第七节：通信之WLAN(信道)

       欢迎大家一起学习探讨通信之WLAN。上节基于“无人机接力游戏竞赛”的名称，探讨了WLAN的网络名称“SSID”。“SSID”最大长度为32个字符，可作为“ESS”或“IBSS”的标识。我们的“游戏”已介绍了“站点标识”和“游戏名称”，接下来游戏组织者会对航道进行指定定义。同样，等效在WLAN通信系统中，组织者会对信道进行指定。本节我们将对其进行探讨。

                                                                                                  图 1

    好！通信系统的信道是指“信号在通信系统中传输的通道,即信号从发射端传输到接收端所经过的传输媒质”。

    这个定义挺复杂，我们将WLAN通信系统的信道通俗的解释为“在WLAN通信系统中，信号是用电磁波发射，为了发射端和接收端发送的电磁波彼此可正常接收，指定电磁波发射所用的频段即为信道”。

    本节我们重点关注WLAN 2.4GHz频段。我们先看下WLAN 2.4Ghz对信道的划分，如下图2所示。

                                                                                               图 2

由上可知，WLAN 组织规定2.4Ghz频段支持的信道为14个。

• 每个信道的带宽是22MHz，保护间隔1MHz，可用带宽20MHz，不同国家能够使用的信道是不一样的。

• 只有3个互不重叠的信道：1,6,11 (或者2,7,12…)。

• 1-13信道频率：2412+(n-1)*5 MHz。

• 相邻两个信道可扩展绑定为40MHz，扩展后的信道为（3，4，5，6，7，8，9，10，11）。

我们简单看下WLAN 5GHz信道，如下3图所示。

                                                                                                    图 3

• 不同国家能够使用的5GHz频段不相同，因此5G信道更为零散。

• 相邻信道可扩展绑定为(40MHz,80MHz,160MHz)。

“我们经常见到的n40l，n40h,an和u2代表什么意思？”

    这里画了个示意图，请参考下图4所示理解。an：当前信道。

• n40h：向上扩展为40MHz。

• n40l：向下扩展为40MHz。

• u2：扩展为80MHz。

                                                                                                图 4

    好！目前我们了解了WLAN信道划分，接下来我们看下WLAN信道有哪些特征呢？

    WLAN信道类似于图5所示车道。WLAN信道不是某个网络所独占有的，而是周围WLAN 网络所共享有。

    由图5可知，车道上如车流量大时，车速就会降下来。同理，如果在相同信道工作的WLAN网络，速率自然会下降。

                                                                                            图 5

    上面我们了解了WLAN信道的划分和WLAN信道的特征。下面分享两个“信道”相关的注意事项点。

注意点1：Country字段域

    有些国家对WLAN网络室内和室外的信道、功率等有不同的要求。因此，在Country字段域利用一个字符标识。如下图6所示。

• “O”：室外环境。

• “I”：室内环境。

• “ ”：不对环境区分。

                                                                                                        图 6

WLAN组织规范中已明确说明如下：

country code as described in document ISO/IEC 3166-1. The third octet shall be one of the following:

1. an ASCII space character, if the regulations under which the station is operating encompass all

environments in the country,

2. an ASCII 'O' character, if the regulations under which the station is operating are for an Outdoor

environment only

3. an ASCII 'I' character, if the regulations under which the station is operating are for an Indoor

environment only.

4. an ASCII 'X' character, if the station is operating under a non-country entity. The first two octets of the non-country entity shall be two ASCII 'XX' characters."

 

注意点2：HT Capability字段域

    对信道划分介绍时，我们知道相邻的两个信道可扩展为支持40MHz可用带宽。我们可通过HT Capability字段域确认终端是否支持信道扩展。如下图7所示。

                                                                                               图 7

    上节遗留问题“一个WLAN网络只可有一个网络名称吗？”。

    答案是可以，协议规定间隔100ms发送一个beacon帧，该帧中声明有网络名称。每个网卡可设置N个网络名称循环间隔100ms发送。

    本节我们探讨了WLAN 通信系统中的信道，了解了2.4GHz和5GHz信道划分及特征，并对标准中规定字段做了探讨。第七节探讨就到此，后续期待共同继续探讨学习。

注：

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