CN110768732A - 一种路由器降低无线2.4GHz信号和USB3.0信号相互干扰的方法 - Google Patents

一种路由器降低无线2.4GHz信号和USB3.0信号相互干扰的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种路由器降低无线2.4GHz信号和USB3.0信号相互干扰的方法，包括：设备在运行状态，插入USB后，路由器先检测到USB的设备是2.0还是USB3.0的设备；如果检测到USB设备是USB3.0的设备，则开始判断条件，两个判断条件分别是：无线2.4G存在终端且检测到终端的连接信号强度低于‑75db；检测无线2.4G芯片的信道空闲评估（False CCA）的值，5次检测有3次值≥1500；满足这两个条件，通过修改相应位置的寄存器的值强制修改成USB2.0的传输速率，否则继续使用USB3.0的传输数据。

Description

一种路由器降低无线2.4GHz信号和USB3.0信号相互干扰的 方法
技术领域
本发明属于一种路由器降低无线信号和USB信号干扰的方法，应用于无线2.4GWi-Fi和USB3.0共存的路由器，解决USB3.0和无线2.4G相互干扰的问题的技术, 属于无线通信领域。
背景技术
USB的英文全称为Universal Serial Bus,中文含义是通用串行总线，它是一种快速的，双向的，同步传输的廉价的并可以进行热拔插的。USB3.0使用4条数据线组成2组，每组负责一个传输方向，实现全双工双向5GHz，USB3.0理论最大传输带宽高达5.0Gbps。而每条数据线的基准频率是2.5GHz。USB3.0在使用时，由于数据线工作基准频率在2.5GHz，接近无线2.4G的工作频率。会造成对2.4GHz无线频段的射频干扰，增加大约30db的噪声。
这个噪声的引入, 会导致Wi-Fi在实际使用中降低无线接收灵敏度，降低无线终端的传输速率和远距离的终端连接的信号质量。很多时候，我们在使用USB3.0外接存储设备的时候，连接无线2.4G的终端有时候会卡顿，距离无线路由器远一些的终端还存在掉线，明明之前在一样的位置，连接正常，挂载USB3.0后相同的位置就会掉线的问题。原因就是USB3.0在挂载和使用过程中，对2.4G的无线终端产生噪声干扰，导致无线路由器的接受灵敏度变差。从而导致终端传输慢, 掉线的情况。
如今2.4G频段在生活中无处不在，无线路由器的发展也越来越快，单纯的无线上网已经无法满足人们日常的需要，包括USB接口技术的快速发展，路由器的USB存储的设计应用越来越多，给人们带来了更便捷的存储方式。但是无线终端设备都支持2.4G频段的Wi-Fi，除需要规避2.4G无线路由器的干扰、蓝牙等的干扰外，还需要避免无线路由器自身USB3.0对无线的干扰, 即必须要解决USB3.0和无线2.4G的相互干扰, 否则USB3.0存储体验,无线wifi的上网体验都将受到影响, 目前我们常用的规避做法有如下两种,但效果都不太理想：
在USB3.0的线路上增加滤波器、USB3.0的接口增加屏蔽罩 导致某些USB3.0的终端设备无法识别，或者设备都能识别成USB 3.0，但对2.4G的无线接收灵敏度没有改善，成本增加;
在layout的时候把USB3.0的传输走线远离无线2.4G射频走线无法完全规避USB3.0对2.4G的干扰，需重新定义结构、壳体。增加生产成本。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种路由器降低无线信号和USB信号干扰的方法。
本发明解决上述技术问题所采取的技术方案如下：
一种路由器降低无线2.4GHz信号和USB3.0信号相互干扰的方法，包括：
设备在运行状态，插入USB后，路由器先检测到USB的设备是2.0还是USB3.0的设备；
如果检测到USB设备是USB3.0的设备，则开始判断条件，
两个判断条件分别是：
无线2.4G存在终端且检测到终端的连接信号强度低于-75db；
检测无线2.4G芯片的信道空闲评估（False CCA）的值，5次检测有3次值≥1500；
满足这两个条件，通过修改相应位置的寄存器的值强制修改成USB2.0的传输速率，否则继续使用USB3.0的传输数据。
优选的是，如果外部存储是USB2.0的设备，则直接跳过修改。
优选的是，通过查看系统的dmesg信息，查看当前接入的是超高速率USB3.0还是高速USB2.0。
优选的是，检测检测无线2.4G芯片的False CCA的值，间隔5秒检测一次，统计检测5次的值，其中有3次值≥1500，则强制切换到USB2.0。
通过本发明专利,解决无线路由器在2.4G WI-FI 和USB3.0共存下相互干扰的问题。当USB3.0和2.4G Wi-Fi同时工作时, 双方的连接速率都不下降。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
下面结合附图对本发明进行详细的描述，以使得本发明的上述优点更加明确。其中，
图1是本发明一种路由器降低无线2.4GHz信号和USB3.0信号相互干扰的方法的流程示意图；
图2是本发明中各种模式的测试数据示意图；
图3是本发明中2.4G Wi-Fi吞吐量的测试数据的示意图。
具体实施方式
以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，只要不构成冲突，本发明中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。
本发明要解决的问题是，通过本发明专利,解决无线路由器在2.4G WI-FI 和USB3.0共存下相互干扰的问题。当USB3.0和2.4G Wi-Fi同时工作时, 双方的连接速率都不下降。
即使用外挂USB3.0设备的情况下不会出现导致无线终端的传输速率降低, 和弱信号下终端设备掉线，无法连接的情况。
由于家庭的布局、墙体的厚度等情况，在家庭应用场景，某些终端有可能处在较弱的信号强度范围。但是能满足正常上网需求。但是在接入USB3.0的外挂存储设备后，处于较弱信号强度的无线终端就无法正常上网，经常掉线, 影响用户体验。目前这种情况算是普遍存在，解决这个问题对改善用户的上网体验, 具有非常实际的意义。
技术原理：在USB3.0的设备接入到无线路由器后，路由器通过软件检测当前外部存储设备的接口是否为USB3.0。并同步检测2.4G无线连接终端的接收信号强度是否有低于-75db的终端, 第三,检测无线芯片的False CCA（信道空闲评估）是否过大,检测3次, 看是否有超过1500的值，只要这两个判断条件同时满足,我们就通过修改主芯片的寄存器的值强制把USB3.0降低到USB2.0的接口速率, 保证无线终端的上网体验效果。而反之,只要这两个条件的一个不满足，即证明2.4G Wifi没有设备连接在工作，就恢复USB3.0为USB2.0。
此机制不需增加任何的硬件资源, 即不需增加任何的硬件成本，只需在软件上开发出这个逻辑,即可有效的解决相互干扰的问题。
通过实验室对比在有USB3.0、无USB3.0和USB2.0的条件下无线的传输性能。USB3.0对2.4G无线传输的上行有50M左右的影响，会使2.4G上行速率降低50Mbps。而在模拟穿墙过程测试中，也发现当接收的终端信号强度越来越弱, USB3.0外挂存储运行后，无线TCP传输的上行影响比较大，也有50Mbps左右。而执行此机制, USB 3.0强制到USB2.0后，USB3.0对无线TCP协议的传输上行、下行都无影响。
本地测试USB3.0和USB2.0在传输上的差异，根据测试数据看，可以优先保证无线用户上网体验的效率。在无线终端信号较弱的情况下强制USB3.0修改为USB2.0，优先保证无线的传输速率。对比来看,usb2.0的速率也不低,能保障正常的文件拷贝和传输,而只要在2.4G没有工作或没有设备连接的时候, 又恢复到下面的USB3.0传输速率. USB实测数据如下图2所示。
通过以上的对比数据，通过软件内检测机制，在检测的到USB接口的时候，如果满足逻辑上的判断需求，如在无线2.4G连接终端有弱信号的情况下或者当前判断无线干扰的比较大，则通过命令修改寄存器的值，强制USB3.0的设备降速到USB2.0。一方面，USB设备的传输速率影响较低，并不是时时都在传输数据。另一方面也保证了无线终端的上网体验，保证无线传输的范围不受影响。在不满足逻辑上的判断条件，则会优先使用USB3.0。保证USB传输的速率。
设备在运行状态，插入USB后，路由器先检测到USB的设备是2.0还是USB3.0的设备。检测如果外部存储是USB2.0的设备，则直接跳过修改。检测到USB设备是USB3.0的设备，则开始判断条件，两个判断条件分别是：无线2.4G存在终端且检测到终端的连接信号强度低于-75db、检测无线2.4G芯片的False CCA（信道空闲评估）的值，5次检测有3次值≥1500。满足这两个条件，通过修改相应位置的寄存器的值强制修改成USB2.0的传输速率。否则继续使用USB3.0的传输数据。
具体实施方案:
路由器上电或者运行中，遇到外接USB存储设备接入路由器后，开启启动检测机制。通过软件的dmesg信息，查看当前接入的是SuperSpeed（超高速率USB3.0）还是high-speed（高速USB2.0）。
检测到是USB3.0的接口，
执行下一个命令，检测无线2.4G是否有终端并且接收到终端的信号强度的值与-75对比，低于-75。则执行强制切换到USB2.0。程序终止。
检测无线2.4G无终端并且接收到终端的信号强度的值与-75对比，高于-75，则执行下一条命令检测检测无线2.4G芯片的False CCA（信道空闲评估）的值，间隔5秒检测一次，统计检测5次的值，其中有3次值≥1500。则强制切换到USB2.0。
如上2次的判断条件都不满足，则不修改USB3.0。程序终止。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种路由器降低无线2.4GHz信号和USB3.0信号相互干扰的方法，包括：
设备在运行状态，插入USB后，路由器先检测到USB的设备是2.0还是USB3.0的设备；
如果检测到USB设备是USB3.0的设备，则开始判断条件，
两个判断条件分别是：
无线2.4G存在终端且检测到终端的连接信号强度低于-75db；
检测无线2.4G芯片的信道空闲评估（False CCA）的值，5次检测有3次值≥1500；
满足这两个条件，通过修改相应位置的寄存器的值强制修改成USB2.0的传输速率，否则继续使用USB3.0的传输数据。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，如果外部存储是USB2.0的设备，则直接跳过修改。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，通过查看系统的dmesg信息，查看当前接入的是超高速率USB3.0还是高速USB2.0。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，
检测检测无线2.4G芯片的False CCA的值，间隔5秒检测一次，统计检测5次的值，其中有3次值≥1500，则强制切换到USB2.0。
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