本申請(qǐng)要求2014年7月18日提交的標(biāo)題為“Wireless-Spectrum Monitoring and Analysis”的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)14/334,822的優(yōu)先權(quán)。該優(yōu)先權(quán)申請(qǐng)?jiān)诖送ㄟ^(guò)引用而并入本申請(qǐng)。

背景技術(shù)：

本說(shuō)明書(shū)涉及無(wú)線頻譜監(jiān)視和分析。

射頻(RF)頻譜是有限的寶貴資源。政府機(jī)構(gòu)和監(jiān)管當(dāng)局通?？刂祁l譜的分配和使用，并且使用頻譜的一部分的權(quán)利被出售或許可給無(wú)線服務(wù)提供商以及其它類(lèi)型的公共和私營(yíng)實(shí)體。無(wú)線服務(wù)提供商使用分配至這些無(wú)線服務(wù)提供商的頻譜來(lái)例如在無(wú)線通信標(biāo)準(zhǔn)所用的頻帶中將無(wú)線服務(wù)提供至終端用戶(hù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

在一般方面中，監(jiān)視并分析無(wú)線頻譜使用。

在一些方面中，無(wú)線頻譜分析系統(tǒng)包括分布于地理區(qū)域內(nèi)的區(qū)別位置處的無(wú)線頻譜分析裝置。所述無(wú)線頻譜分析裝置被配置為同時(shí)監(jiān)視各區(qū)別位置處的無(wú)線頻譜使用。各無(wú)線頻譜分析裝置被配置為從該無(wú)線頻譜分析裝置發(fā)送由該無(wú)線頻譜分析裝置基于該無(wú)線頻譜分析裝置在其區(qū)別位置處檢測(cè)到的無(wú)線信號(hào)所識(shí)別出的頻譜使用參數(shù)。無(wú)線頻譜分析系統(tǒng)還包括數(shù)據(jù)聚合系統(tǒng)，其中該數(shù)據(jù)聚合系統(tǒng)被配置為聚合從無(wú)線頻譜分析裝置發(fā)送來(lái)的頻譜使用參數(shù)。

在一些方面中，無(wú)線頻譜分析系統(tǒng)包括通信系統(tǒng)和數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)。通信系統(tǒng)被配置為從分布在地理區(qū)域內(nèi)的無(wú)線頻譜分析裝置接收頻譜使用參數(shù)。頻譜使用參數(shù)是基于無(wú)線頻譜分析裝置在地理區(qū)域中無(wú)線頻譜分析裝置各自的位置處所檢測(cè)到的無(wú)線信號(hào)。數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)基于來(lái)自無(wú)線頻譜分析裝置的頻譜使用參數(shù)來(lái)生成針對(duì)地理區(qū)域的頻譜使用報(bào)告。

在以下的附圖和說(shuō)明書(shū)中陳述一個(gè)或多個(gè)實(shí)現(xiàn)的詳情。根據(jù)說(shuō)明書(shū)和附圖并且根據(jù)權(quán)利要求書(shū)，其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將是明顯的。

附圖說(shuō)明

圖1是示出示例無(wú)線頻譜分析系統(tǒng)的框圖。

圖2是示出示例無(wú)線頻譜分析系統(tǒng)的架構(gòu)的框圖。

圖3是示出無(wú)線頻譜分析裝置的示例分布的框圖。

圖4是示出與無(wú)線頻譜分析裝置相關(guān)聯(lián)的示例頻譜檢查(SI)信息的框圖。

圖5是示出與無(wú)線頻譜分析裝置相關(guān)聯(lián)的示例SI信息的另一框圖。

圖6是示出示例無(wú)線頻譜分析裝置的框圖。

圖7是示出無(wú)線頻譜分析裝置的示例SI信號(hào)路徑的框圖。

圖8是示出無(wú)線頻譜分析裝置的另一示例SI信號(hào)路徑的框圖。

圖9是示例無(wú)線頻譜分析裝置的頂視圖。

圖10是圖9的示例無(wú)線頻譜分析裝置900的天線910a～910d的示例天線輪廓的頂視圖。

圖11是另一示例無(wú)線頻譜分析裝置的頂視圖。

圖12是示出無(wú)線頻譜分析裝置的示例應(yīng)用的框圖。

各附圖中的相同附圖標(biāo)記表示相同元件。

具體實(shí)施方式

在這里所述的一些方面中，針對(duì)空間和時(shí)間監(jiān)視并分析無(wú)線頻譜使用。例如，可以從在地理區(qū)域內(nèi)的各種位置同時(shí)進(jìn)行工作的多個(gè)無(wú)線頻譜分析裝置聚合頻譜使用參數(shù)。該地理區(qū)域可以相對(duì)小或相對(duì)大(例如，半徑在幾十或幾百米～數(shù)公里的范圍內(nèi))，并且通?？梢员硎救魏侮P(guān)注區(qū)域(例如，建筑物、城市街區(qū)、管轄區(qū)域、人群、行業(yè)等)。在一些實(shí)例中，所聚合的數(shù)據(jù)可以便于進(jìn)行頻譜使用的現(xiàn)實(shí)且全面的分析，并且提供針對(duì)地理區(qū)域中的無(wú)線頻譜和其它資源的利用和質(zhì)量的理解。

在一些實(shí)現(xiàn)中，監(jiān)視并分析各種無(wú)線通信標(biāo)準(zhǔn)的無(wú)線頻譜使用。例如，無(wú)線頻譜分析裝置可以監(jiān)視并分析諸如全球移動(dòng)系統(tǒng)(GSM)以及GSM演進(jìn)的增強(qiáng)數(shù)據(jù)率(EDGE)或EGPRS等的2G標(biāo)準(zhǔn)、諸如碼分多址(CDMA)、通用移動(dòng)電信系統(tǒng)(UMTS)和時(shí)分同步碼分多址(TD-SCDMA)等的3G標(biāo)準(zhǔn)、諸如長(zhǎng)期演進(jìn)(LTE)和高級(jí)LTE(LTE-A)等的4G標(biāo)準(zhǔn)、諸如IEEE 802.11等的無(wú)線局域網(wǎng)(WLAN)或WiFi標(biāo)準(zhǔn)、Bluetooth(藍(lán)牙)、近場(chǎng)通信(NFC)、毫米通信、或者這些無(wú)線通信標(biāo)準(zhǔn)中的多個(gè)、或者其它類(lèi)型的無(wú)線通信標(biāo)準(zhǔn)。在一些實(shí)現(xiàn)中，監(jiān)視并分析其它類(lèi)型的無(wú)線通信(例如，非標(biāo)準(zhǔn)化信號(hào)和通信協(xié)議)的無(wú)線頻譜使用。

在一些實(shí)例中，無(wú)線頻譜使用數(shù)據(jù)和相關(guān)信息可以由各種實(shí)體收集或者被提供至(例如，出售、訂閱、共享或以其它方式提供至)各種實(shí)體。例如，無(wú)線頻譜使用數(shù)據(jù)可以由政府機(jī)構(gòu)或監(jiān)管當(dāng)局(例如，聯(lián)邦通信委員會(huì)(FCC)等)、標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)發(fā)組織(例如，第三代合作伙伴計(jì)劃(3GPP)、電氣和電子工程師協(xié)會(huì)(IEEE)等)、頻譜權(quán)所有方和被許可方、無(wú)線服務(wù)提供商、無(wú)線裝置和芯片制造商及供應(yīng)商、無(wú)線服務(wù)的終端用戶(hù)、或者其它實(shí)體使用。

無(wú)線頻譜使用數(shù)據(jù)和相關(guān)信息可用于各種目的。例如，政府機(jī)構(gòu)或監(jiān)管當(dāng)局可以使用該信息來(lái)更好地調(diào)節(jié)、控制并強(qiáng)制執(zhí)行已經(jīng)分配或尚未分配的頻譜使用權(quán)，標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)發(fā)組織可以使用該信息來(lái)選擇工作頻率并開(kāi)發(fā)用以(例如，通過(guò)利用負(fù)載不高的頻帶并對(duì)擁塞的頻帶進(jìn)行卸載)使頻譜負(fù)載均衡的標(biāo)準(zhǔn)，或者服務(wù)提供商可以使用該信息來(lái)優(yōu)化或以其它方式改善系統(tǒng)硬件、軟件、服務(wù)或基礎(chǔ)設(shè)施。

利用更準(zhǔn)確且更全面的頻譜使用數(shù)據(jù)，可以設(shè)計(jì)有針對(duì)性的方案以改善無(wú)線頻譜和其它資源的利用。在一些實(shí)例中，基于頻譜權(quán)所有方和被許可方或者無(wú)線服務(wù)提供商所擁有或進(jìn)行工作所利用的頻帶的利用和質(zhì)量，這些頻譜權(quán)所有方和被許可方或者無(wú)線服務(wù)提供商可以設(shè)計(jì)、修改或以其它方式管理自身的頻譜使用。例如，鑒于特定地理位置經(jīng)受大量數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)這一知識(shí)，無(wú)線服務(wù)提供商可以添加基站或者修改小區(qū)配置(例如，調(diào)整頻率復(fù)用方案)以適應(yīng)該地理位置中的大數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。作為另一示例，鑒于一天中的特定時(shí)間與其它時(shí)間相比經(jīng)受更大量的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)這一知識(shí)，無(wú)線服務(wù)提供商可以設(shè)計(jì)用于鼓勵(lì)在高峰時(shí)間以外的時(shí)間內(nèi)使用的促銷(xiāo)或策略。

在一些示例中，無(wú)線頻譜分析系統(tǒng)包括多個(gè)無(wú)線頻譜分析裝置(例如，頻譜檢查(SI)盒)和數(shù)據(jù)聚合系統(tǒng)。無(wú)線頻譜分析裝置可以分布于地理區(qū)域內(nèi)的各種位置。無(wú)線頻譜分析裝置可以監(jiān)視并分析各個(gè)位置處的RF頻譜，并且將頻譜使用參數(shù)發(fā)送至數(shù)據(jù)聚合系統(tǒng)。數(shù)據(jù)聚合系統(tǒng)可以用作用于聚合、編譯并分析從無(wú)線頻譜分析裝置發(fā)送來(lái)的信息的中央后端系統(tǒng)。

在一些實(shí)現(xiàn)中，無(wú)線頻譜分析系統(tǒng)和個(gè)體無(wú)線頻譜分析裝置可以在頻域、時(shí)域或這兩者中進(jìn)行各種類(lèi)型的分析。例如，分析無(wú)線頻譜使用可以包括：在頻域中分析無(wú)線頻譜、在時(shí)域中分析無(wú)線信號(hào)、或者這兩者和其它類(lèi)型的分析的組合。在一些情況下，無(wú)線頻譜分析裝置被配置為基于所檢測(cè)到的信號(hào)來(lái)確定帶寬、功率譜密度或其它頻率屬性。在一些情況下，無(wú)線頻譜分析裝置被配置為進(jìn)行解調(diào)和其它操作以從時(shí)域中的無(wú)線信號(hào)提取內(nèi)容(例如，無(wú)線信號(hào)中所包括的信令信息(例如，前導(dǎo)碼、同步信息、信道條件指示、WiFi網(wǎng)絡(luò)的SSID/MAC地址))。

在一些示例中，無(wú)線頻譜分析系統(tǒng)基于來(lái)自裝置的頻譜使用數(shù)據(jù)來(lái)提供頻譜使用報(bào)告。頻譜使用報(bào)告可以(例如，在用戶(hù)接口中)提供至用戶(hù)，存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中(例如，供分析或存檔目的用)，發(fā)送至訂閱方或其它實(shí)體(例如，政府機(jī)構(gòu)或監(jiān)管當(dāng)局、標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)發(fā)組織、頻譜權(quán)所有方和被許可方、無(wú)線服務(wù)提供商等)，或者以其它方式輸出。在一些實(shí)例中，頻譜使用報(bào)告可以包括無(wú)線頻譜使用的文本、數(shù)據(jù)、表格、圖表、圖或其它表示。

在一些示例中，頻譜使用報(bào)告可以包括頻域信息、時(shí)域信息、空間域信息、或者這些信息與通過(guò)分析無(wú)線頻譜分析裝置檢測(cè)到的無(wú)線信號(hào)所獲得的其它知識(shí)的組合。頻譜使用報(bào)告可以包括基于來(lái)自不同位置的所有多個(gè)無(wú)線頻譜分析裝置的數(shù)據(jù)的全局信息和更高層級(jí)信息。例如，頻譜使用報(bào)告可以包括針對(duì)時(shí)間或空間的趨勢(shì)、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)、模式、覆蓋范圍、網(wǎng)絡(luò)性能或其它信息。在一些實(shí)現(xiàn)中，頻譜使用報(bào)告可以是基于特定用戶(hù)或?qū)嶓w的業(yè)務(wù)、偏好或其它屬性而定制或自定義的。

在一些示例中，大量無(wú)線頻譜分析裝置可用在地理區(qū)域內(nèi)的區(qū)別位置處，以同時(shí)監(jiān)視各區(qū)別位置處的無(wú)線頻譜使用。因此，可以同時(shí)或者在重疊時(shí)間段內(nèi)檢查各種位置處的RF信號(hào)，從而可以提供該地理區(qū)域內(nèi)的頻譜使用的更準(zhǔn)確且更全面的檢查。在一些情況下，無(wú)線頻譜分析裝置通過(guò)針對(duì)寬頻率范圍“收聽(tīng)”或“觀察”RF信號(hào)并處理該無(wú)線頻譜分析裝置所檢測(cè)到的RF信號(hào)，來(lái)監(jiān)視無(wú)線頻譜分析裝置各自的位置處的無(wú)線頻譜使用?？赡艽嬖跊](méi)有檢測(cè)到RF信號(hào)的時(shí)間，并且在無(wú)線頻譜分析裝置的本地環(huán)境中檢測(cè)到RF信號(hào)時(shí)，該裝置可以(例如，間或地或連續(xù)地)處理這些RF信號(hào)。

在許多實(shí)例中，無(wú)線頻譜分析裝置可以檢測(cè)由其它實(shí)體或系統(tǒng)或者在其它實(shí)體或系統(tǒng)之間(例如，在特定頻率或頻率集合上)發(fā)送來(lái)的無(wú)線信號(hào)或者由自然現(xiàn)象發(fā)送來(lái)的無(wú)線信號(hào)。這些無(wú)線信號(hào)的源、目的地、上下文和性質(zhì)可以改變。因此，無(wú)線頻譜分析裝置可以監(jiān)視各種系統(tǒng)、實(shí)體或現(xiàn)象的無(wú)線頻譜使用，并且這里所述的系統(tǒng)不限于監(jiān)視任何特定類(lèi)型或類(lèi)別的系統(tǒng)或協(xié)議。

在一些情況下，無(wú)線頻譜分析裝置可被實(shí)現(xiàn)為成本相對(duì)低、緊湊且輕量的裝置。在一些實(shí)例中，小型化和便攜性可以擴(kuò)大無(wú)線頻譜分析系統(tǒng)的適用性并增強(qiáng)其靈活性。在一些實(shí)例中，無(wú)線頻譜分析裝置可以放置于或連接至蜂窩系統(tǒng)的微微/毫微微小區(qū)盒、WiFi接入點(diǎn)或基站、交通工具、路由器、移動(dòng)裝置(例如，智能電話(huà)、平板電腦等)、計(jì)算機(jī)、物聯(lián)網(wǎng)(例如，機(jī)器對(duì)機(jī)器(M2M))模塊、線纜調(diào)制解調(diào)器盒、家庭用具電子盒(例如，TV、調(diào)制解調(diào)器、DVD、視頻游戲站、膝上型電腦、廚房用具、打印機(jī)、照明器具、電話(huà)、時(shí)鐘、調(diào)溫器、火災(zāi)檢測(cè)單元、CO₂檢測(cè)單元等)、或者其它場(chǎng)所。

在一些實(shí)現(xiàn)中，無(wú)線頻譜分析裝置可以現(xiàn)場(chǎng)對(duì)原始數(shù)據(jù)(例如，所檢測(cè)到的RF信號(hào))進(jìn)行計(jì)算和分析，以提取相關(guān)信息的摘要(例如，頻譜使用參數(shù))。在一些實(shí)現(xiàn)中，代替將原始數(shù)據(jù)發(fā)送至數(shù)據(jù)聚合系統(tǒng)，無(wú)線頻譜分析裝置發(fā)送從原始數(shù)據(jù)所提取的摘要，這樣可以減少數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，降低功耗(在適用的情況下，可以延長(zhǎng)電池壽命)，并且提供其它優(yōu)點(diǎn)。在一些情況下，例如根據(jù)請(qǐng)求或在其它實(shí)例中，可以將原始數(shù)據(jù)發(fā)送至數(shù)據(jù)聚合系統(tǒng)。

在一些實(shí)現(xiàn)中，無(wú)線頻譜分析裝置和數(shù)據(jù)聚合系統(tǒng)之間的通信例如可以基于互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)傳輸或其它標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，從而可以提供更加高效的數(shù)據(jù)傳輸。通常，可以隨時(shí)從無(wú)線頻譜分析裝置向數(shù)據(jù)聚合系統(tǒng)發(fā)送消息。例如，該發(fā)送可以通過(guò)所檢測(cè)到的RF頻譜的使用來(lái)觸發(fā)、利用來(lái)自數(shù)據(jù)聚合系統(tǒng)的請(qǐng)求來(lái)發(fā)起、根據(jù)預(yù)定安排或周期性間隔來(lái)發(fā)送、或者采用其它方式。在一些實(shí)例中，聚合系統(tǒng)可以從特定無(wú)線頻譜分析裝置請(qǐng)求數(shù)據(jù)。

在一些示例中，可以從后端系統(tǒng)部署并控制無(wú)線頻譜分析裝置。例如，無(wú)線頻譜分析裝置可以在不要求現(xiàn)場(chǎng)的技術(shù)人員對(duì)裝置進(jìn)行操作的情況下進(jìn)行工作。在一些實(shí)現(xiàn)中，數(shù)據(jù)聚合系統(tǒng)或其它類(lèi)型的中央控制系統(tǒng)例如可以執(zhí)行控制操作以配置或升級(jí)無(wú)線頻譜分析裝置。在一些實(shí)例中，控制系統(tǒng)可以請(qǐng)求配置信息或者在任何特定無(wú)線頻譜分析裝置上運(yùn)行內(nèi)部測(cè)試。

圖1是示出示例無(wú)線頻譜分析系統(tǒng)100的框圖。圖1所示的示例無(wú)線頻譜分析系統(tǒng)100包括無(wú)線頻譜分析裝置110(表示為SI盒)的網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)聚合系統(tǒng)115。如圖1所示，多個(gè)(例如，數(shù)十個(gè)、數(shù)百個(gè)或數(shù)千個(gè))無(wú)線頻譜分析裝置110可以分布在包括一個(gè)或多個(gè)蜂窩網(wǎng)絡(luò)的多個(gè)小區(qū)105的地理區(qū)域中，其中在各小區(qū)105中存在多個(gè)無(wú)線頻譜分析裝置110。在一些實(shí)現(xiàn)中，無(wú)線頻譜分析裝置110可以分布在其它地理區(qū)域中、例如不包括蜂窩網(wǎng)絡(luò)的區(qū)域中。無(wú)線頻譜分析裝置110可以彼此相同或相似；或者無(wú)線頻譜分析系統(tǒng)100可以包括各種不同的無(wú)線頻譜分析裝置110。

如圖1所示，各小區(qū)105包括一個(gè)或多個(gè)基站120，其中這一個(gè)或多個(gè)基站120與蜂窩網(wǎng)絡(luò)(例如，蜂窩語(yǔ)音網(wǎng)絡(luò)、蜂窩數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)等)中的用戶(hù)設(shè)備(例如，蜂窩電話(huà)等)相互作用。各小區(qū)105通常包括單個(gè)基站120。通常，基于期望的小區(qū)覆蓋范圍來(lái)確定地理區(qū)域中的基站的密度，并且在小區(qū)規(guī)劃階段計(jì)算該密度，因而一旦部署了基礎(chǔ)設(shè)施，則該密度保持相對(duì)固定。

基站120通常向廣泛區(qū)域內(nèi)(例如，小區(qū)105整體內(nèi))的移動(dòng)裝置提供無(wú)線服務(wù)。如此，基站120需要足夠的功率以在相對(duì)大的區(qū)域內(nèi)發(fā)送信號(hào)，例如以提供令人滿(mǎn)意的小區(qū)覆蓋范圍。基站通常使用功耗的數(shù)量級(jí)約為10瓦～100瓦以上的高功率處理器或高功率組件的陣列，并且可能需要冷卻系統(tǒng)以維持基站的工作溫度。由于這些原因以及其它原因，基站經(jīng)常是大型昂貴系統(tǒng)。例如，蜂窩基站經(jīng)常包括塔上安裝的多個(gè)天線以及塔的基部附近的具有電子器件的建筑物，并且在一些實(shí)例中，蜂窩基站的成本可能在$100,000～$1,000,000以上的范圍。

在所示示例中，無(wú)線頻譜分析裝置110將頻譜使用信息提供至數(shù)據(jù)聚合系統(tǒng)115。例如，無(wú)線頻譜分析裝置110可以將消息(例如，IP包、以太網(wǎng)幀等)經(jīng)由IP云網(wǎng)絡(luò)、以太網(wǎng)或其它通信系統(tǒng)發(fā)送至數(shù)據(jù)聚合系統(tǒng)115。例如，除基站120所支持的蜂窩網(wǎng)絡(luò)外(或者包括蜂窩網(wǎng)絡(luò))，無(wú)線頻譜分析系統(tǒng)100可以利用現(xiàn)有通信和電力基礎(chǔ)設(shè)施(例如，公共網(wǎng)絡(luò)、私有網(wǎng)絡(luò)、廣域網(wǎng)等)。

示例無(wú)線頻譜分析裝置110可以是各自監(jiān)視并分析本地區(qū)域中的無(wú)線信號(hào)的模塊化或獨(dú)立裝置。在一些情況下，無(wú)線頻譜分析裝置110專(zhuān)用于提供頻譜使用數(shù)據(jù)，而不(例如，向用戶(hù)設(shè)備)提供蜂窩服務(wù)、支持基站120的操作或者以其它方式作為蜂窩網(wǎng)絡(luò)的組件進(jìn)行工作。例如，無(wú)線頻譜分析裝置110可以包括用于檢測(cè)并分析無(wú)線信號(hào)的專(zhuān)用硬件(例如，定制電路、定制芯片組等)和專(zhuān)用軟件(例如，信號(hào)處理和分析算法)。

在一些實(shí)例中，無(wú)線頻譜分析裝置110以低功耗(例如，平均為約0.1或0.2瓦以下)進(jìn)行工作，并且這些無(wú)線頻譜分析裝置110可以相對(duì)小并且廉價(jià)。在一些示例中，個(gè)體無(wú)線頻譜分析裝置可以小于典型的個(gè)人計(jì)算機(jī)或膝上型計(jì)算機(jī)，并且可以在各種環(huán)境下進(jìn)行工作。在一些情況下，無(wú)線頻譜分析裝置是可以安裝在辦公室空間中、城市基礎(chǔ)設(shè)施上、住宅區(qū)域中、交通工具上或在其它位置中的模塊化便攜式緊湊裝置。在一些情況下，可以用小于$100制造無(wú)線頻譜分析裝置，盡管實(shí)際成本將發(fā)生改變。

在圖1所示的示例中，無(wú)線頻譜分析裝置110與基站120相比在地理上分布得更加密集。如此，在一些實(shí)例中，無(wú)線頻譜分析裝置110可以以更高的位置分辨率和精度來(lái)檢查無(wú)線頻譜。作為特定示例，1000個(gè)無(wú)線頻譜分析裝置110可以放置在城市內(nèi)的各種位置，其中在各小區(qū)105各自的區(qū)域內(nèi)存在約50個(gè)無(wú)線頻譜分析裝置110，盡管實(shí)際數(shù)量將針對(duì)個(gè)體應(yīng)用而發(fā)生改變。各無(wú)線頻譜分析裝置110駐留于區(qū)別位置(即，在物理上與其它無(wú)線頻譜分析裝置110的位置可區(qū)分開(kāi)的位置)。

例如，可以基于地理區(qū)域的面積、人口、位置或其它因素來(lái)確定該地理區(qū)域中的無(wú)線頻譜分析裝置110的密度。例如，在一些實(shí)例中，市區(qū)中的無(wú)線頻譜分析裝置110的密度可可以高于郊區(qū)中的無(wú)線頻譜分析裝置110的密度。在一些情況下，由于無(wú)線頻譜分析裝置110的成本相對(duì)低且其大小較小，因此示例無(wú)線頻譜分析裝置110可以分布在小區(qū)105或其它關(guān)注區(qū)域的各處，以提供用于監(jiān)視并分析該區(qū)域各處的無(wú)線頻譜使用的更為經(jīng)濟(jì)的解決方案。

在一些情況下，可以在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和管理方面的靈活度高的情況下實(shí)現(xiàn)無(wú)線頻譜分析系統(tǒng)100。例如，無(wú)線頻譜分析系統(tǒng)100可以是能夠相對(duì)容易地進(jìn)行重新定位的便攜式即插即用裝置，并且可以在各種位置進(jìn)行工作。在一些示例中，無(wú)線頻譜分析裝置110具有標(biāo)準(zhǔn)通信接口(例如，以太網(wǎng)、WiFi、USB等)，并且接受標(biāo)準(zhǔn)電力或者利用電池電力進(jìn)行工作。因此，無(wú)線頻譜分析系統(tǒng)100的配置(例如，無(wú)線頻譜分析系統(tǒng)100的總數(shù)、密度和相對(duì)位置)可以適應(yīng)各種環(huán)境，并且例如可以間或地進(jìn)行修改或調(diào)整。

示例數(shù)據(jù)聚合系統(tǒng)115可以接收從無(wú)線頻譜分析裝置110發(fā)送來(lái)的頻譜使用信息(包括測(cè)量值、相關(guān)信息的摘要等)，存儲(chǔ)該頻譜使用信息(例如，存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中)，并且執(zhí)行用于處理來(lái)自數(shù)據(jù)庫(kù)的聚合數(shù)據(jù)以提取頻譜使用的更高層信息的算法。更高層信息例如可以包括與無(wú)線頻譜分析裝置110相關(guān)聯(lián)的趨勢(shì)、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)、覆蓋范圍、網(wǎng)絡(luò)使用或任何其它的本地或全局信息。數(shù)據(jù)聚合系統(tǒng)115還可以控制無(wú)線頻譜分析裝置110的操作，并且例如單獨(dú)與這些無(wú)線頻譜分析裝置110進(jìn)行交互，以提供軟件更新、請(qǐng)求特定數(shù)據(jù)或進(jìn)行其它控制操作。

圖2是示出示例無(wú)線頻譜分析系統(tǒng)200的架構(gòu)的框圖。無(wú)線頻譜分析系統(tǒng)200可以表示圖1的無(wú)線頻譜分析系統(tǒng)100或其它無(wú)線頻譜分析系統(tǒng)。示例無(wú)線頻譜分析系統(tǒng)200包括多個(gè)無(wú)線頻譜分析裝置110、IP云網(wǎng)絡(luò)220和主控制器230。無(wú)線頻譜分析系統(tǒng)200可以包括附加或不同的組件。在一些實(shí)現(xiàn)中，無(wú)線頻譜分析系統(tǒng)可以如圖2所示或以其它適當(dāng)方式進(jìn)行設(shè)置。

在圖2所示的示例中，各無(wú)線頻譜分析裝置110被實(shí)現(xiàn)為空間坐標(biāo)為(x_i,y_i,z_i)的各個(gè)物理位置處的頻譜檢查(SI)盒，其中i在1～L(L是無(wú)線頻譜分析裝置110的數(shù)量)的范圍內(nèi)改變。在一些實(shí)現(xiàn)中，各SI盒可以包括識(shí)別該SI盒的位置坐標(biāo)的全球定位系統(tǒng)(GPS)或其它位置識(shí)別系統(tǒng)，或者可以以其它方式識(shí)別位置坐標(biāo)。在一些實(shí)現(xiàn)中，各SI盒具有唯一標(biāo)識(shí)符，并且該標(biāo)識(shí)符可以與位置標(biāo)識(shí)符或位置坐標(biāo)相關(guān)聯(lián)。

示例SI盒可以在頻域和時(shí)域這兩者中監(jiān)視并分析無(wú)線頻譜，并且進(jìn)行關(guān)聯(lián)的地理位置處可利用的無(wú)線通信服務(wù)的深入分析。例如，SI盒可以在任何給定時(shí)間在SI盒的位置周?chē)谋镜責(zé)o線環(huán)境中檢測(cè)RF信號(hào)。在一些實(shí)例中，SI盒可以識(shí)別數(shù)據(jù)包和幀，提取同步信息、小區(qū)和服務(wù)標(biāo)識(shí)符以及RF信道的質(zhì)量測(cè)量值(例如，信道質(zhì)量指示(CQI))，并且SI盒可以基于SI盒所檢測(cè)到的RF信號(hào)的這些和其它控制信息以及業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)來(lái)得出頻譜使用參數(shù)。RF信號(hào)的控制信息和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)可以包括與諸如2G GSM/EDGE、3G/CDMA/UMTS/TD-SCDMA、4G/LTE/LTE-A、WiFi、Bluetooth等的無(wú)線通信標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)應(yīng)的物理層和介質(zhì)訪問(wèn)(MAC)層信息。(例如，針對(duì)特定頻率或特定帶寬等的)頻譜使用參數(shù)可以包括所檢測(cè)到的RF信號(hào)的功率、所檢測(cè)到的RF信號(hào)的信噪比、所檢測(cè)到的RF信號(hào)具有最大功率的頻率或者其它參數(shù)。在一些實(shí)現(xiàn)中，SI盒可以識(shí)別RF干擾發(fā)射機(jī)和干擾源、或其它類(lèi)型的信息。

在圖2所示的示例中，利用數(shù)據(jù)聚合或中央控制系統(tǒng)(例如，主控制器230)來(lái)聚合來(lái)自SI盒的數(shù)據(jù)(例如，頻譜使用參數(shù)或其它信息)。在一些實(shí)現(xiàn)中，例如，利用主控制器230通過(guò)經(jīng)由IP網(wǎng)絡(luò)(例如，IP云網(wǎng)絡(luò)220)接收從SI盒發(fā)送來(lái)的消息，來(lái)聚合來(lái)自SI盒的數(shù)據(jù)。在一些實(shí)現(xiàn)中，SI盒經(jīng)由本地網(wǎng)絡(luò)(例如，本地因特網(wǎng)202或204)連接至IP云網(wǎng)絡(luò)220。SI盒可以利用本地有線網(wǎng)絡(luò)214或無(wú)線網(wǎng)絡(luò)212連接至本地網(wǎng)絡(luò)。有線網(wǎng)絡(luò)214例如可以包括以太網(wǎng)、xDSL(x-數(shù)字用戶(hù)線路)、光學(xué)網(wǎng)絡(luò)或其它類(lèi)型的有線通信網(wǎng)絡(luò)。無(wú)線網(wǎng)絡(luò)212例如可以包括WiFi、Bluetooth、NFC或其它類(lèi)型的本地?zé)o線網(wǎng)絡(luò)。在一些實(shí)現(xiàn)中，一些SI盒使用一個(gè)或多個(gè)廣域網(wǎng)206直接連接至IP云網(wǎng)絡(luò)220。廣域網(wǎng)206例如可以包括蜂窩網(wǎng)絡(luò)、衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)或其它類(lèi)型的廣域網(wǎng)。

示例主控制器230可以包括在圖1的數(shù)據(jù)聚合系統(tǒng)115或其它后端系統(tǒng)中。主控制器230可以是包括一個(gè)或多個(gè)計(jì)算裝置或系統(tǒng)的計(jì)算系統(tǒng)。主控制器230或其組件中的任何組件可以位于數(shù)據(jù)處理中心、計(jì)算設(shè)施或其它位置處。在所示示例中，主控制器230可以遠(yuǎn)程地控制SI盒的操作。主控制器230的示例功能可以包括：從一部分或全部SI盒聚合信息，升級(jí)SI盒軟件，監(jiān)視SI盒的狀態(tài)等。例如，主控制器230可以將軟件更新發(fā)送至一些或全部的SI盒。

在圖2所示的示例中，主控制器230可以例如基于SI盒的位置或狀態(tài)、其相鄰的SI盒或其它因素，將SI盒置于一個(gè)或多個(gè)校準(zhǔn)或測(cè)試模式，重置SI盒內(nèi)的各種元件，或者根據(jù)需要對(duì)任何個(gè)體SI盒進(jìn)行配置。在一些示例中，SI盒的狀態(tài)可以包括：(i)SI盒的溫度；(ii)SI盒的當(dāng)前功耗；(iii)從SI盒流回至主控制器230的數(shù)據(jù)速率；(iv)SI盒周?chē)谋镜豔iFi信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度、SSID或MAC地址；(v)(例如，SI盒中的內(nèi)部GSP單元所檢測(cè)到的)SI盒的位置；(vi)提供與SI盒或其周?chē)腟I盒的狀態(tài)有關(guān)的信息的信號(hào)(例如，經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)所傳輸?shù)腎P包、控制信令)。主控制器230可以監(jiān)視SI盒的附加的或不同的狀態(tài)。

在一些實(shí)現(xiàn)中，主控制器230可以包括或連接至通信系統(tǒng)，其中該通信系統(tǒng)用于接收從SI盒發(fā)送來(lái)的頻譜檢查信息(例如，頻譜使用參數(shù)、針對(duì)各個(gè)頻譜使用參數(shù)的空間和時(shí)間坐標(biāo)、SI盒的狀態(tài)等)。主控制器230可以包括或連接至數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)236，其中該數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)236可以聚合(例如，收集、編譯或以其它方式管理)來(lái)自多個(gè)SI盒的頻譜檢查信息，并且基于來(lái)自SI盒的頻譜使用參數(shù)來(lái)生成針對(duì)地理區(qū)域的頻譜使用報(bào)告。

在一些實(shí)例中，可以在數(shù)據(jù)接口238上呈現(xiàn)頻譜使用報(bào)告，以向用戶(hù)呈現(xiàn)針對(duì)SI盒的各種位置的無(wú)線頻譜的使用、質(zhì)量或其它信息。例如，頻譜使用報(bào)告可以表示在RF頻譜內(nèi)的多個(gè)帶寬中的各帶寬中所檢測(cè)到的無(wú)線業(yè)務(wù)水平、針對(duì)多個(gè)無(wú)線通信標(biāo)準(zhǔn)所檢測(cè)到的無(wú)線業(yè)務(wù)水平、地理區(qū)域中的無(wú)線頻譜使用的空間和時(shí)間分布、或者其它信息。業(yè)務(wù)水平例如可以包括吞吐量、數(shù)據(jù)速率、峰值和谷值、或者頻譜使用信息的其它統(tǒng)計(jì)量(例如，平均值和方差)。頻譜使用報(bào)告例如可以包括示出所檢測(cè)到的無(wú)線業(yè)務(wù)水平vs空間和時(shí)間的表格、圖表和圖。例如，頻譜使用報(bào)告可以包括示出地理區(qū)域內(nèi)的無(wú)線譜使用的空間分布的圖或地圖(例如，如圖3～5所示)。頻譜使用報(bào)告可以包括示出無(wú)線頻譜使用的時(shí)間分布或趨勢(shì)的(例如，示出一天、一個(gè)月或一年內(nèi)的峰值、平均值或谷值業(yè)務(wù)量的)柱狀圖或表格。

在一些實(shí)現(xiàn)中，數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)236可以分析實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)或這兩者的組合，并且確定針對(duì)地理區(qū)域的頻譜使用參數(shù)。例如，數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)236可以確定SI盒所接收到的無(wú)線信號(hào)的源位置；并且所生成的頻譜使用報(bào)告可以包括源位置的指示。

圖3和4示出地理區(qū)域中的無(wú)線頻譜使用的示例空間和時(shí)間分布的方面；圖5示出用于確定源位置的示例技術(shù)的方面。在一些實(shí)例中，相似或相關(guān)信息可以包括在主控制器230所生成的頻譜使用報(bào)告中并且向用戶(hù)進(jìn)行顯示。在一些實(shí)現(xiàn)中，頻譜使用報(bào)告可以包括頻譜使用信息的附加或不同的表示。

圖3是示出無(wú)線頻譜分析裝置(例如，SI盒)的示例空間分布的框圖300。如圖3所示，各SI盒具有地理位置(x_i,y_i,z_i)，并且可以監(jiān)視并分析各自的地理位置(x_i,y_i,z_i)處的無(wú)線頻譜。各SI盒可以將頻譜檢查(SI)信息發(fā)送至數(shù)據(jù)聚合系統(tǒng)(例如，圖2的主控制器230)。SI信息例如可以包括頻譜數(shù)據(jù)(例如，頻譜使用參數(shù))、針對(duì)各頻譜使用參數(shù)的位置和時(shí)間信息、SI盒的狀態(tài)信息或者其它信息。例如，該位置和時(shí)間信息可以包括SI盒的空間坐標(biāo)(例如，(x_i,y_i,z_i)或其它坐標(biāo))或者獲得各個(gè)頻譜使用參數(shù)的時(shí)間坐標(biāo)(例如，一天中的時(shí)間)。示例框圖300示出SI盒的空間坐標(biāo)并且用作地理區(qū)域中的SI盒的空間分布的地圖。在一些實(shí)現(xiàn)中，可以將各SI盒的SI信息疊加在圖300上并且例如顯示給用戶(hù)。

圖4是示出與圖3所示的SI盒相關(guān)聯(lián)的示例SI信息410的框圖400。在圖4所示的示例中，示例SI信息410可以顯示在與SI盒各自的空間坐標(biāo)鄰接的位置或者顯示在這些空間坐標(biāo)的上方。所顯示的SI信息410可以包括上述的一些或全部類(lèi)型的SI信息。例如，可以顯示頻譜使用參數(shù)中的一個(gè)或多個(gè)。在一些實(shí)現(xiàn)中，還可以顯示各個(gè)頻譜使用參數(shù)的時(shí)間坐標(biāo)。該信息針對(duì)各個(gè)有區(qū)別的SI盒可以相同、相似或不同。由于可以在中央位置(例如，主控制器230)處聚合SI信息410，因此可以使多個(gè)SI盒的SI信息410相關(guān)、對(duì)多個(gè)SI盒的SI信息410進(jìn)行比較、插值或其它操作以得出更多信息。例如，可以基于能夠檢測(cè)到源信號(hào)的SI盒的SI信息來(lái)確定源信號(hào)的相對(duì)位置?？梢缘贸龈郊踊虿煌男畔ⅰ?/p>

圖5是示出與圖3所示的SI盒相關(guān)聯(lián)的示例SI信息的另一框圖500。在該示例中，顯示一個(gè)或多個(gè)頻率處所檢測(cè)到的信號(hào)功率作為針對(duì)各位置處的各SI盒的示例SI信息。將位置(x₁,y₁,z₁)、(x₂,y₂,z₂)、(x₃,y₃,z₃)和(x₄,y₄,z₄)處的頻率為f的信號(hào)的測(cè)量功率分別表示為P_signal,1 510、P_signal,3 520、P_signal,2 530和P_signal,4 540?；诙鄠€(gè)SI盒的測(cè)量功率水平，例如，可以利用(例如，中央控制器的)數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)來(lái)自動(dòng)估計(jì)頻率為f的信號(hào)505的源位置。例如，可以基于以SI盒的位置(例如，(x₁,y₁,z₁)、(x₂,y₂,z₂)、(x₃,y₃,z₃)和(x₄,y₄,z₄))為中心的多個(gè)圓弧的交點(diǎn)來(lái)確定信號(hào)505的源位置?？梢曰赑_signal,1 510、P_signal,3 520、P_signal,2530和P_signal,4 540、與多個(gè)SI盒各自有關(guān)的本地?zé)o線環(huán)境中的各路徑損耗、陰影效應(yīng)或其它傳播條件來(lái)確定各圓弧的半徑。因此，可以在示例地圖500上精確地定位并示出RF信號(hào)的源位置以供可視化。

圖6是示出示例無(wú)線頻譜分析裝置600的框圖。在一些情況下，圖1～5的SI盒可被實(shí)現(xiàn)為圖6所示的示例無(wú)線頻譜分析裝置600或其它類(lèi)型的無(wú)線頻譜分析裝置。示例無(wú)線頻譜分析裝置600包括殼體610、RF接口612、電源管理子系統(tǒng)620、信號(hào)分析子系統(tǒng)(例如，SI子系統(tǒng)630等)、CPU 640、存儲(chǔ)器650、通信接口、輸入/輸出接口642(例如，USB連接)、GPS接口648以及一個(gè)或多個(gè)傳感器(例如，諸如指南針或陀螺儀等的3D取向傳感器644、溫度傳感器等)。無(wú)線頻譜分析裝置600可以包括附加或不同的組件和特征，并且無(wú)線頻譜分析裝置的特征可以如圖6所示進(jìn)行設(shè)置或采用其它適當(dāng)配置。

在一些實(shí)現(xiàn)中，殼體610可以是容納無(wú)線頻譜分析裝置600的RF接口612、電源管理子系統(tǒng)620、信號(hào)分析子系統(tǒng)、通信接口和其它組件的便攜式殼體。殼體可以由塑料、金屬、復(fù)合材料或者這些和其它材料的組合制成。殼體可以包括通過(guò)模制、機(jī)械加工、擠壓成型或其它類(lèi)型的工藝所制造的組件。在一些實(shí)現(xiàn)中，無(wú)線頻譜分析裝置600可以連接至其它裝置(例如，蜂窩系統(tǒng)的微微/毫微微小區(qū)盒、WiFi接入點(diǎn)或基站、交通工具、路由器、移動(dòng)裝置、調(diào)溫器等)，或者與該其它裝置集成。例如，無(wú)線頻譜分析裝置600的殼體610可以安裝至、并入或以其它方式連接至其它裝置?？蛇x地，殼體610可以是僅容納無(wú)線頻譜分析裝置600的組件的專(zhuān)用殼體。

在一些實(shí)現(xiàn)中，可以?xún)?yōu)化或以其它方式配置殼體610和殼體610內(nèi)的組件的設(shè)計(jì)和設(shè)置以監(jiān)視并分析無(wú)線頻譜使用。例如，可以針對(duì)檢測(cè)并分析RF信號(hào)來(lái)優(yōu)化這些組件的大小、取向和相對(duì)位置，并且該裝置在容納所有所需組件的情況下可以是緊湊型的。在一些實(shí)例中，殼體610的數(shù)量級(jí)例如可以約為10×10×4cm³；或者可以使用其它大小的殼體。

在一些實(shí)現(xiàn)中，RF接口612被配置為在無(wú)線頻譜分析裝置600周?chē)谋镜責(zé)o線環(huán)境中檢測(cè)RF頻譜的多個(gè)帶寬中的RF信號(hào)。RF接口612可以包括天線系統(tǒng)和被配置為處理各個(gè)帶寬中的RF信號(hào)的多個(gè)無(wú)線電路徑。在圖6所示的示例中，RF接口612包括天線622a、RF無(wú)源元件624、RF有源元件626和無(wú)源元件628。RF無(wú)源元件624例如可以包括匹配元件、RF開(kāi)關(guān)和濾波器。RF有源元件626例如可以包括RF放大器。RF有源元件626之后的無(wú)源元件628例如可以包括濾波器、匹配元件、開(kāi)關(guān)和平衡-不平衡轉(zhuǎn)換器。

在一些示例中，信號(hào)分析子系統(tǒng)可被配置為基于RF信號(hào)來(lái)識(shí)別頻譜使用參數(shù)。信號(hào)分析子系統(tǒng)可以包括無(wú)線電、數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)、存儲(chǔ)器和用于提取頻譜參數(shù)并分析RF頻譜的其它組件。在一些實(shí)現(xiàn)中，RF接口612和信號(hào)分析子系統(tǒng)的組合可被稱(chēng)為頻譜檢查(SI)信號(hào)路徑，針對(duì)圖7更詳細(xì)說(shuō)明該頻譜檢查(SI)信號(hào)路徑。

無(wú)線頻譜分析裝置600的通信接口可被配置為將頻譜使用參數(shù)或其它SI信息發(fā)送至遠(yuǎn)程系統(tǒng)(例如，圖2的主控制器230)。通信接口可以包括一個(gè)或多個(gè)無(wú)線接口632(例如，WiFi連接、蜂窩連接等)、至本地網(wǎng)絡(luò)的有線接口646(例如，以太網(wǎng)連接、xDSL連接等)或者其它類(lèi)型的通信鏈路或信道。這些通信接口可以共用或復(fù)用共通的天線(例如，使用天線陣列)，或者這些通信接口各自可以具有有區(qū)別的專(zhuān)用天線。

無(wú)線接口632和有線接口646各自可以包括用以與局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)進(jìn)行通信的調(diào)制解調(diào)器。例如，無(wú)線接口632和有線接口646可以經(jīng)由局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)來(lái)將SI信息發(fā)送至數(shù)據(jù)聚合系統(tǒng)(例如，圖2的主控制器230)并且從數(shù)據(jù)聚合系統(tǒng)接收控制信息(例如，軟件更新)。在一些實(shí)現(xiàn)中，無(wú)線頻譜分析裝置可以配備有這些通信接口中的任意一個(gè)或這兩者。有線接口646可以使得示例無(wú)線頻譜分析裝置600能夠利用(例如，建筑物內(nèi)的)現(xiàn)有的有線通信基礎(chǔ)設(shè)施和有線通信的大傳輸容量(例如，光學(xué)網(wǎng)絡(luò)所提供的大帶寬、先進(jìn)的數(shù)字用戶(hù)線技術(shù)等)。無(wú)線接口632可以增強(qiáng)示例無(wú)線頻譜分析裝置600的移動(dòng)性和靈活性，使得無(wú)線頻譜分析裝置600可以使用Bluetooth、WiFi、蜂窩、衛(wèi)星或其它無(wú)線通信技術(shù)來(lái)在各種位置和時(shí)間傳送SI信息。

在一些實(shí)現(xiàn)中，無(wú)線接口632和RF接口612可以共享硬件或軟件組件(或這兩者)。在一些實(shí)現(xiàn)中，無(wú)線接口632和RF接口612可以是單獨(dú)實(shí)現(xiàn)的。在一些實(shí)現(xiàn)中，RF接口612主要負(fù)責(zé)信號(hào)接收而不是發(fā)送，并且RF接口612可以利用專(zhuān)用低功率電路來(lái)實(shí)現(xiàn)，因而降低了無(wú)線頻譜分析裝置600的整體功耗。

電源管理子系統(tǒng)620可以包括用于向無(wú)線頻譜分析裝置600提供電源并管理無(wú)線頻譜分析裝置600的電源的電路和軟件。在一些實(shí)現(xiàn)中，電源管理子系統(tǒng)620可以包括電池接口和一個(gè)或多個(gè)電池(例如，可再充電電池、具有嵌入式微處理器的智能電池或者不同類(lèi)型的內(nèi)部電源)。電池接口可以連接至調(diào)節(jié)器，其中該調(diào)節(jié)器可以輔助電池將直流電力提供至無(wú)線頻譜分析裝置600。如此，無(wú)線頻譜分析裝置600可以包括自備電源并且可以在任意位置處使用，而無(wú)需其它外部能量源。附加地或可選地，電源管理子系統(tǒng)620可以包括從外部源(例如，交流電源、適配器、轉(zhuǎn)換器等)接收電力的外部電源接口。如此，可以將無(wú)線頻譜分析裝置600插入到外部能量源。

在一些實(shí)現(xiàn)中，電源管理子系統(tǒng)620可以監(jiān)督并管理無(wú)線頻譜分析裝置600的功耗。例如，電源管理子系統(tǒng)620可以監(jiān)視無(wú)線頻譜分析裝置600的RF接口612、通信接口、CPU 640和其它組件的功耗，并且例如將無(wú)線頻譜分析裝置600的功耗狀態(tài)報(bào)告至中央控制器。在一些實(shí)現(xiàn)中，無(wú)線頻譜分析裝置600可被設(shè)計(jì)成具有低功耗，并且電源管理子系統(tǒng)620可被配置為在功耗超過(guò)閾值的情況下，向中央控制器發(fā)送警報(bào)或者干預(yù)無(wú)線頻譜分析裝置600的操作。電源管理子系統(tǒng)620可以包括附加或不同的特征。

CPU 640可以包括例如可以執(zhí)行指令以管理無(wú)線頻譜分析裝置600的操作的一個(gè)或多個(gè)處理器、或者其它類(lèi)型的數(shù)據(jù)處理設(shè)備。CPU 640可以進(jìn)行或管理針對(duì)圖1～5所述的無(wú)線頻譜分析裝置的操作中的一個(gè)或多個(gè)。在一些實(shí)現(xiàn)中，CPU 640可以是SI子系統(tǒng)630的一部分。例如，CPU 640可以處理、計(jì)算并以其它方式分析(例如，來(lái)自RF接口612的)所測(cè)量到的無(wú)線頻譜數(shù)據(jù)。在一些情況下，CPU 640可以執(zhí)行或解釋存儲(chǔ)器650中所包含的軟件、腳本、程序、功能、可執(zhí)行程序或其它模塊。

輸入/輸出接口642可以連接至輸入/輸出裝置(例如，USB閃速驅(qū)動(dòng)器、顯示器、鍵盤(pán)或其它輸入/輸出裝置)。輸入/輸出接口642可以輔助例如無(wú)線頻譜分析裝置600和外部存儲(chǔ)器或顯示裝置之間的經(jīng)由諸如串行鏈路、并行鏈路、無(wú)線鏈路(例如，紅外線、射頻等)或者其它類(lèi)型的鏈路等的通信鏈路的數(shù)據(jù)傳送。

存儲(chǔ)器650例如可以包括隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)、存儲(chǔ)裝置(例如，可寫(xiě)式只讀存儲(chǔ)器(ROM)等)、硬盤(pán)或其它類(lèi)型的存儲(chǔ)介質(zhì)。存儲(chǔ)器650可以存儲(chǔ)與無(wú)線頻譜分析系統(tǒng)中的無(wú)線頻譜分析裝置600、主控制器和其它組件的操作相關(guān)聯(lián)的指令(例如，計(jì)算機(jī)代碼)。存儲(chǔ)器650還可以存儲(chǔ)利用無(wú)線頻譜分析裝置600上運(yùn)行的一個(gè)或多個(gè)應(yīng)用程序或者虛擬機(jī)可以解譯的應(yīng)用程序數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)對(duì)象。存儲(chǔ)器650例如可以存儲(chǔ)無(wú)線頻譜分析裝置600的位置數(shù)據(jù)、環(huán)境數(shù)據(jù)和狀態(tài)數(shù)據(jù)、無(wú)線頻譜數(shù)據(jù)以及其它數(shù)據(jù)。

在一些實(shí)現(xiàn)中，可以通過(guò)從其它源(例如，經(jīng)由數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)從中央控制器、從CD-ROM、或者以其它方式從其它計(jì)算機(jī)裝置)加載程序來(lái)對(duì)無(wú)線頻譜分析裝置600進(jìn)行編程或更新(例如，重新編程)。在一些實(shí)例中，中央控制器根據(jù)預(yù)定安排或以其它方式，在軟件更新變得可用時(shí)將這些更新推送至無(wú)線頻譜分析裝置600。

圖7是示出示例頻譜檢查(SI)信號(hào)路徑700的框圖。SI信號(hào)路徑700包括RF接口710(例如，表示為無(wú)線電路徑A)和頻譜分析子系統(tǒng)705。圖6的無(wú)線頻譜分析裝置600的RF接口612可被實(shí)現(xiàn)為圖7的示例RF接口710或者可以以其它方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。圖6的無(wú)線頻譜分析裝置600的SI子系統(tǒng)630可被實(shí)現(xiàn)為圖7的示例頻譜分析子系統(tǒng)705或者可以以其它方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。在一些情況下，SI信號(hào)路徑700可以進(jìn)行監(jiān)視并分析無(wú)線頻譜使用所需的所有操作。例如，SI信號(hào)路徑700可以進(jìn)行典型的無(wú)線接收器的諸如解調(diào)、均衡、信道解碼等的功能。SI信號(hào)路徑700可以支持各種無(wú)線通信標(biāo)準(zhǔn)的信號(hào)接收并且訪問(wèn)用于分析無(wú)線頻譜使用的頻譜分析子系統(tǒng)705。

在所示示例中，RF接口710可以是用于檢測(cè)并處理RF信號(hào)的寬帶或窄帶前端芯片組。例如，RF接口710可被配置為在無(wú)線通信標(biāo)準(zhǔn)的一個(gè)或多個(gè)頻帶的寬頻譜或者特定頻帶內(nèi)的窄頻譜中檢測(cè)RF信號(hào)。在一些實(shí)現(xiàn)中，SI信號(hào)路徑700可以包括一個(gè)或多個(gè)RF接口710以覆蓋關(guān)注頻譜。針對(duì)圖8說(shuō)明這種SI信號(hào)路徑的示例實(shí)現(xiàn)。

在圖7所示的示例中，RF接口710包括一個(gè)或多個(gè)天線722、RF多路復(fù)用器720或功率合成器(例如，RF開(kāi)關(guān))、以及一個(gè)或多個(gè)信號(hào)處理路徑(例如，“路徑1”730、…、“路徑M”740)。天線722可以是多端口天線或單端口天線。天線722可以包括全向天線、定向天線或者這兩者中的各一個(gè)或多個(gè)的組合。天線722連接至RF多路復(fù)用器720。在一些實(shí)現(xiàn)中，RF接口710可被配置為使用一個(gè)或多個(gè)天線722以基于單輸入單輸出(SISO)、單輸入多輸出(SIMO)、多輸入單輸出(MISO)或多輸入多輸出(MIMO)技術(shù)來(lái)檢測(cè)RF信號(hào)。

在一些實(shí)現(xiàn)中，SI盒的本地環(huán)境中的RF信號(hào)可被天線722拾取并被輸入至RF多路復(fù)用器720。根據(jù)需要分析的RF信號(hào)的頻率，可以將從RF多路復(fù)用器720輸出的信號(hào)702路由至處理路徑(即，“路徑1”730、…,、“路徑M”740)其中之一。這里，M是整數(shù)。各路徑可以包括有區(qū)別的頻帶。例如，“路徑1”730可用于1GHz～1.5GHz的RF信號(hào)，而“路徑M”可用于5GHz～6GHz的RF信號(hào)。多個(gè)處理路徑可以分別具有中心頻率和帶寬。多個(gè)處理路徑的帶寬可以相同或不同。相鄰的兩個(gè)處理路徑的頻帶可以重疊或不相交。在一些實(shí)現(xiàn)中，可以基于不同的無(wú)線通信標(biāo)準(zhǔn)(例如，GSM、LTE、WiFi等)所分配到的頻帶來(lái)分配或以其它方式配置處理路徑的頻帶。例如，可以配置成各處理路徑負(fù)責(zé)檢測(cè)特定無(wú)線通信標(biāo)準(zhǔn)的RF信號(hào)。作為示例，可以使用“路徑1”730來(lái)檢測(cè)LTE信號(hào)，而可以使用“路徑M”740來(lái)檢測(cè)WiFi信號(hào)。

各處理路徑(例如，“處理路徑1”730、“處理路徑M”740)可以包括一個(gè)或多個(gè)RF無(wú)源元件和RF有源元件。例如，處理路徑可以包括RF多路復(fù)用器、一個(gè)或多個(gè)濾波器、RF解多路復(fù)用器、RF放大器和其它組件。在一些實(shí)現(xiàn)中，可以將從RF多路復(fù)用器720輸出的信號(hào)702應(yīng)用于處理路徑中的多路復(fù)用器(例如，“RF多路復(fù)用器1”732、…、“RF多路復(fù)用器M”742)。例如，如果選擇“處理路徑1”730作為針對(duì)信號(hào)702的處理路徑，則可以將信號(hào)702饋送至“RF多路復(fù)用器1”732。RF多路復(fù)用器可以在來(lái)自第一RF多路復(fù)用器720的信號(hào)702和頻譜分析子系統(tǒng)705所提供的RF校準(zhǔn)(cal)音調(diào)738之間進(jìn)行選擇?！癛F多路復(fù)用器1”732的輸出信號(hào)704可以進(jìn)入濾波器(濾波器(1,1)734a、…、濾波器(1,N)734n，其中N是整數(shù))其中之一。濾波器還將處理路徑的頻帶分割成較窄的關(guān)注頻帶。例如，可以將“濾波器(1,1)734a”應(yīng)用于信號(hào)704以產(chǎn)生濾波信號(hào)706，并且可以將該信號(hào)706應(yīng)用于“RF解多路復(fù)用器1”736。在一些實(shí)例中，信號(hào)706可以在RF解多路復(fù)用器中放大。然后，可以將放大后的信號(hào)708輸入至頻譜分析子系統(tǒng)705。

頻譜分析子系統(tǒng)705可被配置為將所檢測(cè)到的RF信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，并且基于所檢測(cè)到的RF信號(hào)來(lái)進(jìn)行用以識(shí)別RF頻譜的頻譜使用參數(shù)的數(shù)字信號(hào)處理。頻譜分析子系統(tǒng)705可以包括一個(gè)或多個(gè)SI無(wú)線接收(RX)路徑(例如，“SI無(wú)線電RX路徑1”750a、“SI無(wú)線電RX路徑M”750m)、DSP頻譜分析引擎760、RF校準(zhǔn)(cal)音調(diào)生成器770、前端控制模塊780和I/O 790。頻譜分析子系統(tǒng)705可以包括附加或不同的組件和特征。

在所示示例中，將放大后的信號(hào)708輸入至“SI無(wú)線電RX路徑1”750a，其中該“SI無(wú)線電RX路徑1”750a將信號(hào)708降頻轉(zhuǎn)換成基帶信號(hào)并應(yīng)用增益。然后，可以經(jīng)由模數(shù)轉(zhuǎn)換器來(lái)對(duì)降頻轉(zhuǎn)換得到的信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化?？梢詫?shù)字化后的信號(hào)輸入至DSP頻譜分析引擎760。DSP頻譜分析引擎760例如可以(例如，基于無(wú)線通信標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)格來(lái))識(shí)別數(shù)字信號(hào)中所包括的包和幀，讀取數(shù)字信號(hào)中所嵌入的前導(dǎo)碼、頭部或其它控制信息，確定一個(gè)或多個(gè)頻率處或整個(gè)帶寬內(nèi)的信號(hào)的信號(hào)功率和SNR、信道質(zhì)量和容量、業(yè)務(wù)水平(例如，數(shù)據(jù)速率、重傳率、延遲、丟包率等)、或者其它頻譜使用參數(shù)。例如，可以將DSP頻譜分析引擎760的輸出(例如，頻譜使用參數(shù))應(yīng)用到I/O 790并進(jìn)行格式化，以經(jīng)由無(wú)線頻譜分析裝置的一個(gè)或多個(gè)通信接口來(lái)將頻譜使用參數(shù)發(fā)送至數(shù)據(jù)聚合系統(tǒng)。

RF校準(zhǔn)(cal)音調(diào)生成器770可以生成用于進(jìn)行無(wú)線電RX路徑(例如，“無(wú)線電RX路徑1”750a、...、“無(wú)線電RX路徑M”750m)的診斷和校準(zhǔn)的RF校準(zhǔn)(cal)音調(diào)。例如，可以針對(duì)線性和帶寬來(lái)校準(zhǔn)無(wú)線電RX路徑。

圖8是示出無(wú)線頻譜分析裝置的SI信號(hào)路徑800的另一示例實(shí)現(xiàn)的框圖800。在一些實(shí)例中，SI信號(hào)路徑可以包括連接至多個(gè)不同天線的一個(gè)以上的RF接口(無(wú)線電路徑)。在圖8所示的示例中，SI信號(hào)路徑800包括各自連接至頻譜分析子系統(tǒng)830的無(wú)線電路徑A 810和無(wú)線電路徑B 820。無(wú)線電路徑A810和無(wú)線電路徑B 820可以是以與圖7的RF接口或無(wú)線電路徑A 710相似的方式來(lái)配置的，或者無(wú)線電路徑A 810和無(wú)線電路徑B 820可以是以其它方式來(lái)配置的。無(wú)線電路徑A 810和無(wú)線電路徑B 820可以具有相同或不同的配置，從而例如針對(duì)無(wú)線頻譜監(jiān)視和分析覆蓋相同或不同的頻帶。

圖9是示例無(wú)線頻譜分析裝置900的頂視圖。在一些情況下，圖1～5的SI盒可被實(shí)現(xiàn)為圖9所示的示例無(wú)線頻譜分析裝置900或其它類(lèi)型的無(wú)線頻譜分析裝置。圖9中的示例無(wú)線頻譜分析裝置900可以包括圖6～7所示的特征中的一些或全部，或者圖9的無(wú)線頻譜分析裝置900可以包括更少的、附加的或不同的特征。無(wú)線頻譜分析裝置900可以包括例如連接至無(wú)線頻譜分析裝置900的殼體內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)RF接口的一個(gè)或多個(gè)天線。例如，示例無(wú)線頻譜分析裝置900的天線可以是圖6的天線622a～622c或圖7的天線722。

天線可以策略性地設(shè)置在無(wú)線頻譜分析裝置900上以接收RF信號(hào)。圖9所示的示例無(wú)線頻譜分析裝置900包括放置于相對(duì)于無(wú)線頻譜分析裝置900的中心彼此相差90度的位置的四個(gè)天線910a～910d。在一些實(shí)例中，例如，基于天線總數(shù)、天線輪廓、無(wú)線頻譜分析裝置900的位置和取向或者其它因素，可以按不同的分離程度、取向或位置來(lái)設(shè)置天線。

圖10是圖9的示例無(wú)線頻譜分析裝置900的天線910a～910d的示例天線輪廓的頂視圖1000。在圖10所示的示例中，天線910a～910d分別具有各自的天線輪廓或圖案920a～920d。天線輪廓920a～920d可以是相同或不同的。例如，可以基于關(guān)注的頻率或頻帶、期望的天線增益或其它因素來(lái)選擇或以其它方式配置天線輪廓920a～920d。

圖11是另一示例無(wú)線頻譜分析裝置1100的頂視圖。在一些情況下，圖1～5的SI盒可被實(shí)現(xiàn)為圖11所示的示例無(wú)線頻譜分析裝置1100或其它類(lèi)型的無(wú)線頻譜分析裝置。圖11中的示例無(wú)線頻譜分析裝置1100可以包括圖6～10所示的特征中的一些或全部，或者圖11的無(wú)線頻譜分析裝置1100可以包括更少的、附加的或不同的特征。

無(wú)線頻譜分析裝置1100包括該無(wú)線頻譜分析裝置1100上的四個(gè)天線1110a～1110d和基準(zhǔn)方向指示器1105。在一些情況下，天線1110a～1110d是根據(jù)基準(zhǔn)方向指示器1105而相對(duì)于基本方向或其它坐標(biāo)系來(lái)取向或配置的。在圖11所示的示例中，基準(zhǔn)方向指示器1105沿著北向指南針?lè)较騺?lái)取向?？梢允褂闷渌鶞?zhǔn)方向?？梢宰R(shí)別天線1110a～1110d的取向和位移，并且在一些情況下，可以相對(duì)于基準(zhǔn)方向指示器1105來(lái)調(diào)整天線1110a～1110d的取向和位移。

在一些實(shí)現(xiàn)中，無(wú)線頻譜分析裝置可以是便攜式模塊化裝置。例如，一些無(wú)線頻譜分析裝置可以是可移動(dòng)或可重新配置以(例如，串聯(lián)地)用在多個(gè)位置，而不必實(shí)質(zhì)解構(gòu)或拆卸該裝置。在一些情況下，無(wú)線頻譜分析裝置是彼此可互換的，使得可以方便地升級(jí)、擴(kuò)展、定制或以其它方式修改無(wú)線頻譜分析裝置的網(wǎng)絡(luò)。

在一些情況下，無(wú)線頻譜分析裝置可以由一個(gè)或多個(gè)操作員例如通過(guò)放置該裝置并使該裝置連接至標(biāo)準(zhǔn)電源和數(shù)據(jù)鏈路來(lái)進(jìn)行安裝。在一些情況下，可以利用緊固件(例如，螺釘、螺栓、插銷(xiāo)、接合劑等)將無(wú)線頻譜分析裝置固定于適當(dāng)位置，或者無(wú)線頻譜分析裝置可以在自由位置停留(例如，無(wú)需利用緊固件)。在一些實(shí)例中，無(wú)線頻譜分析裝置可以在各種位置和環(huán)境中進(jìn)行工作。作為示例，一些無(wú)線頻譜分析裝置可以安裝到交通工具(例如，小汽車(chē)、公共汽車(chē)、火車(chē)、輪船等)，在該位置，無(wú)線頻譜分析裝置可以在運(yùn)動(dòng)中監(jiān)視并分析頻譜。在其它示例中，無(wú)線頻譜分析裝置可以安裝在交通基礎(chǔ)設(shè)施、通信基礎(chǔ)設(shè)施、電力基礎(chǔ)設(shè)施、專(zhuān)用不動(dòng)產(chǎn)、工業(yè)系統(tǒng)、城市或商業(yè)建筑物、住宅區(qū)和其它類(lèi)型的位置中。

圖12是示出無(wú)線頻譜分析裝置1210的示例應(yīng)用的框圖1200，其中無(wú)線頻譜分析裝置1210安裝在公共汽車(chē)1220上。無(wú)線頻譜分析裝置1210可以記錄不斷變化的地理位置，監(jiān)視各位置處的頻譜使用數(shù)據(jù)，并且隨著公共汽車(chē)1220移動(dòng)而將頻譜檢查信息發(fā)送至中央控制器。在一些實(shí)現(xiàn)中，無(wú)線頻譜分析裝置1210可被配置為監(jiān)視并分析公共汽車(chē)1220上的乘客所使用的頻譜。例如，無(wú)線頻譜分析裝置1210可以檢測(cè)乘客所使用的蜂窩電話(huà)的標(biāo)識(shí)符，檢測(cè)乘客的蜂窩電話(huà)所發(fā)送并接收的蜂窩或WiFi信號(hào)，并且得出在公共汽車(chē)1220內(nèi)或周?chē)l(fā)生的RF業(yè)務(wù)特有的頻譜使用參數(shù)。無(wú)線頻譜分析裝置1210可以是以其它方式來(lái)配置的。在一些情況下，無(wú)線頻譜分析裝置1210可以利用公共汽車(chē)1220的電源和通信能力，或者無(wú)線頻譜分析裝置1210可以包括獨(dú)立的電源和通信能力。

盡管本說(shuō)明書(shū)包含許多詳情，但這些詳情不應(yīng)被解釋為針對(duì)可能要求保護(hù)的范圍的限制，而應(yīng)被視為針對(duì)特定示例所特有的特征的說(shuō)明。還可以組合本說(shuō)明書(shū)中在單獨(dú)的實(shí)現(xiàn)的上下文中所描述的特定特征。相反，也可以在多個(gè)實(shí)施例中以單獨(dú)方式或以任何適當(dāng)子組合的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)在單個(gè)實(shí)現(xiàn)的上下文中所描述的各種特征。

已經(jīng)說(shuō)明了多個(gè)示例。然而，應(yīng)當(dāng)理解，可以進(jìn)行各種修改。因此，其它實(shí)施例在所附權(quán)利要求書(shū)的范圍內(nèi)。