专利名称：抗干扰及无线环境监测的无线接入点系统及其实现方法
技术领域：
本发明涉及无线通讯领域，特别是涉及一种抗干扰及无线环境监测的无线接入点系统及其实现方法。
背景技术：
WLAN是Wireless Local Area Network (无线局域网)的缩写，指应用无线通信技术将通信设备互联起来，客户可通过笔记本电脑、PDA等终端通过无线接入点(AP)随时随地接入互联网和企业网，获取信息、娱乐或进行办公。支持多媒体功能，上传下载，随时欣赏网上影片或音乐。提供极速而稳定的无线连接。自1997年IEEE (美国电子电气工程师协会)发布了无线局域网802. 11标准，无线局域网就开始备受关注。随着技术的发展，标准不断完善并开始分化，而在标准的分化过程中，速率似乎总是WLAN发展的瓶颈。IEEE的802. 11标准系列的内容和发展过程如下
IEEE 802. 11b，也叫 Wi-Fi (Wireless Fidelity)，采用波段是 2. 4GHz。802. lib 的理论容量是11Mbps，实际最大数据速率是6Mbps。由于技术和成本的控制问题，802. Ilb协议是应用最为广泛的WLAN标准，符合此协议的产品也最多。速率和频段问题是802. Ilb进一步发展的主要障碍。802. Ila在802. 11协议组中是第一个出台的标准。802. Ila使用频段为5. 8GHz, 理论上最大传输速率是54Mbps，真正的数据吞吐量最大约为25Mbps。802. Ila最明显的缺点就是不能和802. Ilb互通。802. Ilg是IEEE为了解决802. Ila与802. Ilb的互通而出台的一个标准，它是802. Ilb的延续，同样使用2. 4GHz通用频段，互通性高，被看好是新一代的WLAN标准。802. Ilg同时支持802. Ilb和802. 11a，而且速率上限已经提升至 54Mbps，市场前景一片光明。除了以上三个比较完善的版本之外，IEEE还出台了修正现存协议缺陷的一些加强版本，作为以上协议的扩展。802. lie:该协议将QoS功能加入到802. 11网络上，它用TDMA方式取代类似 Ethernet的MAC层，为重要的数据增加额外的纠错功能。802. Ilf 该协议是为了改善802. 11中的切换机制而制定的，以使用户能够在两个不同的交换分区(无线信道)之间，或在加到2个不同的网络上的接入点之间漫游的同时保持连接功能。802. Ilh 该协议的主要目的是对802. Ila的传输功率和无线信道选择增加更好的控制功能，它与802. Ile相结合，适用于欧洲地区。802. Ili 该协议负责处理802. 11网络最明显的一个问题安全性。 Wi-Fi无线接入点的应用如图1所示，无线接入点做为WLAN的基础性产品，起到连接无线网络与有线网络的桥梁作用，用户无线终端(计算机、手机、PDA等)通过空中802. 11 标准的无线信道与无线接入点(AP)相关联，AP把用户的空中信息转换为合符有线互联网络协议的信息传输到有线互联网络中，而有线互联网络的信息通过相反的过程把信息传输给用户。针对目前无线宽带网络的迅速发展，全球范围内数以亿计的家庭和企业使用 Wi-Fi技术，而且消费者也习惯在计算设备、家庭娱乐系统和手机中使用Wi-Fi技术。ABI Research报告显示，仅2009年一年，市场上的Wi-Fi设备出货量就达到5. 8亿台，同时随着无线技术的不断普及。由于Wi-Fi的工作频段在ISM(andustrial Scientific Medical) 频段，该频段属于开放频段，随着WI-FI设备的广泛使用和其他工作在该频段的通信设备例如蓝牙、zigbee、微波炉、家庭遥控等越来越密集，ISM频段的信号越来越复杂，干扰日益严重，已经成为Wi-Fi应用的重大制约瓶颈，特别是电信级的Wi-Fi设备的Q0S(服务质量)无法保证，电磁环境的恶化对现有WLAN网络的运行、维护和新网络的铺设都带来很大困难。
发明内容
本发明的目的是提供一种有效保证WLAN设备的核心接入设备无线接入点能在复杂的电磁环境下工作良好，保证用户的通信质量抗干扰及无线环境监测的无线接入点系统。本发明的另一个发明目的是提供一种方面监测周围的电磁变化环境，为电信设备维护、网络优化、站点设计提供准备的电磁状况信息，大大节约WLAN网络运行维护、设计的成本的一种抗干扰及无线环境监测的无线接入点实现方法。实现本发明第一个发明目的技术方案为一种抗干扰及无线环境监测的无线接入点系统，包括无线接入点装置和网络管理终端，所述无线接入点装置通过有线网络与所述网络管理终端连接，还包括
用于接收所述无线接入点装置所在工作区域里的多种信号的接收模块； 用于处理所述多种信号的监控模块，无线监控模块主要功能是实现无线接入点工作范围内无线环境的监测，其工作频段包括Wi-Fi标准规定的2. 4GHz和5. 8GHz的两个频段；
所述监控模块与所述无线接入点装置连接，通过所述无线接入点装置与有线网络连接，所述网络管理终端根据监控模块处理多种信号后产生的信息实时调节所述无线接入点的信号。最好是，所述多种信号包括无线接入点装置工作区域内的各种干扰信号、无线接入点发射的信号以及无线接入点需要接收的信号。最好是，所述接收模块包括接收天线和用于将接收天线接收到的信号进行滤波处理的射频滤波单元；
所述监控模块包括
用于将经过滤波处理后的信号进行放大的低噪声放大单元；
用于将经过放大后的信号进行功率检测，并根据功率大小等级进行频率变换的射频功率检测单元；
用于将经过频率变换后的信号转换为数字信号的A/D转换单元； 用于对数字信号进行多种运算与处理，计算出包含多个参数的信息，并将该信息发送到网络管理终端的信号处理单元。
最好是，所述多种运算与处理为对所述数字信号进行互相关/自相关运算和解调处理，这样可以判定出该信号的类型、质量、功率等重要参数。最好是，所述包含多个参数的信息为包括RSSI接收电平、SSID、BSSID、MAC地址、 正在使用的频点、噪声、信噪比、安全策略、设备类型、设备支持数据传输速率、Beacon报文间隔、是否属于网桥、频谱分析和干扰分析的信息。最好是，网络管理终端通过有线网络获取包含多个参数的信息判断该区域无线接入点装置的使用状况、详细电磁环境信息和是否存在干扰，如果能该无线接入点装置所用的工作频点处于干扰状态，无线接入点装置可以根据网络管理终端的控制信号调整到没有干扰到的频点，如果无线接入点装置的所有工作频点都受到干扰就需要及时通知网络维护部门进行及时管理和维护。实现本发明的第二个发明目的的技术方案为
一种抗干扰及无线环境监测的无线接入点的实现方法，包括无线接入点装置、接收模块、监控模块和网络管理终端，所述接收模块与监控模块连接，所述监控模块与所述无线接入点装置连接，所述无线接入点装置通过有线网络与所述网络管理终端连接，包括以下步骤
(1)无线接入点装置接收信号和发送信号；
(2)接收模块接收无线接入点装置所在工作区域里的多种信号；
(3)监控模块对所述多种信号进行处理，并将处理后得出的包含多个参数的信息发送到网络管理终端；
(4)所述网络管理终端根据监控模块发送的包含多个参数的信息实时调节所述无线接入点装置的信号；
最好是，所述接收模块包括接收天线和用于将接收天线接收到的信号进行滤波处理的射频滤波单元；所述监控模块包括低噪声放大单元、射频功率检测单元、A/D转换单元和信号处理单元；
所述步骤(3)中的处理为
低噪声放大单元将滤波后的信号进行放大；
射频功率检测单元对放大后的信号进行功率检测，并根据功率大小等级进行频率变
换；
A/D转换单元将经过频率变换后的信号通过A/D采样转换为数字信号； 信号处理单元将该数字信号进行互相关/自相关运算和解调处理，并得出包含多个参数的信息发送到网络管理终端；
最好是，所述接收模块接收的多种信号包括无线接入点装置工作区域内的各种干扰信号、无线接入点发射的信号以及无线接入点需要接收的信号；
步骤(3)中所述包含多个参数的信息为包括RSSI接收电平、SSID、BSSID、MAC地址、 正在使用的频点、噪声、信噪比、安全策略、设备类型、设备支持数据传输速率、Beacon报文间隔、是否属于网桥、频谱分析和干扰分析的信息。最好是，步骤(4)中网络管理终端通过有线网络获取包含多个参数的信息判断该区域无线接入点装置的使用状况、详细电磁环境信息和是否存在干扰，如果能该无线接入点装置所用的工作频点处于干扰状态，无线接入点装置可以根据网络管理终端的控制信号
6调整到没有干扰到的频点，如果无线接入点装置的所有工作频点都受到干扰就需要及时通知网络维护部门进行及时管理和维护。与现有技术相比，本发明的优点在于
本发明不仅仅具备普通无线接入点满足无线网络覆盖的功能，其特点是满足高Qos，动态监测无线接入点周围的电磁环境实时变化，自动调整工作频点，实时管理，为电信设备维护、网络优化、站点设计提供准备的电磁状况信息，大大节约WLAN网络运行维护、设计的成本，提供网络维护效率。
图1为现有技术中无线接入点的应用示意图2为本发明抗干扰及无线环境监测的无线接入点系统的示意图3为本发明抗干扰及无线环境监测的无线接入点的实现方法的流程图。
具体实施例方式如图2-3所示，本发明的通过以下技术方案实现包括三大部分，一部分为Wi-Fi 无线接入模块，另一部分为无线环境监控模块，第三部分为公共数据处理模块。Wi-Fi标准协议规定的射频双工方式都是时分复用方式，采用的频率在2. 4GHz 和5. 8GHz的两个ISM频段，分别是2. 4 2. 483GHz和5. 15-8. 825GHz，接收和发射共用天线，其中802. llb/g标准的Wi-Fi设备工作在2. 4GHz频段，802. Iln标准的Wi-Fi设备可以工作在2. 4GHz和5. 8GHz的两个频段，802. Ila标准的Wi-Fi设备工作在5. 8GHz频段。现有的Wi-Fi接入模块的主要功能是实现Wi-Fi网络的信号覆盖，满足用户的网络使用需求，其信号的流向和处理过程如下
上行信号流向如下
空中无线信号通过Wi-Fi天线接收后经过射频滤波器滤波后送到射频开关； 射频开关把信号导向Wi-Fi接入模块；
Wi-Fi接入模块对信号进行采样和解调，Wi-Fi接入模块就进行后续的媒体介质访问、 基带信号处理工作，最后把信号送到CPU进行协议转换、认证等数字信号处理后通过有线网口传输到有线互联网中。下行信号流向如下
网口接收有线互联网传输的数字信号后送入CPU中
CPU进行协议转换，把有线网络的协议标准转换为802. 11协议标准的信号，然后把信号送入Wi-Fi接入模块进行基带处理、调制和D/A转换后通过Wi-Fi天线发射到空中送给用户接收。本发明的抗干扰及无线环境监测的Wi-Fi无线接入点的基本原理如图2所示，通过无线监控模块来实现Wi-Fi标准规定的所有频段信号监测和处理。一种抗干扰及无线环境监测的无线接入点系统，包括无线接入点装置和网络管理终端，所述无线接入点装置通过有线网络与所述网络管理终端连接，还包括
用于接收所述无线接入点装置所在工作区域里的多种信号的接收模块； 用于处理所述多种信号的监控模块，无线监控模块主要功能是实现无线接入点工作范围内无线环境的监测，其工作频段包括Wi-Fi标准规定的2. 4GHz和5. 8GHz的两个频段；所述监控模块与所述无线接入点装置连接，通过所述无线接入点装置与有线网络连接，所述网络管理终端根据监控模块处理多种信号后产生的信息实时调节所述无线接入点的信号。所述接收模块包括接收天线和用于将接收天线接收到的信号进行滤波处理的射频滤波单元；
所述监控模块包括
用于将经过滤波处理后的信号进行放大的低噪声放大单元；
用于将经过放大后的信号进行功率检测，并根据功率大小等级进行频率变换的射频功率检测单元；
用于将经过频率变换后的信号转换为数字信号的A/D转换单元； 用于对数字信号进行多种运算与处理，计算出包含多个参数的信息，并将该信息发送到网络管理终端的信号处理单元。在无线接入点工作的区域，宽带接收天线接收2. 4GHz和5. 8GHz的两个频段内所有信号，包括无线接入点装置工作区域内的各种干扰信号、无线接入点发射的信号以及无线接入点需要接收的信号，如图3所示，其主要信号处理流程如下
射频滤波单元把宽带接收天线接收到的所有射频信号进行滤波处理，把带外信号滤波。低噪声放大单元把滤波后的信号进行放大。射频功率检测单元对放大后的信号进行功率检测，并根据功率大小等级进行频率变换。经过频率变换后的信号通过A/D采样转换为数字信号。数字信号送入信号处理单元，把该数字信号进行互相关/自相关运算、解调等信号处理，这样可以判定出该信号的类型、质量、功率等重要参数。经过信号处理后得的无线接入点工作区域无线信号的信息包括RSSI接收电平、 SSID、BSSID、MAC地址、正在使用的频点、噪声、信噪比、安全策略、设备类型、设备支持数据传输速率、Beacon报文间隔、是否属于网桥、频谱分析和干扰分析等。这些无线信号信息通过CPU传输到有线网络
网络管理终端通过有线网络获取现场无线接入点装置的无线信号信息能及时判断该区域Wi-Fi设备的使用状况，如果能该无线接入点装置所用的工作频点处于干扰状态，无线接入点装置可以自动调整到没有干扰到的频点，如果无线接入点装置的所有工作频点都受到干扰就需要及时通知网络维护部门进行及时管理和维护，从而保证用户的网络质量， 提升客户满意度。同时该监测信息通过网络管理终端分析后，可以了解各站点网络质量状态，为整个WLAN网络优化提供详细电磁环境信息，为网络优化的精确设计提供数据基础。如图3所示，为本发明提供的一种抗干扰及无线环境监测的无线接入点的实现方法，包括无线接入点装置、接收模块、监控模块和网络管理终端，所述接收模块与监控模块连接，所述监控模块与所述无线接入点装置连接，所述无线接入点装置通过有线网络与所述网络管理终端连接，包括以下步骤
(1)无线接入点装置接收工作区域的信号和发送信号；(2)接收模块接收无线接入点装置所在工作区域里的多种信号；
(3)监控模块对所述多种信号进行处理，并将处理后得出的包含多个参数的信息发送到网络管理终端；
(4)所述网络管理终端根据监控模块发送的包含多个参数的信息实时调节所述无线接入点装置的信号；
最好是，所述接收模块包括接收天线和用于将接收天线接收到的信号进行滤波处理的射频滤波单元；所述监控模块包括低噪声放大单元、射频功率检测单元、A/D转换单元和信号处理单元；
所述步骤(3)中的处理为
低噪声放大单元将滤波后的信号进行放大；
射频功率检测单元对放大后的信号进行功率检测，并根据功率大小等级进行频率变
换；
A/D转换单元将经过频率变换后的信号通过A/D采样转换为数字信号； 信号处理单元将该数字信号进行互相关/自相关运算和解调处理，并得出包含多个参数的信息发送到网络管理终端；
最好是，所述接收模块接收的多种信号包括无线接入点装置工作区域内的各种干扰信号、无线接入点发射的信号以及无线接入点需要接收的信号；
步骤(3)中所述包含多个参数的信息为包括RSSI接收电平、SSID、BSSID、MAC地址、 正在使用的频点、噪声、信噪比、安全策略、设备类型、设备支持数据传输速率、Beacon报文间隔、是否属于网桥、频谱分析和干扰分析的信息。 最好是，步骤(4)中网络管理终端通过有线网络获取包含多个参数的信息判断该区域无线接入点装置的使用状况、详细电磁环境信息和是否存在干扰，如果能该无线接入点装置所用的工作频点处于干扰状态，无线接入点装置可以根据网络管理终端的控制信号调整到没有干扰到的频点，如果无线接入点装置的所有工作频点都受到干扰就需要及时通知网络维护部门进行及时管理和维护。
权利要求
1.一种抗干扰及无线环境监测的无线接入点系统，包括无线接入点装置和网络管理终端，所述无线接入点装置通过有线网络与所述网络管理终端连接，其特征在于，还包括用于接收所述无线接入点装置所在工作区域里的多种信号的接收模块；用于处理所述多种信号的监控模块；所述监控模块与所述无线接入点装置连接，通过所述无线接入点装置与有线网络连接，所述网络管理终端根据监控模块处理多种信号后产生的信息实时调节所述无线接入点的信号。
2.根据权利要求1所述的抗干扰及无线环境监测的无线接入点系统，其特征在于，所述多种信号包括无线接入点装置工作区域内的各种干扰信号、无线接入点发射的信号以及无线接入点需要接收的信号。
3.根据权利要求1所述的抗干扰及无线环境监测的无线接入点系统，其特征在于， 所述接收模块包括接收天线和用于将接收天线接收到的信号进行滤波处理的射频滤波单元；所述监控模块包括用于将经过滤波处理后的信号进行放大的低噪声放大单元；用于将经过放大后的信号进行功率检测，并根据功率大小等级进行频率变换的射频功率检测单元；用于将经过频率变换后的信号转换为数字信号的A/D转换单元；用于对数字信号进行多种运算与处理，计算出包含多个参数的信息，并将该信息发送到网络管理终端的信号处理单元。
4.根据权利要求3所述的抗干扰及无线环境监测的无线接入点系统，其特征在于，所述多种运算与处理为对所述数字信号进行互相关/自相关运算和解调处理。
5.根据权利要求3所述的抗干扰及无线环境监测的无线接入点系统，其特征在于，所述包含多个参数的信息为包括RSSI接收电平、SSID、BSSID、MAC地址、正在使用的频点、噪声、信噪比、安全策略、设备类型、设备支持数据传输速率、Beacon报文间隔、是否属于网桥、 频谱分析和干扰分析的信息。
6.根据权利要求3所述的抗干扰及无线环境监测的无线接入点系统，其特征在于，网络管理终端通过有线网络获取包含多个参数的信息判断该区域无线接入点装置的使用状况、详细电磁环境信息和是否存在干扰，如果能该无线接入点装置所用的工作频点处于干扰状态，无线接入点装置可以根据网络管理终端的控制信号调整到没有干扰到的频点，如果无线接入点装置的所有工作频点都受到干扰就需要及时通知网络维护部门进行及时管理和维护。
7.一种抗干扰及无线环境监测的无线接入点的实现方法，包括无线接入点装置、接收模块、监控模块和网络管理终端，所述接收模块与监控模块连接，所述监控模块与所述无线接入点装置连接，所述无线接入点装置通过有线网络与所述网络管理终端连接，其特征在于，包括以下步骤(1)无线接入点装置接收工作区域的信号和发送信号；(2)接收模块接收无线接入点装置所在工作区域里的多种信号；(3)监控模块对所述多种信号进行处理，并将处理后得出的包含多个参数的信息发送到网络管理终端；(4)所述网络管理终端根据监控模块发送的包含多个参数的信息实时调节所述无线接入点装置的信号。
8.根据权利要求7所述的抗干扰及无线环境监测的无线接入点的实现方法，其特征在于，所述接收模块包括接收天线和用于将接收天线接收到的信号进行滤波处理的射频滤波单元；所述监控模块包括低噪声放大单元、射频功率检测单元、A/D转换单元和信号处理单元；所述步骤(3)中的处理为低噪声放大单元将滤波后的信号进行放大；射频功率检测单元对放大后的信号进行功率检测，并根据功率大小等级进行频率变换；A/D转换单元将经过频率变换后的信号通过A/D采样转换为数字信号；信号处理单元，将该数字信号进行互相关/自相关运算和解调处理，并得出包含多个参数的信息发送到网络管理终端。
9.根据权利要求7所述的抗干扰及无线环境监测的无线接入点的实现方法，其特征在于，所述接收模块接收的多种信号包括无线接入点装置工作区域内的各种干扰信号、无线接入点发射的信号以及无线接入点需要接收的信号；步骤(3)中所述包含多个参数的信息为包括RSSI接收电平、SSID、BSSID、MAC地址、 正在使用的频点、噪声、信噪比、安全策略、设备类型、设备支持数据传输速率、Beacon报文间隔、是否属于网桥、频谱分析和干扰分析的信息。
10.根据权利要求7所述的抗干扰及无线环境监测的无线接入点的实现方法，其特征在于，步骤(4)中网络管理终端通过有线网络获取包含多个参数的信息判断该区域无线接入点装置的使用状况、详细电磁环境信息和是否存在干扰，如果能该无线接入点装置所用的工作频点处于干扰状态，无线接入点装置可以根据网络管理终端的控制信号调整到没有干扰到的频点，如果无线接入点装置的所有工作频点都受到干扰就需要及时通知网络维护部门进行及时管理和维护。
全文摘要
一种抗干扰及无线环境监测的无线接入点系统，包括无线接入点装置和网络管理终端，所述无线接入点装置通过有线网络与所述网络管理终端连接，还包括用于接收所述无线接入点装置所在工作区域里的多种信号的接收模块用于处理所述多种信号的监控模块；所述监控模块与所述无线接入点装置连接，通过所述无线接入点装置与有线网络连接，所述网络管理终端根据监控模块处理多种信号后产生的信息实时调节所述无线接入点的信号。能够动态监测无线接入点周围的电磁环境实时变化，自动调整工作频点，实时管理，为电信设备维护、网络优化、站点设计提供准备的电磁状况信息，大大节约WLAN网络运行维护、设计的成本，提供网络维护效率。
文档编号H04W88/08GK102364974SQ20111030819
公开日2012年2月29日 申请日期2011年10月12日 优先权日2011年10月12日
发明者凌坚 申请人:广州杰赛科技股份有限公司