Wi-Fi技术简介,2.4G 5G Wi-Fi频率和信道

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发布时间 2016-02-09

Wi-Fi是无线局域网(WLAN)的一种传输技术,基于国际电工电子工程学会(IEEE)为无线局域网络制定的标准:802.11协议。

IEEE 802.11协议有多个修订版本的标准,常见的是a、b、g、n、ac等几个标准:
IEEE 802.11a,1999年发布,传输速率54Mbit/s,工作在5GHz频段;
IEEE 802.11b,1999年发布,传输速率11Mbit/s,工作在2.4GHz频段;
IEEE 802.11g,2003年发布,传输速率54Mbit/s,工作在2.4GHz频段;
IEEE 802.11n,在802.11a和802.11g之上发展起来的一个标准,2009年9月发布,传输速率300Mbit/s,工作在2.4GHz和5GHz两个频段;
IEEE 802.11ac,802.11n之后的版本,理论上可以提供高达每秒1Gbit的数据传输能力,工作在5GHz频段。

目前Wi-Fi传输技术中常使用802.11g/n/ac,以802.11n标准居多。

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频率范围和信道

IEEE802.11协议标准规定了使用频段和信道,各个国家自己制定政策使用哪些信道。

IEEE802.11协议对2.4GHz频段的规定

频率范围:2.4GHz~2.4835GHz;14个信道,信道带宽20M(相邻多个信道频率重叠)。下面你看到的频率范围包含22M,是因为有2M被用作强制隔离频带,不参与数据传输。

IEEE802.11协议对5GHz频段的规定

频率范围:5.150-5.250GHz、5.250-5.350GHz、5.470-5.725GHz、5.745-5.825GHz;共201个信道,信道带宽40M/80M/160M(可选择,相邻多个信道频率重叠)。

中国对Wi-Fi 2.4GHz频段的规定:

使用频率范围2.4GHz~2.4835GHz,共83.5MHz带宽。对应信道如下:

信道 中心频率  频率范围
01   2412  2401-2423
02   2417  2406-2428
03   2422  2411-2433
04   2427  2416-2438
05   2432  2421-2443
06   2437  2426-2448
07   2442  2431-2453
08   2447  2426-2448
09   2452  2441-2463
10   2457  2446-2468
11   2462  2451-2473
12   2467  2456-2478
13   2472  2461-2483

每个信道带宽为22MHz,相邻信道的中心频率间隔5MHz,相邻的多个信道存在频率重叠(如1信道与2、3、4、5信道有频率重叠),整个频段内只有3个(1、6、11)互不干扰信道。因此在使用2.4GHz频段的Wi-Fi设备时,距离较近的多个设备应该错开信道防止互相干扰。

中国对Wi-Fi 5GHz频段的规定:

使用频率范围5.150GHz~5.350GHz、5.725GHz~5.850GHz,共325MHz带宽。对应信道如下:

信道 中心频率
036  5180 DFS
040  5200 DFS
044  5220 DFS
048  5240 DFS
052  5260 DFS
056  5280 DFS
060  5300 DFS
064  5320 DFS
149  5745
153  5765
157  5785
161  5805
165  5825

标有DFS的信道具有动态频率选择功能

由于5GHz频段与军事雷达频段重合,各个国家对该频段开放程度不同,随着设备更新迭代,以后会有更多5GHz频段信道在Wi-Fi上使用。5.15~5.35GHz和5.47~5.725GHz是全球雷达系统的工作频段,为了避免工作在5GHz频段的无线通讯设备对雷达系统造成干扰,各国对这些设备的要求除了功率、频谱等常规项目以外,还特別增加了对动态频率选择(DFS:Dynamic Frequency Selection)特性的要求。

什么是DFS Channel(DFS 信道)?

具备DFS功能的设备,如果能监测到雷达脉冲,则当前工作频率上的数据传输会被中止,并且寻找其它"空"频率进行重新传输。放弃使用的频率在随后的30分钟内不再使用,这些动作都是由设备自动完成,使用者一般情况下不会注意到的。

在欧洲出售的WLAN产品必须具备TPS和DFS这两个功能,即发射功率控制和动态频率选择。TPS是为了防止无线产品发射过大的功率来干扰军方雷达。DFS是为了使无线产品主动探测军方使用的频率,并主动选择另一个频率,以避开军方频率。通过这种方式,也可以避免其它WLAN干扰,最高效地传输数据。这两个功能是属于强制性的,不符合标准的产品将不会获得欧盟的上市许可。

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