頻段、信道、傳輸速率的理解

無線通信是指電磁波經(jīng)過空間傳播傳遞信息的通訊方式，也被稱為無線電通信。無論是采用何種的無線接入技術(shù)，都會涉及到4個重要的參數(shù)：

第一、頻段

無線通信使用的是電磁波，既然是波，那就有頻率，通過將電磁波的頻率劃分為不同的 “段”，即是頻段。

對頻段下一個定義

頻段：是指一個連續(xù)電磁波的頻率范圍

可以通俗的把頻段理解為，兩個地方之間的高速公路。

案例：

通常無線路由器都會有兩個頻段：2.4GHz和5GHz。即兩條不同的路，好比汽車在高速公路，地鐵在地下軌道，各有千秋。

波長=波速 * 周期=波速/頻率，所以頻率越高，波長越短。

為什么2.4GHz穿墻能力強，5GHz傳輸快？

正是由于2.4GHz的頻率較低，所以波長更長，更容易繞過障礙物繼續(xù)傳播。

家電、無線等設(shè)備多數(shù)使用的2.4G頻段，無線環(huán)境更加擁擠，干擾較大，而5GHz的頻寬較寬，設(shè)備較少，從而干擾也少。

兩個常用頻段對比

第二、信道

上面我們知道了劃分頻段，信道就是在頻段基礎(chǔ)上的更進一步的劃分。

為什么需要再劃分呢？

目的是為了避免很多個設(shè)備之間的競爭，在Wi-Fi頻段被劃分為14個信道

既然是避免沖突，為什么不多劃分很多信道呢？

首先，信道越多，那每個信道的寬度就很窄了，信道里邊終端的沖突概率就變得更大了，如果想要避免或是減少沖突，那么則需要花費更多的時間來監(jiān)測沖突，有問題的情況下，還需要重發(fā)數(shù)據(jù)包，那么速度肯定也提不上去。

路就那么點寬，你要分100個車道，那每個車道就窄得不得了了，不說速度如何，硬件要實現(xiàn)可用都要困難好多了。

想想一個路由器是接入幾十、上百個終端s設(shè)備，這個其實是把所在信道的頻率范圍再細分進行復用。因為頻率的范圍不能分太細，分太細，信道內(nèi)的終端發(fā)送信號時沖突的概率就變大了，需要消耗更多的時間來檢測沖突、進行重發(fā)，速度自然就上不去了。

Wifi的2.4GHz和5GHz指的是頻率，其中的區(qū)別就是頻率的不同，因為波長和頻率是成反比的，所以2.4GHz的波長比較長，5GHz的波長比較短。

第三、信道帶寬

一個信道中最大頻率與最小頻率的差，就叫做信道帶寬，這個值體現(xiàn)了信道覆蓋的頻率范圍的大小。

在Wi-Fi中，每個信道的帶寬是22MHz。但是，實際使用中，有效的帶寬是20MHz，其中有2MHz是隔離頻帶，起保護作用。

20MHz信道帶寬對應的是65M帶寬 ，它的特性是穿透性好 傳輸?shù)木嚯x遠（100米左右）。

40MHz信道帶寬對應的是150M帶寬 ，它的穿透性差 傳輸?shù)木嚯x較近 （50米左右)。

很多路由器，可以開啟信道的自動切換功能：

信號強度的其絕對值越小，說明信號越強。你也可以根據(jù)周圍的環(huán)境中其他信號使用的信道和強度，選一個沒有使用的信道、或者周圍弱信號使用的信道。提升路由器的使用效率

第四、傳輸速率

傳輸速率在這里指的是數(shù)據(jù)傳輸?shù)目炻?，單位是比?秒。影響它因素很多，主要是信道帶寬和頻率。帶寬越大，傳輸速率越大。頻率越高，傳輸速率越高。

另外，還有一些另外的技術(shù)來提供傳輸速率，例如正交頻分復用、MIMO等。具體的方式我們現(xiàn)在不用了解。

傳輸速度的單位是每秒比特（bit/s）或每秒字節(jié)（Byte/s）。

有點像稱重里面的公斤與斤、公里與里，這樣的換算關(guān)系。

1字節(jié)=8比特，也就是1：8的關(guān)系。

通常所說的2M是指每秒2兆比特（即2Mbit/s），

而在計算機等用戶終端上顯示的通常是每秒字節(jié)數(shù)(Byte/s)。

2M對應每秒256k字節(jié)，扣除用于控制連接所占用的字節(jié)，用戶電腦顯示的就不到256k字節(jié)（256kB）。這就好比用戶購買的是“里”，但電腦顯示的是“公里”。