CN101426215B - 用于识别故障的通信装置和方法 - Google Patents
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Abstract
根据本发明的一个方面,一种识别在无线终端和无线基站之间的无线链路的故障的通信装置包括:统计信息获取单元,其被配置来从无线终端和无线基站至少其一获取指示在无线终端和无线基站之间的无线链路的状态的统计信息;和故障识别单元,其被配置来基于所获取的统计信息从预先与多个统计信息相关联的多个故障中识别无线链路的故障。
Description
技术领域
本发明涉及能够与无线终端和无线基站通信的通信装置和用于识别在无线终端和无线基站之间的无线链路中故障的方法。
背景技术
符合IEEE802.11标准的无线系统具有出现诸如无线干扰的无线链路错误和无线终端通信性能劣化的问题。因此,在提高无线系统的可靠性中,当出现无线链路错误时,如何迅速地检测导致错误的故障,采取补救行动并且缩短通信性能劣化的时间(MTTR:平均修复时间)是重要的问题。
检测无线链路错误的方法的示例包括如下方法,获取和观察无线终端或基站上帧中的CRC错误频率的统计并且由此检测无线干扰。这是一种利用在无线链路上的帧之间干扰的出现和无线终端或基站上的CRC错误的检测之间的相关性的方法,并且因此该方法是一种在观察到检测到CRC错误的频率增加时则估计干扰出现的方法。
然而,CRC错误并非总是仅由无线干扰引起的现象,此外也是例如,在以低接收水平接收与通信的另一方无关的第三方的通信数据时引起的现象。因此,即使在未出现无线干扰时或者在未执行通信时,仍可能出现CRC错误,因此存在错误地检测无线干扰的问题。
另一方面,管理员不仅需要检测无线链路错误,此外还需要识别故障。例如,无线干扰由多种故障产生,诸如,隐藏终端的冲突、由墙壁等导致的反射波引起的多径衰落、以及诸如微波炉和Bluetooth[TM]的非IEEE802.11标准干扰波。也就是说,即使使用CRC错误可以检测无线干扰,但是如果不能更明确地识别故障,则管理员不能针对该故障采取特定的补救行动,诸如防止隐藏终端或反射波以及消除干扰源。
Sunggeun Jin,Sunghyun Choi,Youngsoo Kim,and KyunghunJang,“A Novel Idle Mode Operation in IEEE802.11WLANs,”(IEEE802.11-05/1263r3,January2006)描述了一种检测隐藏终端的方法。该文献示出了通过观察未从其观察到DATA帧的ACK帧来检测隐藏终端的方法,但是该方法未提供用于在例如由于干扰导致DATA帧丢失时避免错误检测的措施。
如上文所示,传统上已研究了使用统计信息识别故障的方法,但是对于可使用该方法识别的故障的类型数目存在限制,并且识别的准确度低。
发明内容
根据本发明的一个方面,提供了一种识别在无线终端和无线基站之间的无线链路的故障的通信装置,其包括:
统计信息获取单元,其被配置来从无线终端和无线基站至少其一获取指示在无线终端和无线基站之间的无线链路的状态的统计信息;和
故障识别单元,其被配置来基于所获取的统计信息从预先与多个统计信息相关联的多个故障中识别无线链路的故障。
根据本发明的一个方面,提供了一种用于识别在无线终端和无线基站之间的无线链路的故障的方法,包括:
从无线终端和无线基站至少其一获取指示在无线终端和无线基站之间的无线链路的状态的统计信息;以及
基于所获取的统计信息从预先与多个统计信息相关联的多个故障中识别无线链路的故障。
附图说明
图1示出了根据本发明实施例的通信系统的配置示例;
图2是示出了根据实施例的通信装置的配置示例的框图;
图3是示出了图2中的通信装置的统计信息获取单元的操作过程示例的流程图;
图4是示出了图2中的通信装置的故障识别单元的操作过程示例的流程图;
图5说明了接收ACK帧失败的频率增加的情况;
图6说明了接收重复帧的频率增加的情况;
图7说明了接收RTS帧的频率增加的情况;
图8示出了其中出现了隐藏终端(STA)的网络配置;
图9示出了其中出现了隐藏终端(AP)的网络配置;
图10示出了其中出现了暴露终端(STA)的网络配置;
图11示出了其中出现了暴露终端(AP)的网络配置;
图12示出了其中出现由于多径衰落导致的干扰的网络配置;
图13示出了其中出现由于非IEEE802.11标准波导致的干扰的网络配置;
图14示出了其中出现了拥塞的网络配置;
图15示出了其中出现了遮蔽(shadowing)的网络配置;
图16是示出了用于识别隐藏终端(STA)的过程的流程图;
图17是示出了用于识别隐藏终端(AP)的过程的流程图;
图18是示出了用于识别暴露终端(STA)的过程的流程图;
图19是示出了用于识别暴露终端(AP)的过程的流程图;
图20是示出了用于识别多径衰落的过程的流程图;
图21是示出了用于识别非IEEE802.11干扰的过程的流程图;
图22是示出了用于识别拥塞的过程的流程图;
图23是示出了用于识别遮蔽的过程的流程图;并且
图24示出了其中示出了故障和统计信息之间关系的表格。
具体实施方式
下面将参考附图解释根据本发明的实施例。
图1示出了根据本发明实施例的通信系统的配置示例。
在图1中,参考数字1表示网络,参考字符“M”表示连接到网络1的通信装置(主机),“A”表示连接到网络1的无线基站(在下文中也可被称为“AP”)。参考数字2表示无线链路并且参考符号“B”表示连接到无线链路2的无线终端(在下文中也可被称为“STA”)。图1仅示出了连接到无线基站A的一个无线终端B,但是也可以多个无线终端连接到无线基站A。
图2示出了通信装置M的配置示例。如图2中所示,本实施例的通信装置M配备有:统计信息获取单元11,其获取指示在无线终端和无线基站之间的无线链路的状态的统计信息;统计信息存储器12,其存储统计信息获取单元11所获取的统计信息和时间信息;和故障识别单元13,其根据统计信息存储器12中存储的统计信息识别无线链路的故障的类型。统计信息获取单元11、统计信息存储器12和故障识别单元13可被配置为硬件,或者还可被配置为在通信装置M或者无线基站A或无线终端B上执行的软件模块(计算机程序)。该计算机程序可以存储在计算机程序存储介质中,如CD-ROM、存储卡和硬盘驱动器等,并且该计算机程序可以由具有CPU和存储器的计算机从该计算机程序存储介质读出并执行。
下面将解释统计信息获取单元11所获取的统计信息的示例。
<统计信息示例>
(1)RSSI(接收信号强度指示符)值
(2)信道负载
(3)接收ACK(ACKnowledgement,(确认))帧失败的频率
(4)重复数据帧的接收频率
(5)RTS(请求发送,Quest To Send)帧的接收频率
(1)中的RSSI值是指示接收信号的信号强度的值。例如,当STA和AP之间存在障碍物并且相互的无线信号不能到达时,RSSI值下降。例如,RSSI值对应于接收波的强度。
(2)中的信道负载是对于每个预先确定的时间,通过载波侦听(carrier sense)判断为忙的时间的比例。当其他STA/AP等通信时,信道负载增加。例如,当许多STA在接入特定AP并且与之通信时,或者当存在产生大业务量的STA时,增加的速率增加。此外,在该忙状态中还包括NAV(网络分配矢量:传输禁止周期),并且因此当接收到RTS帧时信道负载也增加。
(3)中的接收ACK帧失败的频率意指即使在发送方已发送数据帧(DATA帧)时仍未接收到来自另一方的ACK帧的次数,并且是可从数据帧的发送方获得的统计值。图5示出了接收ACK帧失败的频率增加的情况。当从AP向STA发送的DATA帧丢失时,该频率增加,并且甚至在DATA帧正常到达STA时,当ACK丢失时,该频率也增加。然而,当在信道负载高等情况下DATA帧本身的传输不能实现时,该频率不增加。
(4)中的重复帧的接收频率意指接收到与已接收的数据帧相同的数据帧(重复数据帧)的次数,并且是可以从数据帧的接收方获取的统计值。图6示出了重复帧的接收频率增加的情况。被判断为重复帧的帧是已接收的帧。即,当DATA帧丢失时,重传帧不被判断为重复帧,而当ACK帧丢失时,重传帧被判断为重复帧。这样,通过观察重复帧的接收频率,可以判断DATA帧正常到达但是ACK帧丢失的状态。此外,通过将其与接收ACK帧失败的频率组合,可以判断ACK帧被正常接收但是DATA帧丢失的状态。即,由于可以利用被区别开的DATA或ACK的类型判断丢失情况,因此可以使用重复帧的接收频率来将例如使得仅丢失DATA帧的干扰(例如未对其进行载波侦听的隐藏终端)与使得DATA和ACK帧均丢失的干扰(例如多径衰落和非IEEE802.11干扰)区别开。
(5)中的RTS帧的接收频率意指接收到在目标地址(dst)或源地址(src)中均未包括目标MAC地址的RTS帧的次数。图7示出了RTS帧的接收频率增加的情况。当连接到AP的STA从连接到不同AP(图7中的AP′)的STA(图7中的STA")接收到RTS时,RTS帧的接收频率增加。
图3示出了统计信息获取单元11的过程的示例。
首先,执行获取预先确定的第一统计信息的处理(步骤S11)。通过经由网络从无线基站和无线终端获取统计信息,执行该获取处理。例如,可以使用例如作为因特网协议的SNMP(简单网络管理协议)和CAPWAP(无线接入点的控制和提供(provisioning)),经由网络收集无线基站和无线终端的统计信息。
接着,统计信息获取单元11所获取的第一统计信息与时间信息一起存储在统计信息存储器中(步骤S12)。随后,将重复执行与步骤S11和步骤S12相似的过程,直至预先确定的第N个统计信息的获取处理和存储处理被执行(步骤S13和S14)。
最后,为了周期性地获取统计信息,该过程在预先确定的等待时间之后返回步骤S11(步骤S15)。这里,根据例如因特网上的统计信息获取工具,周期性间隔通常是五分钟。此外,也可以通过在步骤S15中与周期性定时器同步地确定等待时间来使所述周期性间隔保持恒定并且提高准确度。此外,尽管图3示出了其中以相同的周期性间隔获取所有统计信息的示例,但是也可以采用对每一项统计信息设定和获取单独的周期性间隔的方法。此外,对于以极短时间变化的统计信息,诸如RSSI值,可以在无线基站和无线终端上测量平均值、最大值、最小值、标准差等,并且这些值可由统计信息获取单元获取。
图4示出了故障识别单元13的过程的示例。
首先,故障识别单元13检测输入以开始处理过程(步骤S21)。开始输入的示例包括来自周期性定时器的周期性输入等和来自管理员的特定指令。对于前者,在向故障识别单元13周期性提供开始输入时,可以周期性地监视发生故障的情况;而对于后者,在提供来自管理员的指令作为开始输入时,管理员可以根据需要和实时地识别故障。
当接收到开始输入时,判断预先确定的第一统计信息是否超过阈值(步骤S23)。这里,针对每一项统计信息预先确定阈值,并且例如,阈值设定如下。
<阈值设置示例>
(1)RSSI值[dBm]:10
(2)信道负载[%]:50
(3)接收ACK帧失败的频率[5分钟内平均失败频率]:100
(4)重复数据帧的接收频率[5分钟内平均接收数目]:100
(5)RTS帧的接收频率[5分钟内平均接收数目]:100
这里示出了其中采用了可与当前值相比的值作为阈值的示例,但是例如,还可以采用每单位时间的变化宽度。
接着,故障识别单元13保存判断结果(步骤S23)。重复地执行与步骤S22和S23相似的过程,直至判断和保存了第N个统计信息(步骤S24和S25)。
最后,将保存的判断结果的组合与针对每个故障预先确定的组合相比较。作为比较结果,如果存在具有相同组合的故障,则可以将其识别为故障(步骤S26)。
图24中的表1示出了针对每个故障预先确定的判断结果的组合的示例。这里表1中的“增加”意味着超过设定的阈值,而“减少”意味着未达到设定的阈值。当表1的统计信息中的“增加”和“减少”的组合与判断结果的组合匹配时,这种情况被识别为其中出现对应的故障的情况。
下面将解释故障和各项统计信息之间的关系。
“隐藏终端”被定义为其中由于距离以及阻碍无线电波的障碍物等的影响导致相互的无线信号未到达并且载波侦听未发挥作用的终端。图8示出了其中STA和STA′相互为隐藏终端的网络配置。在图8中,STA和STA′的载波侦听未发挥作用,并且尽管STA向AP发送数据帧,STA′向AP发送数据帧,并且结果这些帧彼此冲突,引起了干扰。该情况的特征在于,干扰仅出现在从STA发送到AP的DATA帧中,并且从STA发送到AP的ACK帧未出现干扰。这是因为,对于成为该ACK帧的源的DATA帧(从AP发送到STA的DATA帧),STA′的载波侦听发挥了作用,并且避免了与该ACK帧冲突的帧的传输。因此,这是这样一种状态,其中仅有DATA帧发生干扰,隐藏终端成为故障,并且仅仅STA上的接收ACK帧失败的频率增加。这里,示出了其中STA遭遇到由隐藏终端引起的破坏的配置,但是也可能存在图9中的其中AP同样地遭遇到隐藏终端引起的破坏的配置。在该情况中,仅仅AP上的接收ACK帧失败的频率增加。
“暴露终端”被定义为通过接收由连接到其中RTS(请求发送)/CTS(清除以发送,Clear To Send)在起作用的无线LAN系统中的不同AP的STA发送的RTS帧而转换到NAV(网络分配矢量:传输禁止周期)的等待状态的终端。图10示出了其中STA相对于STA"变为暴露终端的网络配置。AP使用与AP′相同的信道,STA连接到AP并且STA"连接到AP′。此时,STA可以接收由STA"发送到AP′的RTS帧,并且在该情况中,尽管STA所属的小区的利用率是低的,但是STA可以转换到NAV的等待状态并且通信性能劣化。因此,当暴露终端成为故障时,在STA上接收的RTS帧(即,其中在目标地址(dst)或源地址(src)中均未包括AP的MAC地址的RTS帧)的接收频率和信道负载增加。此外,由于STA"变为对于AP的隐藏终端,因此从AP发送到STA的DATA帧出现干扰。即,在AP上接收ACK帧失败的频率增加。这里示出了其中STA变为暴露终端的配置,但是同样地,还可以存在图11中的其中AP变为暴露终端的配置。在该情况中,在AP上接收的RTS帧(即,其中在目标地址(dst)或源地址(src)中均未包括STA的MAC地址的RTS帧)的接收频率和信道负载增加,并且在STA上接收ACK帧失败的频率增加。
“多径衰落”被定义为如下状态,其中除了从STA发送的直达波(direct wave)以外,还生成了由墙壁等反射并到达的反射波等,并且作为经由多个路径并在不同时间到达接收侧的结果,这些波相互干扰。图12示出了在STA和AP之间的通信中出现由于多径衰落导致的干扰的网络配置。当多径衰落成为故障时,由于在STA和AP之间发送/接收的DATA帧和ACK帧均出现干扰,因此STA和AP上接收ACK帧失败的频率以及重复帧的接收频率增加。
“非IEEE802.11干扰”被定义为如下状态,其中具有相同频带但是具有不同于IEEE802.11标准的无线电波诸如微波炉和Bluetooth[TM]引起干扰。图13示出了其中非IEEE802.11标准无线电波(例如,微波炉)引起干扰的网络配置。当出现非IEEE802.11干扰时,在STA和AP之间发送/接收的DATA帧和ACK帧之间的冲突规避频繁出现并且其也出现干扰。因此,当非IEEE802.11干扰成为故障时,STA和AP上的信道负载、接收ACK帧失败的频率和重复帧的接收频率分别增加。
“拥塞”被定义为如下状态,其中属于特定信道的STA的数目增加并且频繁出现通过载波侦听规避属于该信道的所有AP和STA之间的冲突。图14示出了其中出现拥塞的网络配置。当用户局部集中于会议等处,因而许多STA同时接入相同的AP时,出现拥塞状态。因此,当拥塞成为故障时,STA和AP上的信道负载增加。然而,由于DATA和ACK帧并未丢失,因此其他参数的数值不增加。
“遮蔽”被定义为如下状态,其中在STA和AP之间存在障碍物并且相互的无线信号不能到达。图15示出了其中出现遮蔽的网络配置。当出现遮蔽时,由于障碍物导致STA和AP之间的直达波不能到达,但是反射波和衍射波到达,并且使用具有减小的信号强度的接收信号执行通信。此外,由于接收的数据的信号强度极大地变化,因此出现PLCP报头奇偶性错误或者CRC错误。因此,当遮蔽成为故障时,STA和AP上的RSSI值减少,并且接收ACK帧失败的频率和重复帧的接收频率增加。
下面,将针对表1中的每个故障解释图4中的步骤S26中的用于识别故障的过程。
<隐藏终端(STA)的识别>
图16示出了用于识别隐藏终端(STA)的过程的流程图。首先,判断STA上的接收ACK失败的频率(步骤S31)。当STA上的接收ACK失败的频率超过阈值(ACK阈值)时,从故障中排除隐藏终端(AP)、暴露终端(STA)和拥塞(步骤S32)。接着,判断STA上接收的重复帧的接收频率(步骤S33)。如果重复帧的接收频率未超过阈值(重复阈值),则从故障中排除多径衰落、非IEEE802.11干扰和遮蔽(步骤S34)。接着,判断AP上的信道负载(基站侧信道负载)和在AP上接收的RTS帧的接收频率中的任何一个(步骤S35)。当信道负载或者RTS帧的接收频率未超过阈值(信道阈值或者RTS阈值)时,不可能是暴露终端(AP)作为故障,并且隐藏终端(STA)被确认为故障并且可以如此识别(步骤S36)。可以通过添加和执行除了此处示出的统计信息以外的判断来改进识别准确度。
<隐藏终端(AP)的识别>
图17示出了用于识别隐藏终端(AP)的过程的流程图。首先,判断AP上的接收ACK失败的频率(步骤S41)。如果接收ACK失败的频率超过阈值(ACK阈值),则从故障中排除隐藏终端(STA)、暴露终端(AP)和拥塞(步骤S42)。接着,判断AP上接收的重复帧的接收频率(步骤S43)。如果重复帧的接收频率未超过阈值(重复阈值),则从故障中排除多径衰落、非IEEE802.11干扰和遮蔽(步骤S44)。接着,判断STA上的信道负载(终端侧信道负载)或者在STA上接收的RTS帧的接收频率中的任何一个(步骤S45)。如果信道负载或者RTS帧的接收频率未超过阈值(信道阈值或者RTS阈值),则不可能是暴露终端(STA)作为故障,并且隐藏终端(AP)被确认为故障并且可以如此识别(步骤S46)。可以通过添加和执行除了此处示出的统计信息以外的判断,来改进识别准确度。
<暴露终端(STA)的识别>
图18是示出了用于识别暴露终端(STA)的过程的流程图。首先,判断AP上的接收ACK失败的频率(步骤S51)。如果接收ACK失败的频率超过阈值(ACK阈值),则从故障中排除隐藏终端(STA)、暴露终端(AP)和拥塞(步骤S52)。接着,判断AP上接收的重复帧的接收频率(步骤S53)。如果重复帧的接收频率未超过阈值(重复阈值),则从故障中排除多径衰落、非IEEE802.11干扰和遮蔽(步骤S54)。接着,判断STA上的信道负载或者RTS帧的接收频率中的任何一个(步骤S55)。如果信道负载或者RTS帧的接收频率超过阈值(信道阈值或者RTS阈值),则不可能是隐藏终端(AP)作为故障,并且暴露终端(STA)被确认为故障并且可以如此识别(步骤S56)。可以通过添加和执行除了此处示出的统计信息以外的判断,来改进识别准确度。
<暴露终端(AP)的识别>
图19是示出了用于识别暴露终端(AP)的过程的流程图。首先,判断STA上接收ACK失败的频率(步骤S61)。如果接收ACK失败的频率超过阈值(ACK阈值),则从故障中排除隐藏终端(AP)、暴露终端(STA)和拥塞(步骤S62)。接着,判断STA上接收的重复帧的接收频率(步骤S63)。如果重复帧的接收频率未超过阈值(重复阈值),则从故障中排除多径衰落、非IEEE802.11干扰和遮蔽(步骤S64)。接着,判断AP上的信道负载和RTS帧的接收频率中的任何一个(步骤S65)。如果信道负载或者RTS帧的接收频率超过阈值(信道阈值或者RTS阈值),则不可能是隐藏终端(STA)作为故障,并且暴露终端(AP)被确认为故障并且可以如此识别(步骤S66)。可以通过添加和执行除了此处示出的统计信息以外的判断来,改进识别准确度。
<多径衰落的识别>
图20是示出了用于识别多径衰落的过程的流程图。首先,判断AP上接收ACK失败的频率(步骤S71)。如果接收ACK失败的频率超过阈值(ACK阈值),则从故障中排除隐藏终端(STA)、暴露终端(AP)和拥塞(步骤S72)。接着,判断AP上接收的重复帧的接收频率(步骤S73)。如果重复帧的接收频率超过阈值(重复阈值),则从故障中排除隐藏终端(AP)和暴露终端(STA)(步骤S74)。接着,判断AP上的信道负载(步骤S75)。如果信道负载未超过阈值(信道阈值),则从故障中排除非IEEE802.11干扰(步骤S76)。接着,判断AP上的RSSI值(步骤S77)。如果RSSI值等于或高于阈值(接收强度阈值),则不可能是遮蔽作为故障,并且多径衰落被确认为故障并且可以如此识别(步骤S78)。可以通过添加和执行除了此处示出的统计信息以外的判断来改进识别准确度。
在上文的步骤S71中,判断AP上接收ACK失败的频率,并且在步骤S73中,判断AP上接收的重复帧的接收频率,但是作为替换,在步骤S71中,可以判断STA上的接收ACK失败的频率,并且在步骤S73中,可以判断STA上接收的重复帧的接收频率。这样,当STA上接收ACK失败的频率超过阈值(ACK阈值)时,在步骤S72中,从故障中排除隐藏终端(AP)、暴露终端(STA)和拥塞。当STA上接收的重复帧的接收频率超过阈值(重复阈值)时,在步骤S74中,从故障中排除隐藏终端(STA)和暴露终端(AP)。
在上文的步骤S75中,判断AP上的信道负载,但是作为替换,也可以判断STA上的信道负载。这样,当STA上的信道负载未超过阈值(信道阈值)时,从故障中排除非IEEE802.11干扰。
此外,在上文的步骤S77中,判断AP上的RSSI值,但是也可以判断STA上的RSSI值。这样,当STA上的RSSI值等于或高于阈值(接收强度阈值)时,排除遮蔽的可能性,并且将多径衰落识别为故障。
<非IEEE802.11干扰的识别>
图21是示出了用于识别非IEEE802.11干扰的过程的流程图。首先,判断AP上接收ACK失败的频率(步骤S81)。如果接收ACK失败的频率超过阈值(ACK阈值),则从故障中排除隐藏终端(STA)、暴露终端(AP)和拥塞(步骤S82)。接着,判断AP上接收的重复帧的接收频率(步骤S83)。如果重复帧的接收频率超过阈值(重复),则从故障中排除隐藏终端(AP)和暴露终端(STA)(步骤S84)。接着,判断AP上的信道负载(步骤S85)。当信道负载超过阈值(信道阈值)时,不可能是多径衰落和遮蔽作为故障,并且非IEEE802.11干扰被确认为故障并且可以如此识别(步骤S86)。可以通过添加和执行除了此处示出的统计信息以外的判断来改进识别准确度。
在上文的步骤S81中判断AP上接收ACK失败的频率,并且在步骤S83中判断AP上接收的重复帧的接收频率,但是作为替换,可以在步骤S81中判断STA上接收ACK失败的频率,并且可以在步骤S83中判断STA上接收的重复帧的接收频率。这样,当STA上接收ACK失败的频率超过阈值(ACK阈值)时,在步骤S82中,从故障中排除隐藏终端(AP)、暴露终端(STA)和拥塞。当STA上接收的重复帧的接收频率超过阈值(重复阈值)时,在步骤S74中,从故障中排除隐藏终端(STA)和暴露终端(AP)。
此外,在上文的步骤S85中,判断AP上的信道负载,但是作为替换,也可以判断STA上的信道负载。这样,当STA上的信道负载超过阈值(信道阈值)时,排除多径衰落和遮蔽的可能性,并且非IEEE802.11干扰被识别为故障。
<拥塞的识别>
图22是示出了用于识别拥塞的过程的流程图。首先,判断AP上的信道负载(步骤S91)。当信道负载超过阈值(信道阈值)时,从故障中排除隐藏终端(STA)、隐藏终端(AP)、暴露终端(STA)、多径衰落和遮蔽(S92)。接着,判断STA上接收ACK失败的频率(步骤S93)。如果STA上接收ACK失败的频率未超过阈值(ACK阈值),则不可能是暴露终端(AP)和非IEEE802.11干扰作为故障,并且拥塞被识别为故障并且可以如此识别(步骤S94)。可以通过添加和执行除了此处示出的统计信息以外的判断来改进识别准确度。
在上文的步骤91中判断AP上的信道负载并且在步骤93中判断STA上的接收ACK失败的频率,但是作为替换,可以在步骤91中判断STA上的信道负载并且可以在步骤93中判断AP上接收ACK失败的频率。这样,当STA上的信道负载超过阈值(信道阈值)时,从故障中排除隐藏终端(STA)、隐藏终端(AP)、暴露终端(AP)、多径衰落和遮蔽(S92)。当AP上接收ACK失败的频率未超过阈值(ACK阈值)时,排除暴露终端(AP)和非IEEE802.11干扰的可能性,并且拥塞被识别为故障。
<遮蔽的识别>
图23是示出了用于识别遮蔽的过程的流程图。首先,判断AP上的RSSI值(步骤S101)。如果RSSI值低于阈值(接收强度阈值),则不存在所有其他故障的可能性,并且遮蔽被识别为故障并且可以如此识别(步骤S102)。然而,由于RSSI值是即使在正常状态下也会极大变化的值,因此RSSI值可能会被错误地检测。因此,可以通过添加和执行除了RSSI值以外的判断来改进识别准确度。
在上文的步骤S101中,判断AP上的RSSI值,但是作为替换,可以判断STA上的RSSI值。这样,当STA上的RSSI值低于阈值(接收强度阈值)时,排除所有其他故障的可能性,并且遮蔽被识别为故障。
对于多种阈值(接收强度阈值、信道阈值、ACK阈值、重复阈值、RTS阈值),可以设定从一个故障到另一故障而变化的值。此外,也可以设置不同的值作为无线终端和无线基站之间的这些阈值。此外,这些阈值可以根据无线LAN系统的环境中的变化和无线终端使用的应用的改变而动态地更新。
此外,当可以识别故障时,也可以通过邮件等立刻将故障报告给管理员,以便于提示管理员迅速地采取补救行动。此外,在诸如拥塞这样的可以在无线基站的控制下动态地针对其采取补救行动的故障的情况下,也可以要求具有相应功能的装置采取补救行动并且自动进行从故障识别到补救行动的一系列过程。
Claims (11)
1.一种识别在无线终端和无线基站之间的无线链路的故障的通信装置,包括:
统计信息获取单元,其被配置来从无线终端和无线基站中的至少其一获取指示在无线终端和无线基站之间的无线链路的状态的统计信息;和
故障识别单元,其被配置来基于所获取的统计信息从预先与多个统计信息相关联的多个故障中识别该无线链路的故障,
其中所述统计信息包括:
无线终端从无线基站接收ACK帧失败的频率;
无线终端从无线基站接收的重复数据帧的接收频率;和
指示在预先确定的时间内无线基站判断无线链路为忙的时间的比例的基站侧信道负载和该无线基站从不同的无线基站或属于不同的无线基站的其他无线终端接收的RTS帧的接收频率中的任何一个,并且
当所述接收ACK帧失败的频率超过ACK阈值,
所述重复数据帧的接收频率等于或低于重复阈值,并且
所述基站侧信道负载等于或低于信道阈值,或者所述RTS帧的接收频率等于或低于RTS阈值时,
故障识别单元识别存在作为隐藏终端的无线终端,作为故障。
2.一种识别在无线终端和无线基站之间的无线链路的故障的通信装置,包括:
统计信息获取单元,其被配置来从无线终端和无线基站中的至少其一获取指示在无线终端和无线基站之间的无线链路的状态的统计信息;和
故障识别单元,其被配置来基于所获取的统计信息从预先与多个统计信息相关联的多个故障中识别该无线链路的故障,
其中所述统计信息包括:
无线基站从无线终端接收ACK帧失败的频率;
无线基站从无线终端接收的重复数据帧的接收频率;和
指示在预先确定的时间内无线终端判断无线链路为忙的时间的比例的终端侧信道负载和无线终端从不同的无线基站或属于不同的无线基站的其他无线终端接收的RTS帧的接收频率中的任何一个,并且
当所述接收ACK帧失败的频率超过ACK阈值,
所述重复数据帧的接收频率等于或低于重复阈值,并且
所述终端侧信道负载等于或低于信道阈值,或者所述RTS帧的接收频率等于或低于RTS阈值时,
故障识别单元识别存在作为隐藏终端的无线基站,作为故障。
3.一种识别在无线终端和无线基站之间的无线链路的故障的通信装置,包括:
统计信息获取单元,其被配置来从无线终端和无线基站中的至少其一获取指示在无线终端和无线基站之间的无线链路的状态的统计信息;和
故障识别单元,其被配置来基于所获取的统计信息从预先与多个统计信息相关联的多个故障中识别该无线链路的故障,
其中所述统计信息包括:
无线基站从无线终端接收ACK帧失败的频率;
无线基站从无线终端接收的重复数据帧的接收频率;和
指示在预先确定的时间内无线终端判断无线链路为忙的时间的比例的终端侧信道负载和无线终端从不同的无线基站或属于不同的无线基站的其他无线终端接收的RTS帧的接收频率中的任何一个,并且
当所述接收ACK帧失败的频率超过ACK阈值,
所述重复数据帧的接收频率等于或低于重复阈值,并且
所述终端侧信道负载超过信道阈值,或者RTS帧的接收频率超过RTS阈值时,
故障识别单元识别存在作为暴露终端的无线终端,作为故障。
4.一种识别在无线终端和无线基站之间的无线链路的故障的通信装置,包括:
统计信息获取单元,其被配置来从无线终端和无线基站中的至少其一获取指示在无线终端和无线基站之间的无线链路的状态的统计信息;和
故障识别单元,其被配置来基于所获取的统计信息从预先与多个统计信息相关联的多个故障中识别该无线链路的故障,
其中所述统计信息包括:
无线终端从无线基站接收ACK帧失败的频率;
无线终端从无线基站接收的重复数据帧的接收频率;和
指示在预先确定的时间内无线基站判断无线链路为忙的时间的比例的基站侧信道负载和无线基站从不同的无线基站或属于不同的无线基站的其他无线终端接收的RTS帧的接收频率中的任何一个,并且
当所述接收ACK帧失败的频率超过ACK阈值,
所述重复数据帧的接收频率等于或低于重复阈值,并且
所述基站侧信道负载超过信道阈值,或者所述RTS帧的接收频率超过RTS阈值时,
故障识别单元识别存在作为暴露终端的无线基站,作为故障。
5.一种识别在无线终端和无线基站之间的无线链路的故障的通信装置,包括:
统计信息获取单元,其被配置来从无线终端和无线基站中的至少其一获取指示在无线终端和无线基站之间的无线链路的状态的统计信息;和
故障识别单元,其被配置来基于所获取的统计信息从预先与多个统计信息相关联的多个故障中识别该无线链路的故障,
其中所述统计信息包括:
无线基站从无线终端接收ACK帧失败的频率;
无线基站从无线终端接收的重复数据帧的频率;
指示在预先确定的时间内无线基站判断无线链路为忙的时间的比例的基站侧信道负载和指示在预先确定的时间内无线终端判断无线链路为忙的时间的比例的终端侧信道负载中的至少其一;和
无线基站从无线终端接收的帧的接收波强度和无线终端从无线基站接收的帧的接收波强度中的至少其一,并且
当所述接收ACK帧失败的频率超过ACK阈值,
所述重复数据帧的接收频率超过重复阈值,
所述基站侧信道负载和终端侧信道负载至少其一等于或低于信道阈值,并且
无线基站和无线终端中的至少其一的接收波强度等于或高于接收强度阈值时,
故障识别单元识别在无线终端和无线基站之间多径衰落的生成,作为故障。
6.一种识别在无线终端和无线基站之间的无线链路的故障的通信装置,包括:
统计信息获取单元,其被配置来从无线终端和无线基站中的至少其一获取指示在无线终端和无线基站之间的无线链路的状态的统计信息;和
故障识别单元,其被配置来基于所获取的统计信息从预先与多个统计信息相关联的多个故障中识别该无线链路的故障,
其中所述统计信息包括:
无线终端从无线基站接收ACK帧失败的频率;
无线终端从无线基站接收的重复数据帧的接收频率;
指示在预先确定的时间内无线基站判断无线链路为忙的时间的比例的基站侧信道负载和指示在预先确定的时间内无线终端判断无线链路为忙的时间的比例的终端侧信道负载中的至少其一;和
无线基站从无线终端接收的帧的接收波强度和无线终端从无线基站接收的帧的接收波强度中的至少其一,并且
当所述接收ACK帧失败的频率超过ACK阈值,
所述重复数据帧的接收频率超过重复阈值,
所述基站侧信道负载和终端侧信道负载中的至少其一等于或低于信道阈值,并且
无线基站和无线终端中的至少其一的接收波强度等于或高于接收强度阈值时,
故障识别单元识别无线终端和无线基站之间多径衰落的生成,作为故障。
7.一种识别在无线终端和无线基站之间的无线链路的故障的通信装置,包括:
统计信息获取单元,其被配置来从无线终端和无线基站中的至少其一获取指示在无线终端和无线基站之间的无线链路的状态的统计信息;和
故障识别单元,其被配置来基于所获取的统计信息从预先与多个统计信息相关联的多个故障中识别该无线链路的故障,
其中所述统计信息包括:
无线基站从无线终端接收ACK帧失败的频率;
无线基站从无线终端接收重复数据帧的接收频率;和
指示在预先确定的时间内无线基站判断无线链路为忙的时间的比例的基站侧信道负载和指示在预先确定的时间内无线终端判断无线链路为忙的时间的比例的终端侧信道负载中的至少其一,并且
当所述接收ACK帧失败的频率超过ACK阈值,
所述重复数据帧的接收频率超过重复阈值,并且
所述基站侧信道负载和终端侧信道负载中的至少其一超过信道阈值时,
故障识别单元识别与在无线终端和无线基站之间使用的无线通信方案相同频带的无线干扰的生成,作为故障。
8.一种识别在无线终端和无线基站之间的无线链路的故障的通信装置,包括:
统计信息获取单元,其被配置来从无线终端和无线基站中的至少其一获取指示在无线终端和无线基站之间的无线链路的状态的统计信息;和
故障识别单元,其被配置来基于所获取的统计信息从预先与多个统计信息相关联的多个故障中识别该无线链路的故障,
其中所述统计信息包括:
无线终端从无线基站接收ACK帧失败的频率;
无线终端从无线基站接收的重复数据帧的接收频率;和
指示在预先确定的时间内无线基站判断无线链路为忙的时间的比例的基站侧信道负载和指示在预先确定的时间内无线终端判断无线链路为忙的时间的比例的终端侧信道负载中的至少其一,并且
当所述接收ACK帧失败的频率超过ACK阈值,
所述重复数据帧的接收频率超过重复阈值,并且
所述基站侧信道负载和终端侧信道负载中的至少其一超过信道阈值时,
故障识别单元识别与在无线终端和无线基站之间使用的无线通信方案相同频带的无线干扰的生成,作为故障。
9.一种识别在无线终端和无线基站之间的无线链路的故障的通信装置,包括:
统计信息获取单元,其被配置来从无线终端和无线基站中的至少其一获取指示在无线终端和无线基站之间的无线链路的状态的统计信息;和
故障识别单元,其被配置来基于所获取的统计信息从预先与多个统计信息相关联的多个故障中识别该无线链路的故障,
其中所述统计信息包括:
指示在与预先确定的时间内无线基站判断无线链路为忙的时间的比例的基站侧信道负载;和
无线终端从无线基站接收ACK帧失败的频率,并且当所述基站侧信道负载超过信道阈值,并且
所述接收ACK帧失败的频率等于或低于ACK阈值时,
故障识别单元识别由于属于所述无线基站的许多无线终端而导致的拥塞的生成,作为故障。
10.一种识别在无线终端和无线基站之间的无线链路的故障的通信装置,包括:
统计信息获取单元,其被配置来从无线终端和无线基站中的至少其一获取指示在无线终端和无线基站之间的无线链路的状态的统计信息;和
故障识别单元,其被配置来基于所获取的统计信息从预先与多个统计信息相关联的多个故障中识别该无线链路的故障,
其中所述统计信息包括:
指示在预先确定的时间内无线终端判断无线链路为忙的时间的比例的终端侧信道负载;和
无线基站从无线终端接收ACK帧失败的频率,并且当所述终端侧信道负载超过信道阈值,并且
所述接收ACK帧失败的频率等于或低于ACK阈值时,
故障识别单元识别由于属于所述无线基站的许多无线终端而导致的拥塞的生成,作为故障。
11.一种识别在无线终端和无线基站之间的无线链路的故障的通信装置,包括:
统计信息获取单元,其被配置来从无线终端和无线基站中的至少其一获取指示在无线终端和无线基站之间的无线链路的状态的统计信息;和
故障识别单元,其被配置来基于所获取的统计信息从预先与多个统计信息相关联的多个故障中识别该无线链路的故障,
其中所述统计信息包括无线基站从无线终端接收的帧的接收波强度和无线终端从无线基站接收的帧的接收波强度中的至少其一,并且
当无线基站的接收波强度和无线终端的接收波强度中的至少其一低于接收强度阈值时,故障识别单元识别在无线基站和无线终端之间的遮蔽的生成,作为故障。
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