[發(fā)明專利]用于分析WI-FI節(jié)點的無線鏈路的方法、執(zhí)行方法的相應(yīng)電路以及應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201580069129.0
• 申請日: 2015-12-17
• 公開（公告）號: CN107113640B
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 卡雷爾·范·多賽雷爾;斯圖亞特·蒂姆斯;柯恩·范·奧斯特
• 申請（專利權(quán)）人: 埃爾泰伊斯比利時公司
• 主分類號: H04W24/08
• 分類號: H04W24/08
• 代理公司: 北京東方億思知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11258
• 代理人: 楊佳婧

一種用于分析客戶端裝置(CPE)設(shè)備(1)的無線節(jié)點的無線鏈路(3)的方法，包括：執(zhí)行主動測試以獲得第一組參數(shù)，在主動測試期間強制數(shù)據(jù)傳輸通過無線鏈路；以及在主動測試之前或之后執(zhí)行被動測試以獲得第二組參數(shù)，被動測試是監(jiān)測模式，在監(jiān)測模式期間監(jiān)測CPE設(shè)備的數(shù)據(jù)傳輸。具體地，基于第一組參數(shù)，確定無線鏈路是否在不確定區(qū)域中以及無線鏈路在不確定區(qū)域中的程度，并且基于第二組參數(shù)，做出以下決定：將觀測到的所測量的數(shù)據(jù)速率中的減小分配給物理效應(yīng)或遠端干擾效應(yīng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及經(jīng)由無線通信彼此通信的無線節(jié)點和相應(yīng)設(shè)備的領(lǐng)域。

背景技術(shù)

接入網(wǎng)關(guān)廣泛用于將家庭中的設(shè)備連接到因特網(wǎng)或任何其它廣域網(wǎng)(WAN)。接入網(wǎng)關(guān)具體使用數(shù)字用戶線(DSL)技術(shù)，DSL技術(shù)可實現(xiàn)銅線或光線上的高數(shù)據(jù)速率傳輸。住宅網(wǎng)關(guān)以及諸如路由器、交換機、電話和機頂盒之類的其它設(shè)備在這種情況下被理解為客戶端裝置(CPE)設(shè)備。

包括無線技術(shù)在內(nèi)的接入網(wǎng)關(guān)在當(dāng)今的家庭和專業(yè)環(huán)境中起著關(guān)鍵作用。將無線設(shè)備連接到局域網(wǎng)(LAN)的機制稱為Wi-Fi，Wi-Fi是使用IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)族用于無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)脑O(shè)備的Wi-Fi聯(lián)盟的品牌名稱。IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)定義了兩種類型的無線節(jié)點：可以連接到其它設(shè)備的通用無線設(shè)備，被稱為站(表示為STA)；以及控制網(wǎng)絡(luò)的特殊類型的STA，即接入點(表示為AP)。通常稱為WLAN(無線局域網(wǎng))的Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)由AP和連接到AP的一個或多個STA組成。由于其靈活和“不可見”的性質(zhì)，許多LAN應(yīng)用正在利用Wi-Fi而不是傳統(tǒng)有線以太網(wǎng)方法。然而無線LAN的這種廣泛使用已經(jīng)暴露了使用共享介質(zhì)技術(shù)的嚴(yán)重缺點：干擾。與Wi-Fi和非Wi-Fi這兩者相關(guān)的干擾導(dǎo)致了因IEEE 802.11的本質(zhì)而產(chǎn)生的用戶體驗下降。在其最常見的形式中，IEEE 802.11網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用介質(zhì)訪問方法，其中通過感測到使用介質(zhì)來避免沖突(表示為CSMA-CA)。介質(zhì)訪問方法也被稱為“先聽后說”(描述了該方法的本質(zhì))，并且被稱為“空閑信道評估”(CCA)。空閑信道評估確定無線通信信道是否被“占用”，例如，“忙”于另一無線通信和/或具有使無線通信信道不適用于通信的干擾量。這樣，確定無線通信信道可用于通信還是不可用于通信，例如確定無線通信信道被占用還是未被占用。

干擾的另一個影響可能是接收器側(cè)的分組丟失，導(dǎo)致物理層速率的降低。物理層速率(下面還稱為“TrainedPhyRate”或調(diào)制速率)與無線連接的物理層上的傳輸速率有關(guān)。IEEE 802.11MAC協(xié)議使用速率適配機制來評估無線信道的屬性并選擇適當(dāng)?shù)奈锢韺铀俾省Ｔ谶@種情況下，發(fā)送器的CCA沒有檢測到干擾，而是正在減少接收器看到的Wi-Fi分組的SINR(信噪比和干擾比)。通常，Wi-Fi節(jié)點將通過朝向更魯棒-但更慢的物理層速率降低所使用的物理層速率來對分組丟失進行反應(yīng)，以嘗試增加成功發(fā)送數(shù)據(jù)包的機會。

因此，在某些情況下，Wi-Fi連接可能會受到性能差甚至連接丟失的影響。這些情況中的一些情況對于最終用戶來說是顯而易見的并且容易解釋。例如，如果站和AP之間的距離太大，則信號電平較低，且性能將下降。其它情況是“不可見的”，并且最終用戶無法理解，例如隱藏節(jié)點。隱藏節(jié)點對網(wǎng)絡(luò)的一些節(jié)點是不可見的，導(dǎo)致CSMA-CA方法的實際故障，這可能引起空中分組沖突/破壞。在許多情況下，最終用戶無法診斷問題源并糾正問題。

對于家庭Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)，連接問題和性能問題分別對應(yīng)于主要因特網(wǎng)服務(wù)提供商支持成本和幫助臺呼叫的原因。運營商當(dāng)今的重點主要是在將站與AP相關(guān)聯(lián)的Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)安裝上。因此，因特網(wǎng)服務(wù)提供商正在尋找方法來更好地了解最終用戶的無線環(huán)境，包括鏈路質(zhì)量和性能。

分析Wi-Fi問題(例如，連接建立、干擾、吞吐量等)的理想方式是通過查看無線LAN的主節(jié)點，即AP。如IEEE 802.11中定義的AP控制網(wǎng)絡(luò)，因此AP可以看到所有的數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò)控制。AP當(dāng)今可以傳送與分組傳輸和信號電平相關(guān)的統(tǒng)計信息。但是真正問題(鏈路被丟棄的原因或者吞吐量低的原因)仍然對AP內(nèi)部隱藏。當(dāng)今，AP最多可以傳送統(tǒng)計信息，但無法查看無線網(wǎng)絡(luò)中實際發(fā)生的情況。