第一、频段
无线通信使用的是电磁波,既然是波,那就有频率,通过将电磁波的频率划分为不同的 “段”,即是频段。
对频段下一个定义
频段:是指一个连续电磁波的频率范围
可以通俗的把频段理解为,两个地方之间的高速公路。
案例:
通常无线路由器都会有两个频段:2.4GHz和5GHz。即两条不同的路,好比汽车在高速公路,地铁在地下轨道,各有千秋。
波长=波速 * 周期=波速/频率,所以频率越高,波长越短。
为什么2.4GHz穿墙能力强,5GHz传输快?
正是由于2.4GHz的频率较低,所以波长更长,更容易绕过障碍物继续传播。
家电、无线等设备多数使用的2.4G频段,无线环境更加拥挤,干扰较大,而5GHz的频宽较宽,设备较少,从而干扰也少。
两个常用频段对比
第二、信道
上面我们知道了划分频段,信道就是在频段基础上的更进一步的划分。
为什么需要再划分呢?
目的是为了避免很多个设备之间的竞争,在Wi-Fi频段被划分为14个信道
既然是避免冲突,为什么不多划分很多信道呢?
首先,信道越多,那每个信道的宽度就很窄了,信道里边终端的冲突概率就变得更大了,如果想要避免或是减少冲突,那么则需要花费更多的时间来监测冲突,有问题的情况下,还需要重发数据包,那么速度肯定也提不上去。
路就那么点宽,你要分100个车道,那每个车道就窄得不得了了,不说速度如何,硬件要实现可用都要困难好多了。
想想一个路由器是接入几十、上百个终端s设备,这个其实是把所在信道的频率范围再细分进行复用。因为频率的范围不能分太细,分太细,信道内的终端发送信号时冲突的概率就变大了,需要消耗更多的时间来检测冲突、进行重发,速度自然就上不去了。
Wifi的2.4GHz和5GHz指的是频率,其中的区别就是频率的不同,因为波长和频率是成反比的,所以2.4GHz的波长比较长,5GHz的波长比较短。
一个信道中最大频率与最小频率的差,就叫做信道带宽,这个值体现了信道覆盖的频率范围的大小。
在Wi-Fi中,每个信道的带宽是22MHz。但是,实际使用中,有效的带宽是20MHz,其中有2MHz是隔离频带,起保护作用。
20MHz信道带宽对应的是65M带宽 ,它的特性是穿透性好 传输的距离远(100米左右)。
40MHz信道带宽对应的是150M带宽 ,它的穿透性差 传输的距离较近 (50米左右)。
很多路由器,可以开启信道的自动切换功能:
信号强度的其绝对值越小,说明信号越强。你也可以根据周围的环境中其他信号使用的信道和强度,选一个没有使用的信道、或者周围弱信号使用的信道。提升路由器的使用效率
传输速率在这里指的是数据传输的快慢,单位是比特/秒。影响它因素很多,主要是信道带宽和频率。带宽越大,传输速率越大。频率越高,传输速率越高。
另外,还有一些另外的技术来提供传输速率,例如正交频分复用、MIMO等。具体的方式我们现在不用了解。
传输速度的单位是每秒比特(bit/s)或每秒字节(Byte/s)。
有点像称重里面的公斤与斤、公里与里,这样的换算关系。
1字节=8比特,也就是1:8的关系。
通常所说的2M是指每秒2兆比特(即2Mbit/s),
而在计算机等用户终端上显示的通常是每秒字节数(Byte/s)。
2M对应每秒256k字节,扣除用于控制连接所占用的字节,用户电脑显示的就不到256k字节(256kB)。这就好比用户购买的是“里”,但电脑显示的是“公里”。
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