干扰测试设置系统、结构和方法与流程

文档序号:14197059阅读:323来源:国知局
干扰测试设置系统、结构和方法与流程

相关申请的交叉引用

本申请要求2016年10月10日提交的美国临时申请第62/406,325号的优先权,所述临时申请通过引用以其全文并入本文。

本发明的至少一个实施例涉及用于在无线环境中进行干扰测试的系统和方法。本发明的至少一个实施例涉及用于对无线环境中的无线装置的一个或多个运行参数进行动态修改的系统和方法。



背景技术:

wi-fi装置经常基于以下假定来设置或以其他方式配置:周围的无线环境包括很少的干扰或没有干扰,并且相邻的无线装置也是以期望方式运行的wi-fi装置。

然而,一般符合ieee802.11标准的许多无线装置并没有完全或部分地实施增强的分布式信道接入(edca)802.11标准,并且在如何在与其他装置共享的无线环境中运行方面经常并不“公平”。

同样,一般符合ieee802.11标准的一些无线装置没有良好的接收器,因此不能充分地检测人口密集区域中的其他通信数据分组。

另外,在具有不同协议和物理层的wi-fi频带中经常发生非wi-fi干扰,例如与按照ieee802.15.4标准运行的任何蓝牙装置,例如婴儿监视器、对讲机或其他常用装置相关的非wi-fi干扰。

针对802.11频带,正在引入新的协议,所述新的协议不遵循802.11退避和速率控制机制,例如用于在未授权频谱(lte-u)中运行的长期演进(lte)装置,其使用载波敏感性自适应传输(csat)来感测其他用户,并且可以调整开/关lte循环或lte-laa,例如以遵守区域特定性“先听后讲”(lbt)策略,例如以感测信道可用性,以及随后调整开/关lte循环。

无线装置经常配置为在检测到干扰时增加退避,然而这在装置与其他装置共享介质时通常没有帮助。

同样,数据速率可随着无线装置的速率控制变化而降低。结果,当分组长度随时间增加时,性能可能降低,因为分组的长度增加也固有地增加了冲突的概率。

附图说明

在附图的图中,通过示例而非限制的方式示出了本发明的一个或多个实施例,附图中相同的附图标记表示相似的元件。

图1是具有多个建筑物和相关基础设施的说明性无线环境的示意图,所述多个建筑物和相关基础设施位于各种无线装置在其中运行并且装置的运行可能受干扰不利影响的区域中。

图2是与住宅、商业或工业建筑物相关联的说明性无线环境的示意图,其中装置的运行可能受来自本地和/或外部源的干扰不利影响。

图3是说明性干扰测试系统的说明性实施例的示意图,所述说明性干扰测试系统可配置为提供干扰测试和监测。

图4是干扰测试系统的替代说明性实施例的示意图。

图5是干扰测试系统的另一替代说明性实施例的示意图。

图6是用于dut干扰测试的说明性干扰测试环境的局部剖视图。

图7是用于dut干扰测试的说明性方法的流程图。

图8是可以实现为进行被测装置(dut)的干扰测试和监测的一个或多个测试参数的说明性示意图。

图9是说明性无线装置的示意图。

图10是用于基于增强干扰测试的结果建立或更新动态性能参数至无线装置的说明性方法的流程图。

图11是用于测试装置在干扰环境中的动态行为的说明性方法的流程图。

图12是用于基于干扰条件的检测来动态修改无线装置运行参数的说明性方法的流程图。

图13是高级框图,其示出可代表本文所述的任意系统的处理装置的示例。

具体实施方式

本说明书中对“实施例”、“一个实施例”等的引用意味着所描述的特定特征、功能、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。在本说明书中这类短语的出现并不一定都是指相同的实施例。另一方面,所提及的实施例也不一定是相互排斥的。

公开了用于无线环境的交互式动态干扰测试的方法和系统,其可以模拟多个家庭、公寓和办公室的无线业务。模拟的无线环境可以模拟各种802.11业务以及其他类型的业务。一些实施例还可以控制干扰功率水平以及装置之间的衰减,例如接入点和客户端之间的衰减中的任一个。该系统和方法可用于监测被测装置(dut)在一个或多个干扰条件下的性能,并可用于评价和修改dut和其他装置在不同运行场景下的动态行为。

例如,本文公开的系统和方法的一些实施例提供了用于无线装置的增强测试环境,该测试环境提供用于测试被测装置(dut)的可调干扰条件、dut在一个或多个干扰条件下的性能监测、以及用于dut的运行参数的动态调整,其中可以改进dut的运行或另一无线装置的运行,例如在测试会话期间、或在相同或不同干扰条件下重新测试之前。

在某些实施例中,本文介绍的技术提供了用于dut或相关无线装置的各种运行参数的动态调节,所述多种运行参数包括速率控制参数、发射器运行参数、和接收器运行参数中的任一者。

图1是说明性无线环境10的示意图,无线环境10具有位于区域14内的多个建筑物12和相关基础设施16,区域14例如为有人居住的住宅、商业或工业环境14,各种无线装置18、20、22在其中运行,并且装置18、20、22的运行可能受干扰不利影响。

图1中示出的说明性建筑物,例如住宅或商业12,位于有人居住的区域14中,接入点18和一个或多个装置20被配置为在其中运行。例如,在住宅、商业或工业环境14内经常使用各种接入点18和装置20,其中多个装置18、20、22被配置为发送和/或接收无线信号66(图2),例如在20之间、和/或在无线装置20和接入点18之间、或者直接地或通过无线桥接器22来发送和/或接收无线信号66。同样,通常在住宅、商业或工业环境14中运行的多种其他装置,例如家电、遥控器、玩具、消费电子设备、安全系统、加热器、通风和/或空气调节(hvac)单元、车辆和/或工具经常可能干扰无线通信。

图1中示出的说明性无线环境14还包括多个相邻的建筑物12,其可以类似地包括一个或多个接入点18、桥接器22和各种装置20,例如被配置为在该环境中无线运行的那些装置,以及可能加重干扰80的其它装置和/或家电20(图2)。一些无线环境12可以包括一个或多个无线桥接器22,例如以延伸无线装置20和接入点18之间的范围。在一些无线环境14中,一个或多个接入点18可被配置作为桥接器22,例如在接入点之间、或作为用于连接到外部网络62(图2)的接入点18和路由器63(图2)之间的连接62(图2)。

干扰80也可以来自其他来源78(图2),例如来自移动装置、车辆、设备的使用、和/或甚至来自基础设施16本身,例如公用实施运送、公用设施监控、内容接收和发送、社区路由器等。

图2示出了与建筑物或地产12相关联的说明性本地无线环境60,其中装置,例如接入点18、无线桥接器22或其他无线装置20,的运行可能受来自本地或外部来源中任一个的干扰不利影响。图2中示出的说明性建筑物12,例如位于有人居住的区域14(图1)内,包括无线接入点18,其,例如通过路由器63,连接62到外部网络64。

图2中示出的说明性接入点18被配置为经由wi-fi网络84,例如直接地或通过中间桥接器22、使用无线信号66,例如通过将下行链路信号68发送到无线装置20、和/或通过从无线装置20接收上行链路信号70,来与无线装置20通信。虽然一些无线装置20,例如,20a,被特定地配置成经由单个wi-fi网络84进行通信,但是其他装置20可以配置为经由一个或多个可用信道,例如3g、4g、lte等,来运行。

如图2中进一步示出的,本地环境60经常可能包括可直接地和/或通过接入点18与其他装置20通信的各种其他装置20。例如,这样的装置可以包括娱乐系统和游戏装置20b、安全系统、hvac控制器、zigbee装置(ieee802.15装置)、和本地无线监视器20c和接收器20d,例如婴儿监视系统,中的任一个。同样,即使没有有意的无线通信,其他装置74也可能向本地环境提供非有意的信号76。例如,微波炉74和/或其他家电或工具经常在住宅和/或商业环境14中运行,并且可能在使用期间产生可能干扰其他装置18、20、22无线运行的信号76。

还如图2中示出的,来自一个或多个外部源78的干扰信号80可能在本地环境60内导致其他干扰,正如装置18、20、22、74在本地环境12中的运行可能导致可能给相邻本地环境60中的无线运行造成问题的干扰一样。

如图1和图2中示出的,无线装置18、20、22需要在其中运行的具体环境14、60可能差别非常大,使得装置18、20、22所经历的干扰经常可能导致下行链路信号68和/或上行链路信号70的发送或接收丢失或不完整。

装置18、20、22在其中运行的具体环境可以在短期内(例如,白天时间、一周的天、一年的时间等)或长期内随时间显著变化,例如因为引入了可能加重干扰的更多和不同的装置和/或通信标准。

例如,在商业环境10内,多种装置20,例如计算机、打印机、复印机,经常在营业日期间的有限运行时间期间被供电和运行,而这些装置20中的许多装置在其他时间,例如夜晚、和/或周末被断电。虽然一些装置20可以在其他时间被供电,但是在这样的停机期间它们可能不需要用于接收和/或发送无线信号的带宽。一些装置经常需要在商业环境中全时段使用,例如hvac系统、冰箱、安全和监控系统、服务器和/或接入点18。其他装置经常在活跃的商业时段期间根据需要而被经常使用,例如微波炉、复印机、打印机、和/或工具。

住宅12内的运行环境也可能发生显著变化,例如基于居住者的要求、习惯和兴趣变化。例如,说明性住所12可以包括一个或多个接入点18、一个或多个桥接器22、计算机、无线电话、娱乐系统、和游戏控制台。在一些家庭中,一个或多个居住者可能在工作和/或上学时间期间离开住处。在其他时间,许多居住者可能在家,并增加其无线装置的使用。在多家庭建筑物中,本地干扰80可能显著增加,其中一些装置20基于需要来运行,而其他装置20被连续供电。

此外,除了与相邻建筑物12相关的外部干扰之外,本地无线环境60还可能遭受由于其他固定和/或移动源的运行所导致的外部干扰80(图2)。

图3是交互式动态干扰测试设置系统100,例如100a,的说明性实施例的示意图,该系统100可以模拟来自高密度环境14、60的业务,例如在多个家庭、公寓和/或办公室12周围所经历的,高密度环境14、60可以包括多个wi-fi装置18、20、22和非wi-fi装置,例如74(图2)。图3中示出的说明性测试系统100a包括被测装置(dut)110,例如由dut控制器112控制106并由dut监视器114监测的被测装置,其中说明性dut110可类似于无线装置20、无线接入点18或无线电桥22,如图1和图2中示出的。

图3中示出的说明性测试系统100a还包括干扰组120,例如由干扰组控制器122控制并由干扰组监视器124监测108的干扰组120。虽然说明性干扰组控制器122和干扰组监视器124显示为分立组件,但是在一些系统实施例中,干扰组控制器122和干扰组监视器124的功能可由集成的系统控制器来执行。此外,在一些系统实施例100中,干扰组控制器122和干扰组监视器124的功能可以使用组合式系统控制器来执行,所述组合式系统控制器还可以执行dut控制112和/或监测114。

图3中示出的干扰组120可用于模拟测试区域103内的一个或多个无线信号66或其他干扰信号76、80(图2),例如该信号与可能对dut110造成干扰的装置20相关,或可能受来自dut110的干扰不利影响。

图3中示出的说明性dut110可以位于屏蔽盒116内,例如位于测试外壳102的测试区域103外部或内部。图3中示出的说明性干扰测试系统100a还包括从dut110延伸到测试区域103中的dut天线104,例如以发送和接收无线信号66、以及在干扰测试期间的其它干扰信号160。

图3中示出的说明性干扰组120是关于测试系统100a建立的,以可控地提供用于测试一个或多个dut110的各种干扰条件。如图3中示出的,干扰组120可以在测试条件下通过干扰组控制器122进行供电和控制以提供受控干扰160,并且干扰组120的运行可由干扰组监视器124来监测。在测试系统100的一些实施例中,干扰控制器122和干扰监视器124可以由集成的干扰控制器122和监视器124来实现。而且,可以捕捉、存储和/或显示控制参数和所监测的性能,例如用于测试人员u进行分析。

图3中示出的说明性干扰组120可以位于屏蔽盒130内,例如位于测试外壳102的测试区域103外部或内部。图3中示出的说明性干扰测试系统100a还包括天线138,例如138a-138d的阵列136,其从干扰组120延伸到测试区域103中,例如以发送和接收无线信号66,以及在干扰测试期间施加一个或多个干扰信号140。

图4是动态干扰系统100,例如,100b的替代说明性实施例的示意图,其可模拟来自高密度无线通信环境14、60的业务,例如在多个家庭、公寓和/或办公室周围所经历的。说明性干扰测试系统110b可以包括多个wi-fi装置,例如18、20、22和非wi-fi装置,例如74(图2)。虽然干扰组120本身可以如图3所示那样运行,例如以模拟一个或多个装置,但是干扰测试系统100,例如图4中示出的,可以配置为单独引入来自其他来源的无线业务,例如来自其他装置20、接入点18、和/或桥接器22的无线业务,以便与dut110通信,或者在测试区域103内施加干扰信号140。

在图4示出的测试系统100b中,附加装置20,例如20a-20g、接入点18,例如18a-18d、和/或桥接器22,例如22a-20c,可以位于测试外壳102内,例如在屏蔽盒130(图3)内,或者可以位于测试外壳102的外部,其天线,例如138延伸到测试区域103(图3)中。

图4中示出的说明性附加装置20可以由装置控制器132控制并由装置监视器134监测,并且可以用于在测试区域103内提供一个或多个无线信号66,例如用于与dut110通信、在测试区域103内施加干扰信号140中的任一个;或者用于追踪可能由于dut110的运行导致的装置20处的干扰。

图4中示出的说明性测试系统100b还可以包括接入点(ap)18,例如由ap控制器142控制并由ap监视器144监测。图4中示出的说明性测试系统100b还可以包括无线桥接器22,例如由桥接器控制器152控制并由桥接器监视器154监测。接入点18和/或桥接器22可配置为与dut110通信、和/或可配置用于与干扰组120、装置20一起配置、和/或彼此配置。

图5是另一动态干扰测试设置系统100,例如,100c的说明性实施例的示意图,该系统可以模拟来自高密度环境14、60的业务,例如在多个家庭、公寓结构和/或办公室12周围所经历的,并且可以包括多个wi-fi装置,例如18、20、22和非wi-fi装置,例如74(图2)。图5中示出的说明性测试系统100c可以包括一个或多个被测装置110,例如110a-110e、一个或多个干扰组120,例如120a-120f、一个或多个其他装置20,例如20a-20g、一个或多个接入点18,例如18a-18d、和一个或多个桥接器22,例如22a-22c。

在干扰测试系统100的一些实施例中,例如在图3-5中示出的,干扰组120可以集成由其他装置20、接入点18和/或桥接器22提供的无线信号66发送和/或接收。例如,对应于一个或多个装置18、20、22的无线信号可以通过在一个或多个频带上运行的一个或多个天线138,例如138a-138d(图5),被可控地引入测试区域103中。

图4和图5中示出的说明性测试系统可以用其内限定有测试区域103的测试外壳102来实现,该测试外壳102提供用于对一个或多个dut110进行受控干扰测试的环境。如图4和图5中示出的,在可包括受控干扰140的测试条件下,可以通过dut控制器112对每个被测装置(dut)110,例如接入点18、桥接器22、或无线装置20进行供电和控制,其中每个dut110的运行可以由dut监视器114监测。在测试系统100的一些实施例中,dut控制器112和dut监视器114可以由集成的控制器112和监视器114来实现,在一些实施例中,它们可以用来控制和监测附加被测装置dut110。此外,可以捕捉、存储和/或显示控制参数和监测的性能,例如用于测试人员u进行分析。

交互式动态干扰测试设置系统100,例如,100a-100c可用于开发、运行、评价和修改无线装置18、20、22的硬件和/或运行参数,例如以满足各种运行环境10、60的需求。由于被测装置(dut)110的这种迭代干扰测试,例如在开发期间,后续装置110,即,产生单元的硬件和/或运行可以被配置和/或更新以满足和/或超过性能指标。

在图3-5中示出的说明性干涉测试系统100a-100c可以配置为在一个或多个干扰组120上运行不同类型的业务,并且可以控制所施加干扰140的功率水平。说明性干扰系统100a-100c还可以控制接入点(ap)18和客户端装置20之间的衰减,同时监测一个或多个被测装置(dut)110的性能。在一些实施例中,测试系统100可以通过在各种信道上创建多组接入点(ap)18和桥接器22和之后在每个ap18和桥接器22之间运行业务来实现干扰。每个ap18和桥接器22都可以位于屏蔽盒130(图3)内,例如在测试室102内或位于测试室102的外部并且连接到对应的天线结构136。测试系统100可以独立地管理每个组120,例如以模拟家庭或办公室中的拥挤网络环境14、60。

干扰测试系统100,例如100a-100c,可以控制屏蔽盒130和dut110之间的衰减,例如以控制对应于干扰组120和dut110的无线信号66的模拟距离。干扰测试系统100还可以控制dut110与无线链路66的上行链路侧70之间的衰减,以测试和评价不同距离处客户端的dut性能,并且可以对dut110进行全速率对比范围(rvr)测试,以评价干扰140的影响。

干扰测试系统100还可以检查dut110的动态行为。例如,系统100可以在一段持续时间内注入干扰信号140,例如66、72、74、80,之后去除干扰140,其中可以确定dut110如何从干扰事件中恢复。

在一些实施例中,不同的调制和编码方案(mcs)可以与所施加的干扰140一起运行,以模拟不同类型的客户端和不同的距离,以确定效果。在一些实施例中,测试系统100还可以测量其他参数,例如分组错误率(per)和/或延迟,以查看dut110在不同干扰场景中的行为。

如上所述,各种辅助装置经常在不同的环境12、60中运行,这些环境不一定被配置为通过本地网络进行无线通信,但是能干扰其他装置18、20的正常运行。例如,微波炉74经常在家庭或办公室环境中根据需要被使用。在可包括一种或多种模式的运行期间,来自这种辅助装置的杂散信号可能不利地影响装置18、20之间的通信分组的发送和/或接收。

因此,干扰测试系统100的一些实施例提供了可用于测试装置的各种不同的干扰场景。同样,干扰测试系统100的一些实施例提供了各种方法,通过所述各种方法可以对被测装置(dut)110的功能进行调节或改变,以测试该装置如何工作、确定dut110的通信性能是否得到改善、和/或确定其他相邻装置的运行是否已经基于被修改的dut110运行被改变。

图6是用于dut设置和测试的说明性干扰测试环境12的部分剖视图200,例如300(图7)、500(图8)、700(图10)、800(图10)。在测试室12的一些实施例中,dut110或天线138,例如138a-138d的矩阵136中的任一者可相对于彼此移动208。例如,如图6中示出的,移动机构206可以优选地沿一个或多个方向202提供被测装置dut110的受控运动208,例如包括沿x方向202x、沿y方向202y、和/或沿z方向202z的运动208。在图6中示出的说明性测试室12包括dut区域204a,例如限定内部干扰测试区域103、互连区域204b,例如用于连接到一个或多个干扰组120和其他装置18、20、22、和控制区域204c。图6中示出的说明性测试室12还可以包括屏障210和用户入口214。

图7是用于干扰测试的说明性方法300的流程图。根据需要,说明性方法300可以包括建立或设置302干扰测试环境12,例如用于测试需要在具有受控干扰组120的条件下进行测试的装置110。

如图7中示出的,待测试的装置dut110被连接或以其他方式安装304在测试环境12内。同样,如图7中示出的,可以设置306测试模式,其中装置dut110和/或干扰设置120可以被初始化或以其他方式设置306以在受控参数组下运行。例如,dut110可被初始化,以用于运行频带、运行模式、发送或接收参数、和/或握手程序中的任一种。同样,可以控制一个或多个干扰组120和/或其他装置20、18、22的运行,例如以限定特定的干扰环境102。

对于特定的干扰设置,然后可以在dut110,例如原型、预产生单元或产生单元110上执行干扰测试308,例如以测试一个或多个稳态或动态条件,利用该一个或多个稳态或动态条件,dut110或后续装置,例如产生装置20、接入点18或桥接器22可以经受“真实世界”环境。在测试308期间,可以监测dut100的运行,例如以收集运行数据。可以将干扰测试308的结果与一个或多个标准进行比较310,和/或可以与其他干扰测试308的相对性能进行比较。

如图7中示出的,如果装置dut110的干扰性能不满足312特定干扰测试308的标准310,则干扰测试方法300可以提供输出314以指示失败312,并且可以进行316以确定320是否存在将要执行的任何剩余或替代测试308。如果这样322,则可以修改324dut110和/或测试环境102的一个或多个参数,以在重新测试308之前设置更新的测试模式306。

如图7中示出的,如果装置dut的干扰性能满足318用于干扰测试308的特定标准310,则说明性干扰测试方法300可以提供和/或存储当前干扰测试308的结果,并且可以进行至确定320是否存在将要执行的任何剩余或替代测试308。如果这样322,则可以修改324dut110、干扰测试组120和/或测试环境102、120的一个或多个参数,以在重新测试308之前设置更新的测试模式306。

如图7中进一步示出的,如果没有剩余的测试326,则系统100可以,例如通过装置监视器114和/或干扰组监视器124,存储、提供和/或输出328一组测试308的结果。

图8是示出一个或多个说明性测试模式参数502,例如,502a-502k的示意性框图500,所述参数可以被实现为在dut110的干扰测试300期间设置306(图7)一个或多个干扰测试模式。例如,测试系统100可以被设置502a为具有用于一个或多个干扰组120的不同类型的业务。同样,可以调节测试系统100以控制502b用于测试环境102内的一个或多个装置,例如用于dut110、用于对应于干扰组120的一个或多个信号、或用于一个或多个其他装置如18、20、22的功率水平。对于一些测试,可以控制502c衰减,例如在接入点18和客户端设备20之间的衰减。除了设置或调节干扰组120之外,还可以设置、添加或移除502d一个或多个实际装置,例如18、20、22。对于一些测试300,可以设置或修改502e模拟的装置信号502e。在一些测试中,控制或修改502f用于dut110或其他装置的特定模式或运行参数。同样,可以设置或修改502k其他参数,例如在其他测试300之前、期间或之后。

图9是说明性无线装置600的示意图600,该装置例如代表接入点18、桥接器22、被测装置110、或其他无线装置20。例如,说明性无线装置600可以包括壳体602内的功能性组件、以及用于无线通信66的内部或外部天线或天线端口612。说明性无线装置600包括与存储器606通信的处理器604,其通常存储用于无线装置600的运行参数608。动态运行参数608可以跨越无线装置600,例如18、20、22、110的运行系统的一个或多个层来实现。

图9中示出的说明性dut110还包括在处理器604和天线612之间的收发器模块610,以用于处理输入和输出通信信号。功率模块614和对应端口616提供用于dut110的功率。图9中示出的说明性dut110还包括端口618和用户接口620,例如用于初始设置、干扰测试、或后续的使用或更新。

图10是说明性方法700的流程图,该方法用于基于增强干扰测试的结果建立或更新动态性能参数至无线装置,例如,接入点18、无线桥接器22、dut110、或其他无线装置20。图10中示出的说明性方法700示出了用于这种无线装置的期望动态运行参数的确定702,例如基于dut110的预期用途、或基于在先干扰测试的结果来确定。例如,通过经端口618和/或经接口620(图9)与dut处理器604的交互来建立或更新704dut110的动态运行参数。然后可以部署706dut110,例如用于在真实世界环境10、60中运行,或者可以进行708进一步的测试和开发。如还在图10中示出的,方法700可以进行710以随后监测和/或测试装置,例如dut110或相关的无线装置(例如,产生装置),例如基于真实世界环境10、60中的运行经验,然后可以返回712服务。

虽然图10中示出的说明性方法700可以实现为测试被测装置110,但是方法700可以容易地用作测试台,以建立或更新待用于其他产生装置18、20、22中的参数。例如,dut干扰测试700的结果随后可用于建立产生装置,例如18、20、22的运行参数608,和/或可以用于建立更新的参数,例如基于从测试获得的知识,然后其可以被发送以更新被部署装置的运行参数608,和/或可以用于建立用于新的无线装置,例如18、20、22的设计基础。在一些实施例中,干扰测试系统可以配置为从在真实世界环境中运行的产生装置18、22或20接收710干扰和/或相关的性能信息。例如,在一些实施例中,可以,例如基于客户授权协议,从被客户用户操作的装置捕捉统计信息。在一些实施例中,在具有或不具有客户互动的情况下,可以在运行日志中收集统计信息,所述信息可以从一个或多个远程无线装置传送,例如被推送或拉取。接收的710信息随后可用于后续的测试、故障排除、和/或开发,例如用于模拟一个或多个远程装置曾经历的一个或多个条件、使用相关dut110上的仿真条件以迭代方式进行测试708、和在需要的情况下修改dut110的运行参数以改进dut110的动态性能。在这样的测试和修改之后,系统可以用于为一个或多个相关装置,即安装的装置和/或后续的产生装置,建立修改的运行参数,之后可以使用被修改的运行参数来更新,例如712(图10)相关无线装置的软件和/或固件,然后所述相关无线装置可以被恢复至提供服务,例如706(图10)。

图11是用于测试装置18、20、22、110在模拟的干扰环境10、60中,例如在测试环境102内的动态行为的说明性方法800的流程图。图10中示出的说明性方法800包括设定802参数以模拟干扰环境10、60。例如,可以设定或更新804adut110的运行参数,同时还可以设定或更新804b干扰组120的运行参数。同样,还可以设定和/或确认804c被包括在测试环境12中的其他装置18、20、22的参数,并且可以根据需要来设定或改变804d其他测试参数(例如,功率水平、衰减、距离、屏蔽等)。

在设置802之后,可执行动态测试806,例如以确定808adut110的动态行为,和/或确定干扰组120或其他装置18、20、22的动态行为808b。在测试之后,如果确定810需要812进一步的测试806,则该方法可返回814以更新一个或多个测试参数804的设置802。在认为测试806已完成816之后,可输出820测试结果,例如以建立和/或更新822运行参数608(图9)。除了建立稳态运行参数608之外,动态测试806的结果可以被用来给dut110或相关装置18、20、22的动态行为编程,例如以包括响应于动态干扰条件140的运行参数608。

干扰测试系统100和相应的方法300、700、800可以容易地被配置为提供交互式动态干扰测试设置,以模拟来自高密度环境14、60的业务,例如在经常包括大量wi-fi和非wi-fi装置20的多个家庭、公寓和/或办公室周围经历的。干扰测试系统100可以被配置为在不同的干扰组120上运行不同类型的业务,并且可以控制所施加干扰140的功率水平502。干扰测试系统100还可以在监测被测装置(dut)110的性能的同时控制接入点(ap)18和客户端装置20之间的衰减502c。

在一些实施例中,干扰测试系统通过在各种信道上创建多组接入点(ap)18和桥接器22和然后在每个ap18和桥接器22之间运行业务来实现干扰140。每个ap18和桥接器22可以位于屏蔽盒130中,以独立地管理每个组,例如以模拟家庭或办公室中的拥挤网络环境。系统100可以控制每个屏蔽盒130和dut110之间的衰减502c,例如以控制对应的干扰组120和dut110之间的模拟距离。系统100和方法300还可以控制dut110和无线链路66的相反侧之间的衰减,以测试和评价不同距离处针对客户端装置20的dut性能,并且可以在dut110上运行全速率对比范围(rvr)测试,以评价干扰140的影响。

干扰测试系统100和相应的方法300、700、800还可以检查dut110的动态行为。例如,干扰测试系统100和方法300可以在一段持续时间内注入特定的干扰事件140,之后除去特定的干扰事件140,其中可以确定dut110如何从干扰事件140中恢复。

在一些实施例中,可以与所施加的干扰140一起来运行不同的调制和编码方案(mcs),以模拟不同类型的客户端装置20和不同的距离,以确定效果。干扰测试系统100和相应的方法300、700、800还可以测量其他参数,例如分组错误率(per)和/或延迟,以查看dut110在不同干扰场景140中的行为。

如图4和图5示出的,一个或多个其他装置20可以与测试环境102一起运行,例如以用作干扰环境的一部分,或者作为被测装置110而被测试。这样的装置20可以包括任意的wi-fi装置和/或非wi-fi装置,例如无绳电话、蓝牙装置、婴儿监视器、在蜂窝频带中运行的装置、家电、计算机、打印机、无线电控制装置、和/或工具。例如,2.4ghz或5ghz基站或无绳电话或遥控器是可以容易地利用干扰测试系统100和相应的方法300、700、800运行或测试的常用装置。同样,可以针对不同的装置测试一个或多个硬件或运行参数和协议。

在一些系统实施例100中,干扰组120可被配置为在模拟的无线环境中生成用于一个或多个装置的信号。同样,在一些系统实施例100中,干扰组120可以配置为结合来自以不同运行模式运行的实际装置,例如微波炉和/或婴儿监视器的信号。例如,可以在一组测试模式306中结合不同的婴儿监视器运行模式,例如待机、语音激活输出信号、系统测试、音乐模式、和/或语音返回信号。类似地,可以测试不同的微波炉运行模式,例如以与正常时间期间,例如午餐时间(例如上午11:30至下午1:30)、晚餐时间(例如下午5:00至下午7:00)、点心时间(例如下午2:00至下午3:30以及下午8:00至下午11:00)等使用的微波炉一致。

基于模拟的无线环境10、60内其他装置的稳态或动态运行,干扰测试系统100和相应的方法300、700、800的一些实施例可以用于测试、切换和/或改变被测装置110的运行模式。例如,在测试期间可以确定输出信号70或输入信号68的分组长度应在具有高干扰水平,例如在高峰期间,的环境10、60中被缩短以增加信号接收,或者可以在具有较低干扰水平,例如在非高峰期间,的环境中被延长,以增加吞吐量。

同样,干扰测试系统100的一些实施例和相应的方法300、700、800可以用于测试、切换和/或改变dut110的运行模式,例如以改变与另一其他装置的初始化或握手,和/或者改变相邻装置的运行频带或模式。以该方式,可以使用干扰测试系统100的一些实施例和相应的方法300、700、800来测试dut110的动态性能,使得可以为将在真实环境14、60中实现的设备建立原位智能,其可以改变本地装置18、20、22的运行、或促进其他装置协同运行,使得无线环境14、60内的所有装置都可以在不损害其他装置的情况下运行。

在干扰测试300、700、800期间和作为干扰测试300、700、800的结果,干扰测试系统可以容易地用于为被测装置110提供动态调节,例如以在真实世界干扰环境10、60中为产生装置18、20、22建立动态运行参数608,例如以动态地调节速率控制、功率水平、发射器运行和接收器运行中的任一者。

图12是说明性方法的流程图,该方法用于基于干扰条件的检测来动态修改无线装置,即wlan装置600,例如18、20、22、110的运行参数。例如,无线装置600可被配置为在加电之后开始,以在使用默认或预设通信参数608在无线环境10、60中运行。在典型的实施例中,接入点18、桥接器22或其他无线装置20、110可以包括用于初始化无线通信的一个或多个默认设置,并且可以包括一个或多个预先建立的设置608,诸如在装置600的初始安装期间建立的设置。

在使用默认运行参数608启动902之后,与无线装置600相关联的处理器604可以确定或检测904限制无线信号66的无线接收和/或发送的本地干扰条件140。说明性装置600还可以确定906当前的干扰条件是否大,例如与一个或多个预定阈值相比,至足以需要动态地调节或修改914装置600的一个或多个运行参数608。如果不是,908,则装置600可以继续910使用预先建立的运行参数来运行。如果当前的干扰条件被确定906为大912,则装置600可以配置为修改914一个或多个运行参数608,然后使用修改的参数608来运行916装置600,之后装置600被配置为返回918至当前干扰条件的确定906。在后续运行916期间,如果确定904、906本地干扰已经增加、减少或以其他方式改变,则由处理器604和参数608控制的装置600可以再次修改动态运行参数608,例如以优化在变化的干扰条件140下的无线通信66。

可以使用运行参数608的动态调节916,例如通过修改产生装置18、20、22的标准程序,来增加和/或优化真实世界家庭和办公环境10、60中的产生装置18、20、22的性能,即,以改善原本具有低吞吐量(tput)或大延迟没有tput的环境14、60中的传输和/或接收结果。

例如,通常采用增强的分布式信道接入(edca)802.11标准的许多无线装置不具有良好的接收器,因此不能充分地检测人口密集区域中的其他分组。标准的edca运行经常可能导致极大的退避。同样,经常使用的速率控制可能导致速率低、分组较大和性能降低。

由于一些原因,例如由于802.11实施不良、与802.11不同的标准、或使用修改的802.11程序,相邻装置20根据802.11规范运行的假设经常是无效的。

作为在由干扰测试系统100和相应的方法300、700、800提供的受控和不受控干扰环境102中测试dut110的结果,可以动态地修改产生装置18、20、22的运行参数,以提高无线发送和/或接收的性能。

虽然系统100和方法300、700、800可以实现为在检测到干扰时动态地修改发射和接收参数来提高性能,但是系统100和方法300、700、800也可被实现为提供恢复到正常设置的动态运行参数608,例如当存在很少的干扰或没有干扰的时候。

如上所述,一些802.11装置不完全或部分地实施802.11edca,并且在其如何在分片环境中运行方面并不“公平”。同样,一些802.11装置20没有良好的接收器,因而在人口密集区域10、60中无法收听其他通信分组。此外,在具有不同协议和物理层的wi-fi频段中存在非wi-fi干扰,例如蓝牙装置、采用802.15.4标准的装置、模拟婴儿监视器等。同样,一些装置在802.11频带中运行,但其并不采用802.11退避和速率控制机制(lte-u、lte-laa)等。许多无线装置配置为在检测到干扰时增加退避,但是在其与一个或多个有问题装置共享无线环境14、60时这并没有帮助。在通过无线装置进行速率控制期间,数据速率经常下降,结果,分组的长度可能随着时间的推移持续增加,其使得性能更差,因为它会增加碰撞的概率。同样,当检测到干扰时,通常不会修改分组大小。结果,通常不使用原本可优化无线性能的分组大小。

虽然一些软件和硬件解决方案目前可用于在无线局域网(wlan)中运行的无线装置,其允许改变这样的无线装置的一些设置以改善性能,但是干扰系统100和相应的方法300、700、800、900超出了已经可用的这些,例如提供增强的无线性能和动态响应以改变干扰条件。除基本的干扰检测之外,干扰测试系统100和相应的方法300、700、800、900还可以包括增强的干扰检测和一个或多个动态响应;在一些实施例中,除了在驱动器或应用层中已经可用的那些之外,它们也被应用。

增强的干扰检测

虽然wlan装置的占空比包括用于在可包括wi-fi和非wi-fi业务两者的环境中运行的基本服务集(bss),但是干扰测试系统100和相应的方法300、700、800、900的一些实施例可以利用可用占空比的剩余部分来检测干扰140。例如,当存在干扰140时,可以利用没有成功进行分组转换的长退避的检测、或成功的分组发送次数的跟踪来检测干扰。在一些实施例中,可以使用相同频带或相邻频带上的扫描信道来检测当前的干扰条件140。

接收(rx)解决方案的实施方式。

在使用干扰测试系统和相应的方法300、700、800实现的一些实施例中,无线装置600的处理器604可以包括指令,该指令用于检测接收的无线信号66,例如下行链路信号68或上行链路信号70,的mac报头字段中的目的地址的指令,并且在严重干扰环境10、60中使用检测的目的地址来丢弃(drop)分组接收、或者在适当的情况下并行收听其他分组。该操作可以用于检测与接收信号66相关联的正确输入分组,该输入分组可以在干扰环境16、60中的另一竞争信号的中间处到达。

对于一些无线协议(例如,ieee802.11),装置600和处理器604被配置为检测用于不感兴趣的无线信号66的分组的发送请求(rts)和/或清除发送(cts)机制,并且作为这种检测的结果,不收听全部交换,或者将本地接收器(例如收发器610(图9))保持为检测模式,以用于本地装置600的感兴趣的分组。

在一些实施例中,装置600和处理器604可以配置为动态地检测比本地装置600接收明显更多通信分组的恶意接入点18,然后在适当的情况下完全或部分地忽略那些接入点18。例如,当接入点18接收到超过检测百分比(例如,x百分比)的本地无线介质而本地装置600接收到不超过y百分比的本地无线介质时,接入点18可以被认为是恶意接入点。

在一些实施例中,装置600和处理器604可以配置为检测非wi-fi装置20的本地运行,例如在本地无线环境14、60中作为非授权频谱(例如,lte-u)运行,并且随后完全或部分地忽略这样的装置,例如当装置600比本地非wi-fi装置,例如,20获得更多的带宽占用时间时,或者除非相邻的非wi-fi装置20获得比本地装置600的预定百分比更多的宽带占用时间的情况下。

在一些实施例中,无线装置600和处理器604可以配置为在wlan装置是接入点18或链路所有者时使客户端的分组尺寸更小,例如通过删除块确认(ba)协议并制定具有较短接收ba窗口尺寸的新ba协议来完成。在这种情况下,ba接收器窗口尺寸可以在关联期间动态地改变,例如当客户端接收信号强度指示符(rssi)高于阈值并且上行链路或下行链路业务较低时,或者当客户端队列大于预定阈值时。

在一些实施例中,wlan装置600和处理器604可以配置为在wlan装置600是接入点18时降低(drop)客户端的确认(ack)速率。

在一些实施例中,wlan装置600和处理器604可以配置为取消客户端装置20的授权,并且重新授权。在一些这样的实施例中,仅当客户端接收信号强度指示符rssi高于预定阈值并且上行链路或下行链路业务较低时、或者当客户端队列被确定为大于预定阈值时才进行该操作。

发送(tx)解决方案的实施方式

除了用于在无线环境10、60中运行的wlan600的动态干扰检测和增强接收之外,wlan装置600和处理器604的一些实施例可以配置为动态响应于变化的干扰条件140来改变本地装置600的传输特性。具体的动态响应可以基于wlan装置600是否是作为接入点18、作为无线桥接器22、或作为另一类型的无线装置20来运行的。

例如,在一些实施例中,wlan装置600可以配置为响应于检测的干扰140来改变其速率控制机制,例如通过基于高干扰条件140下运行时不同的算法,与在低干扰或非干扰条件下所使用的算法相比,改变速率控制来改变。在一些实施例中,wlan装置600配置为在分组错误率(per)与非干扰场景相比高于预定阈值时降低速率。

在无线运行环境中,使用较高的调制和编码方案(mcs)需要非常好的信噪比(snr)调制,而使用较低的mcs可导致较长的通信分组过长,这增加了碰撞的机会,从而导致信号丢失。因此,在一些实施例中,本地装置被配置为限制使用最高和最低的mcs。

在一些实施例中,本地装置被配置为动态地比较较高和较低的调制和编码方案(mcs)的分组错误率(per),其中如果较低的mcs导致较高的分组错误率(per),则本地装置被配置为使用较高的mcs。

在一些实施例中,本地装置可被配置为在检测到干扰增加时动态地增加重试次数、和/或减小通信分组的尺寸。

同样,在一些实施例中,本地装置可以被配置为在有帮助的情况下动态地降低确认(ack)帧的数据速率。ack帧通常是短分组,其报头占据基本上大百分比的分组长度。因此,动态地降低确认(ack)帧的速率可以在一些高干扰环境10、60中提高本地装置的净吞吐量。

在一些实施例中,本地装置可被配置为动态地修改增强的分布式信道接入(edca)802.11参数,例如当检测到来自恶意接入点22的恶意干扰时,和/或当本地无线环境10、60被确定为比预定阈值更繁忙(例如,比存储值大z个百分比)时。edca参数的动态修改可以使得本地装置能够在接入无线网络,即建立无线通信,方面更为主动。

在一些实施例中,本地装置可以被配置为在所确定的干扰占空比大于预定百分比时,动态地修改运行,例如通过不使用聚合mac服务数据单元(amsdu)来动态地修改。

在一些实施例中,本地wlan装置600可以配置为动态地响应于特定的干扰状况,例如当检测到不退避的一个或多个恶意接入点(ap)18时,或者当干扰装置的占空比高时。在检测到这种动态条件时,本地装置可以配置为不使用原本在低干扰条件下使用的发送请求(rts)和/或清除发送(cts)机制,而是可以继续尽可能快地发送数据分组。

在一些实施例中,wlan装置600可以配置为响应于检测到的严重干扰条件140来采取其他动作,例如通过在其中不能正确地进行波束形成训练的情况下、或者在因为碰撞导致波束形成训练不能成功进行时抑制波束成形来采取其他动作。在高干扰条件下可以由wlan装置600采取的其他动作可以包括抑制多输入-多输出(mimo)传输或减少允许的多用户(mu)数目。

图13是示出处理装置1100的示例的高级框图,该处理装置1100可以是上述任何系统中任一个的一部分,例如测试控制器112、122、132、142、152、测试监视器114、124、134、144、154或装置处理器604和存储器606。这些系统中的任一个可以为例如在图13示出的两个或多个处理装置或包括例如在图13示出的两个或多个处理装置,它们可以经由网络或多个网络彼此耦合。

在所示出的实施例中,处理系统1100包括一个或多个处理器1102、存储器1104、通信装置1106、以及一个或多个输入/输出(i/o)装置1108,它们全部通过互连1110彼此耦合。互连1110可以为或包括一个或多个导电迹线、总线、点对点连接、控制器、适配器和/或其它常规连接装置或可以包括它们。例如,处理器1102可以为一个或多个通用可编程微处理器、微控制器、专用集成电路(asic)、可编程门阵列等、或这些装置的组合,或者可以包括它们。处理器1102控制处理装置1100的整体运行。存储器1104可以为或包括一个或多个物理存储装置,所述一个或多个物理存储装置可以为以下形式:随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)(其可以是可擦除的和可编程的)、闪存、微型硬盘驱动器、或其他合适类型的存储装置、或这些装置的组合。存储器1104可以存储将处理器1102配置为根据上述技术执行运行的数据和指令。例如,通信装置1106可以为或包括以太网适配器、电缆调制解调器、wi-fi适配器、蜂窝收发器、蓝牙收发器等或其组合。根据处理装置1100的具体性质和目的,i/o装置1108可以包括以下装置,例如显示器(其可以是触摸屏显示器)、音频扬声器、键盘、鼠标或其他指点装置、麦克风、照相机等。

除非与物理可能性相反,可以设想:(i)上述方法/步骤可以以任意顺序和/或任意组合来执行,以及(ii)各个实施例的组件可以以任意方式组合。

以上介绍的干扰测试设置和技术可以通过由软件和/或固件编程/配置的可编程电路、或完全由专用电路、或这些形式的组合来实现。这种专用电路(如果有的话)可以为例如一个或多个专用集成电路(asic)、可编程逻辑器件(pld)、现场可编程门阵列(fpga)等的形式。

用于实现本文介绍的技术的软件或固件可以存储在机器可读存储介质,例如非暂时性计算机可读介质上,并且可以由一个或多个通用或专用可编程微处理器来执行。作为本文所用的术语,“机器可读介质”包括能够以机器(机器可以是例如计算机、网络装置、蜂窝电话、个人数字助理(pda)、制造工具或具有一个或多个处理器的任意装置等)可访问的形式存储信息的任意机构。例如,机器可访问介质包括可记录/不可记录介质,例如只读存储器(rom);随机存取存储器(ram);磁盘存储介质;光存储介质;闪存装置;等等。

注意,上文描述的任意实施例和所有实施例都可以彼此组合,除非可能上文另有说明或任何这样的实施例可能在功能和/或结构方面相互排斥。

尽管已经参照具体的示例性实施例描述了本发明,但是将会认识到本发明不限于所描述的实施例,而是可以在所附权利要求的精神和范围内进行修改和变化的情况下实施。相应地,说明书和附图被认为是举例说明性的而不是限制性的。

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