0.前言
信道也稱作通道(Channel)、頻段,是以無線信號(電磁波)作為傳輸載體的數(shù)據(jù)信號傳送通道。無線網(wǎng)絡(luò)(路由器、AP熱點、電腦無線網(wǎng)卡)可在多個信道上運行。在無線信號覆蓋范圍內(nèi)的各種無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備應(yīng)該盡量使用不同的信道,以避免信號之間的干擾。
1.藍牙2.4GHz無線信道頻率劃分
1.1 BLE4.0 的體系結(jié)構(gòu)
藍牙低功耗包含三個部分:控制器、主機和應(yīng)用程序。
1.2 物理層(Physical Layer)
●調(diào)制方式: GFSK, 高斯頻移鍵控。
(1)工作在2.4GHz ISM頻段。頻率范圍: 2.400-2.4835 GHz
(2)ISM頻段: (Industrial Scientific Medical Band)主要是開放給工業(yè)、科學和醫(yī)用3個主要機構(gòu)使用的頻段。
(3)ISM頻段屬于無許可(Free License)頻段。2.4G ISM頻段是唯一一個在所有國家都無需授權(quán)的頻段,只需要遵守-定的發(fā)射功率即可。我們熟知的無線局域網(wǎng)、藍牙、ZigBee等無線網(wǎng)絡(luò),均可工作在2.4GHz ISM頻段上。
(4)2.4G被劃分為40個RF信道(f=2402+k*2 MHz, k=0, ... ,39), 信道間隔2MHz,其中:
●廣播信道:3個,固定。
●數(shù)據(jù)信道: 37個,自適應(yīng)跳頻。
●無線速率: 1Mbps、 2Mbps.
廣播信道:37 、38、39,對應(yīng)的中心頻率是2402MHz,2426MHz,2480MHz。廣播信道之間至少相差24MHz。每次廣播,都會在3個信道上將廣播數(shù)據(jù)發(fā)送一次,這能有效地避免干擾,即使一個信道存在干擾,另外的信道也可以很好地工作,而三個信道同時被干擾的情況極少。
為什么廣播信道是3個,而不是更多?
廣播信道越多,各個信道同時受到干擾的幾率越小,抗干擾性越強。但是廣播信道越多,發(fā)射數(shù)據(jù)占用的時間就越長,功耗也就越高。所以,在綜合考慮抗干擾性和功耗的情況下,SIG將廣播設(shè)定為3個。
2.WiFi 2.4GHz無線信道頻率劃分
目前主流的2.4GHz無線WIFI網(wǎng)絡(luò)設(shè)備不管是802.11b/g還是802.11b/g/n 一般都支持13個信道。它們的中心頻率雖然不同,但是因為都占據(jù)一定的頻率范圍,所以會有一些相互重疊的情況。
2.4GHz(=2400MHz)頻帶的信道劃分。實際一共有14個信道(下面的圖中畫出了第14信道),但第14信道一般不用。
每個信道的有效寬度是 20MHz,另外還有2MHz的強制隔離頻帶(類似于公路上的隔離帶)。即,對于中心頻率為 2412 MHz 的1信道,其頻率范圍為 2401~2423MHz
除 1、6、11 三個一組互不干擾的信道外,還有 2、7、12;3、8、13;4、9、14 三組互不干擾的信道。
3.WiFi 5GHz無線信道頻率劃分
IEEE 802.11a規(guī)范為UNII1頻段指定了四個信道,為UNII2頻段指定了四個信道,并且UNII3波段的四個通道。這些信道間隔為20兆赫,被認為是非干擾的;
然而,它們在頻譜上確實有輕微的重疊。可以在相鄰的小區(qū)覆蓋,但如果可能,建議將相鄰小區(qū)信道至少分隔1個信道。
下圖顯示了802.11a頻段的信道方案。
下表列出了北美的5GHzWiFi頻率分配情況。
4.總結(jié)
本文對藍牙、WiFi的信道做了一次整理歸納。在無線信號覆蓋范圍內(nèi)的各種無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備應(yīng)該盡量使用不同的信道,以避免信號之間的干擾。
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