KR20160060648A - 와이파이 노드의 무선 링크를 테스트하기 위한 방법 및 그 방법을 수행하는 회로 - Google Patents

와이파이 노드의 무선 링크를 테스트하기 위한 방법 및 그 방법을 수행하는 회로 Download PDF

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Abstract

CPE 디바이스가 작동하는 동안 CPE 디바이스의 무선 노드의 무선 링크를 모니터링하기 위한 방법은, 정의된 시간 간격에서 다음 파라미터들: 수신된 신호 강도(RSSI), 변조율(modulation rate)(물리적 계층 레이트) 및/또는 무선 링크를 위해 사용되는 공간 스트림들의 개수 중 하나 이상의 샘플들을 취하는 단계, 및 상기 파라미터들의 필터링을 포함함으로써 그 파라미터들에 대한 평균값을 계산하는 단계를 포함한다.

Description

와이파이 노드의 무선 링크를 테스트하기 위한 방법 및 그 방법을 수행하는 회로{METHOD FOR TESTING A WIRELESS LINK OF A WI-FI NODE, AND CIRCUIT PERFORMING THE METHOD}
본 발명은 무선 통신을 통하여 서로 통신하는 무선 노드들 및 각각의 디바이스들의 분야에 관한 것이다.
액세스 게이트웨이들(access gateways)은 집에서의 디바이스들을 인터넷 또는 임의의 다른 광역 네트워크(wide area network, WAN)에 연결하는 데 널리 사용된다. 액세스 게이트웨이들은 특히 구리 회선들(copper lines) 또는 광회선들(optical lines) 상에서 고속 데이터 전송(high data rate transmission)을 가능하게 하는 디지털 가입자 회선(digital subscriber line, DSL) 기술을 이용한다. 가정용 게이트웨이들(residential gateways)뿐 아니라 라우터들(routers), 스위치들(switches), 전화기들(telephones) 및 방송수신기들(set-top boxes)과 같은 다른 디바이스들 또한 이 맥락에서 고객 댁내 장비 디바이스들{customer premises equipment(CPE) devices}로 이해된다.
무선 기술을 포함하는 액세스 게이트웨이들은 오늘날 가정 및 전문적 환경들 속에서 핵심적인 역할을 담당하고 있다. 무선 디바이스들을 근거리 통신망(local area network, LAN)에 연결하기 위한 메커니즘은 무선 데이터 송신을 위한 표준들의 IEEE 802.11 패밀리를 사용하는 디바이스들을 위한 와이파이 연합(Wi-Fi Alliance)의 브랜드명인, 와이파이(Wi-Fi)라고 불린다. IEEE 802.11 표준들은 두 종류의 무선 노드들을 정의하는데, 스테이션(STA라고 표시됨)이라고 불리는, 다른 디바이스들에 연결할 수 있는 일반 무선 디바이스 및 네트워크를 제어하는 특수 유형의 STA, 즉 액세스 포인트(AP라고 표시됨)가 그것이다. 종종 WLAN(wireless local area network, 무선 근거리 통신망)이라고 불리는 와이파이 네트워크(Wi-Fi network)는 AP에 연결된 하나 또는 수 개의 STA를 갖는 AP를 포함한다.
이것의 유연하고 "비가시적인(invisible)" 특성 때문에, 많은 LAN 어플리케이션들이 고전적인 유선 이더넷 접근(classical wired Ethernet approach)보다 와이파이를 활용한다. 그러나, 무선 LAN의 이 광범위한 사용은 공유 매체 기술(shared medium technology) 사용의 심각한 단점인, 간섭을 드러냈다. 와이파이 에 관련된 간섭과 비-와이파이(non-Wi-Fi)에 관련된 간섭 모두는 IEEE 802.11의 특성 때문에, 저하된 사용자 경험(user experience)으로 이어진다. 이것의 가장 흔한 형태에서, IEEE 802.11 네트워크들은 매체(medium)가 사용되고 있다는 것을 감지함으로써 충돌들이 회피되는 매체 액세스 방법(medium access method)(CSMA-CA라고 표시됨)을 적용한다. 매체 액세스 방법은 또한 방법의 본질을 설명하는 "말하기 전에 듣기(listen before talk)"로 일반적으로 알려져 있다. 그러므로 임의의 특성으로부터의 간섭은 매체를 차단하고 모든 노드들을 침묵을 지키도록 강제할 수 있다.
간섭을 피하기 위하여 사용될 수 있는 더 진보된 기술은 "클리어 채널 평가(clear channel assessment, CCA)"라고 불린다. 클리어 채널 평가는 무선 통신 채널이 "사용 중인지(occupied)", 예를 들어 다른 무선 통으로 "바쁜지(busy)", 및/또는 무선 통신 채널을 통신에 부적합하게 만들 정도의 간섭의 양을 갖는지 여부를 결정한다. 이렇게 하여 무선 통신 채널이 통신을 위하여 이용 가능한지 또는 이용 불가능한지, 예를 들어 사용 중인지 또는 사용 중이 아닌지가 결정된다.
간섭의 또 다른 영향은 물리적 데이터 레이트(physical data rate)의 감소로 이어지는, 수신자 측에서의 패킷 손실(packet loss)이 될 수 있다. 이 경우 간섭은 송신자의 CCA에 의해 감지되지 않지만, 수신자에 의하여 보이는 와이파이 패킷들의 SINR(signal to noise and interference ratio, 신호 대 노이즈 및 간섭 비율)을 감소시킨다.
그러므로 특정한 상황들에서, 와이파이 연결은 저조한 성능 및 심지어는 연결 끊김에까지 시달릴 수 있다. 이 상황들 중 몇몇은 최종 사용자에게 설명하기 쉽고 분명하다. 예를 들어, 스테이션과 액세스 포인트 사이의 거리가 지나치게 먼 경우, 신호 수준들은 낮고 성능은 저하될 것이다. 다른 상황들은 예를 들어 히든 노드(hidden node)와 같이 "비가시적(invisible)"이고 최종 사용자에게 이해되지 않는다. 히든 노드는 네트워크의 몇몇 노드들에게는 비가시적이어서, 무선상 패킷 충돌/손상을 야기할 수 있는, CSMA-CA 방법의 실질적인 실패로 이어진다. 많은 경우들에서, 최종 사용자는 문제의 근원을 진단하고 사안을 바로잡을 수 없다.
이에 상응하여 인홈 와이파이 네트워크 연결성(in-home Wi-Fi network connectivity)은 인터넷 서비스 제공자의 고객 지원의 주된 비용 및 안내데스크 전화들의 주된 원인 중 하나이다. 운영자들에게 있어서 오늘날의 주안점은 주로 스테이션을 액세스 포인트에 연계시키는 와이파이 네트워크 설치에 있다. 따라서 인터넷 서비스 제공자들은 링크 품질 및 성능을 포함하는 최종 사용자의 무선 환경을 더 잘 이해하기 위한 방법들을 찾고 있다.
와이파이 성능과 관련하여, 운영자들은 인터넷 게이트웨이 디바이스 데이터 모델 BBF TR-181에서 정의된 대로의 와이파이 파라미터들에 대한 접근을 제공하는 광대역 포럼(broadband forum)(BBF로 표시) TR-069 프로토콜과 같은 원격 관리 프로토콜(remote management protocol)을 사용할 수 있다. 그러나 TR-069를 통하여 이용 가능한 정보는 매우 한정적이고 데이터 트래픽에 집중되어 있다. 몇몇 경우들에서, 최종 사용자는 와이파이 연결을 아예 차단하는 문제에 직면하고, 이에 상응하여 TR-069 모니터링은 무용해진다. 따라서, 최종 사용자가 안내데스크에 전화를 할 때, 홈 토폴로지(home topology)를 설명하고 바로 문제를 진단하는 것은 길고 값비싼 절차가 될 수 있다.
예를 들어 연결 설정, 간섭, 처리량(throughput) 등의 와이파이 문제점들을 분석하기 위한 이상적인 방법은 무선 LAN의 마스터 노드, 즉 AP를 살펴보는 것에 의한다. AP는 IEEE 802.11에서 정의된 바와 같이 네트워크를 컨트롤하고, 따라서 모든 데이터 및 네트워크 제어는 AP에게 가시적일 것이다. 오늘날의 AP는 패킷 송신 및 신호 수준들에 대한 통계를 전달할 수 있지만, AP와 STA 사이의 링크가 성립될 수 있는 경우에만 그러하다. 본질적인 문제인 왜 링크가 단절됐는지 또는 왜 처리량이 낮은지는 AP의 내부에 여전히 숨겨져 있다. 패킷 전량 조사(full packet inspection)는 불가능하고, 따라서 무선 LAN에서의 본질적인 문제들을 집어내는 데 있어서 기술 또는 프로토콜 분석가들은 암흑 속에 남겨진다. 오늘날 최선은 AP가 통계를 전달할 수 있지만 무선 네트워크 내에서 무슨 일이 실제로 일어나는지는 볼 수 없는 것이다.
와이파이 성능은 다음 카테고리들 때문에 저하될 수 있다. 각 카테고리에 대하여 문제들의 개선을 위해 다른 조치가 취해져야 한다.
● 스테이션의 전력 절약 설정(power save settings)
>> 스테이션의 전력 절약 설정을 변경
● 다른 와이파이 디바이스들과 (적절히) 매체를 공유
>> 덜 사용되고 있는 다른 채널을 이용
[또는 예를 들어 와이파이 멀티미디어 우선순위들{Wi-Fi multimedia priorities(WMM), IEEE 802.11e}를 사용하여 와이파이 트래픽을 적절히 우선시]
● 송신자 측에서의 간섭
>> 간섭이 없는 채널로 변경
(또는 간섭원을 제거)
● 수신자 측에서의 간섭
>> 간섭이 없는 채널로 변경
(또는 간섭원을 제거)
● 물리적 이유: 높은 경로 손실(path loss), 다중 공간 스트림들을 셋업할 수 없음
>> AP 또는 스테이션을 이동
해결해야 할 문제는 최종 사용자가 적합한 교정 조치를 안내받을 수 있도록 정확하게 와이파이 성능 문제들을 분석하고 문제를 일으키는 정확한 카테고리를 나타낼 수 있는 어플리케이션을 갖는 것이다.
본 발명은 독립항인 청구항 제1항, 제6항, 제7항, 제20항, 제21항, 및 제22항에서 제시된 바와 같다. 바람직한 실시예들은 종속항들에서 정의된다.
설명된 방법들은 예를 들어 변조율(물리적 레이트)과 더불어 신호 강도(RSSI) 및 주어진 와이파이 링크를 위해 사용되는 공간 스트림들의 개수와 같은, 그러나 이에 한정되지는 않는, 와이파이 링크의 품질에 관련된 정확한 통계의 이용 가능성에 의존한다. 위에서 언급한 파라미터들이 와이파이 링크의 질을 파악하는 데 그대로 사용될 수 없도록 그 파라미터들에 영향을 주는 전력 절약 메커니즘들이 있기 때문에, 정확한 통계를 획득하는 것은 사소하지 않은 작업이다. 예를 들어, 와이파이 구현은 -다중 공간 스트림들 및/또는 더 높은 변조율들의 사용을 가로막는 간섭에 대한 반응이라기보다는- 전력 소비량을 감소시키기 위하여 공간 스트림들의 개수 및/또는 변조율을 감소시킬 수 있다.
능동 테스트(즉 와이파이 링크를 통하도록 트래픽을 강제)를 진행할 때, 대부분의 구현들은 이 전력 절약 활동들을 포기할 것이고, 위에서 언급한 파라미터들의 표준 평균화(normal averaging)는 -대부분의 경우들에서- 와이파이 링크의 정확한 품질 평가를 허용하는 정확한 통계를 제공할 것이다. 그러나 와이파이 품질 모니터링의 경우, 이러한 능동 테스트는 지양하게 된다. 따라서 이러한 수동 모니터링 도구들(passively monitoring tools)을 위하여, 전력 절약 아티팩트들(power save artefacts)을 회피할 수 있는 적절한 통계를 수집하는 방법이 발견되었다.
모니터링 방법은 예를 들어 매초와 같이 짧은 시간 척도(time scale) 동안 위에서 언급한 파라미터들의 샘플들을 취한다. 특정 시간 간격 동안 취해진 샘플들의 단순 평균을 취하기보다는, (평균화는 신뢰할 수 있는 결과들을 획득하기 위해 분명히 필요함), "필터링된 평균값(filtered average)"이 사용된다. 이는 링크 상에 충분한 트래픽이 흐르고 있는 때의 순간에 취해진 샘플들만 평균값을 계산하기 위하여 유지된다는 것을 의미한다. 이는 역시 매초 샘플링되는 TxRate 및 RxRate 파라미터들로부터 추론될 수 있다. TxRate 및/또는 RxRate의 타당한 임계치를 취함으로써, "필터링된 평균값"은 전력 절약 메커니즘들에 의해 야기되는 아티팩트들을 회피할 수 있고, PhyRate, RSSI, 및 공간 스트림들의 개수와 같은 관련 파라미터들의 타당하게 "트레이닝된(trained)" 값들만이 고려된다는 것을 보장할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예들은 이하 개략도들을 참조하여 예시에 의하여 더 상세하게 설명된다.
도 1은 무선 통신을 통하여 스테이션과 통신하는 액세스 포인트를 도시한다.
도 2는 도 1에 따른 무선 통신의 데이터 레이트들을 도시한다.
도 3은 능동 테스트(active test)를 위한 조정자(coordinator) 및 수동 테스트(passive test)를 위한 모니터(monitor)를 포함하는 테스트 어플리케이션을 도시한다.
도 4는 RSSI의 함수로서의 성능 데이터 레이트를 dBm 단위로 도시한다.
도 5는 IEEE 표준 802.11b, 802.11g 및 802.11n을 위하여 이용 가능한 최대의 데이터 레이트들을 나타내는 표를 도시한다.
도 6은 20 MHz의 채널 대역폭 및 두 개의 공간 스트림들을 가진 IEEE 802.11n에 따른 무선 송신에 도 4를 적용함으로써 획득되고 있는 데이터 레이트들을 도시한다.
도 7은 반원을 형성하는 연이은 블록들로 디스플레이상에 디스플레이되고 있는 테스트 결과들을 도시한다.
후술할 설명에서, 스테이션 또는 예를 들어 고객 댁내 장비 디바이스와 같은 액세스 포인트의 무선 노드의 무선(와이파이) 링크를 모니터링 또는 분석하기 위한 예시적 방법들이 그 방법들을 수행하는 각각의 회로들과 더불어 설명된다. 설명의 목적들을 위하여, 다양한 구체적인 세부사항들이 바람직한 실시예들의 철저한 이해를 제공하기 위하여 제시되어 있다. 하지만 본 기술분야의 숙련된 자에게는 본 발명이 이 구체적인 세부사항들 없이도 수행될 수 있다는 것이 명백해질 것이다.
고객 댁내 장비 디바이스{customer premises equipment(CPE) device}는 예를 들어 마이크로프로세서와 같은 컨트롤러(controller), 운영체제가 저장되는 비휘발성 메모리(non-volatile memory), CPE 디바이스의 작동을 위한 휘발성 메모리(volatile memory), 무선 작동을 위한 무선 노드, 및 xDSL 연결과 같은 광대역 연결(broadband connection)을 포함한다. 무선 노드는 복합 소프트웨어 드라이버(complex software driver), 데이터 버퍼들을 가진 물리적 계층(physical layer), 및 안테나를 포함한다. 이러한 종류의 CPE 디바이스로는 예를 들어 가정용 게이트웨이와 같은, 무선 근거리 네트워크(wireless local area network, WLAN) 내에서 중심적인 위치를 가지는 액세스 게이트웨이가 있다.
무선 노드는 몇 가지 나열하자면 채널 품질 모니터링(channel quality monitoring), 패킷 수집(packet aggregation), 동적 레이트 조정(dynamic rate adaptation)과 같은 많은 백그라운드 작업들을 무선 노드가 작동하는 동안 실행하는 소프트웨어 드라이버에 의하여 제어된다. 신호 조작들 외에, 무선 드라이버는 또한 IEEE 802.11 프로토콜 스택을, 연계된 IEEE 정의 운영 및 제어 메시징(management and control messaging)와 함께 위치시킨다. 따라서 무선 드라이버는 많은 운영 및 제어 패킷들을 데이터 스트림 내에 주입할 것이고, 이는 데이터 프레임 교환(data frame exchange)만을 있는 그대로(transparently) 보고 있음으로써 링크를 분석하는 것을 불가능하게 만든다.
도 1에서 사용 사례가 개략적으로 묘사되어 있다. 액세스 포인트(1)는 무선 통신(3)을 통하여 스테이션(2)과 통신한다. 액세스 포인트(1)는 마이크로프로세서(10), 휘발성 및 비휘발성 메모리(11), 무선 통신을 위한 무선 노드(12), 및 테스트 어플리케이션(13)을 포함하는 회로를 포함한다. 스테이션(2)은 마이크로프로세서(20), 휘발성 및 비휘발성 메모리(21), 무선 통신을 위한 무선 노드(22), 및 테스트 어플리케이션(23)을 포함하는 제2 회로를 포함한다. 무선 노드(12)는 물리적 계층(14) 및 링크 계층(15)을 포함하고, 와이파이 노드(22)는 물리적 계층(24) 및 링크 계층(25)을 포함한다.
테스트 어플리케이션(13)은 마이크로프로세서(10)를 위한 명령어들을 포함하고, 테스트 어플리케이션(23)은 마이크로프로세서(20)를 위한 명령어들을 포함하고, 이들은 무선 통신(3)을 진단하기 위해 포함되고 무선 통신(3)에 대한 정보 세트(information set)를 수집한다. 정보 세트는 특히 달성 가능한 데이터 레이트, 물리적 계층 데이터 레이트, 다중 공간 스트림들, 채널 대역폭, 매체 이용 가능성 및 수신 신호 강도 표시자(received signal strength indicator, RSSI)를 포함한다. 테스트 데이터는 데이터 송신이 액세스 포인트(1)와 스테이션(2) 사이에서 모니터링되고 그 역도 마찬가지인 수동 모드(passive mode), 또는 데이터 송신이 액세스 포인트(1)와 스테이션(2) 사이에서 강제되는 능동 모드(active mode)에서 수집될 수 있다.
도 2는 액세스 포인트(1)와 스테이션(2) 사이의 와이파이 성능을 진단할 때 고려되어야 할 가능성들을 도해한다. 액세스 포인트(1)로부터 스테이션(2)으로의 단방향 링크(3')가 검토된다. 이 링크에 대한 데이터 레이트의 이론적 최댓값(30)이 액세스 포인트(1) 및 스테이션(2)의 능력들에 의해 주어져 있고, 여기서 MaxNegotiatedPhyRate 또는 MaxPhyRate로 지칭하며, 이는 예를 들어 20 MHz의 채널 대역폭 및 두 개의 공간 스트림들을 가진 IEEE 802.11n 표준이 액세스 포인트(1)와 스테이션(2) 사이의 송신을 위해 선택된 경우, 130MB/s이다. 따라서 이것은 달성 가능한 최대의 링크 속도인 100%로, 이론적으로만 가능한 값인데, 왜냐하면 대부분의 경우들에서, 예를 들어 액세스 포인트(1)와 스테이션(2) 사이의 거리 및 임의의 벽들 또는 다른 장애물들 및 반사체들 때문에 생기는 경로 손실 때문에 스테이션 측에서의 수신 신호 강도(RSSI)가 감소한다는 물리적 한계점들이 작용하기 때문이다. 또한, 공간 스트림들의 개수도 결정되어야 한다. 여기서 PhysLimitsPhyRate라고 지칭하는, 실질적으로 달성할 수 있는 데이터 레이트(31)는 따라서 데이터 레이트(30)보다 작다.
여기서는 원거리 말단 간섭(far end interference, FEIF)이라고 불리는, 액세스 포인트(1)에는 보이지 않는 스테이션(2)과 가까운 간섭 때문에 성능이 더 저하될 수 있다. 이는 RF 베이비폰(RF babyphone), 전자레인지 또는 히든 와이파이 노드(hidden Wi-Fi node)와 같은 임의의 마이크로파원(microwave source)이 될 수 있고, 여기서는 TrainedPhyRate(32)로 불리는, 더 감소된 데이터 레이트로 이어진다. 액세스 포인트(1)에서, 여기서 근거리 말단 간섭(near end interference, FEIF)이라고 지칭하는 유사한 간섭이 나타날 수 있다. 이는 사용 가능한 데이터 레이트(32)를 데이터 레이트(33) MediumBusyOtherWifi 까지 감소시킬 것이다. 홈 네트워크에서의 WLAN 트래픽뿐 아니라 이웃한 네트워크의 와이파이 트래픽에 의해서도 야기될 수 있는, 다른 와이파이 트래픽과 매체를 공유하는 것에 의해서 성능은 더 떨어질 수 있다. 이 감소된 데이터 레이트(34)는 여기서 AvailableThroughputPSoff 라고 지칭한다. 데이터 레이트의 또 다른 감소는 예를 들어 스마트폰과 같은 모바일 디바이스에서 구현되는 전력 절약 모드 때문에 일어나는 성능 저하에 의하여 야기될 수 있다. 스테이션(2)은 이것의 시간의 일부 퍼센트 비율 동안 휴면 모드(sleeping mode)에 있을 수 있고, 이는 %PS(35)라고 지칭한다. 최종 데이터 레이트(36)는 사용자가 액세스 포인트(1)로부터 스테이션(2)까지의 실제의 데이터 레이트로 얻을 수 있는 것으로, ThroughputPSon(36)으로 지칭한다.
OSI(open systems interconnection model) 모델의 계층 1인 물리적 계층의 데이터 트래픽(가정용 게이트웨이의 와이파이 노드에 의하여 송신 및 수신된 트래픽)을 모니터링하기 위하여, 가정용 게이트웨이는 송신 및 수신된 모든 패킷들을 수신하는 테스트 어플리케이션을 포함한다. 테스트 어플리케이션은 다음의 블록들에 접근할 수 있다.
-송신 패킷 큐{transmit (TX) packet queue}, TX 패킷들
-수신 패킷 큐{receive (RX) packet queue}, RX 패킷들
-송/수신 신호 표시자들(RSSI)
테스트 어플리케이션은 도 3에서, 능동 테스트에 대해서는 조정자이고, 수동 테스트에 대해서는 모니터이며, 수신된 데이터를 퍼센트 비율 및 링크 속도로 변환하고 사용자에게 결과들을 제시하는, "진단자(diagnozer)"(40)로 도해된다. 테스트 어플리케이션(40)은 데이터 버스(data bus)(41)를 통하여 액세스 포인트(1)에 포함된 통계 제공자 어플리케이션(statistics provider application)(42) 및 스테이션(2)에 포함된 통계 제공자(43)에 연결된다. 데이터 버스(41)는 예를 들어 발행/구독 메시징 시스템(publish/subscribe messaging system)을, 스테이션(2)의 운영 체제에 대하여 독립적인 통계 제공자들(42 및 43)과 제어 명령들 및 데이터의 교환 용도로 사용한다.
테스트 어플리케이션(40)은 데이터 버스(41)를 통하여 통계 제공자들(42, 43)에게 제출되는, 테스트 요청(test request)(44) 또는 스캔 요청(scan request)(45)을 요청한다. 테스트 요청(44)은 수동 모니터링 테스트 또는 능동 테스트일 수 있다. 스캔 요청(45)을 경유하여, 인식된 이웃한 WLAN 노드들의 목록들이 액세스 포인트(1) 및/또는 스테이션(2)으로부터 요청된다. 통계 제공자들(42, 43)은 테스트 요청(44)의 테스트 상태 정보(test state information)(46)를 수신하고, 요구되는 경우, 액세스 포인트(1) 및/또는 스테이션(2)이 WLAN 채널들을 스캔할 때 인식되고 있는 모든 이웃한 WLAN 노드들을 포함하는 스캔 목록(scan list)(47), 및 테스트들에 의하여 획득되고 있는 측정된 데이터 레이트들(48)인 "와이파이 상태(Wi-Fi stats)"를 제공한다.
송신 멤버(transmit member)인 액세스 포인트(1)로부터 송신된 데이터는 특히 측정된 데이터 레이트들: MaxPhyRate(31), PhysLimitsPhyRate(31), TrainedPhyRate(32), MediumBusy, MediumBusyOtherWi-fi(33), %PS(35), ThroughputPSon(36) 등을 포함한다. 수신 멤버(receive member)인 통계 제공자(43)에 의하여 송신된 데이터는 특히 RSSI 및 스캔 목록을 포함한다.
테스트 요청(44)은 테스트 어플리케이션(40)에 의해 데이터 버스(41)를 통하여 발행되고, 테스트 식별 번호(TestRequest.id), 수신 멤버 및 송신 멤버의 MAC 주소들(sourceMAC, destinationMAC), 테스트 유형: 핑(ping) 또는 계층 2 테스트, 구성 등을 포함한다. 테스트는 수신 멤버가 통계 제공자이고 테스트 어플리케이션(40)에 예를 들어 스테이션 통계를 발행하는 일반 테스트일 수 있다. 테스트는 또한 수신 멤버가 아무런 통계도 제공하지 않는 연계된 스테이션이고, 송신 멤버가 테스트를 자율적으로 실행하는 블라인드 테스트일 수 있다. 이 경우에, 테스트 어플리케이션(40)은 송신 멤버인 액세스 포인트(1)로부터의 정보만 사용할 수 있다. 스캔 요청(45)은 이벤트(event)이고, 테스트 어플리케이션(40)에 의하여 발행된다. 스캔 목록(47)은 상태이고, 스캔 요청(45)을 구독하는 모두에 의하여 발행된다.
능동 테스트에 의하여 제공되고 있는 통계에 대해, 테스트 측정값들은 액세스 포인트(1)와 스테이션(2) 사이에서 동기화된다. 수동 모니터링에 대해서는 동기화가 요구되지 않는다.
통계 제공자들(42, 43)은 로컬하게 취합된 통계들을, 예를 들어 능동 테스트에 의하여 방해되는 때는 제외한 수동 모니터링의 경우 매 30초마다, 데이터 버스(41)를 통하여 발행한다. 수동 모니터링의 경우, 스테이션(2)은 매초 RSSI 및 수신 데이터 레이트들을 샘플링하고 필터링된 RSSI 평균값을 테스트 기간, 예를 들어 30초에 걸쳐 계산한다. 필터링은 예를 들어 1 kbps의 임계치를 포함하고, RSSI 샘플들은 수신 데이터 레이트가 임계치보다 낮은 경우 드롭된다(dropped). RSSI 샘플들은 수신 데이터 레이트가 그 임계치보다 높을 때 취합된다.
수동 모니터링에 있어서, 수신자 측에서의 문제들을 CCA(clear channel assessment) 관련 문제들로부터 분리하는 것이 더 중요하다. 어떤 WLAN 노드에서의 레이트 적응 알고리즘(rate adaptation algorithm)도 더 낮은 변조율들 및 더 적은 공간 스트림들로 한 단계 내려옴으로써 패킷 손실을 감소시키는 것에 목표를 두고 있다는 사실이 이용될 수 있다. 우리가 "TrainedPhyRate"(32)를 링크가 트레이닝(train)될 때 사용되는 변조율로 정의한다면, 우리는 수신 측에서의 문제들/패킷 손실은 이 물리적 계층 레이트(physical layer rate)에서 최소임을 대략 가정할 수 있다.
송신자가 패킷들을 보내는 것을 차단하는 CCA 메커니즘에 의하여 성능 손실이 더 야기될 수 있다. 이것은 CCA 통계: medium busy/medium busy other Wi-Fi(33)를 사용함으로써 평가될 수 있다. CCA 통계 및 TrainedPhyRate(32)의 정보를 통하여, 또는 능동 테스트를 통하여 실제로 이용 가능한 성능이 평가될 수 있다. 이것은 본 기술분야의 숙련된 자들에게 알려져 있다.
매체 공유: WLAN은 CSMA-CA(carrier sense multiple access/collision avoidance) 매체 액세스 방법에 기초한 공유 매체 개념을 사용한다. 더 많은 디바이스들이 매체를 공유하는 경우 성능이 떨어질 것이다. 더 어려운 것은 무엇이 수신자 측에서 문제들을 일으키는지, 즉, 간섭>채널 변경; 또는 물리적 문제>AP 또는 STA를 이동인지를 구별하는 것이다.
간섭: 연결 속도는 간섭의 존재 때문에 떨어진다. SNR(signal to noise ratio, 신호 대 노이즈 비율) 대신에, 물리적 계층 레이트 또는 매체 이용 가능성에 영향을 미치는 SiNR(signal to interference noise ratio, 신호 대 간섭 노이즈 비율)이 적용된다. 물리적 문제: SNR 하락 및 다중 공간 스트림들(multiple-input and multiple-output, MIMO)을 사용하는 능력 저하 때문에 연결 속도는 떨어진다. MIMO 시스템들이 높은 링크 속도들을 달성하기 위하여 다중의 공간 스트림들을 사용하는 능력에 영향력을 행사한다는 것이 알려져 있다.
도 2의 PhysLimitsPhyRate(31)는 물리적 효과들로 인한 성능 저하("물리적 문제")와 수신자 측에서의 간섭으로 인한 성능 저하 사이의 경계로 이해될 수 있다. PhysLimitsPhyRate(31)는 간섭의 부재 속에서 측정된 신호 강도(RSSI)의 경우 어느 물리적 계층 레이트가 사용될지를 추론하는 것에 의해 부분적으로 정의된다. 이 추론은 예를 들어 깨끗한 환경(clean environment)에서의-이는 전도성 환경(conducted set up)에서 또는 복사성 환경(radiated set up)에서일 수 있다- 레퍼런스 측정들에 기초한 것일 수 있다. 이는 낮은 신호 강도로 이어지는, 높은 경로 손실에 의한 성능 저하를 다룬다.
도 4는 PhysLimitsPhyRate(31)와 관련하여, dBm 단위의 RSSI의 함수로서의 성능을 퍼센트 단위로 묘사하는 도표를 도시한다. 보일 수 있는 바와 같이, 데이터 레이트는 70 dBm 이상의 RSSI에서 근본적으로 영향을 받지 않지만, 70 dBm 아래로는 급격하게 떨어지고 90 dBm 아래에서는 0에 도달한다. 퍼센트 단위로 표시된 측정된 계층 2 처리량 × 교정 인수 1.16인 성능 측정값은 이론적인 성능과 일치하고, 이는 약간 편차가 있는 -85dBm 아래 지역의 예외를 갖는, RSSI 및 관찰된 공간 스트림들의 개수에 기초하여 퍼센트 단위로 표시된 PhysLimitsPhyRate(31)이다.
액세스 포인트(1)와 스테이션(2) 사이의 송신을 위하여 이용 가능한 최대의 물리적 계층 레이트인 MaxPhyRate(30)는, 절충된 바와 같이 예를 들어 공간 스트림들의 개수(MIMO 구성), 채널 대역폭(20 또는 40 MHz), 및 SGI(short guard interval)를 이용할 수 있는지 이용할 수 없는지의 함수로서의, IEEE 표준 802.11b, 802.11g 및 802.11n을 위해 이용 가능한 최대의 데이터 레이트들을 포함하는 표를 도시하는 도 5로부터 얻을 수 있다.
도 4에 관해 얻어지는 성능은 20MHz의 채널 대역폭 및 두 개의 공간 스트림들을 가진 IEEE 802.11n이라는 예시에 대하여 변형되었고 도 6에 묘사된다. Mb/s 단위의 링크 계층 데이터 레이트 IN은 dBm 단위의 RSSI의 함수로서 그려진다. 링크 계층(OSI 계층 2) 레이트에 대해서는, 130Mb/s의 획득 가능한 최대의 물리적 계층 레이트에 관해 인수 1.16이 고려되어야 한다. 곡선은 1% 미만의 패킷 손실에 관련된다.
대안적으로, 수신된 신호 강도(RSSI), 변조율(PhyRate) 및/또는 공간 스트림들의 개수 등의 파라미터들의 평균값이, 후술할 바와 같이 파라미터들의 필터링을 포함함으로써 트래픽 하 파라미터들(parameters under traffic)을 측정함에 의하여, PhysLimitsPhyRate(31)를 계산하는 데 이용된다.
PhysLimitsPhyRate(31)를 정의하는 두 번째 인자는 다중 공간 스트림들을 셋업하거나 하지 않을 가능성에 관련된다. 환경, 즉 다중 반사들/공간 경로들의 존재 또는 부존재에 의존하여,는 신호의 (역)상관도{(de-)correlation}는 다른 수신자들에게 보여진다. 이를 고려하기 위하여, 공간 스트림들의 측정된 평균 개수가, 트래픽 하 링크에 의해 이용된 대로 이용된다.
다음의 사용 사례 변화들이 가능하다: 다음의 모니터링 방법을 단일 AP 및 다중의 STA들로 운영하는 것이다.
●테스트 어플리케이션이 예를 들어 안드로이드 디바이스들과 같은 복수의 디바이스들 및 AP 상에서 실행되어, 임의의 AP-STA 링크를 진단하고, 그에 의해 테스트 어플리케이션을 실행하는 임의의 안드로이드 디바이스에서 진단이 수행된다. 이처럼 어플리케이션을 실행하는 안드로이드 디바이스로부터 테스트를 진행할 수 있다. 또한, 이와 같이 어플리케이션이 네트워크 연결성을 갖는다면, 테스트 하에 있는 실제 디바이스들로부터 분리하여 집 안의 아무 곳에서부터나 테스트를 진행할 수 있다.
●테스트 어플리케이션은 단일의 예를 들어 안드로이드 디바이스 및 AP 상에서 동작하고, 임의의 AP-STA 링크를 진단한다. 계층 2 테스트가 사용되고 AP가 통계의 90%를 수집한다는 사실은, 임의의 WLAN 디바이스가 테스트 어플리케이션을 실행시키고 있지 않은 경우에까지 그 디바이스의 진단을 허용한다. 어플리케이션은 이것이 테스트 어플리케이션을 실행시키고 있지 않은 디바이스를 진단하고 있다는 것을 알 것이고 이에 대해 보상할 것이다. 그러므로, 본 방법은 와이파이 성능을 모니터링하고 설명된 문제들 중 하나라도 와이파이 링크 상에서 발생하는 때에는 사용자에게 알리는, 수동 모니터링 어플리케이션으로 사용될 수 있다.
여기서 와이파이 닥터(Wi-FiTM Doctor)라고도 불리는 이 방법은, 클라이언트 디바이스들(안드로이드, iOS, PC 등)에서 실행되는 어플리케이션 및 게이트웨이(AP)에서 실행되는 어플리케이션의 두 부분으로 유리하게 구성된다. 둘 다 모두 사용할 때, 최적의 측정 결과들은 무선 드라이버들로부터 임계치들을 읽음으로써 무선 링크의 양 끝에서 얻어진다. 특히 다음의 데이터가 이 방법에 의해서 고려된다.
■ 물리적 문제 1: 높은 경로 손실
■ 게이트웨이와 스테이션 사이의 거리/벽들
■ 무선 경로를 방해하는 화장실/부엌/금속 찬장(또는 다른 금속/물)
■ 금속 스크리드 강화망(metal screed reinforcement mesh), 빅토리아풍 집들에서의 "철조망(chicken wire)" 벽들, 반사성 창문 코팅과 같은 비가시적인 건설 "세부사항들"
■ 물리적 문제 2: 11n만: MIMO 다중 공간 스트림들이 허용되지 않음
■ 최종 사용자에게 설명하기에 지나치게 어려움.
■ 비-WLAN(non-WLAN) 간섭: 송신 측에서 또는 수신 측에서
■ 베이비폰들(babyphones), 아날로그 TV 송신기들, 블루투스 디바이스들, 전자레인지들,...
■ 또한: WLAN이 WLAN으로 인식되지 않음: (공간적으로) 숨겨진 노드들, 인접 오버래핑 채널들(overlapping channels)의 WLAN 노드들
■ 802.11 MAC(medium-access-layer)가 효율적으로 처리할 수 없음>붕괴
■ 혼잡: 이웃한 WLAN들로부터의 WLAN 트래픽
■ 같은 매체를 공유함으로써 대역폭이 감소 (802.11 MAC 작동)
■ 느린 스테이션들(11b 또는 AP에서 멀리 떨어져 있는 STA)이 전체 대역폭에 영향을 줌!
■ 레이트 적응, 도 6 참조,
와이파이의 중심에서
■ 신호가 약해지는 경우
>SINR 감소
>패킷 손실
>더 느린 물리적 레이트들(PhyRates)로 물러남
■ RX 측에서의 간섭 또는 노이즈 증가에 의해서도 같은 일이 발생
■ 레이트 적응 알고리즘이 0까지의 패킷 손실을 위해 분투함
■ RSSI 증상
■ 신호 강도에 대한 표시자
■ TrainedPhyRate(32) 증상
■ 트래픽이 흐를 때에는 PhyRate와 같음
■ 신호/간섭 및 노이즈 비율에 대한 표시자
■ PhyRate와 Rate 사이 빠른(1초까지의) 상관이 요구됨
802.11n이 MIMO에 다중 공간 스트림들을 도입:
●시스템은 다중 공간 스트림들을 셋업하려고 시도함
-송신 안테나들 상의 다른 데이터 스트림들
●레이트 적응과 직교
>증상 분리: 공간 스트림들의 개수
다중 공간 스트림들을 사용하는 데 실패함으로 인한 성능 "손실"
●큰 영향:
예를 들어 2×2: 50%
●예를 들어 반사들이 없는 경우와 같은 물리적 효과들(물리적 문제)에 의해 야기되는 것으로 알려짐
●RX 측에서의 간섭에 의해 야기되는 것으로 드러남
와이파이의 CSMA-CA의 중심에서, "말하기 전에 듣기(listen before talk)"라고도 알려진, 클리어 채널 평가(clear channel assessment, CCA)
●와이파이 송수신기(transceiver)는 연속적으로 채널이 비어있는지(free) 평가한다.
●증상: MediumBusy (시간에 대한 백분율)
다른 CCA 임계치들
●와이파이 프레임들에 대하여: 매우 낮은 임계치
효율적 "Wait2":
프레임 지속 시간이 알려져 있음
>증상: MediumBusyOtherWifi(33)
●간섭에 대하여: 더 높은 임계치
덜 효율적: 지속 시간 알려지지 않음
능동 테스트는 특히 다음 단계들을 포함한다:
■ 제1 단계: AP로부터 예를 들어 안드로이드 디바이스와 같은 STA까지 핑 테스트를 착수함
■ 제1 목표: TX 테스트 전에 TX 및 RX 멤버들을 깨우는 것
■ 제2 목표: #공간 스트림들 딜레마를 AP에서 RX 및 TX 물리적 레이트(PhyRate)를 체크함으로써 해결하는 것
■ TestRequest(44)를 발행:
■ TestRequest.id=예를 들어 "PingTestId"와 같은 무작위의 숫자
■ sourceMAC = MAC address AP
■ destinationMAC = MAC address STA RXmember
■ type = 0 (핑 테스트)
■ 지속 시간 = 5초
■ 패킷 크기 = 100 byte
■ WMM 클래스 = 1 (최대의 노력)
■ 테스트 완료 시:
radioStats[testId=PingTestId] 회수, TestRequest 제거
■ 제2 단계: 능동 계층 2(L2) TX 테스트를 AP로부터 안드로이드 STA까지 착수
■ TestRequest(44)를 발행:
■ TestRequest.id = 예를 들어 "TXtestId"와 같은 무작위의 숫자
■ sourceMAC = MAC address AP
■ destinationMAC = MAC address 표적이 되는 STA(안드로이드) RXmember
■ Type = 1 (TX 테스트)
■ 지속 시간 = 10초
■ 패킷 크기 = 1500 byte
■ WMM 클래스 = 1 (최대의 노력)
■ 테스트 완료 시:
radioStats[testId=TXtestId] 회수, TestRequest 제거
제3 단계: 카테고리들을 퍼센트 단위로 그래픽 사용자 인터페이스(graphical user interface, GUI)상에 디스플레이, 도 7 참조:
%Physics = {MaxPhyRate(30) - PhysLimitsPhyRate(31)(RedBorderPhyRate)} /MaxPhyRate(30)
RedBorderPhyRate(31) = MAX{PhysLimitsPhyRate(31), TrainedPhyRate(32)}
데이터 모델(QDM)에서 MaxPhyRate(30) :
AssociatedStation[MACAddress=MAC Android Rxmember AND associated=true].maxNegotiatedPhyRate
QDM에서 TrainedPhyRate:
RadioStats[testId=TXtestId AND radio=AP의 radioID].APStats [MACAddress = BSSID].AssociatedStationStats[MACAddress = MAC Android Rxmember].trainedPhyRateTX
PhysLimitsPhyRate(31) = {ReferencePhyRate(RSSI)의 룩업(look-up)} × TXRXcorFac
도 4 및 도 6에 제공된 룩업 테이블(RSSI > ReferencePhyRate)
QDM에서 RSSI: RadioStats[testId=TXtestId AND radio=Android RXmember의 radioID].STAStats [MACAddress=MAC Android Rxmember ].RSSI
블라인드 테스트(blind test): RadioStats [ testId=TXtestId AND radio=AP의 radioID].APStats [MACAddress=BSSID].AssociatedStationStats[MACAddress = MAC Android Rxmember].RSSI 사용
TXRXcorFac = max(PINGspatsUL/PINGspatsDL,1)
■ %Physics (계속)
■ QDM에서 PINGspatsUL:
RadioStats[testId=PingtestId AND radio=AP의 radioID].
APStats[MACAddress = BSSID].AssociatedStationStats. [MACAddress = MAC Android Rxmember].avgSpatialStreamsRX
■ QDM에서 PINGspatsDL:
RadioStats[testId=PingtestId AND radio=AP의 radioID].
APStats[MACAddress = BSSID].AssociatedStationStats.[MAC Address = MAC Android Rxmember].avgSpatialStreamsTX
■ 예를 들어 레퍼런스 측정값으로부터 ReferencePhyRate(RSSI)(kbps단위)의 검색, 도 4 및 도 6
■ 11n 2x2에 대하여: MIN [ MAX { (RSSI+82)*100000/37 ,0},100000]
즉, (RSSI=-82dBm, 0kbps)와 (RSSI=-45dBm, 100000kbps) 사이에서 선형,
RSSI<-82dBm일 때 0kbps, RSSI>-45dBm일 때 100000kbps
■ 11n 1x1에 대하여: MIN [ MAX { (RSSI+82)*60000/23 , 0},60000] 즉 (RSSI=-82dBm, 0kbps)와 (RSSI=-59dBm, 60000kbps) 사이에서 선형,
RSSI<-82dBm일 때 0kbps, RSSI>-59dBm일 때 60000kbps
■ FEIF = {PhysLimitsPhyRate(31)(RedBorderPhyRate) -TrainedPhyRate}/MaxPhyRate
■ %What you get! = MIN (TrainedPhyRate, ThroughputPSon × CorFac) /MaxPhyRate
■ CorFac = L2 DataRate를 PhyRate로 변환하기 위한 교정 인수>> 경험적으로:
■ 11g에 대하여 CorFac = 2
■ 11n(AMPDU를 가진)에 대하여, CorFac은 1.43
■ QDM에서의 ThroughputPSon:
RadioStats[testId=TXtestId AND radio=AP의 radioID].APStats [MACAddress = BSSID].AssociatedStationStats[MACAddress = MAC Android Rxmember].dataRateTX
■ SharingWiFi = MediumBusyWiFi × TrainedPhyRate/MaxPhyRate - %What you get!
■ QDM에서 MediumBusyOtherWiFi = RadioStats[testId=TXtestId AND radio=AP의 radioID].APStats [MACAddress = BSSID].RXTimeFractionOBSS,
RadioStats[testId=TXtestId AND radio=AP의 radioID].APStats[MACAddress = BSSID].RXTimeFractionlBSS, 및
RadioStats[testId=TXtestId AND radio=AP의 radioID].APStats[MACAddress = BSSID].TXTimeFraction의 합
■Txtest와 병행하여 AP에 의하여 보내진 트래픽을 고려(예를 들어 다른 스테이션들에)
■ 주의: 실링(ceiling): 100%-%Physics - %FEIF - %What you get!
■ Sleeping = MediumAvailabe ×TrainedPhyRate/MaxPhyRate
■ QDM에서 MediumAvailable:
RadioStats[testId=TXtestId AND radio=AP의 radioID].mediumAvailable
■ 주의: 어떤 전력 절약 메커니즘(PS-poll)들은 파라미터 "powerSaveTimeFraction"에 (AP가 정확한 타이밍들을 모름에 따라) 정확하게 반영되지 않으므로 필요
■ 주의: 실링: 100%-%Physics - %FEIF - %What you get! - %SharingWiFi
■ %NEIF = 100% - %Physics - %FEIF - %WhatYouGet! - %Sleeping - %SharingWiFi
■ 주의: 실링: 0% (즉 음수가 될 수 없음.)
■테스트 결과에서 %FEIF가 지배적인 경우 GUI 상에 제시됨
■ ScanRequest를 테스트 하의 STA 및 AP에 발행
■ Radio = STA 및 AP의 Radio id
■ 두 ScanList가 준비된 때: 모든 ScanListEntry를 회수
■ Radio[TXMember의 id].channel과 동일한 채널을 가진 ScanListEntries
■ STA의 ScanList뿐 아니라 AP의 ScanList 상에도 존재하는 경우 >> "채널 공유(Sharing Channel)"이라고 표시
■ AP의 ScanList 상에 존재하고 STA의 ScanList 상에는 존 재하지 않는 경우 >> "STA를 위해 숨겨짐(Hidden for STA)"라고 표시
■ STA의 ScanList 상에 존재하고 AP의 ScanList 상에는 존 재하지 않는 경우 >> "AP를 위해 숨겨짐(Hidden for AP)"라고 표시
■ Radio [TXMember의 id].channel -3, -2, -1, +1, +2, 또는 +3과 같은 채널을 가진 ScanListEntries >> "오버래핑(Overlapping)"이라고 표시
■ 표시된 ScanListEntries만 디스플레이
고객 댁내 장비 디바이스와 스테이션 사이의 와이파이 노드의 무선 링크의 손실들을 정확하게 계산하기 위하여는, 특히 정의된 시간 간격에서, 예를 들어 매초마다 다음 파라미터들: 수신된 신호 강도(RSSI), 변조율(modulation rate)(물리적 레이트) 및/또는 주어진 와이파이 링크를 위해 사용되는 공간 스트림들의 개수 중 하나 이상의 샘플을 취하고, 상기 파라미터들의 필터링(filtering)을 포함함으로써 그 파라미터들의 평균값을 계산하는 것이 중요하다. 필터링은 특히 와이파이 송신 레이트에 기여하지 않는, 예를 들어 제어 프레임들과 같은 비 데이터 프레임들(non-data frames)을 걸러내는 데 사용된다.
획득된 결과들은 예를 들어 도 7에 도시된 바와 같은 반원을 형성하는 연이은 블록들로서, 테스트 어플리케이션(40)에 의하여 사용자의 스테이션(2)의 디스플레이상에 사용자를 위하여 나타날 수 있다. 도 2에 대하여 설명된 바와 같은 데이터 레이트들은 각 블록의 길이를 정의한다. 포인터 P는 최종적으로 획득할 수 있는 데이터 레이트(36)를 나타내고, 이는 이 실시예에서는 130MB/s의 이론적으로 이용 가능한 데이터 레이트의 23%이다. 블록들 각각은 사용자에 의하여 예를 들어 마우스 또는 터치패드를 이용하여 선택될 수 있는 물음표 Q를 포함하고; 물음표 Q를 선택함으로써, 사용자는 이 블록의 기여로 이어지는 처리량 손실을 야기하는 문제에 대하여 알게 되고, 그가 어떻게 상황을 개선시킬 수 있는지의 조언을 사용자에게 제공한다. 블록(50)의 물음표 Q의 경우, 사용자는 테스트 동안 얻어진 데이터 레이트가 130 MB/s라는 이론적인 최대 레이트의 23%인 28 MB/s밖에 되지 않음을 알게 된다.
또한, 본 발명의 다른 실시예들이 본 발명의 범위를 벗어나지 않고서도 본 기술분야의 숙련된 자에 의해 활용될 수 있다. 설명된 바와 같은 방법은 특히 예를 들어 와이파이와 같이 무선 송신을 사용하는 모든 종류의 액세스 포인트들 및 스테이션들을 위하여 사용될 수 있다. 그러므로, 본 발명은 본 명세서에서 뒤에 첨부된 청구항들의 범위 내에 있다.

Claims (22)

  1. 고객 구내 장비(CPE) 디바이스(1)의 무선 노드의 무선 링크(3)의 성능을 분석하기 위하여 상기 CPE 디바이스의 작동 동안 상기 무선 링크를 모니터링하기 위한 방법으로서,
    정의된 시간 간격에서, 예를 들어 매 초마다, 다음 파라미터들: 수신된 신호 강도(RSSI), 변조율(modulation rate)(물리적 계층 레이트) 및/또는 상기 무선 링크를 위해 사용되는 공간 스트림들의 개수 중 하나 이상의 샘플들을 취하는 단계, 및
    상기 파라미터들의 필터링을 포함함으로써 그 파라미터들에 대한 평균값을 계산하는 단계
    를 포함하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 링크를 통해 흐르고 있는 트래픽을 계산하기 위하여 상기 시간 간격에서 송신 레이트(TxRate) 및 수신 레이트(RxRate)를 샘플링하는 단계, 및
    상기 링크를 통해 충분한 트래픽이 흐르고 있는 때의 순간에 취해진 수신된 신호 강도, 변조율 및/또는 공간 스트림들의 개수의 파라미터 값들만을 상기 평균값을 계산하기 위하여 유지하는 단계
    를 포함하는 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 트래픽이 충분한 때를 정의하기 위해, 상기 TxRate 및/또는 RxRate를 위한 임계치를 이용하는 단계, 및
    상기 TxRate 및/또는 RxRate가 상기 임계치보다 높을 때 상기 파라미터들의 값들만을 산입함으로써 상기 파라미터들의 평균값을 계산하는 단계
    를 포함하는 방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 임계치는 1kbps, 또는 1kbps와 10Mbps 사이의 임의의 값인, 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    예를 들어 홈 네트워크의, 두 개의 디바이스의 주어진 배열의 예를 들어 와이파이 송신과 같은 상기 무선 링크를 위해 가능한 최대의 데이터 레이트(PhysLimitsPhyRate)를 계산하기 위해 평균 파라미터들이 사용되는, 방법.
  6. 프로세서(10), 메모리(11), 및 무선 노드(12)를 포함하는 회로로서,
    상기 메모리는 상기 프로세서에 의하여 실행될 때 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 따른 방법을 수행하는 명령어들을 포함하는, 회로.
  7. 고객 댁내 장비(CPE) 디바이스(1)에 포함된 프로세서(10), 메모리(11), 및 무선 노드(12)를 포함하고 상기 CPE 디바이스의 무선 링크(3)의 성능을 분석하기 위해 작동 동안 상기 무선 링크를 모니터링하도록 구성된 회로로서,
    상기 메모리는, 상기 프로세서에 의하여 실행될 때,
    정의된 시간 간격에서 다음 파라미터들: 수신된 신호 강도(RSSI), 변조율(물리적 계층 레이트), 및/또는 상기 무선 링크를 위해 사용되는 공간 스트림들의 개수 중 하나 이상의 샘플들을 취하고,
    상기 파라미터들의 필터링을 포함함으로써 그 파라미터들에 대한 평균값을 계산하는
    명령어들을 포함하는, 회로.
  8. 예를 들어 고객 댁내 장비(CPE) 디바이스(1)와 같은 액세스 포인트와 스테이션(2) 사이의 무선 노드의 무선 링크(3)의 성능 손실들을, 예를 들어 상기 액세스 포인트의 작동 동안의 무선 성능을 분석하기 위해 계산하기 위한 방법으로서,
    예를 들어 상기 스테이션 및/또는 상기 액세스 포인트에 의해 측정된, 수신된 신호 강도의 측정치로부터 무선 송신 레이트를 결정하기 위해 테스트 측정값을 이용함으로써 물리적 손실들을 계산하는 단계를 포함하는 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    선택된 무선 채널들 내에서 예를 들어 아무런 간섭원도 없는 깨끗한 환경(clean environment)과 같은 레퍼런스 환경에서의 테스트 측정값을 사용하는 단계를 포함하는 방법.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    획득 가능한 최대의 무선 데이터 레이트는 주어진 수신된 신호 강도(RSSI) 측정치에 대한 테스트 측정값으로부터 데이터 처리량을 결정하고, 송신에 사용되는 선택된 무선 표준에 대한 다중 공간 스트림들의 개수에 대한 교정 인수를 고려함으로써 결정되는, 방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 다중 공간 스트림들의 개수는 액세스 포인트 측 또는 스테이션 측에서 Rx 및/또는 TX 물리적 레이트를 체크함으로써 결정되는, 방법.
  12. 제10항 또는 제11항에 있어서,
    환경과 간섭을 구분하기 위한 교정 인수는 상기 스테이션 대 상기 액세스 포인트에의 링크(the station to the access point link)를 위한 공간 스트림들의 개수와 비교하여 상기 액세스 포인트 대 상기 스테이션 링크(the access point to the station link)를 위한 공간 스트림들의 개수를 고려함으로써 결정되는, 방법.
  13. 제8항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    예를 들어 상기 액세스 포인트로부터 상기 스테이션까지, 핑 패킷들(ping packets)을 보내서 업링크(uplink) 및 다운링크(downlink) 트래픽을 생성하기 위하여 상기 액세스 포인트 및/또는 스테이션을 임의의 전력 절약 모드로부터 깨우고(wake up), 및/또는 다중 공간 스트림들의 개수를 결정하는 단계를 포함하는 방법.
  14. 제8항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    다운링크 트래픽이 무선 처리량을 측정하도록 강제하는 단계를 포함하는 방법.
  15. 제8항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    정의된 시간 간격에서, 예를 들어 매초마다, 다음 파라미터들: 수신된 신호 강도(RSSI), 변조율(modulation rate)(물리적 계층 레이트) 및/또는 주어진 무선 링크를 위해 사용되는 공간 스트림들의 개수 중 하나 이상의 샘플들을 취하는 단계, 및
    상기 파라미터들의 필터링을 포함함으로써 그 파라미터들의 평균값을 계산하는 단계
    를 포함하는 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 링크를 통해 흐르고 있는 트래픽을 계산하기 위하여 상기 시간 간격에서 송신 레이트(TxRate) 및 수신 레이트(RxRate)를 샘플링하는 단계, 및
    상기 링크를 통해 충분한 트래픽이 흐르고 있는 때의 순간에 취해진 수신된 신호 강도, 변조율 및/또는 공간 스트림들의 개수의 파라미터 값들만을 상기 평균값을 계산하기 위하여 유지하는 단계
    를 포함하는 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 트래픽이 충분한 때를 정의하기 위해 상기 TxRate 및/또는 RxRate를 위한 임계치를 이용하는 단계, 및
    상기 TxRate 및/또는 RxRate가 상기 임계치보다 높을 때 상기 파라미터들의 값들만을 산입함으로써 상기 파라미터들의 평균값을 계산하는 단계
    를 포함하는 방법.
  18. 제15항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 임계치는 1kbps, 또는 1kbps와 10Mbps 사이의 임의의 값인, 방법.
  19. 제15항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
    예를 들어 홈 네트워크의, 두 개의 디바이스의 주어진 배열의 와이파이 송신을 위해 가능한 최대의 데이터 레이트인 PhysLimitsPhyRate를 계산하기 위해, 평균 파라미터들이 사용되는, 방법.
  20. 프로세서(10), 메모리(11), 및 무선 노드(12)를 포함하는 회로로서,
    상기 메모리는 상기 프로세서에 의하여 실행될 때 제8항 내지 제19항 중 어느 한 항에 따른 방법을 수행하는 명령어들을 포함하는, 회로.
  21. 액세스 포인트에 포함된 프로세서(10), 메모리(11), 및 무선 노드(12)를 포함하고, 상기 액세스 포인트의 작동 동안 상기 액세스 포인트의 무선 링크의 성능을 분석하기 위해 작동 동안 상기 무선 링크를 분석하도록 구성된 회로로서,
    상기 메모리는 상기 프로세서에 의하여 실행될 때, 예를 들어 상기 스테이션 및/또는 상기 액세스 포인트에 의해 측정된, 수신된 신호 강도의 측정치로부터 무선 송신 레이트를 결정하기 위해 테스트 측정값을 이용함으로써 물리적 손실들을 계산하는 명령어들을 포함하는, 회로.
  22. 비 일시적인(non-transitory) 프로그램 저장 매체로서, 컴퓨터에 의하여 판독 가능하고 제1항 내지 제5항 및 제8항 내지 제19항 중 어느 한 항에 따른 방법을 수행하기 위한 실행 가능한 프로그램 코드를 포함하는 저장 매체.
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