一种无线信道自动切换装置及其自动切换方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种无线信道自动切换装置和自动切换方法。
【背景技术】
[0002]无线信道即常说的无线的“频段(Channel) ”，其是以无线信号作为传输媒体的数据信号传送通道。
[0003]目前，常用的IEEE-802, llb/g/n 工作在 2.4 ?2.4835GHz 频段，宽度为 83.5MHz，而在实际工作中这83.5MHz的宽度需要平分分给14个不同的信道，且每两个信道之间的差距为20MHz，但是这14个信道的总和超过了 100MHz，因此可以看出，在该频段中的14个信道中，至少会有两个(通常是四个)信道处于重合状态。信道重叠并不是一件好事，他们会直接影响无线网络的吞吐量。为了尽量避免这种信道重叠的情况，一般来说，当在无线设备无线信号覆盖范围内有两个以上的AP时，则需要为每个AP设定不同的频段，以免共用信道发生冲突。
[0004]在实际应用中，现有无线路由器信道Auto功能仅仅检测周围干扰环境中被占用信道AP的个数，且绝大部分无线路由器默认固定在1、6、11三个信道中选择，并不能很好的选择出一个最优的信道进行通信。
【发明内容】
[0005]针对上述问题，本发明旨在提供一种无线信道自动切换装置和自动切换方法，其检测无线网络覆盖范围内的所有干扰AP (Wireless Access Point，无线访问接入点)的个数、频宽以及信号强度，最后再选择出一个最优工作信道，大大提高了无线设备的性能。
[0006]本发明提供的技术方案如下:
[0007]—种无线信道自动切换装置，所述无线信道自动切换装置设置在无线设备中，所述无线信道自动切换装置中包括:控制模块、检测模块、信道切换模块、信道读取模块以及判断模块，其中:
[0008]所述控制模块，用于控制所述无线设备中工作信道的切换；
[0009]所述检测模块，与所述控制模块连接，所述检测模块在所述控制模块的控制下检测所述无线设备无线信号覆盖的范围内的每个无线信道中干扰AP的数量、每个干扰AP的频宽以及每个干扰AP的信号强度；
[0010]所述信道切换模块，与所述检测模块连接，所述信道切换模块计算每个无线信道的干扰值，得到最优工作信道；
[0011]所述信道读取模块，与所述信道切换模块连接，所述信道读取模块获取所述无线设备的当前工作信道，且从所述信道切换模块中获取所述最优工作信道并进行存储；
[0012]所述判断模块，分别与所述信道读取模块和控制模块连接，所述判断模块从所述信道读取模块中获取所述当前工作信道和所述最优工作信道，进而判断是否需要切换工作信道。
[0013]在本技术方案中，通过控制模块、检测模块、信道切换模块、信道读取模块以及判断模块的相互配合实现发明的目的。另外，控制模块除了控制无线设备中工作信道的切换，同时用来控制无线设备启动、重启的操作，还可以用来改变无线设备的工作频宽、工作信道等配置。
[0014]优选地，所述检测模块以预设频率检测所述无线设备无线信号覆盖的范围内每个无线信道中干扰AP的数量、每个干扰AP的频宽以及每个干扰AP的信号强度。
[0015]优选地，在信道切换模块中将获取到的干扰AP的信号强度分为三类:
[0016]高档:信号强度多第一预设阈值；
[0017]中档:第二预设阈值<信号强度<第一预设阈值；
[0018]低档:信号强度<第二预设阈值。
[0019]在本技术方案中，将检测到的干扰AP中每个信道中的干扰信号强度进行划分，对于高档中的干扰信号进行强化突出，在后续的计算判断中将信号强度较大的干扰信号突出，保障了无线信道自动切换装置的精确度。
[0020]优选地，所述信道切换模块根据所述干扰AP信号强度的分类计算每个干扰AP中的每个无线信道在信道/信号强度坐标中的面积值确定每个无线信道的干扰值，进而得到最优工作信道。。
[0021]在本技术方案中，我们通过计算信道/信号强度坐标系中每个无线信道对应的面积来确定该无线信道的干扰值，简单方便。
[0022]—种无线信道自动切换方法，所述无线信道自动切换方法包括以下步骤:
[0023]SI启动无线设备，设置工作频宽；
[0024]S2检测所述无线设备的无线信号覆盖的范围内每个无线信道中干扰AP的数量、每个干扰AP的频宽以及每个干扰AP的信号强度；
[0025]S3计算每个无线信道的干扰值，得到最优工作信道；
[0026]S4读取当前工作信道，并将所述当前工作信道与所述最优工作信道比较，确定是否更换工作信道，若更换，跳转至步骤S5 ;若不更换，跳转至步骤S6 ;
[0027]S5切换工作信道，并更新工作信道为所述最优工作信道；
[0028]S6 结束
[0029]在本技术方案中，无线设备中的信道AUTO功能即为信道自动切换功能。如果无线设备是第一次启动，即在之前没有保存当前工作信道，则在得到最优工作信道之后直接将该最优工作信道设置为当前工作信道，不需要经过步骤S4。
[0030]优选地，在步骤S2，检测所述无线设备的无线信号覆盖的范围内每个无线信道中干扰AP的数量、每个干扰AP的频宽以及每个干扰AP的信号强度中，具体包括:
[0031]以预设频率检测所述无线设备的无线信号覆盖的范围内每个无线信道中干扰AP的数量、每个干扰AP的频宽以及每个干扰AP的信号强度。
[0032]优选地，在步骤S3，计算每个无线信道的干扰值，得到最优工作信道中，具体包括以下步骤:
[0033]S31分别计算每个AP干扰中每个无线信道在信道/信号强度坐标中的面积作为相应无线信道的干扰值；
[0034]S32将所有的AP干扰中的相同无线信道中的干扰值相加，得到每个无线信道的干扰值；
[0035]S33选择干扰值最小的无线信道作为所述最优工作信道。
[0036]优选地，在步骤S33，选择干扰值最小的无线信道作为所述最优工作信道中，具体包括:
[0037]若存在多个干扰值相同的无线信道，则选择最小的无线信道作为最优工作信道；
[0038]若所述无线设备设置的工作频宽为20/40MHZ，则按照工作频宽为20MHz选择最优工作信道。
[0039]优选地，在步骤S4，读取当前工作信道，并将所述当前工作信道与所述最优工作信道比较，确定是否更换工作信道，具体包括以下步骤:
[0040]S41读取当前工作信道，并获取所述最优工作信道；
[0041]S42判断所述当前工作信道与所述最优工作信道是否一致，若一致，跳转至步骤S6 ;若不一致，跳转至步骤S5。
[0042]本发明提供的无线信道自动切换装置和自动切换方法，能够带来以下有益效果:
[0043]本发明中的无线信道自动切换装置检测无线设备无线信号覆盖的范围内的每个无线信道中干扰AP的数量、每个干扰AP的频宽以及每个干扰AP的信号强度得到最优工作信道，进而实现工作信道的切换，可以看出，在本发明中，该无线信道自动切换装置使得无线设备不再固定在1、6、11三个信道中自适应，而是遍历每个无线信道并从中选取最优工作信道，这样，能够使得无线设备充分利用资源，选取出当前情况下最优的无线信道进行通信，改变了目前只在1、6、11三个信道中进行切换的现状；
[0044]另外，在本发明中，通过无线信号在信道/信号强度坐标轴中图形化的面积得到干扰AP每个无线通道的干扰值，进而通过直观比较面积大小来比较干扰的大小，简单方便；
[0045]再有，在本发明中，将信号强度分为三档，保证干扰个数少但是信号强度很强的无线占用的信道干扰优先级远远高于干扰个数多但是信号强度很弱的无线占用的信道，确保了无线信道自动切换装置能够准确选择出最优工作信道。
【附图说明】
[0046]下面将以明确易懂的方式，结合【附图说明】优选实施方式，对上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。
[0047]图1为本发明中无线信道自动切换装置的结构示意图；
[0048]图2为本发明中信道/信号强度坐标系中面积等分示意图；
[0049]图3为本发明中干扰信号CHl_20MHz和干扰信号CH6+10_40MHz示意图；
[0050]图4为本发明中无线信道自动切换方法流程示意图。
[0051]附图标号说明:
[0052]1-控制模块，2-检测模块，3-信道切换模块，4-信道读取模块，5-判断模块，
[0053]A-CHl_20MHz (信道 1，频宽 20MHz)，B_CH6+10_40MHz (信道 6 向下扩展，频宽40MHz)ο
【具体实施方式】
[0054]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照【附图说明】本发明的【具