CN106793131A - 一种无线路由器的信道选择方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种无线路由器的信道选择方法及系统，属于无线通讯技术领域。本发明无线路由器的信道选择方法包括如下步骤：信道扫描，获取无线路由器各个信道的信息，所述信息包括BSSID、RSSI分布、干扰NOISE与空口繁忙率BUSY；通过所述信息对每个信道进行评估；在评估的信道中，筛选并切换至最优信道。本发明的有益效果为：针对信道选择所使用的评估标准带来的误差进行优化，增加信道的Noise和信道占用率的评判因子，用来减少信道选择的评估误差。
Description
技术领域
本发明涉及无线通讯技术领域，尤其涉及一种无线路由器的信道选择方法，还涉及一种实现所述无线路由器的信道选择方法的系统。
背景技术
无线路由器使用电磁波进行数据的传输，相对于有线设备而言，其具有灵活性、可移动性、安装便捷、覆盖范围广的特点。目前市场上的无线路由器大多数工作在2.4GHz，其属于ISM的一个频段，ISM是工业，科学和医用频段，应用这些频段无须许可证，只需要遵守一定的发送功率限制，例如：Zigbee(基于IEEE802.15.4标准的低功耗局域网协议)设备、蓝牙设备、NFC(Near Field Communication，近场通信)设备、无线网络设备，无线电话等都在使用ISM频段。各个设备在ISM频段上工作，相互间都会产生一定的电磁干扰，同时随着智能手动等移动终端的普及，越来越多的无线路由器得到了应用，2.4G频段的干扰问题变得更加明显。因此如何准确的选择干净的信道使用，将有利于提高无线路由器的网络利用率，保证用户的体验。
大部分的无线路由器在信道选择上，一般采用遍历可用信道，获取信道下的BSS站点数，通过比较每个信道下BSS站点的个数，来决定选择的信道。而不同BSS站点所处的工作状态是不一样的，对于有大量数据发送的BSS站点而言，其对信道的影响更大，同时这里没有考虑到其他ISM频段上的Noise影响，因此单纯的使用BSS站点数进行信道的评估选择，存在较大的误差。
发明内容
为解决现有技术中信道评估选择的问题，本发明提供一种无线路由器的信道选择方法，还提供一种实现上述方法的系统。
本发明无线路由器的信道选择方法包括如下步骤：
A：信道扫描，获取无线路由器各个信道的信息，所述信息包括BSSID、RSSI分布、干扰NOISE与空口繁忙率BUSY；
B：通过所述信息对每个信道进行评估；
C：在评估的信道中，筛选并切换至最优信道。
本发明作进一步改进，在步骤A中，通过控制无线芯片底层接口，依次在每个信道上发送探测报文，根据信标和探测回应报文获取各个信道的BSSID和RSSI分布信息；通过与物理层通信获取各个信道的干扰NOISE与空口繁忙率BUSY。
本发明作进一步改进，步骤A中，信道扫描触发方式包括APP通讯模块下发当前信道评估命令和定时器触发。
本发明作进一步改进，步骤B中，信道评估方法包括如下步骤：
B1：获取扫描结果后，更新扫描结果；
B2：计算出每个信道下的BSS，平均RSSI权值、干扰和空口繁忙率；
B3：按照可选信道的特性，计算出BSS评分、NOISE评分、BUSY评分。
本发明作进一步改进，步骤C中，筛选并切换至最优信道的处理方法包括如下步骤：
C1：对比可选信道的评分，选择最优的信道；
C2：判断最优信道是否是40M频宽，如果是，按照NOISE评分选择辅信道，然后执行步骤C3，如果否，直接执行步骤C3；
C3：在无线驱动模块中设置信道参数。
本发明作进一步改进，还包括判断步骤C4：判断是否为APP通讯模块主动下发命令，如果是，APP通讯模块返回结果，如果否，更新定时器。
本发明还提供了一种实现上述方法的系统，包括定时器模块、信道扫描模块、无线驱动模块、信道评估模块、信道设置模块，其中，所述定时器模块触发所述信道扫描模块进行信道扫描，无线驱动模块驱动无线芯片，获取各个信道的信息，然后将信息反馈给信道扫描模块；信道评估模块通过信道扫描模块获取的信息进行信道扫描，获取最优信道；信道设置模块将信道参数设置在无线驱动模块中。
本发明作进一步改进，还包括APP通讯模块和智能设备APP模块，所述APP通讯模块分别与信道扫描模块和智能设备APP模块相连。
本发明作进一步改进，所述定时器模块、信道扫描模块、信道评估模块、信道设置模块作为一个软件进程存在。
本发明作进一步改进，所述信道扫描模块通过定时器模块或APP通讯模块触发。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：针对信道选择所使用的评估标准带来的误差进行优化，增加信道的Noise和信道占用率的评判因子，用来减少信道选择的评估误差，增加定时器功能，确保随着时间的流逝可以监听信道的变化，并做出优化的信道选择。同时结合用户的实际体验，提供手机APP应用软件，进行路由器的交互，对当前信道进行评估并反馈给用户，让用户可以手动优化信道的选择。
附图说明
图1为本发明系统结构示意图；
图2本发明方法流程图；
图3为本发明方法详细流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细说明。
如图1所示，本发明系统包括定时器模块、信道扫描模块、无线驱动模块、信道评估模块、信道设置模块，其中，所述定时器模块触发所述信道扫描模块进行信道扫描，无线驱动模块驱动无线芯片，获取各个信道的信息，然后将信息反馈给信道扫描模块；信道评估模块通过信道扫描模块获取的信息进行信道扫描，获取最优信道；信道设置模块将信道参数设置在无线驱动模块中，从而采用最优信道，达到信道优化的目的。
此外，本例还可以包括APP通讯模块和智能设备APP模块，所述APP通讯模块分别与信道扫描模块和智能设备APP模块相连。本例的智能设备可以为手机、平板等需要用到无线网络的设备。本例优选手机，本例的智能设备APP模块为手机APP模块。本例的所述信道扫描模块通过定时器模块或APP通讯模块触发。
本例定时器模块、信道扫描模块、信道评估模块、信道设置模块作为一个软件进程(acsd)存在。无线驱动模块直接控制无线芯片，进行报文的收发，原始数据的采集；acsd通过无线驱动模块获取的信道相关的信息元素，计算每个信道的评级，从而获得最优的信道，最终将信道参数设置到无线驱动模块中生效，达到信道优化的目的。手机APP模块和APP通讯模块结合用户的实际体验，作为辅助功能存在，提供手机APP应用软件，进行路由器的交互，对当前信道进行评估并反馈给用户，该功能协助用户分析当前使用的信道干扰程度，进一步让用户可以手动进行信道的优化。
如图2所示，本例的无线路由器的信道选择方法包括如下步骤：
A：信道扫描，获取无线路由器各个信道的信息，所述信息包括BSSID、RSSI分布、干扰NOISE与空口繁忙率BUSY；
B：通过所述信息对每个信道进行评估；
C：在评估的信道中，筛选并切换至最优信道。
本方法将2.4G频段划分为13个扫描信道，通过控制无线芯片底层接口，依次在每个信道上发送Probe request(探测请求)报文，通过接收beacon(信标)和Probe respone(探测回应)报文，获取各个信道下的BSSID(BSSID，也称为Basic Service Set(BSS，基本服务集)，一群计算机设定相同的BSS名称，即可自成一个组。每个BSS都会被赋予一个BSSID，它是一个长度为48位的二进制标识符，用来识别不同的BSS)与RSSI(Received SignalStrength Indication，接收的信号强度指示)分布，同时结合PHY(物理)层统计的干扰NOISE与空口繁忙率BUSY，可以对每个信道进行评估。对评估的信道进行筛选，获得最优的信道进行切换。
其中，在步骤A中，如果没有手机APP模块，那么信道扫描步骤就由定时器模块按照设定的周期触发，如果存在手机APP模块，那么，信道扫描触发方式包括APP通讯模块下发当前信道评估命令和定时器触发。
在步骤B中，信道评估方法包括如下步骤：
B1：获取扫描结果后，更新扫描结果；
B2：计算出每个信道下的BSS，平均RSSI权值、干扰和空口繁忙率；
B3：按照可选信道的特性，计算出BSS评分、NOISE评分、BUSY评分。
在步骤C中，筛选并切换至最优信道的处理方法包括如下步骤：
C1：对比可选信道的评分，选择最优的信道；
C2：判断最优信道是否是40M频宽，如果是，按照NOISE评分选择辅信道，然后执行步骤C3，如果否，直接执行步骤C3；
C3：在无线驱动模块中设置信道参数。
还包括判断步骤C4：判断是否为APP通讯模块主动下发命令，如果是，APP通讯模块返回结果，如果否，更新定时器。
如图3所示，作为本发明的一个实施例，本发明的具体流程如下：
S11：当用户点击手机APP中的获取手机信道质量或优化按钮时，将命令发送给APP通讯模块，APP通讯模块接收到命令后，通知ACSD进程。
S12：当没有用户操作手机APP时，ACSD工作在定时器模式下，定时器模块到期后，检查是否有用户关联，若没有用户关联，进入步骤S13，如果有用户关联，将定时器设置为60s，当然，这个时间也可以根据优化的具体情况设置为其他时间段。
S13：ACSD进行信道扫描，通过信道扫描模块将扫描模式配置为全信道、主动模式，并下发给无线驱动模块；无线驱动模块依次对每个信道进行扫描，扫描周期为250ms，也就是每个信道扫描间隔250ms。
S14：扫描完成后，获取扫描结果和信道状态，将每个信道下的BSSID、RSSI分布、干扰NOISE与空口繁忙率BUSY等数据返回给信道扫描模块；
S15：信道评估模块获取并更新扫描结果counters(计算器)状态：计算出每个信道下的BSS，平均RSSI权值、干扰NOISE和空口繁忙率BUSY；
S16：信道评估模块按照可选信道的特性，通过counters(计算器)状态：计算BSS评分、NOISE评分、BUSY评分，得出每个信道的评级。
如果是手机APP触发的信道选择，计算好的信道等级结果会通过APP通讯模块传递给手机APP，手机APP收到结果后，会显示结果：红色表示信道环境恶劣，黄色表示环境可接受，绿色表示环境干净。
自此，信道的评估工作完成，用户可以根据反馈的颜色直观的了解当前使用的信道情况，对于红色的结果，用户可以通过优化按键进行信道优化工作。
S17：信道设置模块，对比可选信道的评分，选取最优的信道进行设置，告知无线驱动模块；
S18：无线驱动模块配置底层寄存器，同时更新beacon和probe respone信息；
S19：信道配置完成，如果是APP通讯模块主动下发的命令操作,信道扫描模块将完成信息返回给手机APP；如果是定时器模块触发操作,重新设置定时器模块的时间，进入下一个扫描周期，比如本例设置下次触发时间为15分钟后。
自此，信道的优化工作完成，无线路由切换到最优的信道环境下。
此外，对于40Mhz频宽的部署方式，本发明除了对主信道进行评估，同时对辅信道的质量进行评估，确保40Mhz全频段都能够选择最优的信道环境。具体处理方式为：本发明在步骤S17和步骤S18之前，还设置了判断步骤：判断最优信道是否是40M频宽，如果是，按照NOISE评分选择辅信道，然后执行步骤S18，如果否，直接执行步骤S18。
本发明具有以下创新：
(1)本发明加入定时器功能，能够保证设备周期性的监听信道的干扰变化状况，对最优的信道做出有效的计算，保证信道优化的实时性；
(2)通过增加信道Noise与信道busy的采集，优化信道评估算法，提升信道评估的准确性；
(3)加入手机APP功能，提供接口给用户，让用户更直观的感受到所使用路由器的信道干扰情况，进一步改善用户体验，提升信道优化的功能的实用性。
以上所述之具体实施方式为本发明的较佳实施方式，并非以此限定本发明的具体实施范围，本发明的范围包括并不限于本具体实施方式，凡依照本发明所作的等效变化均在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种无线路由器的信道选择方法，其特征在于包括如下步骤：
A：信道扫描，获取无线路由器各个信道的信息，所述信息包括BSSID、RSSI分布、干扰NOISE与空口繁忙率BUSY；
B：通过所述信息对每个信道进行评估；
C：在评估的信道中，筛选并切换至最优信道。
2.根据权利要求1所述的无线路由器的信道选择方法，其特征在于：在步骤A中，通过控制无线芯片底层接口，依次在每个信道上发送探测报文，根据信标和探测回应报文获取各个信道的BSSID和RSSI分布信息；通过与物理层通信获取各个信道的干扰NOISE与空口繁忙率BUSY。
3.根据权利要求2所述的无线路由器的信道选择方法，其特征在于：步骤A中，信道扫描触发方式包括APP通讯模块下发当前信道评估命令和定时器触发。
4.根据权利要求3所述的无线路由器的信道选择方法，其特征在于：步骤B中，信道评估方法包括如下步骤：
B1：获取扫描结果后，更新扫描结果；
B2：计算出每个信道下的BSS，平均RSSI权值、干扰和空口繁忙率；
B3：按照可选信道的特性，计算出BSS评分、NOISE评分、BUSY评分。
5.根据权利要求4所述的无线路由器的信道选择方法，其特征在于：步骤C中，筛选并切换至最优信道的处理方法包括如下步骤：
C1：对比可选信道的评分，选择最优的信道；
C2：判断最优信道是否是40M频宽，如果是，按照NOISE评分选择辅信道，然后执行步骤C3，如果否，直接执行步骤C3；
C3：在无线驱动模块中设置信道参数。
6.根据权利要求5所述的无线路由器的信道选择方法，其特征在于：还包括判断步骤C4：判断是否为APP通讯模块主动下发命令，如果是，APP通讯模块返回结果，如果否，更新定时器。
7.一种实现权利要求1-6任一项所述无线路由器的信道选择方法的系统，其特征在于：包括定时器模块、信道扫描模块、无线驱动模块、信道评估模块、信道设置模块，其中，所述定时器模块触发所述信道扫描模块进行信道扫描，无线驱动模块驱动无线芯片，获取各个信道的信息，然后将信息反馈给信道扫描模块；信道评估模块通过信道扫描模块获取的信息进行信道扫描，获取最优信道；信道设置模块将信道参数设置在无线驱动模块中。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于：还包括APP通讯模块和智能设备APP模块，所述APP通讯模块分别与信道扫描模块和智能设备APP模块相连。
9.根据权利要求7或8所述的系统，其特征在于：所述定时器模块、信道扫描模块、信道评估模块、信道设置模块作为一个软件进程存在。
10.根据权利要求7或8所述的系统，其特征在于：所述信道扫描模块通过定时器模块或APP通讯模块触发。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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