CN101784073A - 无线保真技术的干扰监测方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种无线保真技术的干扰监测方法和装置，其中方法包括：对通信性能参数进行监测；根据所述通信性能参数的监测结果形成干扰监测报告；显示所述干扰监测报告。装置包括：无线保真处理单元，用于对通信性能参数进行监测；干扰监测处理单元，用于根据所述通信性能参数的监测结果形成干扰监测报告；显示单元，用于显示所述干扰监测报告。本发明实现Wi-Fi干扰监测，并且必要时识别干扰源类型，使得用户能够及时了解干扰源的类型，数量及干扰的强度。

Description

无线保真技术的干扰监测方法和装置

技术领域

本发明涉及一种通信技术领域，尤其涉及一种无线保真技术的干扰监测方法和装置。

背景技术

无线保真技术(Wi-Fi，WirelessFidelity)与蓝牙技术一样，同属于在办公室和家庭中使用的短距离无线技术，主要使用的是2.4GHz及5GHz附近频段。目前常用的Wi-Fi标准，有工作在2.4GHz附近的IEEE802.11b，IEEE802.11g和工作在5GHz附近的IEEE802.11a。IEEE802.11b、IEEE802.11g。

IEEE 802.11b无线网络规范是IEEE 802.11网络规范的变种，最高带宽为11Mbps，在信号较弱或有干扰的情况下，带宽可调整为5.5Mbps、2Mbps和1Mbps。带宽的自动调整，有效的保障了网络的稳定性和可靠性，但牺牲了速度。IEEE 802.11g无线网络规范使用和IEEE 802.11b相同的频段，却达到了IEEE 802.11a相当的速率，最高达到54Mbps。和IEEE 802.11b一样，在信号较弱或有干扰的情况下，带宽会自行调整。当干扰强度较大时，降低无线通信的速率可能仍不能解决问题。

随着Wi-Fi无线终端设备的日益普及，人们对Wi-Fi设备工作性能的关注，也空前的提高。今天出现越来越多各个领域的无线设备，相互间的干扰也就日益增加。目前的Wi-Fi无线终端，只能提供很少网络性能相关的信息，一般只提供接入点(AP，Access Point)信号强度值。在没有干扰的情况下，AP信号强度确实直接影响Wi-Fi网络的性能。但是人们经常会发现，有时手机等无线终端设备上，显示出关联AP的信号强度很好，而上网速度却很慢，甚至不能上网。当AP连接的有线网络不存在问题的情况下，出现这种情况就很可能是因为“射频干扰”。通过无线射频信号传输数据的Wi-Fi移动性强，但易受干扰。目前Wi-Fi无线终端设备提供的接收信号强度值，不能充分反映Wi-Fi网络的性能，用户也无从判断是否正在被干扰。

Wi-Fi信号的干扰产生原因主要有两种。一方面，由于802.11设备相当多，当在一定的范围内时会相互产生同频或近频干扰。虽然同类802.11设备可以相互合作，避免冲突，但性能也是随着设备数量的增加而下降。另一方面，运行在2.4G或5G的公用频段上，有些已投入使用的或者新兴的无线技术和常用电子设备，也可以工作在这两个频段上，因此这些设备很可能会影响Wi-Fi无线网络的运行性能。这些无线设备包括微波炉、无绳电话、蓝牙设备、无线摄像机、户外微波链路、无线游戏控制器、Zigbee设备、荧光灯、WiMAX等等。

尽管目前存在一些专业设备能监测到这种干扰，但对处在移动中的Wi-Fi终端用户来说，无法随身携带这类设备。因此经常无法判断自己是否处在一个具有强干扰的位置或时段。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种无线保真技术的干扰监测方法和装置，用于解决现有技术中Wi-Fi终端无法确定当前是否存在射频干扰的技术问题。

本发明实施例提供一种无线保真技术的干扰监测方法，包括：对通信性能参数进行监测；根据所述通信性能参数的监测结果形成干扰监测报告；显示所述干扰监测报告。

本发明实施例还提供一种无线保真技术的干扰监测装置，包括：无线保真处理单元，用于对通信性能参数进行监测；干扰监测处理单元，用于根据所述通信性能参数的监测结果形成干扰监测报告；显示单元，用于显示所述干扰监测报告。

本发明实施例通过在Wi-Fi设备中进行干扰监测方面的技术增强，实现Wi-Fi干扰监测，并且必要时识别干扰源类型，使得用户能够及时了解干扰源的类型，数量及干扰的强度。从而使用户可以采取相应措施，通过移除、关闭、屏蔽或变更设备的使用位置来降低干扰强度。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明的限定。在附图中：

图1为本发明实施例一的无线保真技术的干扰监测方法的流程图；

图2为本发明实施例二的无线保真技术的干扰监测方法的流程图；

图3为本发明实施例三的无线保真技术的干扰监测装置的结构示意图；

图4为本发明实施例三中无线保真处理单元的计算模块的结构示意图；

图5为本发明实施例三中干扰监测处理单元的结构示意图；

图6为本发明实施例三中的无线保真处理单元的空口监听模块的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明实施例做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

实施例一

本实施例提供一种无线保真技术的干扰监测方法。如图1所示，该方法包括：

步骤110：对通信性能参数进行监测；

该步骤由无线保真(Wi-Fi)处理单元执行，无线保真处理单元通过寄存进行监测，即寄存通信性能参数的基础数据。所述通信性能参数包括重传数据包比例，错误丢弃数据包比例，平均信道等待时间，平均数据发送速率和平均信噪比中的至少一项。重传数据包比例为重传数据包的数量与发送的总数据包的数量之比。错误丢弃数据包比例为因校验错误而丢弃数据包的数量与收到的总数据包的数目之比。Wi-Fi符合CSMA/CA访问机制，传送数据之前，Wi-Fi设备会先检查无线链路是否处于空闲状态。平均信道等待时间为数据包从准备好发送到成功启动发送花费的时间之和除以发送的总数据包数。平均数据发送速率为发送的总数据字节数除以发送过程花费的总时间。平均信噪比为记录的噪比值和除以记录次数。其中，重传数据包的数量和发送的总数据包是重传数据包比例的基础数据，因校验错误而丢弃数据包的数量和收到的总数据包的数目是错误丢弃数据包比例的基础数据，数据包从准备发送到成功发送的时间和与发送的总数据包数是平均信道等待时间的基础数据，发送的总数据字节数和发送过程花费的总时间是平均数据发送速率的基础数据。记录的噪比值和与记录次数是平均信噪比的基础数据。

然后，根据各通信性能参数的定义和基础数据计算得到各通信性能参数的统计结果，然后根据通信性能参数的最佳值、最差值和统计结果计算参数干扰强度。其中，通信性能参数的最佳值和最差值是根据通信处于理想状态和最低接受状态时的通信性能预先设定。重传数据包比例，错误丢弃数据包比例和平均信道等待时间的参数干扰强度值等于统计结果与最佳值和最差值间差值的绝对值之间的百分比，即信噪比的参数干扰强度等于统计结果和最佳值间的差值与最差值和最佳值间的差值之间的百分比，即

此外，可以根据各通信性能参数的参数干扰强度计算平均干扰强度。其中平均干扰强度值可以是各通信性能参数的参数干扰强度值的算术平均值，也可以是根据实际情况中各通信性能参数的影响程度设置各通信性能参数的权重，计算得到的各通信性能参数的参数干扰强度值的加权算术平均值。干扰报告中也包括各通信性能参数的平均干扰强度。

步骤S120：根据监测到的所述通信性能参数形成干扰监测报告；

该步骤由干扰监测处理单元执行，形成干扰监测报告，其中包括至少一个通信性能参数及其参数干扰强度和/或包括各通信性能参数的平均干扰强度。步骤S130：显示所述干扰监测报告。

该步骤由显示单元执行，将干扰报告显示给用户。

本实施例通过监测通信性能参数并向用户显示监测报告，实现使得用户能够及时了解是否收到干扰。

实施例二

本实施例提供一无线Wi-Fi终端设备干扰监测的方法，下面参照附图2进一步说明实施例一的无线保真技术的干扰监测方法。该方法包括：

步骤201：Wi-Fi设备启动；

步骤202：干扰监测处理单元自动启动Wi-Fi处理单元进行通信性能参数监测；可以进行预定时间的监测，预定时间可以是预先设定的默认值，也可以是用户根据使用需要而手动设定，例如用户可以通过用户接口，设定进行干扰强度检测的时间间隔为10分钟或15分钟等。用户也可以直接手动启动干扰强度检测。

步骤203：Wi-Fi处理单元复位参数寄存器，完成一个监测周期的通信性能参数监测；参数包括重传数据包比例，错误丢弃数据包比例，平均信道等待时间，平均数据发送速率和有效数据平均信噪比。

步骤204：Wi-Fi处理单元统计得到监测结果，并计算各参数干扰强度值和平均干扰强度值；例如下表所列某监测得到的各参数的监测结果、最差值和最佳值，以及计算得到的各参数的干扰强度值。

参数名	最差值	最佳值	统计值	干扰强度(％)
					重传数据包比例(％)	60	0	30	50
错误丢弃数据包比例	60	0	27	45
					平均信道等待时间(ms)	1	0	0.3	30
平均数据发送速率(Mbitps)	0	36	18	50
					有效数据平均信噪比(％)	10	90	44	42.5

其中，参数的最佳值和最差值可以储预先储存的默认值，也可以是由专业人员输入的数值。参数干扰强度值是根据监测结果与最差值和最佳值之间的关系计算得到。重传数据包比例，错误丢弃数据包比例、平均信道等待时间和平均数据发送速率的干扰强度值等于统计值除以最佳值与最差值间的差值的绝对值，例如重传数据包比例的干扰强度计算过程为，30/|(0-60)|=50％，有效数据平均信噪比的干扰强度等于信噪比的参数干扰强度等于统计结果和最佳值间的差值除以最差值和最佳值间的差值，具体计算过程为(44-10)/(90-10)＝42.5％。在此基础上通过算术求平均的方法计算得到监测的平均干扰强度值为43.5％。

步骤205：Wi-Fi处理单元将监测结果、各参数干扰强度值和平均干扰强度值上报给干扰监测处理单元；

步骤206：干扰监测处理单元将监测结果、各参数干扰强度值和平均干扰强度值发送给显示单元对用户显示；

步骤207：干扰监测处理单元比较平均干扰强度值和平均干扰强度阈值；

步骤208：当平均干扰强度值高于平均干扰强度阈值时，干扰监测处理单元启动Wi-Fi处理单元进行空口监听；干扰强度阈值可以是预设的默认值，也可以是用户输入的数值。针对本实施例，干扰强度阈值为30，因而自动启动空口监听。

步骤209：Wi-Fi处理单元针对某工作通道接收所有数据信息，在预定时间内进行监测，通过比较预存的设备干扰信号的随机码和接收到的干扰信号的随机码识别干扰源类型，对于类型确定的干扰源按类型记录信号强度和计算占空比，对于类型不确定的干扰源记录总信号强度，计算平均信号强度和占空比。如下表所列的针对2437MHz的工作通道的空口监测结果，包括干扰源、信号强度和占空比。

步骤210：Wi-Fi处理单元将空口监听的结果上报给干扰监测处理单元；

步骤211：干扰监测处理单元根据空口监听的结果确定Wi-Fi干扰设备，依次为：模拟视频，无绳电话，微波炉以及在信号强度为-42dBm的未知设备；

步骤212：干扰监测处理单元将主要干扰源的信息发送给显示模块向用户显示。用户根据该信息可以采取相应的措施来降低干扰。

本实施例通过在Wi-Fi设备中进行干扰监测方面的技术增强，实现Wi-Fi干扰监测，并且必要时识别干扰源类型，使得用户能够及时了解干扰源的类型，数量及干扰的强度。从而使用户可以采取相应措施，通过移除、关闭、屏蔽或变更设备的使用位置来降低干扰强度。

实施例三

本实施例提供一种无线保真技术的干扰监测装置。下面参照图3，详细描述该装置，所述装置300包括：

无线保真处理单元310，用于对通信性能参数进行监测；

干扰监测处理单元320，用于根据所述通信性能参数的监测结果形成干扰监测报告；

显示单元330，用于显示所述干扰监测报告。

无线保真处理单元310包括：寄存模块311，用于寄存通信性能参数的基础数据；计算模块312，根据通信性能参数的基础数据计算通信性能参数的干扰强度。

其中，通信性能参数包括重传数据包比例，错误丢弃数据包比例，平均信道等待时间，平均数据发送速率和平均信噪比中的至少一项。重传数据包比例为重传数据包的数量与发送的总数据包的数量之比。错误丢弃数据包比例为因校验错误而丢弃数据包的数量与收到的总数据包的数目之比。Wi-Fi符合CSMA/CA访问机制，传送数据之前，Wi-Fi设备会先检查无线链路是否处于空闲状态。平均信道等待时间为数据包从准备好发送到成功启动发送花费的时间之和除以发送的总数据包数。平均数据发送速率为发送的总数据字节数除以发送过程花费的总时间。平均信噪比为记录的噪比值和除以记录次数。其中，重传数据包的数量和发送的总数据包是重传数据包比例的基础数据，因校验错误而丢弃数据包的数量和收到的总数据包的数目是错误丢弃数据包比例的基础数据，数据包从准备发送到成功发送的时间和与发送的总数据包数是平均信道等待时间的基础数据，发送的总数据字节数和发送过程花费的总时间是平均数据发送速率的基础数据。记录的噪比值和与记录次数是平均信噪比的基础数据。

如图4所示计算模块312包括：统计计算器401，用于根据监测到的所述通信性能参数的基础数据和定义计算所述通信性能参数的统计结果；第一计算器402，用于根据所述通信性能参数的最佳值、最差值和统计结果计算参数干扰强度值；第二计算器403，用于根据所述参数干扰强度值计算平均干扰强度值。

其中，通信性能参数的最佳值和最差值是根据通信处于理想状态和最低接受状态时的通信性能预先设定。重传数据包比例，错误丢弃数据包比例和平均信道等待时间的参数干扰强度值等于统计结果与最佳值和最差值间差值的绝对值之间的百分比，即

信噪比的参数干扰强度等于统计结果和最佳值间的差值与最差值和最佳值间的差值之间的百分比，即

中平均干扰强度值可以是各通信性能参数的参数干扰强度值的算术平均值，也可以是根据实际情况中各通信性能参数的影响程度设置各通信性能参数的权重，计算得到的各通信性能参数的参数干扰强度值的加权算术平均值。干扰报告中也包括各通信性能参数的平均干扰强度。

如图5，干扰监测处理单元320包括：比较模块321，对所述参数干扰强度和/或所述平均干扰强度与各自对应的强度阈值进行比较；空口监听启动单元322，当大于强度阈值时，启动空口监听。

相应的，无线保真处理单元310进一步包括空口监听模块600，用于监听接收到的所有数据信息，识别干扰信号的类型并确定干扰源，按所述干扰信号的类型记录干扰信号的信号强度和计算干扰信号的占空比。

如图6所示，空口监听模块600包括：存储器601，用于存储设备干扰信号的随机码；比较识别器602，用于比较所述设备干扰信号的随机码和接收的干扰信号的随机码，识别干扰信号的类型并确定干扰源；第一计算器603，用于按类型计算干扰信号的占空比；第一寄存器604，用于按类型记录干扰信号的信号强度。

本实施例通过在Wi-Fi设备中进行干扰监测方面的技术增强，实现Wi-Fi干扰监测，并且必要时识别干扰源类型，使得用户能够及时了解干扰源的类型，数量及干扰的强度。从而使用户可以采取相应措施，通过移除、关闭、屏蔽或变更设备的使用位置来降低干扰强度。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (21)

1.一种无线保真技术的干扰监测方法，其特征在于，所述方法包括：

对通信性能参数进行监测；

根据所述通信性能参数的监测结果形成干扰监测报告；

显示所述干扰监测报告。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，对通信性能参数进行监测包括：

寄存所述通信性能参数的基础数据

根据所述通信性能参数的基础数据计算所述通信性能参数的干扰强度值。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据监测结果计算所述通信性能参数的干扰强度值包括：根据监测到的所述通信性能参数的基础数据和定义计算所述通信性能参数的统计结果；根据所述通信性能参数的最佳值、最差值和统计结果计算参数干扰强度值；所述通信性能参数的最佳值和最差值是预先设定的值。

4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，在计算参数干扰强度值之后包括：根据所述参数干扰强度值计算平均干扰强度；

所述干扰检测报告包括所述参数干扰强度和/或所述平均干扰强度。

5.根据权利要求1至4所述的任一方法，其特征在于，所述通信性能参数包括：重传数据包比例，错误丢弃数据包比例，平均信道等待时间，平均数据发送速率和信噪比中的至少一项。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：所述重传数据包比例，错误丢弃数据包比例和平均信道等待时间的参数干扰强度值等于统计结果与最佳值和最差值间差值的绝对值之间的百分比。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：所述信噪比的参数干扰强度等于统计结果和最佳值间的差值与最差值和最佳值间的差值之间的百分比。

8.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，还包括：

对所述参数干扰强度和/或所述平均干扰强度与各自对应的强度阈值进行比较；

当大于强度阈值时，进行空口监听。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，进一步包括：

根据空口监听结果识别干扰信号的类型；

按所述干扰信号的类型记录干扰信号的信号强度，并计算干扰信号的占空比。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述干扰监测报告包括所述干扰信号的类型、信号强度和占空比。

11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述根据监听结果识别干扰信号的类型包括：通过比较预存的设备干扰信号的随机码和接收到的干扰信号的随机码识别干扰信号的类型。

12.一种无线保真技术的干扰监测装置，其特征在于，所述装置包括：

无线保真处理单元，用于对通信性能参数进行监测；

干扰监测处理单元，用于根据所述通信性能参数的监测结果形成干扰监测报告；

显示单元，用于显示所述干扰监测报告。

13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述无线保真处理单元包括：

寄存模块，用于寄存通信性能参数的基础数据；

计算模块，根据通信性能参数的基础数据计算通信性能参数的干扰强度。

14.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述计算模块包括：

统计计算器，根据监测到的所述通信性能参数的基础数据和定义计算所述通信性能参数的统计结果；

第一计算器，用于根据所述通信性能参数的最佳值、最差值和统计结果计算参数干扰强度值，所述通信性能参数的最佳值和最差值是预先设定的值。

15.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，所述计算模块还包括：

第二计算器，用于根据所述参数干扰强度值计算平均干扰强度值；

所述干扰检测报告包括所述参数干扰强度和/或所述平均干扰强度。

16.根据权利要求12-15任一项所述的装置，其特征在于，所述通信性能参数包括：重传数据包比例，错误丢弃数据包比例，平均信道等待时间，平均数据发送速率和信噪比中的至少一项。

17.根据权利要求16所述的装置，其特征在于，所述重传数据包比例，错误丢弃数据包比例和平均信道等待时间的参数干扰强度值等于统计结果与最佳值和最差值间差值的绝对值之间的百分比。

18.根据权利要求16所述的装置，其特征在于，所述信噪比的参数干扰强度等于统计结果和最佳值间的差值与最差值和最佳值间的差值之间的百分比。

19.根据权利要求15所述的装置，其特征在于，所述干扰监测处理单元包括：

比较模块，对所述参数干扰强度和/或所述平均干扰强度与各自对应的强度阈值进行比较；

空口监听启动单元，当大于强度阈值时，启动空口监听。

20.根据权利要求19所述的装置，其特征在于，所述无线保真处理单元进一步包括：

空口监听模块，用于监听接收到的所有数据信息，识别干扰信号的类型并确定干扰源，按所述干扰信号的类型记录干扰信号的信号强度和计算干扰信号的占空比。

21.根据权利要求20所述的装置，其特征在于，所述空口监听模块包括：

存储器，用于存储设备干扰信号的随机码；

比较识别器，用于比较所述设备干扰信号的随机码和接收的干扰信号的随机码，识别干扰信号的类型并确定干扰源；

第一计算器，用于按类型计算干扰信号的占空比；

第一寄存器，用于按类型记录干扰信号的信号强度。

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