USB 3.0 ノイズ問題って何?Intel資料から学んだ2.4GHzの落とし穴

こんにちは、ドルフィンシステムの福島です。


普段なにげなく使っている USB 3.0。
高速で便利、PC では当たり前の存在ですよね。

しかし——「USB 3.0 が 2.4GHz 帯に干渉する」なんて話を聞いたらどう思うでしょうか?

私は、正直まったく知りませんでした。

Intel のホワイトペーパーにもしっかり書いてあるのに、です。


USB 3.0 と 2.4GHz の”不都合な真実”

USB 3.0 は 5Gbps という高速通信を実現していますが、その裏で2.4GHz ISM 帯をノイズで汚染してしまうことがあるのです。

  • Bluetooth マウスの動きが途切れる
  • Wi-Fi(2.4GHz)が切れやすくなる
  • 無線機器の感度が落ちる

こうした事例、実はネット上にも山ほどあります。

…なのに、私は全然知りませんでした。不覚。


技術的な内容は、このホワイトペーパーから

Intel - USB 3.0* Radio Frequency Interference on 2.4 GHz Devices
https://www.usb.org/sites/default/files/327216.pdf


USRPメーリングリストでもUSB 3.0が干渉してGPSが受信できなかったという報告がきています。

GPS fix behavior on USRP E320


USRP B200、大丈夫なの…?

私が気になったのが USRP B200。

あれも USB 3.0 接続です。

「もしや、これも干渉しているのでは?」と不安に。

ならば調べてみようではないか!

というわけで、弊社の Ettus N310 を使って 2.4GHz 帯を収録してみることに。


しかし…

「とりあえず N310 で受信して、スペクトラムを見ればいいでしょ」と思っていたのですが、

ところが——

測る環境が完全にダメだった。

  • 電波暗箱なし
  • 普通のオフィス内
  • 周囲には Wi-Fi、Bluetooth が乱立

そもそも 2.4GHz 帯って、めちゃくちゃ混み合ってるんですよね。
そんな場所で USB 3.0 のノイズだけを観測しようなんて、我ながら無謀でした。


弊社の2.4GHz帯


仕方がないのでホワイトペーパーのグラフを示します。
以下は、USB 3.0  HDDを接続したときの図。20dBもノイズが。。。
これはかなりですね。


ちなみに2.4GHz帯の計測は、弊社のRF収録再生システムを使いました。


まとめ : USB 3.0 は甘く見てはいけない

改めて調べると USB 3.0 のノイズ問題は決して珍しくなく、落とし穴でした。

RF収録の際には、USB 3.0デバイスを外しておいたほうが良いかもしれません。
データ移動用のUSB SSDなどをつけっぱなしにしがちですよね。

今回は計測環境が不十分でしたが、次はしっかり

  • 電波暗箱
  • シールドケーブル
  • 絶縁された受信環境

これらが揃えば USB 3.0 ノイズの定量計測に再チャレンジするつもりです。
次回はもっと面白いデータをお届けできるはず…!


以上、ドルフィンシステム福島でした。


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