之前的一個影像項目,在開發的過程中經常因為無線信号太差的原因,導緻視訊卡頓或者花屏。而項目又到了視訊品質調優的過程,我們就花了很多的時間來找問題。到底是什麼問題導緻無線信号這麼差?
因為公司小,沒有什麼網絡技術支援,出了問題隻能自己上。起初,我們用各種工具檢視我們的工作環境的網絡情況,發現路由器的信道有很多其他的路由器幹擾。我們就自以為找到了問題的起源,欣然的改了信道。
對于路由器的信道還有一些疑惑的話,可以看下這篇文章:WIFI信道設定
在改了信道以後 ,該有的問題還是有,隻是稍微好了一點點。最後 ,我都自制屏蔽盒了,目的就是為了隔絕其他路由器的影像。在辦公樓 ,樓上樓下不知道有多少路由器在使用。
經過不懈的努力,問題還沒有找到。在進行視訊品質調優的過程中,我們隻好看着網絡來測試,好的時候 ,趕緊開始測試。
最後的最後,我在不經意的時候看到了一篇文章《為什麼WI-FI和USB3.0會互相幹擾》一下子點醒了我,我在網上找了一些方法。最終才搞定了這個問題。
為什麼兩者會有影響?
首先,需要明确一點事實,任何有線信号都會向外輻射電磁波,除非它是直流電(沒有頻率變化)、或者完全屏蔽。幹擾的強度與線纜上傳輸的信号(如電壓、電流、頻率)有關。
舉一個特别現實的例子:一般在高壓線的下方,如果要傳輸以太網信号,最可靠的方法是用光纖,如果用雙絞線銅纜傳輸信号,很有可能會被幹擾。
大多數電子器件在設計的時候都要考慮電磁屏蔽和抗幹擾的問題。是以,盡管USB3.0是有線信号,但仍然可能向外輻射電磁波,對其它信号産生幹擾。
那麼有人會問了,USB3.0不是5GHz嗎?Wifi是2.4GHz怎麼會有幹擾呢?問題出在USB傳輸線上。
USB3.0的傳輸頻率确實是5GHz串行,但USB3.0使用4條資料線組成2組,每組負責一個傳輸方向,實作全雙工雙向5GHz,而每條資料線的基準頻率是2.5GHz。
是以,總帶寬是5GHz沒錯,但每條線上是2.5GHz,這個頻率距離2.4G Wifi的頻率太近了,又因為高頻裝置大多數都使用了SSC技術(擴頻時鐘?)使得信号不完全分布在一個固定頻率上,是以就波及了2.5GHz附近的其它頻率,是以對Wifi和藍牙産生了較大的幹擾。
下圖是Intel釋出的USB3.0的幹擾頻譜:

Wifi使用的是2.4GHz的頻率,是以USB3.0的傳輸會對WIFI産生較大的噪聲幹擾。
下圖是USB3.0挂移動硬碟時産生的幹擾圖,說明隻有接上裝置以後才有幹擾:
通常來說USB3.0線纜的屏蔽性是很好的,但主要的問題出在接頭處。如果拆開一個USB3.0的線,會發現外面有屏蔽層之類的保護,但這些東西不是完全屏蔽的,在接頭處是裸露的,并且不完全封閉,這就使得USB3.0在接頭處對外産生了較大的幹擾。
下圖是各種屏蔽的測試,可以看出來,如果把移動硬碟的接頭以及前半部分全屏蔽起來,就能大大降低幹擾,而比較一下即使把整個硬碟都屏蔽起來,降低的效果不明顯,說明幹擾主要在接頭部分:
效果:
是以,總結下來就是USB傳輸的時候會産生噪聲,影響Wifi的使用,解決方法要麼是使用屏蔽裝置(包括USB線纜的接頭都要改造),要麼使用5G的wifi。
USB-IF有官方的文獻,英語好的同學可以直接讀這個:http://www.usb.org/developers/whitepapers/327216.pdf
圖檔和資料來自上述文檔。
題外話:
1、USB3.1要搞10GHz傳輸了,那麼按照規範上來看,資料線上的頻率應該是5GHz,是以,如果有一天更新到USB3.1,那麼5G Wifi恐怕也要中槍了。
2、傳輸頻率低于總帶寬的事情也算常見,網線(雙絞線)就算一個,六類線(CAT6)以及更高規格的線纜上,總帶寬是每條線的傳輸頻率*資料線個數。
3、為什麼移動裝置不怎麼願意用USB3.0接口?因為移動裝置太小,電磁環境太複雜,有Wifi和各種頻率的手機信号,現在再來個USB3.0,電磁屏蔽不好做。加上本身USB2.0還算不上傳輸瓶頸,是以就不着急上USB3.0了。