CN102939726A - 通过频谱分析的信号干扰检测及避免 - Google Patents

Abstract

在一个实施例中，提供了用于使对网络设备的信号干扰最小化的装置。所述装置包括接收器，该接收器被配置为检测干扰信号。所述装置还包括信号分析器，该信号分析器被配置为分析所检测的干扰信号。所述装置还包括接口。所述接口被配置为将对干扰信号的检测作为所述装置提供的服务通知给网络设备。所述接口被配置为接受来自网络设备的订购该服务的请求。所述接口还被配置为当检测到干扰信号时警告网络设备。

Description

通过频谱分析的信号干扰检测及避免

技术领域

本公开整体涉及网络管理，并且更具体地说，涉及在存在干扰信号的情况下的网络管理。

背景技术

电信和网络领域的快速增长导致了使用不同技术都在同一个网络上操作的多种网络设备的部署。这些网络设备占用的频带也可能重叠。因此，使用一种技术的网络设备所传输的信号对于另一个网络设备而言可能成为干扰信号。这些干扰信号妨碍了受到干扰的网络设备的预期的操作，从而降低了网络的性能。

例如，使用诸如同轴电缆多媒体联盟(MoCA)之类的同轴技术的网络设备以及使用诸如家庭插电之类的电力线技术的网络设备可以在低于50兆赫兹(MHz)的频率范围内操作。在这个频率范围内的操作可能干扰使用电缆数据服务接口规范(DOCSIS)技术的网络设备的上行传输。又如，MoCA或家庭插电网络设备还可以在从50MHz至1吉赫兹(GHz)的频率范围内操作，这可能干扰卫星TV设备。

处理信号干扰问题的一些现有技术可能涉及改变干扰或受干扰设备的操作频带。这种技术的缺点是随着可用的频谱变得越来越少，一直改变操作频带可能是不现实的。其他技术可能涉及在网络的接入点处设置代理以收集关于特定频带的信息。代理可以将收集的信息报告回中央服务器。服务器然后在分析所收集的信息之后管理网络上的设备。然而，这些技术可能局限于特定类型的通信协议，并且由于需要中央服务器也可能增加网络的低效。

因此，尽管处理信号干扰问题的现有技术已大体上足够用于它们预期的目的，但它们并不是在每个方面完全符合要求。

附图说明

图1是示例网络的简化图解视图。

图2是可替代示例网络的简化图解视图。

图3是根据一个实施例可以在图1或图2的示例网络中实现的认知频谱分析器的简化图解视图。

图4是根据图示了图3的认知频谱分析器如何评估它在初始配置时间耦接到的网络的一个实施例的流程图。

图5-7是利用图3的认知频谱分析器来使信号干扰最小化的各种示例网络的简化图解视图。

图8是图示了根据一个实施例来减少网络中信号干扰的方法的流程图。

具体实施方式

综述

本公开的一个实施例涉及一种装置。所述装置包括频率捷变调谐器；信号分析器，其被配置为分析所检测的干扰信号；和接口，其被配置为：将对干扰信号的检测作为所述装置提供的服务通知给网络设备；接受来自网络设备的订购该服务的请求；并且当检测到干扰信号时警告网络设备。

本公开的另一个实施例涉及一种系统。所述系统包括：接收器，其被配置为检测干扰信号；分析器，其被配置为分析所检测的干扰信号并且基于所述分析为多个网络设备中的所选网络设备作出推荐；以及控制器接口，其被配置为：将所述系统提供的服务的列表通知给所述网络，对干扰信号的检测是所述服务之一；允许所述网络设备选择性地订购所述列表中的服务；将干扰信号的检测作为事件广播给所述网络；并且将所述推荐发送给所选网络设备。

示例实施例的描述

图1图示了示例网络20的简化图解视图。网络20可以在家庭或办公室中实现，并且可以包括分别延伸出网络20(延伸到网络20外)的电话线25、同轴配线30和电力线35。普通老式电话服务(POTS)电话40和数字订户线(DSL)网关45可以耦接到电话线25。POTS电话40可以是传统的模拟电话，或者可以是包括基站和一个或多个手持机的数字增强型无绳技术(DECT)数字电话。DSL网关45可以包括路由器和交换机，并且可以允许耦接到DSL网关45的网络设备获得对互联网的接入以及彼此联网。

DSL网关45可以通过以太网配线67耦接到无线局域网(WLAN)接入点50、以太网至同轴适配器55、以太网至电力线适配器60和媒体设备65。WLAN接入点50允许信号的无线传输。WLAN接入点50可以是Wi-Fi路由器，并且允许Wi-Fi信号的无线传输。WLAN接入点50还可以集成到DSL网关45中。

以太网至同轴适配器55可以耦接到同轴配线30，从而给耦接到同轴配线30的网络设备带来局域网连接性和互联网连接性。以太网至电力线适配器60可以耦接到电力线35，从而给耦接到电力线35的网络设备带来局域网连接性和互联网连接性。可以理解的是，以太网至同轴适配器55和以太网至电力线适配器60可以各自包括多于一个物理适配器，并且它们没必要是离散的孤立设备并且可以嵌入DSL网关45或WLAN接入点50中。媒体设备65可以是能够源发或接收各种类型的媒体内容(包括数据和语音内容)的设备。例如，媒体设备65可被实现为机顶盒。

WLAN接入点50可以无线地耦接到IP语音(VoIP)电话70、便携式计算设备75(例如，个人数字助理(PDA)或膝上型计算机)和媒体设备80。例如，在WLAN接入点50是Wi-Fi设备的实施例中，VoIP电话70、便携式计算设备75和媒体设备80可以各自包括Wi-Fi收发器以便能够在Wi-Fi协议下与WLAN接入点50无线地进行通信。媒体设备80还可以耦接到电视机(TV)85。媒体设备80能够通过WLAN接入点50从DSL网关45取回数据，将取回的数据转换成合适的视频信号(例如高清晰度多媒体接口(HDMI)格式的)，并且然后将合适的视频信号输出到TV 85以便播放。

媒体设备90和95以及TV 100可以耦接到同轴配线30。同轴配线30可以耦接到以太网至同轴适配器55并且能够使用诸如同轴电缆多媒体联盟(MoCA)之类的同轴协议来分发数字内容。电力线至以太网适配器105耦接到电力线35，并且个人计算机(PC)110耦接到电力线至以太网适配器105。媒体设备115和120、微波炉125、冰箱130和跑步机135也可以耦接到电力线35。耦接到电力线35的这些设备可以在诸如家庭插电之类的电力线协议下使用电力线35作为传输介质。

噪声生成器140可以位于网络20的附近。例如，噪声生成器140可以是无绳电话，其传输频率范围在网络20上的一个或多个设备的接收频率范围内或与该接收频率范围重叠。此外，干扰(或竞争)网络150可以位于网络20附近。干扰网络150可以是邻近用户的家庭网络，并且可以与网络20共享同轴配线30或电力线35。干扰网络150上的设备(未图示)传输的信号可以进入网络20作为对网络20上的网络设备的干扰信号(也称作干扰或噪声)，这是因为同轴配线30和电力线35被在网络20与150之间共享。电话线25、同轴配线30和电力线35还可以充当拾取来自网络20之外的干扰信号的天线。这些干扰信号然后可以通过电话线25、同轴配线30和电力线35进入家庭网络20。

可以理解的是，网络20上的设备生成的信号可能成为对网络20上其他设备的干扰信号。另外，可以理解的是，干扰信号可以是来自同一网络协议的信号，或者它可以是来自不同网络协议的信号。例如，Wi-Fi网络设备传输的Wi-Fi信号可能是对蓝牙网络设备的干扰信号，并且同一Wi-Fi信号也可能是对邻近(或附近)无线网络上的另一个Wi-Fi网络设备的干扰信号。又如，同轴网络设备传输的信号可能是对现行同轴服务(例如，有线TV、DOCSIS、卫星TV)的信号的干扰信号。此外，可以理解的是，什么构成了干扰信号是从所需信号的角度来看的，并且第一网络中的所需信号从第二网络中的所需信号的角度来看可能被看作另一干扰信号。换句话讲，如果第一信号干扰第二信号，则第一信号可能成为对第二信号的干扰信号。同时，第二信号可能成为对第一信号的干扰信号。

图2图示了另一个示例网络155的简化图解视图。网络155类似于图1的网络20，并且为了一致性和简单起见，在网络20和网络155二者中的设备以相同的方式标记。与网络20相比，网络155可以具有连接到同轴缆线的网关160，代替连接到网络20上的电话线配线的网关45。在其他方面，网络155以类似于网络20的方式发挥作用。

可以理解的是，网络20和155上的设备仅仅是示例设备，并且网络20和155可以可替代地包括其他设备或者取决于它们的用户的需要进行不同的配置。例如，网络20和155可以具有光纤网关或蜂窝3G或4G无线网关，代替DSL网关45或同轴网关160。网络20和155中的设备也可以具有多于一个网络接口。例如，图1的网络20中的媒体设备115具有允许它耦接到电力线35的电力线接口，但是它还可以具有允许它直接耦接到以太网配线67的以太网接口(未图示)。

对于网络20和155两者而言，噪声生成器140、干扰网络150或网络上的其他设备本身产生的干扰信号可能干扰网络20和155上的设备的所需操作，并且可能降低网络20和155的整体性能。为了解决这些问题，本公开利用一个或多个认知频谱分析器来帮助检测干扰信号并且为网络20和155上的设备推荐要采取的动作的过程。认知频谱分析器可以是孤立的设备或者可以嵌入在网络20和155上的设备(也称作宿主设备)中，例如嵌入在DSL网关45、同轴网关160、WLAN接入点50或媒体设备65、80、90、95、115和120中。以下更加详细地讨论认知频谱分析器。

图3图示了示例认知频谱分析器200的简化图解视图。认知频谱分析器200可以包括无线电装置205、信号处理及分析部220、处理器225、存储器230和接口240。无线电装置205可以包括前端电路245、频率捷变调谐器250、模数转换器(ADC)255、数模转换器(DAC)260、数字滤波器265和基带电路270。

前端电路245可以包括天线、预选滤波器和/或低噪声放大器。前端电路245可以包括能够检测或接收无线或有线信号(例如，Wi-Fi频带中的信号、MoCA频带中的信号或家庭插电频带中的信号)的接收器。要检测的信号可以来自产生网络上的设备(例如，认知频谱分析器200的宿主设备)的干扰信号的频带。前端电路245可以可选地包括能够向外部设备发送信号的发射器。

频率捷变调谐器250可以包括混频器、振荡器、锁相环(PLL)、放大器和/或滤波器。与前端电路245一起工作的频率捷变调谐器250可以能够选择无线电装置205将要接收或监控的所需频带。例如，频率捷变调谐器250可被以如下方式进行调谐：无线电装置205只接收到Wi-Fi信号，而家庭插电或MoCA信号被滤掉。可替代地，频率捷变调谐器250可被以如下方式进行调谐：无线电装置205只接收MoCA信号，而Wi-Fi或家庭插电信号被滤掉。在一些实施例中，频率捷变调谐器250和信号获取电路245可以集成在单个设备中。

ADC 255可以将前端电路245捕捉的高频模拟信号转换成低频数字信号以供随后进行基带处理。反之，DAC 260可以将低频数字信号转换成高频模拟信号以通过前端电路245传输到外部设备。

数字滤波器265可以包括一个或多个可调谐数字滤波器，这些数字滤波器可以被调谐成滤掉来自不需要的频带的信号。数字滤波器265还可以具有用于其通带的可调谐带宽。例如，如果需要Wi-Fi信号，则可以使用数字滤波器265滤掉Wi-Fi频带之外的信号。也可以使用数字滤波器265来消除由振荡器和混频器引入到频率捷变调谐器250中的信号伪像。

基带电路270可以包括各种混频器、振荡器、处理器和/或放大器以对无线电装置205捕捉的干扰信号进行基带处理。可以理解的是，无线电装置205可以包括额外的电路，为了简单起见，本文没有图示这些电路。

信号处理及分析部220也可以称作信号分析器，并且可被实现为数字电路块或软件代码或它们的组合。信号处理及分析部220还可以集成到上面嵌入了认知频谱分析器200的宿主设备中。信号处理及分析部220可以接收来自无线电装置205的降频转换信号并且对该信号进行采样和处理，例如通过快速傅立叶变换(FFT)操作。

信号处理及分析部220还可以包括信号库，该信号库可以用于进一步识别无线电装置205捕捉的信号的特性。信号库可以包括对应于各种通信协议的启发式信号，包括来自Wi-Fi、MoCA和家庭插电的信号。基于信号分析的结果，信号处理及分析部220可以能够为网络上的其他设备推荐动作过程，使得干扰信号引起的问题可以被最小化。随后将联系图5-7使用示例对此进行讨论。

处理器225可以结合信号处理及分析部220使用以实现信号处理任务。处理器225还可以用于执行存储在存储器230上的指令。从以上讨论我们可以看出，认知频谱分析器200可能能够检测干扰信号、分析干扰信号并且提供关于使干扰信号引起的潜在损害最小化的方式的建议。这些频谱监控及管理能力可被认为是认知频谱分析器200提供的一些服务。

其他网络设备可以具有也可被认为是服务的网络能力。这些服务可以包括：可以基于部署成本、网络容量或服务质量来调节网络参数的网络优化服务；可以管理网络的安全设置并且还识别并阻挡入侵者的安全服务；可以确定网络的覆盖地图并且确定网络上设备的准确位置的定位服务；以及收集诸如频谱信息之类的数据并且将数据存储到数据库中的数据挖掘服务。可以提供其他服务，但是为了简单起见，本文没有讨论它们。

接口240可以充当认知频谱分析器200与外部设备之间(例如，认知频谱分析器与图1的DSL网关45之间)的通信及控制接口。接口240可被实现为可以位于处理器225或存储器230上的软件代码。

当认知频谱分析器200耦接到网络(例如，图1的网络20)时，接口240可能能够：将认知频谱分析器200提供的服务广播或通知给网络上的其他设备；接受来自网络上的其他设备的订购这些服务的请求；接受来自网络上的其他设备的一般信息查询；并且接受来自网络上的其他设备的指令，这些指令可以变更认知频谱分析器200的功能或配置。

这些与认知频谱分析器200通信的网络20上的其他设备也可以被称作客户端，并且接口240也可以被称作认知频谱分析器200的控制器。在认知频谱分析器200被嵌入在其宿主设备的实例中，宿主设备也可以是认知频谱分析器200的客户端，并且认知频谱分析器200也可能能够将其宿主设备提供的服务通知给网络上的其他设备。

客户端与认知频谱分析器200之间的通信可以使用网络配置文件(network profile)来执行。更具体地讲，认知频谱分析器200和客户端可以各自包括网络配置文件，诸如通用即插即用(UPnP)配置文件，其定义认知频谱分析器200或客户端提供的一组服务和事件。这些服务和事件可通过订购获得。

网络配置文件可被以软件代码的形式实现。例如，认知频谱分析器200的网络配置文件可被实现为接口240运行的软件代码的线程。认知频谱分析器200和客户端的网络配置文件可以不同，但是它们能够彼此通信并且选择性地订购彼此的服务和事件。以此方式，认知频谱分析器200可以用于在计算机网络的七层开放式系统互联(OSI)参考模型的应用层级别向客户端建议它的动作过程。然而，最后的决定仍然由客户端来做出。稍后将对此进行更加详细的讨论。

图4是图示了认知频谱分析器200如何评估它在初始配置时间耦接到的网络的方法300的流程图。方法300以步骤310开始，在步骤310中，认知频谱分析器200对关于目标介质的关注频带进行采样。目标介质可以是空气、同轴电缆、电力线或电话线。方法300继续到步骤320，在步骤320中，认知频谱分析器200识别关注频带的哪些区域被占用以及哪些区域未被占用。方法300继续到步骤330，在步骤330中，认知频谱分析器200将网络上的设备建议哪些未被占用的频带区域是可以安全使用的，也就是指哪些未被占用的区域最不可能引起干扰问题。

图5-7是利用认知频谱分析器200的示例网络的简化图解视图。图5-7有助于说明认知频谱分析器200可以用于缓解干扰信号引起的问题的各种情形。参见图5，示例家庭网络350包括延伸出网络350(延伸到住宅之外)的同轴配线360、包括图3的嵌入式认知频谱分析器200的实例的机顶盒370、耦接到机顶盒370的机顶盒380、385和390以及分别耦接到机顶盒380、385和390的TV 395、400和405。

机顶盒370可以通过同轴配线360接收诸如一个或多个视频流之类的媒体内容。机顶盒370可以具有多个调谐器，这多个调谐器可以各自处理不同的视频流并且从视频流提取出数据。机顶盒370然后在给定的网络协议(例如，MoCA)下将从不同的视频流提取的数据发送到机顶盒380、385和390。机顶盒380、385和390不需要调谐器并且可以包括硬件，该硬件可以将从机顶盒370接收的数据转换成相应的视频信号，诸如HDMI视频信号。机顶盒380、385和390然后可以分别输出视频信号到TV395、400和405以供显示。

使用它的网络配置文件，认知频谱分析器200可以将它的服务和事件以及机顶盒370提供的服务和事件通知给家庭网络350的其余装置。机顶盒380、385和390可以订购这些服务和事件。当认知频谱分析器200检测到干扰信号时，认知频谱可以对干扰信号执行数据分析。如果数据分析指示出干扰涉及整个网络并且可能阻止媒体内容到达机顶盒380、385和390，则机顶盒370可以决定开始缓冲进入的媒体内容。

与此同时，认知频谱分析器200可以将干扰事件广播给机顶盒380、385和390。机顶盒380、385和390可以接收干扰事件，并且取决于它们自身的编程指令，可以暂停实况TV和/或请求TV用户接受低比特率的传输。TV用户然后可以相应地行动。

当认知频谱分析器200判定干扰信号不复存在时，它可以将此通知给机顶盒380、385和390，并且因此机顶盒370可以决定恢复向机顶盒380、385和390的数据传输。机顶盒380、385和390可以决定自动恢复TV播放或者请求TV用户手动恢复播放。当最终恢复了TV播放时，没有数据因为干扰信号而丢失，这是因为机顶盒370已经缓冲了数据。以此方式，认知频谱分析器200有助于缓解干扰信号引起的潜在损害。

现在参见图6，另一个示例家庭网络450与家庭网络350类似，因此在这两个网络中，相似的设备的标记相同。家庭网络450可以包括机顶盒470以及机顶盒480、485和490，机顶盒470可以不具有嵌入式认知频谱分析器，机顶盒480、485和490分别包括嵌入式认知频谱分析器200A、200B和200C。

使用它们各自的网络配置文件，认知频谱分析器200A、200B和200C可以各自将其自身的服务和事件以及它们各自的宿主机顶盒提供的服务和事件通知给网络450上的其他设备。机顶盒470、480、485和490(作为客户端)可以选择性地订购这些服务和事件。

现在讨论涉及网络450的干扰事件的不同情形。在一种情形中，认知频谱分析器200A可以检测干扰信号并且可以随后向其客户端发出事件消息作为警报。认知频谱分析器200B和200C可以判定认知频谱分析器200A检测的干扰信号是机顶盒480局部的并且可能不会不利地影响机顶盒485和490。因此，机顶盒485和490可以决定忽略警报并且继续播放视频信号。

同时，响应于警报，机顶盒470可以判定需要缓冲用于机顶盒480的视频流。因此，机顶盒470可以开始缓冲用于机顶盒480的视频流，但是可以继续向机顶盒485和490发送视频流。另外，基于从认知频谱分析器200A接收的输入，机顶盒480可以决定暂停实况TV或者请求TV用户接受低比特率传输以使得TV节目继续。

在另一种情形中，认知频谱分析器200A和200B可以都检测干扰信号并且可以随后向它们所有的客户端发出事件消息作为警报。认知频谱分析器200C可以判定认知频谱分析器200A和200B检测到的干扰信号不会不利地影响机顶盒490，并且因此机顶盒490可以决定忽略警报并且继续播放视频信号。

同时，响应于警报，机顶盒470可以做出以下两个判定之一：1)认知频谱分析器200A和200B检测到的干扰信号是局部的，并且因此只有用于机顶盒480和485的视频流需要被缓冲；或者2)检测到的干扰信号是全局的并且可以影响整个网络450，包括机顶盒490。

如果做出第一判定，则机顶盒470可以开始缓冲用于机顶盒480和485的视频流但是可以在不进行缓冲的情况下继续发送视频流到机顶盒490。如果做出第二决定，则机顶盒470可以开始缓冲用于所有三个机顶盒480、485和490的视频流。响应于从认知频谱分析器200A和200B接收的输入，机顶盒480和485可以决定暂停实况TV或者请求TV用户接受低比特率传输以使得TV节目继续。

当认知频谱分析器200A或200B判定干扰信号不复存在时，它可以将此通知给机顶盒470。机顶盒470可以然后决定恢复向机顶盒480和485的数据传输，但是可以仍然决定继续为其他的机顶盒进行缓冲，这些机顶盒的认知频谱分析器还没有指示干扰信号已消失。无论何时TV播放被最终恢复，都不会丢失数据，因为机顶盒470已经缓冲了数据。

参见图7，另一个示例家庭网络500可以包括DSL网关510、WLAN接入点520、媒体服务器530、机顶盒540、550、560以及TV 570、580和590。DSL网关510可以耦接到延伸出网络500(延伸到住宅之外)的电话线600并且可以通过电话线600获得互联网接入。WLAN接入点520可以通过以太网配线610耦接到DSL网关510。WLAN接入点520还可以包括嵌入式认知频谱分析器200D。WLAN接入点520可以无线地耦接到媒体服务器530。

媒体服务器530可以耦接到延伸出网络500的电话线620。媒体服务器530可以无线地耦接到机顶盒540、550和560。此外，媒体服务器530可以通过同轴配线630耦接到机顶盒540和550。机顶盒540、550和560可以分别具有嵌入式认知频谱分析器200E、200F和200G。机顶盒540、550和560可以通过同轴配线630分别耦接到TV 570、580和590。机顶盒550和560还可以耦接到电力线620。

使用它们各自的网络配置文件，认知频谱分析器200D、200E、200F和200G可以各自将可订购的服务和事件的列表通知给家庭网络500上的其他设备(客户端)。家庭网络500上作为客户端的其他设备可以选择性地订购这些服务和事件。例如，认知频谱分析器200D-G可以提供以下各项作为服务：不断地监控可用的无线信道并且报告回干净的信道(没有噪声或干扰信号或者具有非常低水平的噪声或干扰信号的信道)的列表。WLAN接入点520可以订购这些服务并且可以跟踪干净信道的该列表。

通常，WLAN接入点520可以无线地(例如，通过Wi-Fi介质)将视频信号流传输到媒体服务器530，媒体服务器530然后可以从这些视频信号提取数据并且此后将所提取的数据无线地发送到机顶盒540、550和560。机顶盒540、550和560可以将从媒体服务器530无线地接收的数据转换成HDMI信号并且然后发送它们以供在TV 570、580和590上播放。

现在，假设认知频谱分析器200D-G中的一个或多个检测到干扰信号。这些认知频谱分析器200D-G然后可以将检测到干扰信号作为事件广播给网络500上的作为认知频谱分析器的客户端的设备，包括WLAN接入点520。WLAN接入点520可以查看其一直跟踪的干净信道的列表并且从该列表中选择用于传输的最佳信道。WLAN接入点520然后可以请求媒体服务器530以及机顶盒540、550和560全部切换到这个新选择的信道，使得可以避免干扰信号。

媒体服务器530也可以接收从认知频谱分析器200E-G宣布的干扰事件。响应于这些干扰事件，媒体服务器可以独立地决定开始缓冲数据，而不管WLAN接入点520是否发出了数据缓冲请求。同时，媒体服务器530可以选择去往各个机顶盒540、550和560的替代传输路径，而不是使用无线路径继续传输。

例如，在媒体服务器530与机顶盒540之间存在同轴路径，并且在媒体服务器530与机顶盒560之间存在电力线路径，并且在媒体服务器530与机顶盒550之间存在同轴路径和电力线路径二者。照此，媒体服务器530可以决定将去往机顶盒540的传输路径从无线路径切换到同轴路径，并且将去往机顶盒560的传输路径从无线路径切换到电力线路径。

机顶盒540和560然后可以从媒体服务器530接收物理传输路径将会被切换并且机顶盒540和560应当相应地做出调整的通知。至于机顶盒550，媒体服务器530可以查询认知频谱分析器200F关于同轴路径还是电力线路径将是对于机顶盒550的更好路径。基于来自认知频谱分析器200F的反馈，媒体服务器530可以将传输路径从无线路径切换到同轴路径或者电力线路径。

如果干扰对于机顶盒之一(例如，机顶盒540)特别严重，使得机顶盒540既不能与WLAN 520通信也不能与媒体服务器530通信，则机顶盒540可能无法获知来自WLAN接入点520的切换无线信道的请求。机顶盒540也可能无法对来自媒体服务器530的改变物理传输路径的请求作出响应。在这种情况下，WLAN接入点520可以请求媒体服务器530继续为机顶盒540缓冲直到进一步的通知。

同时，机顶盒540可以决定显示警报消息给观看TV 570的用户，例如写有“无法检测到网络。请耐心等待”的消息。无论何时机顶盒540与媒体服务器530之间的通信恢复，机顶盒540可能能够从媒体服务器530保存的缓冲来取回并播放丢失的数据，使得用户不会错过TV节目的任何部分。换句话讲，没有数据将会因为干扰信号而丢失。

可替代地，机顶盒540、550和560可以从WLAN接入点520获知信道改变请求，但是干扰对于媒体服务器530可能特别严重，使得媒体服务器530无法与WLAN接入点520或机顶盒540、550和560通信。如果发生这种情况，则机顶盒540、550和560可以决定向观看TV 570、580和590的用户显示警报消息：网络正从干扰中恢复，节目将尽快恢复。

在以上描述的各种情形中，网络500上的设备可能能够基于认知频谱分析器200D-G提供的服务和事件做出智能的决定。这些设备还可能能够建议网络500上的其他设备并且可能能够告知用户有关需要做什么来处理这个问题。照此，决定的做出已被分布到整个网络，这可能在出现信号干扰问题时引起网络的效率增加并且使响应时间更快。

可以理解的是，可以构想并且实现家庭网络350、450和500的不同组合，并且可以利用更多的认知频谱分析器。由于网络中包括额外的认知频谱分析器，所以可以更加全面地诊断网络的健康，因为各个认知频谱分析器可以更好地适合于测量涉及网络的特定部分的网络健康。此外，利用额外的认知频谱分析器，可以同时监控更多的频带。

由于至少以上所述的这些原因，可以更快地识别并且缓解潜在的干扰信号。换句话讲，本公开提供了一种分布式网络拓扑结构，其中不需要中央服务器来为网络上的设备做决定。相反，网络上的各个设备可以基于认知频谱分析器提供的输入对其自身做出智能的决定。此分布式实现方案是本文公开的实施例所提供的优点之一。

本文公开的实施例提供的另一个优点是，通过利用认知频谱分析器提供的服务和事件实现了应用级别的控制(诸如数据缓冲、暂停TV以及向用户显示消息)。本文公开的实施例提供的又一个优点是，物理传输路径可以被改变，例如从无线路径改变到同轴路径或电力线路径。换句话讲，本公开使得能够使用冗余的路由路径来使由于干扰造成的信号损失最小化。然而，可以理解的是，这些优点并不意味着限制，并且不同的实施例可以提供不同的优点，并且没有特定的优点是任何实施例所必需的。

图8图示了减少网络中的信号干扰的方法700。方法700以步骤710开始，在步骤710中，检测干扰信号的能力被作为服务通知给网络。方法700继续到步骤720，在步骤720中，来自网络上的设备的订购服务的请求被接受。方法700继续到步骤730，在步骤730中，干扰信号被检测。方法继续到步骤740，在步骤740中，检测到的干扰信号被分析。方法继续到步骤750，在步骤750中，对干扰信号的检测被作为事件广播到设备。

从前述讨论应当理解的是，在所附权利要求书的进行和范围内，可以对本发明进行修改和更改。说明书并非旨在无遗漏的描述或将本发明限制为公开的具体形式。应当理解的是，可以对本发明进行修改和更改，并且本发明仅受到权利要求书及其等效内容的限制。

Claims (20)

1.一种装置，包括：

接收器，其被配置为检测干扰信号；

信号分析器，其被配置为分析所检测的干扰信号；以及

接口，其被配置为：

将检测到所述干扰信号作为所述装置提供的服务通知给网络设备；

接受来自所述网络设备的订购所述服务的请求；并且

当检测到所述干扰信号时警告所述网络设备。

2.如权利要求1所述的装置，其中所述接收器包括频率捷变调谐器，所述频率捷变调谐器可操作来接收来自多个频带的信号，所述多个频带对应于包括无线协议、同轴协议和电力线协议在内的一个或多个网络协议。

3.如权利要求1所述的装置，其中所述接口被配置为将对所述干扰信号的分析作为所述装置提供的另一项服务通知给所述网络设备。

4.如权利要求1所述的装置，其中所述接收器包括具有用于其通带的可调谐带宽的数字滤波器。

5.如权利要求1所述的装置，其中所述信号分析器包括信号库，所述信号库包括网络协议的启发式信号，所述网络协议选自以下各项构成的组：无线协议、同轴协议和电力线协议。

6.如权利要求1所述的装置，其中所述装置具有第一网络配置文件，所述网络设备具有第二网络配置文件，并且其中所述装置通过所述第一和第二网络配置文件之间的交互作用来与所述网络设备通信。

7.如权利要求1所述的装置，其中所述接口被配置为建议所述网络设备执行以下任务之一：

从第一传输路径切换到第二传输路径，所述第一和第二传输路径使用不同的网络协议；以及

从第一传输信道切换到第二传输信道，所述第一和第二传输信道使用同一通信协议。

8.一种系统，包括：

接收器，其被配置为检测干扰；

分析器，其被配置为分析所检测的干扰并且基于所述分析为多个网络设备中的所选网络设备作出推荐；以及

控制器接口，其被配置为：

将所述系统提供的服务列表通知给所述网络，对干扰的检测是所述服务之一；

允许所述网络设备选择性地订购所述列表中的服务；

将对所述干扰的检测作为事件广播给所述网络；并且

将所述推荐发送给所选网络设备。

9.如权利要求8所述的系统，其中所述接收器包括频率捷变调谐器和频率捷变滤波器，所述频率捷变调谐器和所述频率捷变滤波器耦接在一起并且被配置为从对应于一个或多个通信协议的多个频带获取信号。

10.如权利要求8所述的系统，其中所述分析器包括信号库，所述信号库识别对应于多个通信协议的信号的特性。

11.如权利要求10所述的系统，其中所述通信协议包括无线协议、同轴协议和电力线协议。

12.如权利要求8所述的系统，其中所述网络设备和所述系统具有用于执行所述系统与所述网络设备之间的通信的相应网络配置文件。

13.如权利要求8所述的系统，其中所述系统和所选网络设备被配置为通过多种类型的网络路径进行通信，所述网络路径选自以下各项构成的组：无线路径、同轴路径和电力线路径。

14.如权利要求13所述的系统，其中响应于检测到干扰，所述控制器接口被配置将通信的网络路径从第一类型改变为不同于所述第一类型的第二类型。

15.一种方法，包括：

将检测干扰信号的能力作为服务通知给网络；

接受来自所述网络上的设备的订购所述服务的请求；

检测所述干扰信号；

分析所检测的干扰信号；以及

将检测到干扰信号作为事件广播给所述设备。

16.如权利要求15所述的方法，其中检测所述干扰信号包括从对应于不同网络协议的多个频带检测所述干扰信号，所述网络协议包括：

基于无线技术的第一网络协议；

基于同轴技术的第二网络协议；以及

基于电力线技术的第三网络协议。

17.如权利要求15所述的方法，其中所述通知、所述接受、所述广播和所述推荐各自都是使用与所述网络的成员相关联的网络配置文件执行的。

18.如权利要求15所述的方法，还包括：响应于所述分析，为所述设备推荐动作过程。

19.如权利要求18所述的方法，其中所述推荐包括将用于所述设备的传输路径从第一类型更改为第二类型，所述第一和第二类型的传输路径对应于不同的网络通信协议。

20.如权利要求18所述的方法，其中所述推荐包括：

响应于所述广播，缓冲信号流；

暂停显示；以及

提示用户执行以下动作之一：

等待恢复显示；以及

通过接受低比特率传输来继续显示。

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