CN110149650B - 监测无线网络的方法以及无线设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种监测无线网络的方法以及无线设备。该监测无线网络的方法包括：在第一电台设备和第二电台设备之间建立连接；从所述第一电台设备周期性地发送多个探测包，其中以不同的调制类型发送所述多个探测包中的每一探测包；在所述第二电台设备接收所述多个探测包中的至少一些探测包；从所述接收的所述多个探测包中的至少一些探测包确定误差矢量幅度信息；对在预设时间段内确定的误差矢量幅度进行合计；以及基于合计的误差矢量幅度信息显示星座图和直方图中的一个或两者。

Description

监测无线网络的方法以及无线设备
本申请是申请日为2015年6月29日、申请号为201580003195.8、发明名称为“用于监测及改善无线网络健康的方法和装置”的专利申请的分案申请。
相关申请的交叉引用
本专利申请主张以下申请的优先权：2014年8月31号提交的、名称为“用于监测网络健康的方法和装置”的62/044298号美国临时专利申请；2014年11月26日提交的、名称为“用于监测网络健康的方法和装置”的62/085218号美国临时专利申请；以及2015年1月16日提交的、名称为“用于监测及改善网络健康的方法和装置”的62/104669号美国临时专利申请。这些临时专利申请中的每一个在此以其全文通过引用并入本申请。
通过引用并入
在本说明书中提到的所有的出版物以及专利申请以其全文通过引用被并入，并入程度与每一单独的出版物或者专利申请被明确地且分别地指明为通过引用而并入的程度相同。
技术领域
本发明的实施方式涉及通信技术领域，更具体地，本发明的实施方式涉及一种用于监测及改善无线网络健康的方法和装置。
背景技术
在建立通信网络时，通常难以管理由不同的站点组成的网络的需求，尤其当个别站点可能具有不同的使用及操作参数时。例如，可以通过无线网络服务提供商(WISP：Wireless Internet Service Provider)建立无线网络，该无线网络服务提供商服务多个独立站点，例如客户提供设备(CPE：Customer Premise Equipment)。个别站点可能在不同时间和以不同强度对该站点所连接的网络的带宽提出要求。进一步地，由于结构限制(例如，硬件、软件，站点的固件)或者由于地理限制(例如，至(多个)网络接入点的连接的强度)，个别站点可能能够以不同的速率操作。
总体而言，来自包括移动设备(例如智能手机和平板电脑)的设备的对网络的需求，在近几年随着这些移动设备的日益普及而增长了，网络正变得日益紧张。进一步地，在这些相同的网络上的媒体流(例如，视频、声音、数据)的获得已经变得更加常见。鉴于移动计算能力和远程无线网络访问的快速进步，越来越多的用户在其移动设备上浏览流动影像。对于想要在网络上是用户体验最大化的网络运营商而言，对网络拥塞的探测已经变得日益重要。即使随着网络运营商增加其网络容量，对带宽的需求也以甚至更快的速度在增长。由于许可的无线电频谱的高消耗以及对无线移动网络使用的无线电接入网络(RAN：Radio Access Network)装置的限制，管理网络增长以及应对基础设施中的拥塞是极其重要的。
网络元件可能能够为运营商提供对其网络的当前交通状况的查看，但是其不能以下述方式提供总体诊断性健康指标：以所述方式，可以便利地允许网络运营商识别及潜在地处理可能的(或者实际的)该网络的问题，包括网络中的任何灵活性及容量，以及迅速地且直观地指示不同站点如何通过在当前时间以及过去影响该网络。这样的网络健康指标对于以可靠的且可持续的方式改善和提高网络的传输数据的能力是重要的。例如，可能要求最小数据数率，以防止在网络中多媒体内容至站点的流的停止和重新缓存；确保到所有的(或大部分)站点/用户的足够带宽对于体验质量是重要的。通常，多媒体内容供应商是充分配备的，以在远超出无线基础设施的能力之上的水平传输多媒体内容。因此，重担落在无线服务供应商身上，他们要以实施网络数据优化，以缓解交通负担并使网络中的每一及各个用户的体检最大化。目前，只有有限的工具可用，这些工具可能不提供充分的信息(且以容易理解的形式)以正确地监测网络。
例如，对理解网络健康有用的工具是“星座图”。星座图通常是通过例如正交幅度调制或者相移键控的数字调制方法所调制的信号的表现。其将信号作为二维离散图在复平面在符号采样时刻处示出。在一更抽象的理解中，其表示通过给定的调制方法而可能被选择为复平面中的点的可能符号。测得的星座图可以用来识别信号的干扰和失真的类型。星座图可以通过测量信号的误差矢量幅度(EVM：Error Vector Magnitude)而生成，所述误差矢量幅度(EVM)表示与理想的信号的偏差。
不幸地，在实际中，即使随着与无线设备(包括接入点)相关的处理器日益快速，动态星座图的产生，例如使用实际测量的EVM信息，仍是耗费时间的，且可能要求增加不实用的、昂贵的监测部件。实际上，EVM信息(或者甚至合理地近似的EVM信息)的实时的或近实时的显示会是极其有益的。
进一步地，尽管许多通过接入点操作的无线网络都能够转换频道，现有的频道选择/转换技术却不是最佳的，且，如果其自动地转换频道，则基于即时需要而选择新的频道，其毫无优化或者没有基于网络的可能持续需求而进行优化。例如如上所描述的那些工具可能被用于优化接入点以及由此的与该接入点通信或经由该接入点的网络(或者不只一个网络)。例如，对于优化网络的频道(且/或频道带宽)的选择，其可能是有益的。特别地，对于基于所有的或者部分的客户端设备(例如最大的用户、最优先的用户等)的操作和/或需要，以及客户端(以及接入点(AP：Access Point))设备周围的频谱的实际状态和/或历史状态而为网络优化频道，这可能是有益的。对于自动地选择优化的频道和/或带宽，其也是有益的。
此处所描述的是用于监测、说明以及改善整体网络健康的装置以及方法，其包括设备及系统(例如，工具)，用于处理前述的某些或者所有的问题。
发明内容
通常，此处所描述的是方法和装置，包括设备、系统、工具等，其可以包括软件、固件和/或硬件，用于提供网络的度量标准，特别是网络设备(包括通过无线接入点网连的设备)之间的通信效率的度量标准。例如，此处所描述的是用于显示所有的或部分的与接入点通信的站点的效率和平均通话时间的指标的方法和装置。此处所描述的也是其确定和显示无线站点的网络的误差矢量幅度(EVM)信息，包括显示使用EVM(或近似EVM)信息的星座图的方法和装置。该信息可以通过动态或伪-动态的方式显示。此处所描述的也是用于无线网络的接入点的频道选择的优化，包括无线网络的自动的优化的方法和装置。频道选择可以通过使用数据及历史频谱信息被优化。
例如，此处所描述的是提供通过无线接入点(AP)通信的设备的网络效率的视觉度量标准的方法和装置。这些方法和装置可以显示所有的或部分的通过时分复用(TDMA：TimeDivision Multiple Access)与AP通信的站点的效率以及平均通话时间的图形指标。接入点或者操作接入点的方法可以被配置以确定与接入点通信的所有的站点相比具有较高的使用值的一组n个站点，为在该组中的n个站点的每一确定站点效率及平均通话时间，且以站点效率排序，以图形显示站点效率、平均通话时间的指标、以及在该组中的n个站点的每一站点的身份。
此处所使用的接入点(AP)可以是其允许无线设备使用Wi-Fi或者相关标准以连接至有线网络的设备的无线接入点。该AP可以作为单独的设备连接至一路由器(通过有线网络)，但其也可能是路由器本身的整体部件。
客户端设备通常地是具有其可以与接入点通信的无线能力的设备。客户端设备可以包括用户提供设备(CPE)。客户端设备也可以包括，且可以指的是无线设备。客户端设备可以是其通过例如接入点与无线网络相连接的终端和/或设备。
此处所描述的是用于监测无线网络，及特别地用于确定无线网络的一个或多个接入点(AP)和/或与AP通信的任何客户端设备的效率的的方法和系统，其基于大量(例如5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、30、40、50、60、70、80、90、100、200、300、400等)的与AP通信的站点，快速地、以图形化的方式显示信息，其允许网络效率的直观理解。
例如，此处所描述的是监测和显示无线网络的健康的方法，所述的方法包括：在预设的时间间隔中，为AP确定与接入点通信的所有的站点中具有最高使用值的预设数目n个站点；对于该n个站点的每一个确定站点效率；对于n个站点的每一个确定平均通话时间；以及图形地显示站点效率、平均通话时间的指标以及以该n个站点的站点效率降序排列的n个站点的每一站点的身份。
所描述的也是在仅使用与接入点通信的有限的数量的站点的情况下，图形地显示的接入点的效率的指标的方法，所述的方法包括：在预设的时间间隔中，为接入点确定与接入点通信的所有的站点中具有最高使用值的预设数目n个站点；对于n个站点的每一个确定站点效率；对于n个站点的每一个确定平均通话时间；以及图形地显示使用n个站点的每一站点的站点效率和平均通话时间的接入点的效率的指标。
此处的任何方法也可以包括显示使用n个站点的每一站点的站点效率和平均通话时间的指标的接入点的效率的指标。例如，以图形表示的被显示的整个区域或者被显示的区域的一部分可能反应了网络的效率。例如，图形地显示接入点的效率指标可以包括图形地显示的站点效率、平均通话时间的指标以及以n个站点的站点效率降序排列的n个站点的每一站点的标识符。该标识符可能普遍地或唯一地标识在网络(例如，通过名称、代码、字母、位置/位置标识符等)中的站点。其会允许网络运营商充当一个或多个具体的站点以增强网络的性能。
在任何这些方法中，确定预设数目的站点可以包括通过确定在预设的时间间隔内与接入点通信的每一站点的使用值和总的孤立容量创建一有序列表，通过在顶部的最高使用值且在通过最低的孤立容量的使用指数内排序站点以及从有序列表中选择前n个站点。
预设的时间间隔可以为任何合适的时间段，例如2小时、4小时、8小时、12小时、18小时、24小时、36小时、48小时、3天、4天、5天、6天、7天、2周、3周、4周、5周、2个月、3个月、4个月、5个月、6个月等。
任何这些方法可以被配置为选择任何合适的数目的顶部的站点为站点的预设数目。例如，预设数目n可以为5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25等。在某些变型中，n被限制至10。
任何这些方法也可以包括在预设的时间间隔内为与接入点通信的每一站点确定使用值，其中站点的使用值由该站点的主动通话时间以及该站点的活动的时间计算。
通常，图形地显示可以包括显示包括排列的及缩放的站点效率和活动时间的图像、图片、图表、图形等。图形的显示可能是交互的，例如当在显示(例如，显示身份或者其他站点具体信息等)的每一部分上选择或者移动时，允许附加信息的显示。图形地显示可以包括以接入点的最大容量缩放站点效率的每一指标。图形地显示可以包括通过n个站点的所有的站点平均通话时间的总和排列站点平均通话时间的每一指标。图形地显示站点效率、平均通话时间的指标以及对于n个站点的每一站点的身份可以包括显示在其中每一站点形成一具有等于该站点的站点效率的高度以及等于该站点的平均通话时间的宽度的条的条形图。
任何这些方法也可以包括在预设的采样间隔处周期地重复该确定和显示步骤。采样间隔可以是网络(在其中状态信息被发送至网络部件，例如，至一云应用)的“心跳”(heartbeat)速率。采样间隔可以是介于1秒和1天之间或更多(例如，10秒、15秒、30秒、1分钟、5分钟、10分钟、15分钟、30分钟等)。在某些变型中，预设的采样间隔是30秒。
任何这些方法也可以包括周期地从每一站点至接入点发送一总包发送时长以及一失败尝试时长。方法可能包括确定传输包通话时间及为每一站点计算的错误率。
在任何这些方法中，总通话时间可以被确定由：确定每一站点的下行连接时间以及从站点至接入点的包错误率；以及确定每一站点的上行连接时间以及从接入点至站点的包错误率。
此处所描述的方法也包括使用其与接入点是远程的的处理器，远程地访问与接入点通信的所有站点的使用值。
此处所描述的也是用于监测网络(例如，与多个不同的站点通信的一个或多个接入点)的系统。任何这些系统可以被配置为存储一组能够被处理器执行的指令的非暂态性计算机可读存储介质，其当被处理器执行时使得处理器执行包括任何上述的方法步骤的步骤。处理器可以是通用处理器，或者其可以是自定义的和/或专用处理器。专用处理器可能更快且更有效。
例如，此处所描述的是存储一组能够被处理器执行的指令的非暂态性计算机可读存储介质，其当被处理器执行时使得处理器：在预设时间间隔内，为接入点确定从所有的与接入点通信的具有最高的使用值的预设数目n个站点；为n个站点的每一确定站点效率；为n个站点的每一确定平均通话时间；以及使得站点效率、站点通话时间的指标及以n个站点的站点效率降序排列的n个站点的每一站点的身份(标识符)被图形地被显示。
存储一组能够被处理器执行的指令的非暂态性计算机可读存储介质，其当被处理器执行时使得处理器：在预设时间间隔内，为接入点确定从所有的与接入点通信的具有最高的使用值的预设数目n个站点；为n个站点的每一确定站点效率；为n个站点的每一确定平均通话时间；以及使得使用n个站点的每一站点的站点效率和平均通话时间的接入点效率的指标被图形地显示。
例如，监测和显示无线网络的健康的方法可以提供站点效率的排序指标，且可以包括：在预设时间间隔内，为接入点确定与所有的与接入点通信的站点相比具有较高的使用值的一组预设数目n个站点；为在该组中的n个站点的每一确定站点效率；为在该组中的n个站点的每一确定平均通话时间；以及图形地显示站点效率、平均通话时间的指标以及在该组中以n个站点的站点效率降序排列的n个站点的每一站点的身份。
任何这些方法可能被配置为图形地显示与多个站点通信的接入点的效率的指标的方法，通过提供站点效率的排序的指标仅使用有限的数量个站点，且可以包括：在预设时间间隔内，为接入点确定与所有的与接入点通信的站点相比具有较高的使用值的一组预设数目n个站点；为在该组中的n个站点的每一确定站点效率；为在该组中的n个站点的每一确定平均通话时间；以及图形地显示使用在该组中的n个站点的每一站点的站点效率和平均通话时间的接入点的效率的指标。
正如提到的，任何此处所描述的方法可以包括使用在该组中的n个站点的每一站点的站点效率和平均通话时间显示AP的效率的指标。图形地显示接入点的效率的指标可以包括图形地显示站点效率、平均通话时间的指标以及在该组中n个站点排列的n个站点的每一站点的特征。其可能以站点效率的或者升或者降序被显示。
确定一组站点可以包括通过确定在预设的时间间隔内为与接入点通信的每一站点使用值和总的孤立容量创建一有序列表，通过在顶部的最高使用值且在通过最低的孤立容量的使用指数内排序站点以及从有序列表中选择前n个站点。
任何合适的预设的时间间隔可以被使用，例如24小时、48小时、3天、4天、5天、6天、7天、8天等。
如上所述的，预设数目n可以是代表与接入点通信的总多个站点的部分的任何合适数目之间个站点。例如，n可以是介于大约5以及大约50之间，例如，介于大约10以及大约40之间，介于大约10以及大约30之间，介于大约15以及大约25之间，大约20等。
此处所描述的任何方法可以包括在预设时间间隔内为与接入相通信的每一站点确定使用值，在其中，站点的使用值从站点的活动通话时间以及站点的时长计算得来。
当图形地显示此处(包括站点效率和平均通话时间)所描述的任何信息，该方法，或者配置以执行该方法的装置可以缩放该信息。例如，当图形地显示站点效率，站点效率的每一指标可以以接入点的最大容量缩放。图形地显示可以包括通过一组n个站点的所有的站点平均通话时间的总和排序站点通话时间的每一指标。
正如所描述的，可以使用任何合适的图形的显示，包括图表、图形等。例如，图形地显示站点效率、平均通话时间的指标以及在该组中的n个站点的每一站点的身份可能包括显示一在其中每一站点形成一具有等于该站点的站点效率的高度以及等于该站点的平均通话时间的宽度的条的条形图。
此处所描述的任何方法可能包括重复任何步骤，包括重复确定和显示步骤。例如，任何方法可能包括在预设的采样间隔处周期地重复确定和显示步骤。任何预设的采样间隔可以被使用，包括0.5秒、1秒、2秒、5秒、10秒、15秒、30秒、45秒、1分钟、2分钟、3分钟、4分钟、5分钟、10分钟、15分钟等。
此处所描述的任何方法包括周期地从每一站点至接入点发送一总包发送时长以及一失败尝试时长。任何这些方法可以包括为在组中的每一站点确定传输包通话时间以及错误率计算。
正如上述的，总的通信时间可以被确定由：确定每一站点的下行连接时间以及从站点至接入点的包错误率；以及确定每一站点的上行连接时间以及从接入点至站点的包错误率。
在此处所描述的任何方法中，用远程到接入点的处理器，一个或多个(例如，所有的)与接入点通信的站点的使用值可能是被远程地访问。
一装置，且尤其一接入点，可以被配置以执行此处所描述的任何方法。AP可以远程地被访问(例如，通过用户)以提供任何信息、图形的显示，和/或做出修改的能力至系统(例如，设置频道和/或带宽等)。用户界面可以被提供。用户界面可以通过接入点(例如，当访问信息时)被提供；由用户界面显示的信息可以由接入点被提供。在某些变型中，装置(例如用户界面)可以包括且被配置以给用户显示用户界面，例如，当远程地或本地地访问AP时。用户界面(包括图形的显示)可能在用户的手提电脑、台式电脑、智能手机等上显示。此处所描述的任何装置一般地包括其被配置以执行此处描述的任何函数的控制器和/或处理器(或者其包括处理器的控制器)。这些装置可以被配置为接入点，其可能包括无线电电路(发送器/接收器电路)，以及天线。该控制器可以包括存储器、时钟、比较器等。这些接入点设备可以一般地被配置以使得控制器操作无线电台(以及天线)以接收和发送至/由一个或多个此处所描述的站点。通常，任何这些装置可能包括其由处理器执行以执行所描述的函数的指令的非暂态性计算机可读存储介质。
例如，此处描述的存储一组(或数组)能够被处理器执行的指令的非暂态性计算机可读存储介质，其当由处理器执行时使得处理器：在预设时间间隔内，为接入点确定与所有的与接入点通信的站点相比具有较高的使用值的一组预设数目n个站点；为在组中的n个站点的每一站点确定站点效率；为在组中的n个站点的每一站点确定平均通话时间；以及图形地显示站点效率、平均通话时间的指标以及在该组中以n个站点的站点效率降序排列的n个站点的每一站点的身份。
例如，此处所描述的是存储一组能够被处理器执行的指令的非易失性计算机可读存储介质，其当由处理器执行时引起处理器：在预设时间间隔内，为接入点确定与所有的与接入点通信的站点相比具有较高的使用值的一组预设数目n个站点；为在组中的n个站点的每一站点确定站点效率；为在组中的n个站点的每一站点确定平均通话时间；以及图形地显示使用在组中的n个站点的每一站点的站点效率和站点平均值的接入点的效率的指标。
通常，此处所描述的也是通过显示其也可能被认为接收星座误差或(RCE：Constellation Error)的误差矢量幅度(“EVM”)的直方图和星座图中的一个或两个(例如，并行地)的网络、接入点和/或用户(例如，无线电天线系统)的性能的视觉地显示和说明的图形的方法。
例如，此处所描述的是配置以为无线站点的网络确定和显示误差矢量幅度(EVM)信息的，包括使用EVM信息显示伪-动态星座图的方法和装置。例如，此处所描述的是用于通过发送来自不同调制类型(例如，二进制相移键控(BPSK：Binary Phase Shift Keying)、正交相移键控(QPSK：Quadrature Phase Shift Keying)、16正交振幅调制(QAM：QuadratureAmplitude Modulation)、64QAM、256QAM以及1024QAM)的一个或多个无线电设备的每一设备的多个探测包，以及在第二无线电设备(例如，接入点)接收至少某些探测包并从接收的探测包确定EVM信息，且基于EVM信息显示(或为显示提供)星座图和/或直方图的监测无线网络的方法和装置。特别地，这些装置和方法可能生成显示其约束逼近实际的EVM信息的伪-动态EVM信息。星座图的调制类型可以基于可获取的调制类型被改变，或者其可以基于可选择的调制类型自动地被选择。
如此处所使用的例如星座图的伪-动态显示可以指在其中被显示的值和/或位置(对应于值)是基于其是不正确的或实际测量的，但是可以随机地在估计的值的约束范围内生成的伪EVM数据的显示。因此，虽然显示出现动态地更新，显示的值说明该范围，但不是真实的值。
通常，此处所描述的方法和装置包括用于监测无线网络(或者无线网络的单个连接)，包括星座图的显示(例如，用户界面)。这些方法，和配置以执行其的装置一般地可以使用多个其在设备(例如，介于接入点和与接入点通信的每一站点之间)间传输的探测包，在其中在一组发送的探测包内每一探测包关联一特定的调制类型(且多个调制类型被提出)以及以关联的调制类型被发送。调制类型的例子可以包括：BPSK、QPSK、16QAM、64QAM、256QAM以及1024QAM。关于连接的附加的信息也可以被包括在探测包，如在以下更详细的描述。EVM信息可以基于接收的探测包(包括接收的包和/或编码在接收的包中的其可能包括关于由接收探测包的AP发送的包的信息的信息的质量)被确定。
例如，此处所描述的是监测无线网络的方法，其可以包括：从第一无线电设备发送多个探测包，在其中多个探测包的每一探测包以不同的调制类型被发送；在第二无线电设备接收至少多个探测包的某些探测包；从接收的至少多个探测包的某些探测包确定误差矢量幅度信息；且基于误差矢量幅度信息显示星座图和直方图中的一个或两个。
监测无线网络的方法可能包括：在第一无线电设备和第二无线电设备之间建立连接；从第一无线电设备周期地发送多个探测包，在其中多个探测包的每一探测包以不同的调制方式被发送；在第二无线电设备接收至少多个探测包的某些；从接收的至少多个探测包的某些确定误差矢量幅度信息；在预设的时间段内合计确定的误差矢量幅度；且基于合计的误差适量幅度信息显示星座图和直方图中的一个或两个。
监测无线电网络的方法可能包括：从第一无线电设备发送多个探测包，在其中多个探测包的每一探测包以不同的调制类型被发送；在第二无线电设备接收至少多个探测包的某些；由接收的至少多个探测包的某些确定误差矢量幅度(EVM)信息；且通过基于EVM信息生成伪-EVM数据点显示动画星座图，在其中伪-EVM数据点在误差矢量幅度信息的标准偏差内被确定。
任何这些方法可以包括从第一无线电设备通过发送3个或更多探测包发送多个探测包，在其中3个或更多探测包的每一探测包以不同的调制类型被发送。例如，从第一无线电设备发送多个探测包可以包括发送3个或更多探测包，在其中3个或更多探测包的每一探测包以从包括：BPSK、QPSK、16QAM、64QAM、256QAM以及1024QAM(从最低至最高被排序)的组中选择的不同的调制类型被发送。在任何这些方法(或者配置以执行所有的或者部分的这些方法的装置)，发送可以包括重复地且按顺序地发送以3个或更多不同的调制类型的探测包。
正如提到的，每一探测包可能编码误差矢量幅度(EVM)信息。
误差矢量幅度(EVM)信息可以从接收的探测包，例如通过从基于由第二无线电设备接收的最高排序的调制类型的接收探测包选择误差矢量幅度信息被确定。
基于误差矢量幅度信息显示星座图和直方图中的一个或两个可以包括显示星座图和直方图两者。通过生成伪-EVM数据点来显示动画星座图，可以包括在从接收的至少多个探测包的某些确定新的EVM信息前，通过基于EVM信息生成新的伪-EVM数据点更新星座图。
从第一无线电设备发送多个探测包可能包括发送三个包括BPSK、16QAM以及256QAM(虽然任何其他的和/或附加的调制类型可以被使用)的探测包。
显示星座图和直方图中的一个或两个可能包括绘制通过基于误差矢量的伪-EVM数据显示动画星座图，在其中，该伪-EVM数据点在误差矢量幅度信息的标准偏差内被确定。
此处所描述的任何方法也包括基于接收的探测包，选择星座图的调制类型。如所提到的，星座图可能被显示为其成功地和/或可靠地被传输的最高的调制类型。
此处所描述的也是当无线地通信时配置以优化调制类型的无线设备。如上述的，这些装置可能是配置以估计EVM(和/或伪-EVM)信息以及提供该信息的，例如，如星座图的显示的接入点。例如，设备可能包括：无线电台、天线以及耦合至无线电台且配置以接收多个且在其中至少某些探测包以不同的调制类型被调制的探测包的控制器，在其中控制器被配置以从接收的至少多个探测包的某些确定误差矢量幅度(EVM)信息；以及耦合至控制器且配置以基于误差矢量幅度信息输出星座图以及直方图中的一个或两个的输出。
控制器可能被配置从无线电台和天线发送第二次多个探测包，在其中至少第二次多个探测包的某些探测包以不同的调制类型(例如，发送在其中每一探测包指示/编码其以之发送的调制类型的3个或更多调制类型)被发送。例如，控制器可以被配置以接收至少3个或更多探测包，在其中3个或更多探测包的每一探测包以不同的调制类型被发送。控制器可以被配置以接收多个探测包，在其中探测包以从包括：BPSK、QPSK、16QAM、64QAM、256QAM以及1024QAM的组中选择的不同的调制类型被发送。控制器可以被配置以接收多个其以3个或更多不同的调制类型的每一探测包被重复地且按顺序地发送的探测包。
通常，控制器可以被配置以接收其编码包括关于控制器以前发送的其被客户端设备接收的包的信息的EVM信息的探测包。因此装置可能是其包括无线电台、天线以及其也接收探测包(由AP发送的)且发送探测包回至AP且编码关于其来源于接收的探测包(来自AP的探测包)的探测包(例如，EVM信息)的信息的控制器(例如，处理器)的客户端设备。
因此，在任何这些设备和方法中，控制器可以被配置以确定被编码在接收的多个探测包和/或基于多个探测包的质量的EVM信息。例如，控制器可能被配置以基于由设备接收的最高的排序调制类型通过从接收的探测包选择EVM信息确定EVM信息。
通常，控制器可能被配置以输出关于一个或多个条连接(客户端设备)的EVM信息。例如，控制器可能被配置以输出星座图和直方图两者。
控制器可以被配置以通过生成伪-EVM数据点和在从接收的至少多个探测包的某些确定新的EVM信息前，通过基于EVM信息生成新的伪-EVM数据点更新星座图输出动画星座图。因此，如上述的，伪-EVM数据点可能在基于已经确定的和/或合适的EVM数据的预设范围内被生成(例如，随机被生成)，以给出动态显示的外观。例如，输出可能被配置以通过基于误差矢量信息的伪-EVM数据点输出动画星座图，在其中伪-EVM数据点是在误差矢量幅度信息的标准偏差之内的。
此处所描述的是用于网络，例如接入点和其客户端的频道频率和/或带宽的优化和/或自动的选择的方法。此处所描述的也是其被配置以基于回溯至至少24小时，但是在某些情况进一步地超过48小时、3天、4天、5天、6天、7天、8天、9天等的历史的频谱信息以及针对于形成网络的所有的或部分的设备(多个)的使用值(例如，信号强度)优化频道频率和/或带宽(以及在某些情况自动地变换频道频率和/或带宽)的包括设备的，且尤其是接入点设备的装置。优化也可以基于施加的优先级(例如，用户或者另一方施加的排序或分级)对设备特定使用参数做出解释。其使得该装置基于网络的实际的或期望的需要更有效地优化频道频率(和/或带宽)。
例如，此处所描述的是用于无线网络的接入点优化频道选择，包括无线网络的自动的优化和频道选择的方法和装置。频道选择可以通过无线网络中的所有的或部分的无线设备(例如，站点)的使用数据和历史的频谱信息被优化。例如，此处所描述的是通过收集无线连接至接入点的设备的历史的(例如，24小时或更长)频谱信息以及使用数据(例如，信号强度)，以及确定以每频道宽度每秒比特具有高的频谱效率的频率的列表的使用其以优化频道选择的无线接入点和方法。
例如，用于无线连接至一个或多个其他的设备的接入点的优化频道选择的方法可能包括在接入点收集24小时或更长值的频谱信息；在接入点为一个或多个其他的无线连接至接入点的设备收集使用数据；以及基于收集的频谱信息及使用数据，为多个频道确定以每频道宽度每秒比特的频谱效率的排序。
用于无线连接至一个或多个其他设备的接入点的优化频道选择的方法可以包括：在接入点收集24小时或更长值的频谱信息；在接入点为一个或多个无线连接至接入点的其他的设备收集使用数据；基于收集的频谱信息和使用数据为多个频道以每频道宽度每秒比特确定频谱效率的排序；以及基于确定的排序为接入点自动地选择频道。
任何这些方法可以包括基于确定的排序自动地选择接入点的频道。
另外，任何这些方法可以包括基于收集的频谱信息显示频道的排序。显示该排序可以包括显示某些数目个前面排列的频道(例如，前一、前二、前三、前四等)；实际的排序/分数不需要显示。例如，任何方法可以包括基于确定的一排序显示一个或多个前面排列的频道。
用于优化的方法也可以允许用户图形地选择一频率及基于收集的频谱信息和使用数据显示选择的频率的频谱效率。频谱效率(spectral efficiency)也可以被称为“spectrum efficiency”或带宽效率，且可能指其可以经过一给定的带宽在特定的通信系统被发送的信息速率。
在任何方法(以及配置以实施这些方法的装置)，用户可以手动地设置频道宽度(带宽)和/或一个或多个默认频道宽度可以被呈现；例如，可以使用和显示多个频道宽度。在某些变型中，方法和/或装置可以基于网络，例如网络部件设备和/或AP和/或客户端设备(例如，网络设备的最大的和/或首选的带宽)等的性能的使用数据，自动地确定频道宽度。
通常，AP和/或所有的或部分的客户端设备可以被配置以探测频谱信息。如下被更详细的描述，AP和/或所有的或部分的客户端可能包括配置为其可以与无线电接收器/发送器并行以探测在频谱内和/或包括运行的频道的部分频谱的周围的功率的频谱分析仪的接收器。频谱信息可以在任何合适的时间量，例如多于24小时、多于48小时、多于3天、多于4天、多于5天、多于6天、多于7天、多于8天、多于9天等被收集。该信息可以被接入点和/或被客户端设备收集，且可以本地存储(例如，在AP)和/或远程地(例如，在云)存储。例如，收集频谱信息可以包括例如在接入点收集7天或更长的频谱信息。收集频谱信息可以包括从一个或多个客户端设备(虽然网络也可能包括其不监测和/或收集频谱信息的客户端设备)的每一客户端收集频谱信息。收集频谱信息可以包括收集覆盖待由网络使用的部分频谱的频谱信息。例如，可以包含任何合适的频谱范围，例如，5GHz至6GHz(例如，覆盖5GHz带)，2.4GHz至2.5GHz(例如，覆盖2.4GHz带)，3.60至3.70(例如，覆盖3.6GHz带)，60.0至61.0GHz(例如，覆盖60GHz带)等。
频谱信息可以以任何合适的速率被收集。例如，收集频谱信息可以包括从一个或多个其他设备(例如，每分钟一次、每2分钟1次、每5分钟一次、每10分钟一次、每15分钟一次、每20分钟一次、每30分钟一次、每45分钟一次、每小时一次、每2小时一次、每3小时一次、每4小时一次、每5小时一次、每6小时一次、每7小时一次、每8小时一次、每天一次等)每小时至少一次收集频谱信息。
使用数据可以在所有的或部分的设备(例如，客户端、CPEs等)的接入点处被收集。通常，使用数据可以指设备和其与之通信的AP之间的信号的强度。例如，收集使用数据可以包括收集无线地连接至接入点的一个或多个其他的设备的发送的或接收的信号强度。收集使用数据可以包括收集包括其一个或多个其他的设备正使用的频道的时间的百分比的数据。可以使用或包含连接至网络的设备的任何其他的使用数据。
通常，连接至接入点的所有的或部分的客户端设备可以被用于然后确定不同频道的多个不同频率的频谱效率。在某些变型中，部分客户端设备可以被使用。例如，客户端设备可以被排序或被加权且这些排序/加权被用于计算频谱效率。通常对于每一设备(例如，对于与接入点通信的每一客户端设备)，该设备的频谱信息以及设备和AP之间的通信的信号强度可以被用于确定数据速率(期望的数据速率)或容量。例如，信号强度以及历史的频谱信息可以被用于确定其，在与AP通信的每一设备(例如，客户端设备)的内容中可以被用来确定数据速率的信号比干扰加噪声(SINR：
Signal to Interference plus Noise Ratio)。例如，针对于每一客户端设备(或客户端的类型)的查找表可以被用于从SINR中确定数据速率。数据速率然后可以除以频道宽度以给出频谱效率。当在网络(例如，多个客户/CPE设备)中存在多个设备时，数据速率可以以某些方式被结合(例如，平均值、中间值、加权平均值等)，或者最大值或最小值的平均值可以被使用。在某些变型中，只有最低(最糟的情况)或最高(最好的情况)或者部分数目的最低或最高数据速率设备的可以被用于确定其可以被用于确定频谱效率的合计的数据速率。可替换地或附加地，其可以被用于为一频率确定所有的频谱效率的网络的合计的数据速率可能通过使用其符合某些预设的标准的部分设备被确定。例如，只有其在如上所述的基于其的站点效率的前n的设备可以被用于确定频谱效率。
因此，不同频道的一组频谱效率可以被确定且该组频谱效率可能被排序(例如，最高的至最低的频谱效率)。因此为多个频道的每一确定频谱效率的排序可能包括为多个频道(例如，通过从收集的频谱信息确定平均或最大的数据速率)的每一频道确定频道容量且用频道容量除以频道宽度。
此处所描述的是其被配置以优化频道选择的装置，且尤其，此处描述的是其配置以在范围内或基于其与接入点是处于无线通信的客户端设备的使用信息和历史的频谱信息确定最佳的频道的接入点。例如，配置以为接入点优化频道选择的无线接入点设备可能包括：无线电、天线；以及配置以收集、接收且存储24小时或更长值的频谱信息，以及为其与接入点是无线地连接的一个或多个设备接收和存储使用数据的控制器，在其中，控制器被配置以基于收集的频谱信息和使用数据，为多个频道确定在每频道宽度每秒比特的频谱效率的排序，且或者显示一个或多个的排序最高的频道，或者基于确定的排序为接入点自动地选择频道。
控制器被配置以基于排序最高的频道自动地设置无线电的频道。在用于自动地选择频道的方法和装置中，最小的延迟时间可能被使用(且可能是预设的或用户可调的)。该频道可能直到最小的延迟时间失效(例如，1秒、10秒、30秒、1分钟、2分钟、5分钟、10分钟、15分钟等)才会被改变。
此处所描述的方法和装置可以被配置以使得用户被可能示出一张显示指明的频谱范围且最好的(最佳的)频道的，以及其的分数(例如，频谱效率)被显示的图。在某些变型中，用户也可以手动地选择或输入该频道的一特殊的频率及频谱效率也可以被显示。用户也可以手动地输入频道宽度(或者可以从选项菜单选择频道宽度)和/或可以选择待优化内的感兴趣的频率范围。因此任何此处所描述的装置可以被配置输出一个或多个的排序最高的频道以显示设备。例如，控制器可以包括或者可以与其被配置以在不同的频率处显示频谱信息且在显示上标记一个或多个排序最高的频道的图形的用户界面通信。例如，控制器(AP)可能持有显示和接收(例如，用户输入)任何此处所描述的信息的设备专用地址。可替换地或附加的AP可能被配置以发送该信息至第三方服务器或设备以显示。
通常，此处所描述的任何该设备(例如，AP设备)可能包括一配置以输出一个或多个的排序最高的频道的输出。
控制器可以被配置以收集48小时或更长的频谱信息。
选择频道频率和带宽以变换包括一接入点和多个站点的网络的方法可以包括：从在每一站点处的频谱分析仪一个或多个次接收在多个频率的功率的描述以为在多个频率处的每一频率确定环境噪声基底；通过针对每一频率的权值加权每一环境噪声基底；基于加权的频率确定多个频道的每一频道的优点；以及显示由确定的优点排序的多个频道的列表。
选择频道频率和带宽以变换包括一接入点和多个站点的网络的方法，所述的方法包括：从在每一站点处的频谱分析仪一个或多个次接收在多个频率的功率的描述，以为在多个频率处的每一频率确定环境噪声基底；为多个频道确定可实现的数据速率；基于在每一频道内的多个频率的部分以及每一频道的确定的可实现的数据速率的环境噪声基底确定多个频道的每一频道的优点；以及显示由确定的优点排序的多个频道的列表。
附图说明
图1是用于监测无线网络的AP的健康的接入点的效率的指标的图形的表示，显示为条形图。在该实施例中，与AP(例如，n＝10)通信的部分站点被标记且站点效率(如此处所描述的)被显示在y轴，而站点平均主动的通话时间(如此处所描述的)被显示在z轴。
图2是用于监测无线网络的AP的健康的接入点的效率的指标的另一变型，显示为径向图。在该实施例中，与AP(例如，n＝10)通信的部分站点被标记且站点效率(如此处所描述的)被显示为径向距离，而站点平均主动的通话时间(如此处所描述的)被显示为角距离。
图3是其返回发送时间，成功的尝试(对于失败尝试其可以是0)的时间，以及失败尝试的总时间的Merlin和WASP(高通(Qualcomm)AtherosWiFi芯片组芯片组)代码的实施例。
图4(部分1)以及图4(部分2)是用于其可以计算被每一包使用的通话时间以及其在一经过的时间间隔后复位累加且做平均的函数的Merlin和WASP(高通(Qualcomm)Atheros WiFi芯片组无线芯片组)代码的实施例。
图5是显示示出示例性的无线电台/天线系统的性能的映像的EVM直方图和星座图的图示的一个实施例。
图6示出用于生成如此处所描述的EVM(例如，载波干扰噪声比(CINR：Carrier toInterference plus Noise Ratio)值的直方图的一方法。
图7是如此处所示的可以例如使用代表在理想点周围的EVM分布的伪-EVM点而生成的星座图的另一个实施例。
图8示出在图7的星座图中的伪-EVM点的分布的放大图。
图9A-9C示出显示如此处所描述的EVM(CINR)数据的星座图和直方图的使用的示例性的用户界面(UIs)的变型。
图10是示出用于确定星座图和/或直方图的方法的一变型的参数和变量的表。
图11A和11B示出示例性的EVM包(例如，探测包/EVM测量请求和EVM报告)。
图12是用于确定其可能被用于生成如此处所描述的星座图的EVM(估计的EVM)的标准偏移的方法的一实施例(显示为Matlab代码)。
图13(部分1、2和3)是用于查找变量QAM“干净的”(例如，理想的)点的方法的一实施例(显示为Matlab代码)。
图14(部分1、2和3)是用于为估计的EVM值产生高斯噪声样本以创建在星座图中表示EVM值的分布的点的云的方法的一实施例(以Matlab代码显示)。
图15是其可能被用于当生成直方图时计算估计的EVM(CINR)值的bin布局的方法的实施例(显示为Matlab代码)。
图16是用于监测无线网络的AP的健康的接入点的效率的指标的图形的表示的另一实施例，显示为条形图。
图17示意性地示出了中心频率和带宽。
图18图形地示出了介于接收的功率级、环境噪声基底以及热噪声，以及瞬时载波干扰噪声比(CINR)的不同。
图19示意性地示出了基于该频道的估计的可实现的数据速率确定频道的优点的方法的一变型。
图20示意性地示出了基于平均可实现的数据速率确定频道的优点的方法的方法变型。
图21示意性地示出频谱信息包的一变型。
图22A示出基于带宽确定优点的计算的一实施例。
图22B示意性地示出频道信息和来自连接的设备(多个)的信息的使用以确定带宽的“优点”的一变型。
图23是确定在频率范围内的多个频道的频谱效率的方法的一实施例。
图24A示出了显示此处所描述的某些网络标准，包括伪-动态星座图的用户界面的一实施例。
图24B示出了图24A和重叠在用户界面顶部的频道优化工具的用户界面。
图24C是频道优化工具的放大图，示出频道优化的一输出的一实施例，该工具也可以用于提供用于优化频道选择(例如，频率范围，频道带宽等)的某些参数的用户控制。
图25示出了用于优化网络(例如，一接入点)的频道选择的一输出(优化的工具)的另一实施例。在该实施例中，AP还没有基于频谱效率计算/优化频道，因为频道带宽(频道宽度)还没有被选择。在该实施例中的工具是其示出其他的与AP无线通信的设备(客户端设备)以及用于每一设备的频谱信息的图形的指标(热图)的用户界面。
图26是AP的基于此处所描述的频谱效率的确定的排序的显示前3频道的图形的输出(工具)的另一实施例。
图27用于优化在图25和26中示出的具有不同的选择的频道宽度(例如，60MHz)的频道选择的AP工具的另一实施例。
图28是在图25-27中示出的在具有30MHz的选择的频道宽度以及较窄频率范围上优化的AP工具的另一实施例。
图29是AP的其被配置以优化频道选择的AP工具(图形的输出)的一实施例。在该实施例中，AP以点对点(PTP：Point to Point)配置被操作。在该实施例中，AP输出一对显示AP(顶部的，本地的)的本地的频谱信息以及其与(底部的，远程的)通信的设备的图。否则工具是与图25中示出的变型相似的。
图30示出了图29的装置的另一实施例，在其中频道宽度被选择，且用于该带宽的前三频道具有最高的频谱效率被显示。
图31是图29的装置的另一实施例，示出了导致不同的优化频道的不同频道带宽(例如，30MHz)的选择。
图32是权利要求30的装置的另一实施例，示出了在较窄的频谱带的选择上优化(类似在图28中示出的点对多点的实施例)。
图33是配置以优化如此处所描述的频道选择的装置(例如AP)的示意性的显示。
具体实施方式
此处所描述的是用于监测网络健康，尤其是接入点(AP)的健康的装置和方法。该健康可以被确定且显示为图形度量标准，其快速地且有效地(简单明了地)通知网络运营商(例如，管理者、WISP供应商等)或其他的服务网络的供应商，有关于网络(例如，AP)的所有的及具体的效率的信息。例如，此处所描述的是用于准备及显示包括图形的度量标准的网络的健康的度量标准的系统和方法。系统可以包括，例如，存储一组能够被处理器执行的其使得处理器显示所描述的度量标准的指令的非暂态性计算机可读存储介质。
通常，此处所描述的度量标准表示从网络中选择的且相关的部分的，其是与所有的健康最相关的如可能被网络运营商请求的信息。该信息通常定期确定以及更新，且可以包括或包含最近的(例如，最后几秒到几分钟内)以及最近历史的信息(例如，从以前的分钟、小时、天、周、月等)两者。
第一部分：设备(例如，CPE)网络排序
正如所述的，网络(或部分网络)的总体健康，尤其包括网络的一个或多个接入点的健康，可能通过以下方法被监测：提供来自在预设的时间(例如，小时、天、周、月、年)段内与所述接入点通信的站点的每一个(例如，所有或几乎所有所述站点)的信息(或向其提供信息)，以及用这些站点的部分(例如，“上部”站点)来展示其对所述网络/接入点的影响的信息。通常，用于确定这些度量标准的信息可以在接入点处及在站点处被监测以及在其之间被交换。该信息可以被存储或被处理，以确定每一站点的总体效率的估计及实际使用信息。通常，该信息可以包括最近时间段/间隔(例如，30秒的样本段)，和/或其可以包括(或可以不包括)历史信息，所述历史信息可以被加权以使目前数据或者被突出或者不被突出。另外，在此处所描述的任何变型中，基于设备的猜测，每一站点的效率和主动通话时间可以经验地被确定和/或可以与理想的或预计的信息相比较。
例如，通常，每一站点和接入点之间的数据包(或包)的传输通话时间可能会被追踪。其是实际的由包使用的，包括所有的再次尝试的实际的通话时间。在传输完成之后其被计算。对于每一包，以下可能会被使用：总包传输时间：Dt；失败的尝试时间：Df；成功的尝试时间：Ds。通常Dt＝Df+Ds。
实施例Merlin和WASP(高通(Qualcomm)Atheros WiFi芯片组)的代码在图3示出，其返回了实际的传输时间，且也返回了成功的尝试(对于完全失败的其可以是0)时间，以及失败的尝试的总时间。
每一STA TX包的通话时间和错误率的计算也可以在接入点和每一站点之间确定。其可以使用简单的累加和平均机制来完成。例如，包的Dt值可以在每一STA的基础上被累加成“totalaccumairtime”(即，“总累计通话时间”)变量。其可以在其是平均间隔的时间“Ai”上来完成。相似地，Df和Ds值可以在每一STA的基础(totalaccumfail(即，“总累计失败”)以及totalaccumsucc(即，“总累计成功”))上被累加。一旦我们已累加了大于Ai量的时间，即经过时间De>Ai，对于当前经过时间，通话时间-使用的百分比可以被计算，例如，如下：airtime＝(totalaccumairtime*100)/De
相似地，对于当前经过时间的包错误率可以被计算为：
per＝(totalaccumfail*100)/(totalaccumsucc+totalaccumfail)。
注意，与简单地计算成功的和失败的尝试相比，这自动地对时间更长的包增加了更多的权值。
对于当前经过时间的airtime和PER后来可以被加起来至一平均值。在一实施例中，使用指数平均：avg_airtime＝(avg_airtime+airtime)/2avg_per＝(avg_per+per)/2。
平均之后，累加变量可以被复位：totalaccumairtime＝totalaccumfail＝totalaccumsucc＝0。当远程(例如，云)代理访问这些值以构建一“心跳”时，如果没有进一步的至其引起计算功能的执行的STA的传输，也可能需要调用用于累加复位的程序。
在图4中的部分1和部分2示出例子Merlin和WASP代码，显示其计算被每一包使用的通话时间的示例性的函数(_do_sta_packet_accounting)以及其在经过时间之后的复位累加且做平均的函数
(_do_sta_tx_stats_refresh)。例如，_do_sta_packet_accounting可能一般只在TXDONE操作时被调用。但是在其中存在至站点的某些传输及在其之后没有的事件中，_do_sta_tx_stats_refresh函数在当云代理发送心跳时的时间处被调用。
也可以确定下行连接的和上行连接的通话时间。例如，在AP上，以上所描述的公式会用于计算每一站点的“DOWLINK”(下行连接)部分的通话时间和包错误率。在STA上，公式会用于计算STA->AP方向的“UPLINK”(上行连接)部分的通话时间和包错误率。AP和STA发送这些值至彼此要求轮询协议修改以使得总通话时间被确定。
正如所提到的，可以做出轮询协议修改。作为轮询协议的一部分，在轮询响应包的统计数据段(由站点发送)的，系统可能发送站点通话时间以及包错误率至AP。统计数据段可能一般已经包含当前速率控制的物理层(PHY：Physical Layer)速率(以Kbps(每秒千比特)为单位)，以及根据链掩码(chain-mask)的最大可能的物理层速率。例如，在某些系统中，AP已经估计了每一STA的统计。如该程序的部分，该AP更新该站点的TX airtime以及per至相应的RX字段。例如sta->rx_airtime_avg及sta->rx_per_avg。
以相同的方式，作为轮询请求包统计数据段(由AP发送)的部分，一系统可能发送站点的TX airtime和包错误率至STA。STA也可能更新TXairtime以及per至TX字段。
通常，下行连接/上行连接的孤立容量可以被确定。例如，ISOLATED_CAPACITY(孤立容量)被确定为：ISOLATED_CAPACITY＝(PHYRATE*MAC_EFFICIENCY_PERCENT*(100-PER))/10000。由于我们可能具有两个方向的PHYRATE(物理层速率)和PER(包错误率)，我们将具有两个独立的值Downlink-Isolated-Capacity(下行连接孤立容量)和Uplink-Isolated-Capacity(上行连接孤立容量)。
MAC_EFFICIENCY_PERCENT可以是基于常量的系统。例如，在802.11ac系统中，75％可能被使用和/或可以根据经验确定。换句话说，如果站点独自地使用网络(即独立的)，这些值可能指示潜在的吞吐量。
该值可以被确定以确认用户不是无线频率限制的，即，运营商可能超额申请其的AP但是射频(RF：Radio Frequenc)频率特性可能是好的，且在该情况中，实际吞吐量可能更低，但是因为对于其他可能需要采取一些措施的RF，其不是更低。
总通话时间以及孤立容量可以被确定。该TOTAL_AIRTIME(总通话时间)可能是DOWNLINK和UPLINK的通话时间的总和。TOTAL_ISOLATED_CAPACITY(总孤立容量)一般是DOWNLINK和UPLINK孤立容量的平均。
正如上述的，通常，此处所描述的方法和系统可以被操作，在远程(例如，云)代理“心跳”期间刷新和/或更新。通常，心跳是从站点和/或AP至远程地址(例如，云服务器或者类似的)，和/或是从站点和/或AP至AP或另一AP的操作参数的传输。该心跳是以规律的间隔被发送，例如每30秒(或者任何其他的合适的时间段)。云心跳可以发送平均通话时间(两个方向)、平均-per、物理层速率、最大物理层速率、下行连接容量、上行连接容量至云。
可以远程执行计算，包括在云上。在云上，在每一心跳(除了存储当前心跳值至存储器之外)处，如下的计算可能被执行：
Figure BDA0002103004270000191
WINDOW_SIZE可以基于正常心跳间隔被定义以防止任何溢出。
对于30秒的心跳，在24小时的窗口中存在2880个心跳。因此，WINDOW_SIZE可以被定义为2880。当站点的活动大于Y时，上述的代码累积通话时间的时间。Y应该理想地被定义为100/NUMBER_OF_STATIONS_ON_CONNECTED_AP。所以对于具有50个站点的AP，为了公平地共享网络，Y会是2％。且在这样的情况，在当使用是2％以上时的时间，我们累加通话时间。
在我们跨越窗口的尺寸之后，累加被一半地复位。其会实质上使用过去数据的1/2权值。
也可以估计或计算站点效率。例如，站点的效率通过其总的孤立容量与AP_MAX_CAPACITY的简单的比值被计算为一百分数：
STA_EFFICIENCY＝(TOTAL_ISOLATED_CAPACITY*100)/AP_MAX_CAPACITY
其中：
AP_MAX_CAPACITY＝(MAX_PHY_RATE_OF_AP*MAC_EFFICIENCY_PERCENT)/100
正如上述的，当准备确定视觉显示(以及网络/AP的健康的分析)时，该“顶部的”用户可能被确定。在一些变型中，这些顶部的用户可能在云上被确定。对于一给定的AP，该方法(或者处理器，包括远程或者“云”服务器)可以获得一列出在预设的时间间隔(例如，小时、天、周、月等)中与AP通信的所有的站点的站点列表。对于每一站点，系统(或方法)可以计算一如下的使用指数(“Ui”)：
Ui＝ACTIVE_AIRTIME_ACCUMULATION/ACTIVE_AIRTIME_COUNTER
站点可能然后如下被排序：(1)通过更高的Ui值；(2)如果两个站点具有相同的Ui值，通过LOWER TOTAL_ISOLATED_CAPACITY排序。从该排序列表选出最先的N(TOP-N)。其会是在过去24小时的最先的N(TOP-N)个用户。该“TOPNESS”(“顶部”)并不一定根据刚才的通话时间，也可以根据更低的容量和通话时间，和通过其是有间隔的用户。例如，n可能是10(虽然任何合适的数字可以被选择)。
图形的显示
在准备显示时，该方法或系统可能显示一“TDMA窗口”图，如图1中所示。在该实施例中，通过把上述用STA_EFFICIENCY确定的最先的N(TOP-N)个站点以降序的方式排序，图像被形成。AVG_ACTIVE_AIRTIME值是用于横轴，且STA_EFFICIENCY用于纵轴。纵轴的最大值是AP的最大可能容量值＝AP_MAX_CAPACITY。在图1，横轴的最大值是SUM_OF_TOP_N(AVG_ACT_AIRTIME)值。
AP效率可以基于阴影102的总量立即地且直观地从图1中确定。例如，相较于无阴影地方105，AP的效率可被认为是(有颜色的)阴影102的区域。在图1，每一站点可以单独地通过颜色被标识，当点击或“鼠标悬停”在对应的站点的阴影区域时，站点也以被标记或者被识别。作为上述的技术/系统的结果，只有以上选择的TOP-N(最先的N)个站点在确定AP的效率时被考虑。因此：
AIRTIME_SUM＝SUM_OF_TOP_N(AVG_ACT_AIRTIME)
WEIGHTED_AIRTIME_EFF＝SUM_OF_TOP_N(AVG_ACT_AIRTIME*STA_EFFICIENCY)
AP_EFFICIENCY＝(WEIGHTED_AIRTIME_EFF*100)/(AIRTIME_SUM*AP_MAX_CAPACITY)
正如上述，任何合适的图形显示或技术可以被用来显示该信息。例如，图2示出网络健康的另一图形的描述，在其中径线被使用。在该例子中，AVG_ACTIVE_AIRTIME值被显示为角距离(圆的部分)，而STA_EFFICIENCY被显示为对应于各个站点(最先的站点被排列)的圆的每一部分的半径。基于相较于无阴影区域205的阴影202的总量，AP效率可以从如以上的图1的图2立即地且直观地被确定。
估计及显示误差矢量幅度
此处所描述的任何系统可以产生基于误差矢量幅度(EVM)的直方图和/或星座图。一EVM，有时也称为接收星座误差(RCE，是用于量化数字无线电发送器和/或接收器的性能的传统的方法。正如以上所描述的，由理想的发送器发送的或者由接收器接收的信号会具有精确地在理想位置(取决于调制类型)的所有的星座点，然而例如载波泄露、低图像抑制比、相位噪声等缺陷会使得实际的星座点偏离这些理想的位置。EVM可以被认为从理想位置至这些点多远的测量。噪声、失真、寄生信号以及相位噪声均降低了EVM，且因此EVM提供了用在数字通信中的无线电接收器或者发送器的质量的测量。
虽然发送器EVM在传统上是通过专门的装置被测量，所述装置以与真实的无线解调器处理信号的相似的方法解调接收信号，最好能够提供EVM的测量(以及EVM的图形的显示)，其能够在无线电台(发送器和/或接收器)的正常操作期间被快速地且容易地确定及显示。
误差矢量是在理想星座点和由接收器接收的点之间的I-Q平面的矢量。换句话说，其是实际接收的信号和理想的信号之间的差别。EVM可以被认为是归一化为信号功率的误差矢量的平均功率。对于百分比格式，均方根(RMS：Root Mean Square)平均值可以被使用。EVM可能等于误差矢量的功率与参考的均方根(RMS)的功率的比值。EVM，如单载波调制的常规定义，是平均功率与峰值功率的比值。因为峰值和平均信号的关系取决于星座的几何图形，受到相同的平均等级的干扰的不同的星座类型(例如，16-QAM和64-QAM)会报告不同的EVM值。EVM，如多载波调制的定义，可以是两种平均功率的比值而不管星座的几何图形。在该形式，EVM与，平均信号功率与平均误差功率的比值的调制错误率相关。
正如此处所用，载波与干扰和噪声比(CINR)是EVM的极好的替代。例如，在实施方式中，针对两或多的已知的(预设的)调制类型的探测包可以在设备(例如，在AP和CPE之间)之间被发送和接收。接收硬件可以探测接收包，且分析在包中的描述符，以基于载波与干扰和噪声比确定EVM的估计。例如，硬件可以探测特定的探测包(对应于特定的调制类型)，且可以分析来自包的描述符，以及该信息可以被嵌入在EVM信号中，其用于现在的(立即的或稍微延迟的)或稍后的(历史的)的显示，例如作为直方图和/或星座图。
EVM(使用预设的探测包)的确定可以通过网络中的所有的或部分的无线电台(例如，以及可能被设计和/或内置于无线电台的芯片)来实现。以这种方式(且在下面更详细的描述)确定的EVM可以为设备之间的连接提供EVM的近似的估计，且可以被显示/展示，或用作传输质量的指示，其可以被所述设备所测量，所述设备解调该信号并计算噪音。例如，设备报告的EVM(例如，且该报告可能发送至一个节点，例如AP，和/或可能被发送至远程位置，例如服务器)可能不仅仅是信噪比(SNR：Signal Noise Ratio)信息。EVM可以利用嵌入至包中的引导信号；一般来说，设备检测到引导(探测)信号且了解其应该是什么，然后计算引导信号的SNR。其可能被报告为EVM(例如，CINR，或者载波与干扰噪声的比值)。
如上述的，此处所描述的在一段时间测量的EVM的估计(EVM)可以使用直方图被显示。例如，两(或在某些情况更多)个设备之间的对于每一探测包或一组探测包的EVM的测量可以被确定(在其中，一组探测包可能与完整的一组预设的调制类型相对应，例如MCS 3、5和8，参阅下面描述的图10的表格，在其中调制与编码策略(MCS：Modulation and CodingScheme)3对应于调制类型和编码率BPSK、MCS 5是64QAM，MC8是256QAM)。
例如，直方图可能采取被测量的EVM的64个样本，并利用其显示直方图(CINR直方图或者EVM直方图)，其(基于累加该64个样本所需要的时间窗口)视觉地显示了EVM。正如下面所示的，这些直方图，其以对应于x个接收的EVM估计的时间窗口把估计的/近似的EVM加总，所述EVM为基于探测包为两或多(例如三或多，例如四或多)的特定调制的探测包。例如用于CINR(估计的EVM)的直方图可能示出该连接比20dB CINR/EVM更好，但是也示出接近低10-20dB范围的星团。
如提到的，通常，这些调制类型特定的探测包的使用可以允许EVM的估计。因为这，此处所描述的估计的EVM也可以被认为接收器处的SNR，其可能包括发送器的发送信号的失真，也可能包括接收器和干扰频道的热噪声。虽然其可能被期望消除传输失真(取决于其被发送的MCS)，通常，因为在功率和模式之间的折衷，不同的MCS(调制)传输具有不同的失真。在较低功率的传输可能导致高的QAM(较少失真)的更清楚的传输。例如，设备(例如，AP)可能以不同的MCS速率定期地发送用于用户测试EVM的测试包(探测包)，反之亦然。这些测试(探测)包通常不是数据包。当探测包被设备(例如，AP)从其他的设备(例如，CPE)接收时，第一个设备可能接收它和/或广播它(或从其接收的信息)。正如所述的，探测包可以在在设备间使用的所有的或部分的不同模式之间循环。例如，见图10。
例如，在某些变型中，三种调制被使用(例如，BPSK、64QAM以及256QAM)。如果包以高MCS(例如，256QAM)被发送，在连接中可能需要相对地高SNR，以便接收器接收。例如，如果在连接中的设备相隔太远，接收器可能不能接收它，但是可能需要较低的MCS，例如BPSK，以进行接收。然而，正如所述的，在该低的MCS，包可能严重地失真。例如，当以BPSK传输时，包可能永远不会以超过15dB的EVM被接收；可能存在许多来自发送器的噪声。因此一般，BPSK可以以高功率传输且允许更多失真。系统可能故意允许在发送器处的传输失真，以获得高的发送功率，作为MCS速率和系统估计的EVM之间的折衷。实际中，在一些变型中，为了如此处所描述的测量EVM(CIPC)的目的，可能的调制(MCS)的仅仅一部分可能被测量。例如，三种MCS类型可能被使用。
示例性的EVM包(例如，探测包/EVM测量请求和EVM报告)的实施例在图11A和11B中示出。例如，探测包可能包括一正常的前导码，然后它可能在介质访问控制(MAC)层具有基本信息(例如，传输所述包的设备的介质访问控制(MAC)标识符(ID：Identity)，以及MCS的ID，并标识了介质访问控制(MAC)层，并表明了它为探测包，例如测试包)。
一EVM探测包可能在固定的间隔(例如，每5秒)被发送，且设备可以从探测包确定CINR的估计(其可以被用于估计EVM)。正如会在下面更详细地被描述，例如在用户界面，该估计会被显示为直方图或星座图估计中的一个或两个。该显示可能是静态的/平均的，或者其可以是动态的(且定期地更新)。在某些变型中，该显示，且尤其是被显示的星座图，并不显示实际测量的点，而是显示这些点的近似，所述近似是基于估计的EVM的值的统计分布。因此，在星座图上的实际点的位置可能是实际点的伪-代表，从而在星座图上的点的实际位置(相对于理想的位置)是错误的，但是点的所有的分布是准确的。因此，即使点的具体位置是估计的，通过星座图提供的一般的效果(熟悉的外观和感觉)是正确的。
由于干扰可能是短暂的，使用直方图显示估计的EVM(例如，CINR)可能是特别地有用的。这些直方图可以与(例如，沿着)星座图一起被显示。直方图以及星座图中的一个或两个可能作为(显示I和Q部件)动画显示。如所述的，星座图可能是一更精确的EVM测试装置所显示的动态的重现，所述星座图使用EVM伪-位置，其基于探测包提供的估计值。因此，用户界面(UI)可以创建一实时的显示该估计EVM的动画。
通常，形成连接的两或多个设备(无线电设备)之间的连接可以估计EVM且该信息可以被显示为一个或多个星座图和/或直方图。例如，形成连接的每一设备可以发送探测包至邻座的EVM(CINR)。探测包可以以特定的MCS被发送，以测量EVM的范围。例如，AP可以广播探测包至一个或多个用户提供设备(CPE)；CPE可以发送探测包(以及由接收的探测包表露的信息)至AP。从探测包接收的和/或确定的信息可以本地(例如，在AP处)保留且从AP直接地访问，和/或被发送至一远程地址(例如，云位置)，其可能被远程访问。该设备和/或系统可能使用基于探测包的EVM估计的统计数据以建立EVM直方图和/或星座图。因为该方法使用“标准的”探测包，所以结果是可靠的指标，因为其不报告未处理的(例如，I和Q)样本。然而，设备/系统可能使用由无线电台提供的统计数据。被选中的探测包可以被选择为贯穿所述连接的估计的EVM的范围(dB)，且从而被选中的探测包可以被用来确定一最小数以贯穿整个EVM的范围。
例如，BPSK探测包可以只测量/反映0-10dB的范围，且由于BPSK本身是失真的，其可能不测量该范围以外的部分。如果探测包是基于16QAM，该范围可能从0-20dB是好的，但是探测包可能不会被所有的客户端(例如，如果由AP发送)监听到。实际中，分析(例如，在AP处)可能使用来自一组MCS包的“最好的”探测包；通常其是能够在某个连接所接收的最高的MCS探测包。所述CINR可能包括传输失真，其可能在低MCS包中会是最大的。传输失真可能掩盖SNR。
正如下面将更详细的被描述，用户界面可能包括一个或多个连接(或连接的末端)的数据(直方图和/或星座图)。例如，可能把在接入点的EVM(CINR)的直方图和/或星座图呈现给登录至用户界面的用户；然而，用户可以选择一个或多个其与特别的AP通信的CPE。其他的信息，例如连接容量、信噪比、远程和/或本地信号强度、热噪声等也可能或者可选择地在相同的或不同的屏幕上被示出。
图5-6以及9A-9C示出EVM(CINR)的直方图的实施例。在这些实施例中，直方图着眼于不同的EVM的频率分布。在该实施例中，所述分布是由所述设备报告的EVM的(例如64个)不同值的滚动窗口。例如，探测包可能在预设的时间间隔处被接收，例如，每5秒。因此直方图和/或星座图可能在每次一个新的探测包(或者一组新的探测包，其涵盖了一组被监测的MCS)被接收时会更新。例如，直方图可能每5秒更新，每次更新在64个样本的滑动窗口中新的样本生成时。如果设备/系统未接收测试包，其可能假设在该MCS有干扰。当全套测试包包括3个MCS(例如BPSK、16QAM、256QAM)时，该设备/系统会确定存在以不同的MCS传输的3类测试包，且如果其未接收到一个，其会假设存在干扰；当其未接收包时，设备/系统可以更新其为0dB EVM(最小的可能EVM)。该设备/系统通常持续跟踪序列号且确定是否一个或多个包被接收，且使用该信息以估计/确定EVM。因此该信息可能被用为干扰的度量标准，其可能在探测和/或指示短暂的干扰是尤其有用的。例如，探测包的三个MSC类型可能被使用(例如，反映0-10dB范围的BPSK探测包、反映0-15dB范围的64QAM探测包、以及反映0dB-30dB范围的256QAM包)。该装置/系统可以使用最高调制使用的信息。例如，如果装置/系统接收256QAM包，假设其最精确地反映CINR(例如，另外的包可能被丢弃)，其可能仅使用该组(而不是BPSK或64QAM包)的该成员。例如，如果其获得64QAM包，其可能仅使用64QAM包(因为包的序列号通常是已知的)。
在一些变型中，多个直方图可能基于不同的探测包(例如，不同的MCS)生成。例如，在其中使用三个调制类型，可能生成三个直方图，其之间的CINR会由于干扰而变换。系统会基于例如连接的末端之间(例如，AP和CPE之间)的距离的范围选择合适的MCS级别。其可能会随着时间，通过观察其是一致地接收到的最好的MCS(探测包)来实现。
例如，图5示意性地示出一连接的单独的流的直方图(顶部)和星座图的一个实施例。图10示出其可能被用于估计EVM/CINR以及生成直方图和/或星座图的示例性的参数和变量。在图5，星座图为在16QAM调制中16个位置的每一个示出了在理想位置(圆)的周围的EVM点(实点)的近似的(伪-值)分布。
一EVM直方图(其也可以作为CINR直方图)可能为连接的每一末端生成。例如，无线电装置的固件/硬件(例如，驱动)可以被配置为提供一组如上述的所得到的EVM样本(“EVM_samples”)，例如从对应于特殊的EVM测量包(探测包)的接收到的包描述符中获取的。在一个实施例中，EVM样本的组长度是NUM_EVM_SAMP(其具有默认值64)。直方图可能通过首先生成EVM_hist[NUM_EVM_BINS](其代表测量的EVM值的直方图)而被生成。更确切地：EVM_hist[i_EVM_bin]可以对应于EVM值MIN_EVM+(i_EVM_bin-1)*DEL_EVM在样本设置EVM_samples中出现的次数。
EVM直方图可能被绘制为图6中所示，在其中，概率由不同的阴影(其可能以颜色阴影显示)表示。我们显示NUM_EVM_BINS数量的块，其中，第i_evm_bin-th个块的颜色由索引evm_hist_idx(i_evm_bin)而被给出，如下计算：
百分比(％)转换成概率：EVM_prob＝EVM_hist/NUM_EVM_SAMP
百分比(％)计算evm_hist_idx：evm_hist_idx＝place_in_bins(EVM_prob,NUM_PRB_BINS,MIN_PRB,DEL_PRB)。
图15示出其可以被用于计算“箱”(bin)布局(例如“place_in_bins”)的方法的一个例子(以Matlab代码显示)。
估计的EVM信息(CIRM)也可以被用于生成如图5以及7-8中所示的星座图。正如上述的，该星座图可能是伪-EVM星座图，因为该EVM不是直接地被测量的，而是基于可能精确地反映EVM值的分布，但不是实际测量的EVM值的统计的近似被替代地显示在星座图中。在该方法中快速地和精确地生成估计的星座图的是有益的，因为可以生成这些绘制点，其可能与那些使用传统星座图是相似的，而不需要严格地生成EVM值(例如，使用必要的专用的系统以正确地测量EVM)。
例如，星座图的一独立的帧在图5中也在图7中示出。正如所述的，星座图可以是动画，其可能以实际的更新速率被更新(例如，随着新的估计EVM/CINR被确定刷新)，或者如此处所描述的，其可能通过使用相同的分布信息生成新的伪-EVM点而更经常地被更新/动画/刷新。在图7，星座图包括显示为空心圆(代表理想位置)的“干净的”星座点，以及显示为实点的与每一星座点相关联的噪声样本的“云”。图8显示一单独的星座点及其相关的噪声样本云的特写。云点的分布可能根据如下所述的，从估计EVM(CINR)数据被生成。例如，第j个星座点的x、y坐标可被给出为：
x_pts(j)：第j个星座点的x坐标
y_pts(j)：第j个星座点的y坐标
围绕每一星座点，可以绘制总数为NUM_NZY_SAMPS的噪声样本。
在上述实施例中，NUM_NZY_SAMPS＝7。对于第j个星座点，NUM_NZY_SAMPS个噪声样本可以被绘制，其形成一围绕它的“云”。在该云中的第i个点的x、y坐标可以被给出为：
x_cld_j(i)：第i个噪声样本云点的x坐标
y_cld_j(i)：第i个噪声样本云点的y坐标
用于计算这些值的方法的一个变型的实施例在以下示出，且用于执行这些方法的示例性的代码在图12-15中示出。
例如，噪声样本的标准偏差可以被确定。噪声样本的标准偏差，sigma可以被给出为：
sigma_average＝sqrt(1/2)*[10^(EVM_samples[i_samp]/20)
如果计算10个功率是计算密集型的，可以使用查找表。用于它的示例性的代码在图2中被提供，其示出了示例性的Matlab代码(一般来说，对于此处所提供的示例性代码，其他的执行相似的或者相同的功能的代码可以被使用)，其被描述为“look_up_sigma”，用于把单独的估计EVM值转换为单独的sigma值。使用这样的函数，可进行如下计算：
sigma_average＝look_up_sigma(pilot_EVM[1])
每种类型的调制的干净的星座点可能会被生成(QAM星座点)。这些点可以被存储及查找。例如，示例性的Matlab代码在图13(lookup_qam_constellation)中提供。在该实施例中，星座点的x和y坐标的矢量可以被给出为：
[x_pts,y_pts]＝lookup_qam_constellation(mod_type)
在星座图中，“干净的”星座点和对应于每一星座点的噪声样本的云均被示出。代表EVM值的分布的点的每一这些“云”可以包括NUM_NZY_SAMPS个噪声样本，例如，噪声样本(在x和y轴)可以如下被生成：
x_nze_j＝sigma*get_gaussian_noise_samples(NUM_NZY_SAMPS)；
y_nze_j＝sigma*get_gaussian_noise_samples(NUM_NZY_SAMPS)；
用于生成这些坐标的方法(编码为Matlab代码)的实施例在图14(“get_gaussian_noise_samples”)被示出。噪声样本可以被添加至星座点以产生“噪声样本云”。例如对于第j个星座点样本可以被估计为：
x_cld_j＝x_pts(j)+x_nze
y_cld_j＝y_pts(j)+y_nze
图9A至9C示出了用户界面的实施例，其在包括星座点和/或直方图的显示中可以包括伪EVM信息，以及(在某些变型)关于设备(或设备及一个或多个其他的设备之间)的连接性的附加的信息。例如，在图9A，用户界面包括一系列描述在网络中的一个或多个设备的状态的面板或区域(“设备”、“无线”以及“RF环境”)。在该实施例中，设备被描述为一示例性的对应于型号“Rocket 5AC PTP”的无线电台(发送器/接收器)。该设备被配置为一接入点，且设备标签提供包括型号、设备名称、版本、网络模式、内存、中央处理器(CPU：CentralProcessing Unit)、电缆长度、电缆SNR、通话时间、局域网(LAN：Local Area Network)速度、日期以及正常运行时间的性能信息。或多或少的这样的信息可以被包含。在一些变型中，设备可能从可用设备菜单中被选出，该菜单可能包括其他的(连接的)设备。通常，该用户界面既可以直接地被访问，例如通过插头、电源线或本地无线连接(例如，蓝牙等)连接至诸如AP的设备，也可以间接地被访问，例如通过至远程服务器(例如，云服务器)的连接，所述远程服务器与所述设备通信，和/或从所述设备集合信息。
在图9A中，中间区域(标签)可以包括针对特别的设备的无线系统的信息，例如无线模式(例如，接入点、CPE等)、服务集标识(SSID：Service Set Identifier)、MAC识别信息、安全、连接距离、频率、频道宽度、信号、传输速率、接收速率等。该信息可以仅限于特殊的连接或多于一条连接，从而，例如，接入点可以与多个其他的设备(CPE等)通信，且用户可以在这些不同连接之间切换，或者所述信息对于所有的连接而言是通用的。
用户界面(包括无线显示部分)可能包括连接吞吐量的容量的图形的说明，如图9A中中部右侧所示。该图示出连接的容量的运行(显示时间轴)的值。
在图9A中示出的用户界面的底部示出了射频(RF)环境的性能，包括一对此处所讨论的(本地的和远程的)星座图，以及邻近星座图的EVM(或者CINR)直方图。在该实施例中，RF环境也示出了连接的信噪比的运行的(时间轴)视图，在图9A中本地SNR的值被示出(尽管远程的值可以被选择示出，如图9C中所示)。
在图9A-9C中示出的实施例中，本地设备可以指你登录的(例如，当远程地或者直接地连接)设备，而远程设备通常指你正在观察的在特殊的连接中的其他的设备。例如，在图9B中，在底部右侧的信噪比显示可能至少部分地由EVM数据数据确定，其也示出了两个设备之间的噪声基底(热噪声基底)。信号电平可以被视化为介于信号(顶部曲线)以及干扰+噪声(中间曲线)之间的差距。较低的曲线是热噪声基底。通过介于信号和干扰+噪声曲线之间的差距，可以看到大的信噪比。
在图9A-9C中示出的星座图可能定期地被更新(例如，动画的被更新)，更新速度与实际EVM数据在连接之间的传输相同快或者更快。这是因为，伪-EVM数据可以通过重新计算在星座图中的理想点周围的EVM点的云的新的坐标而被绘制。例如，点可能每分钟近似10x或者更经常地(例如，10x每秒等)被更新。
在图9A-9C中，本地的星座图被示为本地接收的16QAM星座(具有16个理想点)，而远程星座图是256QAM图。
在任何此处所描述的实施例中，用户界面可以包括彩色的符号、形状(例如，框)等的显示，以代表在设备列表中的不同的设备的值，其也可以在面板中表示设备详情，这有助于向用户表明在哪里效率是低下的。在某些变型中，该信息会与特定的接入点(AP)相关联。例如，显示的彩色的框可以在列表中表示顶部数目(例如，前10)的通话时间客户，以及用户界面也可以在详细的视图中示出附加的(例如，前20)通话时间客户。
由详细的视图提供的附加的信息可以包括：关于针对站点(例如，CPE)的参数的信息，其由代表站点的值的框、楔形物或者其他表现所表示。例如，详细信息可以允许为快速的提示框，在代表物(例如，框)上悬停，以及在列表下高亮违法设备。
在某些变型中，详细的列表也可以包括设备的总数量，以及效率的百分比。用户界面(例如，列表视图)列表可以具有提示框，例如在栏的顶部，以快速地解释TDMA是什么。详细的信息(例如，列表视图)也可以，例如，在该栏中，通过TDMA(以及其他的容量值)排序，这样，有效的或低效的设备可以例如，通过将其移到顶部，更快速地被显示。
在任何此处所描述的变型中，TDMA可以用过去的时间(历史地，例如，过去的24小时)，而不是(或者，除了)实时时间被计算。在此处所描述的实施例中，X轴按比例地表示时间，且Y轴表示吞吐量。颜色也可以被用来表示各个站点的质量(“优点”)。例如，好的客户端(例如，前33％)可以被着绿色，平庸的客户端可以被着橘色(中间33％)，以及坏的/低效的客户端可以被着为红色(后33％)。剩余的区域可以是变灰。
实施例
此处所描述的技术通常与时分复用(TDMA)相关。TDMA可以指用于其允许多个用户通过将信号划分成不同的时间段共享相同的频道的共享多媒体网络的频道访问方法。例如，用户可以快速连续、一个接另一个发送，每一发送使用其自己的时间段。当仅仅使用频道容量的一部分时，其应该允许多个站点共享相同的传输介质(例如，无线电频道)。如一个简单的实施例，如果TDMA是一个派对，且有三个客人，爱丽丝、鲍勃以及卡罗尔与主人说话，每一客人可以共享与主人说话的时间。例如，对于第一个10秒，爱丽丝可以与主人说话，对于下一个10秒，轮到鲍勃与主人说话，对于下一个10秒，轮到卡罗尔与主人说话，然后对于下一个10秒，回到爱丽丝，然后鲍勃，等等。因此，其正被使用的频率范围可以被划分成时间间隙，且每一用户分配一个特定的时间间隙；用户只可以在其自己的时间间隙发送/接收数据。系统也可以被配置，以使得用户(设备)可以放弃他们的时间间隙(例如，类推的，如果一个客人决定他没有什么要说的，他可以放弃他的时间间隙以供他人使用，所以，如果在派对中有14个人，且只有一个正在谈较多的话，每次当他使用完他的时间间隙的时候，你就可以避免长时间的令人尴尬的停顿)。
通常，Wi-Fi标准一般具有操作的理论速度，例如802.11b为11Mbps，802.11g为54Mbps，802.11n为300Mbps，802.11ac为1.3Gbps等。然而因为芯片的限制等，实际可能是相当不同的，因此某人可以通常仅仅获得理论速度的一部分。为了扩大上述派对比喻，如果，仅仅当爱丽丝开始说话时，背景噪音(例如，在背景的音乐或电视播放)开得很大以使得爱丽丝说的没有可以被主人听到的，且作为结果，她基本上“浪费了”她的时间间隔，她可能必须等待直到她的下一个时间间隔以进行她的说明或多个说明，例如她可能在她的时间间隔说明三个谈话观点，且如果在她说完她的第二观点后电视来了，在她的时间间隔中她可能已经完成了她的两个观点，但没有完成第三个观点。在下个时间，她可能开始说她的第三(最后)观点。因此，偶尔地，爱丽丝必须使用多个时间间隔来说完她的所有观点，这样实际上降低了数据速率。这些实际上是失败。因此，考虑该比喻的限制，CPE在其时间间隔中，可以发送多个包，且这些包的某些(或者全部)可能不能到达AP。这可能造成CPE必须重新发送那些包，降低了数据速率。
通过该比喻，“使用”的概念也可以被理解。例如，被爱丽丝垄断的谈话所占的百分比可能被认为是她的“使用”。表达它的一个方法会是获取爱丽丝用于说话(成功或失败)的时间的总量，且除以实际时间(例如，“wall clock time”(墙上时钟时间))。然而，如果存在许多“说话者”(例如，CPE)，比喻变得更加复杂。例如，在我们的比喻中，如果存在15个说话者(例如，其他的14个人正与主人说话)，你仍可以获取Alice的百分比，但是鉴于正说话的人的数量，总的百分比可能很小。如果你想要解决一问题(例如，问题为爱丽丝、鲍勃和卡罗尔都在抱怨由于背景电视噪音主人似乎从来没有听到他们)，特别关注感兴趣的客人(例如，CPE)是较好的。因此，关注感兴趣的客人(例如，CPEs)的“使用”是有益的。在上述15个人的实施例中，可替代上述做法的，此处所描述的方法和装置可以仅仅关注爱丽丝、鲍勃和卡罗尔使用的时间而计算爱丽丝用来说话的时间的百分比。例如，考虑超过2秒时间间隔，在以下时间客人与主人谈话：
表1:在2秒间隔中的“谈话”时间
“客人”(CPE) 谈话时间(msec)
爱丽丝 20
鲍勃 50
卡罗尔 30
大卫 80
爱尔莎 40
范姆克 90
加雷斯 200
赫克托 90
英第哥 50
朱厄尔 180
卡特里娜 200
马赫什 900
路易斯 20
南希 50
从严格地“墙上-时钟”来看“使用”，在该实施例中Alice的“使用”是1％，Bob的是2.5％，且Carol的是1.5％。然而，如果仅仅爱丽丝、鲍勃和卡罗尔是感兴趣的(或具有最高的排序和/或其他的被选择的)，不同于以上做法，可以通过仅看在该部分客人(CPE)与主人(AP)“谈话”的总时间中的“使用”而更详细地检查。在该种情况，爱丽丝的通话时间使用是20％(超过其每一人说话的1秒的总量)，鲍勃的通话时间使用是50％以及卡罗尔的通话时间使用是30％。
类似的比喻可以用来理解此处所描述的效率(或者孤立容量)的概念。例如，更进一步扩展在派对上客人讲话的比喻，通过理解如果爱丽丝是唯一的谈话的人(例如，排除其他的客人)她说话的有效性，来估计爱丽丝和主人之间的交流在背景噪音的时间(例如，当电视或无线电台正在房间中开地很大声)是如何受破坏的，这可能是有用的。考虑与AP通信的CPE的情况，鉴于存在需要被重新传输的包，估计如果仅存在一个CPE，该CPE可以下载数据的最大速率，这可能是有用的。在爱丽丝的情况，我们已经知道在一给定的时间段(且相反地，多少次成功)她有多少次失败。因为我们也知道Alice说话时间的百分比，她的孤立容量可以被容易地计算。例如，如果爱丽丝、鲍勃以及卡罗尔每一在每次开始说话10秒，超过300秒时间(例如，每一开始说话10次)，如果爱丽丝成功说话7次，且背景噪声(例如，一大声的电视)打开3次，爱丽丝70％的时间是“成功的”，即，其是她的效率(如果她是与主人说话的唯一的人，其能够做的最好的是70％的时间是成功的)。类似地，对于CPE，如果有三个CPE，其每一个每次开始上传数据10秒，超过300秒的时间(例如，每一开始上传数据10次)，第一CPE(“爱丽丝”)上传数据成功7次，且上传数据失败3次。因此，在该种情况，CPE“爱丽丝”具有上传效率70％。对于稍微更现实的例子，考虑802.11g CPE其可以在40.5Mbps传输。其意味着CPE“爱丽丝”可能在该范例中最大以40.5Mbps传输。因此，CPE“爱丽丝”的孤立容量是0.7*40.5＝28.35Mbps(因为CPE“爱丽丝”10分之7次是成功的)。因此CPE“爱丽丝”在该实施例中具有上传效率70％且一28.35Mbps的孤立容量。效率示出CPE(爱丽丝)在通信中的效率程度，而孤立容量示出系统(例如，无线服务提供商)对于CPE与上传信息相关的所能够期望的可能的界限在何处。
注意，虽然在该实施例中通过比喻示出的一般概念是有用的，其可能是不完整的。例如，(再次通过比喻)，客人如爱丽丝可能正在谈话，且主人正在听，然而主人有时也说话，其可能使得情况更复杂。然而，假设上面制定的相同的特性也可以被适用于主人，包括噪声比喻，其可能是有用的。因此，在其中上传信息(从CPE至AP谈话)适用，也可能存在下载(例如，从AP至CPE谈话)。该上传可以被称为上行连接，且该下载可以被称为下行连接。因此，如果AP和CPE(例如，爱丽丝和主人两者)两者均在通信，(即CPE同时上传和下载数据)，效率的稍微较好的描述可以使用上传和下载效率的平均值。例如，CPE“爱丽丝”可能具有一如上所讨论的70％的上传效率。类似地，下载效率可以被确定(例如，从AP的82％的下载效率)。因此，上传和下载效率可以被平均以确定爱丽丝的效率(例如，76％)。
该信息可以如以上所描述的被图形地显示以示出效率与通话时间使用的相对关系(例如，每一CPE实际地通话的时间所占的百分比，在我们的实施例中，爱丽丝与主人谈话的时间)。在以上的比喻中，爱丽丝具有76％的效率及值为20的通话时间，鲍勃具有84％的效率及50的通话时间，以及卡罗尔具有35％的效率及30的通话时间。
图形的指示可能通过如在图16中示出的TDMA表被提供。通常，TDMA窗口图可能示出AP的所有的客户端(CPE)及它们的通话时间使用，其按客户端的效率排序的。客户端的效率可能是客户端的当前绩效与AP可以支持的最大绩效的百分比值，且通话时间可以示出每一客户端相对于其他的用户在AP上正在使用的时间的量。个别的客户端使用的通话时间越多，其他的客户端可获得的越少。
第二部分：基于频谱和传输统计的频道频率以及带宽选择
此处所描述的也是通过从各种的潜在的传输频道中确定哪个频道比其他的更好以提高在两个或多个存在噪声的设备之间(包括AP和一个或多个CPE之间)的传输的方法和装置。例如，此处所描述的是用于确定在一个或多个设备之间的传输的总体频道质量(“优良程度”)的排序的方法和装置。此处所描述的装置和方法可以手动地或自动地使用该被确定的排序，以便在频道间转换。在某些变型中，此处所描述的装置可以被配置，以便在AP和/或CPE层级，和/或使用远程的(例如，云)服务器执行这些排序。
无线网络通常被认为是包括多个在单独的无线频道上通信的设备。无线频道可能通过其中心频率和其带宽，即其占据的频谱的总量被识别，如图17所示，显示了具有频道中心频率(fc)和带宽(bw)的频道的示意性的实施例。无线系统可能被设计为在频道频率和带宽范围上操作，例如，无线网络可以在具有中心频率5150MHz、5155MHz、5160MHz等以及带宽10MHz、20MHz或者40MHz等的频道上操作。例如一实施例，在其中，无线频道可以操作的所有的频道可能被列为在表2中示出的，如下：
表2：N示例性的频道
频道ID 中心频率 带宽
频道[1] 频道[1].fc＝5150MHz 频道[1].bw＝10MHz
频道[2] 频道[2].fc＝5150MHz 频道[2].bw＝20MHz
频道[3] 频道[3].fc＝5155MHz 频道[3].bw＝10MHz
... ... ...
频道[Nc] 频道[Nc].fc 频道[Nc].bw
无线网络的性能，其包括可实现的数据速率、包传输延迟以及用户体验，可能会在无线频道中被干扰直接地影响，所述干扰是由无线设备和/或其他的电子设备在所述无线频道所占据的频率的相同或邻近的频率发射无线电波而引起的。在该情况，当无线网络在一无许可的频率带中操作时，在可用的频谱法规和法律下，该网络的运营商可能没有关于无线频道的控制或所有权且可能被要求与其他的运营商共享使用。
在未经授权的频谱中操作的大多无线设备和网络可能具有动态地变换频道的能力。通常，如频道变换可能通过在当前频道中过度的干扰或例如雷达信号存在的探测而被触发。该方法本质上是反作用的且具有几个缺点，包括：在网络能够探测到当前无线频道的质量实际上已经下降前，网络的性能可能已经降级至一等级，在该等级连接已经终止了；且网络通常基于在一短时间段内收集的数据选择新的频道。在较长的时间段内，该频道的质量也可能降级，且要求其他的频道变换。从当前的频道的变换以及新的频道的选择的决定可以是基于干扰的短期的(其可能是不充分的)观察。尤其是，在高动态的干扰时(这在未授权的频带中是极其典型的的情况)，该方法可能是低效的。
频道变换，且尤其是既有的频道，对于数据传输可能是极其地破坏性的，且因此降低网络的效率和使用。此外，因为以上所描述的原因，在现有技术中已知的频道选择算法是低效的，因此，无线网络运营商可能禁用该功能，且采用手动地选择其网络的频道。由于对于运营商在定期基础上手动地变换频道是不可行的，其通常在供应网络的时候，或者当故障诊断性能问题时选择频道。除了降低运营商的效率，该手动的频道选择方法具有如上述强调的在现有技术中已知的自动的频道选择方法相同的缺点。
·环境噪声基底以及载波与干扰和噪声之比
在干扰的情况下，无线频道的优点/质量可以通过如上述的载波与干扰加噪声之比(CINR)被表征。当以分贝示出时，CINR可以是接收信号功率和干扰加噪声功率的差别。此处，相对于“热噪声基底”(其只是热噪声功率的水平)，我们把干扰加噪声功率水平作为“环境噪声基底”。热噪声基底依赖于接收带宽，其一般是静态的。在另一方面，如图18所示，因为环境噪声基底依赖于干扰信号级，其随着时间有显著变化。
·用于把频道分级/排序的方法和装置
通常，此处所描述的是基于从每一频道的历史的和/或实时的(包括时间定期的指示)功率(噪声，例如环境噪声基底)的指示计算的频道的“优良程度”的确定，用于把频道排序(在某些变型中，包括当前正被设备使用的任何使用的频道，在其他的变型中，包括不正被设备使用的频道)的方法和装置，且在某些变型中针对该频道的一个或多个站点(例如，连接于AP的CPEs)的容量的一个或多个指标。例如，此处所描述的是，基于在一时间段(例如，长的，多于大约12小时，多于大约24小时，多于大约36小时，多于大约48小时等)收集的无线电以及数据传输的统计信息，确定最好的频道(或最好的频道列表)以操作无线网络的方法和装置。
这些方法，以及用于执行这些方法的装置，可能提供，例如，可用于AP和CPE组成的网络以在两者之间通信的频道的有序列表或列表。该列表/排列/表可能是一维的和不合格的(例如，简单地从最好至最差排列，或者较多/较少“优点”等)，或者该列表/排列/表可能是一维的和合格的(例如，指示在网络中的哪些CPE可能是对于该频道的最好的/最差的等)。在某些变型中，该列表/排列/表可能是多维的且合格的或不合格的，例如，包括其具有在网络中的所有的或部分的CPE的各自的排序的矢量。
被设置为如此处所描述的把频道分级/排序的装置(通常包括设备和系统)可能一般地包括频谱分析仪，其特别地适于监测在网络中的其他的频道的活动(例如，和在一正使用中的频道的发送/接收活动同时的活动)。例如，任何此处所描述的，被设置为把频道排序或分级的装置，或者来自把频道排序/分析的网络的部分的装置，可能包括无线电台，所述无线电台具有带有发送器/接收器(或者收发器)的第一路径，所述发送器/接收器(或者收发器)在一频道操作且可能被变换(调整)至另外的频道。所述装置可能包括第二路径(在某些变型中，平行的第二路径)，其包括用于监测在频谱上(包括或不包括当前被无线电台正使用的发送/接收的频率)的能量的频谱分析仪。所述装置可能把该信息存储为频率、时间和能量(例如，在一天中特别的频率读取的能量)的矩阵。此外地或可替换地，该信息可能被发送至远程服务器且任何此处所描述的装置可能获取该矩阵以确定此处所描述的参数(例如，环境噪声基底)。
·把可实现的数据速率作为在频道质量的度量标准
在一变型中，频道的优良程度可以通过该频道的估计的、可实现的数据速率确定，其可能是针对在网络中的个别的站点，且从而可能每一站点各自地，或者在某些变型中集体地，被确定。如图19中示意性地示出的，可实现的数据速率可以通过首先估计该频道的环境噪声基底且然后将其转化为一可实现的数据速率而被确定。如在该实施例中所示，给定的接收信号强度(rx_power)，该频道的CINR(channel[i].CINR)可以通过从rx_power减去channel[i].ambient_NF被确定。例如，从该channel[i].CINR，通过使用其可以被经验地或理论地确定且可能是针对一设备或者一类设备的值的查找表(LUT_RATE)，channel[i].achievable_datarate可以被计算。例如，该查找表(LUT_RATE)可能包括有关EIRP的规范性规则来确定可实现的数据速率。
在其他的变型中，频道的优良程度(其可能以Kbps/Mbps表示)可以通过该频道的估计的平均可实现的数据速率而被测量，其中，在不同的时间段被测量的(以及例如，从以上所描述的频谱分析仪信息所接收的)环境噪声基底值可能在确定加权平均可实现的数据速率时被考虑。该环境噪声基底可能在时间点j处被测量，且channel[i].ambient_NF[j]可能被转换至该时间段的可估计的可实现的数据速率channel[i].achievable_datarate[j]。该平均可实现的数据速率可能在如图20中所示的由权值weight[j]值被加权后，通过平均channel[i].achievable_datarate[j]被确定。权值可以是基于针对站点(CPE和/或AP)的信息。
例如，在某些变型中，权值可以是基于接收使用。在某些变型中，在接收方向的频道使用可能被用于计算权值。在时间点j频道接收使用可能通过channel_usage[j]和指示在时间j处的网络的无线频道接收使用的介于0和1之间的值被给出，在其中0表示无使用且1表示最大使用。Weight[j]可以如下被计算：Weight[j]＝(channel usage[j])/(channelusage[1]+channel usage[2]+..+channel usage[j])。
上述所描述的任何变型可以与点对点连接(例如，AP与单个CPE)的特定的终端设备使用，也可以被改为与点对多点(AP-多个CPE)连接使用。
例如，对于点对点(PTP)无线连接，装置和由装置实施的方法可以考虑所述连接的两个的末端(例如，主设备和从属设备，AP和CPE等)的可获得的信息，以确定最好的频道。类似地，对于点对多点(PMP)网络，装置和方法可以考虑多个末端点/用户模块(SM：Subscriber Module)和接入点(AP)以确定最好的频道。
例如，SM(在PMP的情况)以及从属设备(在PTP情况)可以定期地发送“频谱信息”包至AP/主设备。对于该实施例，我们将SM/PTPSLAVE(PTP从属设备)以及AP作为连接的设备(CD：Connected Deviced)。图21示出其可能在设备之间(例如，从从属设备/CPE站点至AP)被传输的包(频谱信息包)的一实施例。在该实施例，如所示的，包示出频道和时间的数量(Nc，Np)且列出每一Np时间(“channel_rx_usage[..]”)的接收使用信息以及每一频道的频率(fw)、带宽(bw)和环境噪声基底。
在某些变型中，连接的设备可以被认为是4-元组，例如(mac-address，priority，channel_rx_usage[0..Np-1]，spectrum_info[0..Nc-1])。在该实施例中，channel_rx_usage是包含Np时间的频道接收使用信息的矢量，且spectrum_info是包含Nc频道的信息的矢量。
每一频谱信息频道可以被认为是3-元组，例如(fc，bw，ambient_NF[0..Np-1]，goodness)，在其中ambient_NF是包含Np时间的环境噪声基底信息，且goodness(优良程度)是通过使用如每一Np时间加权的频道接收使用而计算的。当确定分级/排序时，该信息可以包括优先级。例如，参阅图22，通常，AP/PTPMASTER(PTP主设备)的连接的设备实体可以具有最高的优先级。
因此，通常，对于在多设备网络(例如，点对多点网络)中每一频道(或者在频道的频率范围)，每一设备可以包括多维信息。此处描述的装置和方法可以简化该多维信息为一维。例如，当频道包括多个不同的频率，用于计算优良程度的噪声信息(环境噪声)可能是在频道中的所有的频率的最大值(例如，最糟糕的情况场景)，或者其可能是平均值、中间值等。另外，例如，使用时间范围(从实时/当前时间回溯至的一特别值，例如1小时、2小时、3小时、4小时、12小时、24小时等或任何此处的增量)，部分时间范围可以被选择，或者仅仅最近的时间值可以被选择(例如，且从由频谱信息提供的能量的矩阵中选择)。
因此，对于一网络，此处所描述的装置和方法可以为每一带宽确定频道的排序/打分，和/或列出前N个频道。例如，Nb可以被设置为可获得的带宽选择的数目，例如(10、20、30、40、50、60、80MHz)，以及Nd为连接的设备的数目。此处所描述的装置和方法可以通过带宽分解SpectrumInfo矢量，且对于每带宽k＝0..Nb-1初始化“每带宽”(PBW：PerBandWidth)实体。其可以通过以下(且在图22A中)所示的等式确定：
Figure BDA0002103004270000361
其中，对于每一j，其中PBW[k].bw＝CD[i].SpectrumInfo[j].bw且其中j＝0..Nc-1，i＝0..Nd-1，k＝0..Nb-1。以降序存储PBW[k].goodness且使用前N个频道可能为每一可获得的带宽选择提供最好的频率。此处所用的bps-per-Hz标准以及给定的频道也提供标准的方法以判断频谱使用和效率。例如，该度量标准可以是PBW[k].goodness[j]和PBW[k].bw的比值(例如，PBW[k].goodness[j]/PBW[k].bw)。
例如表3，下面，前3频道的例子，具有计算的优点和bps-per-Hz：
表3：带的示例性的排序
频率 10MHz 20MHz 40MHz 80MHz
5785 62(6.2bps/Hz) 120(6.0bps/Hz) 150(3.75bps/Hz) 250(3.12bps/Hz)
5200 50(5.0bps/Hz) 80(4.0bps/Hz) 120(3bps/Hz) 180(2.25bps/Hz)
5500 70(7.0bps.Hz) 100(5.0bps/Hz) 90(2.25bps/Hz) 75(0.875bps/Hz)
通常，使用此处所描述的装置的运营商可以选择预期的频率，或者基于该网络需要的孤立容量，或者该运营商可以基于计算的bps/Hz优化网络的频谱效率。如一实施例：具有中心在5785MHz的80MHz的频道，运营商可能获取250Mbps的容量，但是其在一较低的频谱效率处。通过将该网络划分为三个射频(RF)域(部分)，且使用中心在5785MHz、5200MHz以及5500MHz的20MHz频道，可以使用总数为60MHz的频谱提供300Mbps容量。
在操作中，任何此处所描述的装置可以被用于为频道之间的自动的或手动的变换提供信息。例如，在自动的变换，主设备(例如，AP)可能基于任何合适的标准，例如信号传输质量的总降级，或者与一个或多个高优先级设备的传输质量的降级，来确定转换的时间是否来到了。例如，当超过质量阈值时。可能在本地(在AP和/或CPE)或在远程(例如，在云配置中)或两者做出所述确定。可替换地，用户(管理者)可以确定质量是否降级了，且可以手动地确定转换频道，不论何种情况，装置可以应用此处所描述的方法以确定哪一个或多个频道为转换提供最好的选择。在自动的配置中，系统可以转换至具有最高排序的频道，或可能使用对具有最高排序的频道的选择，与其他的因素(包括邻近的网络或者其他的AP，以确定应该如何转换)相比较。在手动的配置时，系统可以以简单的列表(有注释的或无注释的，如以上所描述的)向用户(管理者)呈现频道的选择，以使得用户可以对于选择转换至什么频带这一问题做出可能的最好的决定。
例如，此处描述的是包括处理器的装置，其保存或接收任何此处所描述的信息，且显示此处所描述的排序/分级/列表，且允许用户从频带列表/分级/打分中选择在转换至哪个频带。该装置可以包括类似的软件、硬件、固件，且是依赖于至网络中一个或多个站点(以及优选地，所有的站点)的连接，和/或从网络中一个或多个站点(以及优选地，所有的站点)接收的、此处所描述的信息(例如，频谱信息)。
·频道选择的优化
此处所描述的任何方法和装置可以被配置，以优化频道选择，且或者给用户呈现一个或多个排在“顶部的”的频道(通过由频谱效率确定在目标频谱范围内频道的排序)，或者自动地选择排在顶部的频道。此处所描述的是执行该优化的方法，以及配置以执行该方法的装置。这些装置通常是接入点设备(虽然不限制于这样的准备)。这些设备可以在点对点(PTP)或点对多点(PTMP)的配置中操作，且可以在两者中优化。任何这些装置(例如，AP)可以包括一允许用户互动的可视的工具，包括顶部(最佳的)频率频道的显示，与AP通信的设备的频谱信息和/或AP频谱信息的显示，以及对于频道带宽、待优化的频率范围的选择等的显示。
例如，如接入点的装置可以被配置，以从使用数据(例如，信号强度数据，包括接收的信号强度指示(RSSI：Received Signal Strength Indication))估计所有的或部分的与AP通信的设备的容量。每一连接(例如，AP和客户端设备之间)的使用数据可以使得装置基于接收的信号强度估计容量，及确定在每一连接的两个末端的容量，其然后可以被用于确定频谱效率。
装置，例如接入点，可以被配置，以实施如此处所描述的优化频道选择的方法。例如，接入点(AP)可以被配置，通过确定AP以及与AP无线地通信的客户端(例如，CPE)之间的连接的两个末端的接收信号的强度，(或自动地或手动地)优化Tx/Rx频道和/或频道宽度。如下所描述的，装置可以被配置为每一个与AP相连接的客户端做这些事，或者仅仅为与AP相连接的部分客户端，例如前tn数目个客户端(例如在一段给定的时间内使用最大带宽的前二十(tn＝20)客户端)做这些事。另外，AP可以使用历史频谱数据，其给出了带中的，在以前的预设的时间段(例如，24小时、7天等)内来自其他来源(包括干扰)的能量，并且，使用Tx和Rx信号强度(使用数据)，以及历史的频谱数据，连接的容量可以被估计。在估计连接的容量时，从与AP通信的所有的(或者部分的)客户端中，最糟糕情况容量可以被确定，或者平均容量可以被确定，或者两者都被确定。
例如，信号强度和干扰可以如上所描述的被使用，以基于信号与干扰加噪声比(SINR)确定频道容量。例如，查找表可以被用于基于每一客户端的信号强度和频谱数据计算数据速率。实际上，每一客户端类型(例如，CPE设备类型)对于每一产品可能具有稍微不同的查找表；在某些变型中，一般的查找表可能被使用。因此，信号强度和频谱信息可以被用于为每一客户端(CPE)确定数据速率(例如，每长度)。方法和装置可以被配置，以查找具有最高使用(例如，基于使用的前tn个客户端)的客户端，且要么按长度对数据速率取平均值，或者使用某些其他的调整的数据速率(例如，加权平均值、平均值、中间值等)。其可能为AP和其客户端提供一平均或合并的数据速率，且该数据速率然后通常被除以所使用的频谱的量(频道宽度)，例如10MHz、20MHz、40MHz、50MHz、60MHz、80MHz等，以便为每一频道在特定的频道宽度(带宽)处给出频谱效率，其以每Hz每秒比特(Bps/Hz)为单位。频道可能因此按频谱效率排序。任何此处所描述的装置可能因此被配置，以显示所述排序，例如，通过列表、标记或者其他的方式，显示在特定的和/或预设的频道宽度处具有最高的(例如，前一、两三、四、五等)频谱效率的频道。
例如，图23示出为多个频道的每一个确定频谱效率排序的方法的一实施例。例如，首先(且可选择地)确定频谱效率排序的方法可以为一个或多个连接至接入点(AP)的设备收集历史频谱信息。该信息可以被收集、存储、或保留在AP(操作2301)。使用数据也可以被收集、存储和/或保留在AP。例如，连接至AP的一个或多个设备的使用数据(例如，信号强度)可以被收集在AP(操作2303)。其后，在多个频道频率的每一个，所述一个或多个设备的每一个的信号与干扰加噪声比(SINR)可以被确定(操作2305)，且数据速率可以在该一个频道频率的每一处由SINR及针对于一个或多个设备的每一设备的历史频谱信息被确定。一旦每一设备的数据速率已经被确定(如上所描述的，其可能通过使用其是针对于每一类型的设备的查找表被实现)，网络的合计的数据速率可以被确定；合计的数据速率可以是所有的或者部分的设备(例如，平均值、中数、中间值、加权平均值、最大值、最小值等)的函数(操作2307)。合计的数据速率可以在每一待检测的频道处被确定。例如，频率范围可以被分为一预设数目的频道(例如，5和1000个频道之间，5和500个频道等，每1kHz一频道等)以及为每一频道确定频谱效率。
在每一频率的合计的数据速率可能然后除以频道宽度以确定在频率处的频谱效率(操作2309)。所得的频道和频谱效率的结果然后被存储。在某些变型中(如在图23所示)，步骤可能反复地被执行，例如，在不同的频率处按顺序地确定频谱效率且在不同的频谱处重复程序。可替换地，该程序可以不同的频率并行地被执行，或者是某些结合了并行执行和按顺序执行的执行方式，直到在频率范围内所有的频道的频谱效率已经被确定(操作2311)。
装置，如接入点设备，可能被配置以使用例如上所描述的方法优化频道选择。例如，图33示出其与多个其他的设备(例如，站点、CPE等)3350、3350’无线地通信的接入点3300的一实施例。在该实施例中，只有两个其他的设备3350、3350’被显示，然而附加的设备也可以是网络的部分。接入点3350通常包括天线3301、无线电电路(例如，收发器)3303，以及其可以包括处理器、内存以及类似的包括一输出3309(例如，如此处所描述的用户界面)的控制器以控制接入点的操作。该控制可能被特定地配置以执行任何此处所描述的方法，包括频道的优化。每一客户端设备(站点，CPEs等)3350、3350’一般可以包括无线天线3351，以及其可能是分离的或与控制器/处理器3355’集成在一起的无线电电路3353。这些设备的每一个也可以包括其被配置为用于监测频谱的频谱监测仪的第二接收器3358。在某些变型中，该频谱监测仪不是与无线频谱的收发器相分离的，而是所述装置被配置为在不接收或发送时监测频谱。注意到虽然图33在此被描述为参照了被配置为优化频道的装置，对无线网络的此处描述可以与任何此处所描述的装置和方法相关，尤其包括用于提供站点效率的排序指标的方法和装置。和/或用于监测包括发送多个探测包和确定EVM信息的无线网络的方法和装置。
通常，优化接入点的(以及网络的)频道的装置可能一般包括控制器，其被配置以生成工具(如图24B和图24C所示的工具)。例如，图24A示出了接入点的用户界面，该接入点与一个或多个站点(例如，CPE)相通信，并描述接入点的特点和特征，连接的数量，以及包括接入点和站点之间的一个或多个连接的图形的描述。在该实施例，用户界面包括一对其可以如上所描述被生成的星座图2401、2403。该用户界面(以及任何相关的工具，如在图24B和图24C示出的工具2410)可能允许如此处所描述的优化。
在图24B中，所述工具是用户界面的一部分，其表现为弹出式窗口2410，该窗口包括频谱范围的可视的指标(例如，图像、图表、条)，其也示出所述AP和每一(或者某些)与AP2423无线地连接的设备的频谱信息。在图24C中，通过其被标记为示出在某些时间段(例如，最近24小时、48小时、3天、4天等)测量的频谱的每一点处的能量的热点图的水平轴(在工具的远处的右边被标记)，其被示出。该热点图的键在右上角2419被示出。在该实施例中的x轴是频率，且频率范围沿着底部被显示。滑块可以被用于调整分析的频谱范围的顶部2455’和底部2455末端。
用户界面工具2410也可以包括推荐的频道宽度(带宽)2415的列表，如在工具的远处的左边示出。该推荐的频道宽度可以包括预计的频谱效率和每一不同频道宽度(例如10MHz、20MHz、30MHz、40MHz、60MHz、80MHz等)的容量。使用工具的该部分和/或通过使用如在工具的顶部中间的滑块2417的控制，任何这些频道宽度可以被选择(例如，通过在其上点击)。
通常，接入点可以被配置为直接地(例如，通过主持用户可以访问的网页)提供该工具，或者接入点可以被配置为间接地提供该工具，例如，通过发送信息至其可以与接入点以及用户通信的第三方控制器/服务器。
在图24B和图24C中，工具也示出通过以上所描述的方法在选择的带宽处(例如，在图24B和24C的40MHz)确定的最佳的(例如，最佳排序的)频道。在该实施例中，具有最高的频谱效率的三个频道被显示在在频谱信息2420、2420’、2420”的图像的上方的框内。在该实施例中，具有最好频谱效率的频道是5230GHz 2420，其具有4.6Bps/Hz(每Hz每秒每比特)的频谱效率以及5580GHz 2420”，其具有4.8Bps/Hz(每Hz每秒每比特)的频谱效率。所述工具也允许用户手动地选择频率，且选择的频率的频谱效率也是在顶部示出，且历史的频谱信息被高亮2430。在该实施例中，灰色的框代表顶部三个推荐的频道。
在该实施例中，如上所述的，频道宽度是手动地确定，然而在某些变型中，其可能是自动地被选择(或者被建议)。例如，频道宽度可能被优化。网络的容量可能基于，例如通过以太网点的传输而被确定。因此，接入点可以确定发送数据至每一设备需要多少容量。例如，如果接入点仅仅需要每秒100Mbps，然后，如在推荐的频道宽度2415部分所示，该频道宽度可能是满足该要求的最小的容量，例如在图24C中的20MHz。
如上所述的，其可以形成装置(例如，接入点装置)的部分的用户界面工具也可以允许最佳的操作以确定频道频率。在图25，工具无任何优化被示出，虽然接入点以及20个相连接的单元的每一单元的频谱信息的热点图被示出。在该实施例中，20个连接的设备可以是选择的设备的总数量的部分；例如，其可以仅仅代表站点效率、平均通话时间的20个排序最高的设备。如所示的，用户可以通过点击它而选择任何频道频率。
图26示出了通过在推荐的频道窗口中点击20MHz选项而选择的频道宽度(在该实施例中，20MHz)。一旦频道宽度被设置，装置可以确定最佳的频道效率，且如上所描述的，且在图26再次被示出的，将其标示出来。在该实施例中，三个最高的频谱效率频道是5380(7.2Bps/Hz)、5170(7.1Bps/Hz)以及5790(6.8Bps/Hz)。
图27示出了一个不同频道宽度(例如，60MHz)的选择，其导致了不同的最佳的频谱效率的频道(例如5590具有7.5Bps/Hz、5250具有6.9Bps/Hz、以及5390具有6.4Bps/Hz)。如上述的，频率范围(对其可执行优化)也可能被修改，如图28所示，在其中，在频率范围的底部的滑块可以被调整至窄的或者扩大的频率范围。
图24-28示出用于接入点的工具，该接入点被配置为点对多点(PTMP)设备。如图29中所示，这些设备、工具和方法也可以被用于点对点(PTP)设备。在该实施例中，接入点设备可能被替换地配置为PTP设备，且本地的和远程的设备性能可能被显示，包括被显示为实际的频谱图的本地频谱信息。远程设备频谱图在底部被示出，且本地设备频谱图在顶部被示出。再者，热点图可以示出具有由线(其可能是平均能量等级，或者该频率的某些其他的度量标准)所示的能量等级的频率的概率。工具在其他方面是相同的，且具有如上所描述的功能。例如，如在图30中所示，20MHz频道带宽可能被选择，并且前三频谱效率可以被确定(例如，5810具有7.2Bps/Hz；5220具有7.1Bps/Hz；以及5760具有6.8Bps/Hz)。图31示出了至不同频道带宽(例如，30MHz)的变换，以及这导致的有关最高的频谱效率的变换。类似地，图32示出了待优化的较窄的频率的范围的选择。
当此处的部件或元件被称为在另一部件或元件“上”时，其可以直接地在其他的部件或元件上或者也可介于部件和/或元件之间被示出。相反地，当部件或元件被称为“直接在上”另外的部件或元素，没有介于部件或元件之间示出。其也可以被理解为当部件或元件被称为与其他的部件或元件是“连接的”、“附加的”或“耦合的”，其可以直接地被连接、附加或耦合至其他的部件或元件或者可以介于部件或元件之间被示出。相反地，当部件或元件被称为是“直接地连接”、“直接地附加”或者“直接地耦合”至另外的部件或元件，没有介于部件或元件之间示出。虽然关于一实施例描述或显示，如此描述或显示的部件和元件可以应用至其他的实施例。参阅其被设置为与其他部件“邻近的”结构或部件可能具有其重叠或位于邻近的部件下方的部分，其也是被本领域技术人员所理解的。
此处使用的术语仅仅是为了描述特定的实施例的目的且不被认为是本发明的限制。例如，除了内容明确地指出除外，如此处所用的，单数形式“一”、“单”以及“该”也旨在包括复数形式。当在该说明书中使用，详细说明提出的特征、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除此处的一个或多个其他的特征、步骤、操作、元件、部件和/或组的存在或增加，术语“包括”和/或“包含”其也会进一步地被理解。如此处所用的，术语“和/或”包括一个或多个连接的列出的术语的任何以及所有的结合且可以被缩写为“/”。
广义地相关的术语，如“低于”、“下面”、“较低的”、“在之上”、“较高的”以及类似的，可以在此处被使用以减轻描述在图中所示的一个元件或部件的与其他的元件(多个)或部件(多个)的关系的描述。广义地相关的描述旨在包含使用的或操作的设备的不同的情况以及在图中描述的情况，其会被理解。例如，如果在图中的设备被转变，被描述为“低于”或“在下方”其他的元件或部件的元件然后可能调整在其他的部件或元件“上方”。因此，示例性的术语“低于”可以包括高于和低于两个情况。但是设备可以被调整(旋转90度或在其他的方向)且此处所使用的广义的相关描述符因此被说明。类似地，除了另外地特定的指示，此处所使用的术语“向上地”、“向下地”、“垂直的”、“水平的”以及类似的仅仅为了解释的目的。
虽然术语“第一”和“第二”此处可以被用于描述不同的部件/元件(包括步骤)，除非内容另外地指示，这些部件/元件应该不被这些术语限定。这些术语可能被用于区分一个部件/元件和另外的部件/元件。因此，以下所讨论的第一部件/元件可以被叫做第二部件/元件，且类似地，以下所讨论的第二部件/元件可以被叫做第一部件/元件而不背离被发明的内容。
如此处在说明书和权利要求书中所使用的，包括如在实施例中所使用的且除了其他的明确地指定，所有的数字可以例如以词“大于”或“近似”开头而被读取，甚至术语未明确地出现。当描述幅度和/或位置以指示描述的值和/或位置是在合理的可期盼的值和/或位置的范围内时，短语“大于”或“近似地”可以被使用。例如，数字的值可能具有其是提出的值(或值的范围)的+/-1％，提出的值(或值的范围)的+/-0.1％，提出的值(或值的范围)的+/-2％的值，提出的值(或值的范围)的+/-5％的值，提出的值(或值的范围)的+/-10％的值等的值。任何此处所引用的数字范围旨在包括所有的包含在其中的子范围。
尽管不同的说明性实施例是如上所描述的，任何大量的改变可以做出至不同的实施例而不背离通过权力要求描述的本发明的范围。例如，在其中描述的不同的方法步骤的顺序被执行可能经常以可替换的实施例被改变，且在其他的可替换的实施例，一个或多个方法步骤可以被一起跳过。不同的设备和系统的实施例的可选择的特征可以在某些实施例中被包括且在其他的不。因此，为了示例性的目的，前面的描述首先被提供且不应该被解释为限制本发明的如其在权利要求中陈述的范围。
此处所包含的通过说明且不是限制的方法的实施例和说明显示在其中客观问题可能被实践的特定的实施例。如所提到的，其他的实施例可能被利用且由此被衍生，这样的结构的及逻辑的替代和改变可能被做出而被背离本发明的范围。本发明主题内容的这样的实施例此处单独地或共同地被称为术语“发明”仅仅为了方便且未想要自动地限制该申请的范围至任何单独的发明或发明概念，如果不止一个是，实际上，被公开的。因此，尽管特定的实施例已经在此被示出或描述，任何实现相同的目的的计算的设置可以被示出的特定的实施例取代。该公开是旨在包含任何各种不同实施例以及全部的改变和变化。当回顾上述的描述时，上述实施例，以及此处未明确地描述的其他实施例的结合对于本领域技术人员是显而易见的。

Claims (27)

1.一种监测无线网络的方法，所述方法包括：
在第一电台设备和第二电台设备之间建立连接；
从所述第一电台设备周期性地发送多个探测包，其中以不同的调制类型发送所述多个探测包中的每一探测包；
在所述第二电台设备接收所述多个探测包中的至少一些探测包；
从所述接收的所述多个探测包中的至少一些探测包确定误差矢量幅度信息；
对在预设时间段内确定的误差矢量幅度进行合计；以及
基于合计的误差矢量幅度信息显示星座图和直方图中的一个或两者，
其中显示所述星座图和所述直方图中的一个或两者包括，通过基于所述误差矢量幅度信息绘制伪-误差矢量幅度数据点显示动画星座图，其中在所述误差矢量幅度信息的标准偏差内确定所述伪-误差矢量幅度信息数据点。
2.根据权利要求1所述的方法，其中从所述第一电台设备发送所述多个探测包包括，发送3个或多个探测包，其中以不同的调制类型发送所述3个或多个探测包中的每一探测包。
3.根据权利要求1所述的方法，进一步包括，基于所述接收的探测包选择所述星座图的调制类型。
4.根据权利要求1所述的方法，其中从第一电台设备发送所述多个探测包包括，发送3个或多个探测包，其中以从由BPSK、QPSK、16QAM、64QAM、256QAM以及1024QAM组成的集合中选择出的不同的调制类型发送所述3个或多个探测包中的每一探测包。
5.根据权利要求1所述的方法，其中从所述第一电台设备发送所述多个探测包包括，以3个或多个不同的调制类型中的每一调制类型重复地且按顺序地发送探测包。
6.根据权利要求1所述的方法，其中每一探测包将误差矢量幅度(EVM)信息进行编码。
7.根据权利要求1所述的方法，其中从所述接收的所述多个探测包中的至少一些探测包确定误差矢量幅度(EVM)信息包括，基于通过所述第二电台设备接收的最高顺序的调制类型，从所述接收的所述多个探测包中的至少一些探测包选择所述误差矢量幅度信息。
8.根据权利要求1所述的方法，其中基于所述误差矢量幅度信息显示所述星座图和所述直方图中的一个或两者包括，显示所述星座图和所述直方图两者。
9.根据权利要求1所述的方法，其中从所述第一电台设备发送所述多个探测包包括，发送包括BPSK探测包、16QAM探测包以及256QAM探测包的3个探测包。
10.一种监测无线网络的方法，所述方法包括：
从第一电台设备发送多个探测包，其中以不同的调制类型发送所述多个探测包中的每一探测包；
在第二电台设备接收所述多个探测包中至少一些探测包；
从所述接收的所述多个探测包中的至少一些探测包确定误差矢量幅度(EVM)信息；以及
通过基于误差矢量幅度信息生成的伪-误差矢量幅度数据点显示动画星座图，其中在所述误差矢量幅度信息的标准偏差内确定所述伪-误差矢量幅度数据点。
11.根据权利要求10所述的方法，其中从所述第一电台设备发送所述多个探测包包括，发送3个或多个探测包，其中以不同的调制类型发送所述3个或多个探测包中的每一探测包。
12.根据权利要求10所述的方法，进一步包括，基于所述接收的探测包选择所述星座图的调制类型。
13.根据权利要求10所述的方法，其中从第一电台设备发送所述多个探测包包括，发送3个或多个探测包，其中以从由BPSK、QPSK、16QAM、64QAM、256QAM以及1024QAM组成的集合中选择出的不同的调制类型发送所述3个或多个探测包中的每一探测包。
14.根据权利要求10所述的方法，其中从所述第一电台设备发送所述多个探测包包括，以3个或多个不同的调制类型中的每一调制类型重复地且按顺序地发送探测包。
15.根据权利要求10所述的方法，其中每一探测包将误差矢量幅度(EVM)信息进行编码。
16.根据权利要求10所述的方法，其中从所述接收的所述多个探测包中的至少一些探测包确定误差矢量幅度(EVM)信息包括，基于通过所述第二电台设备接收的最高顺序的调制类型，从所述接收的所述多个探测包中的至少一些探测包选择所述误差矢量幅度信息。
17.根据权利要求10所述的方法，其中通过生成伪-误差矢量幅度数据点显示动画星座图包括，在从接收的所述多个探测包中的至少一些探测包确定新的误差矢量幅度信息前，通过基于所述误差矢量幅度信息生成新的伪-误差矢量幅度数据点更新所述星座图。
18.根据权利要求10所述的方法，其中从所述第一电台设备发送所述多个探测包包括，发送包括BPSK探测包、16QAM探测包以及256QAM探测包的3个探测包。
19.一种无线设备，其配置为当无线通信时优化调制类型，所述设备包括：
无线电台；
天线；以及
耦合至所述无线电台且配置为接收多个探测包的控制器，其中已经采用不同的调制类型调制所述探测包中的至少一些探测包，其中所述控制器配置为从所述接收的所述多个探测包中的至少一些探测包确定误差矢量幅度(EVM)信息；以及
耦合至所述控制器的输出，且所述输出配置为基于所述误差矢量幅度信息输出星座图以及直方图中的一个或两者，
其中所述输出配置为，通过基于所述误差矢量幅度信息提供伪-误差矢量幅度数据点，输出动画星座图，其中所述伪-误差矢量幅度数据点在所述误差矢量幅度信息的标准偏差之内。
20.根据权利要求19所述的设备，其中所述控制器进一步配置为从所述无线电台和天线发送第二多个探测包，其中以不同的调制类型发送所述第二多个探测包中的至少一些探测包。
21.根据权利要求19所述的设备，其中所述控制器配置为接收至少3个或多个探测包，其中以不同的调制类型发送所述3个或多个探测包中的每一探测包。
22.根据权利要求19所述的设备，其中所述控制器配置为接收所述多个探测包，其中以从由BPSK、QPSK、16QAM、64QAM、256QAM以及1024QAM组成的集合中选择出的不同调制类型发送所述探测包。
23.根据权利要求19所述的设备，其中所述控制器配置为接收以3个或多个不同的调制类型中的每一类型重复地且按顺序地发送的所述多个探测包。
24.根据权利要求19所述的设备，其中所述控制器配置为接收对误差矢量幅度信息进行编码的探测包。
25.根据权利要求19所述的设备，其中所述控制器配置为基于由所述设备接收的最高顺序的调制类型通过从所述接收的探测包选择误差矢量幅度信息，从所述接收的多个探测包确定误差矢量幅度信息。
26.根据权利要求19所述的设备，其中所述控制器配置为输出所述星座图和所述直方图两者。
27.根据权利要求19所述的设备，其中所述控制器配置为通过生成伪-误差矢量幅度数据点，并在从接收的多个探测包中的至少一些探测包确定新的误差矢量幅度信息前，通过基于所述误差矢量幅度信息生成新的伪-误差矢量幅度数据点更新所述星座图，输出所述动画星座图。
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