WIFi技术中动态频率选择（DFS）与规避雷达干扰机制简介

摘要
Wifi产品在通信过程中，必须规避对雷达信号的干扰，特别是航空军事用途的雷达。为此世界各国无线电管理规定中，均设置了DFS信道，当wifi产品使用这些信道时，只要检测到雷达信号，就会启用相关机制进行规避。

一、DFS 信道的识别和处理规则

1. DFS 信道定义
   • DFS 信道通过软件代码的标志位识别：
   • 具体频率范围由硬件模式决定。5250-5350 MHz 和5470-5730 MHz) 是典型的 DFS 范围，但实际信道取决于各个国家的无线电法规。
2. DFS 信道处理规则
   a. 初始信道选择
   • 当 AP 启动或需要切换信道时，优先选择非 DFS 信道。
   • 如果没有可用非 DFS 信道，选择需要 CAC 的 DFS 信道：
   b. CAC（信道可用性检查）
   • 必须步骤：在 DFS 信道上传输前，需监听 60 秒（默认）检测雷达。
   • 完成 CAC 后：信道标记为可用。
   c. 雷达检测处理
   • 如果检测到雷达信号，标记信道不可用，立即切换信道。
   • 切换逻辑：
   o 优先选择非重叠的 DFS 或非 DFS 信道。
   o 若找不到，降低带宽（如 160MHz → 80MHz）重试。
   d. 特定频率范围处理
   • 5250-5350 MHz 和 5470-5730 MHz：这些属于 DFS 频段，处理规则一致：
3. 使用前必须通过 CAC。
4. 检测到雷达后立即避让。
5. 切换时可能降级带宽。
6. 背景雷达检测
   • 支持在后台链路上持续监控 DFS 信道：启用背景监控，更新监控信道

总结
• DFS 信道：通过软件标志识别，覆盖 5 GHz 频段（包括 5250-5350 MHz 和 5470-5730 MHz）。
• 核心规则：

1. CAC 强制：首次使用 DFS 信道前必须完成 CAC。
2. 雷达避让：检测到雷达立即切换信道。
3. 带宽降级：无可用信道时降低带宽重试。
4. 状态管理：信道状态（可用/不可用）动态更新。
   这样实现了完整的 DFS 生命周期管理（CAC → 监控 → 避让 → 恢复），确保符合监管要求。

二、雷达信号检测机制

1. 硬件级检测
   • 专用雷达检测电路：现代 WiFi 芯片（如 Qualcomm Atheros, Intel, Broadcom 等）包含专门的雷达模式检测电路
   • 信号特征匹配：硬件实时监测信道，检测符合 ITU-R M.1652 标准的雷达脉冲特征（如线性调频、固定重复频率）
   • 频段覆盖：特别覆盖 DFS 要求的频段（5250-5350MHz 和 5470-5730MHz），不同国家DFS信道不一样。

2. 驱动层处理
   • 事件上报：当硬件检测到雷达信号时，驱动通过以下方式通知 hostapd：
   driver -> nl80211 -> hostapd

3. hostapd 事件处理
   a 标记受影响信道为不可用
   b．检查是否影响当前操作信道
   c 启动紧急信道切换

三、雷达检测过程详细流程

1. 实时监测：
   o 硬件在 DFS 信道持续监测（特别在5250-5350MHz 和 5470-5730MHz范围）
   o 使用匹配滤波器检测已知雷达波形（如机场雷达、气象雷达）
2. 事件触发：
   o 当检测到符合雷达特征信号时，硬件中断通知驱动
   o 驱动验证信号非误报（排除 WiFi 设备干扰）
3. hostapd 响应：
   

关键特性

1. 快速响应：
   o FCC/ETSI 要求检测后 200ms 内停止传输
   o hostapd 收到事件后通常在 10-50ms 内启动切换
2. 信道标记：
   o 受影响信道被标记为 HOSTAPD_CHAN_DFS_UNAVAILABLE
   o 避免未来 30 分钟使用（符合监管要求）
3. 频段特定处理：
4. 性能优化：
   o 背景雷达检测 (enable_background_radar=1)
   o 多信道 CAC 并行执行

总结
hostapd 通过：

1. 依赖硬件实时雷达检测
2. 驱动事件上报机制
3. 快速信道切换响应
   实现 DFS 合规操作，特别是在5250-5350MHz 和 5470-5730MHz敏感频段。整个过程符合 IEEE 802.11h 和各国无线电管理要求，确保不会干扰航空雷达等关键系统。