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論壇上不少朋友很困惑，為什么小極的自動信道選擇選到的信道只會在1、6、11這三個信道呢？WiFi不是一共有10幾個信道嗎？其他信道豈不是浪費(fèi)了？ 這個問題是個非常典型的問題，問100個人，幾乎100個人不知道答案的。為了回答這個問題，我準(zhǔn)備不少基礎(chǔ)知識，但是，既解釋原理，又讓它不是那么深澀，是有難度的，所以，如果讀不懂的朋友，請多看幾遍，歡迎在此話題下討論，我看到了給你講的更細(xì)一點(diǎn)。 首先，需要肯定的一點(diǎn)，不是小極的工程師能力不行，搞出這樣的算法...(某工程師掩面而泣)，而是，這是一個通用作法，是符合協(xié)議和WiFi傳輸原理的設(shè)計，先看一幅圖： 
從圖中，我們很直觀的看到，在一個典型的應(yīng)用環(huán)境下，所有廠家的設(shè)備仿佛被某種力量牽引著，把設(shè)備的信道都設(shè)在了1、6、11這三個信道。這是為什么呢？因?yàn)?，在WiFi的世界中，有一條原則雷打不動，那就是在信道范圍內(nèi)，同一時刻，只有一臺設(shè)備可以發(fā)信號，其他設(shè)備都需要等待。 我們知道，WiFi的原理是把數(shù)據(jù)載到電磁波上，通過一定的算法來識別。那么，問題來了，如果空氣中有兩個設(shè)備同時發(fā)出WiFi數(shù)據(jù)，他們所在的信道又一樣，這兩束電磁波在空氣中就會疊加（疊加原理），從而變形，變成誰都無法識別的錯誤數(shù)據(jù)。對我們百姓來說，不需要理解他們是如何疊加的，那是麥克斯韋、薛定諤、愛因斯坦那種級別的大佬關(guān)心的內(nèi)容。所以， 結(jié)論一：因?yàn)閃iFi是電磁波，所以在同一個頻率范圍內(nèi)，某個時刻只能有一臺設(shè)備工作，否則就會出錯。 既然有上述特性，那么，靠大家自覺是不現(xiàn)實(shí)的。所以，WiFi的協(xié)議中給出了嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃惴?，來保證遵守WiFi802.11協(xié)議的設(shè)備，能夠在相同的頻率范圍，不沖突，大家有秩序排隊干活。因此，為了讓各個芯片廠家有據(jù)可循，WiFi協(xié)議對頻率與信道的對應(yīng)做了規(guī)定，舉例來說：1信道的中心頻率是2.412GHz，信道有效帶寬是20MHz，實(shí)際帶寬是22MHz，其中的2MHz帶寬是隔離帶，防止某些廠商能力不足，精度無法控制的剛剛好，留點(diǎn)余量。如何直觀的理解這個約定呢？我畫了一幅圖，如下所示： 
從圖中，我們可以直觀的看到，每個信道的中心頻率是多少，它所能夠覆蓋的范圍是多少。這里，簡單解釋有效頻率的概念，涉及到無線電傳輸理論，我盡量言簡意賅。電磁波之所以能夠傳輸數(shù)據(jù)，是因?yàn)椴ǖ恼穹?，頻率等信息可以唯一確定一個矢量，只要我們對這個矢量進(jìn)行編解碼，就可以對應(yīng)010101數(shù)據(jù)串。與網(wǎng)線傳輸數(shù)據(jù)類似，網(wǎng)線傳輸數(shù)據(jù)時，高電壓表示0，低電壓表示1，所以，在網(wǎng)線上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，就是一堆的高低高低高低高低電壓組合。用電磁波來傳輸數(shù)據(jù)有帶寬的概念，即1束波可以傳1位數(shù)據(jù)，還是2位數(shù)據(jù)，還是3位數(shù)據(jù)，是有講究的。通常，我們把這束波叫子載波，一個子載波多了可以傳3位數(shù)據(jù)，即（001,110,010，等等），少了只能傳1位數(shù)據(jù)，如（1或者0），那么，同時能發(fā)出多少束子載波由有效帶寬決定。在WiFi的協(xié)議中約定有效帶寬是20MHz，802.11N協(xié)議中，有一種有效帶寬是40MHz，802.11AC協(xié)議中，有一種有效帶寬是80MHz?？梢灾庇^的理解，有效帶寬越寬，單位時間傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量就越大，為啥11AC那么牛逼哄哄，就這個道理。 回到本話題，我們知道有了有效帶寬是20MHz（老實(shí)本分，不喧嘩...），那就要知道有效信道。所謂有效信道是工作時，互不干擾的有效帶寬所對應(yīng)的的中心頻率，從上圖可以看出，我在圖中也給出了結(jié)論，有效信道的組合也就3種。 那么，為什么業(yè)內(nèi)都要有用1、6、11這種組合呢，為啥不用其他兩種組合，這里，又要涉及到一個小知識點(diǎn)，開篇我有解釋，中國支持1-13個信道，那么，中國之外呢？歐洲支持1-13信道，美國支持1-11信道，日本支持1-14信道，總的來看，子集是1-11信道。因此，把設(shè)備的自動信道設(shè)為1-6-11這三個信道，是即安全，又普遍且皆大歡喜的作法。因此，結(jié)論來了： 結(jié)論二：信道設(shè)為1、6、11由有效信道而來，并且，從各個國家的法規(guī)出發(fā)，選擇1、6、11最穩(wěn)妥。 由此可以引出一個我們?nèi)粘Ｉ钪谐Ｒ姷恼`區(qū)： 小王問：“張導(dǎo)，為啥我的小極朋友的手機(jī)搜索不到呢？是不是你家小極挫啊...” 答案：查了一下信道，發(fā)現(xiàn)他設(shè)了手動信道13，然后先不問為什么設(shè)13，直接告訴他，小王啊，你把信道設(shè)到1信道試試，他按照我的說法做了，他朋友的手機(jī)果然搜到小極。于是，他很困惑，丈二和尚摸不著頭腦，這是為什么呢？我告訴他，不要急，我正在寫一篇科普帖子，看看這篇帖子就明白原因了。（實(shí)際原因是他朋友的手機(jī)是國外行貨，比如美國貨，不支持12,13信道...）。 結(jié)束語，這不是結(jié)尾，這是開始，還有幾篇科普的帖子會以這篇為理論依據(jù)，來解釋你們看起來困惑，其實(shí)很原理很簡單的現(xiàn)象。 謝謝大家支持~！相互學(xué)習(xí)，共同進(jìn)步！ 歡迎討論。 |
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