ДИАГНОСТИРОВАНИЕ И РАЗРЕШЕНИЕ СБОЕВ БЕСПРОВОДНОЙ СЕТИ
DIAGNOSING AND RESOLVING WIRELESS NETWORK MALFUNCTIONS

Область техники, к которой относится изобретение
Предмет изобретения относится к сетям беспроводной связи, а более конкретно к диагностике и разрешению проблем установления беспроводного подключения в момент, когда совместимое с сетью беспроводное устройство вновь добавляется в сеть беспроводной связи.
Уровень техники
Патентный документ US7392046 раскрывает способ и устройство для автоматической диагностики и разрешения сбоев беспроводной сети. Диагностика сбоев сети выполняется посредством сравнения информации, собранной из множества компонентов беспроводной сети, с предварительно заданным набором правил. Сравнение может выполняться с использованием всех возможностей языка запросов. Способ ограничивается посредством предварительно заданного набора правил, доступных для диагностирования сбоя.
Патентный документ US2007/0239876 A1 раскрывает программное обеспечение связи, чтобы помогать портативным компьютерам отслеживать и корректировать проблемы при осуществлении доступа к сети через точку беспроводного доступа. Программное обеспечение управляет обменом информацией с другими портативными компьютерами около точки беспроводного доступа. Передаваемая информация может использоваться для того, чтобы диагностировать проблемы на беспроводном уровне, сетевом уровне, транспортном уровне или прикладном уровне. Передаваемая информация может предоставлять информацию о конфигурации компьютеров, которые успешно или неудачно обмениваются данными через точку беспроводного доступа. Портативный компьютер, принимающий эту конфигурационную информацию, может сравнивать ее с аналогичной информацией о собственной конфигурации, чтобы диагностировать проблемы. Такое программное обеспечение может иметь конкретное преимущество для портативных компьютеров, испытывающих трудности при подключении к сети в публичной точке беспроводного доступа.
Патентный документ US2007/097896 A1 раскрывает некоторые варианты осуществления беспроводной сети, в которых точка доступа может описывать свою политику управляемости в маяковом радиосигнале или тестовом ответе, приемное мобильное устройство может описывать свою политику управляемости в передаче обратно в точку доступа, и точка доступа может передавать обратно в мобильное устройство объединенную политику управляемости, описывающую управляемость, которой следуют в последующем обмене данными между двумя устройствами. В некоторых вариантах осуществления часть обмена данными может быть частью последовательности обмена данными для ассоциирования или повторного ассоциирования мобильного устройства и точки доступа.
Сущность изобретения
Соответственно, задача настоящего предмета изобретения состоит в том, чтобы улучшать диагностику и разрешение сбоев сети беспроводной связи. Настоящий предмет изобретения задается посредством независимых пунктов формулы изобретения. Зависимые пункты формулы изобретения задают преимущественные варианты осуществления.
Задача настоящего предмета изобретения реализуется посредством предоставления способа обнаружения проблемы в сети беспроводной связи в момент, когда беспроводное устройство вновь добавляется в сеть беспроводной связи, причем способ для обнаружения проблемы содержит:
вложение информации, ассоциированной с вновь добавленным беспроводным устройством, в протокол связи, причем вложенная информация включает в себя информацию об ошибках, с которыми сталкивается беспроводное устройство в момент, когда беспроводное устройство вновь добавляется в сеть беспроводной связи;
передачу вложенной информации по сети беспроводной связи в инструментальное средство диагностики с использованием протокола связи; и
анализ принимаемой вложенной информации с использованием инструментального средства диагностики и определение причины проблемы и ассоциированного решения, при этом протокол связи соответствует IEEE 802.11, и информация, ассоциированная с вновь добавленным беспроводным устройством, вкладывается в управляющий кадр, предпочтительно, в управляющий кадр тестового запроса, и модифицированный управляющий кадр тестового запроса передается по сети беспроводной связи.
В общем, чтобы добавлять беспроводное устройство в сеть беспроводной связи, пользователь должен задавать корректные значения для параметров беспроводного подключения, ассоциированных с беспроводным устройством. В качестве иллюстративного примера, в случае Wi-Fi (например, IEEE 802.11x), некоторыми из этих параметров могут быть идентификатор набора служб (SSID), номер канала и ключ защиты или фразовый пароль. Если конфигурация параметров беспроводного подключения вновь добавленного беспроводного устройства является некорректной, то беспроводное устройство может не иметь возможности присоединяться к сети беспроводной связи и работать в обычном режиме. Пользователь может испытывать затруднения в выяснении проблемы и ее исправлении, поскольку пользователь может не иметь достаточных технических знаний. Дополнительно, вследствие сложности, связанной с установлением беспроводного подключения, персонал центра обработки вызовов может испытывать затруднения в разрешении проблемы по телефону. Все это может приводить к меньшему уровню удовлетворенности пользователей и, следовательно, уменьшенному показателю лояльности клиентов (NPS).
Соответственно, желательно предоставлять способ, который может помогать пользователю в диагностировании проблем, встречающихся при добавлении беспроводного устройства в сеть беспроводной связи. Это может предоставлять возможность пользователю обеспечивать корректное функционирование вновь добавленного беспроводного устройства.
В раскрытом способе, беспроводное устройство, подключение которого нарушено, отправляет "сигнал бедствия" с использованием протокола связи. Сигнал бедствия может включать в себя информацию об ошибках, встречающихся в момент, когда беспроводное устройство вновь добавляется в сеть беспроводной связи. Сигнал бедствия, отправляемый посредством беспроводного устройства с нарушенным подключением, принимается посредством инструментального средства диагностики. Инструментальное средство диагностики анализирует сигнал бедствия и обнаруживает проблему. После того как проблема диагностирована, можно отображать сообщение состояния/сообщение об ошибке на самом беспроводном устройстве с нарушенным подключением. Дополнительно, инструментальное средство диагностики может предлагать решение устранять проблему с подключением и обеспечивать корректную работу вновь добавленного беспроводного устройства. Пользователи, которые не понимают технологию, могут читать рекомендации инструментального средства диагностики сотрудникам центра обработки вызовов, которые затем могут направлять пользователя, чтобы корректировать проблему в беспроводной сети. Идея, раскрытая здесь, состоит в том, чтобы обмениваться информацией через специальный механизм связи, который не зависит от конфигурации беспроводной сети. Передаваемая информация затем может быть использована для того, чтобы адаптировать конфигурационные настройки беспроводного устройства с нарушенным подключением.
Протокол связи по беспроводной сети соответствует IEEE 802.11, и информация, ассоциированная с вновь добавленным беспроводным устройством, вкладывается в управляющий кадр, предпочтительно, в управляющий кадр тестового запроса, и модифицированный управляющий кадр тестового запроса передается по сети беспроводной связи.
Защищенное установление Wi-Fi-соединения (WPS) является стандартом, созданным посредством объединения производителей Wi-Fi-оборудования для простого и защищенного установления беспроводной домашней сети. Механизм проталкивания информации по Wi-Fi посредством вложения данных в стандартные пакеты IEEE 802.11 является известным. Раскрытый способ использует аналогичный принцип для диагностирования проблем, которые могут возникать при настройке беспроводного устройства в окружении сети беспроводной связи.
Управляющий кадр тестового запроса используется посредством станции, чтобы находить точку доступа и получать информацию о ее характеристиках. Тело кадра для управляющего кадра тестового запроса содержит идентификатор защищенного набора (SSID) интересующего базового набора служб и поддерживаемые скорости передачи. Максимальный размер данных тела кадра для управляющего кадра составляет 2312 байтов. Поскольку информация, содержащаяся в управляющем кадре тестового запроса, занимает меньше байтов, он является очень хорошим вариантом для того, чтобы вкладывать диагностическую информацию. Когда беспроводное устройство пытается присоединяться к беспроводной сети согласно стандарту IEEE 802.11, первоначально оно является как неаутентифицированным, так и неассоциированным. В этом состоянии, стандарт IEEE предоставляет доступ только к кадрам класса 1. Управляющий кадр тестового запроса является одним таким кадром класса 1. Следовательно, управляющий кадр тестового запроса может использоваться для диагностики, поскольку беспроводное устройство, которое не может подключаться к беспроводной сети, по-прежнему должно иметь возможность осуществлять доступ к управляющему кадру тестового запроса.
Раскрытый способ является полезным для приложений для беспроводной локальной вычислительной сети, в которых беспроводная связь, которая не требует надлежащей конфигурации беспроводной сети, используется для того, чтобы обмениваться конфигурационной информацией. Передаваемая конфигурационная информация затем может быть использована для того, чтобы адаптировать конфигурационные настройки на одном из узлов в беспроводной локальной вычислительной сети.
В варианте осуществления, модифицированный управляющий кадр тестового запроса анализируется, чтобы определять причину проблемы и ассоциированное решение. Модифицированный управляющий кадр тестового запроса содержит информацию, ассоциированную с беспроводным устройством с нарушенным подключением. Анализ информации может помогать в надлежащей диагностике проблемы и в обнаружении решения диагностированной проблемы.
В общем, беспроводные устройства, которые работают в беспроводных локальных вычислительных сетях (WLAN), должны устанавливать подключение на разных уровнях (а именно, IEEE 802.11 MAC, Интернет-протокол) до того, как они смогут работать в обычном режиме. В настоящее время, когда проблема возникает при добавлении беспроводного устройства вновь в беспроводную сеть, трудно точно определять фактический источник ошибки (в Wi-Fi- или IP-подсистемах) и, следовательно, трудно диагностировать и разрешать проблему. Раскрытый способ указывает несколько параметров, ассоциированных с беспроводным устройством с нарушенным подключением, которые могут вкладываться в качестве дополнительной информации, которая может помогать в диагностике и помогать в предложении корректирующих действий.
В дополнительном варианте осуществления, модифицированный управляющий кадр тестового запроса включает в себя, по меньшей мере, одно из следующего:
- конкретная для вновь добавленного беспроводного устройства информация, которая включает в себя номер беспроводного устройства и номер модели;
- состояние подключения вновь добавленного беспроводного устройства и ассоциированные ошибки;
- настройки подключения вновь добавленного беспроводного устройства, которые включают в себя идентификатор набора служб, номер канала и ключ защиты;
- предыстория предшествующих ошибок, встречающихся в момент, когда беспроводное устройство добавлено в сеть беспроводной связи.
Конкретная для беспроводного устройства информация может быть использована для того, чтобы уникально идентифицировать беспроводное устройство с нарушенным подключением в беспроводной сети и находить решения по решению проблемы с подключением, связанной с беспроводным устройством с нарушенным подключением.
Стандарт IEEE 802.11 идентифицирует три различных состояния (см. фиг. 8, стандарт IEEE 802.11, редакция 1999 года) работы для беспроводного устройства в беспроводной сети согласно стандарту IEEE 802.11. Эти состояния определяют пропускную способность для работы беспроводного устройства в обычном режиме и могут использоваться для диагностирования вероятной причины ошибки. В качестве иллюстративного примера, если беспроводное устройство находится в состоянии "аутентифицировано, неассоциировано", и ошибкой, встречающейся во время перехода в следующее состояние "аутентифицировано, ассоциировано", является "Отклонение ассоциирования, поскольку точка доступа не может обрабатывать дополнительные ассоциирующие станции", то эта информация может быть использована для того, чтобы диагностировать проблему корректно и предлагать пользователю удалять другие беспроводные устройства из беспроводной сети, чтобы вновь беспроводное устройство присоединялось к беспроводной сети.
В общем, настройки подключения вручную задаются пользователем на беспроводном устройстве и, следовательно, могут иметь предрасположенность к ошибкам при наборе. Эти виды ошибок могут захватываться посредством отправки заданных пользователем значений в инструментальное средство диагностики посредством их вложения в управляющий кадр тестового запроса. Именно поэтому шифрование информации в управляющем кадре тестового запроса может быть полезным, поскольку оно должно не допускать получение доступа посредством устройства перехвата сообщений к конфиденциальной информации, такой как ключ защиты.
Дополнительно, чтобы диагностировать проблемы, встречающиеся во время обычного режима работы беспроводного устройства, может быть полезным получать список последних встречающихся ошибок посредством вновь добавленного беспроводного устройства. Например, если такое устройство, как микроволновая печь включается, оно может вызывать помехи в беспроводной сети (в частности, в диапазоне 2,4 ГГц). Беспроводное устройство, надлежащим образом функционирующее до настоящего момента, начинает наблюдать отбрасывание множества пакетов данных вследствие помех, добавляемых в канал вследствие работы микроволновой печи. Эта информация может быть полезной для того, чтобы диагностировать причину проблемы, и она может сообщаться пользователю. Идентичный механизм может быть использован для того, чтобы сообщать о других связанных с беспроводным устройством проблемах, например, отказах оборудования.
Беспроводное устройство с нарушенным подключением отправляет модифицированный управляющий кадр тестового запроса согласно стандарту IEEE 802.11. Управляющие кадры согласно стандарту IEEE 802.11 соответствуют общему формату кадра MAC (управление доступом к среде). Управляющий кадр тестового запроса отправляется, чтобы получать больше информации о точке доступа/Wi-Fi маршрутизаторе, с которым оно хочет соединяться. Точка доступа отвечает с управляющим кадром тестового ответа согласно стандарту IEEE 802.11.
Тело кадра для управляющего кадра тестового запроса согласно стандарту IEEE 802.11 может иметь размер в 2312 октетов (байтов). В общем, только некоторые из них используются для того, чтобы указывать обязательное тело кадра, а оставшиеся могут быть использованы для того, чтобы переносить специализированные сообщения при необходимости.
В раскрытом способе специализированное сообщение может содержать конкретные для беспроводного устройства с нарушенным подключением подробности, в том числе, но не только, информацию об устройстве (имя устройства, номер модели), состояние подключения устройства, беспроводные параметры устройства (SSID, номер канала, ключ защиты) и конкретные для устройства ошибки. Поскольку настройка большинства беспроводных устройств выполняется вручную, вероятно, что пользователь делает ошибку при наборе при настройке беспроводного устройства. В момент, когда клиент вводит беспроводные параметры, такие как SSID, номер канала, ключ защиты, уведомление отредактированной пользователем информации инструментальному средству диагностики может быть использовано для того, чтобы верифицировать, что они действительно являются корректными. Поскольку предполагается, что инструментальное средство диагностики работает на беспроводном устройстве, которое уже установило беспроводное подключение, из этого следует, что инструментальное средство диагностики должно иметь корректный набор этих сетевых параметров, с которыми оно может сверять набор параметров, отправляемый посредством беспроводного устройства с нарушенным подключением.
В еще одном дополнительном варианте осуществления, идентификатор базового набора служб сети беспроводной связи задается равным уникальному идентификатору. Это может обеспечивать идентификацию модифицированного управляющего кадра тестового запроса. Это может помогать инструментальному средству диагностики в игнорировании других управляющих кадров тестового запроса и уменьшать требования по обработке.
Намеченное использование управляющего кадра тестового запроса согласно стандарту IEEE 802.11, редакция 1999 года состоит в том, что устройства беспроводной станции должны знать характеристики точки доступа, с которой они пытаются соединяться. Таким образом, в любой беспроводной сети имеется определенное число управляющих кадров тестового запроса, отправляемых посредством различных беспроводных устройств в различных случаях. Чтобы уменьшать нагрузку на инструментальное средство диагностики так, что оно не пытается обрабатывать все управляющие кадры тестового запроса, фактически предназначенные для точки доступа, может быть определен уникальный BSSID (например, Philips Connected Plant Diagnostics), который может быть использован как посредством беспроводного устройства с нарушенным подключением, так и посредством инструментального средства диагностики.
В еще одном дополнительном варианте осуществления, анализ модифицированного управляющего кадра тестового запроса с использованием инструментального средства диагностики содержит, по меньшей мере, одно из следующего:
проверка того, находится ли IP-адрес вновь добавленного беспроводного устройства в автоматическом IP-диапазоне, и если да, логический вывод относительно того, что проблема или сервер протокола динамического конфигурирования хоста (DHCP) недоступен или фильтрация на уровне управления доступом к среде (MAC) активирована;
проверка того, существует ли отличие в номере канала или защитном фразовом пароле.
Если IP-адрес беспроводного устройства находится в автоматическом IP-диапазоне, это означает то, что оно не может получать IP-адрес из DCHP-сервера на беспроводной сети. Это может быть обусловлено либо временной недоступностью DHCP-сервера, либо активацией MAC-фильтрации в маршрутизаторе и отсутствием добавленного MAC-адреса вновь добавленного беспроводного устройства в списке разрешенных устройств. Поскольку предполагается, что инструментальное средство диагностики имеет доступ к беспроводной сети, оно затем может определять то, что из указанного является истинным (DHCP-сервер недоступен или MAC-фильтрация активирована), и помогать пользователю диагностировать проблему.
Поскольку параметры номера канала или защитного фразового пароля вводятся вручную пользователем на беспроводном устройстве, могут быть ошибки при наборе, и вследствие этого беспроводное устройство может не иметь возможности присоединяться к беспроводной сети. Поскольку инструментальное средство диагностики имеет доступ к корректным значениям для беспроводной сети, оно может сравнивать эти значения со значениями, введенными в беспроводное устройство, и сообщать пользователю, если они не совпадают.
В еще одном дополнительном варианте осуществления, инструментальное средство диагностики постоянно размещается в одном из беспроводных устройств, подключенных к сети беспроводной связи, или в точке доступа, или в маршрутизаторе. Это является преимущественным, поскольку нет необходимости во внешней связи для того, чтобы анализировать вложенную информацию и диагностировать проблему.
В еще одном дополнительном варианте осуществления, способ содержит использование уникального ключа и шифрование информации, ассоциированной с вновь добавленным беспроводным устройством, и вложение зашифрованной информации в протокол связи. Это может предоставлять защищенную передачу вложенной информации и обеспечивать то, что вновь добавленное беспроводное устройство взаимодействует с доверенным инструментальным средством диагностики. Дополнительное преимущество состоит в том, что конфиденциальную информацию, такую как ключ защиты/фразовый пароль, которая, в общем, вручную задаётся пользователем на беспроводном устройстве, можно использовать совместно с инструментальным средством диагностики, чтобы помогать в диагностике без нарушения безопасности беспроводной сети.
В еще одном дополнительном варианте осуществления, уникальный ключ извлекается, по меньшей мере, из одного из следующего:
- определяемый пользователем пароль;
- биометрические данные;
- тег.
Этот вариант осуществления может защищать вложенную информацию и предотвращать неавторизованный доступ к сети беспроводной связи. Дополнительно, этот вариант осуществления может предоставлять удобный и недорогой дополнительный уровень безопасности.
Тег может иметь форму самоклеящейся этикетки (например, RFID-тега или тега на основе резистора). Идея в основе этикеток состоит в том, что это дает возможность пользователю прикреплять самоклеящиеся этикетки на устройства в беспроводной сети, которые предоставляют им возможность присоединяться к беспроводной сети посредством запрашивания конфигурации сети из других беспроводных устройств в беспроводной сети.
В еще одном дополнительном варианте осуществления, способ сообщает определенную причину проблемы и ассоциированное решение пользователю. Это предоставляет возможность пользователю устранять определенную проблему и обеспечивать корректную работу вновь добавленного беспроводного устройства. Это может повышать уровни удовлетворенности пользователей и повышать показатель лояльности клиентов.
В еще одном дополнительном варианте осуществления, способ содержит:
инициирование запроса на предоставление услуг, чтобы сообщать нефункциональность вновь добавленного беспроводного устройства, и предоставление определенной причины проблемы и ассоциированного решения, по меньшей мере, в одно из следующего:
- конфигурационный диспетчер сети беспроводной связи;
- центр поддержки клиентов.
Этот вариант осуществления может упрощать автоматическое/полуавтоматическое устранение определенной проблемы. Пользователи, которые не понимают технологию, могут читать рекомендации инструментального средства диагностики сотрудникам центра обработки вызовов, которые затем могут направлять пользователя, чтобы корректировать проблему в беспроводной сети. Это дополнительно может помогать в быстрой обработке вызовов в службу поддержки клиентов. Это также может дополнительно помогать в понимании источника проблемы, тем самым снижая риск некорректных выводов, например, пользователь может прийти к заключению, что проблема/ошибка заключается в приобретаемом беспроводном устройстве, даже если источник проблемы/ошибки находится в конфигурации сети беспроводной связи. Это дополнительно может повышать уровни удовлетворенности пользователей и повышать показатель лояльности клиентов.
В еще одном дополнительном варианте осуществления, вновь добавленное беспроводное устройство является, по меньшей мере, одним из принтера, персонального компьютера, персонального цифрового устройства, карманного компьютера, ноутбука, цифрового телефона, цифрового видеопроигрывателя, цифрового аудиопроигрывателя или узла в беспроводной локальной вычислительной сети.
В дополнительной цели настоящего предмета изобретения, раскрывается модуль обнаружения для обнаружения проблемы в сети беспроводной связи в момент, когда беспроводное устройство вновь добавляется в сеть беспроводной связи. Модуль обнаружения для обнаружения проблемы содержит:
модуль вложения для вложения информации, ассоциированной с вновь добавленным беспроводным устройством, в протокол связи, причем вложенная информация включает в себя информацию об ошибках, с которыми сталкивается беспроводное устройство в момент, когда беспроводное устройство вновь добавляется в сеть беспроводной связи;
передающий модуль для передачи вложенной информации по беспроводной сети в инструментальное средство диагностики, при этом инструментальное средство диагностики дополнительно содержит анализатор для анализа принимаемой вложенной информации и определения причины проблемы и ассоциированного решения, при этом протокол связи соответствует IEEE 802.11, и информация, ассоциированная с вновь добавленным беспроводным устройством, вкладывается в управляющий кадр, предпочтительно, в управляющий кадр тестового запроса, и модифицированный управляющий кадр тестового запроса передается по сети беспроводной связи.
В некоторых вариантах осуществления, сеть беспроводной связи может быть цифровой домашней сетью. Цифровая домашняя сеть может содержать множество бытовых приборов, соединенных через среды связи. Цифровая домашняя сеть может содержать модуль обнаружения для обнаружения проблемы в цифровой домашней сети в момент, когда беспроводное устройство вновь добавляется в цифровую домашнюю сеть.
В еще одной дополнительной цели настоящего предмета изобретения, раскрывается программа для обнаружения проблемы в сети беспроводной связи в момент, когда беспроводное устройство вновь добавляется в сеть беспроводной связи. Программа содержит средство программного кода, выполненное с возможностью:
вкладывать информацию, ассоциированную с вновь добавленным беспроводным устройством, в протокол связи, причем вложенная информация включает в себя информацию об ошибках, с которыми сталкивается беспроводное устройство в момент, когда беспроводное устройство вновь добавляется в сеть беспроводной связи;
передавать вложенную информацию по сети беспроводной связи в инструментальное средство диагностики; и
анализировать принимаемую вложенную информацию с использованием инструментального средства диагностики и определять причину проблемы и ассоциированное решение, при этом протокол связи соответствует IEEE 802.11, и информация, ассоциированная с вновь добавленным беспроводным устройством, вкладывается в управляющий кадр, предпочтительно, в управляющий кадр тестового запроса, и модифицированный управляющий кадр тестового запроса передается по сети беспроводной связи.
Краткое описание чертежей
Вышеуказанные аспекты, признаки и преимущества дополнительно описываются, только в качестве примера, со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых идентичные ссылки с номерами указывают идентичные или аналогичные части и на которых:
Фиг. 1 показывает примерную конфигурацию сети беспроводной связи согласно варианту осуществления настоящего предмета изобретения;
Фиг. 2 показывает примерную конфигурацию сети беспроводной связи, когда беспроводное устройство вновь добавляется в сеть беспроводной связи;
Фиг. 3 схематично показывает примерную блок-схему последовательности операций, иллюстрирующую способ обнаружения проблемы в сети беспроводной связи в момент, когда беспроводное устройство вновь добавляется в беспроводную сеть;
Фиг. 4 схематично показывает общий формат кадра MAC (управление доступом к среде) согласно стандарту IEEE 802.11;
Фиг. 5 схематично показывает формат управляющего кадра согласно стандарту IEEE 802.11;
Фиг. 6 схематично показывает формат тела кадра примерного тестового запроса;
Фиг. 7 схематично показывает формат информационного элемента управляющего кадра согласно стандарту IEEE 802.11; и
Фиг. 8 схематично показывает модуль обнаружения для обнаружения проблемы в сети беспроводной связи согласно варианту осуществления настоящего предмета изобретения.
Подробное описание вариантов осуществления изобретения
Ссылаясь теперь на фиг. 1, сеть 100 беспроводной связи содержит:
1) маршрутизатор 140;
2) точку 120 доступа;
3) модем 110, соединенный с маршрутизатором 140;
4) множество беспроводных устройств 150-1, 150-2, 150-n.
Беспроводные устройства 150-1, 150-2, 150-n могут быть, но не только, персональными цифровыми устройствами (PDA), персональными компьютерами, карманными компьютерами, ноутбуками, мобильными телефонами, цифровыми аудиопроигрывателями, цифровыми видеопроигрывателями или любым другим типом карманного или персонального беспроводного электронного устройства, из которого может требоваться обмениваться данными с другим устройством или другой компьютерной сетью. Сеть 100 беспроводной связи может быть цифровой домашней сетью, содержащей множество бытовых приборов, соединенных через среды связи.
Сеть 100 беспроводной связи дополнительно содержит сетевой принтер 130, который совместно используется всеми беспроводными устройствами 150. Точка 120 доступа соединяется с маршрутизатором 140. Комбинация точки 120 доступа и маршрутизатора 140 дает возможность предоставления сетевых услуг для беспроводных устройств 150-1, 150-2, 150-n. Соединение между принтером 130 и беспроводными устройствами 150 формируется через точку 120 доступа, при этом соединение является беспроводным сигналом, например, инфракрасным сигналом. Следует отметить, что хотя одна точка 120 доступа и один маршрутизатор 140 показаны, множество каждых из них также является возможным в сети 100 беспроводной связи.
Беспроводные устройства 150-1, 150-2, 150-n подключаются к соответствующим находящимся рядом сигнальным радиомаякам 170-1-170-m. Одно устройство 150 может обмениваться данными с несколькими сигнальными радиомаяками по мере того, как оно перемещается, и наоборот, один сигнальный радиомаяк 170 может обмениваться данными с несколькими устройствами в непосредственной близости. Сигнальные радиомаяки 170-1-170-m независимо допускают передачу беспроводных сигналов, таких как радиочастотные (RF) сигналы, инфракрасные сигналы, сигналы в диапазоне видимого света или другие сигналы. Беспроводные устройства 150-1, 150-2, 150-n подключаются к поставщику 190 Интернет-услуг (ISP) через глобальную вычислительную сеть (WAN) 180. В одной конфигурации сети 100 беспроводной связи, подключение к WAN 180 может быть установлено через брандмауэр и прокси-сервер. В другой конфигурации сеть 100 беспроводной связи может быть беспроводной локальной вычислительной сетью (WLAN), к примеру, на основе стандарта IEEE 802.11, технологии Bluetooth или инфракрасных линий связи.
Сеть 100 беспроводной связи может работать в любой области, предоставляющей различные ресурсы, доступные для беспроводного доступа. Эта область может находиться в аэропорту, в организации общественного питания (например, в кофейне), в торгово-офисным центре отеля, в музее или дома.
Ссылаясь теперь на фиг. 2, пользователь вновь добавляет беспроводное устройство 150-k в сеть 100 беспроводной связи. Когда пользователь подключает беспроводное устройство 150-k к сети 100 беспроводной связи, пользователь должен задавать корректные значения для параметров беспроводного подключения. В качестве иллюстративного примера, в случае Wi-Fi (например, IEEE 802.11x), некоторыми из этих параметров могут быть идентификатор набора служб (SSID), номер канала и ключ защиты или фразовый пароль. Если конфигурация параметров беспроводного подключения беспроводного устройства 150-k является некорректной, то беспроводное устройство может не иметь возможности присоединяться к сети 100 беспроводной связи и работать в обычном режиме. Вновь добавленное беспроводное устройство также может сталкиваться с проблемами подключения вследствие настроек инфраструктурных узлов беспроводной сети (к примеру, активации MAC-фильтрации в маршрутизаторе) или вследствие структуры беспроводной сети (например, уже слишком много устройств в беспроводной сети либо неавторизованный доступ к беспроводной сети посредством ненадежных элементов). Пользователь может испытывать затруднения в выяснении проблемы и исправлении проблемы. Дополнительно, вследствие сложности, связанной с установлением беспроводного подключения, персонал центра обработки вызовов может испытывать затруднения в устранении проблемы по телефону. Также пользователи, которые не имеют технического образования, могут испытывать затруднения в пояснении персоналу центра обработки вызовов точного характера проблемы. Все это может приводить к меньшему уровню удовлетворенности пользователей, и, следовательно, пониженному показателю лояльности клиентов.
Ссылаясь теперь на фиг. 3, идея в основе раскрытого способа состоит в том, чтобы обмениваться информацией через специальный механизм связи, который не зависит от конфигурации беспроводной сети. Дополнительно, передаваемая информация затем может быть использована для того, чтобы адаптировать конфигурационные настройки беспроводного устройства 150-k с нарушенным подключением.
Способ обнаружения проблемы содержит этап 310 вложения информации, ассоциированной с вновь добавленным беспроводным устройством 150-k, в протокол связи. Вложенная информация включает в себя информацию об ошибках, встречающихся в момент, когда беспроводное устройство 150-k вновь добавляется в сеть беспроводной связи. Этап 320 передает вложенную информацию по сети 100 беспроводной связи в инструментальное средство диагностики с использованием протокола связи. Этап 330 анализирует принимаемую вложенную информацию с использованием инструментального средства диагностики и определяет причину проблемы и ассоциированное решение.
В раскрытом способе, беспроводное устройство 150-k, подключение которого нарушено, отправляет "сигнал бедствия" с использованием протокола связи. Сигнал бедствия может включать в себя информацию об ошибках, встречающихся в момент, когда беспроводное устройство вновь добавляется в сеть беспроводной связи. Сигнал бедствия, отправляемый посредством беспроводного устройства с нарушенным подключением, принимается посредством инструментального средства диагностики. Инструментальное средство диагностики анализирует сигнал бедствия и обнаруживает проблему и предоставляет возможность функционирования беспроводного устройства с нарушенным подключением.
После того как проблема диагностирована, можно отображать сообщение состояния/сообщение об ошибке на самом беспроводном устройстве с нарушенным подключением. Дополнительно, инструментальное средство диагностики может предлагать решение устранять проблему с подключением и обеспечивать корректную работу вновь добавленного беспроводного устройства. Пользователи, которые не понимают технологию, могут читать рекомендации инструментального средства диагностики сотрудникам центра обработки вызовов, которые затем могут направлять пользователя, чтобы корректировать проблему в беспроводной сети.
Раскрытый способ является полезным для приложений для беспроводной локальной вычислительной сети, в которых беспроводная связь, которая не требует надлежащей конфигурации беспроводной сети, используется для того, чтобы обмениваться конфигурационной информацией. Передаваемая конфигурационная информация затем может быть использована для того, чтобы адаптировать конфигурационные настройки на одном из узлов в беспроводной локальной вычислительной сети.
Инструментальное средство диагностики может постоянно размещаться на одном из беспроводных устройств, подключенных к сети 100 беспроводной связи, или в точке 120 доступа, или в маршрутизаторе 140. Это является преимущественным поскольку нет необходимости для внешней связи, чтобы анализировать вложенную информацию и диагностировать проблему.
Дополнительно, способ содержит использование уникального ключа и шифрование информации, ассоциированной с вновь добавленным беспроводным устройством, и вложение зашифрованной информации в протокол связи по беспроводной сети. Это может предоставлять защищенную связь вложенной информации и обеспечивать то, что вновь добавленное беспроводное устройство взаимодействует с доверенным инструментальным средством диагностики. Дополнительное преимущество состоит в том, что конфиденциальную информацию, такую как ключ защиты/фразовый пароль, которая, в общем, вручную задаётся пользователем на беспроводном устройстве, можно использовать совместно с инструментальным средством диагностики, чтобы помогать в диагностике без нарушения безопасности беспроводной сети.
Кроме того, уникальный ключ извлекается, по меньшей мере, из одного из следующего:
- определяемый пользователем пароль;
- биометрические данные;
- тег.
Это может защищать вложенную информацию и предотвращать неавторизованный доступ. Это также может предоставлять удобный и недорогой дополнительный уровень безопасности.
Тег может иметь форму самоклеящейся этикетки (например, RFID-тега или тега на основе резистора). Идея в основе этикеток состоит в том, что это дает возможность пользователю прикреплять самоклеящиеся этикетки на устройства в домашней сети, которые предоставляют им возможность присоединяться к сети 100 беспроводной связи посредством запроса конфигурации сети из других беспроводных устройств 150-1, 150-2,... 150-n в сети беспроводной связи.
Протокол связи соответствует IEEE 802.11, и информация, ассоциированная с вновь добавленным беспроводным устройством 150-k, вкладывается в управляющий кадр, предпочтительно, в управляющий кадр тестового запроса, и модифицированный управляющий кадр тестового запроса передается по сети 100 беспроводной связи.
Защищенное установление Wi-Fi-соединения (WPS) является стандартом, созданным посредством объединения производителей Wi-Fi-оборудования для простого и защищенного установления беспроводной домашней сети. Механизм проталкивания информации по Wi-Fi посредством вложения данных в стандартные пакеты IEEE 802.11 является известным (см., например, "Beacon Stuffing: Wi-Fi without Associations", Ranveer Chandra, Jitendra Padhye, Lenin Ravindranath, Alec Wolman, Microsoft Research, http://www.research.microsoft.com/users/alecw/hotmobile-2007.pdf). Раскрытый способ использует аналогичный принцип для диагностирования проблем, которые могут возникать при настройке беспроводного устройства в окружении сети беспроводной связи.
Управляющий кадр тестового запроса используется посредством станции, чтобы находить точку доступа и получать информацию о ее характеристиках. Тело кадра для управляющего кадра тестового запроса содержит идентификатор защищенного набора (SSID) интересующего базового набора служб и поддерживаемые скорости передачи. Максимальный размер данных тела кадра для управляющего кадра составляет 2312 байтов. Поскольку информация, содержащаяся в управляющем кадре тестового запроса, занимает меньше байтов, он является очень хорошим вариантом для того, чтобы вкладывать диагностическую информацию. Когда беспроводное устройство пытается присоединяться к беспроводной сети согласно стандарту IEEE 802.11, первоначально оно является как неаутентифицированным, так и неассоциированным. В этом состоянии, стандарт IEEE предоставляет доступ только к кадрам класса 1. Управляющий кадр тестового запроса является одним таким кадром класса 1. Следовательно, управляющий кадр тестового запроса может использоваться для диагностики, поскольку беспроводное устройство, которое не может подключаться к беспроводной сети, по-прежнему должно иметь возможность осуществлять доступ к управляющему кадру тестового запроса.
В некоторых вариантах осуществления, модифицированный управляющий кадр тестового запроса включает в себя, по меньшей мере, одно из следующего:
- конкретная для вновь добавленного беспроводного устройства информация, которая включает в себя номер беспроводного устройства и номер модели;
- состояние подключения вновь добавленного беспроводного устройства и ассоциированные ошибки;
- настройки подключения вновь добавленного беспроводного устройства, которые включают в себя идентификатор набора служб, номер канала и ключ защиты;
- предыстория предшествующих ошибок, встречающихся в момент, когда беспроводное устройство добавлено в сеть беспроводной связи.
Стандарт IEEE 802.11 идентифицирует три различных состояния (см. фиг. 8, стандарт IEEE 802.11, редакция 1999 года) работы для беспроводного устройства в беспроводной сети согласно стандарту IEEE 802.11. Эти состояния определяют пропускную способность для работы беспроводного устройства в обычном режиме и могут использоваться для диагностирования вероятной причины ошибки. В качестве иллюстративного примера, если беспроводное устройство находится в состоянии "аутентифицировано, неассоциировано", и ошибкой, встречающейся во время перехода в следующее состояние "аутентифицировано, ассоциировано", является "Отклонение ассоциирования, поскольку точка доступа не может обрабатывать дополнительные ассоциирующие станции", то эта информация может быть использована для того, чтобы диагностировать проблему корректно и предлагать пользователю удалять другие беспроводные устройства из беспроводной сети, чтобы вновь беспроводное устройство присоединялось к беспроводной сети.
В общем, настройки подключения вручную задаются пользователем на беспроводном устройстве и, следовательно, имеют предрасположенность к ошибкам при наборе. Эти виды ошибок могут захватываться посредством отправки заданных пользователем значений в инструментальное средство диагностики посредством их вложения в управляющий кадр тестового запроса. Именно поэтому шифрование информации в управляющем кадре тестового запроса может быть полезным, поскольку оно должно не допускать получение доступа посредством устройства перехвата сообщений к конфиденциальной информации, такой как ключ защиты.
Дополнительно, чтобы диагностировать проблемы, встречающиеся во время обычного режима работы беспроводного устройства, может быть полезным получать список последних встречающихся ошибок посредством вновь добавленного беспроводного устройства. Например, если такое устройство, как микроволновая печь включается, оно может вызывать помехи в беспроводной сети (в частности, в диапазоне 2,4 ГГц). Беспроводное устройство, надлежащим образом функционирующее до настоящего момента, начинает наблюдать отбрасывание множества пакетов данных вследствие помех, добавляемых в канал вследствие работы микроволновой печи. Эта информация может быть полезной для того, чтобы диагностировать причину проблемы, и она может сообщаться пользователю. Идентичный механизм может быть использован для того, чтобы сообщать о других связанных с беспроводным устройством проблемах, например, отказах оборудования.
Беспроводное устройство 150-k с нарушенным подключением отправляет модифицированный управляющий кадр тестового запроса согласно стандарту IEEE 802.11. Общий формат кадра MAC (управление доступом к среде) согласно стандарту IEEE 802.11 показывается на фиг. 4. Управляющие кадры согласно стандарту IEEE 802.11 соответствуют общему формату MAC-кадра. Управляющий кадр тестового запроса отправляется, чтобы получать больше информации о точке 120 доступа, с которой хочет соединяться маршрутизатор 140. Точка 120 доступа отвечает с управляющим кадром тестового ответа согласно стандарту IEEE 802.11. Формат управляющего кадра согласно стандарту IEEE 802.11 преобразуется в общий формат MAC-кадра, как показано на фиг. 5.
Ссылаясь на фиг. 5, DA является адресом назначения, SA является исходным адресом, и BSSID является идентификатором базового набора служб. В случае управляющего кадра тестового запроса DA является MAC-адресом широковещательной передачи, SA является MAC-адресом (исходным адресом) устройства, и BSSID является или конкретным BSSID точки доступа, или широковещательным BSSID. Формат тела кадра тестового запроса является таким, как показано на фиг. 6. Каждый информационный элемент имеет формат, показанный на фиг. 7.
Тело кадра может иметь размер в 2312 октетов (байтов). В общем, только некоторые из них используются для того, чтобы указывать обязательное тело кадра, а оставшиеся могут быть использованы для того, чтобы переносить специализированные сообщения при необходимости.
В раскрытом способе, специализированное сообщение может содержать конкретные для беспроводного устройства 150-k с нарушенным подключением подробности, в том числе, но не только, информацию об устройстве (имя устройства, номер модели), состояние подключения устройства, беспроводные параметры устройства (SSID, номер канала, ключ защиты) и конкретные для устройства ошибки. Поскольку настройка большинства беспроводных устройств выполняется вручную, вероятно, что пользователь делает ошибку при наборе при настройке беспроводного устройства. В момент, когда клиент вводит беспроводные параметры, такие как SSID, номер канала, ключ защиты, уведомление отредактированной пользователем информации инструментальному средству диагностики может быть использовано для того, чтобы верифицировать, что они действительно являются корректными. Поскольку предполагается, что инструментальное средство диагностики работает на беспроводном устройстве, которое уже установило беспроводное подключение, из этого следует, что инструментальное средство диагностики должно иметь корректный набор этих сетевых параметров, с которыми оно может сверять набор параметров, отправляемый посредством беспроводного устройства с нарушенным подключением.
Идентификатор базового набора служб сети беспроводной связи может задаваться равным уникальному идентификатору. Это может обеспечивать идентификацию модифицированного управляющего кадра тестового запроса. Это может уменьшать требования по обработке, поскольку инструментальное средство диагностики может игнорировать другие управляющие кадры тестового запроса.
Намеченное использование управляющего кадра тестового запроса согласно стандарту IEEE 802.11, редакция 1999 года состоит в том, что устройства беспроводной станции должны знать характеристики точки доступа, с которой они пытаются соединяться. Таким образом, в любой беспроводной сети имеется определенное число управляющих кадров тестового запроса, отправляемых посредством различных беспроводных устройств в различных случаях. Чтобы уменьшать нагрузку на инструментальное средство диагностики так, что оно не пытается обрабатывать все управляющие кадры тестового запроса, фактически предназначенные для точки доступа, уникальный BSSID (например, Philips Connected Plant Diagnostics) может быть определен, который может быть использован как посредством беспроводного устройства с нарушенным подключением, так и посредством инструментального средства диагностики.
В некоторых вариантах осуществления, анализ модифицированного управляющего кадра тестового запроса с использованием инструментального средства диагностики включает в себя, по меньшей мере, одно из следующего:
проверка того, находится ли IP-адрес вновь добавленного беспроводного устройства в автоматическом IP-диапазоне, и если да, логический вывод относительно того, что проблема или сервер протокола динамического конфигурирования хоста (DHCP) недоступен или фильтрация на уровне управления доступом к среде (MAC) активирована;
проверка того, существует ли отличие в номере канала или защитном фразовом пароле.
Если IP-адрес беспроводного устройства находится в автоматическом IP-диапазоне, это означает то, что оно не может получать IP-адрес из DCHP-сервера на беспроводной сети. Это может быть обусловлено либо временной недоступностью DHCP-сервера, либо активацией MAC-фильтрации в маршрутизаторе и отсутствием добавленного MAC-адреса вновь добавленного беспроводного устройства в списке разрешенных устройств. Поскольку предполагается, что инструментальное средство диагностики имеет доступ к беспроводной сети, оно затем может определять то, что из указанного является истинным (DHCP-сервер недоступен или MAC-фильтрация активирована), и помогать пользователю диагностировать проблему.
Поскольку параметры номера канала или защитного фразового пароля вводятся вручную пользователем на беспроводном устройстве, могут быть ошибки при наборе, и вследствие этого беспроводное устройство может не иметь возможности присоединяться к беспроводной сети. Поскольку инструментальное средство диагностики имеет доступ к корректным значениям для беспроводной сети, оно может сравнивать эти значения со значениями, введенными в беспроводное устройство, и сообщать пользователю, если они не совпадают.
Дополнительно, определенная причина проблемы и ассоциированное решение могут сообщаться пользователю. Это предоставляет возможность пользователю устранять определенную проблему и обеспечивать корректную работу вновь добавленного беспроводного устройства 150-k. Это может повышать уровни удовлетворенности пользователей и повышать показатель лояльности клиентов.
Дополнительно, в некоторых вариантах осуществления, запрос на предоставление услуг может быть инициирован, чтобы сообщать нефункциональность вновь добавленного беспроводного устройства. Определенная причина проблемы и ассоциированное решение предоставляются, по меньшей мере, в одно из следующего:
- конфигурационный диспетчер сети беспроводной связи;
- центр поддержки клиентов.
Это может упрощать автоматическое/полуавтоматическое устранение определенной проблемы. Пользователи, которые не понимают технологию, могут читать рекомендации инструментального средства диагностики сотрудникам центра обработки вызовов, которые затем могут направлять пользователя, чтобы корректировать проблему в беспроводной сети. Это дополнительно может помогать в быстрой обработке вызовов в службу поддержки клиентов. Это также может дополнительно помогать в понимании источника проблемы, тем самым снижая риск некорректных выводов, например, пользователь может прийти к заключению, что проблема/ошибка заключается в приобретаемом беспроводном устройстве, даже если источник проблемы/ошибки находится в конфигурации сети беспроводной связи. Это дополнительно может повышать уровни удовлетворенности пользователей и повышать показатель лояльности клиентов.
В некоторых вариантах осуществления, вновь добавленное беспроводное устройство 150-k является, по меньшей мере, одним из принтера, персонального компьютера, персонального цифрового устройства, карманного компьютера, ноутбука, цифрового телефона, цифрового видеопроигрывателя, цифрового аудиопроигрывателя или узла в беспроводной локальной вычислительной сети.
Раскрытый способ может быть реализован как программа (т.е. инструментальное средство диагностики), которая может быть выполнена на персональном компьютере, подключенном к сети 100 беспроводной связи. Альтернативно, программа может загружаться из веб-узла.
Модуль обнаружения может предоставляться в сети 100 беспроводной связи, как показано на фиг 8. Модуль обнаружения может быть выполнен с возможностью обнаруживать проблему в сети беспроводной связи в то время, когда беспроводное устройство вновь добавляется в сеть беспроводной связи, как раскрыто в вариантах осуществления. Модуль 800 обнаружения содержит модуль 810 вложения для вложения информации, ассоциированной с вновь добавленным беспроводным устройством 150-k, в протокол связи, причем вложенная информация включает в себя информацию об ошибках, с которыми сталкивается беспроводное устройство в момент, когда беспроводное устройство вновь добавляется в сеть беспроводной связи. Модуль обнаружения содержит передающий модуль 820, выполненный с возможностью передачи вложенной информации по сети 100 беспроводной связи в инструментальное средство 830 диагностики. Инструментальное средство диагностики дополнительно содержит анализатор 840 для анализа принимаемой вложенной информации и определения причины проблемы и ассоциированного решения. В некоторых вариантах осуществления, вновь добавленное беспроводное устройство 150-k может быть узлом в сети 100 беспроводной связи.
Подводя итог вышеупомянутому, раскрыт способ для обнаружения проблемы в сети беспроводной связи в момент, когда беспроводное устройство вновь добавляется в сеть беспроводной связи. Способ для обнаружения проблемы содержит вложение информации, ассоциированной с вновь добавленным беспроводным устройством, в протокол связи, причем вложенная информация включает в себя информацию об ошибках, с которыми сталкивается беспроводное устройство в момент, когда беспроводное устройство вновь добавляется в сеть беспроводной связи, передачу вложенной информации по сети беспроводной связи в инструментальное средство диагностики с использованием протокола связи и анализ принимаемой вложенной информации с использованием инструментального средства диагностики и определение причины проблемы и ассоциированного решения.
Раскрытый предмет изобретения может использоваться для обнаружения и диагностирования связанных с установлением беспроводного подключения проблем устройств с поддержкой беспроводного подключения. Настоящий предмет изобретения также может быть сделан частью существующего промышленного протокола для администрирования домашней сети, чтобы добавлять в него возможность обнаруживать и диагностировать связанные с устройством с поддержкой установления беспроводного подключения проблемы. Настоящий предмет изобретения также может использоваться для того, чтобы помогать пользователям-непрофессионалам легко устанавливать и управлять любым беспроводным устройством в домашней сети, и тем самым повышать показатель лояльности клиентов.
Хотя предмет изобретения проиллюстрирован подробно на чертежах и в вышеприведенном описании, такое иллюстрирование и описание должны считаться иллюстративными или примерными, а не ограничивающими; предмет изобретения не ограничивается раскрытыми вариантами осуществления. Другие разновидности раскрытых вариантов осуществления могут пониматься и выполняться специалистами в данной области техники, применяющими на практике заявленный предмет изобретения, из изучения чертежей, раскрытия и прилагаемой формулы изобретения. Использование глагола "содержит" и его спряжений не исключает присутствие элементов, отличных от изложенных в формуле изобретения или в описании. Упоминание элемента или этапа в единственном числе не исключает наличия большого количества таких элементов или этапов. Один модуль может удовлетворять функциям нескольких элементов, изложенных в формуле изобретения. Простой факт того, что определенные меры упомянуты в различных зависимых пунктах формулы изобретения, не означает того, чтобы комбинация этих мер не может быть использована с выгодой. Чертежи и описания должны рассматриваться только как иллюстративные и не ограничивать предмет изобретения. Любые номера ссылок в формуле изобретения не должны рассматриваться как ограничивающие объем.