本發(fā)明涉及無(wú)線通訊技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種無(wú)線路由器的信道選擇方法，還涉及一種實(shí)現(xiàn)所述無(wú)線路由器的信道選擇方法的系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

無(wú)線路由器使用電磁波進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸，相對(duì)于有線設(shè)備而言，其具有靈活性、可移動(dòng)性、安裝便捷、覆蓋范圍廣的特點(diǎn)。目前市場(chǎng)上的無(wú)線路由器大多數(shù)工作在2.4GHz，其屬于ISM的一個(gè)頻段，ISM是工業(yè)，科學(xué)和醫(yī)用頻段，應(yīng)用這些頻段無(wú)須許可證，只需要遵守一定的發(fā)送功率限制，例如：Zigbee(基于IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的低功耗局域網(wǎng)協(xié)議)設(shè)備、藍(lán)牙設(shè)備、NFC(Near Field Communication，近場(chǎng)通信)設(shè)備、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，無(wú)線電話等都在使用ISM頻段。各個(gè)設(shè)備在ISM頻段上工作，相互間都會(huì)產(chǎn)生一定的電磁干擾，同時(shí)隨著智能手動(dòng)等移動(dòng)終端的普及，越來(lái)越多的無(wú)線路由器得到了應(yīng)用，2.4G頻段的干擾問(wèn)題變得更加明顯。因此如何準(zhǔn)確的選擇干凈的信道使用，將有利于提高無(wú)線路由器的網(wǎng)絡(luò)利用率，保證用戶的體驗(yàn)。

大部分的無(wú)線路由器在信道選擇上，一般采用遍歷可用信道，獲取信道下的BSS站點(diǎn)數(shù)，通過(guò)比較每個(gè)信道下BSS站點(diǎn)的個(gè)數(shù)，來(lái)決定選擇的信道。而不同BSS站點(diǎn)所處的工作狀態(tài)是不一樣的，對(duì)于有大量數(shù)據(jù)發(fā)送的BSS站點(diǎn)而言，其對(duì)信道的影響更大，同時(shí)這里沒(méi)有考慮到其他ISM頻段上的Noise影響，因此單純的使用BSS站點(diǎn)數(shù)進(jìn)行信道的評(píng)估選擇，存在較大的誤差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決現(xiàn)有技術(shù)中信道評(píng)估選擇的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種無(wú)線路由器的信道選擇方法，還提供一種實(shí)現(xiàn)上述方法的系統(tǒng)。

本發(fā)明無(wú)線路由器的信道選擇方法包括如下步驟：

A：信道掃描，獲取無(wú)線路由器各個(gè)信道的信息，所述信息包括BSSID、RSSI分布、干擾NOISE與空口繁忙率BUSY；

B：通過(guò)所述信息對(duì)每個(gè)信道進(jìn)行評(píng)估；

C：在評(píng)估的信道中，篩選并切換至最優(yōu)信道。

本發(fā)明作進(jìn)一步改進(jìn)，在步驟A中，通過(guò)控制無(wú)線芯片底層接口，依次在每個(gè)信道上發(fā)送探測(cè)報(bào)文，根據(jù)信標(biāo)和探測(cè)回應(yīng)報(bào)文獲取各個(gè)信道的BSSID和RSSI分布信息；通過(guò)與物理層通信獲取各個(gè)信道的干擾NOISE與空口繁忙率BUSY。

本發(fā)明作進(jìn)一步改進(jìn)，步驟A中，信道掃描觸發(fā)方式包括APP通訊模塊下發(fā)當(dāng)前信道評(píng)估命令和定時(shí)器觸發(fā)。

本發(fā)明作進(jìn)一步改進(jìn)，步驟B中，信道評(píng)估方法包括如下步驟：

B1：獲取掃描結(jié)果后，更新掃描結(jié)果；

B2：計(jì)算出每個(gè)信道下的BSS，平均RSSI權(quán)值、干擾和空口繁忙率；

B3：按照可選信道的特性，計(jì)算出BSS評(píng)分、NOISE評(píng)分、BUSY評(píng)分。

本發(fā)明作進(jìn)一步改進(jìn)，步驟C中，篩選并切換至最優(yōu)信道的處理方法包括如下步驟：

C1：對(duì)比可選信道的評(píng)分，選擇最優(yōu)的信道；

C2：判斷最優(yōu)信道是否是40M頻寬，如果是，按照NOISE評(píng)分選擇輔信道，然后執(zhí)行步驟C3，如果否，直接執(zhí)行步驟C3；

C3：在無(wú)線驅(qū)動(dòng)模塊中設(shè)置信道參數(shù)。

本發(fā)明作進(jìn)一步改進(jìn)，還包括判斷步驟C4：判斷是否為APP通訊模塊主動(dòng)下發(fā)命令，如果是，APP通訊模塊返回結(jié)果，如果否，更新定時(shí)器。

本發(fā)明還提供了一種實(shí)現(xiàn)上述方法的系統(tǒng)，包括定時(shí)器模塊、信道掃描模塊、無(wú)線驅(qū)動(dòng)模塊、信道評(píng)估模塊、信道設(shè)置模塊，其中，所述定時(shí)器模塊觸發(fā)所述信道掃描模塊進(jìn)行信道掃描，無(wú)線驅(qū)動(dòng)模塊驅(qū)動(dòng)無(wú)線芯片，獲取各個(gè)信道的信息，然后將信息反饋給信道掃描模塊；信道評(píng)估模塊通過(guò)信道掃描模塊獲取的信息進(jìn)行信道掃描，獲取最優(yōu)信道；信道設(shè)置模塊將信道參數(shù)設(shè)置在無(wú)線驅(qū)動(dòng)模塊中。

本發(fā)明作進(jìn)一步改進(jìn)，還包括APP通訊模塊和智能設(shè)備APP模塊，所述APP通訊模塊分別與信道掃描模塊和智能設(shè)備APP模塊相連。

本發(fā)明作進(jìn)一步改進(jìn)，所述定時(shí)器模塊、信道掃描模塊、信道評(píng)估模塊、信道設(shè)置模塊作為一個(gè)軟件進(jìn)程存在。

本發(fā)明作進(jìn)一步改進(jìn)，所述信道掃描模塊通過(guò)定時(shí)器模塊或APP通訊模塊觸發(fā)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：針對(duì)信道選擇所使用的評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)帶來(lái)的誤差進(jìn)行優(yōu)化，增加信道的Noise和信道占用率的評(píng)判因子，用來(lái)減少信道選擇的評(píng)估誤差，增加定時(shí)器功能，確保隨著時(shí)間的流逝可以監(jiān)聽(tīng)信道的變化，并做出優(yōu)化的信道選擇。同時(shí)結(jié)合用戶的實(shí)際體驗(yàn)，提供手機(jī)APP應(yīng)用軟件，進(jìn)行路由器的交互，對(duì)當(dāng)前信道進(jìn)行評(píng)估并反饋給用戶，讓用戶可以手動(dòng)優(yōu)化信道的選擇。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2本發(fā)明方法流程圖；

圖3為本發(fā)明方法詳細(xì)流程圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。

如圖1所示，本發(fā)明系統(tǒng)包括定時(shí)器模塊、信道掃描模塊、無(wú)線驅(qū)動(dòng)模塊、信道評(píng)估模塊、信道設(shè)置模塊，其中，所述定時(shí)器模塊觸發(fā)所述信道掃描模塊進(jìn)行信道掃描，無(wú)線驅(qū)動(dòng)模塊驅(qū)動(dòng)無(wú)線芯片，獲取各個(gè)信道的信息，然后將信息反饋給信道掃描模塊；信道評(píng)估模塊通過(guò)信道掃描模塊獲取的信息進(jìn)行信道掃描，獲取最優(yōu)信道；信道設(shè)置模塊將信道參數(shù)設(shè)置在無(wú)線驅(qū)動(dòng)模塊中，從而采用最優(yōu)信道，達(dá)到信道優(yōu)化的目的。

此外，本例還可以包括APP通訊模塊和智能設(shè)備APP模塊，所述APP通訊模塊分別與信道掃描模塊和智能設(shè)備APP模塊相連。本例的智能設(shè)備可以為手機(jī)、平板等需要用到無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備。本例優(yōu)選手機(jī)，本例的智能設(shè)備APP模塊為手機(jī)APP模塊。本例的所述信道掃描模塊通過(guò)定時(shí)器模塊或APP通訊模塊觸發(fā)。

本例定時(shí)器模塊、信道掃描模塊、信道評(píng)估模塊、信道設(shè)置模塊作為一個(gè)軟件進(jìn)程(acsd)存在。無(wú)線驅(qū)動(dòng)模塊直接控制無(wú)線芯片，進(jìn)行報(bào)文的收發(fā)，原始數(shù)據(jù)的采集；acsd通過(guò)無(wú)線驅(qū)動(dòng)模塊獲取的信道相關(guān)的信息元素，計(jì)算每個(gè)信道的評(píng)級(jí)，從而獲得最優(yōu)的信道，最終將信道參數(shù)設(shè)置到無(wú)線驅(qū)動(dòng)模塊中生效，達(dá)到信道優(yōu)化的目的。手機(jī)APP模塊和APP通訊模塊結(jié)合用戶的實(shí)際體驗(yàn)，作為輔助功能存在，提供手機(jī)APP應(yīng)用軟件，進(jìn)行路由器的交互，對(duì)當(dāng)前信道進(jìn)行評(píng)估并反饋給用戶，該功能協(xié)助用戶分析當(dāng)前使用的信道干擾程度，進(jìn)一步讓用戶可以手動(dòng)進(jìn)行信道的優(yōu)化。

如圖2所示，本例的無(wú)線路由器的信道選擇方法包括如下步驟：

A：信道掃描，獲取無(wú)線路由器各個(gè)信道的信息，所述信息包括BSSID、RSSI分布、干擾NOISE與空口繁忙率BUSY；

B：通過(guò)所述信息對(duì)每個(gè)信道進(jìn)行評(píng)估；

C：在評(píng)估的信道中，篩選并切換至最優(yōu)信道。

本方法將2.4G頻段劃分為13個(gè)掃描信道，通過(guò)控制無(wú)線芯片底層接口，依次在每個(gè)信道上發(fā)送Probe request(探測(cè)請(qǐng)求)報(bào)文，通過(guò)接收beacon(信標(biāo))和Probe respone(探測(cè)回應(yīng))報(bào)文，獲取各個(gè)信道下的BSSID(BSSID，也稱為Basic Service Set(BSS，基本服務(wù)集)，一群計(jì)算機(jī)設(shè)定相同的BSS名稱，即可自成一個(gè)組。每個(gè)BSS都會(huì)被賦予一個(gè)BSSID，它是一個(gè)長(zhǎng)度為48位的二進(jìn)制標(biāo)識(shí)符，用來(lái)識(shí)別不同的BSS)與RSSI(Received Signal Strength Indication，接收的信號(hào)強(qiáng)度指示)分布，同時(shí)結(jié)合PHY(物理)層統(tǒng)計(jì)的干擾NOISE與空口繁忙率BUSY，可以對(duì)每個(gè)信道進(jìn)行評(píng)估。對(duì)評(píng)估的信道進(jìn)行篩選，獲得最優(yōu)的信道進(jìn)行切換。

其中，在步驟A中，如果沒(méi)有手機(jī)APP模塊，那么信道掃描步驟就由定時(shí)器模塊按照設(shè)定的周期觸發(fā)，如果存在手機(jī)APP模塊，那么，信道掃描觸發(fā)方式包括APP通訊模塊下發(fā)當(dāng)前信道評(píng)估命令和定時(shí)器觸發(fā)。

在步驟B中，信道評(píng)估方法包括如下步驟：

B1：獲取掃描結(jié)果后，更新掃描結(jié)果；

B2：計(jì)算出每個(gè)信道下的BSS，平均RSSI權(quán)值、干擾和空口繁忙率；

B3：按照可選信道的特性，計(jì)算出BSS評(píng)分、NOISE評(píng)分、BUSY評(píng)分。

在步驟C中，篩選并切換至最優(yōu)信道的處理方法包括如下步驟：

C1：對(duì)比可選信道的評(píng)分，選擇最優(yōu)的信道；

C2：判斷最優(yōu)信道是否是40M頻寬，如果是，按照NOISE評(píng)分選擇輔信道，然后執(zhí)行步驟C3，如果否，直接執(zhí)行步驟C3；

C3：在無(wú)線驅(qū)動(dòng)模塊中設(shè)置信道參數(shù)。

還包括判斷步驟C4：判斷是否為APP通訊模塊主動(dòng)下發(fā)命令，如果是，APP通訊模塊返回結(jié)果，如果否，更新定時(shí)器。

如圖3所示，作為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，本發(fā)明的具體流程如下：

S11：當(dāng)用戶點(diǎn)擊手機(jī)APP中的獲取手機(jī)信道質(zhì)量或優(yōu)化按鈕時(shí)，將命令發(fā)送給APP通訊模塊，APP通訊模塊接收到命令后，通知ACSD進(jìn)程。

S12：當(dāng)沒(méi)有用戶操作手機(jī)APP時(shí)，ACSD工作在定時(shí)器模式下，定時(shí)器模塊到期后，檢查是否有用戶關(guān)聯(lián)，若沒(méi)有用戶關(guān)聯(lián)，進(jìn)入步驟S13，如果有用戶關(guān)聯(lián)，將定時(shí)器設(shè)置為60s，當(dāng)然，這個(gè)時(shí)間也可以根據(jù)優(yōu)化的具體情況設(shè)置為其他時(shí)間段。

S13：ACSD進(jìn)行信道掃描，通過(guò)信道掃描模塊將掃描模式配置為全信道、主動(dòng)模式，并下發(fā)給無(wú)線驅(qū)動(dòng)模塊；無(wú)線驅(qū)動(dòng)模塊依次對(duì)每個(gè)信道進(jìn)行掃描，掃描周期為250ms，也就是每個(gè)信道掃描間隔250ms。

S14：掃描完成后，獲取掃描結(jié)果和信道狀態(tài)，將每個(gè)信道下的BSSID、RSSI分布、干擾NOISE與空口繁忙率BUSY等數(shù)據(jù)返回給信道掃描模塊；

S15：信道評(píng)估模塊獲取并更新掃描結(jié)果counters(計(jì)算器)狀態(tài)：計(jì)算出每個(gè)信道下的BSS，平均RSSI權(quán)值、干擾NOISE和空口繁忙率BUSY；

S16：信道評(píng)估模塊按照可選信道的特性，通過(guò)counters(計(jì)算器)狀態(tài)：計(jì)算BSS評(píng)分、NOISE評(píng)分、BUSY評(píng)分，得出每個(gè)信道的評(píng)級(jí)。

如果是手機(jī)APP觸發(fā)的信道選擇，計(jì)算好的信道等級(jí)結(jié)果會(huì)通過(guò)APP通訊模塊傳遞給手機(jī)APP，手機(jī)APP收到結(jié)果后，會(huì)顯示結(jié)果：紅色表示信道環(huán)境惡劣，黃色表示環(huán)境可接受，綠色表示環(huán)境干凈。

自此，信道的評(píng)估工作完成，用戶可以根據(jù)反饋的顏色直觀的了解當(dāng)前使用的信道情況，對(duì)于紅色的結(jié)果，用戶可以通過(guò)優(yōu)化按鍵進(jìn)行信道優(yōu)化工作。

S17：信道設(shè)置模塊，對(duì)比可選信道的評(píng)分，選取最優(yōu)的信道進(jìn)行設(shè)置，告知無(wú)線驅(qū)動(dòng)模塊；

S18：無(wú)線驅(qū)動(dòng)模塊配置底層寄存器，同時(shí)更新beacon和probe respone信息；

S19：信道配置完成，如果是APP通訊模塊主動(dòng)下發(fā)的命令操作,信道掃描模塊將完成信息返回給手機(jī)APP；如果是定時(shí)器模塊觸發(fā)操作,重新設(shè)置定時(shí)器模塊的時(shí)間，進(jìn)入下一個(gè)掃描周期，比如本例設(shè)置下次觸發(fā)時(shí)間為15分鐘后。

自此，信道的優(yōu)化工作完成，無(wú)線路由切換到最優(yōu)的信道環(huán)境下。

此外，對(duì)于40Mhz頻寬的部署方式，本發(fā)明除了對(duì)主信道進(jìn)行評(píng)估，同時(shí)對(duì)輔信道的質(zhì)量進(jìn)行評(píng)估，確保40Mhz全頻段都能夠選擇最優(yōu)的信道環(huán)境。具體處理方式為：本發(fā)明在步驟S17和步驟S18之前，還設(shè)置了判斷步驟：判斷最優(yōu)信道是否是40M頻寬，如果是，按照NOISE評(píng)分選擇輔信道，然后執(zhí)行步驟S18，如果否，直接執(zhí)行步驟S18。

本發(fā)明具有以下創(chuàng)新：

(1)本發(fā)明加入定時(shí)器功能，能夠保證設(shè)備周期性的監(jiān)聽(tīng)信道的干擾變化狀況，對(duì)最優(yōu)的信道做出有效的計(jì)算，保證信道優(yōu)化的實(shí)時(shí)性；

(2)通過(guò)增加信道Noise與信道busy的采集，優(yōu)化信道評(píng)估算法，提升信道評(píng)估的準(zhǔn)確性；

(3)加入手機(jī)APP功能，提供接口給用戶，讓用戶更直觀的感受到所使用路由器的信道干擾情況，進(jìn)一步改善用戶體驗(yàn)，提升信道優(yōu)化的功能的實(shí)用性。

以上所述之具體實(shí)施方式為本發(fā)明的較佳實(shí)施方式，并非以此限定本發(fā)明的具體實(shí)施范圍，本發(fā)明的范圍包括并不限于本具體實(shí)施方式，凡依照本發(fā)明所作的等效變化均在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。