一種無線局域網(wǎng)可視化方法、系統(tǒng)及設備的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及無線局域網(wǎng)領域，尤其涉及一種無線局域網(wǎng)可視化方法、系統(tǒng)及設備。
【背景技術】
[0002] 無線局域網(wǎng)（Wireless Local Area Networks，WLAN)已是當前全球應用最為廣泛 的無線寬帶接入技術，為用戶提供了高速無線接入互聯(lián)網(wǎng)的寬帶業(yè)務。然而環(huán)境的干擾無 處不在，已投入使用的或者新興的無線技術和常用電子設備產(chǎn)生的干擾都會影響環(huán)境中已 部署的WLAN整體性能，降低網(wǎng)絡的安全性和穩(wěn)定性。因此，網(wǎng)絡優(yōu)化是WLAN建設各個環(huán)節(jié) 中不可或缺的一環(huán)，關注無線網(wǎng)絡信號整體覆蓋方式是否合理部署，并通過信號側(cè)和數(shù)據(jù) 側(cè)的優(yōu)化方法最大限度削弱無線干擾帶來的影響是網(wǎng)絡優(yōu)化工作的重點內(nèi)容。同時WLAN 中AP和AP之間本身配置若不合理也會導致同頻/臨頻干擾強，降低無線局域網(wǎng)性能。
[0003] 可視化技術是一種呈現(xiàn)無線局域網(wǎng)中覆蓋干擾的有效手段，將覆蓋干擾可視化可 協(xié)助運維人員及時發(fā)現(xiàn)信號覆蓋盲點與信道沖突域，為后續(xù)分析干擾，確定如何解決提供 了直觀的展示，是網(wǎng)絡優(yōu)化的第一步，為網(wǎng)絡維護者提供了一個直觀友好地呈現(xiàn)。
[0004] 目前覆蓋干擾可視化呈現(xiàn)的主流技術多為熱圖（heat map)呈現(xiàn)。然而，部署熱圖 時需要導入無線工程部署圖、按照實地勘察設置工程圖的比例生成比例尺、根據(jù)實際網(wǎng)絡 情況繪制障礙物，并移動AP到樓層中的實際位置，按實際需求選擇以何種參數(shù)顯示信號覆 蓋范圍、添加速率和沖突情況，制作過程過于繁瑣，實施復雜，對網(wǎng)絡維護者技能要求較高。 同時，網(wǎng)絡管理員調(diào)整AP部署，場地裝修客觀地改變了網(wǎng)絡環(huán)境的參數(shù)，以及其他便攜設 備帶來的間歇性干擾，都有可能導致熱圖覆蓋和干擾的呈現(xiàn)與實際情況不符，當發(fā)生覆蓋 干擾問題時，不利于網(wǎng)絡維護者進一步判斷，但覆蓋干擾帶來的降低整網(wǎng)性能的問題需要 解決，網(wǎng)絡維護者便需要購買更為龐大而昂貴的頻譜分析儀耗費更為高昂的成本。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005] 本發(fā)明的實施例提供了一種無線局域網(wǎng)可視化方法、系統(tǒng)及設備，能夠自動實現(xiàn) 無線局域網(wǎng)覆蓋干擾的可視化呈現(xiàn)，復雜度較低。
[0006] 本發(fā)明提供了如下方案：
[0007] -種無線局域網(wǎng)可視化方法，包括：
[0008] 無線局域網(wǎng)中接入點（AP)按照預設時間進行頻譜掃描，記錄掃描到的信號信息；
[0009] 根據(jù)掃描到信號信息確定信號類型，并將該信號信息上報服務器；
[0010] 服務器根據(jù)接收到的信號信息及其類型確定所述AP的鄰居節(jié)點的坐標和干擾節(jié) 點的坐標；
[0011] 根據(jù)確定的鄰居節(jié)點的坐標和干擾節(jié)點的坐標更新可視化坐標系的坐標。
[0012] 一種無線局域網(wǎng)可視化系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：AP和服務器；其中，
[0013] 所述AP，用于按照預設時間進行頻譜掃描，記錄掃描到的信號信息；根據(jù)掃描到 信號信息確定信號類型，并將該信號信息上報服務器；
[0014] 所述服務器，用于根據(jù)接收到的信號信息及其類型確定所述AP的鄰居節(jié)點的坐 標和干擾節(jié)點的坐標；根據(jù)確定的鄰居節(jié)點的坐標和干擾節(jié)點的坐標更新可視化坐標系的 坐標。
[0015] 本發(fā)明實施例還提供一種AP，該AP是如上所述無線局域網(wǎng)可視化系統(tǒng)中的AP。
[0016] 本發(fā)明實施例還提供一種網(wǎng)絡設備，該網(wǎng)絡設備是如上所述無線局域網(wǎng)可視化系 統(tǒng)中的服務器。
[0017] 由上述本發(fā)明的實施例提供的技術方案可以看出，本發(fā)明實施例提供的無線局域 網(wǎng)可視化方法、系統(tǒng)及設備，通過AP進行頻譜掃描，服務器根據(jù)獲取到的信號信息及其類 型確定該AP的鄰居節(jié)點和干擾節(jié)點的坐標，并將坐標更新在可視化坐標系中，自動實現(xiàn)無 線局域網(wǎng)覆蓋干擾的可視化呈現(xiàn)，且中間無需人工參與，實現(xiàn)復雜度較低，成本較低。
【附圖說明】
[0018] 為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用 的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本 領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他 的附圖。
[0019] 圖1為本發(fā)明實施例提供的無線局域網(wǎng)可視化方法的實現(xiàn)流程示意圖；
[0020] 圖2為本發(fā)明實施例提供的無線局域網(wǎng)可視化系統(tǒng)的結(jié)構示意圖。
【具體實施方式】
[0021] 為便于對本發(fā)明實施例的理解，下面將結(jié)合附圖以幾個具體實施例為例做進一步 的解釋說明，且各個實施例并不構成對本發(fā)明實施例的限定。
[0022] 圖1為本發(fā)明實施例提供的無線局域網(wǎng)可視化方法的實現(xiàn)流程示意圖，如圖1所 示，所述無線局域網(wǎng)可視化方法包括下述步驟：
[0023] 步驟101，無線局域網(wǎng)中接入點AP按照預設時間進行頻譜掃描，記錄掃描到的信 號信息；
[0024] 具體地，所述AP按照預設周期或空閑時開啟頻譜掃描功能，記錄掃描到的信號的 基本服務集標識符（Basic Service Set Identifier，BSSID)、服務集標識符（Service Set Identifier，SSID)、信號強度指不（Received Signal Strength Indication，RSSI)、底噪、 中心頻率及掃描到該信號時的時間戳等信息。
[0025] 步驟102, AP根據(jù)掃描到信號信息確定信號類型，并將該信號信息上報服務器；
[0026] 具體地，根據(jù)掃描到的信號信息確定信號類型一種方式可以為：AP預先存儲有自 身網(wǎng)絡中存在的BSSID信息，判斷掃描到的信號信息中的BSSID是否包含在自身存儲的 BSSID信息中，若包含，則該掃描信號為所述AP的鄰居節(jié)點發(fā)出的信號，否則，該掃描信號 為所述AP的干擾節(jié)點發(fā)出的信號。另一種方式還可以為：AP根據(jù)自身的SSID，在掃描得到 的信號信息中找到存在同樣的SSID的BSSID，將該具有同樣SSID的BSSID的信號確定為所 述AP的鄰居節(jié)點發(fā)出的信號。本發(fā)明實施例優(yōu)先選取第一種方式。
[0027] 其中，上報給服務器的信號信息可以包括BSSID、SSID、RSSI、底噪、中心頻率及掃 描到該信號時的時間戳等信息的一種或多種。
[0028] 步驟103,服務器根據(jù)接收到的信號信息及其類型確定所述AP的鄰居節(jié)點的坐標 和干擾節(jié)點的坐標；
[0029] 具體地，所述服務器根據(jù)接收到的信號信息確定所述AP的鄰居節(jié)點的坐標包括：
[0030] 根據(jù)各個AP接收到的信號信息中鄰居節(jié)點發(fā)出的信號，生成AP的鄰居信號強度 矩陣Weight，其中，所述鄰居信號強度矩陣Weight是nXn大小的矩陣，n為AP節(jié)點的個 數(shù)；其中，Weight ij表示節(jié)點AP』夂到節(jié)點AP』的信號強度，并且由于AP的發(fā)射功率往往各 不相同決定了在多數(shù)情況下，Weight ij不等于Weight ji，由于采用接收的RSSI表示信號強 度，故滿足Weightij^ 0,且當AP i沒有接收到AP」的信號時，Weight u的值為0,同時為方便 計算，這里WeightiiS 0。
[0031] 根據(jù)初始化的布局面積，確定各個AP節(jié)點的初始的坐標；具體地，當初始化的布 局面積為W*H時，以該布局面積的中心（W/2，H/2)為橢圓圓心，為該布局面積內(nèi)的n個AP節(jié) 點隨機生成均勾圍繞在該橢圓圓心的初始的坐標，比如，第i個AP節(jié)點橫坐標Pt i *x 為：Pti ?X= W/2+W/2 X cos ((Iegreei)，縱坐標 Pti ?y為 Pti ?y =H/2+H/2 X sin (degree); 其中，(Iegreei= 2X n X i/n，即degree i為第i個AP節(jié)點位于二維平面與X軸正向的夾角 角度，其中，n為正整數(shù)，為無線局域網(wǎng)中AP節(jié)點的個數(shù)，i Sn;這里，初始化的布局面 積根據(jù)實際需要靈活確定；隨機生成方法還可以選用其他現(xiàn)有方法，在此不再贅述。
[0032] 優(yōu)選地，在確定各個AP節(jié)點的初始的坐標后，還可以利用質(zhì)心算法結(jié)合鄰 居信號強度矩陣，將具有鄰居關系的AP節(jié)點的坐標進行靠攏調(diào)整以增加后續(xù)處理 的精準性；這里，質(zhì)心算法的作用主要是將有關聯(lián)的節(jié)點聚集到一起，同時保留節(jié) 點坐標本身初始化的隨機性，應當理解，還可以利用現(xiàn)有的其他取質(zhì)心的算法模型， 不再贅述；本發(fā)明實施例可以選用bary_centralization算法，具體地，利用公式
其中，第1次迭代時的坐標為初始的坐標，Gnl 為第t+1次迭代的第i個AP節(jié)點的橫坐 標，/?+1 j為第t+1次迭代的第i個節(jié)點的縱坐標，Clegi為第i個AP節(jié)點能接收到有效信 號的鄰居節(jié)點的個數(shù)，W1&W2分別為預設的第一坐標更新權重和第二坐標更新權重；這里， 所述有效信號是指AP節(jié)點能夠接收到本網(wǎng)絡其他AP發(fā)來的非零信號，優(yōu)選地，第二預設迭 代次數(shù)可以為3次，第一坐標更新權重和第二坐標更新權重可以分別取值為0. 7和0. 3。
[0033] 利用force-directed模型，按照第一預設迭代次數(shù)進行迭代計算，生成所述AP及 其鄰居節(jié)點的節(jié)點坐標，具體地，傳統(tǒng)的force-directed模型應用場景都為對稱矩陣，但 當前的鄰居信號強度矩陣Weight為非對稱矩陣，Weightij不一定等于Weightji，故需要利 用 a。= (100-Weightj/lOOXKJew^weightij= (PjXaijIpiXajiV(PdPj)對鄰居信號強 度矩陣Weight進行對稱處理，得到新的信號強度權值矩陣new_weight，其中new+weightij
陣new_weight代入執(zhí)行force-directed模型的算法，這里的Pi為節(jié)點AP i被其他所有AP 接收到信號強度之和，K為采用force-directed模型的網(wǎng)絡中節(jié)點的理想位移。這里，所 述第一預設迭代次數(shù)可以為300次，以下是每次force-directed算法迭代步驟：
點確定其所受所有AP節(jié)點的斥力和，得到每個節(jié)點在X軸、Y軸反向的坐標移動位移，其中， 卜"抑_脫處/?(7 V <，W . .V，廠/丨_ 分別表示第t次迭代第i個AP節(jié)點在X軸、Y軸反 向的坐標移動位移，/< ..V?為第t次迭代的第i個AP節(jié)點的橫坐標，/< 為第t次迭代的 第i個AP節(jié)點的縱坐標； <表示第t次迭代第i個AP節(jié)點和第j個AP節(jié)點在布局上的距
Weight，計算鄰居信號矩陣中非零矩陣元素的下標節(jié)點對之間的引力，其中，/??表示第t 次迭代中節(jié)點i和j之間的引力，.X,__y分別表 示第t輪