[發(fā)明專利]用于監(jiān)視客戶駐地裝置設(shè)備的Wi-Fi節(jié)點(diǎn)的無線鏈接的方法以及利用該方法的客戶駐地裝置設(shè)備

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380032301.6
• 申請日: 2013-06-20
• 公開（公告）號: CN104396190A
• 公開（公告）日: 2015-03-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: K.范奧斯特;F.韋爾韋斯特
• 申請（專利權(quán)）人: 湯姆遜許可公司
• 主分類號: H04L12/26
• 分類號: H04L12/26;H04W24/08;H04W84/12
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 呂曉章

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及包括耦合到IP接口的Wi-Fi節(jié)點(diǎn)(例如經(jīng)由數(shù)字訂戶線路到服務(wù)提供商)的客戶駐地裝置設(shè)備的領(lǐng)域。

背景技術(shù)

家庭網(wǎng)關(guān)被廣泛地用于將家庭中的設(shè)備到因特網(wǎng)或者任何其他廣域網(wǎng)(WAN)。家庭網(wǎng)關(guān)具體地使用使得能夠通過銅線或光線路進(jìn)行高數(shù)據(jù)速率傳輸?shù)臄?shù)字訂戶線路(DSL)技術(shù)。這些年間，建立了若干DSL標(biāo)準(zhǔn)，在數(shù)據(jù)速率和范圍方面有所不同，例如ADSL和VDSL，在本上下文中稱為xDSL。用于因特網(wǎng)服務(wù)的光傳輸也是公知的，例如光纖到家庭(FTTH)和光纖到駐地(FTTP)。在本上下文中將家庭網(wǎng)關(guān)以及諸如路由器、交換機(jī)、電話和機(jī)頂盒的其他設(shè)備理解為客戶駐地裝置(CPE)設(shè)備。

包括無線技術(shù)的家庭網(wǎng)關(guān)在如今的家庭和專業(yè)環(huán)境中起到關(guān)鍵作用。用于將無線設(shè)備連接到局域網(wǎng)(LAN)的機(jī)制被稱為Wi-Fi，Wi-Fi是使用無線數(shù)據(jù)傳輸標(biāo)準(zhǔn)的IEEE?802.11族的設(shè)備的Wi-Fi聯(lián)盟的商標(biāo)名稱。IEEE?802.11標(biāo)準(zhǔn)定義兩種類型的無線節(jié)點(diǎn)，即被稱為站(記為STA)的可以連接到其他設(shè)備的一般無線設(shè)備，以及控制網(wǎng)絡(luò)的特殊類型的STA，即接入點(diǎn)(記為AP)。經(jīng)常被稱為WLAN(無線局域網(wǎng))的Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)由AP組成，該AP具有連接到它的一個或若干STA。

由于其靈活性和“不可見的”性質(zhì)，許多LAN應(yīng)用利用Wi-Fi而不是經(jīng)典的有線以太網(wǎng)方法。然而，無線LAN的這種廣泛的使用暴露出使用共享介質(zhì)技術(shù)的嚴(yán)重弊端：干擾。與Wi-Fi和非Wi-Fi均相關(guān)的干擾由于802.11的性質(zhì)導(dǎo)致降級的用戶體驗。在其最通用的形式中，IEEE?802.11網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用通過感測介質(zhì)被使用來避免沖突的介質(zhì)接入方法(記為CSMA-CA)。該介質(zhì)接入方法通常也被稱為“先聽后講”，描述該方法的本質(zhì)。因此，來自任何性質(zhì)的干擾都可以阻礙介質(zhì)并且迫使所有節(jié)點(diǎn)保持沉默。

因此，在某些情況中，Wi-Fi連接可能遭受不良性能，甚至是連接丟失。這些情況中的一些很明顯并且容易解釋給終端用戶。例如，如果站和接入點(diǎn)之間的距離過大，則信號水平低，并且性能將下降。其他情況是“不可見的”，并且不能被終端用戶理解，例如隱藏節(jié)點(diǎn)。隱藏節(jié)點(diǎn)對網(wǎng)絡(luò)的某些節(jié)點(diǎn)不可見的，導(dǎo)致CSMA-CA方法的實際的失敗，從而可能造成空中的(over?air)包沖突/訛誤。在很多情況下，終端用戶不能診斷問題源并糾正問題。

對應(yīng)地，家庭內(nèi)Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)連通性是主要的因特網(wǎng)服務(wù)提供商支持成本和幫助臺呼叫原因之一。運(yùn)營商的如今的焦點(diǎn)主要在Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)安裝上，將站與接入點(diǎn)相關(guān)聯(lián)。因此，因特網(wǎng)服務(wù)提供商尋找取得對包括鏈接質(zhì)量和性能的終端用戶的無線環(huán)境的更好的理解的方式。與Wi-Fi性能有關(guān)，運(yùn)營商可以使用諸如寬帶論壇(記為BBF)TR-069協(xié)議這樣的遠(yuǎn)程管理協(xié)議，該協(xié)議提供對如在因特網(wǎng)網(wǎng)關(guān)設(shè)備數(shù)據(jù)模型BBF?TR-181中所定義那樣的Wi-Fi參數(shù)的接入。但是經(jīng)由TR-069可用的信息是非常有限的，并且關(guān)注于數(shù)據(jù)流量。在某些情況下，終端用戶面對完全阻礙Wi-Fi連接的問題，對應(yīng)地，致使TR-069監(jiān)視無用。因此，在終端用戶呼叫幫助臺時，描述家庭拓?fù)洳⒃\斷手頭的問題可能是冗長且昂貴的過程。

分析Wi-Fi問題(例如，連接設(shè)置、干擾、吞吐量……)的理想的方式是通過查找無線LAN的主節(jié)點(diǎn)，即AP。在IEEE?802.11中定義的AP控制網(wǎng)絡(luò)，因此，所有的數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò)控制必須被AP看得見。但是，如今只有可以建立AP和STA之間的鏈接時，AP才可以輸送關(guān)于包傳輸和信號水平的統(tǒng)計。鏈接為何被放棄或者吞吐量為何低的實際問題對AP的內(nèi)部仍然是隱藏的。完全的包檢查是不可能的，因此，當(dāng)涉及到查明無線LAN中的實際問題時，技術(shù)或協(xié)議分析器卻一無所知。如今，AP最多可以輸送統(tǒng)計，但是沒有關(guān)于在網(wǎng)絡(luò)中實際發(fā)生了什么的意見。

分析Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)的人實際感興趣的是AP和其客戶端STA之間的完整的包交換，包括802.11管理和控制包。在以太網(wǎng)上，這種包捕捉方法存在并且相當(dāng)微不足道。以太網(wǎng)卡可以進(jìn)入“混雜模式”：該模式實際地允許直接并透明地將以太網(wǎng)硬件的發(fā)送/接收隊列接入第三方軟件(例如Wireshark)，然后第三方軟件可以分析包流。然而，軟件不對低級別的以太網(wǎng)流量進(jìn)行可視化，而僅對物理層以上的流量進(jìn)行可視化。對于以太網(wǎng)，這種級別的分析就足夠了，因為物理介質(zhì)本身是穩(wěn)定的。然而，如果鏈接速度協(xié)商或雙向檢測失敗，則即使在以太網(wǎng)上也需要“更多的信息”。在無線網(wǎng)絡(luò)上，這樣的問題的數(shù)目更加巨大，因此交換對于更低層協(xié)議進(jìn)行特別的查看的需求以便理解為何存在所報告的數(shù)據(jù)鏈接上的影響。