2之間進行傳輸?shù)那闆r下，理論最大數(shù)據(jù)速率為130MB/S。因此，最大可實現(xiàn)鏈路速度(100%)僅是理論值，這是由于大多數(shù)情況下，存在物理限制:例如由于在接入點I和站點2之間的距離以及由于任何墻壁或其他障礙物產(chǎn)生的路徑損耗和反射，減小在站點側的接收信號強度RSSI。此外，必須確定空間流的數(shù)目。因此，實際可實現(xiàn)的數(shù)據(jù)速率3 I (文中稱作PhysLimitsPhyRate)小于數(shù)據(jù)速率 30。
[0044]由于靠近站點2的干擾可能進一步喪失性能，所述干擾是接入點無法看到的，在文中稱作遠端干擾FEIF:這可以是諸如RF嬰兒電話、微波爐或隱藏W1-Fi節(jié)點等任何微波源，且導致進一步減小數(shù)據(jù)速率(文中稱作TrainedPhyRate 32)。類似干擾可能出現(xiàn)在接入點I處，本文稱作近端干擾FEIF:這將可獲得的數(shù)據(jù)速率32減小到數(shù)據(jù)速率33，MediumBusyOtherWiFi?？赡苡捎谂c其他W1-Fi通信量共享介質，進一步喪失性能，這可能是由于家庭網(wǎng)絡中的WLAN通信量導致的，也可以是由于鄰近網(wǎng)絡的W1-Fi通信量導致的。文中將這種減小后的數(shù)據(jù)速率34稱作AvailableThroughputPSoff?？梢杂捎诠?jié)能模式的(例如，在例如智能電話等移動設備中執(zhí)行的)性能損失而導致數(shù)據(jù)速率進一步減小。站點2可能處于睡眠模式的其時間的百分比稱作站點的％PS 35。將用戶可以得到作為從接入點I到站點2的實際數(shù)據(jù)速率的最終數(shù)據(jù)速率36稱作ThroughputPSon 36。
[0045]為了監(jiān)視物理層(0SI(開放系統(tǒng)互連模型)模型的層I)的數(shù)據(jù)通信量(由住宅網(wǎng)關的W1-Fi節(jié)點發(fā)送和接收的通信量)，住宅網(wǎng)關包括接收所有接收到的和發(fā)送出的數(shù)據(jù)包的測試應用。測試應用可訪問以下組塊:
[0046]-發(fā)送(TX)數(shù)據(jù)包隊列，TX數(shù)據(jù)包
[0047]-接收(RX)數(shù)據(jù)包隊列，RX數(shù)據(jù)包
[0048]-發(fā)送/接收信號指示符(RSSI)
[0049]圖3將測試應用示出為“診斷器”40，其中診斷器是針對主動測試的協(xié)調器和針對被動測試的監(jiān)視器，該測試應用轉換接收到的百分比數(shù)據(jù)和鏈路速度，并將結果呈現(xiàn)給用戶。經(jīng)由數(shù)據(jù)總線41將測試應用40與包括在接入點I中的統(tǒng)計值提供應用42和包括在站點2中的統(tǒng)計值提供器43相連。數(shù)據(jù)總線41使用例如發(fā)布/訂購消息收發(fā)系統(tǒng)，以便與統(tǒng)計值提供器42和43交換控制命令和數(shù)據(jù)，而獨立于站點2的操作系統(tǒng)。
[0050]測試應用40提出測試請求44或掃描請求(scan request) 45，經(jīng)由數(shù)據(jù)總線41將所述請求提交給統(tǒng)計值提供器42、43。測試請求44可以是被動監(jiān)視測試或主動測試。經(jīng)由掃描請求45，向接入點I和/或站點2請求識別出的鄰近WLAN節(jié)點的列表。統(tǒng)計值提供器42、43接收測試請求44的測試狀態(tài)信息46，并當需要時，提供掃描列表47以及由測試獲得的測量的數(shù)據(jù)速率48，“W1-Fi Stats”，其中掃描列表包括當接入點I和/或站點2掃描WLAN信道時識別出的所有鄰近WLAN節(jié)點。
[0051]從發(fā)送成員接入點I發(fā)送的數(shù)據(jù)具體地包括測量的數(shù)據(jù)速率:MaxPhyRate31、PhysLimitsPhyRate 31、TrainedPhyRate 32、MediumBusy、MediumBusy0therW1-Fi 33、％PS 35、ThroughputPSon 36等。由統(tǒng)計提供器43、接收成員發(fā)送的數(shù)據(jù)具體地包括RSSI和掃描列表。
[0052]測試應用40經(jīng)由數(shù)據(jù)總線41發(fā)布測試請求44，且所述測試請求44包括測試標識號(TestRequest.1d)、接收成員和發(fā)送成員的嫩(]地址(80111^6]\^(]，(1681:;[肪1:;[011]\^(])、測試類型:ping測試或層2測試、配置等。測試可以是正常測試，其中接收成員是統(tǒng)計值提供器，并向測試應用40發(fā)布例如站點統(tǒng)計值。測試還可以是盲測試，其中接收成員是不提供任何統(tǒng)計值的關聯(lián)站點，且發(fā)送成員自主地執(zhí)行測試。在這種情況下，測試應用40可以僅使用來自接入點1(發(fā)送成員)的信息。掃描請求45是一個事件并由測試應用40發(fā)布。掃描請求47是一種狀態(tài)，并由已訂購該掃描請求45的每一方發(fā)布。
[0053]對于由主動測試提供統(tǒng)計值，在接入點I和站點2之間對測試測量進行同步。對于被動監(jiān)視，不需要進行同步。
[0054]統(tǒng)計值提供器42、43經(jīng)由數(shù)據(jù)總線41發(fā)布本地聚合的統(tǒng)計值，例如，在被動監(jiān)視的情況下(除了被主動測試中斷時)，每30秒進行發(fā)布。在被動監(jiān)視的情況下，站點2每秒對RSSI和接收數(shù)據(jù)速率進行采樣，計算在測試時段(例如，30秒)上的過濾的RSSI平均值。所述過濾包括例如Ikbps的閾值，如果接收數(shù)據(jù)速率小于所述閾值，則丟棄RSSI樣本。當接收數(shù)據(jù)速率在所述閾值以上時，聚合RSSI樣本。
[0055]對于被動監(jiān)視，還重要的是將接收方側的問題與CCA(空閑信道評估)相關問題分離?？梢允褂靡韵率聦?任何WLAN節(jié)點中的速率適配算法旨在通過降低至更低調制速率和更少的空間流，來減少數(shù)據(jù)包丟失。如果將“TrainedPhyRate”32定義為當訓練鏈路時使用的調制速率，則近似上可以認為接收側的問題/數(shù)據(jù)包丟失在該物理層速率上是最小的。
[0056]由于CCA阻擋發(fā)送方發(fā)送數(shù)據(jù)包，可以引起其他性能損失。通過使用CCA統(tǒng)計值可以對此進行評估:介質忙/介質忙其他Wi_Fi33(medium busy/medium busy other W1-Fi33)。通過CCA統(tǒng)計值和對TrainedPhyRate 32的獲知或通過主動測試，來評估真實可獲得的性能。這是本領域技術人員熟知的。
[0057 ]介質共享:WLAN使用基于CSMA-CA (載波感測多址/避免沖突)介質訪問方法的共享介質構思。如果更多設備共享介質，則性能將下降。更困難的是區(qū)分是什么引起接收方側的問題，即，干擾〉請改變信道;或物理〉請移動AP或STA。
[0058]干擾:連接速度由于存在干擾而下降。代替SNR(信噪比)，SiNR(信號干擾噪聲比)影響物理層速率或介質可用性。物理:連接速度由于SNR惡化和使用多個空間流的能力減小(ΜΠΚ):多輸入多輸出)而下降。應注意，MHTO系統(tǒng)利用使用大量空間流的能力以便實現(xiàn)高鏈路速度。
[°°59] 可以將圖2的PhysLimitsPhyRate 31理解為由于物理影響(“物理”)而引起的性能損失和由于接收方側的干擾而引起的性能損失之間的邊界。通過在測量的信號強度(RSSI)(沒有干擾)的情況下對將使用什么物理層速率進行外推，來部分地限定PhysLimitsPhyRate 31。這種外推可以基于例如干凈環(huán)境中的參考測量值，這可以在傳導的設置中或輻射的設置中。這涵蓋由于高路徑損耗引起的性能損失，導致低的信號強度。
[0060]圖4示出了描述根據(jù)RSSI(以dBm為單位)的與PhysLimitsPhyRate 31相關的性能(百分比)的圖?？梢钥闯?，在70dBm的RSSI以上數(shù)據(jù)速率基本不受影響，但是在70dBm以下快速下降，且在90dBm以下到達零。測量的性能(測量的層2吞吐量(百分比)x校正因子1.16)符合理論性能:除了在-85dBm以下的區(qū)域(其中存在一些偏差)，PhysLimitsPhyRate 31(百分比)基于RSSI和觀察到的空間流的數(shù)目。
[0061]可以例如根據(jù)示出表格的圖5，來獲得如協(xié)商的用于在接入點I和站點2之間進行傳輸?shù)淖畲罂色@得物理層速率MaxPhyRate 30，其中所述表格包括針對IEEE標準802.1 lb、802.1lg和802.1 In的最大可獲得數(shù)據(jù)速率，所述最大可獲得數(shù)據(jù)速率根據(jù)空間流的數(shù)目(MM)配置)、信道帶寬(20或40MHz)和SGI(短保護間隔)的啟用與否。
[0062]針對如下示例對相對圖4獲得的性能進行了變換:信道帶寬為20MHz并具有兩個空間流的IEEE 802.11 η，在圖6中示出。根據(jù)RSSI (dBm)繪制了鏈路層數(shù)據(jù)速率IN (Mb/s)。對于鏈路層(0SI層2)速率，必須考慮相對于最大可獲得物理層速率130Mb/s的因子1.16。該曲線設計<1%的數(shù)據(jù)包丟失。
[0063]備選地，通過包括對參數(shù)的過濾，在通信量下測量參數(shù)，來使用參數(shù)(接收信號強度(RSSI)、調制速率(PhyRate)和/或空間流的數(shù)目)的平均值，以計算PhysLimitsPhyRate31，如下所述。
[0064]限定PhysLimitsPhyRate31的第二個因子與是否設立多個空間流的可能性相關。根據(jù)環(huán)境，不同接收方看到存在或不存在多個反射/空間路徑、信號的關聯(lián)(解關聯(lián))。為了考慮這個因素，使用測量的空間流的平均數(shù)目，如同在通信量下由鏈路所使用的。
[0065]以下使用情況的變型是可能的:單個AP和多個STA運行監(jiān)視方法:
[0066]籲測試應用運行在多個設備(例如，Android設備)上和AP上，診斷任何AP-STA鏈路，從而在運行該測試應用的任意Android設備上執(zhí)行診斷。這樣，可以從運行該應用的Android設備運行測試。此外，只要該應用具有網(wǎng)絡連接性，還可以從家中的任何地方運行測試，而與被測試的真實設備是斷開的。
[0067]籲測試應用運行在單個例如Andro id設備上且在AP上，并診斷任何AP-STA鏈路。使用層2測試以及AP收集統(tǒng)計值的90%的事實允許分析任何WLAN設備，即使該設備沒有運行測試應用。該應用將獲知其正診斷沒有運行測試應用的設備并且將對此進行補償。
[0068]因此，可以將所述方法用作被動監(jiān)視應用，所述被動監(jiān)視應用監(jiān)視W1-Fi性能并在上述問題中的任何問題出現(xiàn)在它的W1-Fi鏈路上時向用戶通知。
[0069]所述方法(還稱作W1-Fi?醫(yī)生)有利地包括兩個部分:運行在客戶端設備(Android、1S、PC等…)上的應用和運行在網(wǎng)關(AP)上的應用。當使用二者時，通過從無線驅動器讀取關鍵值，在無線鏈路兩端獲得最優(yōu)的測量結果。具體地，所述方法考慮以下數(shù)據(jù):
[0070]■物理1:高路徑損耗
[0071]■網(wǎng)關和站點之間的距離/墻壁
[0072]■阻擋無線電路徑的浴室/廚房/金屬櫥柜(或其他金屬/水)
[0073]■不可見的結構“細節(jié)”，如金屬樣板加固網(wǎng)，維多利亞式房屋的“鐵絲網(wǎng)”墻壁，反射性的窗戶涂層，...
[0074]■物理2:僅Iln:MBTO多個空間流不能
[0075]■太困難而無法向終端用戶解釋。
[0076]■非WLAN干擾:-在發(fā)送側或在接收側
[0077]■嬰兒電話、模擬TV發(fā)送器、藍牙設備、微波爐...
[0078]■但還有:未將WLAN識別為WLAN:(空間上)隱藏節(jié)點，
[0079]在相鄰交疊信道中的WLAN節(jié)點
[0080]_802.11 MAC(介質訪問層)無法高效