各位好, 最近心血来潮查了下IT帮上的文章, 发现关于WIFI工作原理的文章少的可怜小的不才, 来参一脚, 来说说基本运作
WIFI是电磁波, "波"就是属于波动类的一种, 本质跟声音有点相似https://ytsorg.blogspot.com/2015/09/blog-post.html
那么, 如果是声音, 假设:有两个兄弟在同一时间, 同一空间, 用一频率来说话, 会出现什么问题呢?
答案就是会变成互相干扰噪音了, 大家像吵架
所以, 最理想的方法就是去划分一些房间[即是不同频率]每个房间各有各说, 那就不会出问题了
就像你听不见狗哨的声音你吹狗哨时候是狗给你反应不是你朋友, 除非你朋友是IT狗
最典型的WIFI划分一些房间实例就是2.4GHZ世界上那三组可怜没有干扰的1 , 6 , 11 CHANNELs [假设是20MHZ]
好吧, 房间干扰问题解决了旦如果三个房间 "1" , "6" , "11" 内已经有一个人在说话, 这时候出现第四个人呢, 不就得又吵架了?现实公司配WIFI也总不能一人一机一AP吧!?要怎么处理了?
最简单的处理方法就是来排队了, 一个先把话说完了, 下一个才再说话我们先来假设刚刚的第四个人被分配到 "房间1"
这时候可以看一下某同行之前写的一编文章
就很好的说明了排队机制的用法了
https://ithelp.ithome.com.tw/articles/10256781
当中一个极为重要的技术为CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance)
这个得说说, 很多同行常把它跟CSMA/CD搞乱, 不熟悉两者差异简单来说CSMA/CA 是 WIFI用的CSMA/CD 是 网线用的
两者机制接近, 都是针对半双工来设计的方案, 详细可以参考:
https://blog.toright.com/posts/1243/csmacd-%E8%88%87-csmaca-%E4%B9%8B%E9%96%93%E7%9A%84%E5%B7%AE%E7%95%B0
好了, 以上就是WIFI"排队"的基础运作了
在解决了以上沟通问题之后, 就得开始考虑"效率"了
在现实环境中, 假设只有一个房间, 一只2.4GHZ的WIFICHANNEL 1 6 11 在这情况下也只能三选一的,即是说大家都得用同一个CHANNEL来说话就没什么方法在一个CHANNEL上做点什么来加速吗?当然有, 来搞"劏房"吧.
这时候就得OFDM出场了
https://www.linkedin.com/pulse/understanding-differences-ofdm-vs-ofdma-gxgroup-2etwc/
从图中可以看到, 不同用户可以在同一时间用多条子载波来沟通, 效率就来劲了.
OFDM将20 MHz的某一个频道分割为64个子载波("劏房")每个子载波佔用312.5 kHz频宽。由于子载波之间的正交性它们可以在同一频道内同时传输资料而不会相互干扰。
旦问题又来了
比方图中的 USER 1 跟 CHANNEL 1 , 他能同时进行上传+下载吗?这又得回到噪音问题了, 答案是不可以的.
如果正好有两个USERS用一个子载波来"下载"呢?也得排队! 不然也是噪音!
那么, 如果用 CHANNEL 1 来上传, CHANNEL 2 来下载呢, 不就解决了?恩, 正确的, 旦很可惜这个是名为FDD的东西, 就是你手机的讯号目前没计划给WIFI家用的.
有意思的是, FDD实现全双工通讯的方式是透过直接使用两个独立的通道也不是透过OFDM的子载波来实现全双工的
即是说, OFDM 跟 半双工/全双工 是完全没关系的
我閑来无事
找上了两间世上最知名的WIFI VENDOR : RUCKUS跟ARUBA
他们的专业工程师也是这样说的: 半双工, 跟OFDM没点毛关系 :
而现实中, WIFI CHANNEL 也可会不只有你一个在用吧!?排队已经是一个问题了, 还想得同时上传+下载吗? 想得美
由于以上半双工的特性, 大家也别就期待WIFI有多"快"了
以前在CWNP学习CWNA证照的时候, 很记得老师第一句就是"WIFI是半双工, 别想快, 要快就给老子接网线"
现在想起来, 特别有回忆.
对WIFI有兴趣的朋友, 可以考虑修读CWNA:https://www.cwnp.com/certifications/cwna
当然了, 如果你手上WIFI项目想要找专业的SI处理, 记得要考虑有CWNA证书的SI跟工程师喔!
不少有经验的SI可能都只对WIFI是一知半解, 能装能用就当成自己是专业的 ,可别被误导喔~