ES2873999T3 - Métodos y aparatos para monitorizar y mejorar el estado de una red inalámbrica - Google Patents

Abstract

Un método de optimización de selección de canal para un punto de acceso conectado inalámbricamente a una o más estaciones, comprendiendo el método: recopilar (2301), en el punto de acceso, 24 horas o más de información espectral de frecuencia local a partir de un conjunto de estaciones, comprendiendo cada estación un analizador de espectro y conectado inalámbricamente al punto de acceso; recopilar (2303), en el punto de acceso, las intensidades de señal recibidas de las señales enviadas por el punto de acceso al conjunto de estaciones y de las señales enviadas por el conjunto de estaciones al punto de acceso; determinar una capacidad de canal para cada uno de la pluralidad de canales determinando una tasa de datos a partir de la información espectral de frecuencia recopilada y las intensidades de señal recopiladas; y determinar (2307-23011) una clasificación de eficiencia espectral, en bits por segundo por ancho de canal, para una pluralidad de canales de frecuencia dividiendo la capacidad de canal entre el ancho de canal.

Description

DESCRIPCIÓN

Métodos y aparatos para monitorizar y mejorar el estado de una red inalámbrica

Antecedentes

Al establecer redes de comunicaciones a menudo es difícil gestionar las peticiones de la red realizadas por diversas estaciones, particularmente cuando las estaciones individuales pueden tener diferentes parámetros de uso y operacionales. Por ejemplo, una red inalámbrica puede establecerse, por ejemplo, por un proveedor de servicios de internet (WISP), que da servicio a múltiples estaciones independientes, por ejemplo, el equipo proporcionado por el cliente (CPE). Las estaciones individuales pueden pedir el ancho de banda de la red a la que se conecta la estación en diferentes tiempos e intensidades. Además, las estaciones individuales pueden operar a diferentes tasas debido a limitaciones estructurales (por ejemplo, hardware, software, firmware de la estación) o debido a limitaciones geográficas (por ejemplo, la intensidad de la conexión al punto o puntos de acceso de red).

Aunque, en general, las peticiones sobre las redes, desde dispositivos que incluyen dispositivos móviles, tales como teléfonos inteligentes y tabletas, han aumentado con una prevalencia cada vez mayor en los últimos años, las redes cada vez se ven más estresadas. Además, la disponibilidad de envío por flujo continuo de multimedia (por ejemplo, vídeo, sonido, datos) a través de estas mismas redes se ha vuelto más común. Dado el rápido avance en la potencia de la informática móvil y el acceso a Internet inalámbrico de gran alcance, cada vez más usuarios ven vídeos enviados por flujo continuo en sus dispositivos móviles. La detección de la congestión de red se ha vuelto cada vez más importante para los operadores de red que intentan maximizar la experiencia de usuario en la red. A pesar de que los operadores de red cada vez aumentan más la capacidad de sus redes, la petición de ancho de banda está creciendo a un ritmo incluso más rápido. Gestionar el crecimiento de la red y hacer frente a la congestión en la infraestructura es particularmente importante debido al alto coste del espectro de radio con licencia y a las limitaciones del equipo de red de acceso por radio (RAN) utilizado por las redes móviles inalámbricas. Los elementos de red pueden proporcionar a los operadores una vista del estado actual del tráfico en su red, pero no proporcionan indicadores de estado de diagnóstico global de una manera que pudiera permitir a un operador de red identificar y tratar potencialmente problemas potenciales (o reales) con la red, que incluyen cualquier elasticidad y capacidad en la red, así como indicar de manera rápida e intuitiva cómo diversas estaciones están influenciando en la red en el tiempo actual e histórico. Tales indicadores de estado de red serían importantes para mejorar y potenciar una capacidad de la red para entregar datos de una manera fiable y sostenible. Por ejemplo, puede requerirse una tasa de datos mínima para evitar el estancamiento y la repetición del almacenamiento en memoria intermedia durante el envío por flujo continuo de contenido de multimedia a las estaciones en una red; garantizar suficiente ancho de banda a todas (o a una mayoría de) estaciones/usuarios es importante para la calidad de experiencia. Típicamente, los proveedores de contenido multimedia están suficientemente equipados para entregar contenido multimedia a niveles más allá de las capacidades de la infraestructura inalámbrica. Por lo tanto, la carga recae sobre los proveedores de servicio inalámbrico para implementar la optimización de datos de red para facilitar la carga de tráfico y maximizar la experiencia de cada uno y todos los usuarios en la red. Actualmente, únicamente están disponibles herramientas limitadas, que pueden no proporcionar suficiente información (y de una forma fácilmente digerible) para monitorizar apropiadamente una red.

Por ejemplo, una herramienta útil para entender el estado de una red es el diagrama de constelación. Un diagrama de constelación es, en general, una representación de una señal modulada por un esquema de modulación digital, tal como modulación por amplitud en cuadratura o modulación por desplazamiento de fase. Presenta visualmente la señal como un diagrama de dispersión bidimensional en el plano complejo en instantes de muestreo de símbolo. En un sentido más abstracto, representa los posibles símbolos que pueden seleccionarse por un esquema de modulación dado como puntos en el plano complejo. Los diagramas de constelación medidos pueden usarse para reconocer el tipo de interferencia y distorsión en una señal. Los diagramas de constelación pueden generarse midiendo la magnitud del vector de error (EVM) de una señal, que indica la desviación de la señal de lo ideal.

Desafortunadamente, en la práctica, incluso con procesadores cada vez más rápidos asociados con dispositivos inalámbricos (incluyendo los puntos de acceso), la generación de un diagrama de constelación de acción, por ejemplo, usando información de EVM medida real, consume tiempo y puede requerir la adición de componentes de monitorización que son poco prácticos y costosos. En particular, sería enormemente beneficioso la presentación visual en tiempo real o casi en tiempo real de información de EVM (o incluso información de EVM razonablemente aproximada).

Además, aunque muchas redes inalámbricas que operan a través de un punto de acceso pueden conmutar de canal, las técnicas de selección/conmutación de canal actuales no son óptimas, y, si conmutan automáticamente de canal, seleccionan el nuevo canal basándose en necesidades inmediatas, sin optimizar en absoluto, o sin optimizar basándose en las probables necesidades en curso de la red. Pueden usarse herramientas tales como aquellas anteriormente descritas para optimizar un punto de acceso y, por lo tanto, una red (o más de una red) que se comunica, o a través del punto de acceso. Por ejemplo, sería beneficioso optimizar la elección del canal de frecuencia (y/o del ancho de banda de canal) para una red. En particular, sería beneficioso optimizar un canal de frecuencia para una red basándose en ambas de la operación y/o las necesidades de todos o un subconjunto de dispositivos cliente (por ejemplo, los usuarios más grandes, usuarios de prioridad más superior, etc.) así como el estado real y/o histórico del espectro de frecuencia que rodea a los dispositivos cliente (y el AP). Sería también beneficioso seleccionar automáticamente un canal y/o ancho de banda óptimos.

Se describen en el presente documento aparatos, que incluyen dispositivos y sistemas (por ejemplo, herramientas) y métodos, para monitorizar, interpretar y mejorar el estado global de una red que puede tratar algunos o todos los problemas anteriormente tratados.

El documento US2010/0197317 A1 describe un método para selección de frecuencia dinámica de múltiples canales en redes inalámbricas en donde un punto de acceso difunde una lista de canales sin uso, los terminales de acceso reciben la difusión y miden diferentes características de interferencia de cada uno de los canales en la lista. Los terminales de acceso a continuación envían esta información de interferencia al punto de acceso, que compila una matriz de información de interferencia que está asociada con la calidad de cada señal según está relacionada con cada terminal de acceso y la usa para la asignación de canal.

Sumario de la divulgación

La invención se define por el conjunto de reivindicaciones adjuntas. De acuerdo con la presente invención, se proporciona un método de optimización de la selección de canal para un punto de acceso conectado inalámbricamente a una o más estaciones y un programa informático para realizar el método, como se define en las reivindicaciones adjuntas.

En general, se describe en el presente documento métodos y aparatos, que incluyen dispositivos, sistemas, herramientas, etc., que pueden incluir software, firmware y/o hardware, para proporcionar métricas de una red, y, en particular, la eficiencia de comunicación entre dispositivos de red, que incluyen dispositivos en red a través de un punto de acceso inalámbrico. Por ejemplo, se describe en el presente documento métodos y aparatos para presentar visualmente un indicador de la eficiencia y el tiempo aéreo promedio de todas o un subconjunto de las estaciones que se comunican con un punto de acceso. También se describe en el presente documento métodos y aparatos que determinan y presentan visualmente información de magnitud de error (EVM) para una red de estaciones inalámbricas, que incluye presentar visualmente diagramas de constelación usando información de EVM (o EVM aproximada). Esta información puede presentarse visualmente en una manera dinámica o pseudodinámica. También se describe en el presente documento métodos y aparatos para la optimización de la selección de canal para un punto de acceso de una red inalámbrica, que incluye la optimización automática de la red inalámbrica. La selección de canales puede optimizarse mediante datos de uso e información espectral de frecuencia histórica.

Por ejemplo, se describe en el presente documento métodos y aparatos que proporcionan una métrica visual de la eficiencia de una red de dispositivos que se comunican a través de un punto de acceso (AP) inalámbrico. Estos métodos y aparatos pueden presentar visualmente un indicador gráfico de la eficiencia y tiempo aéreo promedio de todas o un subconjunto de estaciones que se comunican con un AP mediante acceso múltiple por división en el tiempo (TDMA). Un punto de acceso o un método de operación de un punto de acceso, puede configurase para determinar un conjunto de n estaciones que tienen valores de uso superiores en comparación con todas las estaciones que se comunican con el punto de acceso, determinar una eficiencia de estación y un tiempo aéreo promedio para cada una de las n estaciones en el conjunto, y presentar visualmente de manera gráfica un indicador de la eficiencia de la estación, tiempo aéreo promedio y una identidad para cada una de las n estaciones en el conjunto en orden de eficiencia de la estación.

Como se usa en el presente documento, un punto de acceso (AP) puede ser un punto de acceso inalámbrico que es un dispositivo que permite que dispositivos inalámbricos se conecten a una red alámbrica usando Wi-Fi o normas relacionadas. El AP puede conectarse a un encaminador (mediante una red alámbrica) como un dispositivo independiente, pero puede también ser un componente integral del propio enrutador.

Un dispositivo cliente es típicamente un dispositivo que tiene capacidad inalámbrica que puede comunicarse con un punto de acceso. El dispositivo cliente puede incluir equipo proporcionado por el cliente (CPE). Un dispositivo cliente puede incluir también y puede denominarse como un dispositivo inalámbrico. Un dispositivo cliente puede ser un terminal y/o equipo que se conecta con una red inalámbrica a través de, por ejemplo, un punto de acceso.

Se describen en el presente documento métodos y sistemas para monitorizar redes inalámbricas, y, particularmente, para determinar la efectividad de uno o más puntos de acceso (AP) de una red inalámbrica y/o cualquier dispositivo cliente que se comunique con el AP, y que presente información de una manera gráfica rápida que permita un entendimiento intuitivo de la eficiencia de la red basándose en un número (por ejemplo, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 1, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 200, 300, 400, etc.) de estaciones que se comunican con el AP.

Por ejemplo, se describe en el presente documento un método para monitorizar y presentar el estado de una red inalámbrica, comprendiendo el método: determinar, para un AP, un número predeterminado, n, de estaciones que tienen los valores de uso más altos de todas las estaciones que se comunican con el punto de acceso, dentro de un intervalo de tiempo predeterminado; determinar una eficiencia de estación para cada una de las n estaciones; determinar un tiempo aéreo promedio para cada una de las n estaciones; y presentar visualmente de manera gráfica un indicador de la eficiencia de la estación, tiempo aéreo promedio y una identidad para cada una de las n estaciones dispuestas con las n estaciones en orden descendente de eficiencia de la estación.

También se describen métodos de presentación visual de manera gráfica de un indicador de la eficiencia de un punto de acceso usando únicamente un número limitado de las estaciones que se comunican con el punto de acceso, comprendiendo el método: determinar, para el punto de acceso, un número predeterminado, n, de estaciones que tienen los valores de uso más altos de todas las estaciones que se comunican con el punto de acceso, dentro de un intervalo de tiempo predeterminado; determinar una eficiencia de estación para cada una de las n estaciones; determinar un tiempo aéreo promedio para cada una de las n estaciones; y presentar visualmente de manera gráfica un indicador de la eficiencia del punto de acceso usando la eficiencia de la estación y el tiempo aéreo promedio para cada una de las n estaciones.

Cualquiera de los métodos del presente documento puede incluir también presentar visualmente un indicador de la eficiencia del punto de acceso usando el indicador de la eficiencia de la estación y el tiempo aéreo promedio para cada una de las n estaciones. Por ejemplo, un área global presentada visualmente, o una fracción del área presentada visualmente, en la representación gráfica puede reflejar la eficiencia de la red. Por ejemplo, presentar visualmente de manera gráfica el indicador de la eficiencia del punto de acceso puede incluir presentar visualmente de manera gráfica un indicador de la eficiencia de la estación, tiempo aéreo promedio y un identificador para cada una de las n estaciones dispuestas con las n estaciones en orden descendente de eficiencia de la estación. El identificador puede identificar, en general o de manera inequívoca, la estación en la red (por ejemplo, por identificador de nombre, código, alfanumérico, posición/ubicación, etc.). Esto puede permitir que el operador de red actúe como una o más estaciones específicas para potenciar el rendimiento de la red.

En cualquiera de estos métodos, la determinación del número predeterminado de estaciones puede incluir crear una lista ordenada determinando para cada estación que se comunica con el acceso dentro del intervalo de tiempo predeterminado, el valor de uso y la capacidad aislada total, ordenar las estaciones por valor de uso más alto en la parte superior y dentro del índice de uso por la capacidad aislada más baja y seleccionar las n mejores estaciones de la lista ordenada.

El intervalo de tiempo predeterminado puede ser cualquier periodo de tiempo apropiado, por ejemplo, 2 horas, 4 horas, 8 horas, 12 horas, 18 horas, 24 horas, 36 horas, 48 horas, 3 días, 4 días, 5 días, 6 días, 7 días, 2 semanas, 3 semanas, 4 semanas, 5 semanas, 2 meses, 3 meses, 4 meses, 5 meses, 6 meses, etc.

Cualquiera de estos métodos puede configurarse para seleccionar cualquier número apropiado de las mejores estaciones como el número predeterminado de estaciones. Por ejemplo, el número predeterminado, n, puede ser 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21,22, 23, 24, 25, etc. En algunas variaciones n está limitado a 10.

Cualquiera de estos métodos puede incluir también determinar para cada estación que se comunica con el punto de acceso dentro del intervalo de tiempo predeterminado el valor de uso, en donde el valor de uso para una estación se calcula a partir del tiempo aéreo activo para esa estación y un periodo de actividad para esa estación.

En general, presentar visualmente de manera gráfica puede incluir presentar visualmente una figura, imagen, diagrama, gráfico o similares que incluye la eficiencia y el tiempo activo de la estación ordenados y escalados. La presentación visual gráfica puede ser interactiva, por ejemplo, permitiendo la presentación de información adicional cuando se selecciona o se mueve a través de cada una de las partes de la presentación visual (por ejemplo, mostrando la identidad u otra información específica de la estación, etc.). Presentar visualmente de manera gráfica puede comprender escalar cada indicador de la eficiencia de la estación en una capacidad máxima para el punto de acceso. Presentar visualmente de manera gráfica puede incluir escalar cada indicador de tiempo aéreo promedio de la estación en la suma de todos los tiempos aéreos promedio de la estación para las n estaciones. Presentar visualmente de manera gráfica un indicador de la eficiencia de la estación, el tiempo aéreo promedio y la identificación para cada una de las n estaciones puede incluir presentar visualmente un gráfico de barras en donde cada estación forma una barra que tiene una altura equivalente a la eficiencia de la estación para la estación y una anchura equivalente al tiempo aéreo promedio para la estación.

Cualquiera de estos métodos puede incluir también repetir periódicamente las etapas de determinación y presentación visual a un intervalo de muestreo predeterminado. El intervalo de muestreo puede ser la tasa de "pulso" para la red (en la que se transmite información de estado a los componentes de la red, por ejemplo, a una aplicación en la nube). El intervalo de muestreo puede ser entre 1 segundo y 1 día o más (por ejemplo, 10 s, 15 s, 30 s, 1 min, 5 min, 10 min, 15 min, 30 min, etc.). En algunas variaciones, el intervalo de muestreo predeterminado es 30 segundos.

Cualquiera de estos métodos puede incluir también transmitir periódicamente desde cada estación al punto de acceso una duración de transmisión de paquete total y una duración de intentos fallidos. Un método puede incluir determinar un tiempo aéreo de paquete de transmisión y la contabilidad de la tasa de error para cada estación.

En cualquiera de estos métodos, puede determinarse un tiempo aéreo total: determinando para cada estación un tiempo de enlace descendente y tasa de errores de paquetes desde la estación al punto de acceso; y determinando para cada estación un tiempo de enlace ascendente y una tasa de errores de paquetes desde el punto de acceso a la estación.

Los métodos descritos en el presente documento pueden incluir también acceder de manera remota, usando un procesador que está remoto del punto de acceso, a los valores de uso para todas las estaciones que se comunican con el punto de acceso.

También se describe en el presente documento sistemas para monitorizar una red (por ejemplo, uno o más puntos de acceso que se comunican con una pluralidad de diferentes estaciones). Cualquiera de estos sistemas puede configurarse como un medio de almacenamiento legible por ordenador no transitorio que almacena un conjunto de instrucciones que pueden ejecutarse por un procesador, que cuando se ejecutan por el procesador hacen que el procesador realice las etapas que incluyen cualquiera de las etapas de método anteriormente descritas. El procesador puede ser un procesador de propósito general o puede ser un procesador personalizado y/o especializado. Un procesador especializado puede ser más rápido y más eficaz.

Por ejemplo, se describe en el presente documento un medio de almacenamiento legible por ordenador no transitorio que almacena un conjunto de instrucciones que pueden ejecutarse por un procesador, que cuando se ejecutan por el procesador, hacen que el procesador: determine, para un punto de acceso, un número predeterminado, n, de estaciones que tienen los valores de uso más altos de todas las estaciones que se comunican con el punto de acceso, dentro de un intervalo de tiempo predeterminado; determine una eficiencia de estación para cada una de las n estaciones; determine un tiempo aéreo promedio para cada una de las n estaciones; y haga que se presente visualmente de manera gráfica, un indicador de la eficiencia de la estación, tiempo aéreo promedio y una identidad (identificador) para cada una de las n estaciones dispuestas con las n estaciones en orden descendente de eficiencia de la estación.

Un medio de almacenamiento legible por ordenador no transitorio que almacena un conjunto de instrucciones que pueden ejecutarse por un procesador, que cuando se ejecutan por el procesador pueden hacer que el procesador: determine, para el punto de acceso, un número predeterminado, n, de estaciones que tienen los valores de uso más altos de todas las estaciones que se comunican con el punto de acceso, dentro de un intervalo de tiempo predeterminado; determine una eficiencia de estación para cada una de las n estaciones; determine un tiempo aéreo promedio para cada una de las n estaciones; y haga que se presente visualmente de manera gráfica, un indicador de la eficiencia del punto de acceso usando la eficiencia de la estación y el tiempo aéreo promedio para cada una de las n estaciones.

Por ejemplo, un método de monitorización y presentación del estado de una red inalámbrica puede proporcionar un indicador de eficiencia de la estación clasificado, y puede incluir: determinar, para un punto de acceso, un conjunto de un número predeterminado, n, de estaciones que tienen valores de uso superiores en comparación con todas las estaciones que se comunican con el punto de acceso, dentro de un intervalo de tiempo predeterminado; determinar una eficiencia de estación para cada una de las n estaciones en el conjunto; determinar un tiempo aéreo promedio para cada una de las n estaciones en el conjunto; y presentar visualmente de manera gráfica un indicador de la eficiencia de la estación, tiempo aéreo promedio y una identidad para cada una de las n estaciones en el conjunto dispuesto con las n estaciones en orden descendente de eficiencia de la estación.

Cualquiera de estos métodos puede configurarse como métodos de presentación visual de manera gráfica de un indicador de la eficiencia de un punto de acceso que se comunica con una pluralidad de estaciones, usando únicamente un número limitado de las estaciones proporcionando un indicador clasificado de eficiencia de la estación, y puede incluir: determinar, para el punto de acceso, un conjunto de un número predeterminado, n, de estaciones que tienen valores de uso superiores en comparación con todas las estaciones que se comunican con el punto de acceso, dentro de un intervalo de tiempo predeterminado; determinar una eficiencia de estación para cada una de las n estaciones en el conjunto; determinar un tiempo aéreo promedio para cada una de las n estaciones en el conjunto; y presentar visualmente de manera gráfica un indicador de la eficiencia del punto de acceso usando la eficiencia de la estación y el tiempo aéreo promedio para cada una de las n estaciones en el conjunto.

Como se ha mencionado, cualquiera de los métodos descritos en el presente documento puede incluir presentar visualmente un indicador de la eficiencia del AP usando el indicador de la eficiencia de la estación y el tiempo aéreo promedio para cada una de las n estaciones en el conjunto. Presentar visualmente de manera gráfica el indicador de la eficiencia del punto de acceso puede incluir presentar visualmente de manera gráfica un indicador de la eficiencia de la estación, el tiempo aéreo promedio y una identidad para cada una de las n estaciones en el conjunto dispuesto con las n estaciones. Este puede presentarse visualmente en cualquiera de orden ascendente o descendente de eficiencia de la estación.

Determinar el conjunto de estaciones puede incluir crear una lista ordenada determinando para cada estación que se comunica con el punto de acceso dentro del intervalo de tiempo predeterminado el valor de uso y una capacidad aislada total, ordenando las estaciones por valor de uso más alto en la parte superior y dentro de un índice de uso por capacidad aislada más baja y seleccionando las n mejores estaciones de la lista ordenada.

Puede usarse cualquier intervalo de tiempo apropiado predeterminado, por ejemplo, 24 horas, 48 horas, 3 días, 4 días, 5 días, 6 días, 7 días, 8 días, etc.

Como se ha mencionado anteriormente, el número predeterminado, n, puede estar entre cualquier número apropiado de estaciones que representan un subconjunto del número total de estaciones que se comunican con el punto de acceso. Por ejemplo, n puede estar entre aproximadamente 5 y aproximadamente 50, por ejemplo, entre aproximadamente 10 y aproximadamente 40, entre aproximadamente 10 y aproximadamente 30, entre aproximadamente 15 y aproximadamente 25, aproximadamente 20, etc.

Cualquiera de los métodos descritos en el presente documento puede incluir determinar para cada estación que se comunica con el acceso dentro del intervalo de tiempo predeterminado el valor de uso, en donde se calcula el valor de uso para una estación a partir del tiempo aéreo activo para esa estación y un periodo de actividad para esa estación.

Cuando se presenta visualmente de manera gráfica cualquiera de la información descrita en el presente documento (que incluye la eficiencia de la estación y el tiempo aéreo promedio), el método o un aparato configurado para realizar el método, puede escalar la información. Por ejemplo, cuando se presenta visualmente de manera gráfica la eficiencia de la estación, cada indicador de la eficiencia de la estación puede escalarse por una capacidad máxima para el punto de acceso. Presentar visualmente de manera gráfica puede incluir escalar cada indicador de estación tiempo aéreo promedio por la suma de todos los tiempos aéreos promedio de la estación para el conjunto de n estaciones.

Como se ha mencionado, puede usarse cualquier presentación visual gráfica apropiada, incluyendo diagramas, gráficos y similares. Por ejemplo, presentar visualmente de manera gráfica un indicador de la eficiencia de la estación, tiempo aéreo promedio e identificar para cada una de las n estaciones en el conjunto puede incluir presentar visualmente un gráfico de barras en donde cada estación forma una barra que tiene una altura equivalente a la eficiencia de la estación para esa estación y una anchura equivalente al tiempo aéreo promedio para esa estación.

Cualquiera de los métodos descritos en el presente documento puede incluir repetir cualquiera de las etapas, que incluye repetir las etapas de determinación y presentación visual. Por ejemplo, cualquiera de los métodos puede incluir repetir periódicamente las etapas de determinación y presentación visual en un intervalo de muestreo predeterminado. Puede usarse cualquier intervalo de muestreo predeterminado, que incluye, por ejemplo, 0.5 segundos, 1 segundo, 2 segundos, 5 segundos, 10 segundos, 15 segundos, 30 segundos, 45 segundos, 1 minuto, 2 minutos, 3 minutos, 4 minutos, 5 minutos, 10 minutos, 15 minutos, etc.

Cualquiera de los métodos descritos en el presente documento puede incluir transmitir periódicamente desde cada estación al punto de acceso una duración de transmisión de paquete total y una duración de intentos fallidos. Cualquiera de estos métodos puede incluir determinar para cada estación en el conjunto un tiempo aéreo de paquete de transmisión y contabilización de tasa de errores.

Como se ha mencionado anteriormente, puede determinarse un tiempo aéreo total: determinando para cada estación un tiempo de enlace descendente y una tasa de errores de paquetes desde la estación al punto de acceso, y determinando para cada estación un tiempo de enlace ascendente y una tasa de errores de paquetes desde el punto de acceso a la estación.

En cualquiera de los métodos descritos en el presente documento, puede accederse remotamente a los valores de uso, usando un procesador que está remoto del punto de acceso, para una o más (por ejemplo, todas) las estaciones que se comunican con el punto de acceso.

Un aparato, y, particularmente, un punto de acceso, puede configurarse para realizar cualquiera de los métodos descritos en el presente documento. El AP puede accederse remotamente (por ejemplo, por un usuario) para proporcionar cualquiera de la información, presentaciones visuales gráficas y/o la capacidad para hacer modificaciones al sistema (por ejemplo, establecer el canal y/o el ancho de banda, etc.). Puede proporcionarse una interfaz de usuario. La interfaz de usuario puede proporcionarse por el punto de acceso (por ejemplo, cuando se accede a la información); la información presentada por la interfaz de usuario puede proporcionarse por el punto de acceso. En algunas variaciones, el aparato (por ejemplo, la interfaz de usuario) puede incluir y estar configurado para presentar al usuario la interfaz de usuario, por ejemplo, cuando se accede al AP de manera remota o local. La interfaz de usuario (que incluye las presentaciones visuales gráficas) puede presentarse visualmente en un ordenador portátil del usuario, ordenador de sobremesa, teléfono inteligente, etc.). Cualquiera de los aparatos descritos en el presente documento puede incluir en general un controlador y/o procesador (o un controlador que incluye un procesador) que está configurado para realizar cualquiera de las funciones descritas en el presente documento. Estos aparatos pueden configurarse como puntos de acceso, que pueden incluir circuitería de radio (circuitería de transmisor/receptor) y una antena. El controlador puede incluir una memoria, temporizador, comparador y similares. Estos aparatos de punto de acceso pueden configurarse en general de modo que el controlador opere la radio (y antena) para recibir y transmitir a/desde una o más estaciones como se describe en el presente documento. En general, cualquiera de estos aparatos puede incluir un medio de almacenamiento legible por ordenador no transitorio que almacena instrucciones que se ejecutan por el procesador (por ejemplo, el controlador) para realizar las funciones descritas.

Por ejemplo, se describe en el presente documento un medio de almacenamiento legible por ordenador no transitorio que almacena un conjunto (o conjuntos) de instrucciones que pueden ejecutarse por un procesador, que cuando se ejecutan por el procesador hacen que el procesador: determine, para un punto de acceso, un conjunto de un número predeterminado, n, de estaciones que tienen valores de uso superiores en comparación con todas las estaciones que se comunican con el punto de acceso, dentro de un intervalo de tiempo predeterminado; determine una eficiencia de estación para cada una de las n estaciones en el conjunto; determine un tiempo aéreo promedio para cada una de las n estaciones en el conjunto; y presente visualmente de manera gráfica un indicador de la eficiencia de la estación, tiempo aéreo promedio y una identidad para cada una de las n estaciones en el conjunto dispuestas con las n estaciones en orden descendente de eficiencia de la estación

Por ejemplo, se describe en el presente documento un medio de almacenamiento legible por ordenador no transitorio que almacena un conjunto de instrucciones que pueden ejecutarse por un procesador, que cuando se ejecutan por el procesador hacen que el procesador: determine, para el punto de acceso, un conjunto de un número predeterminado, n, de estaciones que tienen valores de uso superiores en comparación con todas las estaciones que se comunican con el punto de acceso, dentro de un intervalo de tiempo predeterminado; determine una eficiencia de estación para cada una de las n estaciones en el conjunto; determine un tiempo aéreo promedio para cada una de las n estaciones en el conjunto; y presente visualmente de manera gráfica un indicador de la eficiencia del punto de acceso usando la eficiencia de la estación y el tiempo aéreo promedio para cada una de las n estaciones en el conjunto.

En general, también se describen en el presente documento métodos gráficos de presentación visual e interpretación del rendimiento de una red, punto de acceso y/o clientes (por ejemplo, sistemas de antena de radio inalámbrica) presentando visualmente uno o ambos de (por ejemplo, lado a lado) histogramas y diagramas de constelación de la magnitud de vector de error ("EVM"), que pueden también denominarse como error de constelación de recepción__o (RCE).

Por ejemplo, se describen en el presente documento métodos y aparatos configurados para determinar y presentar visualmente información de magnitud de vector de error (EVM) para una red de estaciones inalámbricas, que incluyen presentar visualmente unos diagramas de constelación pseudo-dinámicos usando información de EVM. Por ejemplo, se describen en el presente documento métodos y aparatos para monitorizar una red inalámbrica transmitiendo una pluralidad de paquetes de sondeo desde cada uno de uno o más dispositivos de radio de diferente___tipos de modulación (por ejemplo, BPSK, QPSK, 16QAM, 64QAM, 256QAM y 1024QAM), y recibir al menos alguno de los paquetes de sondeo en un segundo dispositivo de radio (por ejemplo, un punto de acceso) y determinar información de EVM a partir de los paquetes de sondeo recibidos, y presentar visualmente (o proporcionar para su presentación visual) un diagrama de constelación y/o un histograma basándose en la información de EVM. En particular, estos aparatos y métodos pueden generar y presentar visualmente información de EVM pseudo-dinámica que es una aproximación restringida de la información de EVM real. El tipo de modulación para el diagrama de constelación puede cambiarse basándose en tipos de modulación disponibles o puede seleccionarse automáticamente basándose en un tipo de modulación óptimo.

Como se usa en el presente documento una presentación visual pseudo-dinámica, por ejemplo, de un diagrama de constelación, puede hacer referencia a una presentación visual en la que los valores y/o posiciones (que corresponden a valores) que se presentan visualmente están basados en datos pseudo-EVM, que no son verdaderos o realmente medidos, sino que pueden generarse aleatoriamente dentro de un intervalo restringido de un valor estimado. Por lo tanto, aunque la presentación visual parece actualizarse dinámicamente, los valores presentados visualmente ilustran el intervalo, pero no el valor real.

En general, los métodos y aparatos descritos en el presente documento incluyen las presentaciones visuales (por ejemplo, interfaces de usuario) para monitorizar una red inalámbrica (o un único enlace de una red inalámbrica), que incluye diagramas de constelación. Estos métodos y aparatos configurados para realizarlos, pueden usar, en general, una pluralidad de paquetes de sondeo que se transmiten entre dispositivos (por ejemplo, entre el punto de acceso y cada una de las estaciones que se comunican con el punto de acceso) donde los paquetes de sondeo dentro de un conjunto de paquetes de sondeo transmiten cada referencia a un tipo de modulación particular (y se representan múltiples tipos de modulación) y se transmiten en el tipo de modulación referenciado. Ejemplos de tipos de modulación pueden incluir: BPSK, QPSK, 16QAM, 64QAM, 256q AM y 1024QAM. La información adicional acerca del enlace puede incluirse también en el paquete de sondeo, como se describe en más detalle a continuación. La información de EVM puede determinarse basándose en el paquete de sondeo recibido (que incluye la calidad del paquete recibido y/o la información codificada en el paquete recibido que puede incluir información acerca de paquetes transmitidos por el AP que recibe los paquetes de sondeo).

Por ejemplo, se describen en el presente documento métodos de monitorización de una red inalámbrica que pueden incluir: transmitir una pluralidad de paquetes de sondeo desde un primer dispositivo de radio, en donde cada uno de la pluralidad de paquetes de sondeo se transmite en un tipo de modulación diferente; recibir al menos alguno de la pluralidad de paquetes de sondeo en un segundo dispositivo de radio; determinar información de magnitud de vector de error desde los recibidos de al menos alguno de la pluralidad de paquetes de sondeo; y presentar visualmente uno o ambos de un diagrama de constelación y un histograma basándose en la información de magnitud de vector de error.

Un método de monitorización de una red inalámbrica puede incluir: establecer un enlace entre un primer dispositivo de radio y un segundo dispositivo de radio; transmitir periódicamente una pluralidad de paquetes de sondeo desde el primer dispositivo de radio, en donde cada uno de la pluralidad de paquetes de sondeo se transmite en un tipo de modulación diferente; recibir al menos alguno de la pluralidad de paquetes de sondeo en el segundo dispositivo de radio; determinar información de magnitud de vector de error desde los recibidos de al menos alguno de la pluralidad de paquetes de sondeo; agregar la magnitud de vector de error determinada para un periodo de tiempo predeterminado; y presentar visualmente uno o ambos de un diagrama de constelación y un histograma basándose en la información de magnitud de vector de error agregada.

Un método de monitorización de una red inalámbrica puede incluir: transmitir una pluralidad de paquetes de sondeo desde un primer dispositivo de radio, en donde cada uno de la pluralidad de paquetes de sondeo se transmite en un tipo de modulación diferente; recibir al menos alguno de la pluralidad de paquetes de sondeo en un segundo dispositivo de radio; determinar información de magnitud de vector de error (EVM) desde los recibidos de al menos alguno de la pluralidad de paquetes de sondeo; y presentar visualmente un diagrama de constelación animado generando puntos de datos de pseudo-EVM basándose en la información de EVM, en donde los puntos de datos de pseudo-EVM se determinan dentro de una desviación típica de la información de magnitud de vector de error.

Cualquiera de estos métodos puede incluir transmitir la pluralidad de paquetes de sondeo desde el primer dispositivo de radio, transmitiendo tres o más paquetes de sondeo, en donde cada uno de los tres o más paquetes de sondeo se transmite en un tipo de modulación diferente. Por ejemplo, transmitir la pluralidad de paquetes de sondeo desde el primer dispositivo de radio puede incluir transmitir tres o más paquetes de sondeo, en donde cada uno de los tres o más paquetes de sondeo se transmite en un tipo de modulación diferente seleccionado a partir del grupo que consiste en: BPSK, QPSK, 16QAM, 64QAM, 256QAM y 1024QAM (clasificadas de la más baja a la más alta). En cualquiera de estos métodos (o aparatos configurados para realizar todos o algunos de estos métodos), la transmisión puede incluir transmitir de manera repetitiva y secuencial paquetes de sondeo en cada uno de los tres o más tipos de modulación diferente.

Como se ha mencionado, cada paquete de sondeo puede codificar información de magnitud de vector de error (EVM).

La información de magnitud de vector de error (EVM) puede determinarse desde los paquetes de sondeo recibidos, por ejemplo, seleccionando la información de magnitud de vector de error desde los paquetes de sondeo recibidos basándose en el tipo de modulación de orden más alto recibido por el segundo dispositivo de radio.

Presentar visualmente uno o ambos del diagrama de constelación y el histograma basándose en la información de magnitud de vector de error puede incluir presentar visualmente tanto el diagrama de constelación como el histograma. Presentar visualmente un diagrama de constelación animado generando puntos de datos de pseudo-EVM puede incluir actualizar el diagrama de constelación generando nuevos puntos de datos de pseudo-EVM basándose en la información de EVM antes de determinar nueva información de EVM desde los recibidos de al menos alguno de la pluralidad de paquetes de sondeo.

Transmitir la pluralidad de paquetes de sondeo desde el primer dispositivo de radio puede incluir transmitir tres paquetes de sondeo que comprende BPSK, 16QAM, y 256QAM (aunque pueden usarse cualquier otro tipo de modulación y/o adicionales).

Presentar visualmente uno o ambos del diagrama de constelación y el histograma puede incluir presentar visualmente un diagrama de constelación animado representando puntos de datos de pseudo-EVM basándose en la información de magnitud de vector de error, en donde los puntos de datos de pseudo-EVM se determinan dentro de una desviación típica de la información de magnitud de vector de error determinada como se describe en el presente documento.

Cualquiera de los métodos descritos en el presente documento puede incluir también seleccionar el tipo de modulación del diagrama de constelación basándose en los paquetes de sondeo recibidos. Como se ha mencionado, el diagrama de constelación puede presentarse visualmente como el tipo de modulación más alto que se transmitió satisfactoriamente y/o de manera fiable.

También se describe en el presente documento dispositivos inalámbricos configurados para optimizar el tipo de modulación cuando están comunicándose inalámbricamente. Como se ha mencionado anteriormente, estos aparatos pueden ser puntos de acceso configurados para estimar información de EVM (y/o pseudo-EVM) y proporcionar la presentación visual de esta información, por ejemplo, como un diagrama de constelación. Por ejemplo, un dispositivo puede incluir: una radio inalámbrica; una antena; y un controlador acoplado a la radio inalámbrica y configurado para recibir una pluralidad de paquetes de sondeo en donde al menos alguno de los paquetes de sondeo se han modulado con diferentes tipos de modulación, en donde el controlador está configurado para determinar información de magnitud de vector de error (EVM) desde los recibidos de al menos alguno de la pluralidad de paquetes de sondeo; y una salida acoplada al controlador y configurada para emitir uno o ambos de un diagrama de constelación y un histograma basándose en la información de magnitud de vector de error.

El controlador puede configurarse para transmitir una segunda pluralidad de paquetes de sondeo desde la radio y la antena inalámbrica, en donde al menos alguno de los paquetes de sondeo de la segunda pluralidad de paquetes de sondeo se transmite en tipos de modulación diferente (por ejemplo, transmitidos en tres o más tipos de modulación donde cada paquete de sondeo indica/codifica el tipo de modulación en la que está transmitiendo). Por ejemplo, el controlador puede configurarse para recibir al menos tres o más paquetes de sondeo, en donde cada uno de los tres o más paquetes de sondeo se transmite en un tipo de modulación diferente. Un controlador puede configurarse para recibir una pluralidad de paquetes de sondeo, en donde los paquetes de sondeo se transmiten en tipos de modulación diferente seleccionadas a partir del grupo que consiste en: BPSK, QPSK, 16QAM, 64QAM, 256q A m y 1024QAM. El controlador puede configurarse para recibir la pluralidad de paquetes de sondeo que se transmiten de manera repetitiva y secuencial en cada uno de los tres o más tipos de modulación diferente.

En general, el controlador puede configurarse para recibir paquetes de sondeo que codifican información de EVM, que incluye información acerca de paquetes que el controlador transmitió previamente que se recibieron por el dispositivo cliente. Por lo tanto, un aparato puede ser un dispositivo cliente que incluye una radio inalámbrica, antena y un controlador (por ejemplo, un procesador) que también recibe paquetes de sondeo (transmitidos por el AP), y transmite paquetes de sondeo de vuelta al AP y codifica información acerca de los paquetes de sondeo (por ejemplo, información de EVM) que se deriva de los paquetes de sondeo recibidos (paquetes de sondeo del AP).

Por lo tanto, en cualquiera de estos dispositivos y métodos, el controlador puede configurarse para determinar información de EVM codificada en la pluralidad de paquetes de sondeo recibidos y/o basándose en la calidad de los paquetes de sondeo. Por ejemplo, el controlador puede configurarse para determinar información de EVM seleccionando información de EVM de los paquetes de sondeo recibidos basándose en el tipo de modulación de orden más alto recibida por el dispositivo.

En general, el controlador puede configurarse para emitir información de EVM acerca de uno o más enlaces (dispositivos cliente). Por ejemplo, el controlador puede configurarse para emitir tanto un diagrama de constelación como un histograma.

Un controlador puede configurarse para emitir un diagrama de constelación animado generando puntos de datos de pseudo-EVM y actualizar el diagrama de constelación generando nuevos puntos de datos de pseudo-EVM basándose en la información de EVM antes de determinar nueva información de EVM desde los recibidos de al menos alguno de la pluralidad de paquetes de sondeo. Por lo tanto, como se ha mencionado anteriormente, pueden generarse puntos de datos de pseudo-EVM (por ejemplo, generarse aleatoriamente) dentro de un intervalo predeterminado basándose en los datos de EVM ya determinados y/o aproximados, dando la apariencia de una presentación visual dinámica. Por ejemplo, la salida puede configurarse para emitir un diagrama de constelación animado proporcionando puntos de datos de pseudo-EVM basándose en la información de magnitud de vector de error, en donde los puntos de datos de pseudo-EVM están dentro de una desviación típica de la información de magnitud de vector de error.

Se describe en el presente documento un método para la optimización y/o selección automática de la frecuencia de canal y/o el ancho de banda de una red, por ejemplo, de un punto de acceso y sus dispositivos cliente. También se describe en el presente documento aparatos que incluyen dispositivos, y, en particular, dispositivos de punto de acceso, que están configurados para optimizar la frecuencia de canal y/o el ancho de banda (y en algunos casos, cambiar automáticamente la frecuencia de canal y/o el ancho de banda) basándose en información espectral de frecuencia histórica que se remonta al menos 24 horas, pero, en algunos casos, más de 48 horas, 3 días, 4 días, 5 días, 6 días, 7 días, 8 días, 9 días, etc., así como datos de uso (por ejemplo, intensidad de señal) específicos a todos o a alguno del dispositivo o dispositivos que forman la red. La optimización puede tener en cuenta también parámetros de uso específicos de dispositivo basándose en una prioridad aplicada (por ejemplo, una clasificación o calificación por el usuario u otra parte). Esto permite que el aparato optimice de manera más eficaz la frecuencia de canal (y/o el ancho de banda) basándose en las necesidades reales o esperadas de la red.

Por ejemplo, se describe en el presente documento métodos y aparatos para la optimización de la selección de canal para un punto de acceso de una red inalámbrica, que incluye la optimización automática y la selección de canal para la red inalámbrica. La selección de canales puede optimizarse mediante datos de uso e información espectral de frecuencia histórica de todos o un subconjunto de dispositivos inalámbricos (por ejemplo, estaciones) en la red inalámbrica. Por ejemplo, se describe en el presente documento puntos de acceso inalámbricos y métodos de uso de los mismos para optimizar la selección de canal recopilando información espectral histórica de frecuencia (por ejemplo, 24 horas o más) y datos de uso (por ejemplo, intensidad de señal) de dispositivos conectados inalámbricamente al punto de acceso, y determinando una lista de frecuencias que tienen eficiencias espectrales altas, en bits por segundo por un ancho de canal.

Por ejemplo, un método de optimización de la selección de canal para un punto de acceso conectado inalámbricamente a uno o más otros dispositivos puede incluir recopilar, en el punto de acceso, 24 horas o más de información espectral de frecuencia; recopilar, en el punto de acceso, datos de uso para el uno o más otros dispositivos conectados inalámbricamente al punto de acceso; y determinar una clasificación de eficiencia espectral, en bits por segundo por un ancho de canal, para una pluralidad de canales de frecuencia basándose en la información espectral de frecuencia recopilada y los datos de uso.

Un método de optimización de la selección de canal para un punto de acceso conectado inalámbricamente a uno o más otros dispositivos puede incluir recopilar, en el punto de acceso, 24 horas o más de información espectral de frecuencia; recopilar, en el punto de acceso, datos de uso para el uno o más otros dispositivos conectados inalámbricamente al punto de acceso; determinar una clasificación de eficiencia espectral, en bits por segundo por un ancho de canal, para una pluralidad de canales de frecuencia basándose en la información espectral de frecuencia recopilada y los datos de uso; y seleccionar automáticamente el canal para el punto de acceso basándose en la clasificación determinada.

Cualquiera de estos métodos puede incluir seleccionar automáticamente un canal para el punto de acceso basándose en la clasificación determinada.

Además, cualquiera de estos métodos puede incluir presentar visualmente la clasificación de canales de frecuencia basándose en la información espectral de frecuencia recopilada. Presentar visualmente la clasificación puede incluir presentar visualmente algún número de los canales mejor clasificados (por ejemplo, el mejor, el segundo mejor, el tercero mejor, el cuarto mejor, etc.); las clasificaciones/puntuaciones reales no necesitan presentarse visualmente. Por ejemplo, cualquiera de los métodos puede incluir presentar visualmente uno o más de un canal de frecuencia de mejor clasificación basándose en la determinación de una clasificación.

Los métodos para optimizar pueden incluir también permitir que un usuario seleccione gráficamente una frecuencia y presente visualmente una eficiencia espectral para la frecuencia seleccionada basándose en la información espectral de frecuencia recopilada y en los datos de uso. La eficiencia espectral puede denominarse también eficiencia de espectro o eficiencia de ancho de banda y puede hacer referencia a la tasa de información que puede transmitirse a través de un ancho de banda dado en un sistema de comunicación específico.

En cualquiera de los métodos (y aparatos configurados para implementar estos métodos) el usuario puede establecer manualmente el ancho de canal (ancho de banda) y/o puede suponerse una o más anchuras de canal por defecto; por ejemplo, pueden usarse y presentarse visualmente múltiples anchuras de canal. En algunas variaciones, el método y/o aparato pueden determinar automáticamente un ancho de canal basándose en la red, tal como en los datos de uso para los dispositivos de componentes de red y/o las propiedades del AP y/o los dispositivos cliente (por ejemplo, el ancho de banda máximo y/o preferido para los dispositivos de red), etc.

En general, el AP y/o todos o algunos de los dispositivos de cliente pueden configurarse para detectar información espectral. Como se describe en mayor detalle a continuación, el AP y/o todos o algunos de los dispositivos de cliente pueden incluir un receptor configurado como un analizador de espectro, que puede operar en paralelo con el receptor/transmisor de radio para detectar potencia en el espectro dentro de y/o alrededor de la porción del espectro de frecuencia incluyendo los canales operacionales. La información espectral de frecuencia puede recopilarse para cualquier cantidad de tiempo apropiada, tal como para más de 24 horas, más de 48 horas, más de 3 días, más de 4 días, más de 5 días, más de 6 días, más de 7 días, más de 8 días, más de 9 días, etc. Esta información puede recopilarse por el punto de acceso y/o por los dispositivos de cliente, y puede retenerse localmente (por ejemplo, en el AP) y/o almacenarse remotamente (por ejemplo, en la nube). Por ejemplo, recopilar información espectral de frecuencia puede incluir recopilar 7 días o más de información espectral de frecuencia, por ejemplo, en el punto de acceso. Recopilar información espectral de frecuencia puede incluir recopilar información espectral de frecuencia desde cada uno del uno o más dispositivos cliente (aunque la red puede incluir también dispositivos cliente que no monitorizan y/o recopilan información espectral de frecuencia). Recopilar información espectral de frecuencia puede incluir recopilar información espectral de frecuencia que cubre la porción del espectro que va a usarse por la red. Por ejemplo, puede incluirse cualquier intervalo de frecuencia espectral apropiado, por ejemplo, de 5 GHz a 6 GHz (por ejemplo, que cubre la banda de 5 GHz), de 2,4 GHz a 2,5 GHz (por ejemplo, que cubre la banda de 2,4 GHz), de 3,60 a 3,70 (por ejemplo, que cubre la banda de 3,6 GHz), de 60,0 a 61,0 GHz (por ejemplo, que cubre la banda de 60 GHz), etc.

La información espectral de frecuencia puede recopilarse en cualquier tasa apropiada. Por ejemplo, recopilar información espectral de frecuencia puede incluir recopilar información espectral de frecuencia al menos una vez cada hora a partir del uno o más del uno o más otros dispositivos (por ejemplo, una vez cada minuto, una vez cada 2 minutos, una vez cada 5 minutos, una vez cada 10 minutos, una vez cada 15 minutos, una vez cada 20 minutos, una vez cada 30 minutos, una vez cada 45 minutos, una vez cada hora, una vez cada 2 horas, una vez cada 3 horas, una vez cada 4 horas, una vez cada 5 horas, una vez cada 6 horas, una vez cada 7 horas, una vez cada 8 horas, una vez cada día, etc.).

Pueden recopilarse datos de uso en el punto de acceso para todos o algunos de los dispositivos (por ejemplo, dispositivos cliente, CPE, etc.). En general, los datos de uso pueden hacen referencia a la intensidad de la señal entre el dispositivo y el AP al que está comunicando. Por ejemplo, recopilar los datos de uso puede incluir recopilar una intensidad de señal transmitida y recibida para el uno o más otros dispositivos conectados inalámbricamente al punto de acceso. Recopilar los datos de uso puede incluir recopilar datos que incluyen el porcentaje de tiempo que el uno o más otros dispositivos están usando un canal. Puede usarse o incluirse cualquier otro dato de uso para los dispositivos conectados a la red.

En general, pueden usarse todos o un subconjunto de los dispositivos de cliente conectados al punto de acceso para determinar entonces la eficiencia espectral de una pluralidad de diferentes frecuencias para diferentes canales. En algunas variaciones puede usarse un subconjunto de los dispositivos cliente. Por ejemplo, los dispositivos de cliente pueden clasificarse o ponderarse y usarse estas clasificaciones/pesos para calcular la eficiencia espectral. En general, para cada dispositivo (por ejemplo, para cada dispositivo cliente que se comunica con el punto de acceso), puede usarse la información espectral para ese dispositivo y la intensidad de señal para la comunicación entre el dispositivo y el AP para determinar una tasa de datos (tasa de datos esperada) o capacidad. Por ejemplo, puede usarse la intensidad de señal y la información espectral de frecuencia histórica para determinar una señal a interferencia más ruido (SINR) que, en el contexto de cada dispositivo (por ejemplo, dispositivo cliente) que se comunica con el AP, puede usarse para determinar una tasa de datos. Por ejemplo, puede usarse una tabla de correspondencia específica a cada dispositivo cliente (o tipo de dispositivo cliente) para determinar tasa de datos de la SINR. La tasa de datos puede a continuación dividirse entre el ancho de canal para proporcionar una eficiencia espectral. Cuando hay múltiples dispositivos en la red (por ejemplo, múltiples dispositivos cliente/CPE), pueden combinarse las tasas de datos (por ejemplo, el promedio, la mediana, la media ponderada, etc.) de alguna manera, o puede usarse el promedio máximo o mínimo. En algunas variaciones, únicamente pude usarse el más bajo (peor caso) o el más alto (mejor caso) o algún número de dispositivos de tasa de datos más baja o más alta para determinar una tasa de datos agregada que puede usarse para determinar la eficiencia espectral. Como alternativa o adicionalmente, puede determinarse la tasa de datos agregada para la red que puede usarse para determinar la eficiencia espectral global para una frecuencia usando un subconjunto de dispositivos que pueden cumplir algún criterio determinado. Por ejemplo, pueden usarse únicamente dispositivos que están en los n mejores dispositivos basándose en su eficiencia de estación, como se ha descrito anteriormente, para determinar la eficiencia espectral.

Por lo tanto, puede determinarse un conjunto de eficiencias espectrales para diferentes canales y este conjunto de eficiencias espectrales puede clasificarse (por ejemplo, de la eficiencia espectral más alta a la más baja). Por lo tanto, determinar una clasificación de eficiencia espectral para cada uno de una pluralidad de canales de frecuencia puede incluir determinar una capacidad de canal para cada uno de una pluralidad de canales (por ejemplo, determinando una tasa de datos promedio o mínima a partir de la información espectral recopilada) y dividir la capacidad de canal entre el ancho de canal.

También se describe en el presente documento aparatos que están configurados para optimizar la selección de canal, y, en particular, se describe en el presente documento puntos de acceso que están configurados para determinar canales de frecuencia óptimos dentro de un intervalo o frecuencias basándose en la información de uso e información espectral histórica de frecuencia para dispositivos cliente que están en comunicación inalámbrica con el punto de acceso. Por ejemplo, un dispositivo de punto de acceso inalámbrico configurado para la selección de canal para el punto de acceso puede incluir: una radio inalámbrica; una antena; y un controlador configurado para recopilar, recibir y almacenar 24 horas o más de información espectral de frecuencia, y para recibir y almacenar datos de uso para uno o más dispositivos que están conectados inalámbricamente al punto de acceso; en donde el controlador está configurado para determinar una clasificación de eficiencia espectral, en bits por segundo por un ancho de canal, para una pluralidad de canales de frecuencia basándose en la información espectral de frecuencia recopilada y los datos de uso, y para presentar uno o más de los canales de frecuencia de clasificación más alta o seleccionar automáticamente el canal para el punto de acceso basándose en la clasificación determinada.

El controlador puede configurarse para establecer automáticamente el canal de la radio inalámbrica basándose en el canal de frecuencia de clasificación más alta. En los métodos y aparatos para seleccionar automáticamente el canal, puede usarse un tiempo de permanencia mínimo (y puede prestablecerse o ser ajustable por el usuario). El canal puede no cambiarse hasta que haya caducado el tiempo de permanencia mínimo (por ejemplo, 1 segundo, 10 segundos, 30 segundos, 1 minuto, 2 minutos, 5 minutos, 10 minutos, 15 minutos, etc.).

Los métodos y aparatos descritos en el presente documento pueden configurarse de modo que pueda mostrarse al usuario una figura que representa un intervalo de frecuencias y los mejores (optimizados) canales indicados, así como su puntuación (por ejemplo, la eficiencia espectral) mostrada. En algunas variaciones, el usuario puede también seleccionar o introducir manualmente una frecuencia particular y puede mostrarse también la eficiencia espectral para este canal. El usuario puede también introducir manualmente el ancho de canal (o puede seleccionar un ancho de canal desde un menú de opciones) y/o puede seleccionar el intervalo de frecuencia de interés para que se optimice dentro. Por lo tanto, cualquiera de los aparatos descritos en el presente documento puede configurarse para emitir el uno o más de los canales de frecuencia de clasificación más alta a un dispositivo de visualización. Por ejemplo, el controlador puede incluir o puede comunicarse con una interfaz de usuario gráfica que está configurada para presentar visualmente información espectral de frecuencia en diferentes frecuencias y etiquetar uno o más de los canales de frecuencia de clasificación más alta en la pantalla. Por ejemplo, el controlador (AP) puede alojar una dirección específica de dispositivo que presenta visualmente y recibe (por ejemplo, entrada de usuario) cualquiera de la información descrita en el presente documento. Como alternativa o adicionalmente, el AP puede configurarse para transmitir la información a un servidor de terceros o dispositivo para su presentación visual.

En general, cualquiera de los dispositivos (por ejemplo, dispositivos de AP) descritos en el presente documento puede incluir una salida configurada para emitir el uno o más de los canales de frecuencia de clasificación más alta.

El controlador puede configurarse para recopilar información espectral de frecuencia durante 48 horas o más.

Un método de selección de una frecuencia de canal y ancho de banda para cambiar una red que comprende un punto de acceso y una pluralidad de estaciones puede incluir: recibir desde un analizador de espectro en cada una de las estaciones una descripción de la potencia en una pluralidad de frecuencias en una o más veces para determinar un ruido ambiente suelo para cada frecuencia en la pluralidad de frecuencias; ponderar cada ruido ambiente suelo por un peso de factor específico a cada frecuencia; determinar una bondad de cada uno de una pluralidad de canales basándose en las frecuencias ponderadas; y presentar una lista de la pluralidad de canales clasificados por la bondad determinada.

Un método de selección de una frecuencia de canal y ancho de banda para cambiar una red que comprende un punto de acceso y una pluralidad de estaciones, comprendiendo el método: recibir desde un analizador de espectro en cada una de las estaciones una descripción de la potencia en una pluralidad de frecuencias en una o más veces para determinar un ruido ambiente suelo para cada frecuencia en la pluralidad de frecuencias; determinar una tasa de datos conseguible para una pluralidad de canales; determinar una bondad de cada canal de la pluralidad de canales basándose en el ruido ambiente suelo para un subconjunto de la pluralidad de frecuencias dentro de cada canal y la tasa de datos conseguible determinada de cada canal; y presentar una lista de la pluralidad de canales clasificados por la bondad determinada.

Breve descripción de los dibujos

La Figura 1 es una representación gráfica de un indicador de la eficiencia de un punto de acceso para monitorizar el estado de un AP de una red inalámbrica, mostrado como un gráfico de barras. En este ejemplo, se etiqueta un subconjunto de las estaciones que se comunican con el AP (por ejemplo, n=10) y se muestra la eficiencia de la estación (como se describe en el presente documento) en el eje y mientras que se muestra el tiempo aéreo activo promedio de la estación (como se describe en el presente documento) en el eje z.

La Figura 2 es otra variación de un indicador de la eficiencia de un punto de acceso para monitorizar el estado de un AP de una red inalámbrica, mostrado como un gráfico radial. En este ejemplo, se etiqueta un subconjunto de las estaciones que se comunican con el AP (por ejemplo, n=10) y se muestra la eficiencia de la estación (como se describe en el presente documento) como la distancia radial, mientras que se muestra el tiempo aéreo activo promedio de la estación (como se describe en el presente documento) como la distancia angular.

La Figura 3 es un ejemplo de código Merlin y WASP (conjuntos de chips Wifi de Qualcomm Atheros) que devuelve una duración de transmisión, la duración de intentos satisfactorios (que puede ser 0 para un fallo total) y la duración total de los intentos fallidos.

La Figura 4 (parte 1) y la Figura 4 (parte 2) son un ejemplo de código Merlin y WASP (conjuntos de chips Wifi de Qualcomm Atheros) para funciones que pueden contabilizar el tiempo aéreo usado por cada paquete y que resetean la acumulación después de un intervalo transcurrido y hacen el promedio.

La Figura 5 es un ejemplo de una pantalla que muestra un histograma de EVM y un diagrama de constelación que ilustra una instantánea del rendimiento de un sistema de radio/antenas inalámbricas ilustrativo.

La Figura 6 ilustra un método para generar un histograma de valores de EVM (por ejemplo, CINR) como se describe en el presente documento.

La Figura 7 es otro ejemplo de un diagrama de constelación que puede generarse, por ejemplo, usando puntos pseudo-EMV que ilustran la distribución del EVM alrededor de puntos ideales, como se ilustra en el presente documento.

La Figura 8 ilustra una vista ampliada de la distribución de puntos pseudo-EVM en el diagrama de constelación de la Figura 7. Las Figuras 9A-9C ilustran variaciones de interfaz de usuario (UI) ilustrativas que muestran el uso de diagramas de constelación e histogramas de datos de EVM (CINR) como se describe en el presente documento. La Figura 10 es una tabla que ilustra parámetros y variables para una variación de un método de determinación de representaciones de constelación y/o histogramas.

Las Figuras 11A y 11B ilustran paquetes de EVM ilustrativos (por ejemplo, paquetes de sondeo/solicitudes de medida de EVM e informes de EVM).

La Figura 12 es un ejemplo (mostrado como código de Matlab) de un método para determinar la desviación típica del EVM (EVM estimado) que puede usarse para generar un diagrama de constelación como se describe en el presente documento.

La Figura 13 (partes 1, 2 y 3) es un ejemplo (mostrado como código de Matlab) de un método para buscar diversos puntos de QAM "limpios" (por ejemplo, ideales).

La Figura 14 (partes 1, 2 y 3) es un ejemplo (mostrado en código de Matlab) de un método para generar muestras de ruido gaussiano para los valores de eVm estimados para crear la nube de puntos que representa la distribución de valores de EVM en un diagrama de constelación.

La Figura 15 es un ejemplo (mostrado como código de Matlab) de un método que puede usarse para calcular la colocación de segmentos de valores de EVM estimados (CINR) cuando se genera un histograma.

La Figura 16 es otro ejemplo de una representación gráfica de un indicador de la eficiencia de un punto de acceso para monitorizar el estado de un AP de una red inalámbrica, mostrado como un gráfico de barras.

La Figura 17 ilustra esquemáticamente la frecuencia central y el ancho de banda.

La Figura 18 ilustra gráficamente la diferencia entre nivel de potencia de recepción, ruido ambiente suelo y ruido térmico y la relación de portadora instantánea a ruido de interferencia (CINR).

La Figura 19 ilustra esquemáticamente una variación de un método de determinación de la bondad de un canal basándose una tasa de datos conseguible estimada de ese canal.

La Figura 20 ilustra esquemáticamente una variación de un método de un método de determinación de la bondad de un canal basándose en tasa de datos conseguible promedio.

La Figura 21 ilustra esquemáticamente una variación de un paquete de información de espectro.

La Figura 22A muestra un ejemplo de un cálculo para determinar la bondad a través de un ancho de banda. La Figura 22B ilustra esquemáticamente una variación del uso de información de canal e información del dispositivo o dispositivos conectados para determinar la "bondad" del ancho de banda.

La Figura 23 es un ejemplo de un método de determinación de eficiencia espectral de una pluralidad de canales dentro de un intervalo de frecuencia.

La Figura 24A ilustra un ejemplo de una interfaz de usuario que muestra algunas de las métricas de red descritas en el presente documento, que incluyen diagramas de constelación pseudo-dinámicos. La Figura 24B muestra la interfaz de usuario de la Figura 24A con una herramienta de optimización de canal superpuesta en la parte superior de la interfaz de usuario. La Figura 24C es una vista ampliada de la herramienta de optimización de canal, que muestra un ejemplo de una salida de la optimización de canal; esta herramienta puede usarse también para proporcionar control de usuario de algunos de los parámetros usados para optimizar la selección de canal (por ejemplo, intervalo de frecuencia, ancho de banda de canal, etc.).

La Figura 25 ilustra otro ejemplo de una salida (herramienta de optimización) para optimizar la selección de canal de una red (por ejemplo, un punto de acceso). En este ejemplo, el AP no ha calculado/optimizado aún los canales basándose en eficiencia espectral puesto que no se ha seleccionado el ancho de banda de canal (ancho de canal). La herramienta en este ejemplo, es una interfaz de usuario que muestra otros dispositivos (dispositivos cliente) que se comunican inalámbricamente con el AP, así como un indicador gráfico (mapa de calor) de la información espectral de frecuencia para cada dispositivo.

La Figura 26 es otro ejemplo de la salida gráfica (herramienta) de un AP que muestra los 3 mejores canales basándose en la determinación de las clasificaciones de eficiencia espectral como se describe en el presente documento.

La Figura 27 es otro ejemplo de la herramienta de AP para optimizar la selección de canal mostrada en las Figuras 25 y 26 con un ancho de canal diferente (por ejemplo, 60 MHz) seleccionado.

La Figura 28 es otro ejemplo de la herramienta de AP mostrada en las Figuras 25-27, con un ancho de canal seleccionado de 30 MHz y un intervalo de frecuencia más estrecho para optimizarse a través.

La Figura 29 es un ejemplo de una herramienta de AP (salida gráfica) para un AP que está configurado para optimizar la selección de canal. En este ejemplo, el AP está operando en una configuración punto a punto (PTP). En este ejemplo, el AP emite un par de gráficos que muestran la información espectral de frecuencia local para el AP (superior, local) y el dispositivo con el que se está comunicando (inferior, remoto). La herramienta es de otra manera similar a la variación mostrada en la Figura 25.

La Figura 30 ilustra otro ejemplo del aparato de la Figura 29, en el que se ha seleccionado el ancho de canal y los tres mejores canales que tienen la eficiencia espectral más alta para este ancho de banda indicado.

La Figura 31 es otro ejemplo del aparato de la Figura 29, que muestra la selección de un ancho de canal diferente (por ejemplo, 30 MHz) que da como resultado diferentes canales optimizados.

La Figura 32 es otro ejemplo del aparato de la reivindicación 30, que ilustra la selección de una banda de frecuencia más estrecha para optimizar a través (similar al ejemplo de punto a multipunto mostrado en la Figura 28).

La Figura 33 es una ilustración esquemática de un aparato (por ejemplo, AP) configurado para optimizar la selección de canal como se describe en el presente documento.

Descripción detallada

Se describen en el presente documento aparatos y métodos para monitorizar el estado de la red, que incluye, en particular, el estado de un punto de acceso (AP). El estado puede determinarse y presentarse como una métrica gráfica que informa de manera rápida y útil (de un vistazo) a un operador de red (por ejemplo, administrador, proveedor de WISP, etc.) de otro proveedor que da servicio a una red, información acerca de la eficiencia global y específica de la red (por ejemplo, el AP). Por ejemplo, se describen en el presente documento sistemas y métodos para preparar y presentar visualmente una métrica, incluyendo métricas gráficas, del estado de la red. Un sistema puede incluir, por ejemplo, un medio de almacenamiento legible por ordenador no transitorio que almacena un conjunto de instrucciones que pueden ejecutarse por un procesador que hacen que el procesador presente las métricas descritas.

En general, las métricas descritas en el presente documento presentan un subconjunto de información seleccionado y relevante de la red que es más relevante para el estado global que lo que puede requerirse por un operador de red. Esta información se determina, en general, en una base periódica y actualizada, y puede incluir o incorporar tanto la información más reciente (por ejemplo, dentro de los últimos pocos segundos a minutos) así como la histórica más reciente (por ejemplo, de los minutos previos, horas, días, semanas, meses, etc.).

Parte I: Clasificación de red de dispositivos (por ejemplo, CPE)

Como se ha mencionado, el estado de la red global (o red parcial), que incluye, en particular, el estado de uno o más puntos de acceso de una red, puede monitorizarse proporcionando información a/desde cada una (por ejemplo, todas o la mayoría) de las estaciones que se comunican con el punto de acceso dentro de un periodo de tiempo predeterminado (por ejemplo, horas, días, semanas, meses, años) y usando un subconjunto de estas estaciones (por ejemplo, las "mejores" estaciones) para presentar información acerca de su impacto en la red/punto de acceso. En general, la información usada para determinar estas métricas puede monitorizarse en el punto de acceso y en la estación e intercambiarse entre ellos. Esta información puede almacenarse y manipularse de otra manera para determinar estimaciones para la eficiencia global de cada estación, así como la información de uso real. En general, esta información puede incluir el periodo de tiempo/intervalo más reciente (por ejemplo, periodo de muestra de 30 segundos) y/o puede incluir (o puede no incluir) información histórica, que puede ponderarse de modo que se destacan o dejan de destacarse los datos actuales. También, en cualquiera de las variaciones descritas en el presente documento, puede determinarse empíricamente la eficiencia y tiempo de actividad para cada estación y/o puede compararse con lo ideal o la información proyectada, basándose en especulaciones de equipo.

Por ejemplo, en general, puede rastrearse el tiempo aéreo de transmisión de un paquete entre cada estación y un punto de acceso. Este es el tiempo aéreo real usado por un paquete, que incluye todos los reintentos. Este se calcula después de que la transmisión esté completa. Para cada paquete puede usarse lo siguiente: Duración de transmisión de paquete total: Dt; Duración de intentos fallidos: Df; Duración de intentos satisfactorios: Ds. En general, Dt = Df+ Ds.

Se muestra un código Merlin y WASP (conjuntos de chips Wifi de Qualcomm Atheros) ilustrativo en la Figura 3, que devuelve la duración de transmisión real y también devuelve la duración del intento satisfactorio (que puede ser 0 para un fallo total), y la duración total de los intentos fallidos.

Puede determinarse también el tiempo aéreo de paquete por STA de TX y la contabilización de la tasa de error entre el punto de acceso y cada estación. Esto puede hacerse usando un mecanismo de acumulación y promedio sencillo. Por ejemplo, el valor Dt para el paquete puede acumularse en una base por STA en una variable "totalaccumairtime". Esto puede hacerse a través del tiempo 'Ai' que es el intervalo de promedio. De manera similar, los valores Df y Ds pueden acumularse en una base por STA (totalaccumfail y totalaccumsucc). Una vez que acumulamos más de Ai cantidad de tiempo, es decir, duración transcurrida De > Ai, puede calcularse el porcentaje de uso de tiempo aéreo para el periodo transcurrido actual, por ejemplo, como sigue: tiempo aéreo = (totalaccumairtime * 100)/De

De manera similar, puede calcularse la tasa de errores de paquetes para el periodo transcurrido actual como: por = (totalaccumfail * 100)/(totalaccumsucc totalaccumfail).

Obsérvese que esto añade automáticamente más peso a los paquetes que son más largos en duración en comparación con simplemente contabilizar intentos satisfactorios y fallidos.

Puede a continuación añadirse el tiempo aéreo y la PER para el periodo transcurrido actual, en un promedio. En un ejemplo, usando un promedio exponencial: avg_airtime = (avg_airtime airtime)/2 avg_per = (avg_per per)/2.

Después del promedio, pueden resetearse las variables de acumulación: totalaccumairtime = totalaccumfail = totalaccumsucc = 0. El procedimiento para resetear la acumulación puede necesitar también que se solicite cuando un agente remoto (por ejemplo, la nube) accede a estos valores para construir un latido si no hubiera transmisiones adicionales a la STA que provocaran que se ejecutara la función de contabilidad.

Se muestra código Merlin y WASP ilustrativo en la Figura 4 parte 1 y parte 2, que muestra una función ilustrativa (_do_sta_packet_accounting) que contabiliza el tiempo aéreo usado por cada paquete, y una función (_do_sta_tx_stats_refresh) que resetea la acumulación después de un intervalo transcurrido y hace el promedio. Por ejemplo, _do_sta_packet_accounting puede solicitarse, en general, únicamente durante una operación TXDONE. Pero en el caso cuando haya algunas transmisiones a la estación y ninguna después de eso, debe invocarse la función _do_sta_tx_stats_refresh en el momento cuando el agente de la nube envía el latido.

Pueden determinarse también los tiempos aéreos de enlace descendente y de enlace ascendente. Por ejemplo, en un AP, las rutinas anteriormente descritas se contabilizarán para la porción de 'ENLACE DESCENDENTE' del tiempo aéreo y la tasa de errores de paquetes para cada estación. En la STA, las rutinas contabilizarán la porción de 'ENLACE ASCENDENTE' del tiempo aéreo y la tasa de errores de paquete para la dirección de STA->AP. Se requieren modificaciones del protocolo de interrogación para que el AP y la STA comuniquen estos valores entre sí de modo que pueda determinarse el tiempo aéreo total

Como se ha mencionado, pueden realizarse modificaciones de protocolo de interrogación. Como parte del protocolo de interrogación en la sección de estadísticas del paquete de respuesta de interrogación (enviado por la estación) un sistema puede comunicar el tiempo aéreo de la estación y la tasa de errores de paquetes al A p . La porción de estadísticas típicamente puede ya contener la tasa PHY del control de tas actual en Kbps y la tasa PHY máxima posible de acuerdo con la máscara de cadena. Por ejemplo, en algunos sistemas el AP ya evalúa las estadísticas de cada STA. Como parte de ese proceso, el AP actualiza el tiempo aéreo de las estaciones Tx y por los correspondientes campos de RX. Por ejemplo, sta->rx_airtime_avg y sta->rx_per_avg.

De la misma manera, como parte de la sección de estadísticas del paquete de solicitud de interrogación (enviado por el AP), un sistema puede comunicar el tiempo aéreo de TX de la estación y la tasa de errores de paquete a la s Ta .

La STA puede también actualizar el tiempo aéreo de TX y la PER en correspondientes campos de TX.

En general, puede determinarse la capacidad aislada del enlace descendente/enlace ascendente. Por ejemplo, puede determinarse ISOLATED_CAPACITY como ISOLATED_CAPACITY = (PHYRATE * MAC_EFFICIENCY_PERCENT * (100 - PER))/10000. Puesto que tenemos PHYRATE y PER en ambas direcciones, tendremos dos valores separados capacidad aislada de enlace descendente y capacidad aislada de enlace ascendente. MAC_EFFICIENCY_PERCENT puede ser una constante basada en el sistema. Por ejemplo, en un sistema 802.11ac, puede usarse el 75 % y/o puede determinarse empíricamente. En otras palabras, estos valores pueden indicar el caudal potencial si la estación estuviera usando la red en solitario (es decir aislada).

Este valor puede confirmarse para confirmar que un abonado no está limitado en RF, es decir, el operador puede suscribir en exceso su AP, pero las características RF pueden ser buenas, y, en este caso, el caudal real puede ser inferior, pero no es inferior debido a la RF por la que él puede necesitar tomar alguna medida.

Puede determinarse el tiempo aéreo total y la capacidad aislada. El TOTAL_AIRTIME puede ser la suma de los tiempos aéreos de ENLACE DESCENDENTE y ENLACE ASCENDENTE. La TOTAL_ISOLATED_CAPACITY es típicamente el promedio de la capacidad aislada de ENLACE DESCENDENTE y ENLACE ASCENDENTE.

Como se ha mencionado anteriormente, en general, los métodos y sistemas descritos en el presente documento, pueden operarse, refrescarse y/o actualizarse durante un "latido" del agente remoto (por ejemplo, la nube). En general, el latido es la transmisión de parámetros operacionales desde las estaciones y/o el Ap a un sitio remoto (por ejemplo, un servidor en la nube o similares) y/o al Ap u otro AP. Este latido se transmite a intervalos regulares, tal como cada 30 segundos (o cualquier otro periodo de tiempo apropiado). El latido de la nube puede comunicar el tiempo aéreo promedio (ambas direcciones), por promedio, tasa phy, tasa máxima phy, capacidad de enlace descendente, capacidad de enlace ascendente a la nube.

Pueden realizarse cálculos de manera remota, incluyendo en la nube. En la nube, pueden realizarse los siguientes cálculos en cada latido (además de almacenar los valores de latido actuales en almacenamiento):

IF HEARTBEATS_SINCE_RESET > WINDOW_SIZE THEN

ACTIVE_AIRTIME_COUNTER /= 2

ACTIVE_AIRTIME_ACCUMULATION /= 2

HEARTBEATS_SINCE_RESET = 0

ENDIF IF TOTAL_AIRTIME > Y THEN

ACTIVE_AIRTIME_ACCUMULATION = TOTAL_AIRTIME

ACTIVE_AIRTIME_COUNTER++

AVG_ACTIVE_AIRTIME = (AVG_ACTIVE_AIRTIME TOTAL_AIRTIME)/2 ENDIF HEARTBEATS_SINCE_RESET++

puede definirse WINDOW_SIZE basándose en el intervalo de latido normal para evitar cualquier desbordamiento.

Para un latido de 30 segundos, habrá 2880 latidos en una ventana de 24 horas. Por lo tanto, puede definirse WINDOW_SIZE como 2880. El código anterior acumula los periodos de tiempo aéreo cuando la actividad de la estación era mayor de Y. Y debe definirse de manera ideal como 100/NUMBER_OF_STATIONS_ON_CONNECTED_AP. Para un AP con 50 estaciones, Y sería el 2 % para compartir de manera equitativa la red. Y, en un caso de este tipo, acumulamos tiempos aéreos para tiempos cuando el uso se encuentra por encima del 2 %.

La acumulación se resetea a la mitad después de que cruzamos el tamaño de ventana. Esto usará esencialmente 1/2 peso para datos pasados.

Puede también estimarse o calcularse la eficiencia de la estación. Por ejemplo, la eficiencia de la estación se calcula por una relación sencilla de su capacidad aislada total a AP_MAX_CAPACITY como un porcentaje: STA_EFFICIENCY = (TOTAL_ISOLATED_CAPACITY * 100)/AP_MAX_CAPACITY

Donde:

AP_MAX_CAPACITY = (MAX_PHY_RATE_OF_AP * MAC_EFFICIENCY_PERCENT)/100

Como se ha mencionado anteriormente, cuando se prepara para determinar la presentación visual (y el análisis del estado de la red/AP), pueden determinarse los "mejores" usuarios. En algunas variaciones, pueden determinarse estos mejores usuarios en la nube. Para un AP dado, el método (o un procesador, que incluye un servidor remoto o la "nube") puede obtener una lista de estaciones, que enumera todas las estaciones que se comunican con el AP durante el intervalo de tiempo predeterminado (por ejemplo, horas, días, semanas, meses, etc.). Para cada estación, el sistema (o método) puede calcular un índice de uso ("Ui") como sigue:

Ui = ACTIVE AIRTIME ACCUMULATION/ACTIVE AIRTIME COUNTER

Las estaciones pueden a continuación ordenarse como sigue: (1) por valor Ui MÁS SUPERIOR; (2) si dos estaciones tienen el mismo valor Ui, ordenar por LOWER TOTAL_ISOlATe D_CAPACITY. A partir de esta lista ordenada seleccionar el primer N. Estos serán los MEJORES N usuarios durante las últimas 24 horas. La 'CAPACIDAD DE SER EL MEJOR' no es necesariamente de acuerdo con solamente el tiempo aéreo, sino también de acuerdo con una capacidad inferior y tiempo aéreo, y por clientes que se encuentran a ráfagas. Por ejemplo, n puede ser 10 (aunque puede elegirse cualquier número apropiado).

PRESENTACIÓN VISUAL GRÁFICA

Al preparar la presentación visual, el método o sistema pueden presentar un gráfico de "ventana de TDMA", como se muestra en la Figura 1. En este ejemplo, la imagen se forma ordenando las N estaciones MEJORES anteriormente determinadas por la STA_EFFICiEn CY en orden descendente. Se usa el valor AVG_ACTIVE_AIRTIME para el eje horizontal, y STA_EFFICIENCY para el eje vertical. El valor máximo para el eje vertical es el valor de capacidad máxima posible del AP = AP_MAX_CAPACITY. En la Figura 1, el valor máximo del eje horizontal es el valor SUM_OF_TOP_N(AVG_ACT_AIRTIME).

La eficiencia del AP puede determinarse de manera inmediata e intuitiva a partir de la Figura 1 basándose en la cantidad global de sombreado 102. Por ejemplo, la eficiencia del AP puede considerarse como el área de esta área sombreada 102 (con color), en comparación con la región 105 no sombreada. En la Figura 1, cada estación puede identificarse de manera inequívoca por un color; las estaciones pueden etiquetarse también o identificarse cuando se hace clic o se "pasa el ratón sobre" la región sombreada que corresponde a la estación. Como consecuencia de la técnica/sistema anteriormente descritos, únicamente se consideran las N MEJORES estaciones seleccionadas anteriormente al determinar la eficiencia del AP. Por lo tanto:

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)

Como se ha mencionado anteriormente, puede usarse cualquier presentación gráfica o técnica apropiada para presentar visualmente esta información. Por ejemplo, la Figura 2 ilustra otra representación gráfica del estado de la red, en la que se usa un eje radial. En este ejemplo, se muestra el valor AVG_ACTIVE_AIRTIME como la distancia angular (porción del círculo), mientras que se muestra STA_EFFICIENCY para el radio de cada segmento del círculo que corresponde a las estaciones individuales (clasificadas por las mejores estaciones). La eficiencia del AP puede determinarse de manera inmediata e intuitiva a partir de la Figura 2, como anteriormente para la Figura 1, basándose en la cantidad global de sombreado 202 en comparación con las regiones no sombreadas 205.

ESTIMAR Y PRESENTAR VISULAMENTE LA MAGNITUD DE VECTOR DE ERROR

Cualquiera de los sistemas descritos en el presente documento puede generar un histograma y/o diagrama de constelación basándose en la magnitud de vector de error (EVM). Un EVM, en ocasiones también denominado error de constelación de recepción o RCE, tradicionalmente es una medida usada para cuantificar el rendimiento de un transmisor y/o receptor de radio digital. Como se ha descrito anteriormente, una señal enviada por un transmisor o recibida por un receptor ideal tendría todos los puntos de constelaciones de manera precisa en las ubicaciones ideales (dependiendo del tipo de modulación), sin embargo, imperfecciones tales como la fuga de la portadora, baja relación de rechazo de imagen, ruido de fase, etc., pueden provocar que los puntos de constelaciones reales se desvíen de estas ubicaciones ideales. EVM puede pensarse como una medida de cómo de lejos están los puntos de las ubicaciones ideales. El ruido, la distorsión, las señales espurias y el ruido de fase todos degradan el EVM, y, por lo tanto, el EVM proporciona una medida de la calidad del receptor o transmisor de radio para su uso en las comunicaciones digitales.

Aunque se mide el EVM del transmisor de manera tradicional por equipo especializado, que demodula la señal recibida de una manera similar a cómo lo hace un demodulador de radio real, sería de ayuda proporcionar una medida de EVM (y presentación gráfica de EVM) que pueda determinarse y visualizarse rápida y fácilmente durante la operación normal de una radio (transmisor y/o receptor).

Un vector de error es un vector en el plano I-Q entre el punto de constelación ideal y el punto recibido por el receptor. En otras palabras, es la diferencia entre los símbolos recibidos reales y los símbolos ideales. El EVM puede pensarse como la potencia promedio del vector de error, normalizada a la potencia de señal. Para el formato de porcentaje, puede usarse promedio de la raíz cuadrática media (RMS). El EVM puede ser igual a la relación de la potencia del vector de error a la potencia de raíz cuadrática media (RMS) de la referencia. EVM, como se define de manera convencional para modulaciones de portadora única, es una relación de la potencia media a una potencia pico. Debido a que la relación entre la potencia de señal pico y media es dependiente de la geometría de la constelación, diferentes tipos de constelación (por ejemplo 16-QAM y 64-QAM), sometidos al mismo nivel medio de interferencia, informarán diferentes valores de EVM. EVM, como se define para modulaciones de múltiples portadoras, puede ser una relación de dos potencias medias independientemente de la geometría de constelación. En esta forma, EVM está relacionado con la relación de error de modulación, la relación de potencia de señal media a potencia de error media.

Como se usa en el presente documento, la relación de portadora a ruido de interferencia (CINR) es un intermediario excelente para EVM. Por ejemplo, en la implementación, los paquetes de sondeo específicos a dos o más tipos de modulación conocidos (predeterminados) pueden transmitirse y recibirse entre dispositivos (por ejemplo, entre el AP y el CPE). El hardware de recepción puede detectar el paquete recibido, y analizar los descriptores en el paquete para determinar una estimación para EVM basándose en la relación de ruido de portadora a interferencia. Por ejemplo, el hardware puede detectar un paquete de sondeo particular (que corresponde a un tipo de modulación particular), y puede analizar descriptores del paquete, y esta información puede embeberse en una señal de EVM que se informa para presentación visual concurrente (inmediata o ligeramente retardada) o posterior (histórica), por ejemplo, como un histograma y/o diagrama de constelación.

Esta determinación de EVM (usando paquetes de sondeo predeterminados) puede realizarse por todas o algunas de las radios en la red (por ejemplo, y puede estar designado y/o integrado en el conjunto de chips de la radio). El EVM determinado de esta manera (y descrito en más detalle a continuación) puede proporcionar una estimación aproximada del EVM para la conexión entre dispositivos, y puede presentarse visualmente/presentarse o usarse como una indicación de la calidad de transmisión, que puede medirse por el dispositivo que demodula la señal y calcula el ruido. Por ejemplo, el EVM que informa el dispositivo (por ejemplo, y este informe puede realizarse a un nodo, tal como un AP y/o puede transmitirse a una localización remota, tal como un servidor), puede ser más que simplemente información de SNR. El EVM puede hacer uso de señales piloto embebidas en el paquete; el dispositivo o dispositivos típicamente detectan la señal piloto (de sondeo) y saben qué debería ser, y pueden a continuación calcular la SNR de la señal piloto. Esta puede informarse como el EVM (por ejemplo, CINr , o relación de ruido de portadora a interferencia).

Como se ha mencionado anteriormente, las estimaciones de EVM (EVM) medidas a través de un periodo de tiempo como se describe en el presente documento pueden mostrarse usando un histograma. Por ejemplo, puede determinarse una medición de EVM entre dos (o en algunos casos más) dispositivos para cada paquete de sondeo o conjunto de paquetes de sondeo (donde un conjunto puede corresponder a un conjunto completo de tipos de modulación predeterminados, por ejemplo, MCS 3, 5 y 8, en referencia a la tabla de la Figura 10, descrita a continuación, en la que MCS 3 corresponde al tipo de modulación y la tasa de codificación BPSK, MCS 5 es 64QAM y MCS 8 es 256QAM.

Por ejemplo, un histograma puede tomar 64 muestras de EVM medidas y usarlas para presentar visualmente el histograma (histograma de CINR o histograma de EVM) que muestra visualmente el EVM (basándose en esta ventana de tiempo necesaria para acumular las 64 muestras). Como se ilustrará a continuación, estos histogramas, que agregan el EVM estimado/aproximado basándose en paquetes de sondeo para dos o más (por ejemplo, tres o más, por ejemplo, cuatro o más) paquetes de sondeo específicos de modulación, para una ventana de tiempo que corresponde a x estimaciones de EVM recibidas. Por ejemplo, el histograma para CINR (EVM estimado) puede indicar que el enlace tiene mejor que 20 dB CINR/EVM, pero también indica una agrupación cerca de intervalo de 10-20 dB bajo.

Como se ha mencionado, en general, el uso de estos paquetes de sondeo específicos del tipo de modulación puede permitir la estimación de EVM. Debido a esto, los EVM estimados descritos en el presente documento pueden denominarse también como SNR en el receptor, que puede incluir la distorsión en el transmisor en la señal transmitida, y puede incluir también ruido térmico en el receptor y en el canal de interferencia. Aunque puede ser deseable eliminar la distorsión de transmisión (dependiendo del MCS que se transmitió), en general, diferentes MCS (modulaciones) transmiten con diferentes distorsiones, debido a una compensación entre la potencia y el modo. Transmitir a potencia inferior puede dar como resultado una transmisión más clara para QAM alta (menos distorsión). Por ejemplo, un dispositivo (por ejemplo, un AP) puede enviar periódicamente paquetes de prueba (paquetes de sondeo) a diferentes tasas de m Cs para los clientes que miden el EVM y viceversa. Estos paquetes de prueba (sondeo) típicamente no son paquetes de datos. Cuando se recibe un paquete de sondeo por el dispositivo (por ejemplo, AP) de otro dispositivo (por ejemplo, un CPE), el primer dispositivo puede recibirlo y/o difundirlo (o la información recibida de él. Como se ha mencionado, los paquetes de sondeo pueden realizar ciclos a través de todos o un subconjunto de los diferentes modos usados entre los dispositivos. Véase, por ejemplo, la Figura 10.

Por ejemplo, en algunas variaciones, se usan tres modulaciones (por ejemplo, BPSK, 64QAM y 256QAM). Si se envía un paquete a MCS alto (por ejemplo, 256QAM), puede ser necesaria una SNR relativamente alta en el enlace para que el receptor lo reciba. Si los dispositivos en el enlace están demasiado separados, por ejemplo, el receptor puede no ser capaz de recibirlos, aunque puede ser necesario un MCS inferior para recibir, por ejemplo, BPSK. Sin embargo, como se ha mencionado, en este MCS bajo, los paquetes pueden estar muy distorsionados. Por ejemplo, cuando se transmite en BPSK, el paquete puede nunca recibirse en un EVM superior de 15 dB; puede haber mucha cantidad de ruido proveniente del transmisor. Por lo tanto, en general, puede transmitirse BPSK a potencia alta y permitir más distorsión. El sistema o sistemas pueden permitir de manera deliberada que se distorsione la transmisión en el transmisor para conseguir potencia de transmisión alta, como una compensación la tasa de MCS y el EVM que estima el sistema. En la práctica, en algunas variaciones únicamente puede medirse un subconjunto de las posibles modulaciones (MCS) para los fines de medir EVM (CIPC) como se describe en el presente documento. Por ejemplo, pueden usarse tres tipos de MCS.

Se muestran ejemplos de paquetes de EVM ilustrativos (por ejemplo, paquetes de sondeo/solicitudes de medida de EVM e informes de EVM) en las Figuras 11A y 11B. Por ejemplo, un paquete de sondeo puede incluir un preámbulo normal y entonces puede tener información básica en la capa de MAC (por ejemplo, ID de MAC del dispositivo que envía el paquete, y el ID al MCS, e identificar la capa de m Ac que también identifica que es un paquete de sondeo, por ejemplo, de prueba).

Un paquete de sondeo de EVM puede comunicarse a intervalos regulares (por ejemplo, cada 5 s) y el dispositivo puede determinar a partir de los paquetes de sondeo una estimación de CINr (que puede usarse para estimar el EVM). Como se describirá en mayor detalle a continuación, esta estimación puede presentarse visualmente, por ejemplo, en una interfaz de usuario como cualquiera o ambos de un histograma o como una estimación de un diagrama de constelación. Esta presentación visual puede ser estática/de promedio, o puede ser dinámica (y actualizarse periódicamente). En alguna variación de la presentación visual, y, en particular, el diagrama de constelación presentado visualmente, no se muestran puntos medidos reales, sino una aproximación de estos puntos basándose en la distribución estadística de los valores para el EVM estimado. Por lo tanto, la ubicación del punto real en el diagrama de constelación puede ser una pseudo-representación del punto real, de modo que la posición real de los puntos en el diagrama de constelación (con relación a las ubicaciones ideales) es falsa, pero la distribución global de los puntos es precisa. Por lo tanto, la impresión general (apariencia familiar) proporcionada por el diagrama de constelación es correcta, incluso si se estiman las ubicaciones específicas de los puntos.

El uso del histograma para presentar visualmente el EVM de la estimación (por ejemplo, CINR) puede ser particularmente útil ya que la interferencia puede ser transitoria. Estos histogramas pueden mostrarse con (por ejemplo, a lo largo de) un diagrama de constelación. Cualquiera o ambos del histograma y el diagrama de constelación pueden presentarse visualmente como una animación (mostrando los componentes I y Q). Como se ha mencionado, el diagrama de constelación puede ser una recreación dinámica de lo que mostraría un equipo de prueba de EVM más preciso, usando pseudo-ubicaciones para EVM basándose en las estimaciones proporcionadas por los paquetes de sondeo. Por lo tanto, la interfaz de usuario (UI) puede crear una presentación visual de animación en tiempo real que presenta visualmente el EVM estimado.

En general, una conexión entre dos o más dispositivos (dispositivos de radio) que forman un enlace puede estimar el EVM y esta información puede presentarse visualmente como uno o más diagramas de constelación y/o histogramas. Por ejemplo, cada dispositivo que forma el enlace puede enviar paquetes de sondeo al EVM compañero (CINR). Los paquetes de sondeo pueden enviarse a MCS particulares para medir el intervalo de EMV. Por ejemplo, un AP puede difundir los paquetes de sondeo a uno o más CPE; el CPE puede transmitir paquetes de sondeo (e información cosechada de los paquetes de sondeo recibidos) al AP. La información recibida y/o determinada a partir de los paquetes de sondeo puede mantenerse localmente (por ejemplo, en el AP) y accederse desde el AP directamente, y/o transmitirse a un sitio remoto (por ejemplo, una ubicación en la nube) que puede accederse de manera remota. Los dispositivos y/o el sistema pueden usar las estadísticas de las estimaciones de EVM basándose en los paquetes de sondeo para crear un histograma de EVM y/o diagrama de constelación. Debido a que el método usa paquetes de sondeo "convencionales", el resultado es un indicador fiable, puesto que no informa muestras sin procesar (por ejemplo, I y Q). En su lugar, los dispositivos/el sistema pueden usar estadísticas proporcionadas por la radio. Los paquetes de sondeo elegidos pueden seleccionarse para abarcar el intervalo (dB) de EVM para el enlace o enlaces, y por lo tanto los paquetes de sondeo elegidos pueden usarse para determinar un número mínimo para abarcar el intervalo de EVM entero.

Por ejemplo, un paquete de sondeo de BPSK puede medir/reflejar únicamente un intervalo de 0-10 dB, y puede no medir fuera de este intervalo debido a que la BPSK es intrínsecamente distorsionadora. Si un paquete de sondeo está basado en 16QAM, el intervalo puede ser bueno desde 0-20 dB, pero el paquete de sondeo puede no escucharse por todos los clientes (por ejemplo, si están transmitiendo por el AP). En la práctica, el análisis (por ejemplo, en un AP) puede usar el "mejor" paquete de sondeo del conjunto de paquetes de MSC; típicamente el paquete de sondeo de MCS más alto que pudiera recibirse para un enlace. La CINR puede incluir la distorsión de transmisión, que puede ser más alta en paquetes de MCS bajos. La distorsión de transmisión puede enmascarar la SNR.

Como se describirá en más detalle a continuación, una interfaz de usuario puede proporcionar datos (histograma y/o diagramas de constelación) para uno o más enlaces o terminales del enlace. Por ejemplo, puede presentarse a un usuario que inicia sesión en una interfaz de usuario con el histograma y/o diagrama de constelación para el EVM (CINR) en el punto de acceso; sin embargo, el usuario puede seleccionar pantallas de uno o más CPE con los que se está comunicando un AP particular. Puede mostrarse información adicional también o como alternativa, tal como capacidad de enlace, relación de señal a ruido, intensidad de señal remota y/o local, ruido térmico, etc., en la misma pantalla o en una diferente.

Las Figuras 5-6 y 9A-9C ilustran ejemplos de histogramas de EVM (CINR). En estos ejemplos, el histograma observa la frecuencia distribución de diferentes EVM. Esta distribución en este ejemplo es una ventana móvil de (por ejemplo, 64) valores diferentes de EVM informados por el dispositivo o dispositivos. Por ejemplo, puede recibirse un paquete de sondeo a intervalos predeterminados, por ejemplo, cada 5 segundos. Por lo tanto, puede actualizarse el histograma y/o el diagrama de constelación cada vez que se recibe un nuevo paquete de sondeo (o un nuevo conjunto de paquetes de sondeo que abarcan el conjunto de MSC examinados). Por ejemplo, un histograma puede actualizar 5 s, cuando se genera una nueva muestra en la ventana deslizante de 64 muestras. Si el dispositivo/sistema no recibe un paquete de prueba, puede asumir que hay interferencia en ese MCS. Cuando un conjunto completo de paquete de prueba incluye 3 MSC (por ejemplo, BPSK, 16QAM, 256QAM), el dispositivo/sistema puede determinar que hay 3 tipos de paquetes de prueba transmitidos como diferentes MCS, y si no recibe uno, puede suponer que hubo interferencia; cuando no recibe el paquete, el dispositivo/sistema puede actualizarlo como un EVM de 0 dB (EVM mínimo posible). El dispositivo/sistema típicamente hace un seguimiento del número de secuencia y determina si no se recibieron uno o más paquetes, y usa esta información para estimar/determinar el EVM. Por lo tanto, esta información puede usarse como una métrica de interferencia, que puede ser particularmente útil al detectar y/o indicar interferencia transitoria. Por ejemplo, pueden usarse tres tipos de MSC de paquetes de sondeo (por ejemplo, un paquete de sondeo de BPSK que refleja el intervalo 0-10 dB, un paquete de 64q Am que refleja el intervalo 0-15 dB y un paquete 256QAM que refleja el intervalo 0db-30 dB). El aparato/sistema puede usar la información para la modulación más alta usada. Por ejemplo, si el aparato/sistema recibe el paquete 256QAM, puede usar únicamente este miembro del conjunto (en lugar de los paquetes BPSK o 64QAM), suponiendo que este refleja de manera más precisa la CINR (por ejemplo, los otros paquetes pueden descartarse). Por ejemplo, si obtiene el paquete 64QAM, puede usar simplemente el paquete 64QAM (ya que el número de frecuencia para el paquete es típicamente conocido).

En algunas variaciones, pueden generarse múltiples histogramas basándose en los diferentes paquetes de sondeo (por ejemplo, diferentes MCS). Por ejemplo, cuando se usan tres tipos de modulación, pueden generarse tres histogramas; puede cambiarse la CINR entre ellos debido a la interferencia. El sistema puede elegir el nivel de MCS apropiado basándose en el intervalo, por ejemplo, la distancia entre los terminales del enlace (por ejemplo, entre el AP y el CPE). Esto puede conseguirse a través del tiempo observando el mejor MCS (paquete de sondeo) que se recibe de manera consistente.

Por ejemplo, la Figura 5 ilustra esquemáticamente un ejemplo de un histograma (parte superior) y diagrama de constelación para un único flujo de un enlace. La Figura 10 ilustra parámetros ilustrativos y variables que pueden usarse al estimar el EVM/CINR y generar el histograma y/o el diagrama de constelación. En la Figura 5, el diagrama de constelación muestra una distribución aproximada (con pseudo-valores) de puntos de EVM (puntos sólidos) alrededor de ubicaciones ideales (círculos) para cada una de las 16 ubicaciones en una modulación 16QAM.

Puede generarse un histograma EVM (que puede denominarse también como un histograma de CINR) para cada terminal de un enlace. Por ejemplo, el firmware/hardware (por ejemplo, controlador) de un aparato de radio puede configurarse para proporcionar un bloque de muestras de eVm ("EVM_samples") que se obtiene como se ha descrito anteriormente, por ejemplo, de descriptores de paquetes recibidos que corresponden a paquetes de medición de EVM especiales (paquetes de sondeo). En un ejemplo, la longitud de bloque de las muestras de EVM es NUM_EVM_SAMP (con valor por defecto de 64). El histograma puede generarse generando en primer lugar EVM_hist[NUM_EVM_BINS] que representa el histograma de valores de EVM medidos. De manera más precisa: EVM_hist[i_EVM_bin] puede corresponder al número de ocurrencias de los valores de EVM MIN_EVM (i_EVM_bin-1)*DEL_EVM en el conjunto de muestras EVM_samples.

El histograma de EVM puede representarse como se muestra en la Figura 6, donde se representan las probabilidades por diferentes sombras (que pueden presentarse visualmente en sombras de color). Mostramos NUM_EVM_BINS número de parches donde se proporciona el color del parche i_evm_bin-th mediante el índice evm_hist_idx(i_evm_bin), calculado como sigue:

Porcentaje (%) convertido a probabilidad: EVM_prob = EVM_hist/NUM_EVM_SAMP

Porcentaje (%) calcular evm_hist_idx: evm_hist_idx = place_in_bins(EVM_prob, NUM_PRB_BINS,MIN_PRB,DEL_PRB)

La Figura 15 ilustra un ejemplo de un método (mostrado como código de Matlab) que puede usarse para calcular la ubicación del segmento (por ejemplo, "place_in_bins").

La información de EMV de estimación (CIRM) puede usarse también para generar un diagrama de constelación, como se ilustra en las Figuras 5 y 7-8. Como se ha mencionado anteriormente, este diagrama de constelación puede ser un diagrama de constelación pseudo-EVM, debido a que no se mide directamente el EVM, sino, en su lugar, se muestra en el diagrama de constelación basándose en aproximaciones estadísticas que pueden reflejar de manera precisa la distribución de valores de EVM, pero no valores de EVM medidos reales. La capacidad para generar de manera rápida y precisa diagramas de constelación estimados de esta manera es ventajoso, puesto que estas representaciones, que pueden ser familiares a aquellas que usan diagramas de constelación tradicionales, pueden generarse sin requerir valores de EVM generados de manera rigurosa (por ejemplo, usando sistemas especializados necesarios para medir de manera correcta EVM).

Por ejemplo, se muestra una única trama de un diagrama de constelación en la Figura 5 y también en la Figura 7. Como se ha mencionado, el diagrama de constelación puede ser una animación, que puede cargarse a tasas de actualización reales (por ejemplo, refrescándose a medida que se determina un nuevo EVM/CINR estimado), o puede actualizarse/animarse/refrescarse más a menudo, generando nuevos puntos de pseudo-EVM usando la misma información de distribución, como se describe en el presente documento. En la Figura 7, el diagrama de constelación incluye: puntos de constelaciones "limpios" mostrados como círculos abiertos (que representan los valores ideales) y "nubes" de muestras con ruido asociadas a cada punto de constelación, mostradas como puntos sólidos. La Figura 8 muestra un primer plano de un único punto de constelación y su nube de muestras con ruido asociada. Los puntos de nube de distribución pueden generarse como se describe a continuación, a partir de los datos de EVM estimados (CINR). Por ejemplo, las coordenadas x,y del punto de constelación de orden j pueden proporcionarse por:

x_pts(j): coordenada x del punto de constelación de orden j

y_pts(j): coordenada y del punto de constelación de orden j

Puede representarse un total de NUM_NZY_SAMPS muestras con ruido alrededor de cada punto de constelación. En los ejemplos anteriores, NUM_NZY_SAMPS=7. Para el punto de constelación de orden j, pueden representarse NUM_NZY_SAMPS muestras con ruido, que forman una "nube" alrededor de él. La coordenada x,y del punto de orden i en esta nube puede proporcionarse por:

x_cld_j(i): coordenada x del punto de nube de muestra con ruido de orden i

y_cld_j(i): coordenada y del punto de nube de muestra con ruido de orden i

Se muestra un ejemplo de una variación de un método para calcular estos valores a continuación y se muestra código ilustrativo para realizar estos métodos en las Figuras 12-15.

Por ejemplo, puede determinarse la desviación típica de las muestras de ruido. La desviación típica de las muestras de ruido, sigma, puede proporcionarse por:

sigma_average = sqrt(^) *[ 10A(EVM_samples[i_samp]/20)

Si la potencia de cálculo de 10 es computacionalmente extensiva, puede usarse una tabla de correspondencia. Se proporciona el código ilustrativo para esto en la Figura 12, que muestra código de Matlab ilustrativo (aunque puede usarse otro código que realice funciones similares o equivalentes, como se cumple, en general, para el código ilustrativo proporcionado en el presente documento), descrito como "look_up_sigma", para convertir un valor de EVM estimado único en un valor sigma único. Usando una función de este tipo es posible calcular: sigma_average = look_up_sigma(pilot_EVM[1])

Pueden generarse puntos de constelaciones limpios (puntos de constelaciones QAM) para cada tipo de modulación. Estos puntos pueden almacenarse y observarse. Por ejemplo, se proporciona código de Matlab ilustrativo en la Figura 13 (lookup_qam_constellation). En este ejemplo, los vectores de las coordenadas x e y de los puntos de constelación pueden proporcionarse por: [x_pts, y_pts] = lookup_qam_constellation(mod_type)

En el diagrama de constelación, se muestra tanto los puntos de constelaciones "limpios" como las nubes de muestras con ruido que corresponden a cada punto de constelación. Cada una de estas "nubes" de puntos que representa la distribución de valores de EVM puede incluir NUM_NZY_SAMPS número de muestras de ruido. Por ejemplo, pueden generarse muestras con ruido (en coordenadas x e y) como sigue:

x_nze_j = sigma * get_gaussian_noise_samples(NUM_NZY_SAMPS);

y_nze_j = sigma * get_gaussian_noise_samples(NUM_NZY_SAMPS);

Se ilustra un ejemplo de un método (codificado como código de Matlab) para generar estas coordenadas en la Figura 14 ("get_gaussian_noise_samples"). Las muestras de ruido pueden añadirse a los puntos de constelación para generar la "nube de muestras de ruido". Por ejemplo, para el punto de constelación de orden j pueden estimarse las muestras como:

x_cld_j = x_pts(j) x_nze

y_cld_j = y_pts(j) y_nze

Las Figuras 9A a 9C muestran ejemplos de interfaces de usuario que pueden incluir pseudo-información de EVM en la pantalla, que incluyen representaciones de constelación y/o histogramas, así como (en algunas variaciones) información adicional acerca de la conectividad de un dispositivo (o entre el dispositivo y uno o más otros dispositivos). Por ejemplo, en la Figura 19A, la interfaz de usuario incluye una serie de paneles o regiones ("dispositivo", "inalámbrico" y "entorno de RF") que describen el estado de uno o más dispositivos en una red. En este ejemplo, el dispositivo se describe como una radio ilustrativa (transmisor/receptor), que corresponde a un modelo n.° "Rocket 5AC PTP". Este dispositivo está configurado como un punto de acceso, y la pestaña de dispositivo proporciona información característica, que incluye modelo, nombre de dispositivo, versión, modo de red, memoria, CPU, longitud de cable, SNR de cable, tiempo aéreo, velocidad de LAN, fecha y tiempo encendido. Puede incluirse más o menos de tal información. En algunas variaciones, el dispositivo puede seleccionarse de un menú de dispositivos disponibles, que puede incluir otros dispositivos (conectados). En general, puede accederse a esta interfaz de usuario directamente, por ejemplo, conectándose a un dispositivo tal como al AP mediante una conexión de enchufe, latiguillo o inalámbrica local (por ejemplo, Bluetooth, etc.), o indirectamente, mediante una conexión a un servidor remoto (por ejemplo, servidor en la nube) que se comunica con el dispositivo y/o agrega la información desde el dispositivo.

En la Figura 9A, la región media (pestaña) puede incluir información específica al sistema inalámbrico para el dispositivo particular, tal como el modo inalámbrico (por ejemplo, el punto de acceso, CPE, etc.), SSID, información de identificación de MAC, seguridad, distancia del enlace, frecuencia, ancho de canal, señal, tasa de transmisión, tasa de recepción, etc. Esta información puede ser específica a un enlace particular o a más de un enlace; por lo tanto, por ejemplo, un punto de acceso puede comunicarse con múltiples otros dispositivos (CPE, etc.), y un usuario puede alternar entre estos diferentes enlaces, o la información puede ser genérica a todos los enlaces.

La interfaz de usuario (que incluye la porción de presentación visual inalámbrica) puede incluir una ilustración gráfica de la capacidad del caudal del enlace, como se muestra en la Figura 9A en la parte derecha media. El gráfico mostrado indica un valor de ejecución (que muestra el eje del tiempo) de la capacidad del enlace.

La región inferior de la interfaz de usuario mostrada en la Figura 9A indica las propiedades del entorno de RF, que incluye un par de diagramas de constelación (local y remoto) como se analiza en el presente documento, e histogramas de EVM (o CINR) adyacentes de los diagramas de constelación. En este ejemplo, el entorno de RF también nuestra una vista en ejecución (eje del tiempo) de la relación de señal a ruido de la conexión, en la Figura 9A, se muestran valores de SNR locales (aunque pueden seleccionarse los valores remotos para su presentación visual, como se muestra en la Figura 9C).

En los ejemplos mostrados en la Figura 9A-9C, el dispositivo local puede hacer referencia al dispositivo en el que has iniciado sesión (por ejemplo, cuando se conecta de manera remota o directa), mientras que el dispositivo remoto típicamente hace referencia al otro dispositivo en el enlace particular que estás observando. Por ejemplo, en la Figura 9B, la ilustración de la relación de señal a ruido en la parte derecha inferior puede determinarse al menos parcialmente a partir de los datos de EVM y también muestra el ruido suelo (ruido térmico suelo) entre los dos dispositivos. El nivel de señal puede visualizarse como el hueco entre la señal (trazo superior) y los trazos de interferencia ruido (parte media). El trazo inferior es el ruido térmico suelo. Se visualiza SNR grande por el hueco entre los trazos de señal e interferencia ruido.

Los diagramas de constelaciones mostrados en las Figuras 9A-9C pueden actualizarse de manera regular (por ejemplo, animarse) ya sea rápido o más rápido que los datos de EVM reales que se transmiten entre el enlace. Esto es debido a que los datos de pseudo-EVM pueden representarse gráficamente recalculando nuevas coordenadas para la nube de puntos de EVM alrededor de los puntos ideales en las representaciones de constelación. Por ejemplo, las representaciones pueden actualizarse aproximadamente 10 veces por minuto o más a menudo (por ejemplo, 10 veces por segundo, etc.).

En las Figuras 9A-9C, se muestra el diagrama de constelación local como una constelación 16QAM (que tiene 16 puntos ideales) para recepción local, mientras que el diagrama de constelación remoto es un diagrama 256QAM.

En cualquiera de los ejemplos descritos en el presente documento, la interfaz de usuario puede incluir una pantalla de símbolos de color, formas (por ejemplo, recuadros), etc., que representan los valores para diversos dispositivos en la lista de dispositivos, y puede indicar también detalles del dispositivo en un panel que ayuda a comunicar al usuario dónde radican las ineficiencias. En algunas variaciones, esta información estará asociada con un punto de acceso (AP) particular. Por ejemplo, recuadros con color presentados visualmente pueden representar los mejores números (por ejemplo, los 10 mejores) de clientes de tiempo aéreo en la lista, y la interfaz de usuario puede también mostrar clientes de tiempo aéreo adicionales (por ejemplo, los mejores 20) en la vista de detalle.

La información adicional proporcionada por la vista de detalle puede incluir información acerca de los parámetros específicos a la estación (por ejemplo, CPE) representados por el recuadro, la cuña u otra representación del valor de la estación. Por ejemplo, la vista de detalle puede permitir pasar sobre la representación (por ejemplo, el recuadro) para obtener una información rápida sobre herramientas y destacar el dispositivo atacante en una lista a continuación.

En algunas variaciones, la vista de lista detallada puede incluir también un número delante para comunicar el número de dispositivos totales y un porcentaje de eficiencia. La interfaz de usuario de la lista (por ejemplo, la vista de lista) puede tener una información sobre herramientas, por ejemplo, en la parte superior de la columna, para explicar rápidamente lo que es TDMA. La información detallada (por ejemplo, vista de lista) puede también ser ordenable por TDMA (y otros valores de capacidad), por ejemplo, en esta columna, de modo que pueden mostrarse dispositivos eficaces o ineficientes de manera más rápida, por ejemplo, proporcionándolos en la parte superior.

En cualquiera de las variaciones descritas en el presente documento, puede calcularse el TDMA durante el tiempo pasado (históricamente, por ejemplo, las últimas 24 horas), en lugar de (o además de) en tiempo real. En los ejemplos descritos en el presente documento, el eje X comunica el tiempo, proporcionalmente, y el eje Y comunica el caudal.

Pueden usarse también colores para indicar la calidad ("bondad") para estaciones individuales. Por ejemplo, los clientes buenos (por ejemplo, el 33 % de los mejores) pueden colorearse en verde, los clientes mediocres pueden colorearse en naranja (el 33 % de los medios), y los clientes malos/ineficientes pueden colorearse en rojo (el 33 % de los inferiores). Las áreas restantes pueden ponerse en gris.

Ejemplo

Las técnicas descritas en el presente documento típicamente se refieren a acceso múltiple por división en el tiempo (TDMA). TDMA puede hacer referencia a un método de acceso de canal para redes de medios compartidos que permiten que varios usuarios compartan el mismo canal de frecuencia dividiendo la señal en diferentes intervalos de tiempo. Por ejemplo, los usuarios pueden transmitir en sucesión rápida, uno después del otro, usando cada uno su propio intervalo de tiempo. Esto puede permitir que múltiples estaciones compartan el mismo medio de transmisión (por ejemplo, canal de frecuencia de radio) mientras que usan únicamente una parte de la capacidad de canal. Como un ejemplo simplificado, si TDMA fuera una fiesta, y hubiera tres invitados, Alice, Bob y Carol hablando al anfitrión, cada invitado puede compartir tiempo hablando con el anfitrión. Por ejemplo, durante los primeros 10 segundos, Alice puede hablar al anfitrión, durante los siguientes 10 segundos, es el turno de Bob para hablar con el anfitrión, durante los siguientes 10 segundos, es el turno de Carol para hablar con el anfitrión, a continuación, durante los siguientes 10 segundos, de vuelta a Alice, a continuación, Bob, y así sucesivamente. Por lo tanto, el intervalo de frecuencia que se está usando puede dividirse en intervalos de tiempo, y asignarse a cada usuario un intervalo de tiempo específico; los usuarios únicamente pueden enviar/recibir datos en su propio intervalo de tiempo. El sistema puede estar configurado también de modo que los usuarios (dispositivos) puedan perder su intervalo de tiempo (por ejemplo, por analogía, si un invitado decide que no tiene nada que decir, puede ceder su intervalo de tiempo y alguien puede usarlo; por lo tanto, si hay 14 personas en la fiesta, y únicamente una está conversando, evitas pausas largas e incómodas cada vez que el usuario termina su intervalo).

En general, las normas Wi-Fi típicamente tienen una velocidad teórica en la que pueden operar las cosas, por ejemplo 802.11b a 11 Mbps, 802.11 g a 54 Mbps, 802.11n a 300 Mbps, 802.11ac a 1.3 Gbps etc. Sin embargo, la realidad puede ser bastante diferente, debido a las limitaciones de los conjuntos de chips, etc., por lo tanto, puede obtenerse típicamente únicamente un porcentaje de la velocidad teórica. Para ampliar la analogía de la fiesta anterior, si, justo cuando empieza a hablar Alice, un ruido de fondo (por ejemplo, música o TV reproduciéndose de fondo) se activara tan fuerte que nada de lo que dijera Alice pudiera escucharse por el anfitrión, y como resultado, ella básicamente "desperdició" su intervalo de tiempo, ella puede tener que esperar hasta su siguiente intervalo de tiempo para hacer su punto o puntos, por ejemplo, ella puede estar haciendo tres puntos conversacionales en su intervalo de tiempo, y si la TV se enciende después de que ella hiciera su segundo punto, ella puede haber logrado hacer entender dos de sus puntos, pero no el tercero en su intervalo de tiempo. La próxima vez, puede llegar a hacer su tercer y último punto. Por lo tanto, de manera ocasional, Alice puede tener que usar múltiples intervalos de tiempo simplemente para transmitir todos sus puntos, reduciendo de hecho su tasa de datos. Estos son efectivamente fallos. Por lo tanto, por los límites de esta analogía, un CPE, dentro de su intervalo de tiempo, puede enviar un número de paquetes, y algunos (o todos) pueden no llegar al AP. Esto puede provocar que el CPE tenga que reenviar estos paquetes, reduciendo la tasa de datos.

El concepto de uso puede entenderse también por esta analogía. Por ejemplo, el porcentaje de la conversación monopolizada por Alice puede ser conocido como su uso. Una manera de expresar esto sería tomar la cantidad de tiempo total que gasta Alice hablando (éxitos y fallos), y dividirla entre el tiempo real (por ejemplo, "tiempo de reloj de pared"). Sin embargo, la analogía se vuelve más compleja si hay una gran cantidad de "hablantes" (por ejemplo, los CPE). Por ejemplo, en nuestra analogía, si hay 15 hablantes (por ejemplo, otras 14 personas que hablan al anfitrión), aún puede obtenerse el porcentaje de Alice, pero dado el número de personas que habla, el porcentaje global puede ser pequeño. Si estás intentando resolver un problema (por ejemplo, Alice, Bob y Carol se quejan todos de que el anfitrión nunca parece escucharlos debido al ruido de la TV de fondo), sería mejor centrarse en los invitados (por ejemplo, los CPE) de interés. Por lo tanto, puede ser beneficioso observar el uso de los invitados (por ejemplo, los CPE) que son de interés. En el ejemplo de 15 invitados anterior, los métodos y aparatos descritos en el presente documento pueden calcular, en su lugar, el porcentaje de tiempo que Alice gasta hablando, observando únicamente en los tiempos gastados por Alice, Bob y Carol. Por ejemplo, considérese un intervalo de 2 segundos, los invitados hablaron con el anfitrión durante las siguientes duraciones:

Tabl 1: i m "h l n " n ri 2 ndos

Desde una perspectiva de uso de "reloj de pared", el uso de Alice fue del 1 %, el de Bob fue del 2,5 % y el de Carol fue del 1,5 % en este ejemplo. Sin embargo, si únicamente Alice, Bob y Carol son de interés (o tienen la mejor clasificación y/o se seleccionan de otra manera), puede examinarse en más detalle, en su lugar, observando únicamente el uso por encima del tiempo total de este subconjunto de invitados (CPE) donde "hablaban" con el anfitrión (AP). En este caso, el uso de tiempo de emisión de Alice es del 20 % (sobre el total de .1 segundo que puede cada uno hablar), el uso de tiempo de emisión de Bob es del 50 % y el uso de tiempo de emisión de Carol es del 30 %.

Puede usarse una analogía similar para entender el concepto de eficiencia (o capacidad aislada) como se describe en el presente documento. Por ejemplo, ampliando aún más la analogía de los invitados que hablan en una cierta fiesta, puede ser útil estimar cómo de deteriorada era la comunicación entre Alice y el anfitrión durante el tiempo de ruido de fondo (por ejemplo, cuando una televisión o radio estaba sonando alto en la habitación) al comprender cuánto de efectivo sería el habla de Alice si ella fuera la única persona que estuviera hablando (por ejemplo, excluyendo los otros invitados). En el término de una comunicación de CPE con un AP, dado que hay algunos paquetes que necesitan retransmitirse, puede ser útil estimar la tasa máxima a la que el CPE podría cargar datos si hubiera únicamente un CPE. En el caso de Alice, ya sabemos cuántos fallos tiene ella en un periodo de tiempo dado (y a la inversa, cuántos éxitos). Puesto que también sabemos qué porcentaje de tiempo estaba hablando Alice, su capacidad aislada puede calcularse fácilmente. Por ejemplo, si cada uno de Alice, Bob y Carol hablan durante 10 segundos cada vez, a través de un intervalo de 300 segundos (por ejemplo, cada uno habló 10 veces), si Alice habló satisfactoriamente 7 veces, y el ruido de fondo (por ejemplo, una TV alta) se activó 3 veces, Alice tuvo "éxito" en el 70 % del tiempo, es decir, esta era su eficiencia (si ella era la única persona que hablaba al anfitrión, lo mejor que podría hacer sería tener un éxito del 70 % del tiempo). De manera similar, para un CPE, si hay tres CPE, cada uno de los cuales carga datos 10 segundos a la vez, a través de un intervalo de 300 segundos (por ejemplo, cada uno consiguió cargar datos 10 veces), el primer CPE ("Alice") cargó datos satisfactoriamente 7 veces y falló al cargar datos 3 veces. Por lo que, en este caso, el CPE "Alice" tiene una eficiencia del 70 % para cargas. Para un ejemplo ligeramente más realista, considérese un CPE 802.11g que puede transmitir a 54 Mbps. Esto significa que el CPE "Alice" puede como máximo, transmitir a 40,5 Mbps en este paradigma. Por lo tanto, la capacidad aislada del CPE "Alice" es 0,7 * 40,5 = 28,35 Mbps (puesto que el CPE "Alice" tuvo éxito únicamente 7 de cada 10 veces). Por lo tanto, el CPE "Alice" tiene una eficiencia de carga en este ejemplo del 70 % y una capacidad aislada de 28,35 Mbps. La eficiencia indica cómo de eficaz es el CPE (Alice) en la comunicación, mientras que la capacidad aislada indica un límite en el que un sistema (por ejemplo, un proveedor de servicio inalámbrico) puede esperar de un CPE con relación a la información de carga.

Obsérvese que, aunque los conceptos generales ilustrados en este ejemplo por analogía son útiles, pueden no ser completos. Por ejemplo, (de nuevo por analogía), un cliente tal como Alice puede estar hablando y el anfitrión escuchando, sin embargo, el cliente puede, en ocasiones, hablar también, que puede hacer esto en cierto modo más complicado. Sin embargo, puede ser útil suponer que la misma caracterización realizada anteriormente puede aplicarse al anfitrión también, incluyendo la analogía del ruido. Por lo tanto, en donde se aplica información de carga (hablando desde el CPE al AP), puede haber también una descarga (por ejemplo, hablando desde el AP al CPE). La carga puede denominarse el enlace ascendente y la descarga puede denominarse el enlace descendente. Por lo tanto, si tanto el AP como los CPE (por ejemplo, tanto Alice como el anfitrión) se están comunicando, (es decir, el CPE tanto carga como descarga datos), una imagen ligeramente mejor de la eficiencia puede tomar el promedio de las eficiencias de carga y descarga. Por ejemplo, el CPE "Alice" puede tener una eficiencia cargada del 70 % como se ha analizado anteriormente. De manera similar, puede determinarse una eficiencia de descarga (por ejemplo, una eficiencia de descarga del AP del 82 %). Por lo tanto, las eficiencias de carga y descarga pueden promediarse para determinar la eficiencia de Alice (por ejemplo, el 76 %)

Esta información puede presentarse visualmente de manera gráfica como se ha descrito anteriormente para mostrar la eficiencia afrente al uso de tiempo aéreo (por ejemplo, el porcentaje del tiempo que cada CPE está realmente en el aire. En nuestro ejemplo, el tiempo en el que Alice está hablando al anfitrión). En la analogía anterior, Alice tiene una eficiencia del 76 % y un tiempo aéreo de 20, Bob tiene una eficiencia del 84 % y un tiempo aéreo de 50 y Carol tiene una eficiencia del 35 % y un tiempo aéreo de 30.

Puede proporcionarse una ilustración gráfica de esto mediante un gráfico de TDMA tal como el mostrado en la Figura 16. En general, un gráfico de ventana de TDMA puede mostrar a todos los clientes (los CPE) de un AP y su utilización de tiempo aéreo, ordenados por la eficiencia de los clientes. La eficiencia del cliente puede ser un valor de porcentaje del rendimiento actual del cliente con relación al rendimiento máximo que puede soportar el AP, y el tiempo aéreo puede indicar la cantidad de tiempo que está usando cada uno de los clientes en el AP, con relación a otros clientes.

Cuanto mayor tiempo aéreo use un cliente individual, habrá disponible menos para otros clientes.

Parte II: Selección de frecuencia de canal y ancho de banda basándose en estadísticas espectrales y de tráfico

También se describen en el presente documento métodos y aparatos para mejorar la transmisión entre dos o más dispositivos (incluyendo entre un AP y uno o más CPE) en la presencia de ruido determinando qué canales de una diversidad de canales de transmisión potenciales son mejores que otros. Por ejemplo, se describen en el presente documento métodos para, y aparatos configurados para, determinar una clasificación de calidad de canal global ("bondad") para su transmisión entre uno o más dispositivos. Los aparatos y métodos descritos en el presente documento pueden usar manual o automáticamente esta determinación (clasificación) para conmutar entre canales. En algunas variaciones, los aparatos descritos en el presente documento pueden configurarse para realizar estas clasificaciones en el nivel del Ap y/o los CPE y/o usando un servidor remoto (por ejemplo, la nube).

Una red inalámbrica puede considerarse, en general, que consiste en múltiples dispositivos que se comunican a través de un único canal inalámbrico. El canal inalámbrico puede identificarse por su frecuencia central y su ancho de banda, es decir, la cantidad de espectro que ocupa, como se ilustra en la Figura 17, que muestra un ejemplo esquemático de un canal que tiene una frecuencia central (fc) de canal y un ancho de banda (bw). Los sistemas inalámbricos pueden estar diseñados para operar a través de un intervalo de frecuencias de canal y anchos de banda. Por ejemplo, una red inalámbrica puede operar a través de canales con frecuencias centrales 5150 MHz, 5155 MHz, 5160 MHz, etc., y anchos de banda de 10 MHz, 20 MHz o 40 MHz, etc. Para un ejemplo, todos los canales en los que puede operar un canal inalámbrico pueden listarse como se ilustra en la Tabla 2, a continuación:

Tabla 2: N canales ilustrativos

El rendimiento de una red inalámbrica que incluye las tasas de datos que pueden conseguirse, latencias de transmisión de paquetes y la experiencia de usuario puede verse impactado directamente por la interferencia en el canal inalámbrico, provocada por los dispositivos inalámbricos y/u otros electrónicos que emiten ondas de radio en las mismas frecuencias o adyacentes ocupadas por el canal inalámbrico. En el caso cuando una red inalámbrica esté operando en una banda de frecuencia sin licencia, el operador de esa red puede no tener control o propiedad sobre el canal inalámbrico y puede requerirse que comparta su uso con otros operadores, bajo normativas y leyes espectrales aplicables.

La mayoría de los dispositivos inalámbricos y redes que operan en el espectro sin licencia pueden tener la capacidad de cambiar dinámicamente los canales. Típicamente, un cambio de canal de este tipo puede activarse por la detección de interferencia excesiva o la presencia de, por ejemplo, señales de radar en el canal actual. Este enfoque es inherentemente reactivo y tiene varias desventajas, que incluyen: el rendimiento de la red puede ya haberse degradado a un nivel donde se descartan conexiones, etc., de hecho, antes de que la red pueda detectar que la calidad del canal inalámbrico actual se haya degradado; y la red típicamente selecciona el nuevo canal basándose en datos recopilados a través de un marco de tiempo corto. En un marco de tiempo más largo, esta calidad del canal puede degradarse también y se requiere otro cambio de canal. La decisión para cambiar de un canal actual y la elección del nuevo canal pueden estar basadas en las observaciones de la interferencia a corto plazo, que pueden ser inadecuadas. En particular, en escenarios de interferencia altamente dinámicos, que son particularmente típicos en bandas de frecuencia sin licencia, este enfoque puede ser inefectivo.

Los cambios de canal, y, particularmente, los cambios de canal existentes, pueden ser extremadamente perjudiciales para las transmisiones de datos y, por lo tanto, reducir la eficiencia y usabilidad de la red. Adicionalmente, por las razones anteriormente descritas, los algoritmos de cambio de canal conocidos en la técnica anterior son ineficaces. Por lo tanto, los operadores de red inalámbrica típicamente desactivan esta característica y recurren a elegir manualmente los canales de su red. Como no es factible para el operador cambiar manualmente los canales en una base regular, típicamente seleccionan un canal en el momento de aprovisionamiento o cuando se resuelven los problemas de rendimiento. Además de reducir la productividad del operador, esta metodología de selección de canal manual sufre de las mismas desventajas que las metodologías de selección de canal automatizada conocidas en la técnica anterior, anteriormente señaladas.

Ruido amiente suelo y relación de portadora a interferencia y ruido

En la presencia de interferencia, la bondad/calidad de un canal inalámbrico puede estar caracterizada por la relación de portador a interferencia y ruido (CINR), como se ha mencionado anteriormente. Cuando se representa en decibelios, la CINR puede ser la diferencia entre la potencia de señal recibida y la potencia de interferencia más ruido. Hacemos referencia en el presente documento al nivel de interferencia más potencia de ruido como el ruido ambiente suelo, una diferencia del ruido suelo térmico suelo que es el nivel de potencia de ruido térmico en solitario. El ruido térmico suelo es dependiente del ancho de banda de recepción, que, en general, es estático. Por otra parte, el ruido ambiente suelo varía significativamente con el tiempo ya que es dependiente de los niveles de señal de interferencia, como se muestra en la Figura 18.

Métodos y aparatos para gradar/clasificar canales

En general, se describe en el presente documento métodos y aparatos para clasificar canales (en algunas variaciones incluyendo cualquier canal usado que se usa actualmente por el dispositivo o dispositivos, incluyendo en otras variaciones canales que no se usan por el dispositivo o dispositivos) basándose en una determinación de "bondad" de canal calculada a partir de una indicación de la potencia (ruido, tal como el ruido ambiente suelo) histórica y/o instantánea (incluyendo una indicación específica del tiempo) para cada canal, y, en algunas variaciones, uno o más indicadores de la capacidad de una o más estaciones (por ejemplo, los CPE vinculados a un AP) específicas a ese canal. Por ejemplo, se describe en el presente documento métodos y aparatos para determinar el mejor canal o una lista de los mejores canales para operar una red inalámbrica basándose en información estadística o radio y tráfico de datos, recopilados a través de un periodo de tiempo (por ejemplo, largo, más de aproximadamente 12 horas, más de aproximadamente 24 horas, más de aproximadamente 36 horas, más de aproximadamente 48 horas, etc.).

Estos métodos y aparatos para realizarlos, por ejemplo, pueden proporcionar una clasificación de tabla o listado de canales disponibles para la red de AP y CPE para la comunicación entre los dos. El listado/serie/tabla puede ser unidimensional y no cualificado (por ejemplo, listando simplemente de mejor a peor, o más/menos "bueno", etc.), o el listado/serie/tabla puede ser unidimensional y estar cualificada (por ejemplo, que indica cuáles CPE en la red serían los mejores/peores para este canal, etc.). En algunas variaciones el listado/serie/tabla es multidimensional y está cualificado o no cualificado, por ejemplo, incluyendo un vector que tiene clasificaciones individuales para todos o un subconjunto de los CPE en la red.

Un aparato (que incluye generalmente un dispositivo y sistemas) configurado para calificar/clasificar canales como se describe en el presente documento, puede incluir, en general, un analizador de espectro que está adaptado específicamente para monitorizar la actividad en otros canales en la red (por ejemplo, de manera concurrente con la actividad de transmisión/recepción en un canal en uso). Por ejemplo, cualquiera de los dispositivos descritos en el presente documento configurado para clasificar o calificar canales, o desde parte de una red que clasifica/califica canales, puede incluir una radio que tiene una primera ruta con un transmisor/receptor (o transceptor) que opera en un canal y puede cambiarse (sintonizarse) a otro canal. El aparato puede incluir una segunda ruta (en algunas variaciones paralela) que incluye un analizador de espectro para monitorizar la energía en el espectro de frecuencia (incluyendo o excluyendo las frecuencias que se están usando actualmente por la radio para transmitir/recibir). El aparato puede almacenar esta información como una matriz de frecuencia, tiempo y energía (por ejemplo, la energía que se lee a una frecuencia particular en la hora del día). Adicionalmente o como alternativa, esta información puede transmitirse a un servidor remoto y cualquiera de los aparatos descritos en el presente documento puede acceder a esta matriz al determinar los parámetros (por ejemplo, ruido ambiente suelo) como se describe en el presente documento.

Usar tasa de datos conseguible en métrica de calidad de canal

En una variación, la bondad de un canal puede determinarse mediante una tasa de datos conseguible estimada de ese canal, que puede ser específica a estaciones individuales en la red y, por lo tanto, puede determinarse de manera separada, o, en algunas variaciones, de manera colectiva, para cada estación. La tasa de datos conseguible puede determinarse estimando en primer lugar el ruido ambiente suelo de ese canal y a continuación traduciéndolo a una tasa de datos conseguible, como se ilustra esquemáticamente en la Figura 19. Como se muestra en este ejemplo, dada la intensidad de señal recibida (rx_power), la CINR para ese canal (channel[i].CINR) puede determinarse restando channel[i].ambient_NF de rx_power. La channel[i].achievable_datarate puede calcularse, por ejemplo, a partir de esta channel[i].CINR usando una tabla de correspondencia (LUT_RATE) de valores que pueden determinarse empírica o teóricamente y puede ser específica a un dispositivo o clase de dispositivos. Por ejemplo, la tabla de correspondencia (LUT_rAt E), puede incluir reglas normativas para EIRP al determinar la tasa de datos conseguible.

En otra variación, la bondad (que puede expresarse en Kbps/Mbps) de un canal puede medirse por la tasa de datos conseguible promedio estimada de ese canal, donde los valores de ruido ambiente suelo medidos en diferentes periodos de tiempo (y recibidos, por ejemplo, desde la información del analizador de espectro anteriormente descrita), pueden considerarse al determinar la tasa de datos conseguible de media ponderada. El ruido ambiente suelo puede medirse en el instante de tiempo j, y el channel[i].ambient_NF[j] puede convertirse a un channel[i].achievable_datarate[j] de tasa de datos que puede conseguirse estimada para ese periodo. La tasa de datos conseguible promedio puede determinarse promediando channel[i].achievable_datarate[j] después de ponderar por un factor de weight[j] valores como se ilustra en la Figura 20. Los factores de ponderación pueden estar basados en la información específica a la estación (CPE y/o AP).

Por ejemplo, en algunas variaciones, los factores de ponderación pueden estar basados en uso de recepción. En algunas variaciones, puede usarse el uso de canal en la dirección de recepción para calcular los factores de ponderación. El uso de recepción de canal en el instante de tiempo j puede proporcionarse por channel_usage[j] con el valor entre 0 y 1 que indica el uso de recepción de canal inalámbrico de la red en el tiempo j, donde 0 indica sin uso y 1 indica uso máximo. Weight[j] puede calcularse como sigue: Weight[j] = (uso de canal [j])/(uso de canal [1]+ uso de canal [2]+..+uso de canal [j])

Cualquiera de las variaciones anteriormente descritas que puede usarse con dispositivos de punto terminal específicos de conexiones punto a punto (por ejemplo, de AP a único CPE), pueden adaptarse también para su uso con punto a multipunto (de A p a múltiples CPE).

Por ejemplo, para un enlace inalámbrico de punto a punto (PTP), el aparato o método implementado por el aparato o aparatos pueden considerar la información disponible desde ambos terminales (por ejemplo, maestro y esclavo, AP y CPE, etc.) del enlace para determinar el mejor canal. De manera similar, para una red de punto a multipunto (PMP), el aparato y método pueden considerar múltiples puntos terminales/módulos de abonado (SM) y el punto de acceso (AP) para determinar el mejor canal.

Por ejemplo, unos SM (en el caso de PMP) y el dispositivo esclavo (en el caso de PTP) pueden enviar periódicamente un paquete de "información de espectro" al AP/maestro. Para este ejemplo, podemos hacer referencia a SM/PTPSLAVES y el AP como un dispositivo conectado (CD). La Figura 21 muestra un ejemplo del paquete (paquete de información de espectro) que puede transmitirse entre los dispositivos (por ejemplo, desde el esclavo/las estaciones de CPE al AP). En este ejemplo, el paquete indica el número de canales y periodos (Nc, Np) y lista la información de uso de recepción de cada periodo Np ("channel_rx_usage[..]") así como la frecuencia (fw), ancho de banda (bw) y ruido ambiente suelo para cada canal, como se ilustra.

En algunas variaciones, puede considerarse un dispositivo conectado como una 4-tupla, por ejemplo: (dirección de mac, prioridad, channel_rx_usage[0..Np-1], spectrum_info[0..Nc-1]). En este ejemplo, channel_rx_usage es un vector que contiene información de uso de recepción de canal para Np periodos, y spectrumjnfo es un vector que contiene información para Nc canales.

Cada canal de información de espectro puede considerarse como una 3-tupla, por ejemplo: (fc, bw, ambient_NF[0..Np-1], bondad), donde ambient_NF es un vector que contiene información de ruido ambiente suelo para Np periodos, y la bondad se calcula usando el uso de recepción de canal como pesos para cada uno de Np periodos. Esta información puede incluir la prioridad cuando se determina la calificación/clasificación. Por ejemplo, véase la Figura 22. En general, la entidad de dispositivo conectado al AP/PTPMASTER puede tener la prioridad más alta.

Por lo tanto, en general, cada dispositivo puede incluir información multidimensional para cada canal (o intervalo de frecuencias en el canal) en una red de múltiples dispositivos (por ejemplo, una red de punto a multipunto). Los aparatos y métodos descritos en el presente documento pueden simplificar esta información multidimensional en una única dimensión. Por ejemplo, cuando un canal incluye múltiples frecuencias diferentes, la información de ruido (ruido ambiente) usada para calcular la bondad puede ser la máxima (por ejemplo, escenario del peor caso) desde todas las frecuencias en el canal, o puede ser un promedio, mediana, etc. Además, puede elegirse un subconjunto de intervalos de ponderación, por ejemplo, usando un intervalo de tiempo (yendo hacia atrás desde el instante/tiempo actual de un valor particular, tal como 1 h, 2 h, 3 h, 4 h, 12 h, 24 h, etc., o cualquier incremento del mismo), o únicamente pueden elegirse los valores de tiempo más recientes (por ejemplo, y seleccionarse de la matriz de energía proporcionada por la información espectral).

Por lo tanto, los aparatos y métodos descritos en el presente documento pueden determinar una clasificación/puntuación y/o listado de los N mejores canales para una red para cada ancho de banda. Por ejemplo, Nb puede establecerse como el número de opciones de ancho de banda disponibles, por ejemplo (10, 20, 30, 40, 50, 60, 80 MHz) y Nd como el número de dispositivos conectados. Los aparatos y métodos descritos en el presente documento pueden dividir el vector SpectrumInfo en ancho de banda e inicializar una entidad PerBandWidth (PBW) para cada ancho de banda k=0..Nb-1. Esto puede determinarse por la ecuación mostrada a continuación (y en la Figura 22A):

'Z(¡d ¹ CD[i].SpectrumInfo\j].goodness ^x CD[i].Priority

PBW[k]. goodness ^{[ / ]}

cD[i].Priority

Donde, para cada j, donde PBW[k].bw = CD[i].SpectrumInfo[j].bw y donde j = 0..Nc-1, i = 0..Nd-1, k = 0..Nb-1. Ordenar PBW[k].goodness en orden descendente y usar los N mejores canales puede proporcionar las mejores frecuencias para cada opción de ancho de banda disponible. La métrica bps-por-Hz usada en el presente documento también proporciona una manera normalizada para determinar el uso y eficiencia espectrales para un canal dado. Por ejemplo, esta métrica puede ser una relación de PBW[k].goodness[j] y PBW[k].bw (por ejemplo, PBW[k].goodness[j]/PBW[k].bw).

Por ejemplo, la tabla 3 a continuación muestra un ejemplo de los 3 mejores canales, con la bondad calculada y bpspor-Hz:

Tabla 3: clasificación ilustrativa de bandas

En general, un operador que usa los aparatos descritos en el presente documento puede seleccionar la frecuencia deseada, basándose en la capacidad absoluta requerida para esa red o el operador puede optimizar la red para eficiencia espectral basándose en los bps/Hz calculados. Como un ejemplo: con un canal 80 MHz centrado en 5785 MHz, el operador puede obtener una capacidad de 250 Mbps, pero tiene una eficiencia espectral inferior. Dividiendo esta red en tres dominios (sectores) de RF, y usando canales de 20 MHz centrados a 5785, 5200 y 5500 MHz puede proporcionar un total de 300 Mbps de capacidad usando 60 MHz de espectro total.

En la operación, puede usarse cualquiera de los aparatos descritos en el presente documento para proporcionar información para conmutación automática o manual entre canales. Por ejemplo, en conmutación automática, un dispositivo maestro (por ejemplo, el AP) puede determinar que es momento para conmutar basándose en cualquier criterio apropiado, tal como degradación global de calidad de transmisión de señal o degradación de calidad de transmisión con uno o más dispositivos de alta prioridad. Por ejemplo, cuando se pasa un umbral de calidad. Esta determinación puede realizarse localmente (en el AP y/o los CPE) o de manera remota (por ejemplo, en una configuración en la nube) o ambas. Como alternativa, un usuario (administrador) puede determinar que la calidad se ha degradado y puede determinar manualmente conmutar los canales. En cualquier caso, los aparatos pueden aplicar los métodos descritos en el presente documento para determinar cuál uno o más canales proporcionan las mejores opciones para conmutar. En una configuración automática, el sistema puede conmutar al canal de mejor clasificación, o puede usar una selección de los canales de mejor clasificación para comparar con otros factores (incluyendo redes cercanas u otros AP para determinar cuál debería ser la conmutación). En configuraciones manuales, el sistema puede presentar al usuario (administrador) con las opciones de canal en una lista sencilla (anotada o no anotada, como se ha descrito anteriormente) de modo que el usuario puede hacer la mejor decisión posible al elegir la banda a la que conmutar.

Por ejemplo, se describen en el presente documento aparatos que incluyen un procesador que mantiene o recibe cualquiera de la información descrita en el presente documento y presenta visualmente la clasificación/calificación/listado como se describe en el presente documento, y permite que un usuario seleccione de entre las bandas listadas/calificadas/puntuadas a qué banda de frecuencia cambiar. El aparato puede incluir software, hardware, firmware o similares, y es dependiente de una conexión para y/o recibir la información descrita en el presente documento (por ejemplo, información espectral) de una o más estaciones en la red (y preferentemente de todas las estaciones).

Optimización de selección de canal

Cualquiera de los métodos y aparatos descritos en el presente documento puede configurarse para optimizar la selección de canal y presentar uno o más canales de "mejor" clasificación a un usuario o conmutar automáticamente al canal mejor clasificado, determinando una clasificación de canales de frecuencia dentro de un intervalo de frecuencia objetivo en eficiencia espectral. Se describen en el presente documento métodos de realización de esta optimización, así como aparatos configurados para realizar estos métodos. Estos aparatos son típicamente dispositivos de punto de acceso (aunque no están limitados a tales dispositivos). Estos dispositivos pueden operar en configuraciones de punto a punto (PTP) o de punto a multipunto (PTMP) y pueden optimizarse en ambas. Cualquiera de estos aparatos (por ejemplo, los AP) puede incluir una herramienta visual que permite la interacción de usuario, que incluye la presentación visual de los mejores (optimizados) canales de frecuencia, la presentación visual de la información espectral de frecuencia para dispositivos que se comunican con el AP y/o la información de frecuencia espectral del AP, así como la selección del ancho de banda de canal, el intervalo de frecuencia a través del que se va a optimizar, etc.

Por ejemplo, un aparato, tal como un punto de acceso, puede configurarse para estimar la capacidad para todos o alguno de los dispositivos que se comunican con el AP a partir de los datos de uso (por ejemplo, datos de intensidad de señal, que incluyen la RSSI). Los datos de uso para cada enlace (por ejemplo, entre el Ap y los dispositivos de cliente) pueden permitir que el aparato estime la capacidad basándose en la intensidad de señal recibida y determine la capacidad en ambos extremos de cada enlace, que puede a continuación usarse para determinar la eficiencia espectral.

Un aparato, tal como un punto de acceso, puede configurarse para implementar un método de optimización de selección de canal, como se describe en el presente documento. Por ejemplo, un punto de acceso (AP) puede configurarse para optimizar el canal de Tx/Rx y/o el ancho de canal basado (de manera automática o manual), determinando la intensidad de señal recibida en ambos terminales del enlace entre el AP y un cliente (por ejemplo, un CPE) que se comunica inalámbricamente con el AP. Como se describe a continuación, el aparato puede configurarse para hacer esto para cada cliente que está conectado al AP, o solamente para un subconjunto de los clientes conectados al AP, tal como los mejores tn número de clientes, por ejemplo, los veinte mejores (tn=20) clientes usando la mayoría del ancho de banda en un periodo de tiempo dado. Además, el AP puede usar los datos espectrales históricos, que proporcionan la energía en la banda a partir de otras fuentes, que incluyen interferentes, para el periodo de tiempo predeterminado anterior (por ejemplo, 24 horas, 7 días, etc.), y usando la intensidad de señal de Tx y Rx (datos de uso), así como los datos espectrales históricos, puede estimarse la capacidad del enlace. Al estimar la capacidad del enlace, puede determinarse la capacidad del peor caso, o puede determinarse una capacidad promedio, o ambas, de todos (o el subconjunto de) los clientes que se comunican con el AP.

Por ejemplo, puede usarse la intensidad de señal y la interferencia, como se ha descrito anteriormente, para determinar una capacidad de canal basándose en la señal a interferencia más ruido (SINR). Por ejemplo, puede usarse una tabla de correspondencia para calcular la tasa de datos basándose en la intensidad de señal y los datos espectrales para cada cliente. En la práctica, cada tipo de cliente (por ejemplo, tipo de dispositivo de CPE) puede tener una tabla de correspondencia ligeramente diferente para cada producto; en algunas variaciones puede usarse una tabla de correspondencia genérica. Por lo tanto, puede usarse la intensidad de señal y la información espectral para determinar una tasa de datos (por ejemplo, por longitud) para cada cliente (CPE). El método o aparato puede configurarse para buscar clientes con la mayoría del uso (por ejemplo, los mejores tn clientes basándose en el uso), y promediar la tasa de datos por longitud, o usar alguna otra tasa de datos ajustada (por ejemplo, una media ponderada, una media, mediana, etc.). Esto puede proporcionar una tasa de datos promedio o consolidada para el AP y sus clientes, y esta tasa de datos, a continuación, típicamente se divide entre la cantidad de espectro usado (el ancho de canal), tal como, por ejemplo, 10 MHz, 20 MHz, 40 MHz, 50 MHz, 60 MHz, 80 MHz, etc.) para proporcionar una eficiencia espectral para cada canal en un ancho de canal particular (ancho de banda), en bits por segundo por Hz. (Bps/Hz). Por lo tanto, pueden clasificarse los canales por eficiencia espectral. Cualquiera de los aparatos descritos en el presente documento puede por lo tanto configurarse para presentar visualmente la clasificación, por ejemplo, listando, etiquetando o mostrando de otra manera los mejores (por ejemplo, el mejor, dos, tres, cuatro, cinco, etc.) canales con las eficiencias espectrales más altas a un ancho de canal particular y/o predeterminado.

Por ejemplo, la Figura 23 ilustra un ejemplo de un método de determinación de clasificaciones de eficiencia espectral para cada uno de una pluralidad de canales de frecuencia. Por ejemplo, inicialmente (y opcionalmente) un método de determinación de clasificaciones de eficiencia espectral puede recopilar información espectral de frecuencia histórica para uno o más dispositivos enlazados a un punto de acceso (AP). Esta información puede recopilarse, almacenarse o mantenerse en el AP 2301. Los datos de uso pueden recopilarse, almacenarse y/o mantenerse en el AP. Por ejemplo, los datos de uso (por ejemplo, intensidad de señal) para el uno o más dispositivos enlazados al AP pueden recopilarse en el AP 2303. Posteriormente, en cada una de una pluralidad de frecuencias de canal, puede determinarse una interferencia más ruido (SINR) para cada uno del uno o más dispositivos 2305, y puede determinarse una tasa de datos a partir de la SINR y la información espectral de frecuencia histórica específica a cada uno del uno o más dispositivos en cada una de la una o más frecuencias de canal. Una vez que se han determinado las tasas de datos (como se ha descrito anteriormente, esto puede conseguirse usando una tabla de correspondencia que es específica a cada tipo de dispositivo) para cada dispositivo, puede determinarse una tasa de datos agregada para la red; la tasa de datos agregada puede ser una función de todos o de un subconjunto de los dispositivos (por ejemplo, promedio, media, mediana, media ponderada, máximo, mínimo, etc.) 2307. Puede determinarse una tasa de datos agregada en cada canal de frecuencia que va a examinarse. Por ejemplo, el intervalo de frecuencia puede dividirse hasta un número predeterminado de canales (por ejemplo, entre 5 y 1000 canales, 5 y 500 canales, etc., un canal cada 1 kHz, etc.) y determinarse una eficiencia espectral para cada canal.

La tasa de datos agregada en cada frecuencia puede a continuación dividirse entre el ancho de canal para determinar la eficiencia espectral en esa frecuencia 2309. El conjunto resultante de canales y eficiencias espectrales puede a continuación almacenarse. En algunas variaciones (como se ilustra en la Figura 23), las etapas pueden realizarse de manera iterativa, por ejemplo, determinando secuencialmente la eficiencia espectral en diferentes frecuencias y repitiendo el proceso en diferentes frecuencias. Como alternativa, este procedimiento puede realizarse en paralelo para diferentes frecuencias, o alguna combinación de paralelo y secuencial, hasta que se haya determinado una eficiencia espectral para todos los canales de frecuencia dentro del intervalo de frecuencia 2311.

Un aparato, tal como un dispositivo de punto de acceso, puede configurarse para optimizar la selección de canal usando un método tal como el anteriormente descrito. Por ejemplo, la Figura 33 ilustra un ejemplo de un punto de acceso 3300 que está comunicándose inalámbricamente con una pluralidad de otros dispositivos (por ejemplo, estaciones, CPE, etc.) 3350, 3350'. En este ejemplo, únicamente se muestran dos otros dispositivos 3350, 3350', sin embargo, dispositivos adicionales pueden ser parte de la red también. El punto de acceso 3350 típicamente incluye una antena 3301, circuitería de radio inalámbrica (por ejemplo, el transceptor) 3303, y un controlador que puede incluir un procesador, memoria y similares, que incluye una salida 3309 (por ejemplo, una interfaz de usuario, como se describe en el presente documento) para controlar la operación del punto de acceso. El control puede configurarse específicamente para realizar cualquiera de los métodos descritos en el presente documento, que incluye la optimización del canal de frecuencia. Cada uno de los dispositivos de cliente (estaciones, CPE, etc.) 3350, 3350' puede incluir típicamente una antena inalámbrica 3351 y circuito de radio 3353, que puede estar separado o integrado con un controlador/procesador 3355'. Estos dispositivos pueden cada uno incluir también un segundo receptor 3358 que está configurado como un monitor de espectro para monitorizar el espectro de frecuencia. En alguna variación, este monitor de espectro no está separado del transceptor de la frecuencia de radio, sino, en su lugar, el aparato está configurado para monitorizar el espectro cuando no está recibiendo o transmitiendo de otra manera. Obsérvese que aunque se describe la Figura 33 en el presente documento en referencia a un aparato configurado para optimizar el canal de frecuencia, esta ilustración de una red inalámbrica puede ser relevante para cualquiera de los aparatos y métodos descritos en el presente documento, incluyendo, en particular, un método y aparatos o proporcionar un indicador de eficiencia de la estación clasificado y/o métodos y aparatos para monitorizar una red inalámbrica que incluye transmitir una pluralidad de paquetes de sondeo y determinar información de EVM.

En general, un aparato de optimización del canal de frecuencia de un punto de acceso, y, por lo tanto, de la red, puede incluir, en general, un controlador que está configurado para generar una herramienta, tal como la herramienta mostrada en las Figuras 24B y 24C. Por ejemplo, la Figura 24A ilustra una interfaz de usuario para un punto de acceso que está comunicándose con una o más estaciones (por ejemplo, los CPE), que describe rasgos y características del punto de acceso, el número de conexiones y una descripción gráfica de uno o más enlaces entre el punto de acceso a la estación. En este ejemplo, la interfaz de usuario incluye un par de diagramas de constelación 2401, 2403 que pueden generarse como se ha descrito anteriormente. Esta interfaz de usuario (así como cualquier herramienta asociada, tal como la herramienta 2410 mostrada en la Figura 24B y 24C que puede permitir la optimización como se describe en el presente documento.

En la Figura 24B, las herramientas es una porción de la interfaz de usuario que actúa como una ventana emergente 2410 que incluye un indicador visual (por ejemplo, gráfico, tabla, barra) del intervalo de frecuencia, así como que indica la información espectral de frecuencia para el AP y cada uno (o alguno) de los dispositivos conectados inalámbricamente con el AP 2423. En la Figura 24C, esto se indica por las columnas horizontales (etiquetadas en el lado derecho lejano de la herramienta) que están etiquetadas como mapas de calor que indican la energía en cada punto del espectro según se mide a través de algún periodo de tiempo (por ejemplo, las últimas 24 horas, 48 horas, 3 días, 4 días... etc.). Una clave para este mapeo de calor se muestra en la parte superior derecha 2419. El eje x en este ejemplo es la frecuencia, y se muestra el intervalo de frecuencia a lo largo de la parte inferior. Pueden usarse deslizadores para ajustar los extremos superior 2455' e inferior 2455 del intervalo de frecuencia analizado.

La herramienta de interfaz de usuario 2410 puede incluir también un listado de anchuras de canal recomendadas (anchos de banda) 2415, como se ilustra en el lado izquierdo lejano de la herramienta. Las anchuras de canal recomendadas pueden incluir eficiencias espectrales previstas y capacidades para cada una de las diferentes anchuras de canal (por ejemplo, 10, 20, 30, 40, 60, 80 MHz). Puede seleccionarse cualquiera de estas anchuras de canal (por ejemplo, haciendo clic en ellas) usando esta porción de la herramienta y/o usando un control, tal como el deslizador 2417 en la parte media superior de la herramienta.

En general, el punto de acceso puede configurarse para proporcionar esta herramienta directamente (por ejemplo, alojando una página web que puede acceder un usuario) o indirectamente, transmitiendo la información a un controlador/servidor de terceros que puede comunicarse con el punto de acceso y el usuario.

En las Figuras 24B y 24C, la herramienta también muestra los canales de frecuencia optimizados (por ejemplo, los mejor clasificados) determinados por los métodos anteriormente descritos en el ancho de banda seleccionado (por ejemplo, 40 MHz en la Figura 24B y 24C). En este ejemplo, los tres canales que tienen la eficiencia espectral más alta se muestran en recuadros por encima del gráfico de la información espectral 2420, 2420', 2420". En este ejemplo, los canales que tienen la mejor eficiencia espectral son 5230 GHz 2420, que tiene una eficiencia espectral de 4,6 Bps/Hz (bits por segundo por Hz), 5380 GHz 2420' que también tiene una eficiencia espectral de 4,6 Bps/Hz (bits por segundo por Hz), y 5580 GHz 2420", que también tiene una eficiencia espectral de 4,8 Bps/Hz (bits por segundo por Hz). La herramienta permite que el usuario seleccione manualmente una frecuencia y la eficiencia espectral que es de la frecuencia seleccionada también se muestra en la parte superior, y se destaca la información espectral histórica 2430. En este ejemplo, los cuadros grises ilustran los mejores tres canales recomendados.

En este ejemplo, como se ha mencionado anteriormente, el ancho de canal se determina manualmente, sin embargo, en algunas variaciones, puede seleccionarse (o sugerirse) automáticamente. Por ejemplo, el ancho de canal puede optimizarse. La capacidad para la red puede determinarse basándose en, por ejemplo, el tráfico a través del puerto Ethernet. Por lo tanto, el punto de acceso puede determinar cuánta capacidad es necesaria para enviar datos a cada dispositivo. Por ejemplo, si el punto de acceso necesita únicamente 100 Mbps por segundo, entonces, como se muestra en la porción los anchos de canal recomendados 2415, el ancho de canal puede ser la capacidad más pequeña para cumplir este requisito, por ejemplo, 20 MHz en la Figura 24C.

Como se ha mencionado anteriormente, la herramienta de interfaz de usuario que puede formar parte del aparato (por ejemplo, un aparato de punto de acceso) puede permitir también la manipulación de la optimización para determinar la frecuencia de canal. En la Figura 25, se muestra la herramienta sin ninguna optimización, aunque se muestra un mapa de calor de la información espectral de frecuencia para el punto de acceso y cada una de las 20 unidades conectadas. En este ejemplo, los 20 dispositivos conectados pueden ser un subconjunto del número total de dispositivos seleccionados; por ejemplo, pueden representar únicamente los 20 dispositivos de clasificación más alta para tiempo aéreo promedio de eficiencia de estación. El usuario puede seleccionar cualquier frecuencia de canal haciendo clic en ella, como se muestra.

La Figura 26 ilustra la selección del ancho de canal (en este ejemplo, 20 MHz) haciendo clic en la opción de 20 MHz en las ventanas de canal recomendadas. Una vez que se establece el ancho de canal, el aparato puede determinar las mejores eficiencias de canal e indicarlas como se ha descrito anteriormente y mostrarlas de nuevo en la Figura 26. En este ejemplo, los tres canales más espectralmente eficientes son 5380 (7,2 Bps/Hz), 5170 (7,1 Bps/Hz) y 5790 (6,8 Bps/Hz).

La Figura 27 ilustra la selección de un ancho de canal diferente (por ejemplo, 60 MHz), que da como resultado diferentes mejores canales espectralmente eficientes (por ejemplo, 5590, con 7,5 Bps/Hz, 5250, con 6,9 Bps/Hz, y 5390, con 6,4 Bps/Hz). Como se ha mencionado anteriormente, el intervalo de frecuencia a través del cual se realiza la optimización puede modificarse también, como se muestra en la Figura 28, en el que pueden ajustarse los deslizadores en la parte inferior del intervalo de frecuencia para estrechar o expandir el intervalo de frecuencia.

Las Figuras 24-28 ilustran la herramienta para un punto de acceso que está configurado como un dispositivo de punto a multipunto (PTMP). Estos aparatos, herramientas y métodos pueden usarse también con dispositivos de punto a punto (PTP), como se muestra en la Figura 29. En este ejemplo, el dispositivo de punto de acceso puede configurarse, en su lugar, como un dispositivo de PTP y pueden presentarse visualmente las propiedades de los dispositivos locales y remotos, que incluye una información espectral de frecuencia local mostrada como espectrogramas reales. Se muestra el espectrograma del dispositivo remoto en la parte inferior y el local en la parte superior. De nuevo, un mapa de calor puede indicar la probabilidad de la frecuencia que tiene un nivel de energía como se muestra por la línea (que puede ser un nivel de energía promedio o alguna otra métrica para esa frecuencia). La herramienta es de otra manera igual, y funciona como se ha descrito anteriormente. Por ejemplo, como se muestra en la Figura 30, puede seleccionarse un ancho de banda de canal de 20 MHz, y pueden determinarse las tres mejores eficiencias espectrales resultantes (por ejemplo, 5810, con 7,2 Bps/Hz; 5220, con 7,1 Bps/Hz; y 5760 con 6,8 Bps/Hz). La Figura 31 muestra el desplazamiento a un ancho de banda de canal diferente (por ejemplo, 30 MHz) y el desplazamiento resultante en las eficiencias espectrales más altas. De manera similar, la Figura 32 ilustra la selección de un intervalo de frecuencias más estrecho para optimizar a través.

Cuando una característica o elemento se denomina en este documento como que está "en" otra característica o elemento, puede estar directamente en la otra característica o elemento o características y/o elementos intervinientes también pueden estar presentes. En contraste, cuando una característica o elemento se hace referencia como que está "directamente en" otra característica o elemento, no hay características o elementos intermedios presentes. Se entenderá también que, cuando una característica o elemento se hace referencia como que está "conectado", "fijado" o "acoplado" a otra característica o elemento, puede estar directamente conectado, fijado o acoplado a la otra característica o elemento o pueden estar presentes características o elementos intermedios. En contraste, cuando una característica o elemento se hace referencia como que está "directamente conectado", "directamente fijado" o "directamente acoplado" a otra característica o elemento, no hay características o elementos intermedios presentes. Aunque se describen o muestran con respecto a una realización, las características y elementos así descritos o mostrados pueden aplicarse a otras realizaciones. Se apreciará también por los expertos en la materia que las referencias a una estructura o característica que está dispuesta "adyacente" a otra característica puede tener porciones que solapan o superponen la característica adyacente.

La terminología usada en este documento es para el fin de describir realizaciones particulares únicamente y no se pretende que sea para limitar la invención. Por ejemplo, como se usa en este documento, se pretende que las formas singulares "un", "una", "el" y "la" incluyan también las formas plurales, a menos que el contexto lo indique claramente de otra manera. Se entenderá adicionalmente que los términos "comprende" y/o "comprendiendo/que comprende", cuando se usan en esta memoria descriptiva, especifican la presencia de características indicadas, etapas, operaciones, elementos y/o componentes, pero no excluyen la presencia o adición de una o más otras características, etapas, operaciones, elementos, componentes y/o grupos de los mismos. Como se usa en el presente documento, el término "y/o" incluye cualesquiera y todas las combinaciones de uno o más de los elementos enumerados asociados y puede abreviarse como "/".

Términos espacialmente relativos, tales como "debajo", "abajo", "inferior", "sobre", "superior" y similares, pueden usarse en el presente documento para facilidad de descripción para describir un elemento o relación de la característica a otro elemento o elementos o característica o características como se ilustra en las figuras. Se entenderá que los términos espacialmente relativos se pretende que abarquen diferentes orientaciones del dispositivo en su uso u operación además de la orientación representada en las figuras. Por ejemplo, si se invierte un dispositivo en las figuras, los elementos descritos como "debajo" o "por debajo" u otros elementos o características se orientarían entonces "sobre" los otros elementos o características. Por lo tanto, el término ilustrativo "debajo" puede abarcar tanto una orientación de sobre como de debajo. El dispositivo puede orientarse de otra manera (girarse 90 grados a otras orientaciones) y los descriptores espacialmente relativos usados en el presente documento interpretarse en consecuencia. De manera similar, las expresiones "hacia arriba", "hacia abajo", "vertical", "horizontal" y similares se usan en el presente documento para el fin de explicación únicamente a menos que se indique específicamente de otra manera.

Aunque los términos "primero" y "segundo" pueden usarse en este documento para describir diversas características/elementos (incluyendo etapas), estas características/elementos no deberían limitarse por estos términos, a no ser que el contexto indique de otra manera. Estos términos pueden usarse para distinguir una característica/elemento de otra característica/elemento. Por lo tanto, una primera característica/elemento analizado a continuación podría denominarse una segunda característica/elemento, y de manera similar, una segunda característica/elemento analizado a continuación podría denominarse una primera característica/elemento sin alejarse de las enseñanzas de la presente invención.

Como se usa en el presente documento en la memoria descriptiva y reivindicaciones, incluyendo como se usa en los ejemplos y a menos que se especifique expresamente de otra manera, todos los números pueden leerse como si se precediera la palabra "alrededor de" o "aproximadamente", incluso si el término no apareciera expresamente. La expresión "alrededor de" o "aproximadamente" puede usarse cuando se describe una magnitud y/o posición para indicar que el valor y/o posición descritos se encuentra dentro de un intervalo de valores y/o posiciones esperadas razonable. Por ejemplo, un valor numérico puede tener un valor que es /- 0,1 % del valor indicado (o intervalo de valores), /- 1 % del valor indicado (o intervalo de valores), /- 2 % del valor indicado (o intervalo de valores), /- 5 % del valor indicado (o intervalo de valores), /-10 % del valor indicado (o intervalo de valores), etc. Cualquier intervalo numérico citado en este documento se concibe para incluir todos los subintervalos incluidos en el mismo.

Aunque se han descrito anteriormente diversas realizaciones ilustrativas, puede realizarse cualquiera de un número de cambios a diversas realizaciones sin alejarse del alcance de la invención como se describe mediante las reivindicaciones. Por ejemplo, el orden en el que se realizan diversas etapas de método descritas puede cambiarse a menudo en realizaciones alternativas, y en otras realizaciones alternativas una o más etapas de método pueden saltarse completamente. Pueden incluirse características opcionales de diversas realizaciones de dispositivo y sistema en algunas realizaciones y no en otras. Por lo tanto, la descripción anterior se proporciona principalmente para fines ilustrativos y no debería interpretarse para limitar el alcance de la invención como se expone en las reivindicaciones.

Claims (12)

REIVINDICACIONES

1. Un método de optimización de selección de canal para un punto de acceso conectado inalámbricamente a una o más estaciones, comprendiendo el método:

recopilar (2301), en el punto de acceso, 24 horas o más de información espectral de frecuencia local a partir de un conjunto de estaciones, comprendiendo cada estación un analizador de espectro y conectado inalámbricamente al punto de acceso;

recopilar (2303), en el punto de acceso, las intensidades de señal recibidas de las señales enviadas por el punto de acceso al conjunto de estaciones y de las señales enviadas por el conjunto de estaciones al punto de acceso; determinar una capacidad de canal para cada uno de la pluralidad de canales determinando una tasa de datos a partir de la información espectral de frecuencia recopilada y las intensidades de señal recopiladas; y determinar (2307-23011) una clasificación de eficiencia espectral, en bits por segundo por ancho de canal, para una pluralidad de canales de frecuencia dividiendo la capacidad de canal entre el ancho de canal.

2. El método de la reivindicación 1, que comprende adicionalmente seleccionar automáticamente un canal para el punto de acceso basándose en la clasificación determinada.

3. El método de la reivindicación 1, que comprende adicionalmente presentar visualmente uno o más de un canal de frecuencia de mejor clasificación basándose en la determinación de una clasificación.

4. El método de la reivindicación 1, que comprende adicionalmente permitir que un usuario seleccione gráficamente una frecuencia y presentar visualmente una eficiencia espectral para la frecuencia seleccionada basándose en la información espectral de frecuencia recopilada y la intensidad de señal.

5. El método de la reivindicación 1, que comprende adicionalmente establecer manualmente una anchura para cada uno de la pluralidad de canales de frecuencia.

6. El método de la reivindicación 1, en donde recopilar información espectral de frecuencia comprende recopilar 48 horas o más de información espectral de frecuencia.

7. El método de la reivindicación 1, en donde recopilar información espectral de frecuencia comprende recopilar 7 días o más de información espectral de frecuencia.

8. El método de la reivindicación 1, en donde recopilar información espectral de frecuencia comprende recopilar información espectral de frecuencia que se extiende desde 5 GHz a 6 GHz.

9. El método de la reivindicación 1, en donde recopilar información espectral de frecuencia comprende recopilar información espectral de frecuencia al menos una vez cada hora desde una o más de la una o más estaciones.

10. El método de la reivindicación 1, en donde recopilar la intensidad de señal comprende recopilar datos que incluyen el porcentaje de tiempo que la una o más estaciones están usando un canal.

11. El método de la reivindicación 1, en donde la tasa de datos es una tasa de datos promedio o mínima.

12. Un programa informático que comprende medios de código que, cuando se ejecutan por un procesador en un punto de acceso, dan instrucciones al procesador para realizar todas las etapas de un método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores.