用于在无线电网络的配置中使用功能图协助的方法和工具技术

用于对提供互联网接入的无线设备的网络进行构造、管理以及修改的工具和方法。此处所描述的也是这样的工具和方法，其使用一远程数据库来优化地理区域中的网络中的无线电设备的选择和布置，所述远程数据库包括网络和/或邻近网络中的现有无线设备的地理图、用于网络和/或邻近网络中的无线电设备的设备特征、以及多个地区的随着时间推移的无线电频谱信息。此处所描述的也是用于形成(例如，自动地)代表设备的逻辑组的网络拓扑图的工具和方法，以及用于成组地配置逻辑组中的多个设备的工具和方法。此处所描述的也是用于基于多个变量，包括实际地形、用户文件、和产品/设备参数，来模拟网络的无线电链路电链路的方法和装置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用本专利申请主张以下申请的优先权：2014年6月30号提交的62/019,353号美国临时专利申请(名称“频谱信息无线网路的云端地理数据库”)；2014年12月19日提交的62/094,869号美国临时专利申请(名称“用于监测、配置以及模拟无线网络的方法和装置”)。该些临时专利申请中的每一个在此以其全文通过引用并入本申请。通过引用并入在本说明书中提到的所有的出版物以及专利申请以其全文通过引用被并入，并入程度与每一单独的出版物或者专利申请被明确地且分别地指明为通过引用而并入的程度相同。
本文描述的是用于优化包括宽带无线电的无线电通信的网络的方法和工具。这些工具和方法可以包括地理频谱地图的形成和使用，其示出工作频带中的随地域和时间变化的频谱。
技术介绍
无线通信设备以及无线网络在近几年激增。这造成了具有不同的电磁频谱轮廓的地区。例如，在某些地区，地理以及人口条件造成了相当拥挤的本地频谱。尽管监管机构(例如在美国的通信委员会)和制造商均想要管理和减少这样的拥挤，然而事实证明要优化和阻止电磁频谱中与商业相关部分的干扰是困难的。尤其，来自自然和人为来源的电磁干扰是难以预测和避免的。随着无线设备的使用继续增长，对无线设备间的(更特别地、这些设备的整个网络中的)高质量通信的需求变得越来越关键。虽然预测和管理无线电设备的整个网络的数据速率是困难的，一个重要的因素是每一独立链路的质量。网络中的每一设备的类型和性能参数可以有助于网络的整体效率。因此，网络管理器/安装器采用允许以快速且容易的理解方式显示的多个性能度量标准监测整个网络可能是重要的。进一步地，如果监测网络的工具和方法是随着时间模拟网络或部分网络的参数(或者参数上的改变)及运行的，其会是尤其有用的。(以令人信服的方式)图形化地图示出网络的所有的或者相关的部分可能是尤其有用的。此外，随着时间为所有的或者部分的网络，基于预设的需求(例如，信号强度、上行/下行时间、数据速率、数据密度等)推荐无线网络的新设备或部件，和/或替换设备/部件的工具和方法会是非常有用的。因此，存在对设备和系统(例如，工具)的需要，尤其需要这样的无线电设备和系统：其在同时地(在某些情况是独立地)接收和发送无线电频率信号时，提供广义定义的工作频带频谱的本地监测。在建立无线网络时，例如，提供互联网接入的无线网络，网络管理变得重要。例如，无线互联网提供的网络可以包括各种元件(网络中的节点)，例如接入点、回程线路以及客户提供设备(CPE：Customer Provided Element)。在管理这样的网络时，生成、理解及管理网络拓扑图通常是极其有用的，网络拓扑图可以提供网络节点信息、它们之间的连接关系信息，且可能提供整个网络图。这样的拓扑图在理解网络元件间的连接时可能是尤其有用的。基于网络拓扑图，网络管理者可以定位错误节点、扩大网络和/或加强所有的或部分的网络的表现。特别地，对于自动地生成地形图会是有用的。虽然存在许多建立网络拓扑图的方法，然而提供以下的一个或多个方法和工具(包括设备和系统)会是有用的：其用于自动地建立、管理、显示和操作例如拓扑图的网络图以及通过操作网络拓扑图预测网络中的变化。最后，提供用于群组修改部分的网络拓扑的一个或多个方法也会是有用的。此处所描述的是用于处理以上讨论的问题和需求的方法和装置。
技术实现思路
总体而言，此处所描述的是用于提供互联网接入的无线设备的网络的形成、管理以及修改的工具及方法。例如，此处所描述的是使用远程数据库优化地理区域中的网络的无线电设备的选择和配置的工具及方法。所述远程数据库可以包括网络(且在某些变变型中，一个或多个附近的网络)中现有的无线设备的地理图、网络中的无线设备的设备参数、以及多个地区的随着时间推移的射频(RF：Radio Frequency)频谱信息。如会在下文更详细的描述，该射频频谱可以包括在以分钟、小时或多个小时间隔的多个时间(例如，超过一天、一周、一个月等，包括每日、每月、每周和/或每年时间间隔的平均值)处的这些地区的频谱信息。任何此处所描述的工具或方法可以包括地图的使用，包括某些或全部的该信息。例如，此处所描述的也是用于形成(例如，自动地)代表设备的逻辑组的网路逻辑拓扑图的工具和方法，以及用于成组地配置逻辑组中的多个设备的工具和方法。可以配置任何这些工具或方法以自动地形成和/或组成拓扑图。使用此处所描述的数据库信息可以自动地确定这些拓扑图。此处所描述的也是基于包括实际地理位置、使用文件以及产品/设备参数的多个变量模拟网络的无线电链路的方法和装置。链路模拟可以用作交互工具，和/或可以自动地使用它，且可以帮助确定网络的任何节点(接入点(AP：Access Point)、设备、回程线路、塔等)的位置和/或配置(例如，功能性设置)。此处所描述的任何工具和方法可用于帮助修改和/或优化网络。这些工具和方法可以用于建议和/或配置网络中的新设备(AP、CPE等)。此处所描述的是工具和方法，用于通过使用包括网络中和/或邻近网络的现有的无线设备的地理图、网络中和/或邻近网络的无线电设备的设备参数以及多个地区(例如，对应于既有无线设备的位置)的随着时间推移的无线电频谱信息的远程数据库来优化地理区域中的无线网络的无线电设备的选择和位置。工具可以包括本地用户界面、远程数据库以及与所述用户界面和远程数据库通信的处理器。此处所描述的方法和工具可以接收表明新无线电设备的期望位置和/或工作参数的用户输入，且可以确定和建议附加设备的最佳类型、位置和/或工作参数，或者可以建议对现有网络的其他修正，以优化包括新设备的网络。例如，用于在无线电网络的配置中进行协助的工具可以包括：用于移动设备的用户界面，该用户界面配置以从用户接收输入，且输出网络管理信息，其中，所述输入包括待添加至地理区域中的无线电网络中的新无线电设备的位置；相对所述用户界面为远程的数据库，所述数据库包括所述地理区域的地图、用于所述无线电网络中的无线设备的地理位置信息、用于所述无线电网络中的所述无线设备的设备特征，以及用于所述地理区域中的多个地区的随着时间推移的射频(RF)频谱信息；以及处理器，其适于与所述用户界面以及数据库通信，且向所述用户界面发送所述输出的网络管理信息，其中，所述输出的网络管理信息包括用于所述新无线电设备的一个或多个工作参数，所述新无线电设备的模式类型、或者所述无线电网络中一个或多个现存的设备的修改，其中，通过处理器使用所述地理区域的地图、所述用于所述无线电网络中的无线设备的设备特征、以及所述用于所述地理区域中的多个地区的随着时间推移的射频频谱信息，来确定所述输出。用于在无线电网络的配置中进行协助的工具可以包括：用于移动设备的用户界面，该用户界面被配置以从用户接收输入，且输出网络管理信息，其中，所述输入包括待添加至地理区域中的无线电网络的新无线电设备的位置；相对所述用户界面为远程的数据库，该数据库包括所述地理区域的地图、用于所述无线电网络中的多个无线设备中的每一无线设备的地理位置信息、用于所述无线电网络中的多个无线设备中的每一无线设备的设备特征、所述地理区域中的多个地区的随着时间推移的射频频谱信息；以及无线电设备类型列表，其包括所列出本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于在无线电网络的配置中进行协助的工具，该工具包括：用于移动设备的用户界面，该用户界面被配置以从用户接收输入，且输出网络管理信息，其中，所述输入包括待添加至地理区域中的无线电网络中的新无线电设备的位置；相对所述用户界面为远程的数据库，所述数据库包括所述地理区域的地图、用于所述无线电网络中的无线设备的地理位置信息、用于所述无线电网络中的所述无线设备的设备特征，以及用于所述地理区域中的多个区域的随着时间推移的射频(RF)频谱信息；以及处理器，其适于与所述用户界面以及所述数据库通信，且向所述用户界面发射所述输出的网络管理信息，其中，所述输出的网络管理信息包括用于所述新无线电设备的一个或多个工作参数，所述新无线电设备的模式类型、或者所述无线电网络中一个或多个现存的设备的修改，其中，通过所述处理器使用所述地理区域的地图、所述用于所述无线电网络中的无线设备的设备特征、以及所述用于所述地理区域中的多个区域的随着时间推移的射频频谱信息，确定所述输出。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.06.30 US 62/019,353;2014.12.19 US 62/094,8691.用于在无线电网络的配置中进行协助的工具，该工具包括：用于移动设备的用户界面，该用户界面被配置以从用户接收输入，且输出网络管理信息，其中，所述输入包括待添加至地理区域中的无线电网络中的新无线电设备的位置；相对所述用户界面为远程的数据库，所述数据库包括所述地理区域的地图、用于所述无线电网络中的无线设备的地理位置信息、用于所述无线电网络中的所述无线设备的设备特征，以及用于所述地理区域中的多个区域的随着时间推移的射频(RF)频谱信息；以及处理器，其适于与所述用户界面以及所述数据库通信，且向所述用户界面发射所述输出的网络管理信息，其中，所述输出的网络管理信息包括用于所述新无线电设备的一个或多个工作参数，所述新无线电设备的模式类型、或者所述无线电网络中一个或多个现存的设备的修改，其中，通过所述处理器使用所述地理区域的地图、所述用于所述无线电网络中的无线设备的设备特征、以及所述用于所述地理区域中的多个区域的随着时间推移的射频频谱信息，确定所述输出。2.用于在无线电网络的配置中进行协助的工具，该工具包括：用于移动设备的用户界面，该用户界面被配置以从用户接收输入，且输出网络管理信息，其中，所述输入包括待添加至地理区域中的无线电网络的新无线电设备的位置；相对所述用户界面为远程的数据库，该数据库包括所述地理区域的地图、用于所述无线电网络中的多个无线设备中的每一无线设备的地理位置信息、用于所述无线电网络中的多个无线设备中的每一无线设备的设备特征、所述地理区域中的多个区域的随着时间推移的射频频谱信息；以及无线电设备类型列表，列表包括所列出的无线电设备类型中的每一类型的设备特征；以及处理器，其适于与所述用户界面以及所述数据库通信，且接收来自所述用户界面的输入以及向所述用户界面发送所述输出的网络管理信息，所述输出的网络管理信息包括新设备参数，该参数通过所述处理器使用以下而确定：所述地理区域的地图、所述用于所述无线电网络中的多个无线设备中的每一无线设备的设备特征、所述地理区域中的多个区域的随着时间推移的射频频谱信息、以及所述无线电设备类型的列表，列表包括所列出的无线电设备类型中的每一类型的设备特征；进一步地，其中，所述新设备参数包括以下中的一个或多个：用于所述新无线电设备的设置，以及所述无线电设备类型列表中的无线电设备的类型。3.根据权利要求1或2所述的工具，其中所述用户界面被配置以显示所述地理区域的地图，且允许在所述地图上选择所述新无线电设备。4.根据权利要求1或2所述的工具，其中所述用户界面被配置以允许用户输入所述新无线电设备的目标特征，且其中所述处理器被配置以使用这些目标特征来确定所述输出。5.根据权利要求1或2所述的工具，其中所述用户界面被配置以接收用于所述新无线电设备的所述无线电设备的类型作为输入，且其中所述处理器被配置以使用所述无线电设备类型来确定所述输出。6.根据权利要求1或2所述的工具，其中所述数据库是远程服务器的一部分。7.根据权利要求1或2所述的工具，其中所述数据库包括作为所述地理区域的地图的一部分的地形障碍物。8.根据权利要求1或2所述的工具，其中所述数据库包括所述无线电网络中的所述无线设备的地理位置信息，所述无线设备包含多个接入点和客户端设备。9.根据权利要求1或2所述的工具，其中所述无线电网络中的所述无线设备的设备特征包括以下中一个或多个：功率、天线增益、天线方向、数据速率以及工作频率。10.根据权利要求1或2所述的工具，其中所述无线电网络数据库中的所述无线设备的设备特征包括接收信号强度信息以及使用信息。11.根据权利要求1或2所述的工具，其中所述数据库包含在超过24小时的时间段多次从所述无线电网络中的多个设备接收的频谱信息，所述频谱信息包括所述地理区域中的多个区域的随着时间推移的射频频谱信息。12.根据权利要求1或2所述的工具，其中所述处理器被配置以基于随着时间推移的网络性能的度量标准来确定所述输出，该度量标准包括射频频谱信息，进一步地，其中，所述度量标准包括以下一个或多个：预测信噪比(SNR)、网络容量或者数据吞吐量。13.根据权利要求1或2所述的工具，其中所述输出包括用于所述新无线电设备的设置，其中，基于所述接收的输入以及所述无线电网络中的所述多个无线设备的地理位置信息、所述无线电网络中的所述无线设备的设备特征、以及所述地理区域中的随着时间推移的射频频谱信息，所述处理器通过估计所述待添加的新无线设备的随着时间推移的数据速率来确定所述输出。14.根据权利要求1所述的工具，其中所述输出包括无线电设备类型列表中的无线电设备的类型，进一步地，其中基于所述接收的输入以及所述无线电网络中的所述多个无线设备的地理位置信息、所述无线电网络中的所述无线设备的设备特征、以及所述地理区域中的随着时间推移的射频频谱信息，所述处理器通过估计所述待添加的新无线设备的随着时间推移的数据速率来确定所述输出。15.一种配置无线电网络的方法，该方法包括：在移动设备上显示用户界面；从所述用户界面接收来自用户的输入，其中所述输入包括待添加至地理区域中所述无线电网络的新无线电设备的位置；在处理器中联系相对所述用户界面为远程的数据库，所述数据库包括地理区域的地图、所述无线电网络中的无线设备的地理位置信息、所述无线电网络中的无线设备的设备特征、以及所述地理区域中的多个区域的随着时间推移的射频频谱信息；确定输出的网络管理信息，其中，所述输出的网络管理信息包括所述新无线电设备的一个或多个工作参数、所述新无线电设备的模式类型，或者所述无线电网络中一个或多个现存的设备的修改，进一步地，其中所述处理器通过使用所述地理区域的地图、所述无线电网络中的无线设备的设备特征、以及所述地理区域中的多个区域的随着时间推移的射频频谱信息来确定所述输出；以及在所述用户界面上显示所述输出。16.一种配置无线电网络的方法，该方法包括：在移动设备上显示用户界面；从所述用户界面接收来自用户的输入，其中所述输入包括待添加至地理区域中所述无线电网络的新无线电设备的位置；在处理器中联系相对所述用户界面为远程的数据库，该数据库包括地理区域的地图、所述无线电网络中的无线设备的地理位置信息、所述无线电网络中的无线设备的设备特征以及所述地理区域中的多个区域的随着时间推移的射频频谱信息；确定输出，该输出包括所述新无线电设备的新设备参数，其中，所述新设备参数包括所述新无线电设备的一个或多个工作参数或所述新无线电设备的模式类型，进一步地，其中所述新设备参数通过所述处理器使用所述地理区域的地图、所述无线电网络中的无线设备的设备特征、所述地理区域中的多个区域的随着时间推移的射频频谱信息、以及无线电设备类型的列表来确定；以及在所述用户界面上显示所述新设备参数。17.根据权利要求15所述的方法，进一步地包括使用所述所确定的输出的网络管理信息自动修改所述无线电网络中一个或多个现存的设备。18.根据权利要求15或16所述的方法，其中接收来自用户的输入包括显示所述地理区域的地图且允许该用户在所述地图上选择所述新无线电设备的位置。19.根据权利要求15或16所述的方法，其中接收所述输入包括允许用户输入所述新无线电设备的目标特征，且进一步地，其中确定包括使用这些目标特征来确定所述输出。20.根据权利要求15或16所述的方法，其中接收输入包括接收所述新无线电设备的无线电设备类型，且进一步地，其中确定包括使用所述无线电设备类型来确定所述输出。21.根据权利要求15或16所述的方法，其中联系所述数据库包括联系远程服务器。22.根据权利要求15或16所述的方法，其中确定输出包括使用地形障碍物作为所述地理区域的地图的一部分。23.根据权利要求15或16所述的方法，其特征在于，确定输出包括使用所述网络中的所述接入点以及客户端设备的所述地理位置信息。24.根据权利要求15或16所述的方法，其中确定输出包括使用以下中一个或多个：所述无线电网络中的无线设备的功率、天线增益、天线方向、数据速率以及工作频率。25.根据权利要求15或16所述的方法，其中确定输出包括使用所接收的信号强度信息以及使用信息作为所述无线设备的设备特征。26.根据权利要求15或16所述的方法，其中确定输出的网络管理信息包括使用在超过24小时的时间段多次从所述无线电网络中的多个设备接收的频谱信息，所述频谱信息包括所述地理区域中的多个区域的随着时间推移的射频频谱信息。27.根据权利要求15或16所述的方法，其中确定输出的网络管理信息包括，基于包括射频频谱信息的随着时间推移的网络性能的度量标准来确定所述输出，进一步地，其中，该度量标准包括以下一个或多个：预测信噪比(SNR)、网络容量或者数据吞吐量。28.根据权利要求15或16所述的方法，其中确定输出包括基于所述接收的输入、所述无线电网络中的多个无线设备的地理位置信息、所述无线电网络中的无线设备的设备特征、以及所述地理区域中的随着时间推移的射频频谱信息，估计所述待添加的新无线设备的随着时间推移的数据速率。29.一种工作频带的持续频谱分析的方法，该方法包括：在所述工作频带中，从地理上彼此是分离的、且与接入点无线通信的多个无线电设备中的每一无线电设备处，发送和接收无线信息；与发送和接收无线信息同时地，监测随着时间推移的所述工作频带的频谱，以从所述无线电设备中的每一无线电设备探测所述工作频道的一组频谱信息；把所述探测到的各组频谱信息、以及探测到每一组频谱信息的无线电设备的地理位置的识别信息周期地发送至频谱分析引擎，其中所述每一组频谱信息是带时间戳的；以及在所述频谱分析引擎处使用所述各组频谱信息创建随着时间推移的频谱信息的地理数据库。30.根据权利要求29所述的方法，其中所述多个无线电设备是无线站点。31.根据权利29所述的方法，其中所述监测包括监测所述整个工作频带的频谱。32.根据权利要求29所述的方法，其中所述发送和接收包括在所述工作频带的一个或多个频道中进行发送和接收。33.根据权利要求29所述的方法，其中所述发送包括发送标识该组频谱信息被探测到的时间、或者日期、或者时间和日期两者的信息。34.根据权利要求29所述的方法，其中所述发送包括发送标识探测到该组频谱信息的所述无线电设备的信息。35.根据权利要求29所述的方法，其中监测工作频带的频谱包括将所述工作频带的一组或多组频谱信息存储在收集该一组或多组频谱信息的无线电设备中。36.根据权利要求29所述的方法，进一步地包括利用在不同时间从所述多个无线电设备中的每一无线电设备探测到的附加的各组频谱信息，更新所述频谱信息的地理数据库。37.一种建立工作频带的频谱信息的地理数据库的方法，该方法包括：监测所述工作频带的频谱，以从多个无线电设备中的每一无线电设备探测所述工作频带的一组...

【专利技术属性】
技术研发人员：V·博纳姆帕拉姆，S·达亚南丹，M·A·哈迪，J·沃恩，
申请(专利权)人：优倍快网络公司，
类型：发明
国别省市：美国;US