路由器布置效果评估方法、位置优化方法及PDA与流程

路由器布置效果评估方法、位置优化方法及pda
技术领域
1.本发明属于通信网络安装测试技术领域，特别涉及无线网络信号测试评估及优化技术，具体地，提供一种路由器布置效果评估方法、位置优化方法及pda。


背景技术：

2.我国光纤宽带技术的发展已处于全球领先地位，随着通信行业持续地进行光纤带宽升级，目前在网用户已大部分实现通过光纤接入，光纤到户渗透率的平均水平已达到65％，为了适应各大运营商为客户提供更加优质高速的光纤入户(ftth)的思想，近年来又提出了全屋光纤(fttr)的理念，对于不同的使用空间，其占地面积不同，空间尺寸、形状、结构均具有各自的特点，因此路由器的布置于不同位置时，网络状况及信号效果往往具有极大的差异，为了保证高速稳定的光纤网络对使用空间的全面覆盖，在进行光纤网络安装、改造及维护的过程中，一般需要通过手持的pda作为装维工具，进行使用空间的多个检测点对网络状况进行检测，以确定当前路由器布置位置是否为最佳位置，或对导致网络状况不佳的原因进行初步定位。
3.目前使用手持的pda装维工具进行网络状况检测的方案，一般仅通过装维人员在使用空间内随机地选取若干个检测点进行检测后，定性地对各个检测点的网络状况进行评估，如果检测点数量较少时，往往无法检测到某些网速/信号强度发生突然下降的“盲区”，导致网络安装完成后，在实际使用过程中体验感的下降；如果检测点数量过多，虽然可以有效地实现对使用空间的细致检测，但也大大增加了安装维护过程中的工作量。
4.为此，需要提出一种新的对路由器布置于特定空间时所提供的网络效果的评估方法，以全面且快速地获取整个使用空间的网络效果情况并作为调整路由器布置方案的依据。


技术实现要素：

5.本技术的目的在于解决上述现有技术中存在的问题，提供一种路由器布置效果评估方法，使用该方法调整路由器布置方案的路由器位置优化方法，以及用于实施上述方法的pda。
6.本技术提供一种路由器布置效果评估方法，所述路由器布置于一特定空间并为其提供无线网络，所述评估方法包括以下步骤：
7.s1，将pda接入所述无线网络，所述pda具有网络信号强度、网速及位置检测功能；
8.s2，使用所述pda获取当前位置并记录为检测位置；
9.s3，在所述检测位置使用所述pda检测并记录网络信号强度和网速；
10.s4，如果检测位置的数量已达到预设的检测数量阈值，则执行步骤s5，否则在所述特定空间内自当前位置运动至下一位置并返回执行步骤s2；
11.s5，基于各检测位置处的网络信号强度、网速及位置评估路由器的布置效果。
12.优选地，所述检测数量阈值大于等于4。
13.优选地，至少有4个检测位置距离所述特定空间的边缘的距离小于等于2m。
14.优选地，步骤s4中，至少有一次使用方向优化策略确定自当前位置向下一位置运动的方向。
15.进一步地，所述方向优化策略具体为：
16.如果ri≤ri
l
，则自当前位置向下一位置运动的方向与自上一检测位置朝向当前位置的方向之间的夹角小于预设的角度阈值α，其中，ri为当前位置的网络信号强度与上一检测位置的网络信号强度的变化率，ri
l
为网络信号强度的变化率的第一阈值；
17.如果ri≥rih，则自当前位置向下一位置运动的方向与自上一检测位置朝向当前位置的方向之间的夹角在180
°‑
α与180
°
之间，其中，rih为网络信号强度的变化率的第二阈值且ri
l
＜rih；
18.如果ri
l
＜ri＜rih，则自当前位置向下一位置运动的方向与自上一检测位置朝向当前位置的方向之间的夹角在α与180
°‑
α之间。
19.优选地，α小于等于30
°
。
20.优选地，所述pda还用于检测自前一检测位置运动至当前位置过程中的实时位置及实时网络信号强度，所述自当前位置向下一位置运动的方向基于所述方向优化策略以及所述实时位置和实时网络信号强度联合确定。
21.进一步地，步骤s5中通过以下步骤评估路由器的布置效果：
22.b1，计算各个检测位置的网络信号强度的归一化方差di；
23.b2，计算各个检测位置的网速的归一化方差ds；
24.b3，计算各个检测位置的网络信号强度与网速的比值的归一化方差de；
25.b4，基于下式计算所述特定空间的网络状况平稳度：
26.d
total
＝λ
idi
+λ
sds
+λ
ede
，
27.其中，λi、λs及λe分别为di、ds及de的权重；
28.b5，基于下式评估所述布置效果：
29.e＝{min(ii)，min(si)，d
total
}，i∈1...n，
30.其中，e为所述布置效果，n为检测位置的数量，ii、si分别为第i个检测位置的网络信号强度及网速。
31.本技术还提供一种pda，包括外壳、处理器、检测单元、存储单元、交互显示单元及供电单元，所述检测单元用于检测网络信号强度、网速及位置；所述存储单元内存储有可执行程序，所述可执行程序被所述处理器执行时，能够实施前述的路由器布置效果评估方法。
32.本技术还提供一种路由器位置优化方法，包括以下步骤：
33.执行前述的路由器布置效果评估方法；
34.如果所述布置效果不满足预设的效果评价标准，则更换路由器的布置位置并重新执行前述的路由器布置效果评估方法。
35.本技术提供的一种路由器布置效果评估方法、位置优化方法及pda，针对特定空间内路由器所提供的无线网络的网络状况及网络质量特点，使用优化的方向策略确定在特定空间中进行检测的位置，能够迅速有效地确定较为关键的检测位置，同时在对路由器布置效果进行评估时，综合考虑可能对网络状况产生影响的多种因素，从而保证了评估结果的准确性与全面性，使用本技术的方法进行路由器布置效果的评估及路由器位置的优化，能
够减轻网络装维工作量，提升安装维护效率。
附图说明
36.图1为根据本技术的实施例提供的路由器布置效果评估方法的流程图；
37.图2为在一些实施例中，通过角度阈值对进一步的运动方向所处区域进行划分的示意图；
38.图3为在本技术的一些实施例提供的pda上所显示的检测界面的示意图。
具体实施方式
39.以下，基于优选的实施方式并参照附图对本技术进行进一步说明。
40.在本技术实施例中的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是实施本技术的实施例时惯常采用的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示必须具有特定的方位或以特定的方位操作，因此不能理解为对本技术的限制。
41.此外，本说明书中词汇是为了说明本技术的实施例而使用的，但不是试图要限制本技术，例如，本技术的描述中所使用的第一、第二等词汇并不应理解为指示或暗示相对重要性，其在本技术的详细说明与权利要求书上，其名称可能会不同。
42.现有的以fttr光网关为核心所构造的室内光纤网络，例如家庭光纤网络，一般通过ont(optical network terminal光网络终端设备)下行提供光纤介质接入到房间，并在如客厅等位置布置fttr光网关，fttr光网关向上接入光网，向下连接多个路由器，路由器可以支持千兆以太口、双频wi-fi等，随光纤进入到每一个房间，为每个房间提供有线、无线的千兆覆盖。
43.上述家庭光纤网络中架构中，各个房间的网络状况(尤其是无线网络状况)及信号效果，除了与光纤网络质量有关外，往往还与各个房间中路由器的布设方案具有较强的相关性，因此，在进行网络搭建、改造及维护过程中，一般需要对各个对网络状况进行检测，以确定当前路由器布设方案是否合理，随着手持便携式装维设备的普及，上述检测过程目前主要通过手持pda进行，如果能够对现有的检测流程进行改进并制定更加合理的检测方案，就能够在实现尽可能全面检测的同时，提高检测效率，减轻装维工作量。
44.为此，本技术提供一种路由器布置效果评估方法，该方法用于对特定空间中的路由器的布置效果进行评估，其中，在一些实施例中，特定空间可以是客厅、卧室等家庭无线网络中的某一空间；此外，在其他一些实施例中，特定空间也可以是教室、礼堂等具有更大占地面积/体积的空间。路由器布置于上述实施例所提及的特定空间，并为其提供无线网络，容易知晓，根据特定空间的占地面积/体积的不同，在每个特定空间中可以布置1个路由器，也可以布置多个路由器。
45.图1示出了在一些优选的实施例中，该评估方法的实施步骤流程图，如图1所示，该评估方法包括以下步骤：
46.s1，将pda接入所述无线网络，所述pda具有网络信号强度、网速及位置检测功能；
47.s2，使用所述pda获取当前位置并记录为检测位置；
48.s3，在所述检测位置使用所述pda检测并记录网络信号强度和网速；
49.s4，如果检测位置的数量已达到预设的检测数量阈值，则执行步骤s5，否则在所述特定空间内自当前位置运动至下一位置并返回执行步骤s2；
50.s5，基于各检测位置处的网络信号强度、网速及位置评估路由器的布置效果。
51.在本技术的实施例中，所使用的pda可以检测并获取其所在位置的网络信号强度、网速及位置信息(位置信息可以是二维和/或三维坐标)，在上述步骤s1至s5中，首先将pda接入特定空间中的无线网络，然后循环地执行步骤s2至s4，依次在特定空间中的多个检测位置处检测并记录其位置信息、网络信号强度及网速信息，直到检测位置的数量达到预先设置的检测数量阈值；最后通过获取的各个检测位置的上述检测结果对路由器的布置效果进行评估。
52.例如，在一些具体的实施例中，预设的检测数量阈值为n，循环地执行步骤s2至s4即依次在n个不同的检测位置处分别检测并记录以下值：
53.{ii,si,li},i＝1...n，
54.其中，ii、si、li分别为第i个检测位置处的网络信号强度、网速及二维和/或三维坐标，上述n组数据即可用于对路由器效果的评估。
55.显然，如何确定检测位置的数量及其具体位置将决定评估的效果及工作量，检测位置过少，则可能漏检部分网络质量较差(例如网络信号强度较弱、网速较低等)的区域，无法实现对特定空间网络状况和网络质量的全面评估；反之，通过增加单位面积内检测位置的数量，虽然可以实现对特定空间的全面检测，但势必极大地增加检测工作量，降低网络装维效率。因此，需要一种较为优化的确定检测位置的策略，在对特定空间进行全面覆盖的同时，使用较少的检测位置捕捉到特定空间内网络状况发生严重劣化的区域，从而有效地提升评估速度。
56.具体地，在一些优选的实施例中，检测数量阈值大于等于4，以避免检测位置的数量过少，无法全面获取特定空间的网络状况；此外，目前进行网络装维的特定空间，有相当部分为房间、教室、礼堂等具有规则形状场所，为避免检测位置集中于特定空间的中心区域，在一些优选的实施例中，至少有4个检测位置距离所述特定空间的边缘的距离小于等于2m。
57.进一步地，在一些优选的实施例中，还提出一种方向优化策略，步骤s4中至少有一次使用该方向优化策略确定自当前位置向下一位置运动的方向。
58.方向优化策略是一种基于当前位置相对于上一检测位置的网络信号强度的变化率以确定下一步的运动方向的策略，在一些具体的实施例中，设当前位置为第j个检测位置(相应地，下一位置为第j+1个检测位置，其上一检测位置为第j-1个检测位置)，该方向优化策略可以通过以下步骤实施：
59.a1，获取当前位置与上一检测位置的网络信号强度差值δi＝i
j-i
j-1
；
60.a2，获取当前位置与上一检测位置之间的距离δl＝l
j-l
j-1
；
61.a3，基于下式计算当前位置的网络信号强度与上一检测位置的网络信号强度的变化率ri：
62.ri＝δi/δl；
63.a4，预设网络信号强度的变化率的第一阈值为ri
l
，网络信号强度的变化率的第二阈值为rih，且ri
l
＜rih；
64.a5，预设一角度阈值α；
65.a6，根据ri与ri
l
、rih的关系确定自当前位置向下一位置运动的方向相对于自上一检测位置朝向当前位置的方向的偏转角度，具体地，与的夹角满足下式：
[0066][0067]
图2示出了在一些具体的实施例中，通过角度阈值α对进一步的运动方向所处区域进行划分的示意图，如图2所示，以第j-1个检测位置指向当前位置j的方向(即)为正方向，利用角度阈值α将相对于的偏移方向划分为三个区域，上述方向优化策略根据ri的大小判断上一检测位置(j-1)至当前位置(j)是否出现网路信号强度的显著降低，并根据判断结果决定在哪一区域选择进一步运动的方向(例如在所选择的区域中随机地确定一角度)，以使尽可能朝向网络信号强度衰减较快的区域，容易知晓，本领域技术人员可以根据特定空间的形状、面积及光纤设备特性等参数确定ri
l
、rih及α的具体取值，例如，在一些优选的实施例中，ri
l
、rih分别取小于及大于1的数值，又如，在一些优选的实施例中，角度阈值α的取值可以小于等于30
°
。
[0068]
需要说明的是，本技术对上述优化策略在步骤s4中使用的次数并不进行限定，即，其可以在步骤s4中全部或部分地使用，例如，可以以特定空间的中心区域作为起始的检测位置，通过使用上述优化策略依次确定若干个检测位置后，再如前文所述的，增加对特定空间的至少4个边缘位置的检测。
[0069]
此外，上述方向优化策略在确定下一运动方向所处的区域后，还可以与其他确定运动方向的策略联合使用以提供更加合理的具体方向，图3示出了在一个具体实施例中，pda设备的交互显示单元所显示的检测界面的情况，该pda设备由下述的本技术的优选的实施例提供，如图3所示，该pda能够检测pda的位置变化过程中的实时位置及实时网络信号强度，并将运动过程中的实时位置和实时网络信号强度的变化以具有可变颜色的运动轨迹的形式展示，此外，也可以如图3中上方部分所示的那样在二维坐标系中实时地展示运动的总路程及对应的网络信号强度。
[0070]
进一步地，该实时位置和实时网络信号强度的变化情况可以与上述方向优化策略联合：通过方向优化策略确定大致的运动方向后，利用运动过程中实时位置和实时网络信号强度的变化情况进一步聚焦更加合理的运动方向，并如图3所示以箭头的形式在检测界面上进行显示。
[0071]
以上是对步骤s1至步骤s4的具体实施方式的说明，在完成对各个检测位置的检测后，在步骤s5中通过以下步骤评估路由器的布置效果：
[0072]
b1，计算各个检测位置的网络信号强度的归一化方差di；
[0073]
b2，计算各个检测位置的网速的归一化方差ds；
[0074]
b3，计算各个检测位置的网络信号强度与网速的比值的归一化方差de；
[0075]
b4，基于下式计算所述特定空间的网络状况平稳度d
total
：
[0076]dtotal
＝λ
idi
+λ
sds
+λ
ede
，
[0077]
其中，λi、λs及λe分别为di、ds及de的权重；
[0078]
b5，基于下式评估路由器的布置效果e：
[0079]
e＝{min(ii)，min(si)，d
total
}，i∈1...n。
[0080]
具体地，上述布置效果综合多种因素对特定空间的网络状况和网络质量进行评估，其中前两项分别代表各个检测位置中网络信号强度及网速的最小值，第三项则代表了特定空间中各个检测位置处信号的稳定程度，在本技术的实施例中，用于衡量信号平稳程度的指标除了常规的网络信号强度及网速外，还包括两者比值的方差，使用该指标的原因在于，网络信号强度与网速之间虽然具有一定相关性，但也存在两者不匹配的情况，如网络信号强度虽然较强，但网速出现掉速等现象，且上述现象的出现往往表明特定空间中存在一些网络状况异常区域，利用该指标能够对其进行有效地识别，以助于后续的问题分析及故障排查。
[0081]
本技术的一些实施例还提供一种pda，包括外壳、处理器、检测单元、存储单元、交互显示单元及供电单元，所述检测单元用于检测网络信号强度、网速及位置；所述存储单元内存储有可执行程序，所述可执行程序被所述处理器执行时，能够实施前述的路由器布置效果评估方法。
[0082]
本技术的一些实施例还提供一种路由器位置优化方法，包括以下步骤：
[0083]
执行前述的路由器布置效果评估方法；
[0084]
如果所述布置效果不满足预设的效果评价标准，则更换路由器的布置位置并重新执行前述的路由器布置效果评估方法。
[0085]
本领域技术人员可以根据网络安装维护时对网络状况及网络质量的具体需求制定效果评价标准，例如，在一些实施例中，可以根据前述评估方法所得布置效果e中的各项值分别制定对应的效果评价标准，例如，当min(ii)、min(si)或者d
total
中的任一项不满足预设的标准时，即更换路由器的布置位置，并重新进行布置效果的评估；此外，在另一些实施例中，也可以建立能够考虑e中各项值的综合评价标准，以从整体上判断路由器的布置效果是否达到标准。上述建立评价标准并将测量项与其进行比较的具体实施方式已为本领域技术人员所熟知，在此不再赘述。
[0086]
以上对本技术的具体实施方式作了详细介绍，对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本技术原理的前提下，还可以对本技术进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也属于本技术权利要求的保护范围。

技术特征：
1.一种路由器布置效果评估方法，所述路由器布置于一特定空间并为其提供无线网络，其特征在于，包括以下步骤：s1，将pda接入所述无线网络，所述pda具有网络信号强度、网速及位置检测功能；s2，使用所述pda获取当前位置并记录为检测位置；s3，在所述检测位置使用所述pda检测并记录网络信号强度和网速；s4，如果检测位置的数量已达到预设的检测数量阈值，则执行步骤s5，否则在所述特定空间内自当前位置运动至下一位置并返回执行步骤s2；s5，基于各检测位置处的网络信号强度、网速及位置评估路由器的布置效果。2.根据权利要求1所述的路由器布置效果评估方法，其特征在于：所述检测数量阈值大于等于4。3.根据权利要求1所述的路由器布置效果评估方法，其特征在于：至少有4个检测位置距离所述特定空间的边缘的距离小于等于2m。4.根据权利要求1所述的路由器布置效果评估方法，其特征在于：步骤s4中，至少有一次使用方向优化策略确定自当前位置向下一位置运动的方向。5.根据权利要求4所述的路由器布置效果评估方法，其特征在于，所述方向优化策略具体为：如果ri≤ri
l
，则自当前位置向下一位置运动的方向与自上一检测位置朝向当前位置的方向之间的夹角小于预设的角度阈值α，其中，ri为当前位置的网络信号强度与上一检测位置的网络信号强度的变化率，ri
l
为网络信号强度的变化率的第一阈值；如果ri≥ri
h
，则自当前位置向下一位置运动的方向与自上一检测位置朝向当前位置的方向之间的夹角在180
°‑
α与180
°
之间，其中，ri
h
为网络信号强度的变化率的第二阈值且ri
l
＜ri
h
；如果ri
l
＜ri＜ri
h
，则自当前位置向下一位置运动的方向与自上一检测位置朝向当前位置的方向之间的夹角在α与180
°‑
α之间。6.根据权利要求5所述的路由器布置效果评估方法，其特征在于：α小于等于30
°
。7.根据权利要求5所述的路由器布置效果评估方法，其特征在于：所述pda还用于检测自前一检测位置运动至当前位置过程中的实时位置及实时网络信号强度，所述自当前位置向下一位置运动的方向基于所述方向优化策略以及所述实时位置和实时网络信号强度联合确定。8.根据权利要求1所述的路由器布置效果评估方法，其特征在于，步骤s5中通过以下步骤评估路由器的布置效果：b1，计算各个检测位置的网络信号强度的归一化方差d
i
；b2，计算各个检测位置的网速的归一化方差d
s
；b3，计算各个检测位置的网络信号强度与网速的比值的归一化方差d
e
；b4，基于下式计算所述特定空间的网络状况平稳度d
total
：d
total
＝λ
i
d
i
+λ
s
d
s
+λ
e
d
e
，其中，λ
i
、λ
s
及λ
e
分别为d
i
、d
s
及d
e
的权重；b5，基于下式评估路由器的布置效果e：
e＝{min(i
i
)，min(s
i
)，d
total
}，i∈1...n,其中，n为检测位置的数量，i
i
、s
i
分别为第i个检测位置的网络信号强度及网速。9.一种pda，包括外壳、处理器、检测单元、存储单元、交互显示单元及供电单元，其特征在于，所述检测单元用于检测网络信号强度、网速及位置；所述存储单元内存储有可执行程序，所述可执行程序被所述处理器执行时，能够实施如权利要求1所述的路由器布置效果评估方法。10.一种路由器位置优化方法，其特征在于，包括以下步骤：执行如权利要求1所述的路由器布置效果评估方法；如果所述布置效果不满足预设的效果评价标准，则更换路由器的布置位置并重新执行如权利要求1所述的路由器布置效果评估方法。

技术总结
本申请提供路由器布置效果评估方法、位置优化方法及PDA，所述评估方法包括以下步骤：S1，将PDA接入所述无线网络，所述PDA具有网络信号强度、网速及位置检测功能；S2，使用所述PDA获取当前位置并记录为检测位置；S3，在所述检测位置使用所述PDA检测并记录网络信号强度和网速；S4，如果检测位置的数量已达到预设的检测数量阈值，则执行步骤S5，否则在特定空间内自当前位置运动至下一位置并返回执行步骤S2；S5，基于各检测位置处的网络信号强度、网速及位置评估路由器的布置效果。本申请的技术方案能够全面、高效地对路由器布置效果进行评估。估。估。


技术研发人员：于锡汉 潘大伟 牛元杰 刘玉广
受保护的技术使用者：山东卡尔电气股份有限公司
技术研发日：2023.05.19
技术公布日：2023/8/9