专利名称：Methods and systems for surveying, analyzing and presenting point-to-point ...的制作方法
技术领域：
本发明的实施方式涉及无线通信。更具体地，本发明的实施方式涉及用于提供改 进的多天线通信的技术和装置。
背景技术：
当前的无线局域网(WLAN)安装通常基于IEEE802. Ilb或IEEE802. Ilg标准。 IEEE802. Ilb标准通常提供达到11兆比特每秒(Mbps)的带宽。随后的IEEE802. Ilg标准 提供达到54Mbps的带宽。用于进一步提高带宽的策略包括IEEE802. lln，其目前处于草案状态。 IEEE802. Iln使用多输入/多输出(MIMO)技术，MIMO技术包括多个发送天线和多个接收天线。
发明内容
接入点和远程站之间的多输入/多输出(MIMO)信道被监控以确定一个或多个信 道特征。该监控由网络管理客户端执行，该网络管理客户端既不是接入点也不是远程站。网 络管理客户端分析一个或多个信道特征以确定对应于MIMO信道的一个或多个性能参数。 网络管理客户端生成指示性能参数的人类可读的结果。
结合附图以举例而非限制的方式示出了本发明，其中在附图中，相似的附图标记 指示相似的元件。图1是无线网络的一个实施方式的框图；图2是用于使用信道测探(sounding)信息的技术的一个实施方式的流程图；图3是可以作为网络管理客户端装置的电子装置的一个实施方式的框图；图4是网络管理代理的一个实施方式的框图。
具体实施例方式在下面的描述中，列举了多个特定细节。然而，本发明的实施方式可以在没有这些 特定细节的情况下被实现。在其他示例中，为了不模糊对本说明书的理解，没有详细示出已 知的电路、结构和技术。图1是无线网络的一个实施方式的框图。图1只为了简化的目的提供了具有有 限数量的网络元件的示例性网络。在此所述的技术和组件可以在具有任意数量的接入 点、无线站和网络管理客户端的网络中使用。在一个实施方式中，网络100使用至少遵循 IEEE802. Iln的无线通信来操作，然而，在此所述的策略可以用于使用其他无线通信协议的
4无线网络中。接入点110是可以提供具有一个或多个站(STA)的无线奇异值(compunction)的 任意无线接入点(AP)。例如，接入点110可以提供到外部网络(图1中未示出)的有线接 口。接入点110还可以提供到其他网络(图1中也未示出)的无线接口。在一个实施方式 中，接入点110支持IEEE802. Iln协议。这是可以提供遵循至少IEEE 802. Iln协议的通信 的接入点110。其他协议(无论有线还是无线)也可以被接入点110支持。在图1的示例中，移动站120和无线站130可以使用无线协议与接入点110通信。 在一个实施方式中，移动站120可以是能够使用接入点110支持的无线协议来通信的任意 形式的移动装置。例如，移动站120可以是膝上型计算机、智能电话、手写板装置等。在一 个实施方式中，无线站130可以是能够使用接入点110支持的无线协议来通信的任意形式 的装置，无论是不是移动装置。例如，无线站130可以是台式计算机、实时传感器等。网络管理客户端150可以是向无线网络100提供网络管理服务的任意形式的电子 装置。如下面详细描述的，网络管理客户端150可以监控接入点110与移动站120或无线 站130 (也可以与其他网络装置)之间的通信，从而搜集可以在无线网络110的管理中使用 的信息。在一个实施方式中，网络100可以包括与网络管理客户端150(图1中未示出)耦 合的附加传感器，该附加传感器可以允许网络管理客户端150监控比用其他方式更宽的地 理区域。在一个实施方式中，网络管理客户端150提供射频(RF)站点测量服务，该射频站 点测量服务可以包括例如对信号长度、噪声和其他相关参数的测量。在MIMO实施方式中， 该站点测量服务可以通过初始化、采集、存储和解释在MAC层的STA之间交换的MIMO信道 信息来由MIMO信道信息实施。在此描述了适于监控在特定的接入点(AP位置)和沿站点 测量路径的另一个点(例如STA)之间的MIMO信道的各种技术和装置。在通常称为信道测探的过程中，在STA之间评估和交换MIMO信道的描述。在IEEE 802. Iln MAC层中，MIMO控制字段被用于管理MIMO信道状态的交换或发送波束成形反馈信 息。除了 MIMO控制字段，MIMO CSI矩阵报告字段、MIMO非压缩波束成形反馈矩阵报告字段 和MIMO压缩波束成形反馈矩阵报告字段都可以被用于描述MIMO信道的一些方面。在其他 MIMO协议中，不同的字段和/或不同的消息格式可以被用于发送信道信息。在一个实施方式中，网络管理客户端150被动监控信道测探以及其他MIMO信道信 息在接入点Iio和一个或多个STA(例如移动站120和/或无线站130)之间交换。这种交 换的数据字段被解析、解释，并确定在AP和该AP服务于的STA之间的信道在空间上多么多 样化。在该实施方式中，用户可以被通知特定的STA不在可以利用MIMO的好处的合适的位 置(相对于AP)。可以经由用户接口、消息或任意其他合适的人机接口来提供通知。在另一个实施方式中，STA装置从多个物理位置(沿着特定的测量路径)主动与 接入点Iio联系并启动与接入点110的信道测探交换，以执行MIMO信道测量。在该实施方 式中，用户可以知道缺少用来利用MIMO的好处的空间多样化的位置(例如相对于接入点 110)。该信息可以经由用户接口、消息或任意其他合适的人机接口被提供给用户。例如，应 用程序可以利用指示信号强度、多样化等的各种颜色来生成网络拓扑的彩色编码(或阴影 显示)的映射。随着IEEE 802. Iln和MIMO在WLAN和无线领域中的预计发展，MIMO信道的特征化
5可以变成重要的工具。由于信号衰减和多路径效应，我们可以把这个比作寻找SISO(单流) 实施的“不灵敏区”，除了在我们正寻找空间多样化(多路径)的不存在的这种情况外。多 路径是MIMO信道的所需组件从而使得空间多路技术有效。在不存在多路径的情况下，MIMO 系统退化成单流从而减少整体数据率。 图2是使用信道测探信息的技术的一个实施方式的流程图。在一个实施方式中， 图2的操作由网络管理客户端装置执行；然而，操作可以由不同的装置和/或装置的结合来 执行。 一个或多个MIMO信道可以被识别，210。在一个实施方式中，网络管理客户端可以 监控在其范围内的无线通信以确定在一个或多个接入点与一个或多个站之间发生的业务 的类型。例如，网络管理客户端可以搜索IEEE802. Iln格式的业务并确定业务的源和目的 地。其他无线业务信息也可以被利用。 然后在一个或多个MIMO信道上的通信可以被监控，220。网络管理客户端可以从 多个业务搜集信息以获取足够的信息来执行信道分析。在一个实施方式中，无线通信被网 络管理客户端被动地监控。也就是，网络管理客户端“听”或“探听”接入点与站之间的通在一个实施方式中，网络管理客户端可以搜集包括在无线通信中的任意信道或周 围的信息。例如，网络管理客户端可以搜索包括信道测探信息的传送并且可以解析关于 MIMO信道的信息的那些传送。在此提供了根据IEEE802. Iln标准的关于信道状态信息和信 道测探信息的传送的细节。在可替换的实施方式中，其他帧、字段等也可以被使用来传送类 似的信息。在其他实施方式中，网络管理客户端可以主动地参与到搜集MIMO信道信息中。例 如，在识别MIMO信道后，网络管理客户端可以使信道测探信息通过MIMO信道被发送。这可 以由发送信道的波束成形请求(直接到接入点或经由站)的网络管理客户端完成。其他技 术也可以由网络管理客户端使用以使信道状态或信道测探信息被发送和随后被网络管理 客户端利用。网络管理客户端然后可以使用搜集的信息来执行MIMO信道分析。如上所述，网络 管理客户端可以确定好的或坏的MIMO覆盖范围等的地理区域。一些类型的分析可以被执 行以提高无线网络的操作。也就是，通过使网络管理客户端监控和分析其没有直接参与的 无线业务，可以改进产生的网络分析和性能。分析的结果可以被提供，240。结果可以采用适于网络管理的许多形式。例如，MIMO 覆盖范围的彩色编码的表示可以被呈献给网络管理客户端装置的用户。还可以提供写入的 描述。网络管理客户端可以给可以被网络管理员使用到改善的网络操作中的各个连接和/ 或布局分配分数。图3是可以用作网络管理客户端装置的电子系统的一个实施方式的框图。图3中 示出的电子系统用于表示电子系统的范围，该电子系统例如包括台式计算机系统、膝上计 算机系统、蜂窝电话、个人数字助理(PDA)(包括启用蜂窝的PDA)、机顶盒。可替换的电子系 统可以包括更多、更少和/或不同的组件。电子系统300包括总线305或其他通信装置以进行信息通信，电子系统还包括耦 合到总线305的可以处理信息的处理器310。虽然具有单个处理器的电子系统300被示出，但电子系统300可以包括多个处理器和/或协同处理器。电子系统300还可以包括耦合到 总线305上的随机存取存储器(RAM)或其他动态存储装置320 (被称为主存储器)，其可以 存储可以被处理器310执行的信息和指令。在由处理器310执行指令期间，主存储器320 还可以被用于存储临时变量或其他中间信息。在一个实施方式中，网络管理代理325位于存储器320中。网络管理代理325可 以提供在此所述的一些或全部网络管理功能。网络管理代理325可以被实现为软件、硬件、 固件或者其结合。在一些实施方式中，实施网络管理代理325的指令可以被处理器310或 一些其他处理组件执行。电子系统300还可以包括耦合到总线305的只读存储器(ROM)和/或其他静态存 储装置330，其可以存储静态信息和处理器310的指令。数据存储装置340可以被耦合到总 线305以存储信息和指令。诸如磁盘或光盘的数据存储装置340和相应的装置可以被耦合 到电子系统300。电子系统300也可以经由总线305被耦合到显示装置350，诸如阴极射线管(CRT) 或液晶显示器(LCD)，以用于向用户显示信息。包括文字数字和其他键的文字数字输入装置 360可以被耦合到总线305以用于与处理器310进行信息和命令选择的通信。其他类型的 用户输入装置可以是光标控制370，诸如鼠标、跟踪球或光标方向键以用于与处理器310进 行方向信息和命令选择的通信并控制在显示器350上的光标移动。电子系统300还可以包括网络接口 380以提供对诸如局域网的网络的访问。网络 接口 380例如可以包括具有天线385的无线网络接口，该天线385可以代表一个或多个天 线。网络接口 380还可以包括例如有线网络接口，以用于经由网络电缆387与远程装置进 行通信，所述网络电缆387例如可以是以太网电缆、同轴电缆、光缆、串行电缆或并行电缆。在一个实施方式中，网络接口 380可以例如通过符合IEEE802. Iln和IEEE802. Ilb 和/或IEEE802. Ilg标准来提供对局域网的访问，和/或无线网络接口可以例如通过符合 蓝牙标准来提供对个域网的访问。其他无线网络接口和/或协议也可以被支持。指令经由有线或无线等的远程连接(例如经由网络接口 330通过网络)从存储装 置被提供给存储器，所述存储装置诸如磁盘、只读存储器(ROM)集成电路、⑶-ROM、DVD。在 可替换的实施方式中，硬线电路可以被用来替换软件指令或者和软件指令相结合。从而，指 令序列的执行不限于硬线电路和软件指令的任意特定结合。计算机可读介质包括提供电子装置(例如计算机、个人数字助理、蜂窝电话)可读 形式的内容(例如计算机可执行指令)的任意结构。例如，计算机可读介质可以包括只读 存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、磁盘存储媒介、光存储媒介和闪存存储器装置等。图4是网络管理代理的一个实施方式的框图。网络管理代理400包括控制逻辑 410和/或与指导网络管理代理400的操作相关的硬件，该控制逻辑410实施逻辑功能控制 以指导网络管理代理400的操作。逻辑可以是硬件逻辑电路和/或软件例程和/或固件。 在一个实施方式中，网络管理代理400包括一个或多个应用程序412，该应用程序412代表 提供指令到控制逻辑410的代码序列和/或程序。网络管理代理400包括存储器414，该存储器414代表存储器装置和/或对用于存 储数据和/或指令的存储器源的访问。存储器414可以包括网络管理代理400本地的存储 器，以及或可替换地，包括网络管理代理400位于的主机系统的存储器。网络管理代理400还包括一个或多个接口 416，该接口 416代表对于在网络管理代理400外部的实体(电子设 备或人)到/来自网络管理代理400的访问接口(输入/输出接口)。网络管理代理400也可以包括网络管理引擎420，该网络管理引擎420代表启用 网络管理代理400来提供实时或接近实时的上述流的一个或多个功能。图4的示例提供了 多个组件，该多个组件可以包括在网络管理引擎420中；然而，也可以包括不同的和/或另 外的组件。可以参与提供流环境的示例性组件包括MIMO信道识别器430、MIM0信道监控器 440、MIM0信道分析器450和分析结果生成器460。这些组件中的每个组件可以进一步包括 其他组件以提供其他功能。如在此所使用的，组件指无论以硬件、软件、固件或者其一些结 合实施的例程、子系统等。MIMO信道识别器430识别在网络管理客户端装置的范围中使用的一个或多个 MIMO信道。例如，MIMO信道识别器430可以分析由一个或多个天线检测的信号，从而确定 所接收的信号中的任意信号是否对应于所支持的MIMO协议(例如IEEE802. lln)。MIMO信 道识别器430还可以执行关于MIMO信道的检测和/或识别的附加功能。MIMO信道监控器440可以提供用于由MIMO信道识别器430所识别的MIMO信道 的监控功能。MIMO信道监控器440例如可以解析通过由MIMO信道识别器430识别的MIMO 信道发送的帧(或其他结构)。MIMO信道识别器430可以提取信息，例如从所选择的帧或 字段提取值，所述信息可以被用于分析相对应的MIMO信道。MIMO信道监控器440还可以执 行关于MIMO信道的监控的附加功能。MIMO信道分析器450可以提供对由MIMO信道监控器440解析和存储的数据的分 析。例如，MIMO信道分析器450可以使用来自提取的字段的值来确定相对应的MIMO信道 的分数，该分数可以指示信道的信号质量和/或性能。在此所述的其他类型的分析也可以 被MIMO信道分析器450执行。MIMO信道分析器450还可以执行关于MIMO信道的分析的附 加功能。分析结果生成器460可以从MIMO信道分析器以人类可用的格式提供结果。例如， 分析结果生成器460可以生成所监控网络的彩色编码的图形表示，其中各种颜色指示信道 质量、带宽和/或其他特征。所监控网络的表示可以包括一个或多个网络站的建议位置，该 建议位置对应于当与特定的接入点进行通信时就MIMO信道性能而言的最优布局的评估。 分析结果生成器460还可以提供各种网络特征的数字指示。作为另一个示例，如果某些特 征被认为过高或过低时，分析结果生成器460可以向网络管理员生成消息(电子邮件、文本 等)。分析结果生成器460还可以执行关于MIMO信道的分析的附加特征。在此所附的附录提供了使用IEEE 802. Iln通信的实施方式的特定帧、字段和值。 可替换的实施方式可以使用不同的帧、字段和值。在本说明书中，“一个实施方式”或“实施方式”意思是与实施方式相关的特定的特 征、结构或特性被包括在本发明的至少一个实施方式中。在本说明书的各处出现的短语“在 一个实施方式中，，不是必须都指相同的实施方式。在前面的说明书中，参考本发明的特定实施方式描述了本发明。然而，显而易见的 是，可以在不脱离本发明宽泛的精神和范围的情况下对本发明做出各种修改和改变。因而， 说明书和附图被认为是示例性的，而非限制性的。附录表
7. 1. 3. 5a HT 控制字段帧中HT控制字段的存在由7. 1. 3. 1. 10 (命令字段)定义的帧控制字段的命令位
来确定。4八位位组的HT控制字段的格式如图nl (HT控制字段)中所示。
权利要求
一种方法，该方法包括监控在接入点与远程站之间的多输入/多输出(MIMO)信道以确定一个或多个信道特征，其中所述监控由网络管理客户端执行，该网络管理客户端既不是所述接入点也不是所述远程站；分析所述一个或多个信道特征以确定对应于所述MIMO信道的一个或多个性能参数；以及生成指示所述性能参数的人类可读的结果。
2.根据权利要求1所述的方法，其中通过所述MIMO信道的无线通信符合IEEE 802. Iln 标准。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述一个或多个信道特征包括信道测探信息。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述人类可读的结果包括所监控的网络的图形表 示，在该图形表示中，颜色指示MIMO信道性能的不同等级。
5.根据权利要求1所述的方法，该方法还包括使用网络管理代理来引起在所述接入点与所述远程站之间的信道测探业务； 为了从所述信道测探业务产生的信道测探信息而使用网络管理单元来监控在所述接 入点与所述远程站之间的随后的业务；以及利用所述信道测探信息为所述MIMO信道执行MIMO信道性能分析。
6.一种包括计算机可读介质的产品，在该计算机可读介质上存储有指令，该指令当被 一个或多个处理器执行时使得所述一个或多个处理器监控在接入点与远程站之间的多输入/多输出(MIMO)信道以确定一个或多个信道特 征，其中所述监控由网络管理客户端执行，该网络管理客户端既不是所述接入点也不是所 述远程站；分析所述一个或多个信道特征以确定对应于所述MIMO信道的一个或多个性能参数；以及生成指示所述性能参数的人类可读的结果。
7.根据权利要求6所述的产品，其中通过所述MIMO信道的无线通信符合IEEE 802. Iln 标准。
8.根据权利要求6所述的产品，其中所述一个或多个信道特征包括信道测探信息。
9.根据权利要求6所述的产品，其中所述人类可读的结果包括所监控的网络的图形表 示，在该图形表示中，颜色指示MIMO信道性能的不同等级。
10.根据权利要求6所述的产品，该产品还包括指令，该指令当被所述一个或多个处理 器执行时使得所述一个或多个处理器使用网络管理代理来引起在所述接入点与所述远程站之间的信道测探业务； 为了从所述信道测探业务产生的信道测探信息而使用网络管理单元来监控在所述接 入点与所述远程站之间的随后的业务；以及利用所述信道测探信息为所述MIMO信道执行MIMO信道性能分析。
11.一种设备，该设备包括用于监控在接入点与远程站之间的多输入/多输出(MIMO)信道以确定一个或多个信 道特征的装置，其中所述监控由网络管理客户端执行，该网络管理客户端既不是所述接入点也不是所述远程站； 用于分析所述一个或多个信道特征以确定对应于所述MIMO信道的一个或多个性能参 数的装置；以及用于生成指示所述性能参数的人类可读的结果的装置。
12.根据权利要求11所述的设备，该设备还包括用于使用网络管理代理来引起在所述接入点与所述远程站之间的信道测探业务的装置；用于为了从所述信道测探业务产生的信道测探信息而使用网络管理单元来监控在所 述接入点与所述远程站之间的随后的业务的装置；以及用于利用所述信道测探信息为所述MIMO信道执行MIMO信道性能分析的装置。
全文摘要
文档编号H04W4/00GK101953178SQ20098010275
公开日2011年1月19日 申请日期2009年1月22日 优先权日2008年1月22日
发明者Blackwell Warren 申请人:Airmagnet Inc