特許 7581698 推定装置、通信システム、推定方法、及びプログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-11-05

(45)【発行日】2024-11-13

(54)【発明の名称】推定装置、通信システム、推定方法、及びプログラム

(51)【国際特許分類】

   H04W 24/08 20090101AFI20241106BHJP

   H04L 1/16 20230101ALI20241106BHJP

   H04W 16/18 20090101ALN20241106BHJP

【ＦＩ】

H04W24/08

H04L1/16

H04W16/18

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2020138704

(22)【出願日】2020-08-19

(65)【公開番号】P2022034823

(43)【公開日】2022-03-04

【審査請求日】2023-07-04

(73)【特許権者】

【識別番号】000004237

【氏名又は名称】日本電気株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100141519

【弁理士】

【氏名又は名称】梶田 邦之

(72)【発明者】

【氏名】李 譚生

【審査官】永井 啓司

(56)【参考文献】

【文献】特開２００９－０４９５８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－０５７７８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】Jim Lansford，WLAN Packet traffic and efficiency analysis， IEEE 802.11-15/0754r0 ，IEEE, インターネット＜URL:https://mentor.ieee.org/802.11/dcn/15/11-15-0754-00-00ax-wlan-packet-traffic-and-efficiency-analysis.ppt＞

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０４Ｂ７／２４－７／２６

Ｈ０４Ｌ１／００

１／０８－１／２４

Ｈ０４Ｗ４／００－９９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

無線チャネルを介して送受信される複数の無線フレームを取得する少なくとも１つの取得部であって、前記複数の無線フレームは、所定の周期に従って転送される、取得部と、
前記複数の無線フレームの第１のセットが転送された第１の周期に対応する第１の時刻と、前記複数の無線フレームの第２のセットが転送された第２の周期に対応する第２の時刻とに基づいて、第１のキーフレーム及び第２のキーフレームを特定する特定部であって、前記第１のキーフレームは、前記第１の時刻に最も近い時刻に取得され、前記第２のキーフレームは、前記第２の時刻に最も近い時刻に取得される、特定部と、
前記第１のキーフレームと前記第２のキーフレームとの間に位置する無線フレームの時間長の合計を算定する算定部と、
前記第１のキーフレームが取得された時刻と前記第２のキーフレームが取得された時刻との間の時間差、及び算定された前記合計に基づいて、取得されなかったＡＣＫフレームの数を推定することによって、前記取得部によって取得されなかった無線フレームである未取得無線フレームの数を推定する推定部と、
を備える推定装置。

【請求項2】

前記推定部は、前記第１のキーフレームが取得された時刻と前記第２のキーフレームが取得された時刻との間の時間差と、前記合計とを比較した比較結果に基づいて、前記未取得無線フレームの数を推定する、
請求項１に記載の推定装置。

【請求項3】

前記算定部は、前記第１のキーフレームと前記第２のキーフレームとの間に位置する前記無線フレームの時間長の前記合計として、前記第１のキーフレームと前記第２のキーフレームとの間に位置するデータフレームの時間長の合計を算定する、
請求項１又は請求項２に記載の推定装置。

【請求項4】

前記推定部によって推定される前記未取得無線フレームの数は、前記データフレームに対する応答として送信されるＡＣＫフレームの数である、
請求項３に記載の推定装置。

【請求項5】

前記推定部は、前記未取得無線フレームの数が、隣接する２つのキーフレームの間に位置する前記データフレームの数に等しいと推定する、
請求項３又は請求項４に記載の推定装置。

【請求項6】

前記少なくとも１つの取得部は、複数の取得部を含み、
前記複数の取得部によって取得された複数の前記無線フレームを結合した無線フレームの和集合を前記特定部による特定処理に提供する結合部をさらに備える、
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の推定装置。

【請求項7】

無線チャネルを介して複数の無線フレームを送受信する複数の無線装置と、推定装置とを備える通信システムであって、
前記推定装置は、複数の無線フレームを取得する少なくとも１つの取得部であって、前記複数の無線フレームは、所定の周期に従って転送される、取得部と、
前記複数の無線フレームの第１のセットが転送された第１の周期に対応する第１の時刻と、前記複数の無線フレームの第２のセットが転送された第２の周期に対応する第２の時刻とに基づいて、第１のキーフレーム及び第２のキーフレームを特定する特定部であって、前記第１のキーフレームは、前記第１の時刻に最も近い時刻に取得され、前記第２のキーフレームは、前記第２の時刻に最も近い時刻に取得される、特定部と、
前記第１のキーフレームと前記第２のキーフレームとの間に位置する無線フレームの時間長の合計を算定する算定部と、
前記第１のキーフレームが取得された時刻と前記第２のキーフレームが取得された時刻との間の時間差、及び算定された前記合計に基づいて、取得されなかったＡＣＫフレームの数を推定することによって、前記取得部によって取得されなかった無線フレームである未取得無線フレームの数を推定する推定部と、を備える、
通信システム。

【請求項8】

無線チャネルを介して送受信される複数の無線フレームを取得することであって、前記複数の無線フレームは、所定の周期に従って転送される、取得することと、
前記複数の無線フレームの第１のセットが転送された第１の周期に対応する第１の時刻と、前記複数の無線フレームの第２のセットが転送された第２の周期に対応する第２の時刻とに基づいて、第１のキーフレーム及び第２のキーフレームを特定することであって、前記第１のキーフレームは、前記第１の時刻に最も近い時刻に取得され、前記第２のキーフレームは、前記第２の時刻に最も近い時刻に取得される、特定することと、
前記第１のキーフレームと前記第２のキーフレームとの間に位置する無線フレームの時間長の合計を算定することと、
前記第１のキーフレームが取得された時刻と前記第２のキーフレームが取得された時刻との間の時間差、及び算定された前記合計に基づいて、取得されなかったＡＣＫフレームの数を推定することによって、取得されなかった無線フレームである未取得無線フレームの数を推定することと、
を備える推定方法。

【請求項9】

コンピュータに、
無線チャネルを介して送受信される複数の無線フレームを取得することであって、前記複数の無線フレームは、所定の周期に従って転送される、取得することと、
前記複数の無線フレームの第１のセットが転送された第１の周期に対応する第１の時刻と、前記複数の無線フレームの第２のセットが転送された第２の周期に対応する第２の時刻とに基づいて、第１のキーフレーム及び第２のキーフレームを特定することであって、前記第１のキーフレームは、前記第１の時刻に最も近い時刻に取得され、前記第２のキーフレームは、前記第２の時刻に最も近い時刻に取得される、特定することと、
前記第１のキーフレームと前記第２のキーフレームとの間に位置する無線フレームの時間長の合計を算定することと、
前記第１のキーフレームが取得された時刻と前記第２のキーフレームが取得された時刻との間の時間差、及び算定された前記合計に基づいて、取得されなかったＡＣＫフレームの数を推定することによって、取得されなかった無線フレームである未取得無線フレームの数を推定することと、
を実行させるプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、推定装置、通信システム、推定方法、及びプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

近年、無線通信技術の継続的な発展に伴い、様々な場所で無線通信が用いられている。例えば、ＩＥＥＥ（Institute of Electrical and Electronics Engineers）８０２．１１シリーズに準拠した無線設備が広く用いられている。

【0003】

無線設備を新たに導入する際には、既存の無線環境を評価することが重要である。例えば、無線チャネル（物理チャネル）は媒体特性に基づいて排他的に使用されるので、無線の混雑度（無線チャネルの使用率）を評価すると好適である。既に使用されているのと同じ無線チャネルを使用する無線設備の性能（無線性能）は劣化する傾向にあるからである。

【0004】

無線チャネルの使用率を算定する技術が提案されている。例えば、特許文献１には、上下リンクの無線通信に無線チャネルが使用された時間を測定し、以上のチャネル使用時間を総測定時間で除算することによって、チャネル使用率を算定する技術が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特許第６０２９０７１号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

特許文献１の技術において、送受信される無線フレームを全て取得できる場合には、高精度にチャネル使用率を算定することができる。しかしながら、一般的に、無線子機等のキャプチャ装置によって全ての無線フレームを取得することは困難である。取得されなかった無線フレームはチャネル使用率の算定に用いられないので、チャネル使用率の算定精度が低下してしまう。加えて、無線フレームの数に基づいて算定される他の無線パラメータに関しても同様の問題が生じることは明らかである。

【0007】

以上の事情に鑑み、本発明は、取得されなかった無線フレームの数を推定できる推定装置、通信システム、推定方法、及びプログラムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の一態様に係る推定装置は、無線チャネルを介して送受信される複数の無線フレームを取得する少なくとも１つの取得部と、取得された複数の前記無線フレームの時刻情報に基づいてキーフレームを特定する特定部と、隣接する２つのキーフレームの間に位置する少なくとも一部の無線フレームの時間長の合計を算定する算定部と、特定された前記キーフレームと算定された前記合計に基づいて、前記取得部によって取得されなかった無線フレームである未取得無線フレームの数を推定する推定部と、を備える。

【0009】

本発明の一態様に係る通信システムは、無線チャネルを介して複数の無線フレームを送受信する複数の無線装置と、推定装置とを備える通信システムであって、前記推定装置は、複数の無線フレームを取得する少なくとも１つの取得部と、取得された複数の前記無線フレームの時刻情報に基づいてキーフレームを特定する特定部と、隣接する２つのキーフレームの間に位置する少なくとも一部の無線フレームの時間長の合計を算定する算定部と、特定された前記キーフレームと算定された前記合計に基づいて、前記取得部によって取得されなかった無線フレームである未取得無線フレームの数を推定する推定部と、を備える。

【0010】

本発明の一態様に係る推定方法は、無線チャネルを介して送受信される複数の無線フレームを取得することと、取得された複数の前記無線フレームの時刻情報に基づいてキーフレームを特定することと、隣接する２つのキーフレームの間に位置する少なくとも一部の無線フレームの時間長の合計を算定することと、特定された前記キーフレームと算定された前記合計に基づいて、前記取得することにおいて取得されなかった無線フレームである未取得無線フレームの数を推定することと、を備える。

【0011】

本発明の一態様に係るプログラムは、コンピュータに、無線チャネルを介して送受信される複数の無線フレームを取得することと、取得された複数の前記無線フレームの時刻情報に基づいてキーフレームを特定することと、隣接する２つのキーフレームの間に位置する少なくとも一部の無線フレームの時間長の合計を算定することと、特定された前記キーフレームと算定された前記合計に基づいて、前記取得することにおいて取得されなかった無線フレームである未取得無線フレームの数を推定することと、を実行させる。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、取得されなかった無線フレームの数が適切に推定される。なお、本発明により、当該効果の代わりに、又は当該効果とともに、他の効果が奏されてもよい。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の第１実施形態に係る通信システムＳ１の概略的な構成を例示する説明図である。

【図2】本発明の第１実施形態に係る無線装置１００の概略的なハードウェア構成を例示するブロック図である。

【図3】本発明の第１実施形態に係る推定装置２００の概略的なハードウェア構成を例示するブロック図である。

【図4】本発明の第１実施形態に係る推定装置２００の概略的な機能構成を例示するブロック図である。

【図5】本発明の第１実施形態に係る推定装置２００における推定処理を例示するフローチャートである。

【図6】本発明の第１実施形態における無線フレームＦのタイムスタンプに関する説明図である。

【図7】本発明の第１実施形態における非集約状態及び集約状態の説明図である。

【図8】本発明の第１実施形態におけるステップＳ５４０の推定処理に関する説明図である。

【図9】本発明の第１実施形態の変形例に係る推定装置２００の概略的な機能構成を例示するブロック図である。

【図10】本発明の第１実施形態の変形例に係る推定装置２００における推定処理を例示するフローチャートである。

【図11】本発明の第１実施形態の変形例における無線フレーム集合の説明図である。

【図12】本発明の第２実施形態に係る通信システムＳ１ａの概略的な構成を例示するブロック図である。

【図13】本発明の第２実施形態に係る推定装置２００ａの概略的な構成を例示するブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、添付の図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、同様に説明されることが可能な要素については、同一の符号を付することにより重複した説明が省略され得る。

【0015】

以下に説明される各実施形態は、本発明を実現可能な構成の一例に過ぎない。以下の各実施形態は、本発明が適用される装置の構成や各種の条件に応じて適宜に修正又は変更することが可能である。以下の各実施形態に含まれる要素の組合せの全てが本発明を実現するに必須であるとは限られず、要素の一部を適宜に省略することが可能である。したがって、本発明の範囲は、以下の各実施形態に記載される構成によって限定されるものではない。相互に矛盾のない限りにおいて、実施形態内に記載された複数の構成を組み合わせた構成も採用可能である。

【0016】

本発明に係る説明は、以下の順序で行われる。
１． 本発明の実施形態の概要
２． 第１実施形態
２．１． 通信システムＳ１の構成
２．２． 無線装置１００の構成
２．３． 推定装置２００の構成
２．４． 動作例
２．５． 変形例
３． 第２実施形態
３．１． 通信システムＳ１ａ及び推定装置２００ａの構成と動作例
４． 他の実施形態

【0017】

＜＜１． 本発明の実施形態の概要＞＞
まず、本発明の実施形態の概要を説明する。

【0018】

（１）技術的課題
近年、無線通信技術の継続的な発展に伴い、様々な場所で無線通信が用いられている。例えば、ＩＥＥＥ（Institute of Electrical and Electronics Engineers）８０２．１１シリーズに準拠した無線設備が広く用いられている。

【0019】

無線設備を新たに導入する際には、既存の無線環境を評価することが重要である。例えば、無線チャネル（物理チャネル）は媒体特性に基づいて排他的に使用されるので、無線の混雑度（無線チャネルの使用率）を評価すると好適である。既に使用されているのと同じ無線チャネルを使用する無線設備の性能（無線性能）は劣化する傾向にあるからである。

【0020】

無線チャネルの使用率を評価する技術において、送受信される無線フレームを全て取得できる場合には、高精度にチャネル使用率を算定することができる。しかしながら、一般的に、無線子機等のキャプチャ装置によって全ての無線フレームを取得することは困難である。取得されなかった無線フレームはチャネル使用率の算定に用いられないので、チャネル使用率の算定精度が低下してしまう。加えて、無線フレームの数に基づいて算定される他の無線パラメータに関しても同様の問題が生じることは明らかである。

【0021】

以上の事情に鑑み、本実施形態は、取得されなかった無線フレームの数を適切に推定することを目的とする。

【0022】

（２）技術的特徴
本発明の実施形態では、推定装置が、無線チャネルを介して送受信される複数の無線フレームを取得する少なくとも１つの取得部と、取得された複数の上記無線フレームの時刻情報に基づいてキーフレームを特定する特定部と、隣接する２つのキーフレームの間に位置する少なくとも一部の無線フレームの時間長の合計を算定する算定部と、特定された上記キーフレームと算定された上記合計に基づいて、上記取得部によって取得されなかった無線フレームである未取得無線フレームの数を推定する推定部と、を備える。

【0023】

以上の構成によれば、取得されなかった無線フレームの数が適切に推定される。

【0024】

なお、本実施形態により、当該効果の代わりに、又は当該効果とともに、他の効果が奏されてもよい。なお、上述した技術的特徴は本発明の実施形態の具体的な一例であり、当然ながら、本発明の実施形態は上述した技術的特徴に限定されない。

【0025】

＜＜２． 第１実施形態＞＞
次いで、図１から図８を参照して、本発明の第１実施形態を説明する。

【0026】

＜＜２．１． 通信システムＳ１の構成＞＞
図１は、本実施形態に係る通信システムＳ１の概略的な構成を例示する説明図である。図１に示すように、本実施形態の通信システムＳ１は、無線通信機能を有する複数の無線装置１００（１００－１～１００－ｎ（ｎは自然数を示す））及び推定装置２００を有する。

【0027】

本実施形態の無線装置１００－１～１００－ｎは、１つ以上の無線規格に準拠した装置である。以上の無線規格として、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）、ＩＥＥＥ（Institute of Electrical and Electronics Engineers）８０２．１１シリーズ、無線ＬＡＮ（Local Area Network）、ＬＴＥ（Long Term Evolution）、５Ｇ ＮＲ（5th Generation New Radio）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等が非限定的に例示される。

【0028】

無線装置１００－１～１００－ｎは、準拠する無線規格に従ってデータ通信を実行する。本実施形態の無線装置１００－１～１００－ｎは、少なくとも、Ｗｉ－Ｆｉに従って無線通信を実行することができる。

【0029】

無線装置１００は、例えば、監視カメラやロボット等のＩｏＴデバイスであってもよいし、スマートフォン等の携帯電話端末であってもよいし、自動運転車に搭載される通信モジュールであってもよい。

【0030】

推定装置２００は、無線装置１００－１～１００－ｎが送受信する無線フレームの推定に関する種々の処理を実行する装置である。推定装置２００は、通信システムＳ１上の任意の位置に設置されてよい。例えば、無線装置１００に隣接して設置されてもよいし、無線区間の間に設置されてもよいし、無線区間と離隔した位置に設置されてもよい。

【0031】

＜＜２．２． 無線装置１００の構成＞＞
図２は、本実施形態に係る無線装置１００の概略的なハードウェア構成を例示するブロック図である。図２に示すように、無線装置１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０１とメモリ１０２と入出力インタフェース１０３とＲＦ（Radio Frequency）回路１０４とアンテナ１０５とを有する。無線装置１００に設けられる以上の要素は内部バスによって相互に接続される。なお、無線装置１００は、図２に示された要素以外のハードウェア要素を有してもよい。

【0032】

ＣＰＵ１０１は、無線装置１００の種々の機能を実現する演算素子である。メモリ１０２は、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）等の補助記憶装置等の記憶媒体によって構成される。

【0033】

メモリ１０２は、無線装置１００における種々の処理を実行するのに用いられるプログラム（命令）及びデータを一時的又は恒久的に格納する要素である。上記プログラムは、無線装置１００の動作のための１つ以上の命令を含む。ＣＰＵ１０１は、メモリ１０２に記憶されたプログラムをメモリ１０２及び／又は不図示のシステムメモリに展開し実行することによって、無線装置１００の機能を実現する。

【0034】

入出力インタフェース１０３は、無線装置１００への操作を受け付けてＣＰＵ１０１に供給すると共に、種々の情報を提示するインタフェースであって、例えばタッチパネルである。

【0035】

ＲＦ回路１０４は、無線通信を実現するための種々の信号処理を実行する回路である。ＲＦ回路１０４は、アンテナ１０５を介して他の無線装置１００と無線信号を送受信する。

【0036】

＜＜２．３． 推定装置２００の構成＞＞
図３は、本実施形態に係る推定装置２００の概略的なハードウェア構成を例示するブロック図である。図３に示すように、推定装置２００は、ＣＰＵ２０１とメモリ２０２と入出力インタフェース２０３とを有する。推定装置２００に設けられる以上の要素は内部バスによって相互に接続される。なお、推定装置２００は、図３に示された要素以外のハードウェア要素を有してもよい。

【0037】

ＣＰＵ２０１は、推定装置２００の種々の機能を実現する演算装置である。推定装置２００は、複数のＣＰＵ２０１を有してもよい。メモリ２０２は、ＲＡＭ、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）等の補助記憶装置等の記憶媒体によって構成される。

【0038】

メモリ２０２は、推定装置２００における種々の処理を実行するのに用いられるプログラム（命令）及びデータを一時的又は恒久的に格納する要素である。上記プログラムは、推定装置２００の動作のための１つ以上の命令を含む。ＣＰＵ２０１は、メモリ２０２に記憶されたプログラムをメモリ２０２及び／又は不図示のシステムメモリに展開し実行することによって、推定装置２００の機能（後述される機能ブロック）を実現する。

【0039】

なお、メモリ２０２に記憶されているプログラムは、ネットワークを介してダウンロードされる更新データ又は記憶媒体に記憶された更新データを用いて更新され得る。

【0040】

入出力インタフェース２０３は、推定装置２００への操作を受け付けてＣＰＵ２０１に供給すると共に、種々の情報を提示するインタフェースである。入出力インタフェース２０３は、例えば、マウス、キーボード等の入力装置と、液晶ディスプレイ等の表示装置を含んでよい。

【0041】

図４は、本実施形態に係る推定装置２００の概略的な機能構成を例示するブロック図である。図４に示すように、推定装置２００は、取得部２１１、特定部２１２、算定部２１３、及び推定部２１４を含む制御部２１０を有する。制御部２１０、取得部２１１、特定部２１２、算定部２１３、及び推定部２１４は、前述のようにＣＰＵ２０１がメモリ２０２に記憶されたプログラムを実行することによって実現される機能ブロックである。なお、制御部２１０は、以上の機能ブロック以外の構成要素を更に含んでよい。即ち、制御部２１０は、以上の機能ブロックによる動作以外の動作を実行できる。

【0042】

以上の機能ブロック（制御部２１０、取得部２１１、特定部２１２、算定部２１３、及び推定部２１４）は、半導体チップによってハードウェア的に実現されてもよい。すなわち、以上の機能ブロックは、ソフトウェアによって実現されてもハードウェアによって実現されてもよい。

【0043】

取得部２１１は、無線チャネルを介して送受信される複数の無線フレームＦを取得する。例えば、取得部２１１は、推定装置２００に接続された無線子機等のキャプチャ装置を介して無線フレームＦを取得することができる。なお、複数の取得部２１１が制御部２１０（推定装置２００）に設けられてよい。各無線フレームＦの時間長は、例えば１０ミリ秒である。

【0044】

特定部２１２は、取得部２１１によって取得された複数の無線フレームＦのタイムスタンプ（時刻情報）に基づいて、キーフレームＫＦを特定する。例えば、特定部２１２は、時間的に隣接する２つの無線フレームＦのタイムスタンプの差分Δ１に基づいて、キーフレームＫＦを特定する。特定部２１２は、上記したタイムスタンプの差分Δ１が閾値Ｔｈを上回る場合に、後者の（２つ目の）無線フレームＦをキーフレームＫＦとして特定してよい。

【0045】

算定部２１３は、無線フレームＦの時間長（無線フレームＦが無線チャネルを占有する時間の長さ）を算定する。例えば、算定部２１３は、隣接する２つのキーフレームＫＦの間に位置する無線フレームＦの時間長の合計を算定する。

【0046】

推定部２１４は、取得部２１１によって取得されなかった無線フレームＦ（未取得無線フレーム）に関する推定処理を実行する。例えば、推定部２１４は、取得部２１１によって取得されなかった無線フレームＦの数を推定する。

【0047】

なお、推定装置２００が仮想化されていてもよい。すなわち、推定装置２００が仮想マシンとして実装されてもよい。以上の場合、推定装置２００（仮想マシン）は、プロセッサ及びメモリ等を含む物理マシン（ハードウェア）及びハイパーバイザ上で仮想マシンとして動作してよい。

【0048】

＜＜２．４． 動作例＞＞
図５は、本実施形態の推定装置２００における推定処理を例示するフローチャートである。

【0049】

ステップＳ５１０において、取得部２１１が、無線チャネルを介して送受信される複数の無線フレームＦを取得する。より具体的には以下の通りである。

【0050】

取得部２１１は、推定装置２００に接続されモニタモードに設定された無線子機（キャプチャ装置）から供給される無線チャネル中の無線フレームＦをキャプチャして取得する。以上のキャプチャ処理は、Linux（登録商標）におけるdumpcapコマンド若しくはtsharkコマンド、又はWindows（登録商標）におけるwiresharkコマンドによって実現されてよい。

【0051】

取得部２１１が取得した複数の無線フレームＦは、無線フレーム集合とも称呼され得る。上記された複数の無線フレームＦ（無線フレーム集合）は、メモリ２０２や他の記憶媒体に記憶され、他のソフトウェアやハードウェアによって処理され得るデータである。

【0052】

取得部２１１は、ステップＳ５１０において取得した複数の無線フレームＦ（無線フレーム集合）を特定部２１２に供給する。

【0053】

ステップＳ５２０において、特定部２１２が、時間的に隣接する２つの無線フレームＦのタイムスタンプ（時刻情報）の差分Δ１に基づいて、キーフレームＫＦを特定する。より具体的には以下の通りである。

【0054】

本実施形態における無線フレームＦのタイムスタンプは、無線フレームＦが実際に発生した時刻を示さない。なぜなら、上記したキャプチャ装置において、キャプチャされた無線フレームＦは所定の転送周期（例えば、１ミリ秒）ごとにまとめて転送され、推定装置２００のＯＳ（オペレーションシステム）によってタイムスタンプが付与されるからである。

【0055】

図６に示すように、時刻Ｔ１から時刻Ｔ２までの間にキャプチャされた無線フレームＦ１，Ｆ２，Ｆ３のタイムスタンプは、時刻Ｔ２又は時刻Ｔ２に非常に近い値（Ｔ２＋ε２）を取る。同様に、時刻Ｔ２から時刻Ｔ３までの間にキャプチャされた無線フレームＦ４，Ｆ５，Ｆ６のタイムスタンプは、時刻Ｔ３又は時刻Ｔ３に非常に近い値（Ｔ３＋ε３）を取る。

【0056】

例えば、無線フレームＦ１のタイムスタンプは時刻Ｔ２を取り、無線フレームＦ２のタイムスタンプは時刻（Ｔ２＋ε２）を取り、無線フレームＦ３のタイムスタンプは時刻（Ｔ２＋ε２）を取る。ここで、値ε（ε１，ε２，…）は、無線フレームＦの長さよりも短い値（例えば、数マイクロ秒）を示す。

【0057】

特定部２１２は、取得部２１１から供給された複数の無線フレームＦ（Ｆ１，Ｆ２，…）のタイムスタンプに基づいて、転送周期に対応する時刻Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，…に最も近い無線フレームＦ（図６では、Ｆ０，Ｆ１，Ｆ４，…）をキーフレームＫＦとして特定する。

【0058】

より具体的には、例えば、特定部２１２は、時間的に隣接する２つの無線フレームＦのタイムスタンプの差分Δ１が閾値を上回る場合に、後者の（２つ目の）無線フレームＦをキーフレームＫＦとして特定し、時刻Ｔを記憶する。なお、閾値は、値εより大きな値（例えば、５００ミリ秒）であってよい。

【0059】

加えて、特定部２１２は、特定されたキーフレームＫＦに基づいて、時間的に隣接する２つのキーフレームＫＦのタイムスタンプの差分Δ２（図６では、Ｆ０とＦ１との差分、Ｆ１とＦ４との差分、…）を算定して記憶する。

【0060】

ステップＳ５３０において、算定部２１３は、隣接する２つのキーフレームＫＦの間に位置する無線フレームＦの時間長（無線フレームＦが無線チャネルを占有する時間の長さ）の合計を算定する。より具体的には以下の通りである。

【0061】

図６の例を参照すると、算定部２１３は、時刻Ｔ１と時刻Ｔ２との間に位置する無線フレームＦ１，Ｆ２，Ｆ３の時間長の合計を算定する。算定部２１３は、例えば、無線フレームＦのビット数及びフレーム伝送速度に基づいて、無線フレームＦ１，Ｆ２，Ｆ３の時間長の合計を算定してよい。他に、算定部２１３は、無線チャネルの占有時間を測定することによって、無線フレームＦ１，Ｆ２，Ｆ３の時間長の合計を算定してよい。他に、算定部２１３は、無線フレームＦに含まれる時間長に基づいて無線フレームＦ１，Ｆ２，Ｆ３の時間長の合計を算定してよい。

【0062】

加えて、算定部２１３は、無線フレームＦのうちユーザデータを搬送するデータフレームＤの時間長の合計を算定してよい。

【0063】

ステップＳ５４０において、推定部２１４は、取得部２１１によって取得されなかった無線フレームＦの数を推定する。推定部２１４が、取得部２１１によって取得されなかったＡＣＫ（Acknowledge）フレーム（応答フレーム）の数を推定すると好適である。より具体的には以下の通りである。

【0064】

推定部２１４は、ステップＳ５２０にて算定された隣接する２つのキーフレームＫＦのタイムスタンプの差分Δ２と、ステップＳ５３０にて算定された隣接する２つのキーフレームＫＦの間に位置する無線フレームＦの時間長の合計とを比較する。無線フレームＦの時間長の合計は、データフレーム（ユーザデータを搬送する無線フレームＦ）の時間長の合計であってよい。

【0065】

次いで、推定部２１４は、上記した比較の結果に基づいて無線通信の集約状態を推定する。図７は、本実施形態における非集約状態及び集約状態の説明図である。通常、送信側の無線装置１００が１つのデータフレーム（図中の「Data」）を送信すると、応答として、受信側の無線装置１００が１つのＡＣＫフレーム（図中の「ACK」）を返送する。すなわち、データフレームとＡＣＫフレームとが１対１の関係にある。以上のような通常のフレーム送受信が実行されている状態を「非集約状態」と称呼する。

【0066】

本実施形態の無線装置１００は、無線リソースを節約するために、上記した「非集約状態」とは異なる「集約状態」でのフレーム送受信を実行することができる。集約状態では、送信側の無線装置１００が複数のデータフレーム（図中の「Data」）を送信するのに対して、受信側の無線装置１００が１つのＡＣＫフレーム（図中の「ACK」）を返送する。すなわち、データフレームとＡＣＫフレームとが複数対１の関係にある。集約状態においては、非集約状態と比較してＡＣＫフレームの数が低減されるので、無線チャネルの利用効率が向上する。

【0067】

以上のように、集約状態と非集約状態とでは無線フレームＦの配置が異なる。したがって、推定部２１４は、隣接する２つのキーフレームＫＦのタイムスタンプの差分Δ２と、隣接する２つのキーフレームＫＦの間に位置する無線フレームＦ（例えば、データフレームＤ）の時間長の合計とを比較して、無線通信の集約状態を推定する。以下、図８を参照してより詳細に説明する。

【0068】

図８において、時刻Ｔ１から時刻Ｔ２までは非集約状態であり、時刻Ｔ２から時刻Ｔ３までは集約状態であると想定する。非集約状態においては、データフレームＤ（Ｄ１，Ｄ２）とＡＣＫフレームとが交互に送信される。他方、集約状態においては、データフレームＤ（Ｄ３～Ｄ７）が連続的に送信される。

【0069】

推定部２１４は、隣接する２つのキーフレームＫＦの間に位置するデータフレームＤの時間長の合計Ｓｍが、隣接する２つのキーフレームＫＦのタイムスタンプの差分Δ２に所定の係数α（０＜α≦１）を乗じた値を下回る場合（Ｓｍ＜α・Δ２）、非集約状態であると推定する。図８の例において、推定部２１４は、時刻Ｔ１から時刻Ｔ２までの期間（Δ２＝Ｔ２－Ｔ１）を非集約状態であると推定する。

【0070】

前述したように、非集約状態においては、データフレームＤとＡＣＫフレームとが１対１の関係にある。したがって、推定部２１４は、ＡＣＫフレームの数はデータフレームＤの数と同じであると推定する。

【0071】

また、推定部２１４は、隣接する２つのキーフレームＫＦの間に位置するデータフレームＤの時間長の合計Ｓｍが、隣接する２つのキーフレームＫＦのタイムスタンプの差分Δ２に所定の係数αを乗じた値以上である場合（Ｓｍ≧α・Δ２）、集約状態であると推定する。図８の例において、推定部２１４は、時刻Ｔ２から時刻Ｔ３までの期間（Δ２＝Ｔ３－Ｔ２）を集約状態であると推定する。

【0072】

前述したように、集約状態においては、データフレームＤとＡＣＫフレームとが複数対１の関係にある。したがって、推定部２１４は、ＡＣＫフレームの数はデータフレームＤの数よりも少なく、取得部２１１によって取得されたＡＣＫフレーム以外に取得されなかったＡＣＫフレームは存在しないと推定する。

【0073】

上記した本実施形態の構成によれば、取得されなかった無線フレームＦの数が適切に推定される。より具体的には、無線装置１００が実行する無線通信が非集約状態であるか集約状態であるかに基づいて、一般に取得することが困難であるＡＣＫフレームの数を推定することが可能である。

【0074】

＜＜２．５． 変形例＞＞
上記した本実施形態は多様に変形される。具体的な変形の態様を以下に例示する。以上の実施形態及び以下の例示から任意に選択された２以上の態様は、相互に矛盾しない限り適宜に併合され得る。

【0075】

図９は、本実施形態の変形例に係る推定装置２００の概略的な機能構成を例示するブロック図である。本変形例の推定装置２００は、第１取得部２１１－１、第２取得部２１１－２、及び結合部２１５を有する。他の構成に関しては、上記した第１実施形態と同様である。なお、本変形例の推定装置２００が、３つ以上の取得部２１１－１，２１１－２，２１１－３，…を有してもよい。

【0076】

図１０は、本実施形態の変形例に係る推定装置２００における推定処理を例示するフローチャートである。

【0077】

ステップＳ１０１０において、第１取得部２１１－１及び第２取得部２１１－２は、それぞれ、無線チャネルを介して送受信される複数の無線フレームＦを取得する。具体的な取得手法については、第１実施形態における取得部２１１による動作と同様である。

【0078】

次いで、結合部２１５は、第１取得部２１１－１が取得した複数の無線フレームＦ（第１無線フレーム集合）と第２取得部２１１－２が取得した複数の無線フレームＦ（第２無線フレーム集合）とを結合する結合処理を実行する。なお、いずれかの取得部２１１－１，２１１－２が本処理を実行してもよい。より具体的には以下の通りである。

【0079】

結合部２１５は、図１１に示すように、第１無線フレーム集合と第２無線フレーム集合との和集合を求めることによって、上記した結合処理を実現する。上記した結合処理によって、第３無線フレーム集合（上記の和集合）が形成される。

【0080】

図１１の例では、第１無線フレーム集合が無線フレームＦ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ５を含み、第２無線フレーム集合が無線フレームＦ１，Ｆ３，Ｆ５，Ｆ６を含む。各無線フレームＦは、タイムスタンプやシーケンス番号等の識別情報に基づいて識別される。他に、識別情報として、無線フレームＦの内容の一部や無線フレームＦの全部又は一部から導出された文字列が用いられてもよい。例えば、無線フレームＦのハッシュ関数が識別情報として用いられてよい。

【0081】

結合部２１５は、第１無線フレーム集合と第２無線フレーム集合とに含まれる無線フレームＦを重複しないように第３無線フレーム集合に含める。図１１の例では、第１無線フレーム集合と第２無線フレーム集合と重複する無線フレームＦ１，Ｆ３，Ｆ５が、それぞれ１つだけ含まれるように第３無線フレーム集合が形成される。

【0082】

結合部２１５は、結合処理によって得られた第３無線フレーム集合を特定部２１２に供給する。後続するステップＳ１０２０～Ｓ１０４０では、上記した第３無線フレーム集合に対して、図５を参照して説明したステップＳ５２０～Ｓ５４０と同様の処理が実行される。

【0083】

以上の構成によれば、第１実施形態（図５等）と同様の技術的効果が奏される。加えて、複数の取得部２１１－１，２１１－２によってより多くの複数の無線フレームＦを取得できるので、推定精度をより向上させることが可能である。

【0084】

＜＜３． 第２実施形態＞＞
次いで、図１２及び図１３を参照して、本発明の第２実施形態を説明する。上述した第１実施形態は具体的な実施形態であるが、第２実施形態はより一般化された実施形態である。以下の第２実施形態によれば、第１実施形態と同様の技術的効果が奏される。

【0085】

＜＜３．１． 通信システムＳ１ａ及び推定装置２００ａの構成と動作例＞＞
図１２は、本発明の第２実施形態に係る通信システムＳ１ａの概略的な構成を例示するブロック図である。通信システムＳ１ａは、無線チャネルを介して複数の無線フレームを送受信する複数の無線装置１００ａ（１００ａ－１，１００ａ－２，…，１００ａ－ｎ）と、推定装置２００ａとを備える。

【0086】

図１３は、本発明の第２実施形態に係る推定装置２００ａの概略的な構成を例示するブロック図である。推定装置２００ａは、少なくとも１つの取得部２１１ａと、特定部２１２ａと、算定部２１３ａと、推定部２１４ａとを備える。

【0087】

取得部２１１ａは、無線チャネルを介して送受信される複数の無線フレームを取得する。特定部２１２ａは、取得された複数の上記無線フレームの時刻情報に基づいてキーフレームを特定する。算定部２１３ａは、隣接する２つのキーフレームの間に位置する少なくとも一部の無線フレームの時間長の合計を算定する。推定部２１４ａは、特定された上記キーフレームと算定された上記合計に基づいて、上記取得部によって取得されなかった無線フレームである未取得無線フレームの数を推定する。

【0088】

－第１実施形態との関係
一例として、第２実施形態に係る推定装置２００ａが、第１実施形態に係る推定装置２００の動作を実行してもよい。同様に、一例として、第２実施形態に係る通信システムＳ１ａが、第１実施形態に係る通信システムＳ１と同様に構成されてもよい。以上の場合、第１実施形態についての説明が第２実施形態にも適用可能である。なお、第２実施形態は以上の例に限定されるものではない。

【0089】

＜＜４． 他の実施形態＞＞
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではない。これらの実施形態は例示にすぎないということ、及び、本発明のスコープ及び精神から逸脱することなく様々な変形が可能であるということは、当業者に理解されるであろう。

【0090】

例えば、本明細書に記載されている処理におけるステップは、必ずしもフローチャートに記載された順序に沿って時系列に実行されなくてよい。例えば、処理におけるステップは、フローチャートとして記載した順序と異なる順序で実行されても、並列的に実行されてもよい。また、処理におけるステップの一部が削除されてもよく、さらなるステップが処理に追加されてもよい。

【0091】

また、本明細書において説明した無線装置及び推定装置の構成要素（例えば、取得部、特定部、算定部、推定部及び／又は結合部）を備える装置（例えば、以上のいずれかのエンティティを構成する複数の装置（又はユニット）のうちの１つ以上の装置（又はユニット）、又は上記複数の装置（又はユニット）のうちの１つのためのモジュール）が提供されてもよい。

【0092】

また、上記構成要素の処理を含む方法が提供されてもよく、上記構成要素の処理をプロセッサに実行させるためのプログラムが提供されてもよい。また、当該プログラムを記録したコンピュータに読み取り可能な非一時的記録媒体（Non-transitory computer readable medium）が提供されてもよい。当然ながら、このような装置、モジュール、方法、プログラム、及びコンピュータに読み取り可能な非一時的記録媒体も本発明に含まれる。

【0093】

上記実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載され得るが、以下には限られない。

【0094】

（付記１）
無線チャネルを介して送受信される複数の無線フレームを取得する少なくとも１つの取得部と、
取得された複数の前記無線フレームの時刻情報に基づいてキーフレームを特定する特定部と、
隣接する２つのキーフレームの間に位置する少なくとも一部の無線フレームの時間長の合計を算定する算定部と、
特定された前記キーフレームと算定された前記合計に基づいて、前記取得部によって取得されなかった無線フレームである未取得無線フレームの数を推定する推定部と、
を備える推定装置。

【0095】

（付記２）
前記特定部は、時間的に隣接する２つの無線フレームの時刻情報の差分が閾値を上回る場合、後者の無線フレームを前記キーフレームとして特定する、
付記１に記載の推定装置。

【0096】

（付記３）
前記推定部は、前記隣接する２つのキーフレームの時刻情報の差分と、前記合計とを比較した比較結果に基づいて、前記未取得無線フレームの数を推定する、
付記１又は付記２に記載の推定装置。

【0097】

（付記４）
前記算定部は、前記隣接する２つのキーフレームの間に位置する前記少なくとも一部の無線フレームの時間長の前記合計として、前記隣接する２つのキーフレームの間に位置するデータフレームの時間長の合計を算定する、
付記１から付記３のいずれか１項に記載の推定装置。

【0098】

（付記５）
前記推定部によって推定される前記未取得無線フレームの数は、前記データフレームに対する応答として送信されるＡＣＫフレームの数である、
付記４に記載の推定装置。

【0099】

（付記６）
前記推定部は、前記未取得無線フレームの数が、前記隣接する２つのキーフレームの間に位置する前記データフレームの数に等しいと推定する、
付記４又は付記５に記載の推定装置。

【0100】

（付記７）
前記少なくとも１つの取得部は、複数の取得部を含み、
前記複数の取得部によって取得された複数の前記無線フレームを結合した無線フレーム集合を前記特定部による特定処理に提供する結合部をさらに備える、
付記１から付記６のいずれか１項に記載の推定装置。

【0101】

（付記８）
前記取得部は、モニタモードに設定されたキャプチャ装置から供給される前記無線チャネル中の前記無線フレームをキャプチャして取得する、
付記１から付記７のいずれか１項に記載の推定装置。

【0102】

（付記９）
前記算定部は、複数の前記無線フレームのビット数及びフレーム伝送速度に基づいて、又は、前記無線チャネルの占有時間を測定することによって、複数の前記無線フレームの時間長の合計を算定する、
付記１から付記８のいずれか１項に記載の推定装置。

【0103】

（付記１０）
前記推定部は、特定された前記キーフレームと算定された前記合計に応じて推定された集約状態に基づいて、前記未取得無線フレームの数を推定する、
付記１から付記９のいずれか１項に記載の推定装置。

【0104】

（付記１１）
無線チャネルを介して複数の無線フレームを送受信する複数の無線装置と、推定装置とを備える通信システムであって、
前記推定装置は、複数の無線フレームを取得する少なくとも１つの取得部と、
取得された複数の前記無線フレームの時刻情報に基づいてキーフレームを特定する特定部と、
隣接する２つのキーフレームの間に位置する少なくとも一部の無線フレームの時間長の合計を算定する算定部と、
特定された前記キーフレームと算定された前記合計に基づいて、前記取得部によって取得されなかった無線フレームである未取得無線フレームの数を推定する推定部と、を備える、
通信システム。

【0105】

（付記１２）
無線チャネルを介して送受信される複数の無線フレームを取得することと、
取得された複数の前記無線フレームの時刻情報に基づいてキーフレームを特定することと、
隣接する２つのキーフレームの間に位置する少なくとも一部の無線フレームの時間長の合計を算定することと、
特定された前記キーフレームと算定された前記合計に基づいて、前記取得することにおいて取得されなかった無線フレームである未取得無線フレームの数を推定することと、
を備える推定方法。

【0106】

（付記１３）
コンピュータに、
無線チャネルを介して送受信される複数の無線フレームを取得することと、
取得された複数の前記無線フレームの時刻情報に基づいてキーフレームを特定することと、
隣接する２つのキーフレームの間に位置する少なくとも一部の無線フレームの時間長の合計を算定することと、
特定された前記キーフレームと算定された前記合計に基づいて、前記取得することにおいて取得されなかった無線フレームである未取得無線フレームの数を推定することと、
を実行させるプログラム。

【0107】

（付記１４）
コンピュータに、
無線チャネルを介して送受信される複数の無線フレームを取得することと、
取得された複数の前記無線フレームの時刻情報に基づいてキーフレームを特定することと、
隣接する２つのキーフレームの間に位置する少なくとも一部の無線フレームの時間長の合計を算定することと、
特定された前記キーフレームと算定された前記合計に基づいて、前記取得することにおいて取得されなかった無線フレームである未取得無線フレームの数を推定することと、
を実行させるプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な非一過性の記録媒体。

【産業上の利用可能性】

【0108】

取得されなかった無線フレームの数が適切に推定される。

【符号の説明】

【0109】

１００ 無線装置
２００ 推定装置
２１１ 取得部
２１２ 特定部
２１３ 算定部
２１４ 推定部
２１５ 結合部
Ｓ１ 通信システム

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】