MX2013009341A - Conectividad wi-fi para correccion de anormalidades mediante medicion del tiempo de carrera completa de paquetes enviados con diferentes velocidades de modulacion. - Google Patents

Abstract

La aplicación se refiere a una "red de comunicación inalámbrica que incluye una estación y un punto de acceso" que es en particular una red Wi-Fi de acuerdo con los estándares IEEE 802.11. Los proveedores de servicio de Internet se encuentran buscando maneras de obtener un mejor entendimiento del ambiente inalámbrico del usuario final, incluyendo calidad de enlace y desempeño. El método propuesto calcula un valor de desempeño en base a los tiempos de carrera completa medidos que se envían a diferentes velocidades de modulación. En base al cambio de desempeño dependiendo de la velocidad de modulación pueden realizarse conclusiones acerca de la posible fuente de problemas de desempeño, en particular, puede distinguirse entre interferencia [Bluetooth] (C y E) y distancia entre estación y punto de acceso demasiado grande (B).

Description

CONECTIVIDAD WI-FI PARA CORRECCIÓN DE ANORMALIDADES MEDIANTE MEDICIÓN DEL TIEMPO DE CARRERA COMPLETA DE PAQUETES ENVIADOS CON DIFERENTES VELOCIDADES DE MODULACIÓN CAMPO TÉCNICO La presente invención se refiere a un método para la examinación de una red de comunicaciones inalámbricas, que incluye una estación y un punto de acceso.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN La transmisión inalámbrica para redes de área local (LAN) es mientras tanto una tecnología bien establecida para usuarios finales. Una parte esencial de una red de área local es una vía de acceso residencial'" qué conecta la red de área local al Internet.. Un mecanismo para conectar dispositivos inalámbricos a la red de área local se llama Wi-Fi, el cual es un nombre comercial de la. Wi|-Fi Alliance para dispositivos que utilizan l'a familia de estándares IEEE 802.11 pa r'a transmisión inalámbrica. Los estándares; IEEE 802.11 definen una vía de acceso residé'n c a'1 como un punto de acceso y un dispositivo inalámbrico conectados al punto de acceso que es llamado una estación. Los estándares de i-Fi se definen de tal manera que, los dispositivos inalámbricos distribuidos por todo el hogar puedan conectarse a la vía de acceso residencial sin requerir de cables de datos algunos. Los estándares IEEE 802.11b y 802. llg utilizan la banda ISM de 2.4 GHZ, en donde el último estándar desarrollado 802. llg permite una velocidad de transmisión de datos de hasta 54 Mbits/s. Una mejora adicional es el estándar 802.11?, el cual puede utilizar tanto la banda ISM de 2.4 GHZ como también la banda U-NII de 5 GHZ y el cual permite una velocidad de transmisión de datos teórica de hasta 600 Mbits/s. Una red de i-Fi con frecuencia es. llamada también una WLAN (red de área local, inalámbrica ) .

Pero la tecnología Wi-Fi se ha vuelto, victima de su propio éxito: incluso exist e;,n varios canales de frecuencia sin sobreposicion' que pueden seleccionarse para la t ransmi s ió'n de; datos (cuatro en Europa, tres en EU) , la' interferencia proveniente de los dispositivos i-Fi circundantes se ha vuelto un serio problema en áreas urbanas. Además, también existen otros dispositivos que utilizan la banda ISM de 2.4 GHZ, por ejemplo, dispositivos Bluetooth, hornos de microondas, monitores para bebés y otros.

Por consiguiente, en ciertas circunstancias, la conexión Wi-Fi puede sufrir de escaso desempeño e incluso pérdida de conexión. Algunas de estas circunstancias son obvias y fáciles de explicar a un usuario final. Por e em lo, si la distancia entre la estación y el punto de acceso es demasiado grande, los niveles de señal son bajos y el desempeño se verá afectado. Algunas otras de estas circunstancias son "invisibles" y no se comprenden por el usuario final, por ejemplo, una malla de metal en el techo o pared en re una estación y un punto de acceso, o la interferencia proveniente de otra Wi-Fi y dispositivos sin Wi-Fi. En muchos casos, e,l usuario final no es capaz de diagnosticar la fuente del problema y corregir el punto'. Incluso cuando el usuario final tiene la posibilidad de acudir a asistencia técnica, e,3 - A -muy difícil diagnosticar problemas de i-Fi sin tener un especialista dirigiéndose al lugar, con equipo especial de prueba.

La conectividad de Wi-Fi para corrección de anormalidades es un gran reto para los operadores y vendedores de equipo por varias razones : Los usuarios no comprenden por completo la tecnología inalámbrica y una vez asociados, un usuario espera una conectividad de enlace estable de "línea fija" y amplitud de banda .

Es difícil obtener datos exactos, acerca del momento en que varía la calidad de enlace inalámbrico.

Un gran número de factores tiene impacto sobre la calidad de enlace inalámbrico,' por ejemplo, otros puntos de acceso,: interferencia, nodos ocultos, potencia de transmisión, sensibilidad de recepción, lo cuál hace a cualquier información parcial insuficiente para diagnosticar problemas. Por consiguiente, la información solo acerca del punto de acceso o solo acerca de la estación,; con frecuencia es insuficiente.

El proveedor de servicio o vendedor de equipo tiene poca o nula información acerca de la construcción en la cual se utiliza la red de i-Fi, pero la topología de la construcción impacta el desempeño del enlace de red Wi-Fi.

La conectividad de red Wi-Fi doméstica es, de manera correspondiente, uno de los principales costos de soporte del proveedor de servicios de Internet y provoca llamadas de asistencia técnica. El enfoque actual de los operadores es principalmente la instalación de red Wi-Fi, asociando una estación con un punto de acceso. Los proveedores de servicio de Internet se encuentran, por consiguiente, en la búsqueda de maneras de obtener un mejor entendimiento del ambiente inalámbrico por parte de los usuarios, incluyendo calidad de enlace y desempeño. Con relación al desempeño Wi-Fi, los operadores pueden utilizar uh protocolo remoto de administración tal como el protocolo de Foro de Banda Ancha TR-069, el cual proporciona acceso a parámetros Wi-Fi según se define en el modelo de datos BBF T.R:-098 del Dispositivo de Vía de Acceso . a Internet. Pero la información disponible a través de TR-059 es muy limitada y, cuando un usuario final solicita asistencia técnica, puede ser un proceso costoso y prolongado el describir la topología y problemas domésticos, por ejemplo, mi punto de acceso se encuentra en la habitación X, la impresora inalámbrica se encuentra en la habitación Y pero cuando se encuentra encendida mi dispositivo inalámbrico Z tiene conectividad limitada o nula. Por consiguiente, existe una elevada necesidad de herramientas de diagnóstico Wi-Fi que recolecten información, la interpreten y sugieran una solución al usuario final.

La US 2010/0110921 Al describe un método para llevar a cabo pre-evaluaciones de múltiples puntos de acceso Wi-Fi y redes de acceso. Una pre-evaluación determina si un punto de acceso se encuentra conectado o no a la Internet y mide el desempeño de .1 a trayectoria que la red de acceso puede oftece entre el dispositivo móvil y un huésped de Internet p re - e s pe c i f i cado . Para la determinación de una conectividad a Internet, se describe un procedimiento que utiliza . uh mensaje de impulso de sonar, por ejemplo, un eco ICMP, para emitir por impulso de sonar a una parte de examinación. Un software de evaluación almacena los resultados del impulso de sonar, por ejemplo, veces de respuesta y número de respuestas exitosas, expresados como un porcentaje de intentos. Para determinar un desempeño de trayectoria de ext emo-a-extremo del punto de acceso, los mensajes de impulso de sonar de ICMP se utilizan para registrar el rendimiento y las características de retraso entre un dispositivo del cliente usuario y el punto de acceso bajo prueba.

La US 7,295,960 describe un método , para determinar los parámetros óptimos o preferidos de configuración para los dispositivos de red inalámbrica o conectados por cable, con objeto de obtener un nivel deseable de desempeño de la red. Se utiliza un modelo de red específico de sitio con procesamiento adaptivo para llevar á cabo el diseño eficiente y administración 'en curso del desempeño de la red. El método determina de manera repetitiva el desempeño y costo en general de la red y repite además los parámetros del equipo, ubicaciones y orientaciones Se proporciona control en tiempo real entre una aplicación de software especifica de sitio y los componentes físicos de la red a fin de permitir mostrar, almacenar y adaptar repetiti amente cualquier dispositivo para variar constantemente las condiciones de tráfico e interferencia.

BREVE DESCRICION DE LA INVENCION El método para examinar una red de comunicaciones inalámbricas que incluye una estación y un punto de acceso comprende las etapas de enviar paquetes con diferentes velocidades de modulación desde la estación hacia el punto de acceso dentro de una banda de frecuencia, esperando la confirmación y medición del tiempo de carrera completa de cada paquete, y calculando un valor de desempeño al tomar en cuenta el tiempo de carrera completa medido de cada paquete y un tiempo de carrera completa de referencia de los paquetes.

En una modalidad preferida, el valor de desempeño se determina mediante cálculo de la proporción del tiempo de carrera completa d referencia y el tiempo de carrera completa medido, y los tiempos de carrera completa de los paquetes se miden mediante envío de los paquetes desde la estación hasta el punto de acceso y de regreso. De manera alternativa, la estación envia un paquete hacia el punto de acceso y el punto de acceso envía un paquete de acuse de recibo de regreso a la estación, y se mide el tiempo de carrera completa respectivo. Ventajosamente, el método utiliza una utilidad de administración de impulso de sonar para el envío de los paquetes y para medición de los tiempos de carrera completa.

La velocidad de modulación varia, en particular, entre una velocidad de modulación mínima y una velocidad de modulación máxima y el tamaño del paquete es constante o varía entre un tamaño de paquete mínimo y un tamaño de paquete máximo.

En un aspecto de la invención, el método se automatiza para un usuario mediante el uso de una evaluación numérica de los valores de desempeño, por ejemplo, mediante uso de valores de umbral para asociación de una clase de desempeño con los valores dé desempeño. Una clase de desempeño puede ser, por ejemplo, "desempeño óptimo", " 1 imi t a c ió.n 'de rango", "problema de interferencia", etc. Mediante uso de los valores de umbral respectivos, puede definirse una multitud de clases de desempeño para la caracterización del desempeño de varias ubicaciones de una red doméstica de un usuario.

En un aspecto adicional de la invención, el método se proporciona como una aplicación de prueba para un dispositivo móvil inalámbrico, para analizar una red doméstica de un usuario. El dispositivo móvil es, por ejemplo, un teléfono inteligente, una PC de tableta o una computadora portátil, que se conecta a un punto de acceso respectivo al inicio de la prueba, después de iniciar la aplicación. Durante la prueba, el usuario toma el dispositivo móvil hacia diferentes lugares en el hogar, por ejemplo, hacia cada habitación, o hacia diferentes lugares en una habitación en particular que tiene problemas de cobertura. El usuario inicia una multitud dé pruebas en momentos y lugares en particular, y el dispositivo móvil o la estación registran tanta información como sea posible para el dispositivo móvil.

BREVE DESCRIPCION DE LAS FIGURAS Las modalidades preferidas de la invención se explican en mayor detalle a continuación a manera de ejemplo con relación a las figuras esquemáticas, las cuales muestran: Figura 1 valores de desempeño obtenidos con el método de prueba, los cuales se adaptan como una matriz IP-impulso de sonar para ilustrar el desempeño de una red i-Fi, y Figuras 2A, 2B, 2C, 2D, 2E resultados para escenarios específicos, obtenidos con el método de prueba de acuerdo con la figura 1.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS MODALIDADES PREFERIDAS Debe entenderse que las figuras y descripciones de la presente invención se han sim lificado para ilustrar elementos que son relevantes para un claro entendimiento de la presente invención, mientras se eliminan, coh propósitos de claridad, otros elementóos encontrados en métodos y sistemas de suministro de contenido multimedia, digital, típicos. Sin embargo, debido a que tales elementos son muy conocidos en la materia, no se proporciona una discusión detallada de tales elementos en la presente. La descripción en la presente se dirige a todas tales variaciones y modificaciones conocidas por aquellos expertos en la ma t e ri a .

La presente invención manipula la configuración Wi-Fi de una estación para llevar a cabo pruebas de macro-nivel. En un aspecto de la invención, la velocidad de modulación establecida del punto de acceso se reduce a un limite inferior, por ejemplo, 1 Mb/s y esta velocidad de modulación varia entonces a través del rango de la velocidad de modulación original establecida, hasta un limite superior. Para cada velocidad de modulación, se mide un resultado de prueba de macro-nivel. Con las pruebas de macro-nivel, los tiempos de carrera completa de los paquetes se miden desde una estación hasta un punto de acceso y de regreso: Ventajosamente, se utilizan paquetes de impulso de sonar, para los cuales después se miden los tiempos de carrera completa de impulso de sonar para un tamaño de paquete dado. Los resul ados de estas pruebas se comparan entonces con los resultados que se obtendrían en la misma prueba en condiciones ideales, es decir, con una buena proporción de s eña 1 - a- ru i do (SNR) , sin interferencia, etc. De esta manera, se obtiene un valor de desempeño en por ciento. Pero en lugar de paquetes de impulso de sonar, también puede utilizarse cualquier otra prueba de rendimiento para medir los tiempos de carrera completa de paquetes de diversos tamaños y mediante inclusión de diferentes velocidades de modu 1 ación .

Por ejemplo, un impulso de sonar con un tamaño de paquete de 500 bytes se utiliza con una velocidad de modulación de 1 Mb/s de acuerdo con el IEEE 802.11b, lo cual puede dar como resultado un tiempo de carrera completa de 10 ms en condiciones ideales. Si esta prueba da como resultado en un ambiente de prueba específico un tiempo de carrera completa de ' 20 ms, pueden concluirse dos cosas: La trayectori de radio entre la estación y el punto de acceso es lo suficientemente buena para transportar paquetes modulados de 1 Mb/s, es decir, so;n suficientes las proporciones de SNR para ambos enlaces, descendente y ascendente; y el rendimiento real con esta modulación es solo la mitad del rendimiento ideal. Esto puede ser la consecuencia de la interferencia del Wi-Fi, es decir, compartir el medio con otra red de Wi-Fi, o de inte ferencia proveniente de algo diferente a Wi-Fi.

Cuando se utilizan diferentes velocidades de modulación para un solo tamaño de paquete, es decir, 500 bytes, para una estación dada en un canal de Wi-Fi dado, y se interpreta el valor de desempeño, es casi posible realizar conclusiones acerca de la posible fuente de problemas de desempeño. Ejemplos específicos: Si el valor de desempeño es 100% para todas las velocidades de modulación por debajo de 24 Mb/s y 0% para todas las velocidades de modulación por encima de este valor, uno puede concluir que eí desempeño de transmisión se limita por la SNR, es decir, debido a la distancia entré la estación y el punto de acceso o debido a la pérdida de trayectoria. Si el valor dé desempeño es de 50% para todas las ve lo c i dade 5 de modulación, puede concluirse que la trayectoria de radio, desde el punto de vista de la SNR, es fina, pero que existe interferencia en este canal. En ese caso, tiene sentido cambiar el parámetro de Wi-Fi a otro canal para superar esta interferencia.

Cuando se combinan los resultados de la prueba para una estación dada en un canal dado con los resultados de la prueba en diferentes canales y en diferentes lugares y/o para diferentes estaciones, el diagnóstico de la red de Wi-Fi puede refinarse aún más. Al final, cuando se selecciona finalmente una cierta instalación, en la cual, por ejemplo, se selecciona otro canal de Wi-Fi o el punto de acceso se mueve a otro lugar, el método de prueba descrito puede utilizarse nuevamente para evaluar el resultado del cambio.

Se explica a continuación una modalidad preferida del método, ahora en mayor detalle con respecto a la figura 1, la cual ilustra uña matriz de IP-impulso de sonar para ilustrar el desempeño de una red de Wi-Fi que incluye un punto de acceso y una estación. El método utiliza paquetes de impulso de sonar que tienen un tamaño entre un tamaño mínimo y un tamaño máximo, por ejemplo, entre 1 byte y 2346 bytes, el cual es el tamaño máximo de la carga útil de una sola estructura de Wi-Fi. El tiempo de carrera completa de cada uno de los paquetes se mide mediante envío de los paquetes desde la estación hasta el punto de acceso y de regreso desde el punto de acceso hacia la estación. De manera alternativa, la estación envía un paquete hacia el punto de acceso y el punto de acceso envía un paquete de acuse de recibo de regreso a la estación, y se mide el tiempo de carrera completa, respectivo.

La velocidad de modulación se modifica entre una velocidad de modulación mínima y una velocidad de modulación máxima, por ejemplo, entre 1 y 54 b/s, lo cual es la velocidad de modulación máxima de acuerdo con el estándar IEEE 802. llg. La velocidad de modulación :R -se representa en la figura 1 en la ordenada y el tamaño de paquete P en la abscisa. Por -cada par de datos, el tamaño de paquete y la velocidad de modulación, se calcula un valor de desempeño porcentual de acuerdo con la fótmulá RTTperfecto/RTTprobado, en donde RTTperfecto es el tiempo de carrera completa ideal y RTTprobado es el tiempo de carrera completa, medido. Los valores de desempeño se representan entonces como una matriz de impulso de sonar IP de acuerdo con la velocidad de modulación R y el tamaño de paquete P de cada valor de desempeño. El tiempo de carrera completa ideal se utiliza en este caso en particular como un tiempo de carrera completa de referencia, el cual es el mismo para todas las locaciones dentro del hogar de un usuario. De manera alternativa, puede utilizarse cualquier otro tiempo de carrera fijo como el tiempo de carrera completa de referencia. También puede utilizarse cualquier otra fórmula para determinar un valor de desempeño a partir del tiempo de carrera completa de referencia y el tiempo de carrera completa, medido.

El tiempo de carrera completa ideal puede determinarse, por ejemplo, mediante colocación del dispositivo móvil inalámbrico cerca de la estación, envío de paquetes con uria baja velocidad de modulación desde la estación hasta el punto de acceso, espera por la confirmación y medición del tiempo de carrera completa de los paquetes. Cuando se envían paquetes de impulso de sonar de diversos tamaños de paquete y diversas velocidades de modulación y se calculan los valores de desempeño respectivos, se da una información detallada acerca del desempeño de la red de Wi-Fi examinada .

El impulso de sonar es una utilidad de administración de la red de computadora que se utiliza para examinar la capacidad de alcancé de un huésped en una red de Internet y para medir el tiempo de carrera completa para los mensajes enviados desde el huésped de origen hacia una computadora de destino. El impulso de sonar opera mediante envió de paquetes de solicitud de eco de protocolo de mensaje de control de Internet (ICMP) hacia la computadora de destino y espera de una contestación ] de respuesta de eco de ICMP. Esto mide el tiempo de carrera completa y registra cualquie pérdida de paquete. : En las figuras 2A, 2B, 2 C , 2D, 2E s;e muestran resultados simplificados para div'érsais situaciones, que pueden ocurrir para una red de Wi-Fi que comprende un punto de acceso y u a estación. En la figura 2? el resultado' "i"s:e muestra para una red de Wi-Fi que tiene un elevado rendimiento de datos para todos los tamaños de paquete y todas las velocidades de modulación usadas durante la prueba, por ejemplo, >90% para velocidades de modulación desde 1 hasta 54 Mb/s y tamaños de paquete desde 1 hasta 2346 bytes. Este resultado de prueba muestra que la red de Wi-Fi se encuentra funcionando con óptimas condiciones.

En la figura 2B los resultados se muestran para una red de Wi-Fi, la cual tiene una velocidad de desempeño óptima para todos los tamaños de paquete para velocidades de modulación inferiores, por ejemplo, >90% para velocidades de modulación por debajo de 24 Mb/s. Pero para las velocidades de modulación mayores, el índice de desempeño es muy bajo, por ejemplo, <10%. Esto es una indicación dé que la distancia entre la estación y el ntó de acceso se encuentra en el límite de la cobertura de la red de Wi-Fi, debido a que pa a las velocidades de modulación bajas, que pueden decodificarse más fácilmente por el punto de acceso que las velocidades de modulación mayores, para las cuales es necesaria u n a : me j ox proporción de señal a ruido para la decodificación, los paquetes de todos los tamaños puede decodificarse difícilmente o incluso no decodificarse. El resultado de la prueba de la figura 2B indica, por consiguiente, claramente que la red de Wi-Fi examinada tiene una limitación de rango y, por consiguiente o puede obtenerse un rendimiento de datos elevado con esta red.

En la figura 2C se muestran los resultados para una red de Wi-Fi, para la cual la matriz de impulso de sonar proporciona valores de desempeño de aproximadamente 50 por ciento para todos los tamaños de paquete y todas las velocidades de modulación. Esto es una indicación para una señal de interferencia de otra red de Wi-Fi, debido a que una señal constante proveniente de una red de i-Fi circundante en el mismo canal o en un canal circundante afecta el rendimiento de datos para todos los tamaños de paquete y todas : las velocidades de modulación.

En la figura 2D se muestran ! los resultados para una red de Wi-Fi, la cual produce valores de desempeño promedio1 de velocidades de modulación bajas de aproximadamente 50% para todos los tamaños de paquete, pero produce valores de desempeño muy bajos de velocidades de modulación elevadas, por ejemplo, <10%, para todos los tamaños de paquete. Esto es una indicación de que la red de i-Fi tiene problemas de interferencia, según se discute con respecto a la figura 2C y, además, la red de Wi-Fi se limita en rango, según se describe para la red de Wi-Fi con respecto a la figura 2B.

Finalmente, se muestran los resultados para una red de Wi-Fi, figura 2E, que produce elevados valores de rendimiento para grandes velocidades de modulación y pequeños tamaños de paquete, por ejemplo, >90%, y bajos valores de desempeño para grandes tamaños de paquete y bajas velocidades de modulación, en donde el valor de desempeño es de aproximadamente, 50% entre tamaños de paquete pequeños y bajas velocidades de modulación y tamaños de paquete grandes y elevadas velocidades de modulación;. Esto es una indicación de señales dé interferencia de ráfaga, que afectan" en particular a tamaños de paquete grandes y, por consiguiente, el valor de desempeño para tamaños de paquete grandes es el Ínfimo. De otro modo, cuando se utiliza una velocidad de modulación mayor, el rendimiento de datos de la red de Wi-Fi se incrementa y, por consiguiente, los paquetes de un tamaño específico se suministran más rápido desde la estación hacia el punto de acceso. Por consiguiente, los paquetes enviados con las mayores velocidades de modulación se afectan menos por las señales de interferencia de ráfaga, lo cual conduce al resultado de que para un tamaño de paquete dado, el valor de desempeño es el mayor, mientras mayor es la velocidad de modulación.

Según se describe con respecto a las figuras 2A, 2B, 2C, 2D, 2E el método permite analizar una gran variedad de diferentes escenarios de red Wi-Fi. En particular,1 los escenarios, en los cuales se presenta interferencia de Wi-Fi o diferente de Wi-Fi,: pueden distinguirse claramente de las redes de Wi-Fi que tienen problemas de rango. También puede observarse a partir de la figura 2A, 2 B , 2C, 2D, 2E que cuando se utiliza un tamaño, dé paquete fijo de, por ejemplo, 500 bytes 1 o ¦ 1 kbyte y se varia la velocidad de modulación entre 1 Mb/s y 54 Mb/s, para la mayoría de las situaciones puede darse ya una indicación clara acerca del problema de una red de Wi-Fi.

En un aspecto adicional de la invención, el método se automatiza para un usuario mediante el uso de una evaluación numérica de los valores de desempeño según se obtienen con la matriz de impulso de sonar IP, según se describe con respecto a la figura 1, para una ubicación específica de la red doméstica del usuario. El método utiliza valores de umbral para definir una multitud de clases de desempeño para los valores de desempeño de acuerdo con la matriz de impulso de sonar IP. Una clase de desempeño puede ser, por ejemplo, "desempeño óptimo", "limitación de rango", "problema de interferencia", etc.;, según se describe con respecto a las figuras 2A, 2B, 2C, 2D, 2E. La clase de desempeño de "desempeño óptimo" se relaciona, por ejemplo, con una matriz de impulso de sonar IP que incluye solo valores de desempeño >90% para velocidades de modulación entre un valor mínimo y uno máximo, y tamaños de paquete entre -?·? valor mínimo y uno máximo, según se describe con respecto a la figura 2A. La clase de desempeño de "limitación de rango" se relaciona, por ejemplo, con una matriz de impulso de sonar IP que incluye valores de desempeño >90% para velocidades de modulación por debajo de 24 Mb/s y valores de desempeño <10% para velocidades de modulación por encima de 24 Mb/s, según se describe con respecto a la figura 2B. La clase de desempeño de "problema de interferencia" se relaciona, por ejemplo, con una matriz de impulso de sonar IP que incluye solo valores de desempeño entre 30% y 70% para todas las velocidades de modulación entre un valor mínimo y uno máximo y tamaños de paquete entre un valor mínimo y uno máximo, según se describe con respecto a la figura 2C. Al definir los valores de umbral respectivos, puede asignarse, por consiguiente, una multitud de clases de desempeño a la matriz- de impulsó de sonar IP para caracterización del desempeño de una red doméstica de un usuario.

El método automatizado puede instalarse venta osamente como una aplicación de prueba en una estación móvil de un usuario, a fin dé ' que el usuario pueda analizar fácilmente la calidad de una conexión Wi-Fi para cualquier ubicación dentro de su hogar. Esta aplicación de prueba puede indicar como resultado, por ejemplo, si se presenta o no cualquier interferencia de Wi-Fi y proponer medidas respectivas para resolver el problema .

La aplicación de prueba puede instalarse ya en una nueva estación móvil o puede proporcionarse a partir de un proveedor de servicios a través de Internet. La estación se aparea con la via de acceso al inicio de la prueba, cuando se inicia la aplicación de prueba. Cuando se ha iniciado la aplicación de prueba, el usuario puede tomar la estación móvil hacia ubicaciones preferidas en su hogar para examinación. El usuario inicia pruebas en momentos y ubicaciones específicos en su hogar y la estación móvil asegura tanta información como sea posible para cada ubicación dedicada. La aplicación de prueba proporciona,':' po ir consiguiente, a un usuario, la información detallada acerca del desempeño de su' red doméstica de Wi-Fi.

Un usuario compra, por ejemplo, un dispositivo móvil inalámbrico, por ejemplo, un teléfono inteligente, una PC de tableta o una computadora portátil, en la cual ya se encuentra instalada la aplicación. El usuario asocia el dispositivo móvil inalámbrico como una estación con su punto de acceso inalámbrico en su hogar mediante uso de cualquiera de los mecanismos de Wi-Fi existentes, por ejemplo, mediante configuración de la clave pre-compartida de WPA de red inalámbrica, en el nuevo dispositivo.

De manera alternativa, la aplicación de prueba se instala en su punto de acceso y el usuario explora con su dispositivo móvil la interfaz de usuario, gráfica, incrustada, del punto de acceso a fin de iniciar la aplicación de prueba. Si el usuario inicia la aplicación de prueba, por ejemplo, mediante opresión de un enlace o botón, se presenta una guia sobre 1 a manera de instalar la aplicación de prueba en su dispositivo móvil.

Una vez que se instala la aplicación de prueba y se ejecuta en el dispositivo móvil, el dispositivo móvil se encuentra listo para la examinación de la red doméstica de Wi-Fi'.

Cuando el punto de acceso y el dispositivo móvil se sincronizan, una interfaz de usuario de la aplicación de prueba guia al usuario a través del procedimiento de prueba. Se pide al usuario tomar una posición en la habitación, por ejemplo, la esquina, y oprimir un botón de aplicación de "prueba". En este punto en el tiempo, la aplicación recolecta toda la información necesaria para la ubicación respectiva, según se describe con respecto a las figuras 1 y 2A, 2B, 2C, 2D, 2E, y registra esta información junto con la información de ubicación y la información de tiempo. La información de ubicación es ya sea un nombre fácil asignado por el usuario o posibles coordenadas de GPS si el dispositivo móvil tiene un receptor de GPS e información ele ubicación actual. La información de tiempo .sé utiliza para relacionar la información de ubicación con los datos de desempeño después de que se completa la examinación. ' '"¦ En una etapa adicional, el usuario puede seleccionar otra habitación u otra ubicación para llevar a cabo la prueba, asignando nuevamente un nombre fácil a esa ubicación y llevando a cabo una prueba adicional en esa ubicación. Una vez que se completan todas las pruebas, la aplicación de prueba mostrará los resultados de la prueba al usuario, incluyendo la siguiente información: Fecha y hora en la cual tomó lugar cada prueba y ubicaciones en las cuales tomó lugar la prueba, por ejemplo, la información de ubicación geográfica real y/o un nombre fácil asignado por el usuario. Estos resultados incluyen en particular lo siguiente: Áreas en el hogar o apartamento donde la cobertura de Wi-Fi se encuentra correcta y áreas donde no pueden o no debieran encontrarse dispositivos inalámbricos; posibles sugerencias para la colocación alternativa del punto de acceso, si es físicamente posible; lugares donde debe colocarse una repetidora inalámbrica, si:- 'el usuario intenta utilizar dispositivos Wi-Fi eri lugares remotos; y datos de interferencia relacionados con lugares en el hogar con sugerencias para utiliza otro canal ina lámbr e ó o cambiar a otra banda de frecuencia, por ejemplo, 5 GHz en lugar de 2.4 GHz.

Los resultados de la prueba pueden estar disponibles también para el proveedor de servicios de Internet y/o para el fabricante del punto de acceso a través de un protocolo de administración remota, por ejemplo, el protocolo de Foro de Banda Ancha TR-069. Esto permite que el proveedor de servicios de Internet contacte al usuario para colocar repetidoras adicionales en su red doméstica o para actualizar cierto equipo con las últimas tecnologías de Wi-Fi para un óptimo desempeño.

El método tiene la ventaja de que más y más personas tienen dispositivos móviles inalámbricos, como computadoras portátiles, computadoras portátiles de menor tamaño y costo, teléfonos' inteligentes y tabletas en el hogar, que pueden utilizarse para la examinación sin costos adicionales para el proveedor de servicios ni para el usuario.. Al proporcionar el método como una aplicación de prueba que puede instalarse fácilmente en su dispositivo móvil inalámbrico, el usuario puede llevar a cabo fácilmente las pruebas en diferentes lugares de su hogar, por ejemplo, aí oprimir simplemente un botón de inicio para la aplicación de prueba en los lugares respectivos. Los resultados de la prue a se hacen inmediatamente disponibles para el usuario después de la prueba sin intervención adicional alguna. Estas pruebas se llevan a cabo solas por el usuario y proporcionan valiosa información que en la actualidad no se encuentra disponible al usuario, tampoco para el proveedor de servicios de Internet. No se requiere de costoso equipo de examinación.

Por consiguiente, el método no requiere de suposición alguna sobre el comportamiento especifico de la estación, excepto el comportamiento según se define por los estándares IEEE 802.11 y los lineamientos de Wi-Fi Alliance . Estas especificaciones dejan bastante libertad con respecto a los algoritmos que se utilizan para optimizar el desempeño Wi-Fi en condiciones especifica de una red doméstica inalámbrica. Los algoritmos más importantes son, en particular, el compor amiento de retransmisión y el algoritmo de adaptación de velocidad: El comportamiento de retransmisión requiere de una estructura de datos desde A hasta B que se recibe bi en , reconocida por una "estructura de acuse de recibo". En caso de que no se reciba la "estructura de acuse de recibo", se intenta un cierto número de retransmisiones, posiblemente mediante el uso de una modulación más fuerte. El algoritmo de adaptación de velocidad requiere que cada nodo de Wi-Fi intente hallar continuamente la mejor relación con respecto a la cual utilizar la velocidad de modulación cuando se envían estructuras de datos. Las velocidades de modulación más rápidas requieren de una mejor proporción de señal a ruido en el lado receptor, pero ocupan medio Wi-Fi por un breve tiempo, dado el mismo tamaño, de estructura. Esta relación puede basarse en bastantes parámetros diferentes, tales como el número de retransmisiones, resistencia de la señal de RX , etc. También otros varios algoritmos, tales como comportamiento de RTS/CTS, fragmentación de estructuras inalámbricas en varias estructuras más cortas1, etc., influirán el comportamiento detallado de una implementacion Wi-Fi específica de la. red doméstica inalámbrica. ' , ' ', La libertad arriba descrita en el comportamiento detallado, en combinación con las condiciones limítrofes acerca de que no pueden realizarse suposiciones con respecto a la disponibilidad de información de análisis proveniente de una estación, da como resultado la ca s i - impo s ib i 1 i dad de llevar a cabo un análisis a "micro-nivel" sobre el lado de punto de acceso, por ejemplo, verificar el número de retransmisiones hacia y provenientes de una cierta estación cuando se encuentra a cierta modulación, etc., e interpretar esto de tal manera que puedan traducirse en algo importante para el usuario. Por el otro lado, una prueba de macro-nivel, es decir, un análisis al nivel de transporte de datos sobre el enlace inalámbrico, tal como rendimiento o pérdida de paquete en el estrato IP, reflejará de manera exacta la percepción del usuario del desempeño inalámbrico, pero dará poco o nulo entendimiento de lo que está provocando los problemas de desempeño.

De manera correspondiente, el método según se describe con respecto a la figura: 1 np realiza suposición alguna sobre el comportamiento y disponibilidad de información de análisis de una estación según se utiliza para examinación; el método se basa en pruebas de macro-nivel, mediante envío de paquetes con diferentes velocidades de modulación desde la estación hasta el punto de acceso dentro de una banda de frecuencia, esperando la confirmación y medición del tiempo de carrera completa y calculando un valor de desempeño al tomar en cuenta el tiempo de carrera completa medido para cada paquete y un tiempo de carrera completa de referencia. El resultado final se correlaciona directamente con la visión de desempeño inalámbrico del usuario. Debido a esto, puede detectarse cualquier fuente de deterioro de Wi-Fi, lo cual no es el caso para las pruebas de micro-nivel.

También pueden utilizarse otras modalidades de la invención por un experto en la materia sin apartarse del alcance de la presente invención. La red de comunicaciones inalámbricas es en particular una red de acuerdo con uno de los estándares IEEE 802.11 y la banda- 'de frecuencia es una banda ISM de 2.4 GHz o una banda U-NII de 5 GHz, pero también pueden examinarse con el método otras redes de comunicación inalámbrica usando cualquier otra banda de frecuencia. Por consiguiente, la invención reside en las reivindicaciones en la presente posteriormente anexas.

Claims (15)

REIVINDICACIONES

1. Método para examinar una red de comunicaciones inalámbrica que incluye una estación y un punto de acceso, caracterizado porque comprende las etapas de enviar paquetes con diferentes velocidades de modulación desde la estación hasta el punto de acceso dentro de una banda de frecuencia; esperar la confirmación y medición del tiempo de carrera completa para cada paquete; y calcular un valor de desempeño mediante tomar en cuenta el tiempo de carrera completa medido de cada paquete y un tiempo de carrera completa de referencia de los paquetes .

2. El método seqún la reivindicación 1, caracterizado porque la red de comunicaciones inalámbricas es una red de acuerdo con uno de los estándares IEEE 802.11.

3. El método según la rei indicación 1 ó 2, caracterizado porque comprende la etapa de usar una utilidad de administración de impulsó de sonar para envió de los paquetes.

4. El método según la reivindicación 1, 2 ó 3, caracterizado porque la banda de frecuencia es una banda ISM de 2.4 GHz ó una banda U-NII de 5 GHz .

5. El método según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la velocidad de modulación (R) varia entre una velocidad de modulación mínima y una velocidad de modulación máxima.

6. El método según la reivindicación 5, caracterizado porque la velocidad de modulación mínima es de 1 Mb/s y la velocidad de modulación máxima es de 54 Mb/s.

7. El método según una de las rei indicaciones precedentes, caracterizado porque el tamaño de paquete es constante o varía entre un tamaño de paquete mínimo y un tamaño de paquete máximo.

8. El método según la reivindicación 7, caracterizado porque el tamaño de paquete mínimo es de 1 byte y el tamaño de paquete máximo es el tamaño máximo de la carga útil de una sola estructura Wi-Fi.

9. El método según una de 1 las reivindicaciones precedentes, caracte izado porque comprende la etapa de enviar un paquet desde la estación hasta el punto de acceso y enviar un paquete de acuse de recibo de regreso desde el punto de acceso hacia la estación, y medir el tiempo de carrera completa, respectivo .

10. El método según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el valor de desempeño se determina mediante cálculo de la proporción del tiempo de carrera completa de referencia y el tiempo de carrera completa medido.

11. El método según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el método se automatiza para un usuario mediante uso de una evaluación numérica de los valores de desempeño.

12. El método según la reivindicación 11, caracterizado porque comprende la etapa de utilizar valores de umbral para definir una multitud de clases de desempeño para. lo 3 valores de desempeño y que comprende la etapa de clasificar los valores de desempeño obtenidos de una ubicación en particular de una red doméstica con una de las clases de des empeño .

13. Aplicación de prueba que utiliza u'n método según una de las reivindicaciones precedentes .

14. Dispositivo móvil que incluye una aplicación de prueba según la reivindicación 13.

15. Dispositivo móvil adaptado para utilizar un método según una de las reivindicaciones precedentes 1-12.