呈現無線頻譜使用信息的製作方法
2023-05-11 21:12:01
優先權要求
本申請要求2014年10月22日提交的名稱為「presentingwireless-spectrumusageinformation」的美國申請14/521,173的優先權，其通過引用合併於此。
背景技術：
本說明書涉及呈現無線頻譜使用信息。
射頻(rf)頻譜是受限且有價值的資源。政府機構和監管機構通常控制頻譜的分配和使用，並且將部分頻譜的使用權出售或許可給無線服務提供商和其它類型的公共和私人實體。無線服務提供商使用分配給無線服務提供商的頻譜以例如在用於無線通信標準的頻帶中向終端用戶提供無線服務。
技術實現要素：
在一般方面，對無線頻譜使用進行監測，並且顯示地理區域的無線頻譜使用信息。
在一些方面，生成地理區域的無線頻譜使用的測量的表面測繪圖(surfaceplot)。該表面測繪圖是基於針對分布於地理區域上的無線頻譜監測位置處所檢測到的物理層信號的分析。通過顯示裝置的操作來將表面測繪圖疊加到地理區域的視圖上。所疊加的表面測繪圖在視覺上指示地理區域的視圖上的無線頻譜使用的測量的值。
在一些方面，裝置包括數據處理設備和顯示裝置。該數據處理設備被配置為生成地理區域的無線頻譜使用的測量的表面測繪圖。該表面測繪圖是基於針對分布於地理區域上的無線頻譜監測位置處所檢測到的物理層信號的分析。該顯示裝置被配置為將表面測繪圖疊加到地理區域的視圖上。所疊加的表面測繪圖在視覺上指示地理區域的視圖上的無線頻譜使用的測量的值。
在一些方面，無線頻譜分析系統包括通信系統、數據處理設備和顯示裝置。該通信系統被配置為從位於分布在地理區域上的無線頻譜監測位置處的無線頻譜分析裝置接收頻譜使用數據。頻譜使用數據是基於無線頻譜監測位置處所檢測到的物理層信號的分析。該數據處理設備被配置為基於頻譜使用數據來生成無線頻譜使用的測量的表面測繪圖。該顯示裝置被配置為將表面測繪圖疊加到地理區域的視圖上。所疊加的表面測繪圖在視覺上指示地理區域的視圖上的無線頻譜使用的測量的值。
在附圖和下面的描述中闡述了一個或多個實現的細節。根據說明書、附圖和權利要求書，其它特徵、目的和優點將是顯而易見的。
附圖說明
圖1是示出示例性無線頻譜分析系統的框圖。
圖2是示出示例性無線頻譜分析系統的架構的框圖。
圖3是示出無線頻譜分析裝置的示例性分布的框圖。
圖4是示出與無線頻譜分析裝置相關聯的示例性頻譜檢查(si)信息的框圖。
圖5是示出與無線頻譜分析裝置相關聯的示例性si信息的另一框圖。
圖6是示出示例性無線頻譜分析裝置的框圖。
圖7是示出無線頻譜分析裝置的示例性si信號路徑的框圖。
圖8是示出無線頻譜分析裝置的另一示例性si信號路徑的框圖。
圖9是示例性無線頻譜分析裝置的俯視圖。
圖10是圖9的示例性無線頻譜分析裝置900的天線910a-910d的示例性天線輪廓的俯視圖。
圖11是另一示例性無線頻譜分析裝置的俯視圖。
圖12是示出地理區域的無線頻譜使用的測量的示例性表面測繪圖的圖。
圖13是示出地理區域的無線頻譜使用的測量的另一示例性表面測繪圖的圖。
圖14是示出圖13的地理區域1310的無線頻譜使用的另一測量的示例性表面測繪圖的圖。
圖15是示出表示地理區域的無線頻譜使用的測量的表面測繪圖的示例性用戶界面(ui)的圖。
圖16a是示出圖15的示例性「變量」圖標1558的可選參數的示例性列表的圖；圖16b是示出圖15的示例性「子集」圖標1556的可選參數的示例性列表的圖1620；以及圖16c和16d是分別示出與圖15的示例性「開始時間」圖標1562和「停止時間」圖標1564相關聯的示例性文本框的圖。
圖17是示出被配置為顯示地理區域的無線頻譜使用信息的示例性手持裝置的圖。
圖18是示出被配置為顯示地理區域的無線頻譜使用信息的示例性頭戴式裝置的圖。
各附圖中的相同的附圖標記表示相同的元件。
具體實施方式
在這裡所描述的一些方面中，在空間和時間上監測和分析無線頻譜使用。例如，可以從在地理區域中的各位置處並行工作的多個無線頻譜分析裝置來聚集頻譜使用參數。地理區域可以相對較小或較大(例如，具有範圍從幾十或幾百米到數千米的半徑)，並且通常可以表示任何的關注區域(例如，建築物、城市街區、管轄區、人群、行業等)。在一些實例中，聚集的數據可以促進對頻譜使用的真實且全面的分析，並且提供對地理區域中的無線頻譜和其它資源的利用和質量的了解。
在一些實現中，監測和分析各種無線通信標準的無線頻譜使用。例如，無線頻譜分析裝置可以監測和分析諸如全球移動系統(gsm)以及gsm演進的增強數據率(edge)或egprs等的2g標準、諸如碼分多址(cdma)、通用移動電信系統(umts)和時分同步碼分多址(td-scdma)等的3g標準、諸如長期演進(lte)和高級lte(lte-a)等的4g標準、諸如ieee802.11等的無線區域網(wlan)或wifi標準、bluetooth(藍牙)、近場通信(nfc)、毫米通信、或者這些無線通信標準中的多個、或者其它類型的無線通信標準。在一些實現中，監測並分析其它類型的無線通信(例如，非標準化信號和通信協議)的無線頻譜使用。
在一些實例中，無線頻譜使用數據和相關信息可以由各種實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)各種實體。例如，無線頻譜使用數據可以由政府機構或監管當局(例如，聯邦通信委員會(fcc)等)、標準開發組織(例如，第三代合作夥伴計劃(3gpp)、電氣和電子工程師協會(ieee)等)、頻譜權所有方和被許可方、無線服務提供商、無線裝置和晶片製造商及供應商、無線服務的終端用戶、或者其它實體使用。
無線頻譜使用數據和相關信息可用於各種目的。例如，政府機構或監管當局可以使用該信息來更好地調節、控制並強制執行已經分配或尚未分配的頻譜使用權，標準開發組織可以使用該信息來選擇工作頻率並開發用以(例如，通過利用負載不高的頻帶並對擁塞的頻帶進行卸載)使頻譜負載均衡的標準，或者服務提供商可以使用該信息來優化或以其它方式改善系統硬體、軟體、服務或基礎設施。
利用更準確且更全面的頻譜使用數據，可以設計有針對性的方案以改善無線頻譜和其它資源的利用。在一些實例中，基於頻譜權所有方和被許可方或者無線服務提供商所擁有或進行工作所利用的頻帶的利用和質量，這些頻譜權所有方和被許可方或者無線服務提供商可以設計、修改或以其它方式管理自身的頻譜使用。例如，鑑於特定地理位置經受大量數據業務這一知識，無線服務提供商可以添加基站或者修改小區配置(例如，調整頻率復用方案)以適應該地理位置中的大數據業務。作為另一示例，鑑於一天中的特定時間與其它時間相比經受更大量的數據業務這一知識，無線服務提供商可以設計用於鼓勵在尖峰時間以外的時間內使用的促銷或策略。
在一些示例中，無線頻譜分析系統包括多個無線頻譜分析裝置(例如，頻譜檢查(si)盒)和數據聚集系統。無線頻譜分析裝置可以分布於地理區域內的各種位置。無線頻譜分析裝置可以監測並分析各個位置處的rf頻譜，並且將頻譜使用參數發送至數據聚集系統。數據聚集系統可以用作用於聚集、編譯並分析從無線頻譜分析裝置發送來的信息的中央後端系統。
在一些實現中，無線頻譜分析系統和個體無線頻譜分析裝置可以在頻域、時域或這兩者中進行各種類型的分析。例如，分析無線頻譜使用可以包括：在頻域中分析無線頻譜、在時域中分析無線信號、或者這兩者和其它類型的分析的組合。在一些情況下，無線頻譜分析裝置被配置為基於所檢測到的信號來確定帶寬、功率譜密度或其它頻率屬性。在一些情況下，無線頻譜分析裝置被配置為進行解調和其它操作以從時域中的無線信號提取內容(例如，無線信號中所包括的信令信息(例如，前導碼、同步信息、信道條件指示或wifi網絡的ssid/mac地址))。
在一些示例中，無線頻譜分析系統基於來自裝置的頻譜使用數據來提供頻譜使用報告。在一些示例中，頻譜使用報告可以包括頻域信息、時域信息、空間域信息或者這些信息與通過分析無線頻譜分析裝置所檢測到的無線信號而獲得的其它知識的組合。頻譜使用報告可以包括基於來自不同位置的所有多個無線頻譜分析裝置的數據的全局信息和更高級別的知識。例如，頻譜使用報告可以包括針對時間或空間的趨勢、統計數據、模式、覆蓋範圍、網絡性能或其它信息。在一些實現中，頻譜使用報告可以是基於特定用戶或實體的業務、偏好或其它屬性而定製或自定義的。在一些實例中，頻譜使用報告可以包括文本、數據、表格、圖表、圖形或無線頻譜使用的其它表示。
在一些示例中，可以將頻譜使用報告提供給用戶(例如，通過用戶接口)、存儲在資料庫中(例如用於分析或存檔目的)、傳送給訂閱方或其它實體(例如，政府機構或監管機構、標準開發組織、頻譜權利所有者和被許可方、無線服務提供商等)或者以其它方式輸出。例如，可以通過顯示裝置將頻譜使用數據呈現給用戶。顯示裝置可以是頭戴式裝置(例如，googleglass)、手持裝置(例如，智慧型手機、平板電腦、平板手機和膝上型計算機)或其它裝置(例如，臺式機、電視機等)的整體構件或者耦合至這些裝置。顯示裝置可以提供例如地理區域的無線頻譜使用的測量或度量的表面測繪圖。
在一些情況下，可以將表面測繪圖疊加到地理區域的視圖上。表面測繪圖可以包括例如輪廓樣式測繪圖或溫度樣式測繪圖(例如，熱圖)，其在視覺上指示在地理區域上的不同位置處的無線頻譜使用的不同測量值。可以例如通過將表面測繪圖繪製為地理區域的地圖或圖像中的附加層來疊加表面測繪圖。附加層可以是在地理區域的視圖中可見的網格、半透明形式或其它類型的圖形元素。附加層可以與地圖、圖像或裸眼視圖對準(例如，基於參考點)，使得表面測繪圖的大小和取向與地理區域的視圖的大小和取向匹配。表面測繪圖和地理區域的視圖之間的視覺對準可以提供地理區域的無線頻譜使用值的視覺指示。
在一些示例中，大量無線頻譜分析裝置可用在地理區域內的區別位置處，以同時監測各區別位置處的無線頻譜使用。因此，可以同時或者在重疊時間段內檢查各種位置處的rf信號，從而可以提供該地理區域內的頻譜使用的更準確且更全面的檢查。在一些情況下，無線頻譜分析裝置通過針對寬頻率範圍「收聽」或「觀察」rf信號並處理該無線頻譜分析裝置所檢測到的rf信號，來監測無線頻譜分析裝置各自的位置處的無線頻譜使用。可能存在沒有檢測到rf信號的時間，並且在無線頻譜分析裝置的本地環境中檢測到rf信號時，該裝置可以(例如，間或地或連續地)處理這些rf信號。
在許多實例中，無線頻譜分析裝置可以檢測由其它實體或系統或者在其它實體或系統之間(例如，在特定頻率或頻率集合上)發送來的無線信號或者由自然現象發送來的無線信號。這些無線信號的源、目的地、上下文和性質可以改變。因此，無線頻譜分析裝置可以監測各種系統、實體或現象的無線頻譜使用，並且這裡所述的系統不限於監測任何特定類型或類別的系統或協議。
在一些情況下，無線頻譜分析裝置可被實現為成本相對低、緊湊且輕量的裝置。在一些實例中，小型化和便攜性可以擴大無線頻譜分析系統的適用性並增強其靈活性。在一些實例中，無線頻譜分析裝置可以放置於或連接至蜂窩系統的微微/毫微微小區盒、wifi接入點或基站、交通工具、路由器、移動裝置(例如，智慧型電話、平板電腦等)、計算機、物聯網(例如，機器對機器(m2m))模塊、線纜數據機盒、家庭用具電子盒(例如，tv、數據機、dvd、視頻遊戲站、膝上型電腦、廚房用具、印表機、照明器具、電話、時鐘、調溫器、火災檢測單元、co2檢測單元等)、或者其它場所。
在一些實現中，無線頻譜分析裝置可以現場對原始數據(例如，所檢測到的rf信號)進行計算和分析，以提取相關信息的摘要(例如，頻譜使用參數)。在一些實現中，代替將原始數據發送至數據聚集系統，無線頻譜分析裝置發送從原始數據所提取的摘要，這樣可以減少數據業務，降低功耗(在適用的情況下，可以延長電池壽命)，並且提供其它優點。在一些情況下，例如根據請求或在其它實例中，可以將原始數據發送至數據聚集系統。
在一些實現中，無線頻譜分析裝置和數據聚集系統之間的通信例如可以基於網際網路協議(ip)傳輸或其它標準數據傳輸協議，從而可以提供更加高效的數據傳輸。通常，可以隨時從無線頻譜分析裝置向數據聚集系統發送消息。例如，該發送可以通過所檢測到的rf頻譜的使用來觸發、利用來自數據聚集系統的請求來發起、根據預定安排或周期性間隔來發送、或者採用其它方式。在一些實例中，聚集系統可以從特定無線頻譜分析裝置請求數據。
在一些示例中，可以從後端系統部署並控制無線頻譜分析裝置。例如，無線頻譜分析裝置可以在不要求現場的技術人員對裝置進行操作的情況下進行工作。在一些實現中，數據聚集系統或其它類型的中央控制系統例如可以執行控制操作以配置或升級無線頻譜分析裝置。在一些實例中，控制系統可以請求配置信息或者在任何特定無線頻譜分析裝置上運行內部測試。
圖1是示出示例無線頻譜分析系統100的框圖。圖1所示的示例無線頻譜分析系統100包括無線頻譜分析裝置110(表示為si盒)的網絡和數據聚集系統115。如圖1所示，多個(例如，數十個、數百個或數千個)無線頻譜分析裝置110可以分布在包括一個或多個蜂窩網絡的多個小區105的地理區域中，其中在各小區105中存在多個無線頻譜分析裝置110。在一些實現中，無線頻譜分析裝置110可以分布在其它地理區域中、例如不包括蜂窩網絡的區域中。無線頻譜分析裝置110可以彼此相同或相似；或者無線頻譜分析系統100可以包括各種不同的無線頻譜分析裝置110。
如圖1所示，各小區105包括一個或多個基站120，其中這一個或多個基站120與蜂窩網絡(例如，蜂窩語音網絡、蜂窩數據網絡等)中的用戶設備(例如，蜂窩電話等)相互作用。各小區105通常包括單個基站120。通常，基於期望的小區覆蓋範圍來確定地理區域中的基站的密度，並且在小區規劃階段計算該密度，因而一旦部署了基礎設施，則該密度保持相對固定。
基站120通常向廣泛區域內(例如，小區105整體內)的移動裝置提供無線服務。如此，基站120需要足夠的功率以在相對大的區域內發送信號，例如以提供令人滿意的小區覆蓋範圍。基站通常使用功耗的數量級約為10瓦～100瓦以上的高功率處理器或高功率組件的陣列，並且可能需要冷卻系統以維持基站的工作溫度。由於這些原因以及其它原因，基站經常是大型昂貴系統。例如，蜂窩基站經常包括塔上安裝的多個天線以及塔的基部附近的具有電子器件的建築物，並且在一些實例中，蜂窩基站的成本可能在$100000～$1000000以上的範圍。
在所示示例中，無線頻譜分析裝置110將頻譜使用信息提供至數據聚集系統115。例如，無線頻譜分析裝置110可以將消息(例如，ip包、乙太網幀等)經由ip雲網絡、乙太網或其它通信系統發送至數據聚集系統115。例如，除基站120所支持的蜂窩網絡外(或者包括蜂窩網絡)，無線頻譜分析系統100可以利用現有通信和電力基礎設施(例如，公共網絡、私有網絡、廣域網等)。
示例無線頻譜分析裝置110可以是各自監測並分析本地區域中的無線信號的模塊化或獨立裝置。在一些情況下，無線頻譜分析裝置110專用於提供頻譜使用數據，而不(例如，向用戶設備)提供蜂窩服務、支持基站120的操作或者以其它方式作為蜂窩網絡的組件進行工作。例如，無線頻譜分析裝置110可以包括用於檢測並分析無線信號的專用硬體(例如，定製電路、定製晶片組等)和專用軟體(例如，信號處理和分析算法)。
在一些實例中，無線頻譜分析裝置110以低功耗(例如，平均為約0.1或0.2瓦以下)進行工作，並且這些無線頻譜分析裝置110可以相對小並且廉價。在一些示例中，個體無線頻譜分析裝置可以小於典型的個人計算機或膝上型計算機，並且可以在各種環境下進行工作。在一些情況下，無線頻譜分析裝置是可以安裝在辦公室空間中、城市基礎設施上、住宅區域中、交通工具上或在其它位置中的模塊化可攜式緊湊裝置。在一些情況下，可以用小於$100製造無線頻譜分析裝置，儘管實際成本將發生改變。
在圖1所示的示例中，無線頻譜分析裝置110與基站120相比在地理上分布得更加密集。如此，在一些實例中，無線頻譜分析裝置110可以以更高的位置解析度和精度來檢查無線頻譜。作為特定示例，1000個無線頻譜分析裝置110可以放置在城市內的各種位置，其中在各小區105各自的區域內存在約50個無線頻譜分析裝置110，儘管實際數量將針對個體應用而發生改變。各無線頻譜分析裝置110駐留於區別位置(即，在物理上與其它無線頻譜分析裝置110的位置可區分開的位置)。
例如，可以基於地理區域的面積、人口、位置或其它因素來確定該地理區域中的無線頻譜分析裝置110的密度。例如，在一些實例中，市區中的無線頻譜分析裝置110的密度可可以高於郊區中的無線頻譜分析裝置110的密度。在一些情況下，由於無線頻譜分析裝置110的成本相對低且其大小較小，因此示例無線頻譜分析裝置110可以分布在小區105或其它關注區域的各處，以提供用於監測並分析該區域各處的無線頻譜使用的更為經濟的解決方案。
在一些情況下，可以在系統結構和管理方面的靈活度高的情況下實現無線頻譜分析系統100。例如，無線頻譜分析系統100可以是能夠相對容易地進行重新定位的可攜式即插即用裝置，並且可以在各種位置進行工作。在一些示例中，無線頻譜分析裝置110具有標準通信接口(例如，乙太網、wifi、usb等)，並且接受標準電力或者利用電池電力進行工作。因此，無線頻譜分析系統100的配置(例如，無線頻譜分析系統100的總數、密度和相對位置)可以適應各種環境，並且例如可以間或地進行修改或調整。
示例數據聚集系統115可以接收從無線頻譜分析裝置110發送來的頻譜使用信息(包括測量值、相關信息的摘要等)，存儲該頻譜使用信息(例如，存儲在資料庫中)，並且執行用於處理來自資料庫的聚集數據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線頻譜分析裝置110相關聯的趨勢、統計數據、覆蓋範圍、網絡使用或任何其它的本地或全局信息。數據聚集系統115還可以控制無線頻譜分析裝置110的操作，並且例如單獨與這些無線頻譜分析裝置110進行交互，以提供軟體更新、請求特定數據或進行其它控制操作。
圖2是示出示例無線頻譜分析系統200的架構的框圖。無線頻譜分析系統200可以表示圖1的無線頻譜分析系統100或其它無線頻譜分析系統。示例無線頻譜分析系統200包括多個無線頻譜分析裝置110、ip網絡220和主控制器230。無線頻譜分析系統200可以包括附加或不同的組件。在一些實現中，無線頻譜分析系統可以如圖2所示或以其它適當方式進行設置。
在圖2所示的示例中，各無線頻譜分析裝置110被實現為空間坐標為(xi,yi,zi)的各個物理位置處的頻譜檢查(si)盒，其中i在1～l(l是無線頻譜分析裝置110的數量)的範圍內改變。在一些實現中，各si盒可以包括識別該si盒的位置坐標的全球定位系統(gps)或其它位置識別系統，或者可以以其它方式識別位置坐標。在一些實現中，各si盒具有唯一標識符，並且該標識符可以與位置標識符或位置坐標相關聯。
示例si盒可以在頻域和時域這兩者中監測並分析無線頻譜，並且進行關聯的地理位置處可利用的無線通信服務的深入分析。例如，si盒可以在任何給定時間在si盒的位置周圍的本地無線環境中檢測rf信號。在一些實例中，si盒可以識別數據包和幀，提取同步信息、小區和服務標識符以及rf信道的質量測量值(例如，信道質量指示(cqi))，並且si盒可以基於si盒所檢測到的rf信號的這些和其它控制信息以及業務數據來得出頻譜使用參數。rf信號的控制信息和業務數據可以包括與諸如2ggsm/edge、3g/cdma/umts/td-scdma、4g/lte/lte-a、wifi、bluetooth等的無線通信標準相對應的物理層和介質訪問(mac)層信息。(例如，針對特定頻率或特定帶寬等的)頻譜使用參數可以包括所檢測到的rf信號的功率、所檢測到的rf信號的信噪比、所檢測到的rf信號具有最大功率的頻率或者其它參數。在一些實現中，si盒可以識別rf幹擾發射機和幹擾源、或其它類型的信息。
在圖2所示的示例中，利用數據聚集或中央控制系統(例如，主控制器230)來聚集來自si盒的數據(例如，頻譜使用參數或其它信息)。在一些實現中，例如，利用主控制器230通過經由ip網絡(例如，ip網絡220)接收從si盒發送來的消息，來聚集來自si盒的數據。在一些實現中，si盒經由本地網絡(例如，本地網際網路202或204)連接至ip網絡220。si盒可以利用本地有線網絡214或無線網絡212連接至本地網絡。有線網絡214例如可以包括乙太網、xdsl(x-數字用戶線路)、光學網絡或其它類型的有線通信網絡。無線網絡212例如可以包括wifi、bluetooth、nfc或其它類型的本地無線網絡。在一些實現中，一些si盒使用一個或多個廣域網206直接連接至ip網絡220。廣域網206例如可以包括蜂窩網絡、衛星網絡或其它類型的廣域網。
示例主控制器230可以包括在圖1的數據聚集系統115或其它後端系統中。主控制器230可以是包括一個或多個計算裝置或系統的計算系統。主控制器230或其組件中的任何組件可以位於數據處理中心、計算設施或其它位置處。在所示示例中，主控制器230可以遠程地控制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盒聚集信息，升級si盒軟體，監測si盒的狀態等。例如，主控制器230可以將軟體更新發送至一些或全部的si盒。
在圖2所示的示例中，主控制器230可以例如基於si盒的位置或狀態、其相鄰的si盒或其它因素，將si盒置於一個或多個校準或測試模式，重置si盒內的各種元件，或者根據需要對任何個體si盒進行配置。在一些示例中，si盒的狀態可以包括：(i)si盒的溫度；(ii)si盒的當前功耗；(iii)從si盒流回至主控制器230的數據速率；(iv)si盒周圍的本地wifi信號的信號強度、ssid或mac地址；(v)(例如，si盒中的內部gsp單元所檢測到的)si盒的位置；(vi)提供與si盒或其周圍的si盒的狀態有關的信息的信號(例如，經由網絡所傳輸的ip包、控制信令)。主控制器230可以監測si盒的附加的或不同的狀態。
在一些實現中，主控制器230可以包括或連接至通信系統，其中該通信系統用於接收從si盒發送來的頻譜檢查信息(例如，頻譜使用參數、針對各個頻譜使用參數的空間和時間坐標、si盒的狀態等)。主控制器230可以包括或連接至數據分析系統236，其中該數據分析系統236可以聚集(例如，收集、編譯或以其它方式管理)來自多個si盒的頻譜檢查信息，並且基於來自si盒的頻譜使用參數來生成針對地理區域的頻譜使用報告。
在一些實例中，可以在數據接口238上呈現頻譜使用報告，以向用戶呈現針對si盒的各種位置的無線頻譜的使用、質量或其它信息。例如，頻譜使用報告可以表示在rf頻譜內的多個帶寬中的各帶寬中所檢測到的無線業務水平、針對多個無線通信標準所檢測到的無線業務水平、地理區域中的無線頻譜使用的空間和時間分布、或者其它信息。業務水平例如可以包括吞吐量、數據速率、峰值和谷值、或者頻譜使用信息的其它統計量(例如，平均值和方差)。頻譜使用報告例如可以包括示出所檢測到的無線業務水平vs空間和時間的表格、圖表和圖。例如，頻譜使用報告可以包括示出地理區域內的無線譜使用的空間分布的圖或地圖(例如，如圖3～5所示)。頻譜使用報告可以包括示出無線頻譜使用的時間分布或趨勢的(例如，示出一天、一個月或一年內的峰值、平均值或谷值業務量的)柱狀圖或表格。
在一些實現中，數據分析系統236可以分析實時數據、歷史數據或這兩者的組合，並且確定針對地理區域的頻譜使用參數。例如，數據分析系統236可以確定si盒所接收到的無線信號的源位置；並且所生成的頻譜使用報告可以包括源位置的指示。
圖3和4示出地理區域中的無線頻譜使用的示例空間和時間分布的方面；圖5示出用於確定源位置的示例技術的方面。在一些實例中，相似或相關信息可以包括在主控制器230所生成的頻譜使用報告中並且向用戶進行顯示。在一些實現中，頻譜使用報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(xi,yi,zi)，並且可以監測並分析各自的地理位置(xi,yi,zi)處的無線頻譜。各si盒可以將頻譜檢查(si)信息發送至數據聚集系統(例如，圖2的主控制器230)。si信息例如可以包括頻譜數據(例如，頻譜使用參數)、針對各頻譜使用參數的位置和時間信息、si盒的狀態信息或者其它信息。例如，該位置和時間信息可以包括si盒的空間坐標(例如，(xi,yi,zi)或其它坐標)或者獲得各個頻譜使用參數的時間坐標(例如，一天中的時間)。示例框圖300示出si盒的空間坐標並且用作地理區域中的si盒的空間分布的地圖。在一些實現中，可以將各si盒的si信息疊加在圖300上並且例如顯示給用戶。
圖4是示出與圖3所示的si盒相關聯的示例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盒各自的空間坐標鄰接的位置或者顯示在這些空間坐標的上方。所顯示的si信息410可以包括上述的一些或全部類型的si信息。例如，可以顯示頻譜使用參數中的一個或多個。在一些實現中，還可以顯示各個頻譜使用參數的時間坐標。該信息針對各個有區別的si盒可以相同、相似或不同。由於可以在中央位置(例如，主控制器230)處聚集si信息410，因此可以使多個si盒的si信息410相關、對多個si盒的si信息410進行比較、插值或其它操作以得出更多信息。例如，可以基於能夠檢測到源信號的si盒的si信息來確定源信號的相對位置。可以得出附加或不同的信息。
圖5是示出與圖3所示的si盒相關聯的示例si信息的另一框圖500。在該示例中，顯示一個或多個頻率處所檢測到的信號功率作為針對各位置處的各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的信號的測量功率分別表示為p信號,1510、p信號,3520、p信號,2530和p信號,4540。基於多個si盒的測量功率水平，例如，可以利用(例如，中央控制器的)數據分析系統來自動估計頻率為f的信號505的源位置。例如，可以基於以si盒的位置(例如，(x1,y1,z1)、(x2,y2,z2)、(x3,y3,z3)和(x4,y4,z4))為中心的多個圓弧的交點來確定信號505的源位置。可以基於p信號,1510、p信號,3520、p信號,2530和p信號,4540、與多個si盒各自有關的本地無線環境中的各路徑損耗、陰影效應或其它傳播條件來確定各圓弧的半徑。因此，可以在示例地圖500上精確地定位並示出rf信號的源位置以供可視化。
圖6是示出示例無線頻譜分析裝置600的框圖。在一些情況下，圖1～5的si盒可被實現為圖6所示的示例無線頻譜分析裝置600或其它類型的無線頻譜分析裝置。示例無線頻譜分析裝置600包括殼體610、rf接口612、電源管理子系統620、信號分析子系統(例如，si子系統630等)、cpu640、存儲器650、通信接口、輸入/輸出接口642(例如，usb連接)、gps接口648以及一個或多個傳感器(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)。無線頻譜分析裝置600可以包括附加或不同的組件和特徵，並且無線頻譜分析裝置的特徵可以如圖6所示進行設置或採用其它適當配置。
在一些實現中，殼體610可以是容納無線頻譜分析裝置600的rf接口612、電源管理子系統620、信號分析子系統、通信接口和其它組件的可攜式殼體。殼體可以由塑料、金屬、複合材料或者這些和其它材料的組合製成。殼體可以包括通過模製、機械加工、擠壓成型或其它類型的工藝所製造的組件。在一些實現中，無線頻譜分析裝置600可以連接至其它裝置(例如，蜂窩系統的微微/毫微微小區盒、wifi接入點或基站、交通工具、路由器、移動裝置、調溫器等)，或者與該其它裝置集成。例如，無線頻譜分析裝置600的殼體610可以安裝至、併入或以其它方式連接至其它裝置。可選地，殼體610可以是僅容納無線頻譜分析裝置600的組件的專用殼體。
在一些實現中，可以優化或以其它方式配置殼體610和殼體610內的組件的設計和設置以監測並分析無線頻譜使用。例如，可以針對檢測並分析rf信號來優化這些組件的大小、取向和相對位置，並且該裝置在容納所有所需組件的情況下可以是緊湊型的。在一些實例中，殼體610的數量級例如可以約為10×10×4cm3；或者可以使用其它大小的殼體。
在一些實現中，rf接口612被配置為在無線頻譜分析裝置600周圍的本地無線環境中檢測rf頻譜的多個帶寬中的rf信號。rf接口612可以包括天線系統和被配置為處理各個帶寬中的rf信號的多個無線電路徑。在圖6所示的示例中，rf接口612包括天線622a、rf無源元件624、rf有源元件626和無源元件628。rf無源元件624例如可以包括匹配元件、rf開關和濾波器。rf有源元件626例如可以包括rf放大器。rf有源元件626之後的無源元件628例如可以包括濾波器、匹配元件、開關和平衡-不平衡轉換器(balun)。
在一些示例中，信號分析子系統可被配置為基於rf信號來識別頻譜使用參數。信號分析子系統可以包括無線電、數位訊號處理器(dsp)、存儲器和用於提取頻譜參數並分析rf頻譜的其它組件。在一些實現中，rf接口612和信號分析子系統的組合可被稱為頻譜檢查(si)信號路徑，針對圖7更詳細說明該頻譜檢查(si)信號路徑。
無線頻譜分析裝置600的通信接口可被配置為將頻譜使用參數或其它si信息發送至遠程系統(例如，圖2的主控制器230)。通信接口可以包括一個或多個無線接口632(例如，wifi連接、蜂窩連接等)、至本地網絡的有線接口646(例如，乙太網連接、xdsl連接等)或者其它類型的通信鏈路或信道。這些通信接口可以共用或復用共通的天線(例如，使用天線陣列)，或者這些通信接口各自可以具有有區別的專用天線。
無線接口632和有線接口646各自可以包括用以與區域網或廣域網進行通信的數據機。例如，無線接口632和有線接口646可以經由區域網或廣域網來將si信息發送至數據聚集系統(例如，圖2的主控制器230)並且從數據聚集系統接收控制信息(例如，軟體更新)。在一些實現中，無線頻譜分析裝置可以配備有這些通信接口中的任意一個或這兩者。有線接口646可以使得示例無線頻譜分析裝置600能夠利用(例如，建築物內的)現有的有線通信基礎設施和有線通信的大傳輸容量(例如，光學網絡所提供的大帶寬、先進的數字用戶線技術等)。無線接口632可以增強示例無線頻譜分析裝置600的移動性和靈活性，使得無線頻譜分析裝置600可以使用bluetooth、wifi、蜂窩、衛星或其它無線通信技術來在各種位置和時間傳送si信息。
在一些實現中，無線接口632和rf接口612可以共享硬體或軟體組件(或這兩者)。在一些實現中，無線接口632和rf接口612可以是單獨實現的。在一些實現中，rf接口612主要負責信號接收而不是發送，並且rf接口612可以利用專用低功率電路來實現，因而降低了無線頻譜分析裝置600的整體功耗。
電源管理子系統620可以包括用於向無線頻譜分析裝置600提供電源並管理無線頻譜分析裝置600的電源的電路和軟體。在一些實現中，電源管理子系統620可以包括電池接口和一個或多個電池(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型的內部電源)。電池接口可以連接至調節器，其中該調節器可以輔助電池將直流電力提供至無線頻譜分析裝置600。如此，無線頻譜分析裝置600可以包括自備電源並且可以在任意位置處使用，而無需其它外部能量源。附加地或可選地，電源管理子系統620可以包括從外部源(例如，交流電源、適配器、轉換器等)接收電力的外部電源接口。如此，可以將無線頻譜分析裝置600插入到外部能量源。
在一些實現中，電源管理子系統620可以監督並管理無線頻譜分析裝置600的功耗。例如，電源管理子系統620可以監測無線頻譜分析裝置600的rf接口612、通信接口、cpu640和其它組件的功耗，並且例如將無線頻譜分析裝置600的功耗狀態報告至中央控制器。在一些實現中，無線頻譜分析裝置600可被設計成具有低功耗，並且電源管理子系統620可被配置為在功耗超過閾值的情況下，向中央控制器發送警報或者幹預無線頻譜分析裝置600的操作。電源管理子系統620可以包括附加或不同的特徵。
cpu640可以包括例如可以執行指令以管理無線頻譜分析裝置600的操作的一個或多個處理器、或者其它類型的數據處理設備。cpu640可以進行或管理針對圖1～5所述的無線頻譜分析裝置的操作中的一個或多個。在一些實現中，cpu640可以是si子系統630的一部分。例如，cpu640可以處理、計算並以其它方式分析(例如，來自rf接口612的)所測量到的無線頻譜數據。在一些情況下，cpu640可以執行或解釋存儲器650中所包含的軟體、腳本、程序、功能、可執行程序或其它模塊。
輸入/輸出接口642可以連接至輸入/輸出裝置(例如，usb閃速驅動器、顯示器、鍵盤或其它輸入/輸出裝置)。輸入/輸出接口642可以輔助例如無線頻譜分析裝置600和外部存儲器或顯示裝置之間的經由諸如串行鏈路、並行鏈路、無線鏈路(例如，紅外線、射頻等)或者其它類型的鏈路等的通信鏈路的數據傳送。
存儲器650例如可以包括隨機存取存儲器(ram)、存儲裝置(例如，可寫式只讀存儲器(rom)等)、硬碟或其它類型的存儲介質。存儲器650可以存儲與無線頻譜分析系統中的無線頻譜分析裝置600、主控制器和其它組件的操作相關聯的指令(例如，計算機代碼)。存儲器650還可以存儲利用無線頻譜分析裝置600上運行的一個或多個應用程式或者虛擬機可以解譯的應用程式數據和數據對象。存儲器650例如可以存儲無線頻譜分析裝置600的位置數據、環境數據和狀態數據、無線頻譜數據以及其它數據。
在一些實現中，可以通過從其它源(例如，經由數據網絡從中央控制器、從cd-rom、或者以其它方式從其它計算機裝置)加載程序來對無線頻譜分析裝置600進行編程或更新(例如，重新編程)。在一些實例中，中央控制器根據預定安排或以其它方式，在軟體更新變得可用時將這些更新推送至無線頻譜分析裝置600。
圖7是示出示例頻譜檢查(si)信號路徑700的框圖。si信號路徑700包括rf接口710(例如，表示為無線電路徑a)和頻譜分析子系統705。圖6的無線頻譜分析裝置600的rf接口612可被實現為圖7的示例rf接口710或者可以以其它方式來實現。圖6的無線頻譜分析裝置600的si子系統630可被實現為圖7的示例頻譜分析子系統705或者可以以其它方式來實現。在一些情況下，si信號路徑700可以進行監測並分析無線頻譜使用所需的所有操作。例如，si信號路徑700可以進行典型的無線接收器的諸如解調、均衡、信道解碼等的功能。si信號路徑700可以支持各種無線通信標準的信號接收並且訪問用於分析無線頻譜使用的頻譜分析子系統705。
在所示示例中，rf接口710可以是用於檢測並處理rf信號的寬帶或窄帶前端晶片組。例如，rf接口710可被配置為在無線通信標準的一個或多個頻帶的寬頻譜或者特定頻帶內的窄頻譜中檢測rf信號。在一些實現中，si信號路徑700可以包括一個或多個rf接口710以覆蓋關注頻譜。針對圖8說明這種si信號路徑的示例實現。
在圖7所示的示例中，rf接口710包括一個或多個天線722、rf多路復用器720或功率合成器(例如，rf開關)、以及一個或多個信號處理路徑(例如，「路徑1」730、…、「路徑m」740)。天線722可以是多埠天線或單埠天線。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或多個的組合。天線722連接至rf多路復用器720。在一些實現中，rf接口710可被配置為使用一個或多個天線722以基於單輸入單輸出(siso)、單輸入多輸出(simo)、多輸入單輸出(miso)或多輸入多輸出(mimo)技術來檢測rf信號。
在一些實現中，si盒的本地環境中的rf信號可被天線722拾取並被輸入至rf多路復用器720。根據需要分析的rf信號的頻率，可以將從rf多路復用器720輸出的信號702路由至處理路徑(即，「路徑1」730、…,、「路徑m」740)其中之一。這裡，m是整數。各路徑可以包括有區別的頻帶。例如，「路徑1」730可用於1ghz～1.5ghz的rf信號，而「路徑m」可用於5ghz～6ghz的rf信號。多個處理路徑可以分別具有中心頻率和帶寬。多個處理路徑的帶寬可以相同或不同。相鄰的兩個處理路徑的頻帶可以重疊或不相交。在一些實現中，可以基於不同的無線通信標準(例如，gsm、lte、wifi等)所分配到的頻帶來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責檢測特定無線通信標準的rf信號。作為示例，可以使用「路徑1」730來檢測lte信號，而可以使用「路徑m」740來檢測wifi信號。
各處理路徑(例如，「處理路徑1」730、「處理路徑m」740)可以包括一個或多個rf無源元件和rf有源元件。例如，處理路徑可以包括rf多路復用器、一個或多個濾波器、rf解多路復用器、rf放大器和其它組件。在一些實現中，可以將從rf多路復用器720輸出的信號702應用於處理路徑中的多路復用器(例如，「rf多路復用器1」732、…、「rf多路復用器m」742)。例如，如果選擇「處理路徑1」730作為針對信號702的處理路徑，則可以將信號702饋送至「rf多路復用器1」732。rf多路復用器可以在來自第一rf多路復用器720的信號702和頻譜分析子系統705所提供的rf校準(cal)音調738之間進行選擇。「rf多路復用器1」732的輸出信號704可以進入濾波器(濾波器(1,1)734a、…、濾波器(1,n)734n，其中n是整數)其中之一。濾波器還將處理路徑的頻帶分割成較窄的關注頻帶。例如，可以將「濾波器(1,1)734a」應用於信號704以產生濾波信號706，並且可以將該信號706應用於「rf解多路復用器1」736。在一些實例中，信號706可以在rf解多路復用器中放大。然後，可以將放大後的信號708輸入至頻譜分析子系統705。
頻譜分析子系統705可被配置為將所檢測到的rf信號轉換成數位訊號，並且基於所檢測到的rf信號來進行用以識別rf頻譜的頻譜使用參數的數位訊號處理。頻譜分析子系統705可以包括一個或多個si無線接收(rx)路徑(例如，「si無線電rx路徑1」750a、「si無線電rx路徑m」750m)、dsp頻譜分析引擎760、rf校準(cal)音調生成器770、前端控制模塊780和i/o790。頻譜分析子系統705可以包括附加或不同的組件和特徵。
在所示示例中，將放大後的信號708輸入至「si無線電rx路徑1」750a，其中該「si無線電rx路徑1」750a將信號708降頻轉換成基帶信號並應用增益。然後，可以經由模數轉換器來對降頻轉換得到的信號進行數位化。可以將數位化後的信號輸入至dsp頻譜分析引擎760。dsp頻譜分析引擎760例如可以(例如，基於無線通信標準的規格來)識別數位訊號中所包括的包和幀，讀取數位訊號中所嵌入的前導碼、頭部或其它控制信息，確定一個或多個頻率處或整個帶寬內的信號的信號功率和snr、信道質量和容量、業務水平(例如，數據速率、重傳率、延遲、丟包率等)、或者其它頻譜使用參數。例如，可以將dsp頻譜分析引擎760的輸出(例如，頻譜使用參數)應用到i/o790並進行格式化，以經由無線頻譜分析裝置的一個或多個通信接口來將頻譜使用參數發送至數據聚集系統。
rf校準(cal)音調生成器770可以生成用於進行無線電rx路徑(例如，「無線電rx路徑1」750a、...、「無線電rx路徑m」750m)的診斷和校準的rf校準(cal)音調。例如，可以針對線性和帶寬來校準無線電rx路徑。
圖8是示出無線頻譜分析裝置的si信號路徑800的另一示例實現的框圖800。在一些實例中，si信號路徑可以包括連接至多個不同天線的一個以上的rf接口(無線電路徑)。在圖8所示的示例中，si信號路徑800包括各自連接至頻譜分析子系統830的無線電路徑a810和無線電路徑b820。無線電路徑a810和無線電路徑b820可以是以與圖7的rf接口或無線電路徑a710相似的方式來配置的，或者無線電路徑a810和無線電路徑b820可以是以其它方式來配置的。無線電路徑a810和無線電路徑b820可以具有相同或不同的配置，從而例如針對無線頻譜監測和分析覆蓋相同或不同的頻帶。
圖9是示例無線頻譜分析裝置900的頂視圖。在一些情況下，圖1～5的si盒可被實現為圖9所示的示例無線頻譜分析裝置900或其它類型的無線頻譜分析裝置。圖9中的示例無線頻譜分析裝置900可以包括圖6～7所示的特徵中的一些或全部，或者圖9的無線頻譜分析裝置900可以包括更少的、附加的或不同的特徵。無線頻譜分析裝置900可以包括例如連接至無線頻譜分析裝置900的殼體內的一個或多個rf接口的一個或多個天線。例如，示例無線頻譜分析裝置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置在無線頻譜分析裝置900上以接收rf信號。圖9所示的示例無線頻譜分析裝置900包括放置於相對於無線頻譜分析裝置900的中心彼此相差90度的位置的四個天線910a～910d。在一些實例中，例如，基於天線總數、天線輪廓、無線頻譜分析裝置900的位置和取向或者其它因素，可以按不同的分離程度、取向或位置來設置天線。
圖10是圖9的示例無線頻譜分析裝置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，可以基於關注的頻率或頻帶、期望的天線增益或其它因素來選擇或以其它方式配置天線輪廓920a～920d。
圖11是另一示例無線頻譜分析裝置1100的頂視圖。在一些情況下，圖1～5的si盒可被實現為圖11所示的示例無線頻譜分析裝置1100或其它類型的無線頻譜分析裝置。圖11中的示例無線頻譜分析裝置1100可以包括圖6～10所示的特徵中的一些或全部，或者圖11的無線頻譜分析裝置1100可以包括更少的、附加的或不同的特徵。
無線頻譜分析裝置1100包括該無線頻譜分析裝置1100上的四個天線1110a～1110d和基準方向指示器1105。在一些情況下，天線1110a～1110d是根據基準方向指示器1105而相對於基本方向或其它坐標系來取向或配置的。在圖11所示的示例中，基準方向指示器1105沿著北向指南針方向來取向。可以使用其它基準方向。可以識別天線1110a～1110d的取向和位移，並且在一些情況下，可以相對於基準方向指示器1105來調整天線1110a～1110d的取向和位移。
在一些實現中，無線頻譜分析裝置可以是可攜式模塊化裝置。例如，一些無線頻譜分析裝置可以是可移動或可重新配置以(例如，串聯地)用在多個位置，而不必實質解構或拆卸該裝置。在一些情況下，無線頻譜分析裝置是彼此可互換的，使得可以方便地升級、擴展、定製或以其它方式修改無線頻譜分析裝置的網絡。
在一些情況下，無線頻譜分析裝置可以由一個或多個操作員例如通過放置該裝置並使該裝置連接至標準電源和數據鏈路來進行安裝。在一些情況下，可以利用緊固件(例如，螺釘、螺栓、插銷、接合劑等)將無線頻譜分析裝置固定於適當位置，或者無線頻譜分析裝置可以在自由位置停留(例如，無需利用緊固件)。在一些實例中，無線頻譜分析裝置可以在各種位置和環境中進行工作。作為示例，一些無線頻譜分析裝置可以安裝到交通工具(例如，小汽車、公共汽車、火車、輪船等)中，在該位置，無線頻譜分析裝置可以在運動中監測並分析頻譜。在其它示例中，無線頻譜分析裝置可以安裝在交通基礎設施、通信基礎設施、電力基礎設施、專用不動產、工業系統、城市或商業建築物、住宅區和其它類型的位置中。
在一些實現中，多個無線頻譜分析裝置可以分布在地理區域上。各無線頻譜分析裝置可以確定與各個位置處的無線頻譜使用相關的測量。無線頻譜使用的示例性測量可以包括給定時間t在帶寬bw上的頻率f的功率的量、給定時間t在頻率f的每hz的功率的量、頻率f和給定時間t的給定信號的信噪比、特定蜂窩載波所使用的移動裝置的頻帶上的功率的量、特定蜂窩載波所使用的基站的頻帶上的功率的量、或其它參數。
在一些實現中，可以基於對通信網絡的最低層中的一層或多層的數據的分析來確定無線頻譜使用的測量。通常，可以根據開放系統互連(osi)模型將通信網絡劃分為七個邏輯層。七個邏輯層包括物理層、數據鏈路層、網絡層、傳輸層、會話層、呈現層和應用層。在這些層中，下層可以包括物理層和數據鏈路層。
物理層信號可以包括通過物理層接收、處理或生成的原始波形、處理後的波形、以及模擬或數字數據。通常，物理層(最低層，也稱為「層1」)提供經由物理傳輸介質(例如，銅線、光纖光纜、無線頻譜等)直接連接的網絡節點之間的物理鏈路的技術規範。物理層包括用於將比特流轉換為物理信號(反之亦然)的技術，並且定義網絡節點與傳輸介質之間的用於信號發送和接收的接口。
數據鏈路層信號可以包括通過數據鏈路層接收、處理或生成的原始波形、處理後的波形、模擬數據和數字數據。通常，數據鏈路層(第二最低層，也稱為「層2」)包括用於跨物理鏈路進行(例如，以幀為單位的)數據傳送的協議，並且包括用於錯誤檢測和校正的功能。數據鏈路層可以分割為兩個子層：用於控制網絡節點如何獲得對傳輸介質的訪問的介質訪問控制(mac)層和用於控制錯誤檢查和分組同步的邏輯鏈路控制(llc)層。
通常，較高層(即，網絡層(也稱為「層3」)以及物理層和數據鏈路層上方的其它層)對於物理傳輸介質、物理層和與諸如無線頻譜等的物理傳輸介質的數據鏈路層接口是不可知的。因此，可以基於對物理層信號和數據鏈路層信號的分析來確定無線頻譜使用的可區分開的測量。可以使用例如濾波、a/d或d/c轉換、估計、均衡和其它信號處理技術來對物理層信號和數據鏈路層進行分析。例如，可以通過dsp頻譜分析引擎760基於物理層和數據鏈路層處理以及對通過圖7的rf接口或無線電路徑a710的rf信號的分析，來確定諸如特定頻率或頻帶的功率水平或snr等的無線頻譜使用的測量。
在一些實現中，通過多個無線頻譜分析裝置測量的無線頻譜使用信息可以顯示為例如表面測繪圖，以在視覺上指示針對地理區域的無線頻譜使用。在一些實例中，表面測繪圖可以包括三維(或更高維)測繪圖，其中，示出點的一個坐標分量(例如，z坐標)作為至少兩個其它坐標分量(例如，x和y坐標)的函數。例如，對於給定的測量類型，可以生成表面測繪圖以示出相對於獲得測量值的位置的測量值。表面測繪圖可以示出例如反映針對地理區域的無線頻譜使用的測量的覆蓋、分布、密度、趨勢或其它屬性。在一些實現中，表面測繪圖可以包括具有一個或多個輪廓的二維輪廓樣式測繪圖，其中各輪廓表示共用共同的z值的xy平面中的位置。在一些實例中，表面測繪圖可以包括三維或更高維表面的附加或不同表示。
圖12是示出地理區域1210的無線頻譜使用的測量的示例性表面測繪圖1200的圖。示例性表面測繪圖1200包括表示地理區域1210的具有x軸1212和y軸1214的表面1220。多個無線頻譜分析裝置分布在地理區域1210上的各個位置(x1，y1)、(x2，y2)、...(xn，yn)。示例性表面測繪圖1200還包括表示無線頻譜使用的測量的z軸1216。如圖12所示，無線頻譜分析裝置所檢測到的測量值分別通過條m1、m2、...、mn的高度來表示。在一些實現中，不同的值可以通過不同的形狀、大小、顏色、顏色強度、陰影或其它顯示的屬性或圖案表示。
圖13是示出地理區域1310的無線頻譜使用的測量的示例性表面測繪圖1300的圖。示例性表面測繪圖1300包括表示地理區域1310的表面1320。示例性表面測繪圖1300包括表示無線頻譜使用的測量的z軸1316、以及表示地理區域1310中的位置的x軸1312和y軸1314。示例性表面測繪圖1300包括按頻率f1工作的rf源1305和按頻率f2工作的rf源1315。圖13中所示的無線頻譜使用的示例性測量可以是通過位於各位置(x1，y1)、(x2，y2)、...(xn，yn)處的無線頻譜分析裝置1331、1332、...、1339檢測到的頻率f1的信號功率。無線頻譜分析裝置1331、1332、...、1339檢測的信號功率分別通過條1341、1342、...、1349來表示。如圖13所示，與位於遠離rf源1305的頻譜分析裝置(例如，1335、1336和1338)相比，在rf源1305附近的無線頻譜分析裝置(例如，1335、1336和1338)在頻率f1處檢測到的信號功率的值更高。
圖14是示出圖13的地理區域1310的無線頻譜使用的另一測量的示例性表面測繪圖1400的圖。圖14所示的無線頻譜使用的測量可以例如是通過位於各位置(x1，y1)、(x2，y2)、...(xn，yn)處的無線頻譜分析裝置1331、1332、...、1339檢測到的頻率f2的信號功率。示例性表面測繪圖1400示出：與遠離rf源1315的無線頻譜分析裝置(例如，1337、1338和1339)相比，在rf源1315附近的無線頻譜分析裝置(例如，1331、1332和1333)在頻率f2處檢測到的信號功率的值更高。
表面測繪圖1300和1400可以表示特定時間t的地理區域1310的無線頻譜使用的測量或測量隨時間的變化。在一些實現中，例如，表面測繪圖1300和1400可以以動畫方式實時(或大體上實時)示出無線頻譜使用的測量，以示出通過多個無線頻譜分析裝置所測量的無線頻譜使用信息的改變或更新。例如，可以通過響應於接收到(例如，來自數據聚集系統或一個或多個無線頻譜分析裝置的)無線頻譜使用信息、基本無延遲地繪製或生成測繪圖，來實時顯示表面測繪圖1300和1400。在一些實例中，例如，實時顯示表面測繪圖可以包括例如連續監測並接收無線頻譜使用信息、基於監測到的無線頻譜使用信息來動態地計算無線頻譜使用的測量或其它屬性、動態地改變或調整表面測繪圖的表示、在時間幀內生成通知或其它類型的輸出，以允許用戶對輸出作出響應或進行其它操作。這樣，表面測繪圖1300和1400可以反映地理區域1310的最新無線頻譜使用。在一些實現中，表面測繪圖1300和1400可以以動畫方式示出無線頻譜使用的歷史測量，例如，在用戶指定的開始時間和結束時間之間的無線頻譜使用的歷史測量。可以顯示無線頻譜使用的測量的附加或不同的統計或屬性。
在一些實現中，表面測繪圖1300和1400可以疊加到地理區域1310的視圖上。表面1320可以例如是地圖區域1310的地圖、拓撲或其它視覺表示。表面1320可以是二維、三維或更高維。在一些實例中，地理區域1310的視圖可以是例如地理區域1310的增強現實視圖、通過鏡頭視圖、實況照相機視圖、裸眼視圖或其它類型的視圖。
在一些實現中，除了三維表面測繪圖(例如，表面測繪圖1300和1400)之外或作為其替代，可以生成二維表面測繪圖(例如，輪廓樣式、溫度樣式等)並將其疊加到地理區域的視圖上。在一些實現中，溫度樣式表面測繪圖(例如，熱圖)可以用於示出地理區域的無線頻譜使用的測量。可以使用附加的或不同類型的測繪圖。
在一些實現中，表面測繪圖可以包括在顯示裝置上要顯示的用戶界面(ui)中。ui可以包括提供用於使地理區域的無線頻譜使用可視化的增強用戶體驗的附加特徵。例如，ui可以允許用戶放大、縮小、旋轉、濾波或以其它方式修改表面測繪圖。在一些實現中，ui可以允許用戶指定表面測繪圖的形狀、大小、顏色或其它參數。可以向表面測繪圖添加附加或不同的特徵以顯示地理區域的無線頻譜使用。
圖15是示出顯示地理區域的無線頻譜使用的測量的示例性用戶界面(ui)1500的圖。示例性ui1500包括疊加在地理區域1510的視圖1520上的表面測繪圖1530。地理區域1510的視圖1520包括地理區域1510的地圖。表面測繪圖1530包括具有多個輪廓線1535的輪廓樣式測繪圖。各輪廓線可以表示無線頻譜使用的測量的值，其指示輪廓線上或輪廓線周圍的位置具有無線頻譜使用的測量的相同值。在一些實現中，輪廓樣式測繪圖例如通過使用不同的顏色示出不同測量值也可以被例示為熱圖。
ui1500包括提供各種顯示和可視化選項的多個示例性圖標。例如，ui1500包括詳情菜單1542，其可以提供與地理區域1510的無線頻譜使用的測量有關的詳細信息。例如，該詳細信息可以包括所顯示的無線頻譜使用的測量的名稱和值(例如，以列表或其它形式)、所顯示的地理區域1510的詳細信息(例如，城市、郵政編碼、緯度、經度、高度等)、所顯示的地理區域1510的頻譜使用報告的摘要、所顯示的無線頻譜使用的測量值的統計值(例如，最大值、最小值、平均值、方差等)或其它信息。
ui1500可以包括縮小圖標1544、放大圖標1546和平搖/俯仰圖標1552，以提供地理區域1510的表面測繪圖1530和相應視圖1520的平搖-俯仰-縮放(ptz)控制。例如，縮小圖標1544和放大圖標1546使得能夠分別縮小和放大地理區域1510的表面測繪圖1530和相應視圖1520。平搖/俯仰圖標1552使得能夠例如通過允許用戶垂直或水平地旋轉地理區域1510的視圖1520來對地理區域1510的視圖1520進行方向控制。在一些實現中，例如，可以通過在地理區域1510的縮小、放大或平搖/俯仰後的視圖上顯示更少、附加或不同的輪廓線1535，根據縮小、放大或平搖/俯仰操作來更新表面測繪圖1530和相應視圖1520。
ui1500可以包括列印或保存圖標1548，其使得用戶能夠輸出所顯示的地理區域1510的無線頻譜使用的測量。可以使用附加的或不同的輸出方法。
ui1500可以包括「我的位置」圖標1554，其可以以文本或圖形的方式提供關注位置的地理信息。關注位置可以包括例如顯示裝置的當前位置、用戶的家或工作位置、或其它位置。在一些實現中，在激活「我的位置」圖標1554時，關注位置可以顯示在地理區域1510的視圖1520中、彈出的文本框中、或者以這些的組合和其它技術來呈現。
ui1500可以包括用於生成、修改、更新或以其它方式對地理區域1510的無線頻譜使用的測量的表面測繪圖1530進行管理的圖標。圖15所示的示例ui1500包括「子集」圖標1556、「變量」圖標1558、「開始時間」圖標1562、「停止時間」圖標1564和時間播放圖標1566。可以包括附加或不同的圖標。可以激活(例如，通過滑鼠或語音控制命令點擊或選擇)這些圖標以允許用戶選擇或輸入用於生成、定製或以其它方式對地理區域1510的無線頻譜使用的測量的表面測繪圖1530進行管理的參數。例如，在激活圖標時，可以顯示可選參數的列表或表格、文本框或其它提示以請求用戶輸入。在一些實現中，基於用戶輸入，可以修改表面測繪圖1530或者可以生成新的表面測繪圖。
圖16a是示出圖15的示例性「變量」圖標1558的可選參數的示例性列表1612的圖1610。示例性「變量」圖標1558可以包括要測繪的或以其它方式顯示在表面測繪圖1530中的變量(例如，無線頻譜使用的一個或多個測量)。該變量可以是通過示例性表面測繪圖1300的z軸1316或示例性表面測繪圖1530的輪廓線1535表示的基礎變量，或者是表面測繪圖中可以顯示的其它變量。「變量」圖標1558的列表1612可以包括例如不同類型的測量、一個或多個類型的測量的不同值或其它變量。在一些實現中，可以選擇測量類型，並且可以更新表面測繪圖1530以顯示地理區域1510的無線頻譜使用的所選測量值。在一些實現中，可以選擇一種或多種類型的測量並將其輸入到計算器1648中以計算要通過表面測繪圖1530顯示的測量。計算器1648可以對所選測量值進行例如濾波、歸一化、相關、調節或其它統計分析和操縱。
圖16b是示出圖15的示例性「子集」圖標1556的可選參數的示例性列表1622的圖1620。「子集」圖標1556可以提供一個或多個屬性或濾波器以精化或以其它方式修改表面測繪圖1530中顯示的信息。例如，列表1622可以包括運營商名稱1616(例如，at&t、verizon、sprint等)、一個或多個特定頻率1626(例如1.9ghz)、帶寬1656(例如3.84mhz)、rf源(例如，「移動裝置」1636可以僅指示來自移動裝置的rf信號，「基站」1646可以僅指示來自基站的rf信號等)或其它屬性。在一些實現中，一旦選擇了一個或多個濾波器，則可以僅顯示滿足濾波器標準的測量值的子集。這樣，用戶可以對所測量的無線頻譜使用信息進行分類、比較、對照或以其它方式深入研究(drilldown)，以及進行地理區域1510的無線頻譜使用的目標分析。
圖16c和16d是分別示出與圖15的示例性「開始時間」圖標1562和「停止時間」圖標1564相關聯的示例性文本框1632和1642的圖1630和1640。在一些實現中，文本框1632和1642可以分別包括默認開始時間和默認停止時間。在一些實現中，用戶可以分別使用文本框1632和1642來輸入特定開始時間和停止時間。然後，ui1500可以顯示表面測繪圖1530，該表面測繪圖1530示出了在通過開始時間和停止時間指定的時間段期間所檢測到的無線頻譜使用的測量值的時間序列。該時間序列可以例如呈現為顯示裝置上的圖像序列(例如，視頻)。可以基於測量值的基礎時間演化對表面測繪圖1530進行動畫化以顯示變化的輪廓線1535。在一些實現中，時間播放圖標1566可以播放、暫停、停止、快進、快退、慢進、慢退或以其它方式播放疊加到地理區域1510的視圖1520上的表面測繪圖1530。
在一些實現中，可以通過計算裝置的顯示裝置(例如，屏幕、觸控螢幕、監測器等)將圖15的示例性ui1500呈現為web頁面、獨立程序窗口、應用或其它形式。計算裝置可以包括手持裝置(例如，智慧型手機、平板電腦、平板手機等)、個人計算機、可佩戴裝置(例如，智能手錶、頭戴式裝置等)或其它類型的裝置。可以通過鍵盤、滑鼠、觸控螢幕、觸控筆或其它輸入/輸出裝置對ui1500進行導航。在一些實現中，可以通過語音、手勢、眼球移動或其它用戶交互來控制ui1500。
圖17是示出被配置為顯示地理區域的無線頻譜使用信息的示例性手持裝置1705的圖1700。示例性手持裝置1705可以是智慧型手機、平板電腦或其它可攜式計算裝置。示例性手持裝置1705包括顯示裝置1715(例如，觸控螢幕)和照相機(未示出)。在一些實現中，手持裝置1705的照相機可以提供地理區域1725的實況照相機視圖1720。實況照相機視圖1720可以包括例如地理區域1725的實時圖像或時間延遲圖像。
在一些實現中，手持裝置1705的顯示裝置1715可以呈現在視覺上指示地理區域1725的無線頻譜使用的ui1710。ui1710可以與圖15的示例性ui1500相似或不同。例如，ui1710可以包括地理區域1725的無線頻譜使用的測量的表面測繪圖1730。ui1710可以包括用於生成並修改表面測繪圖1730的各種用戶友好的控制圖標1740和1750。表面測繪圖1730可以包括例如表示共享相同測量值的位置的多個輪廓線1735。圖17示出疊加到地理區域1725的實況照相機視圖1720上的表面測繪圖1730。在一些實現中，手持裝置1705基於gps和陀螺儀技術來確定裝置1705的位置和取向。然後，手持裝置1705可以檢索與位置有關的地圖信息，並且可以將表面測繪圖1730疊加到地理區域1725的地圖或其它視圖上。
圖18是示出被配置為顯示地理區域的無線頻譜使用信息的示例性頭戴式裝置1800的圖。示例性頭戴式裝置1800可以包括智能眼鏡(例如googleglass)、虛擬實境系統(例如，oculusrift)、個人攝像裝置或其它類型的頭戴式計算裝置。如圖18所示，示例性頭戴式裝置1800包括機載計算系統1805、觸控片1815、照相機1835和顯示器1845。儘管圖18示出了示例性頭戴式裝置1800包括兩個鏡頭1802和1804，但是在其它實現中，頭戴式裝置不包括鏡頭或包括單個鏡頭。示例性頭戴式裝置1800可以包括附加或不同的部件。在一些實現中，頭戴式裝置可以如圖18所示進行配置或者以其它合適的方式進行配置。
在一些實例中，顯示器1845可以包括光學頭戴式顯示器(ohmd)。顯示器1845可以配置為顯示地理區域的無線頻譜使用信息。例如，顯示器1845可以提供包括地理區域的無線頻譜使用的測量的表面測繪圖的ui。該ui可以是示例性ui1500或1710或其它ui。在一些實現中，顯示器1845可以被配置為將表面測繪圖疊加到地理區域的視圖上以形成增強現實視圖。在一些情況下，例如，增強現實視圖可以包括通過計算機生成的信息(例如，計算機生成的圖像)增強或補充的真實世界環境的視圖，以增強觀看者對現實的感知並且改善用戶交互。在一些情況下，增強現實視圖可以包括虛擬實境環境的視圖，其中整個視圖包括計算機生成的信息(例如，計算機生成的圖像)。
在一些實現中，佩戴頭戴式裝置(例如，具有不透明屏幕的頭戴式裝置)的用戶可以具有地理區域的虛擬實境視圖，並且顯示器1845可以將表面測繪圖疊加到該地理區域的虛擬實境視圖上。例如，頭戴式裝置1800的照相機1835可以形成地理區域的實況圖像視圖，並且顯示器1845可以將表面測繪圖疊加到照相機1835所提供的實況圖像視圖上。在一些實現中，佩戴示例性頭戴式裝置1800的用戶可以例如通過查看頭戴式裝置1800的鏡頭1802來具有地理區域的通過鏡頭(through-lens)視圖，並且顯示器1845可以將表面測繪圖疊加到地理區域的通過鏡頭視圖上。在一些實現中，佩戴頭戴式裝置(例如，沒有鏡頭的頭戴式裝置)的用戶可以具有地理區域的裸眼視圖，並且顯示器1845可以將表面測繪圖疊加到地理區域的裸眼視圖上。
該地理區域的無線頻譜使用的測量的表面測繪圖可以例如通過機載計算系統1805生成。機載計算系統1805可以包括例如一個或多個處理器、存儲器、gps系統或其它部件。在一些實現中，機載計算系統1805可以例如通過gps系統、照相機1835所拍攝的圖像或其它位置確定技術(例如，基於蜂窩信號的三角測量)來確定佩戴頭戴式裝置1800的用戶的位置。在一些實現中，機載計算系統1805可以用作數據聚集系統，其中該數據聚集系統用於接收並聚集通過位於地理區域中或地理區域附近的無線頻譜分析裝置所識別出的頻譜使用數據。在一些實現中，機載計算系統1805可以接收從數據聚集系統傳送的聚集後的頻譜使用數據。基於聚集後的頻譜使用數據，機載計算系統1805可以生成地理區域的無線頻譜使用的測量的表面測繪圖。
頭戴式裝置1800的觸控片1815可以由用戶用來創建、修改、更新或以其它方式控制地理區域的無線頻譜使用信息的顯示。
本說明書中描述的主題和操作的一些實施例可以在包括本說明書中所公開的結構及其等同結構的數字電子電路、計算機軟體、固件或硬體、或者它們中的一個或多個的組合中實現。本說明書中描述的主題的一些實施例可以被實現為在計算機存儲介質上編碼以由數據處理設備執行或控制數據處理設備的操作的一個或多個電腦程式、即電腦程式指令的一個或多個模塊。計算機存儲介質可以是或者可以包括在計算機可讀存儲裝置、計算機可讀存儲基板、隨機或串行存取存儲器陣列或裝置或它們中的一個或多個的組合中。此外，雖然計算機存儲介質不是傳播信號，但是計算機存儲介質可以是在人工生成的傳播信號中編碼的電腦程式指令的源或目的地。計算機存儲介質還可以是或者包括在一個或多個單獨的物理部件或介質(例如，多個cd、盤或其它存儲裝置)中。
術語「數據處理設備」包括用於處理數據的所有類型的設備、裝置和機器，其包括例如可編程處理器、計算機、片上系統或者上述項的多個或組合。該設備可以包括專用邏輯電路，例如fpga(現場可編程門陣列)或asic(專用集成電路)。除了硬體之外，該設備還可以包括創建用於所討論的電腦程式的執行環境的代碼，例如構成處理器固件、協議棧、資料庫管理系統、作業系統、跨平臺運行時環境、虛擬機或它們中的一個或多個的組合的代碼。該設備和執行環境可以實現諸如web服務、分布式計算和網格計算基礎設施等的各種不同的計算模型基礎設施。
電腦程式(也稱為程序、軟體、軟體應用、腳本或代碼)可以以包括編譯或解釋語言、說明性或過程語言的任何形式的程式語言來編寫。電腦程式可以但不必須對應於文件系統中的文件。程序可以存儲在保存其它程序或數據(例如，存儲在標記語言文檔中的一個或多個腳本)的文件的一部分中、專用於所討論的程序的單個文件中、或者多個協同文件(例如，存儲一個或多個模塊、子程序或代碼部分的文件)中。電腦程式可以部署為在一臺計算機上或位於一個地點或分布在多個地點並通過通信網絡互連的多臺計算機上執行。
本說明書中描述的一些處理和邏輯流程可以通過如下操作來進行：一個或多個可編程處理器執行一個或多個電腦程式以通過對輸入數據進行操作並生成輸出來進行動作。該處理和邏輯流程還可以通過專用邏輯電路(例如fpga(現場可編程門陣列)或asic(專用集成電路))來進行，並且還可以將設備實現為上述專用邏輯電路。
適合於執行電腦程式的處理器包括例如通用和專用微處理器以及任何類型的數字計算機的處理器。通常，處理器將從只讀存儲器或隨機存取存儲器或兩者接收指令和數據。計算機包括用於根據指令進行動作的處理器和用於存儲指令和數據的一個或多個存儲器裝置。計算機還可以包括例如磁碟、磁光碟或光碟等的用於存儲數據的一個或多個大容量存儲裝置，或者可操作地與這些大容量存儲裝置耦合以從其接收數據或向其傳送數據。然而，計算機不必須具有這樣的裝置。適合於存儲電腦程式指令和數據的裝置包括所有形式的非易失性存儲器、介質和存儲器裝置，其包括例如半導體存儲器裝置(例如eprom、eeprom和快閃記憶體裝置等)、磁碟(例如，內部硬碟和可移除盤等)、磁光碟以及cdrom和dvd-rom盤。處理器和存儲器可以通過專用邏輯電路補充或併入專用邏輯電路中。
為了提供與用戶的交互，可以在具有用於向用戶顯示信息的顯示裝置(例如，監測器或其它型的顯示裝置)以及用戶可以向計算機提供輸入所使用的鍵盤和指示裝置(例如，滑鼠、軌跡球、平板電腦、觸敏屏或其它類型的指示裝置)的計算機上實現操作。其它類型的裝置也可以用於提供與用戶的交互；例如，提供給用戶的反饋可以是任何形式的感覺反饋，例如視覺反饋、聽覺反饋或觸覺反饋；並且可以以任何形式接收來自用戶的輸入，包括聲音、語音或觸覺輸入。另外，計算機可以通過相對於用戶使用的裝置發送和接收文檔來與用戶交互；例如，通過響應於從web瀏覽器接收的請求而向用戶的客戶端裝置上的web瀏覽器發送web頁面。
儘管本說明書包含很多細節，但是這些不應被解釋為對所要求保護的範圍的限制，而應解釋為對特定於特定示例的特徵的描述。還可以組合本說明書中在單獨實現的上下文中描述的某些特徵。相反，在單個實現的上下文中描述的各種特徵也可以在多個實施例中單獨地實現或以任何合適的子組合來實現。
已經描述了多個示例。然而，應當理解，可以進行各種修改。因此，其它實施例在所附權利要求的範圍內。