WLAN射频和信道

xiaoxiao2021-03-27  99

WLAN射频和信道

概述

WLAN使用的射频频率范围是2.4GHz频段(2.4GHZ-2.4835GHz)和5GHz频段(5.150GHz-5.350GHz和5.725GHz-5.850GHZ),分别属于特高频(300MHz-3GHz)和超高频(3GHz-5GHZ)。WLAN使用的2.4GHz频段和5GHz频段属于ISM频段。

WLAN信道列表是法律所规定的IEEE 802.11(或称为WiFi)无线网络应该使用的无线信道每个频段又划分为若干信道。每个国家自己制定政策如何使用这些频段。

名词解释

频段

ISM频段:工业、科学、医学三个主要机构使用,FCC规定, 只要设备的功率符合限制,不需要申请许可证(Free License)即可使用这些频段,大大方便了WLAN的应用和推广。

工业频段:在中国给3G使用了,收费。       

频段间隔

b/g/n信道中心频率间隔为5MHz

dBm和dB

dBm的含义是分贝毫瓦,通俗的说就是每1毫瓦产生多少分贝能量。 2.4 GHz (802.11b/g)

2.4GHz802.11b/g/n工作的频段,被划分出14个相互交叠的信道(14信道是特别针对日本定义的),每个信道的频宽是20MHz802.11g802.11n每个信道占用20MHz802.11b每个信道占用22MHz),每个信道都有自己的中心频率。

各个国家2.4GHz频段开放的信道不一样,北美地区(美国,加拿大)开放111信道,欧洲开放113信道,中国同样开放113信道,日本开放1-14。一般,我们更多的讲述是2.4GHz频段分13个相互交叠的信道。

 

14个信道可以找出3个独立信道,即没有相互交叠的信道。独立信道由于没有频率的交叠区,相邻AP使用这3个独立信道不会彼此产生干扰。如下图中的1611就是三个互不交叠的独立信道。

2.4 GHz Wi-Fi 频道与带宽示意图

信道

频率(MHz)

中国[1]

美国、加拿大[1]

欧洲[1][2][3]

日本[1]

澳大利亚[4]

委内端拉

以色列

1

2412

2

2417

3

2422

4

2427

5

2432

6

2437

7

2442

8

2447

9

2452

10

2457

11

2462

12

2467

13

2472

14

2484

802.11b only[5]

5GHz (802.11b/a/n/ac)

WLAN(802.11a/n)标准协议将5GHz频段分为2420MHz宽的信道,且每个信道都为独立信道,中国允许使用5个,美国允许使用23个。丰富的独立信道也使得信道绑定更有价值,信道绑定是将两个信道绑定成一个信道使用,能提供更大的带宽。如两个20MHz的独立信道绑定在一起可以获得20MHz两倍的吞吐量,这好比将两条道路合并成一条使用,自然就提高了道路的通过能力。

Ps:802.11n支持通过将相邻的两个20MHz信道绑定成40MHz,使传输速率成倍提高。802.11n也同时定义了2.4GHz频段的信道绑定,但由于2.4GHz频段较拥挤的信道资源,降低了2.4GHz频段信道绑定的实用性,一般不推荐使用2.4GHz频段的信道绑定。 

下图为5GHz频段的信道划分情况。

图中,黑色的半圆表示独立信道,红色的半圆表示标准协议推荐的信道绑定,UNII-2e5GHz新增频段,该频段中国尚未放开使用。目前中国已放开使用的信道有36, 40, 44, 48, 52, 56, 60, 64, 149, 153, 157, 161, 165

5GHz频段并非只有WLAN设备在使用,很多国家的军用雷达也在使用5GHz频段,使用该频段的民用无线设备很可能对雷达等重要设施产生干扰。为了解决这一安全顾虑,在一些国家出售的WLAN产品必须具备TPSDFS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放过大的功率来干扰军方雷达。DFS是为了使无线产品能主动探测军方使用的频率,如频率冲突并主动选择另一个频率,以避开军方频率。在这些国家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这些国家的上市许可。

信道

频率(MHz)

美国

欧洲

日本

新加坡

中国

台湾

20 MHz[6]

20 MHz

40/20MHz

10 MHz

20 MHz

20 MHz

20MHz[8]

36

5180

40

5200

44

5220

48

5240

52

5260

56

5280

60

5300

64

5320

100

5500

104

5520

108

5540

112

5560

116

5580

120

5600

124

5620

128

5640

132

5660

136

5680

140

5700

149

5745

153

5765

157

5785

161

5805

165

5825

 

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