أولاً، علينا أن نوضح أن اتصال 5G ليس هو نفسه اتصال Wi-Fi 5G الذي سنتحدث عنه اليوم.اتصالات 5G هي في الواقع اختصار لشبكات الهاتف المحمول من الجيل الخامس، والتي تشير بشكل أساسي إلى تكنولوجيا الاتصالات المحمولة الخلوية.وتشير شبكة 5G لدينا هنا إلى 5 جيجا هرتز في معيار WiFi، والذي يشير إلى إشارة WiFi التي تستخدم نطاق التردد 5 جيجا هرتز لنقل البيانات.
تدعم الآن جميع أجهزة Wi-Fi الموجودة في السوق تقريبًا 2.4 جيجا هرتز، ويمكن للأجهزة الأفضل أن تدعم كليهما، أي 2.4 جيجا هرتز و5 جيجا هرتز.تسمى أجهزة التوجيه ذات النطاق العريض هذه بأجهزة التوجيه اللاسلكية ثنائية النطاق.
دعونا نتحدث عن 2.4 جيجا هرتز و5 جيجا هرتز في شبكة Wi-Fi أدناه.
يعود تاريخ تطوير تقنية Wi-Fi إلى 20 عامًا، بدءًا من الجيل الأول 802.11b إلى 802.11g و802.11a و802.11n وحتى 802.11ax (WiFi6) الحالي.
معيار واي فاي
WiFi wireless هو مجرد اختصار.وهي في الواقع مجموعة فرعية من معيار الشبكة المحلية اللاسلكية 802.11.منذ ولادتها عام 1997، تم تطوير أكثر من 35 نسخة بأحجام مختلفة.من بينها، تم تطوير 802.11a/b/g/n/ac بستة إصدارات أكثر نضجًا.
إيي 802.11 أ
IEEE 802.11a هو معيار منقح لمعيار 802.11 الأصلي وتمت الموافقة عليه في عام 1999. يستخدم معيار 802.11a نفس البروتوكول الأساسي مثل المعيار الأصلي.تردد التشغيل هو 5 جيجا هرتز، ويتم استخدام 52 حاملة فرعية لتعدد الإرسال بتقسيم التردد المتعامد، والحد الأقصى لمعدل نقل البيانات الخام هو 54 ميجا بايت / ثانية، مما يحقق الإنتاجية المتوسطة للشبكة الفعلية.متطلبات (20 ميجابايت/ثانية).
نظرًا لنطاق التردد 2.4G المزدحم بشكل متزايد، يعد استخدام نطاق التردد 5G تحسينًا مهمًا لـ 802.11a.ومع ذلك، فإنه يجلب أيضا مشاكل.مسافة الإرسال ليست جيدة مثل 802.11b/g؛من الناحية النظرية، من الأسهل حجب إشارات 5G وامتصاصها بواسطة الجدران، وبالتالي فإن تغطية 802.11a ليست جيدة مثل 801.11b.يمكن أيضًا التدخل في 802.11a، ولكن نظرًا لعدم وجود العديد من إشارات التداخل القريبة، فإن 802.11a عادةً ما يكون لديه إنتاجية أفضل.
إيي 802.11 ب
يعد IEEE 802.11b معيارًا للشبكات المحلية اللاسلكية.تردد الناقل هو 2.4 جيجا هرتز، والذي يمكن أن يوفر سرعات نقل متعددة تبلغ 1 و2 و5.5 و11 ميجابت/ثانية.أحيانًا يتم تصنيفها بشكل غير صحيح على أنها Wi-Fi.في الواقع، تعد Wi-Fi علامة تجارية مملوكة لـ Wi-Fi Alliance.تضمن هذه العلامة التجارية فقط أن السلع التي تستخدم العلامة التجارية يمكن أن تتعاون مع بعضها البعض، ولا علاقة لها بالمعيار نفسه.في نطاق تردد ISM 2.4 جيجا هرتز، يوجد إجمالي 11 قناة بعرض نطاق 22 ميجا هرتز، وهي 11 نطاق تردد متداخل.خليفة IEEE 802.11b هو IEEE 802.11g.
إيي 802.11 جرام
تم اعتماد IEEE 802.11g في يوليو 2003. تردد الناقل الخاص به هو 2.4 جيجا هرتز (مثل 802.11b)، بإجمالي 14 نطاق تردد، وسرعة النقل الأصلية هي 54 ميجابت/ثانية، وسرعة النقل الصافية حوالي 24.7 ميجابت/ثانية. ق (مثل 802.11a).أجهزة 802.11g متوافقة مع 802.11b.
لاحقًا، طورت بعض الشركات المصنعة لأجهزة التوجيه اللاسلكية معايير جديدة بناءً على معيار IEEE 802.11g استجابة لاحتياجات السوق، وزادت سرعة النقل النظرية إلى 108 ميجابت/ثانية أو 125 ميجابت/ثانية.
إيي 802.11ن
IEEE 802.11n هو معيار تم تطويره على أساس 802.11-2007 من قبل مجموعة عمل جديدة شكلتها IEEE في يناير 2004 وتمت الموافقة عليها رسميًا في سبتمبر 2009. ويضيف المعيار دعمًا لـ MIMO، مما يسمح بعرض نطاق لاسلكي يبلغ 40 ميجاهرتز، والميزة النظرية الحد الأقصى لسرعة الإرسال هو 600 ميجابت/ثانية.وفي الوقت نفسه، وباستخدام رمز كتلة الزمكان الذي اقترحه ألموتي، يوسع المعيار نطاق نقل البيانات.
إيي 802.11ac
IEEE 802.11ac هو معيار متطور لاتصالات شبكة الكمبيوتر اللاسلكية 802.11، والذي يستخدم نطاق التردد 6 جيجا هرتز (المعروف أيضًا باسم نطاق التردد 5 جيجا هرتز) لاتصالات الشبكة المحلية اللاسلكية (WLAN).من الناحية النظرية، يمكن أن توفر ما لا يقل عن 1 جيجابت في الثانية من عرض النطاق الترددي لاتصالات الشبكة المحلية اللاسلكية متعددة المحطات (WLAN)، أو على الأقل 500 ميجابت في الثانية (500 ميجابت / ثانية) لعرض نطاق إرسال اتصال واحد.
إنها تتبنى وتوسع مفهوم الواجهة الهوائية المشتق من 802.11n، بما في ذلك: عرض نطاق ترددي أوسع للترددات اللاسلكية (يصل إلى 160 ميجاهرتز)، والمزيد من التدفقات المكانية MIMO (زيادة إلى 8)، MU-MIMO، وإزالة التشكيل عالي الكثافة (التعديل، حتى 256QAM) ).وهو خليفة محتمل لـ IEEE 802.11n.
إيي 802.11ax
وفي عام 2017، أخذت شركة Broadcom زمام المبادرة في إطلاق شريحة 802.11ax اللاسلكية.نظرًا لأن 802.11ad السابق كان موجودًا بشكل أساسي في نطاق التردد 60 جيجا هرتز، وعلى الرغم من زيادة سرعة الإرسال، إلا أن تغطيته كانت محدودة، وأصبحت تقنية وظيفية تساعد 802.11ac.وفقًا لمشروع IEEE الرسمي، فإن شبكة Wi-Fi من الجيل السادس التي ترث 802.11ac هي 802.11ax، وتم إطلاق جهاز مشاركة داعم منذ عام 2018.
الفرق بين 2.4 جيجا هرتز و 5 جيجا هرتز
وُلد الجيل الأول من معيار النقل اللاسلكي IEEE 802.11 في عام 1997، لذا تستخدم العديد من الأجهزة الإلكترونية بشكل عام ترددًا لاسلكيًا بتردد 2.4 جيجا هرتز، مثل أفران الميكروويف وأجهزة Bluetooth وما إلى ذلك، وسوف تتداخل بشكل أو بآخر مع شبكة Wi-FI بتردد 2.4 جيجا هرتز، لذا وتتأثر الإشارة إلى حد ما، تماماً مثل الطريق الذي تسير فيه عربات تجرها الخيول ودراجات هوائية وسيارات في نفس الوقت، وتتأثر سرعة سير السيارات بشكل طبيعي.
تستخدم شبكة WiFi 5 جيجا هرتز نطاق تردد أعلى لتقليل ازدحام القناة.يستخدم 22 قناة ولا يتداخل مع بعضها البعض.بالمقارنة مع القنوات الثلاث بتردد 2.4 جيجا هرتز، فإنه يقلل بشكل كبير من ازدحام الإشارة.وبالتالي فإن معدل الإرسال 5 جيجا هرتز أسرع بمقدار 5 جيجا هرتز من 2.4 جيجا هرتز.
يمكن لنطاق تردد Wi-Fi 5 جيجا هرتز باستخدام بروتوكول الجيل الخامس 802.11ac أن يصل إلى سرعة نقل تبلغ 433 ميجا بت في الثانية تحت عرض نطاق 80 ميجا هرتز، وسرعة نقل تبلغ 866 ميجا بت في الثانية تحت عرض نطاق 160 ميجا هرتز، مقارنة بمعدل نقل 2.4 جيجا هرتز الأعلى تم تحسين معدل 300 ميجابت في الثانية بشكل كبير.
5 جيجا هرتز دون عائق
ومع ذلك، فإن شبكة Wi-Fi بسرعة 5 جيجا هرتز لها أيضًا عيوب.تكمن عيوبه في مسافة الإرسال والقدرة على اجتياز العوائق.
نظرًا لأن شبكة Wi-Fi عبارة عن موجة كهرومغناطيسية، فإن طريقة انتشارها الرئيسية هي الانتشار في خط مستقيم.عندما يواجه عقبات، فإنه سوف ينتج الاختراق والانعكاس والحيود وغيرها من الظواهر.من بينها، الاختراق هو الشيء الرئيسي، وسوف يحدث جزء صغير من الإشارة.الانعكاس والحيود.الخصائص الفيزيائية للموجات الراديوية هي أنه كلما انخفض التردد، كلما زاد طول الموجة، وكلما قلت الخسارة أثناء الانتشار، واتسعت التغطية، وأصبح من الأسهل تجاوز العوائق؛كلما زاد التردد، كانت التغطية أصغر وأكثر صعوبة.تجاوز العقبات.
لذلك، فإن إشارة 5G ذات التردد العالي والطول الموجي القصير لها مساحة تغطية صغيرة نسبيًا، والقدرة على المرور عبر العوائق ليست جيدة مثل 2.4 جيجا هرتز.
من حيث مسافة الإرسال، يمكن لشبكة Wi-Fi 2.4 جيجا هرتز أن تصل إلى أقصى تغطية تصل إلى 70 مترًا في الداخل، وأقصى تغطية تصل إلى 250 مترًا في الخارج.ولا يمكن لشبكة Wi-Fi بتردد 5 جيجا هرتز أن تصل إلى أقصى تغطية تصل إلى 35 مترًا في الداخل.
يوضح الشكل أدناه مقارنة تغطية Ekahau Site Survey بين نطاقي التردد 2.4 جيجا هرتز و5 جيجا هرتز للمصمم الافتراضي.يمثل اللون الأخضر الداكن في عمليتي المحاكاة سرعة 150 ميجابت في الثانية.يشير اللون الأحمر في محاكاة 2.4 جيجا هرتز إلى سرعة 1 ميجابت في الثانية، ويشير اللون الأحمر في 5 جيجا هرتز إلى سرعة 6 ميجابت في الثانية.كما ترون، فإن تغطية 2.4 جيجا هرتز APs هي بالفعل أكبر قليلاً، لكن السرعات عند حواف التغطية 5 جيجا هرتز أسرع.
5 جيجا هرتز و 2.4 جيجا هرتز ترددان مختلفان، ولكل منهما مزايا لشبكات الواي فاي، وقد تعتمد هذه المزايا على كيفية ترتيب الشبكة - خاصة عند النظر في النطاق والعوائق (الجدران، وما إلى ذلك) التي قد تحتاجها الإشارة لتغطية هل هو أكثر من اللازم؟
إذا كنت بحاجة إلى تغطية مساحة أكبر أو اختراق الجدران بشكل أكبر، فسيكون 2.4 جيجا هرتز أفضل.ومع ذلك، بدون هذه القيود، يعد 5 جيجا هرتز خيارًا أسرع.عندما نجمع بين مزايا وعيوب هذين النطاقين التردديين وندمجهما في نطاق واحد، باستخدام نقاط الوصول مزدوجة النطاق في النشر اللاسلكي، يمكننا مضاعفة عرض النطاق الترددي اللاسلكي، وتقليل تأثير التداخل، والاستمتاع بشبكة Wi-Fi أفضل من جميع النواحي. -شبكة فاي.
وقت النشر: 09 يونيو 2021