2.4G频段--各个协议链路层信道映射

 2.4G频段是非常拥挤的，原因就是免费。以下是大致的一个分布。

• wifi
• 蓝牙
• 微波炉
• 业余无线电

学生时期，用过很多种无线模块（某宝上都有）：

• 蓝牙模块：HC-05、HC-06
• 2.4G无线模块：nrf24l01
• wifi模块：ESP-01s、ESP-12F

不成想这些模块都是工作在2.4G频段。

BLE（Bluetooth Low Energy ，低功耗蓝牙）

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• 信道带宽：2MHz
• 比特率：蓝牙4.2和蓝牙5.0的速率上是不一样的
  • 1Mbps （蓝牙4.2规范）
  • 2Mbps（蓝牙5.0规范）
• 发射功率：-20dBm（最低）、0dBm（常用）、10dBm（最高）
• GFSK 调制
• 40个射频通道
• 37个数据通道
• 3个广播通道
  • 发现
  • 连接
  • 广播

频率/MHz	链路层信道编码	类型
2402	37	广播信道
2404	0	数据信道
2406	1	数据信道
…	…	…
2424	10	数据信道
2426	38	广播信道
2428	11	数据信道
…	…	…
2478	36	数据信道
2480	39	广播信道

BT （Bluetooth ，经典蓝牙）

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• 1）ISM频率范围内被分成79个channel，每一个channel占用1M的带宽，在0 channel和78 channel之外设立guard band（保护带宽，Lower Guard Band为2MHz，Upper Guard Band为3.5MHz）。

• 2）采用跳频技术（hopping），也就是说，某一个物理信道，并不是固定的占用79个channel中的某一个，而是以一定的规律在跳动（该规律在技术上叫做"伪随机码"，就是"假"的随机码）。因此蓝牙的物理信道，也可以称作跳频信道（hopping channel）。

• 3）BR/EDR技术定义了5种物理信道（跳频信道），BR/EDR Basic Piconet Physical Channel、BR/EDR Adapted Piconet Physical Channel、BR/EDR Page Scan Physical Channel、BR/EDR Inquiry Scan Physical Channel和BR/EDR Synchronization Scan Channel。

• 4）BR/EDR Inquiry Scan Physical Channel用于蓝牙设备的发现操作（discovery），即我们常用的搜索其它蓝牙设备（discover）以及被其它蓝牙设备搜索（discoverable）。

• 5）BR/EDR Page Scan Physical Channel用于蓝牙设备的连接操作（connect），即我们常用的连接其它蓝牙设备（connect）以及被其它蓝牙设备连接（connectable）。

• 6）BR/EDR Basic Piconet Physical Channel和BR/EDR Adapted Piconet Physical Channel主要用在处于连接状态的蓝牙设备之间的通信。它们的区别是，BR/EDR Adapted Piconet Physical Channel使用较少的RF跳频点。BR/EDR Basic Piconet Physical Channel使用全部79个跳频点，而BR/EDR Adapted Piconet Physical Channel是根据当前的信道情况使用79个跳频点中的子集，但是跳频数目也不能少于20个。这个主要是因为蓝牙使用ISM频段，当蓝牙和WIFI共存的时候，部分跳频点被WIFI设备占用而使得蓝牙设备在这些跳频点上的通信总是失败，因此，需要避过那些WIFI设备占用的频点。

• 7）BR/EDR Synchronization Scan Channel可用于无连接的广播通信，后续文章会详细介绍。

• 8）同一时刻，BT 设备只能在其中一个物理信道上通信，为了支持多个并行的操作，蓝牙系统采用时分方式，即不同的时间点采用不同的信道。

• 信道带宽：1MHz

• 比特率：使用不同的技术，速率上是有区别的，一般来说EDR是BR的升级版，AMP则是参考WiFi而新创的一个技术和前者没有技术上的联系。

  • BR：721.2kbps
  • EDR：2.1Mbps
  • AMP：54Mbps

• 发射功率：20dBm、4dBm、0dBm

• 79个频点

参考博客：https://blog.csdn.net/xubin341719/article/details/38303881

我国的蓝牙频率在2.402GHz～2.483GHz,蓝牙每个频道的宽度为1MHz，为了减少带外辐射的干扰，保留上、下保护为3.5MHz和2MHz，79个跳频点中至少75个伪随机码跳动，30S内任何一个频点使用时长不能超过0.4S
（1）、发射功率：蓝牙发射功率分三级：一级功率100mW(20dBm)；二级功率2.5mW(4dBm)；三级功率1mW(0dBm)；
（2）、物理信道：蓝牙物理信道有伪随机序列控制的79个跳频点构成，不同跳频序列代表不同的信道。

Zigbee

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zigbee有16个间隔5MHz的信道

2.4G模块 (Nordic nRF24xx)

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Nordic有与经典蓝牙相似的83个间隔为1MHz带宽的信道

WiFi （）

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• 信道带宽：22MHz
• 比特率：参考下表
• 同一区域内可容纳最多3个独立的信道（1/6/11; 2/7/12; 3/8/13）

协议	频带	最大传输速度	MIMO技术1
802.11	2.4G-2.5GHz	2Mbps	不支持
802.11a	2.4G-2.5/5.47-5.725/5.725-5.875GHz	54Mbps	不支持
802.11b	2.4G-2.5GHz	11Mbps	不支持
802.11g	2.4G-2.5GHz	54Mbps	不支持
802.11n	2.4G 或者 5GHz	600Mbps(40MHz*4MIMO)	up to 4
802.11ac	5GHz	433Mbps, 867Mbps, 1.73Gbps, 3.47Gbps, 6.93Gbps(160MHz*8MIMO)	up to 8
802.11ad	60GHz(?)	7000Mbps	up to 10+
802.11ax	5GHz	10Gbps	不支持

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1. MIMO技术：MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)多进多出技术指在发射端和接收端分别使用多个发射天线和接收天线，使信号通过发射端与接收端的多个天线传送和接收，从而改善通信质量。它能充分利用空间资源，通过多个天线实现多发多收，在不增加频谱资源和天线发射功率的情况下，可以成倍的提高系统信道容量，显示出明显的优势、被视为下一代移动通信的核心技术。 ↩︎