【科普】爲何WiFi自動信道選到的信道多數在1/6/11

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論壇上很多朋友很困惑，爲何小極的自動信道選擇選到的信道只會在一、六、11這三個信道呢？WiFi不是一共有10幾個信道嗎？其餘信道豈不是浪費了？

這個問題是個很是典型的問題，問100我的，幾乎100我的不知道答案的。爲了回答這個問題，我準備很多基礎知識，可是，既解釋原理，又讓它不是那麼深澀，是有難度的，因此，若是讀不懂的朋友，請多看幾遍，歡迎在此話題下討論，我看到了給你講的更細一點。

首先，須要確定的一點，不是小極的工程師能力不行，搞出這樣的算法...(某工程師掩面而泣)，而是，這是一個通用做法，是符合協議和WiFi傳輸原理的設計，先看一幅圖：


從圖中，咱們很直觀的看到，在一個典型的應用環境下，全部廠家的設備彷彿被某種力量牽引着，把設備的信道都設在了一、六、11這三個信道。這是爲何呢？由於，在WiFi的世界中，有一條原則雷打不動，那就是在信道範圍內，同一時刻，只有一臺設備能夠發信號，其餘設備都須要等待。

咱們知道，WiFi的原理是把數據載到電磁波上，經過必定的算法來識別。那麼，問題來了，若是空氣中有兩個設備同時發出WiFi數據，他們所在的信道又同樣，這兩束電磁波在空氣中就會疊加（疊加原理），從而變形，變成誰都沒法識別的錯誤數據。對咱們百姓來講，不須要理解他們是如何疊加的，那是麥克斯韋、薛定諤、愛因斯坦那種級別的大佬關心的內容。因此，

結論一：由於WiFi是電磁波，因此在同一個頻率範圍內，某個時刻只能有一臺設備工做，不然就會出錯。

既然有上述特性，那麼，靠你們自覺是不現實的。因此，WiFi的協議中給出了嚴謹的算法，來保證遵照WiFi802.11協議的設備，可以在相同的頻率範圍，不衝突，你們有秩序排隊幹活。所以，爲了讓各個芯片廠家有據可循，WiFi協議對頻率與信道的對應作了規定，舉例來講：1信道的中心頻率是2.412GHz，信道有效帶寬是20MHz，實際帶寬是22MHz，其中的2MHz帶寬是隔離帶，防止某些廠商能力不足，精度沒法控制的剛恰好，留點餘量。如何直觀的理解這個約定呢？我畫了一幅圖，以下所示：


從圖中，咱們能夠直觀的看到，每一個信道的中心頻率是多少，它所可以覆蓋的範圍是多少。這裏，簡單解釋有效頻率的概念，涉及到無線電傳輸理論，我儘可能言簡意賅。電磁波之因此可以傳輸數據，是由於波的振幅，頻率等信息能夠惟一肯定一個矢量，只要咱們對這個矢量進行編解碼，就能夠對應010101數據串。與網線傳輸數據相似，網線傳輸數據時，高電壓表示0，低電壓表示1，因此，在網線上傳輸的數據，就是一堆的高低高低高低高低電壓組合。用電磁波來傳輸數據有帶寬的概念，即1束波能夠傳1位數據，仍是2位數據，仍是3位數據，是有講究的。一般，咱們把這束波叫子載波，一個子載波多了能夠傳3位數據，即（001,110,010，等等），少了只能傳1位數據，如（1或者0），那麼，同時能發出多少束子載波由有效帶寬決定。在WiFi的協議中約定有效帶寬是20MHz，802.11N協議中，有一種有效帶寬是40MHz，802.11AC協議中，有一種有效帶寬是80MHz。能夠直觀的理解，有效帶寬越寬，單位時間傳輸的數據量就越大，爲啥11AC那麼牛逼哄哄，就這個道理。

回到本話題，咱們知道有了有效帶寬是20MHz（老實本分，不喧譁...），那就要知道有效信道。所謂有效信道是工做時，互不干擾的有效帶寬所對應的的中心頻率，從上圖能夠看出，我在圖中也給出告終論，有效信道的組合也就3種。

那麼，爲何業內都要有用一、六、11這種組合呢，爲啥不用其餘兩種組合，這裏，又要涉及到一個小知識點，開篇我有解釋，中國支持1-13個信道，那麼，中國以外呢？歐洲支持1-13信道，美國支持1-11信道，日本支持1-14信道，總的來看，子集是1-11信道。所以，把設備的自動信道設爲1-6-11這三個信道，是即安全，又廣泛且皆大歡喜的做法。所以，結論來了：

結論二：信道設爲一、六、11由有效信道而來，而且，從各個國家的法規出發，選擇一、六、11最穩妥。

由此能夠引出一個咱們平常生活中常見的誤區：

小王問：「張導，爲啥個人小極朋友的手機搜索不到呢？是否是你家小極挫啊...」
答案：查了一下信道，發現他設了手動信道13，而後先不問爲何設13，直接告訴他，小王啊，你把信道設到1信道試試，他按照個人說法作了，他朋友的手機果真搜到小極。因而，他很困惑，丈二和尚摸不着頭腦，這是爲何呢？我告訴他，不要急，我正在寫一篇科普帖子，看看這篇帖子就明白緣由了。（實際緣由是他朋友的手機是國外行貨，好比美國貨，不支持12,13信道...）。

結束語，這不是結尾，這是開始，還有幾篇科普的帖子會以這篇爲理論依據，來解釋大家看起來困惑，其實很原理很簡單的現象。

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