RU2577336C2 - ДИАГНОСТИКА НЕИСПРАВНОСТЕЙ Wi-Fi ПОДКЛЮЧЕНИЯ ПОСРЕДСТВОМ ИЗМЕРЕНИЯ ВРЕМЕНИ ПОЛНОГО ОБХОДА ПАКЕТОВ, ПОСЛАННЫХ С РАЗНЫМИ СКОРОСТЯМИ МОДУЛЯЦИИ - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к беспроводной сети связи, включающей в себя станцию и точку доступа, которой, в частности, является Wi-Fi сеть по стандартам IEEE 802.11. Поставщики услуг Интернет ищут пути получения лучшего представления о беспроводной среде конечного пользователя, в том числе качестве линии связи и производительности. Предлагаемый способ вычисляет значение производительности на основании измеренных времен полного обхода, которые посланы с разными скоростями модуляции. На основании изменения производительности в зависимости от скорости модуляции могут быть выведены заключения о возможном источнике проблем с производительностью, в частности может быть проведено различие между помехами от [Bluetooth] (C и E) и слишком большим расстоянием между станцией и точкой доступа (B). 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 2 ил.

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Изобретение относится к способу тестирования беспроводной сети связи, включающей в себя станцию и точку доступа.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Беспроводная передача для локальных вычислительных сетей (LAN) является в настоящее время широко распространенной технологией у конечных пользователей. Неотъемлемой частью локальной вычислительной сети является абонентский шлюз, подключающий локальную вычислительную сеть к сети Интернет.

Механизм для подключения беспроводных устройств к локальной вычислительной сети называют Wi-Fi, что является фирменным наименованием Альянса Wi-Fi для устройств, использующих семейство стандартов IEEE 802.11 для беспроводной передачи. Стандарты IEEE 802.11 определяют абонентский шлюз как точку доступа, а беспроводное устройство, подключенное к точке доступа, называют станцией. Стандарты Wi-Fi определены так, что беспроводные устройства, распределенные по всему дому, могут быть подключены к абонентскому шлюзу, не требуя никаких кабелей передачи данных. Стандарты IEEE 802.11b и 802.11g используют полосу 2,4 ГГц ISM, при этом позднее разработанный стандарт 802.11g обеспечивает скорость передачи данных до 54 Мбит/с. Дальнейшим улучшением является стандарт 802.11n, который может использовать как полосу 2,4 ГГц ISM, так и полосу 5 ГГц U-NII и который обеспечивает теоретическую скорость передачи данных до 600 Мбит/с. Сеть Wi-Fi часто также называют WLAN (беспроводной локальной вычислительной сетью).

Но технология Wi-Fi стала жертвой своего собственного успеха: даже притом что имеется несколько неперекрывающихся частотных каналов, которые могут быть выбраны для передачи данных (четыре - в Европе, три - в США), помехи от соседних устройств Wi-Fi становятся серьезной проблемой в городских районах. При этом также существуют другие устройства, использующие полосу 2,4 ГГц ISM, к примеру устройства Bluetooth, микроволновые печи, радионяни и другие.

Таким образом, при определенных обстоятельствах подключение Wi-Fi может испытывать низкую производительность и даже потерю подключения. Некоторые из этих обстоятельств являются очевидными и легко объяснимыми конечному пользователю. К примеру, если расстояние между станцией и точкой доступа слишком велико, уровни сигналов являются низкими и производительность будет страдать. Некоторые другие из этих обстоятельств являются "невидимыми" и непонятными конечным пользователем, например металлическая сетка в потолке или стене между станцией и точкой доступа или помехи от других Wi-Fi и не-Wi-Fi устройств. Во многих случаях конечный пользователь не способен диагностировать источник проблемы и устранить проблему. Даже когда конечный пользователь имеет возможность позвонить в службу поддержки, является очень трудным диагностировать проблемы Wi-Fi без выезда специалиста на место со специальным оборудованием для диагностики.

Диагностика неисправностей Wi-Fi подключения является серьезной задачей для операторов и поставщиков оборудования по ряду причин:

- Пользователи не полностью понимают технологию беспроводной связи, и, однажды присоединившись, пользователь ожидает стабильное соединение и полосу пропускания, как у "фиксированной линии связи".

- Сложно получить точные данные об изменяющемся во времени качестве беспроводной линии связи.

- Большое число факторов имеет влияние на качество беспроводной линии связи, например другие точки доступа, помехи, скрытые узлы, мощность передачи, чувствительность приема, которые делают любую частичную информацию недостаточной для диагностики проблем. Таким образом, информации только о точке доступа или только о станции часто бывает недостаточно.

- Поставщик услуг или поставщик оборудования имеет мало или совсем не имеет информации о здании, в котором используется сеть Wi-Fi, но топология здания влияет на производительность линии связи сети Wi-Fi.

Обеспечение подключения в домашних сетях Wi-Fi является соответственно одним из основных эксплуатационных расходов поставщика услуг Интернет и причиной для звонков в службу поддержки. Сегодняшним приоритетом для операторов является в основном установка сетей Wi-Fi и ассоциирование станции с точкой доступа. Поставщики услуг Интернет, таким образом, ищут пути для получения лучшего понимания беспроводного окружения конечного пользователя, включающего в себя качество линии связи и производительность. Применительно к производительности Wi-Fi операторы могут использовать протокол дистанционного управления, такой как протокол TR-069 форума по разработке широкополосных сетей связи, который предоставляет доступ к параметрам Wi-Fi, как определено в модели данных BBF TR-098 интернет-шлюза. Но информация, доступная посредством TR-069, является очень ограниченной, и когда конечный пользователь звонит в службу поддержки, может быть длительным и дорогим процесс описания домашней топологии и проблем, например: «Моя точка доступа находится в комнате X, беспроводной принтер находится в комнате Y, но когда он включен, мое беспроводное устройство Z имеет ограниченное подключение или не подключается». Таким образом, имеется высокая необходимость в инструментах для диагностики Wi-Fi, которые собирают информацию, истолковывают ее и предлагают решение конечному пользователю.

В US 2010/0110921 A1 описывается способ выполнения предварительной оценки нескольких точек доступа Wi-Fi и сетей доступа. Предварительная оценка определяет, подключена или нет точка доступа к сети Интернет, и измеряет производительность маршрута, который сеть доступа может предложить между мобильным устройством и заранее заданным узлом сети Интернет. Для определения возможности подключения к сети Интернет описана процедура, использующая сообщение запроса отклика (ping), например «ICMP echo», для проверки сообщениями запроса отклика тестируемой стороны. Оценивающее программное обеспечение сохраняет результаты запроса отклика, например время отклика и число успешных откликов, выраженное в процентах от попыток. Для определения производительности маршрута из конца в конец от точки доступа сообщения ICMP запроса отклика используют для записи параметров производительности и задержки между пользовательским клиентским устройством и исследуемой точкой доступа.

В US 7295960 раскрывается способ определения оптимальных или предпочтительных параметров конфигурации для беспроводных или проводных сетевых устройств, для того чтобы получить желаемый уровень производительности сети. Характерная для объекта эксплуатации сетевая модель используется с адаптивной обработкой для исполнения эффективного проекта и непрерывного управления производительностью сети. Данный способ итерационно определяет общую производительность сети и затраты и дополнительно итерирует настройки оборудования, местоположения и ориентации. Управление в реальном времени обеспечивается между характерным для объекта эксплуатации программным приложением и физическими компонентами сети, чтобы позволить отобразить, сохранить и итерационно адаптировать любое устройство к постоянно меняющимся условиям трафика и помех.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Способ тестирования беспроводной сети связи, включающей в себя станцию и точку доступа, содержит этапы, на которых отправляют пакеты с разными скоростями модуляции от станции к точке доступа в пределах частотной полосы, ожидают подтверждения и измеряют время полного обхода каждого пакета и вычисляют значение производительности, принимая во внимание измеренное время полного обхода каждого пакета и эталонное время полного обхода данных пакетов.

В предпочтительном варианте осуществления значение производительности определяют путем вычисления отношения эталонного время полного обхода и измеренного времени полного обхода и времена полного обхода данных пакетов измеряют, посредством отправки данных пакетов от станции к точке доступа и обратно. В качестве альтернативы станция отправляет пакеты точке доступа, а точка доступа отправляет квитирующие пакеты обратно станции, и измеряют соответствующее время полного обхода. Способ использует преимущественно средство проведения операции запроса отклика для отправки пакетов и для измерения времен полного обхода.

Скорость модуляции изменяют, в частности, между минимальной скоростью модуляции и максимальной скоростью модуляции, а размер пакетов является постоянным или меняется между минимальным размером пакета и максимальным размером пакета.

Согласно аспекту данного изобретения способ автоматизирован для пользователя посредством использования численной оценки значений производительности, например посредством использования пороговых значений для сопоставления класса производительности данным значениям производительности. Классом производительности может быть, к примеру, "оптимальная производительность", "ограничение дальности", "проблема с помехами" и так далее. Используя соответствующие пороговые значения, множество классов производительности может быть определено для описания производительности нескольких местоположений в домашней сети пользователя.

Согласно дополнительному аспекту данного изобретения способ предоставляет тестовое приложение для мобильных беспроводных устройств, чтобы анализировать домашнюю сеть пользователя. Мобильное устройство является, к примеру, смартфоном, планшетным компьютером или переносным компьютером, которое подключают к соответствующей точке доступа на начальном этапе тестирования после запуска приложения. Во время теста пользователь помещает мобильное устройство в разные места в доме, к примеру в каждую комнату или в разные места конкретной комнаты, имеющей проблемы покрытия. Пользователь запускает множество тестов в отдельные моменты времени и в определенных местах, а мобильное устройство или станция протоколирует столько информации, сколько возможно для мобильного устройства.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Предпочтительные варианты данного изобретения объяснены более подробно ниже на примере со ссылкой на чертежи, которые показывают:

Фиг. 1 - значения производительности, полученные посредством способа тестирования, которые распределены как матрица запроса отклика IP для иллюстрации производительности сети Wi-Fi, и

Фиг. 2 - результаты для характерных сценариев, полученные посредством способа тестирования в соответствии с фиг. 1.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Следует понимать, что фигуры и описания настоящего изобретения были упрощены для иллюстрации элементов, которые важны для ясного понимания настоящего изобретения тогда как для ясности устранены другие элементы, встречающиеся в обычных способах и системах доставки цифрового мультимедийного контента. Однако поскольку подобные элементы являются хорошо известными в данной области техники, подробное описание подобных элементов не предоставлено в настоящем документе. Раскрытие в настоящем документе направлено на все подобные изменения и улучшения, известные специалистам в данной области техники.

Настоящее изобретение манипулирует Wi-Fi конфигурацией станции для выполнения тестов макроуровня. Согласно аспекту данного изобретения скорость модуляции точки доступа уменьшают до нижнего предела, например до 1 Мбит/с, и эту скорость модуляции затем изменяют по всему диапазону исходно заданной скорости модуляции, вплоть до верхнего предела. Для каждой скорости модуляции измеряют результаты тестов макроуровня. В ходе тестов макроуровня время полного обхода пакетов измеряют от станции до точки доступа и обратно. Преимущественно используют пакеты запроса отклика, для которых затем измеряют времена полного обхода запроса отклика для данного размера пакета. Эти результаты тестов затем сравнивают с результатами, которые можно получить в тех же самых тестах при идеальных условиях, то есть с хорошим соотношением сигнал/шум (SNR), отсутствием помех и так далее. Таким образом, получают значение производительности в процентах. Но вместо пакетов запроса отклика также любой другой тест на пропускную способность может быть использован для измерения времен полного обхода пакетов разных размеров и с учетом разных скоростей модуляции.

К примеру, запрос отклика с размером пакета в 500 байт использован со скоростью модуляции в 1 Мбит/с в соответствии с IEEE 802.11b, и в результате можно получить время полного обхода, равное 10 мс в идеальных условиях. Если результаты этого теста в отдельно взятом тестовом окружении по времени полного обхода равны 20 мс, можно сделать два вывода: радиоканал между станцией и точкой доступа достаточно хорош для транспортировки пакетов, модулированных со скоростью 1 Мбит/с, то есть уровни SNR и для восходящей, и для нисходящей линий связи достаточны; и реальная пропускная способность с этой модуляцией составляет только половину от идеальной пропускной способности. Это может быть следствием Wi-Fi помех, то есть совместного использования несущей с другой Wi-Fi сетью, или с не-Wi-Fi помехами.

При использовании разных скоростей модуляции для единого размера пакета, то есть 500 байт, для данной станции на данном канале Wi-Fi и интерпретации значения производительности уже является возможным сделать заключение о возможном источнике проблем производительности.

Конкретные примеры. Если значение производительности равно 100% для всех скоростей модуляций ниже 24 Мбит/с и 0% для всех скоростей модуляции выше этого значения, можно заключить, что скорость передачи ограничена SNR, то есть из-за расстояния между станцией и точкой доступа или из-за потерь в тракте. Если значение производительности равно 50% для всех скоростей модуляции, можно заключить, что радиоканал, с точки зрения SNR, является хорошим, но имеются помехи на этом канале. В этом случае имеет смысл изменить настройки Wi-Fi на другой канал, чтобы отойти от этих помех.

При объединении результатов тестирования для данной станции на данном канале с результатами тестирования на других каналах и в других местоположениях и/или для других станций диагностика Wi-Fi сети может быть дополнительно улучшена. В итоге, когда окончательно выбрана определенная компоновка, в которой, к примеру, выбран другой канал Wi-Fi или точка доступа перемещена в другое место, описанный способ тестирования может быть использован снова для оценки результатов изменения.

Предпочтительный вариант осуществления способа далее будет объяснен более подробно, принимая во внимание фиг. 1, которая изображает матрицу запроса отклика IP для иллюстрации производительности Wi-Fi сети, включающей в себя точку доступа и станцию. Способ использует пакеты запроса отклика, имеющие размер между минимальным размером и максимальным размером, например между 1 байтом и 2346 байтами, что является максимальным размером полезной нагрузки одиночного кадра Wi-Fi. Время полного обхода каждого из пакетов измеряют посредством отправки пакетов от станции к точке доступа и обратно от точки доступа к станции. В качестве альтернативы станция отправляет пакет точке доступа, а точка доступа отправляет квитирующий пакет обратно станции, и измеряют соответствующее время полного обхода.

Скорость модуляции меняют в диапазоне от минимальной скорости модуляции до максимальной скорости модуляции, например между 1 и 54 Мбит/с, что является максимальной скоростью модуляции в соответствии со стандартом IEEE 802.11g. Скорость R модуляции показана на Фигуре 1 по оси ординат, а размер Р пакета - по оси абсцисс. Для каждой пары данных, размера пакета и скорости модуляции значение производительности в процентах вычисляют в соответствии с формулой RTTperfect/RTTtested, где RTTperfect является идеальным временем полного обхода, а RTTtested является измеренным временем полного обхода. Значения производительности затем выстраивают как матрицу запроса отклика IP в соответствии со скоростью R модуляции и размером Р пакета для каждого значения производительности. Идеальное время полного обхода используется в этом случае, в частности, как эталонное время полного обхода и является одним и тем же для всех местоположений в пределах дома пользователя. В качестве альтернативы любое другое постоянное время полного обхода может быть использовано как эталонное время полного обхода. Также любая другая формула может быть использована для определения значения производительности из эталонного времени полного обхода и измеренного времени полного обхода.

Идеальное время полного обхода может быть определено, к примеру, посредством размещения мобильного беспроводного устройства близко к станции, отправки пакетов с низкой скоростью модуляции от станции к точке доступа, ожидания подтверждения и измерения времени полного обхода пакетов. При отправке пакетов запроса отклика с разным размером пакетов и с разными скоростями модуляции и вычислении соответствующих значений производительности предоставляется подробная информация о производительности тестируемой Wi-Fi сети.

Запрос отклика является компьютерным сетевым средством проведения операций, используемым для тестирования достижимости узла сети Интернет и измерения времени полного обхода для сообщений, посланных с передающего узла компьютеру-адресату. Запрос отклика работает посредством отправки пакетов эхо-запросов протокола управляющих сообщений в сети Интернет (ICMP) компьютеру-адресату и ожидания откликов эхо-ответов ICMP. Это позволяет измерять время полного обхода и записывать любую потерю пакетов.

На фиг. 2 показаны упрощенные результаты для нескольких ситуаций, которые могут встретиться в Wi-Fi сети, содержащей точку доступа и станцию. На фиг. 2А результаты показаны для Wi-Fi сети, имеющей высокую пропускную способность для всех размеров пакетов и всех скоростей модуляции, использованных во время тестирования, например >90% для скоростей модуляции от 1 до 54 Мбит/с и размеров пакета от 1 до 2346 байт. Этот результат тестирования показывает, что данная Wi-Fi сеть работает в оптимальных условиях.

На Фиг. 2В, показаны результаты для Wi-Fi сети, которая имеет оптимальную производительность для всех размеров пакетов для низких скоростей модуляции, например >90% для скоростей модуляции ниже 24 Мбит/с. Но для более высоких скоростей модуляции уровень производительности очень низок, например <10%. Это является указанием, что расстояние между станцией и точкой доступа находится на границе покрытия Wi-Fi сети, поскольку для низких скоростей модуляции, которые могут быть более легко декодированы точкой доступа, чем более высокие скорости модуляции, все размеры пакетов могут быть распознаны. Но для более высоких скоростей модуляции, для которых лучшее соотношение сигнала к шуму является необходимым для декодирования, пакеты всех размеров могут быть трудно декодируемыми или даже недекодируемыми. Результат тестирования на фиг. 2В, таким образом, ясно обозначает, что тестируемая Wi-Fi сеть имеет ограничение по дальности, и, таким образом, высокая пропускная способность не может быть достигнута в этой сети связи.

На фиг. 2С показаны результаты для Wi-Fi сети, для которой матрица запроса отклика предоставляет значения производительности около 50 процентов для всех размеров пакетов и всех скоростей модуляции. Это является указанием на сигнал помехи от другой Wi-Fi сети, поскольку постоянный сигнал от соседней Wi-Fi сети на том же самом канале или на соседнем канале негативно влияет на пропускную способность для всех размеров пакетов и всех скоростей модуляции.

На фигуре 2D показаны результаты для Wi-Fi сети, которая производит для низких скоростей модуляции средние значения производительности около 50% для всех размеров пакетов, но производит для высоких скоростей модуляции очень низкие значения производительности, например <10%, для всех размеров пакетов. Это является указанием, что данная Wi-Fi сеть имеет проблемы с помехами, как было описано относительно фиг. 2С и, кроме того, данная Wi-Fi сеть является ограниченной по дальности, как было описано для Wi-Fi сети относительно фиг. 2В.

Наконец, показаны результаты для Wi-Fi сети на фиг. 2Е, которая производит высокие значения производительности для больших скоростей модуляции и маленьких размеров пакетов, например >90%, и низкие значения производительности для больших размеров пакетов и низких скоростей модуляции, при этом значение производительности составляет около 50% между малыми размерами пакетов и низкими скоростями модуляции и большими размерами пакетов и высокими скоростями модуляции. Это является указанием на импульсные сигналы помех, которые особенно влияют на большие размеры пакетов, и, таким образом, значение производительности для больших размеров пакетов является самым низким. В других случаях, когда используется более высокая скорость модуляции, пропускная способность Wi-Fi сети возрастает, и, таким образом, пакеты определенного размера быстрее доставляются от станции до точки доступа. Таким образом, пакеты, посланные с наивысшими скоростями модуляции, меньше подвергаются влиянию импульсных сигналов помех, что приводит к результату, что для данного размера пакетов значение производительности тем выше, чем выше скорость модуляции.

Как описано относительно фиг. 2, способ позволяет анализировать большое разнообразие разных сценариев для Wi-Fi сетей. В частности, сценарии, в которых присутствуют Wi-Fi или не-Wi-Fi помехи, могут быть явно отличены от Wi-Fi сетей, имеющих проблемы с дальностью. Также из фиг. 2 может быть видно, что когда используется фиксированный размер пакета, например 500 байт или 1 килобайт, и изменяющаяся скорость модуляции между 1 Мбит/с и 54 Мбит/с, для большинства ситуаций уже может быть дано явное указание относительно проблем Wi-Fi сети.

В дополнительном аспекте данного изобретения способ автоматизирован для пользователя посредством использования численной оценки значений производительности, полученных в виде матрицы запроса отклика IP, как было описано относительно фиг. 1, для конкретного местоположения домашней сети пользователя. Способ использует пороговые значения для определения множества классов производительности для значений производительности в соответствии с матрицей IP-запроса отклика. Класс производительности может быть, к примеру, "оптимальная производительность", "ограничение по дальности", "проблема с помехами" и так далее, как было описано относительно фиг. 2. Класс производительности "оптимальная производительность " относится, к примеру, к матрице запроса отклика IP, которая включает в себя только значения производительности >90% для скоростей модуляции между минимальным и максимальным значениями и размерами пакетов между минимальным и максимальным значениями, как было описано относительно фиг. 2А. Класс производительности "ограничение по дальности" относится, к примеру, к матрице запроса отклика IP, которая включает в себя значения производительности >90% для скоростей модуляции ниже 24 Мбит/с и значения производительности <10% для скоростей модуляции выше 24 Мбит/с, как было описано относительно фиг. 2В. Класс производительности "проблемы с помехами" относится, к примеру, к матрице запроса отклика IP, которая включает в себя только значения производительности между 30% и 70% для всех скоростей модуляции между минимальным и максимальным значениями и размеров пакетов между минимальным и максимальным значениями, как было описано относительно фиг. 2С. Посредством определения соответствующих пороговых значений множество классов производительности может быть назначено, таким образом, матрице запроса отклика IP для оценки производительности домашней сети пользователя.

Данный автоматизированный способ может быть установлен преимущественно как тестовое приложение на мобильной станции пользователя, с тем чтобы пользователь мог легко анализировать качество Wi-Fi подключения для любого местоположения в пределах своего дома. Тестовое приложение может показывать в качестве результата, к примеру, присутствуют или нет какие-либо Wi-Fi помехи, и предлагать соответствующие меры для решения данной проблемы.

Тестовое приложение может быть уже установлено на новом мобильном устройстве или может быть предоставлено поставщиком услуг через сеть Интернет. Станцию связывают со шлюзом при начале тестирования, когда запускают тестовое приложение. Когда тестовое приложение запущено, пользователь может доставить мобильную станцию в желаемые местоположения в своем доме для тестирования. Пользователь начинает тесты в отдельно взятые моменты времени и в определенных местоположениях в своем доме, а мобильная станция протоколирует как можно больше информации для каждого выделенного местоположения. Тестовое приложение снабжает пользователя, таким образом, подробной информацией о производительности его домашней Wi-Fi сети.

Пользователь покупает, к примеру, беспроводное мобильное устройство, например смартфон, планшетный компьютер или портативный компьютер, на котором данное тестовое приложение уже установлено. Пользователь ассоциирует данное беспроводное мобильное устройство как станцию со своей беспроводной точкой доступа в своем доме, используя любой существующий Wi-Fi механизм, например, посредством конфигурирования для беспроводной сети, предварительно совместно используемого ключа WPA на новом устройстве.

В качестве альтернативы данное тестовое приложение является установленным на его точке доступа, и пользователь просматривает с помощью своего мобильного устройства встроенный графический пользовательский интерфейс точки доступа для запуска тестового приложения. Если пользователь запускает тестовое приложение, например, путем щелчка по ссылке или кнопке, предоставляется подсказка, как установить данное тестовое приложение на мобильном устройстве.

После того как тестовое приложение установлено и запущено на мобильном устройстве, мобильное устройство готово для тестирования домашней Wi-Fi сети. Когда точка доступа и мобильное устройство синхронизированы, пользовательский интерфейс тестового приложения направляет пользователя через процедуру тестирования. Пользователя просят занять положение в комнате, например угол, и нажать кнопку приложения "тест". В этот момент времени приложение собирает всю информацию в соответствии с необходимостью для соответствующего местоположения, как было описано ранее относительно фиг. 1 и 2, и протоколирует эту информацию совместно с информацией о местоположении и информацией о времени. Информация о местоположении является или удобным названием, назначенным пользователем, или возможными GPS координатами, если мобильное устройство имеет приемник GPS и информацию о текущем местоположении. Информация о времени используется для соотнесения информации о местоположении с данными производительности после завершения тестирования.

На еще одном этапе пользователь может выбрать другую комнату или другое местоположение для проведения теста, снова назначив удобное название этому местоположению и выполнив еще один тест в этом местоположении. После того как все тесты будут завершены, тестовое приложение отобразит результаты тестов для пользователя, включающие в себя следующую информацию: дату и время, в которое каждый тест имел место, и местоположение, в котором данный тест имел место, например информацию о фактическом географическом местоположении и/или назначенное пользователем удобное название. Эти результаты включают в себя, в частности, следующее: области в доме или комнате, где Wi-Fi покрытие в порядке, и области, где беспроводное устройство не может или не должно находиться; возможные предложения для альтернативного местоположения точки доступа, если это физически возможно; места, в которых следует расположить беспроводной повторитель, если пользователь намеревается использовать Wi-Fi устройства в удаленных местах; и данные по помехам, относящиеся к местам в доме с рекомендациями использовать другой беспроводной канал или переключиться на другую частотную полосу, например на 5 ГГц вместо 2,4 ГГц.

Результаты тестов могут быть сделаны доступными также поставщику услуг Интернет и/или производителю точки доступа посредством протокола удаленного управления, например протокола TR-069 форума по разработке широкополосных сетей связи. Это позволит поставщику услуг Интернет связаться с пользователем для установки дополнительных беспроводных повторителей в его домашней сети или обновления некоторого оборудования до новейших технологий Wi-Fi для оптимальной производительности.

Данный способ имеет преимущество в том, что все больше и больше людей имеют дома мобильные беспроводные устройства, такие как портативные компьютеры, нетбуки, смартфоны и планшеты, которые могут быть использованы для тестирования без дополнительных затрат для поставщика услуг или пользователя. Посредством предоставления данного способа в виде тестового приложения, которое может быть легко установлено на свое мобильное устройство, пользователь может легко выполнить тесты в разных местах в своем доме, к примеру, посредством простого нажатия на кнопку запуска для тестового приложения в соответствующих местах. Результаты тестов немедленно доступны пользователю после тестирования без какого-либо другого вмешательства. Эти тесты выполняются пользователем без посторонней помощи и предоставляют ценную информацию, которая в настоящее время не доступна как пользователю, так и поставщику услуг Интернет. Не требуется дорогого оборудования для тестирования.

Таким образом, данный способ не требует каких-либо предположений об особом поведении станции за исключением поведения, заданного стандартами IEEE 802.11 и предписаниями Альянса Wi-Fi. Эти спецификации оставляют много свободы относительно алгоритмов, которые используются для оптимизации производительности в конкретных условиях беспроводной домашней сети. Наиболее важными алгоритмами являются, в частности, режим повторной передачи и алгоритм адаптации скорости передачи: режим повторной передачи требует, чтобы кадр данных от А к В, который был корректно принят, был квитирован посредством "ack-frame" (квитирующего кадра). В случае когда "ack-frame" не принят, некоторое количество повторных передач предпринимается по возможности с использованием более устойчивой к помехам модуляции. Алгоритм адаптации скорости передачи требует, чтобы каждый узел Wi-Fi постоянно пытался найти наилучшее соотношение относительно того, какую скорость модуляции использовать при отправке кадров данных. Более высокие скорости модуляции требуют лучшего соотношения сигнала к шуму на принимающей стороне, но занимают Wi-Fi среду на более короткое время с учетом одного и того же размера кадра. Это соотношение может быть основано на многих разных параметрах, таких как число повторных передач, мощность принимаемого сигнала и так далее. Также несколько других алгоритмов, таких как режим RTS/CTS, фрагментация беспроводных кадров на несколько более коротких кадров и так далее, будет влиять на подробный режим работы конкретной Wi-Fi реализации беспроводной домашней сети.

Описанная выше свобода в подробном режиме работы в сочетании с граничным условием, что нельзя сделать предположение относительно доступности информации об анализе от станции, приводит к квазиневозможности выполнить на "микроуровне" анализ на стороне точки доступа, к примеру, для проверки числа повторных передач к и от некоторой станции при некоторой модуляции и так далее, и интерпретирования его таким образом, чтобы оно могло быть преобразовано во что-то значащее для пользователя. С другой стороны, тест макроуровня, то есть анализ на уровне транспорта данных через беспроводную линию связи, такой как пропускная способность или потеря пакетов на IP-уровне, будет точно отражать пользовательское восприятие производительности беспроводной сети, но будет давать очень мало или ничего способствующего пониманию, что вызывает проблемы производительности.

Соответственно, способ, описанный относительно фигуры 1, не делает каких либо предположений о режиме работы и доступности информации для анализа станции, используемой для тестирования; данный способ основывается на тестах макроуровня путем отправки пакетов с разными скоростями модуляции от станции к точке доступа в пределах частотной полосы, ожидания подтверждения и измерения времени полного обхода и вычисления значения производительности, принимая во внимание измеренное время полного обхода для каждого пакета и эталонное время полного обхода. Конечный результат напрямую соответствует пользовательскому представлению о производительности беспроводной сети. Вследствие этого любой источник ухудшения Wi-Fi может быть обнаружен, что не относится к случаю тестов микроуровня.

Также другие варианты осуществления данного изобретения могут быть использованы специалистами в данной области техники без отступления от объема настоящего изобретения. Беспроводная сеть связи является, в частности, сетью по одному из стандартов IEEE 802.11, а частотная полоса является полосой 2,4 ГГц ISM или полосой 5 ГГц U-NII, но также любые другие беспроводные сети связи, использующие любые другие частотные полосы, могут быть протестированы данным способом. Таким образом, данное изобретение заключается в прилагаемой формуле изобретения.

Claims (11)

1. Способ тестирования беспроводной сети связи, включающей в себя станцию и точку доступа, содержащий этапы, на которых:
отправляют пакеты с разными скоростями (R) модуляции от станции к точке доступа в пределах частотной полосы посредством изменения скорости (R) модуляции между минимальной скоростью модуляции и максимальной скоростью модуляции и посредством изменения размера пакетов между минимальным размером пакетов и максимальным размером пакетов,
ожидают подтверждения и измеряют время полного обхода для каждого пакета, и
вычисляют значение производительности, принимая во внимание измеренное время полного обхода каждого пакета и эталонное время полного обхода пакетов.

2. Способ по п. 1, в котором беспроводная сеть связи является сетью по одному из стандартов IEEE 802.11.

3. Способ по п. 1, содержащий этап, на котором используют средство проведения операции запроса отклика для отправки пакетов.

4. Способ по п. 2, в котором частотной полосой является полоса 2,4 ГГц ISM или полоса 5 ГГц U-NII.

5. Способ по п. 1, в котором минимальная скорость (R) модуляции равна 1 Мбит/с, а максимальная скорость модуляции равна 54 Мбит/с.

6. Способ по п. 1, в котором минимальный размер пакетов равен 1 байту, а максимальный размер пакетов является максимальным размером полезной нагрузки единичного кадра Wi-Fi.

7. Способ по п. 1, содержащий этап, на котором отправляют пакет от станции к точке доступа и отправляют квитирующий пакет обратно от точки доступа к станции, и измеряют соответствующее время полного обхода.

8. Способ по п. 1, в котором значение производительности определяют посредством вычисления отношения эталонного времени полного обхода и измеренного времени полного обхода.

9. Способ по п. 1, при этом способ является автоматизированным для пользователя посредством использования численной оценки значений производительности.

10. Способ по п. 9, содержащий этап, на котором используют пороговые значения для определения множества классов производительности для значений производительности, и содержащий этап, на котором классифицируют полученные значения производительности конкретного местоположения домашней сети в один из классов производительности.

11. Способ тестирования беспроводной сети связи, включающей в себя станцию и точку доступа, содержащий этапы по п. 1, причем способ осуществляется на мобильном устройстве.

Images