无线联网时计算机如何确定需接收的电磁信号与监听频率？

首先澄清一个认知偏差：全向辐射仅代表发射端天线的信号覆盖方向为360°，不代表信号会在全频段随机发射，终端从频率锁定到数据筛选是从物理层到链路层逐层完成的，和IP层的端到端路由逻辑完全独立，不需要靠IP地址做无线侧的信号识别。

频率锁定：接入阶段就协商完成，无需实时猜测 #

终端不会全频段漫无目的地监听信号，要监听的频率在网络接入阶段就已经和发射端约定好了：

• 对于WiFi、个人热点这类WLAN场景：终端在扫描接入点（AP）的时候就会获取每个AP的工作信道（对应固定的中心频率），选定要连接的AP完成握手接入后，无线网卡的射频调谐电路会直接锁定该信道的频率，同时通过硬件滤波器直接屏蔽其他所有频率的空间电磁信号，只处理当前锁定频率上的波形。后续如果AP因为信道优化切换工作频率，会通过专用信令提前通知关联的所有终端同步调整接收频率，不会出现错漏。
• 对于4G/5G这类蜂窝网络场景：终端开机搜网阶段就会锁定当前驻留基站的工作频点，驻网过程中如果基站因为负载均衡、干扰规避调整频点或者启动跳频，都会通过下行控制信令提前把跳频序列、频点调整规则下发给终端，终端的射频模块会按照约定规则同步调整接收频率，全程不会做无意义的全频段扫描。

同频信号筛选：靠链路层硬件地址做第一层过滤 #

锁定频率之后，同一个无线接入点下通常会连接多台终端（比如家里的WiFi同时连了手机、电脑、智能家电），所有终端都能接收到AP在该频率发射的电磁波，这时候靠链路层的硬件标识完成数据归属判断，完全不涉及上层IP地址：

• 所有无线传输的链路层帧（比如WiFi的802.11帧、5G的MAC层帧），帧头位置都会携带目标MAC地址——这是每块无线网卡出厂时烧录的全球唯一硬件标识。
• 无线网卡把同频率的电磁波解码成数字帧之后，第一时间会校验帧头的目标MAC地址：如果地址和自身网卡的MAC匹配，才会把帧向上提交给网络层处理IP相关逻辑；如果地址不匹配（是发给同网络下其他设备的），网卡会直接丢弃该帧，不会占用上层系统资源处理。
• 两类特殊帧例外：目标MAC为全FF的广播帧，所有关联到该接入点的终端都会接收处理；目标为组播MAC的帧，只有提前加入了对应组播组的终端才会接收。

现在新的无线通信标准（比如WiFi 6、5G NR）还引入了OFDMA多用户复用机制，接入点/基站会给每个连接的终端分配专属的时频资源块，终端只会在分配给自己的时间窗口、专属子载波上解码信号，连同频率下发给其他用户的信号都不会做解码处理，筛选效率和抗干扰能力都比传统机制更强。

补充说明：光纤属于有线传输介质，靠光信号在玻璃纤维内传输数据，不属于无线接入的范畴。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Urooj