Nejprve si musíme ujasnit, že 5G komunikace není totéž co 5Ghz Wi-Fi, o které si dnes povíme. 5G komunikace je ve skutečnosti zkratka pro mobilní sítě 5. generace, což se týká především technologie mobilní mobilní komunikace. A naše 5G zde označuje 5 GHz ve standardu WiFi, což označuje signál WiFi, který využívá frekvenční pásmo 5 GHz k přenosu dat.
Téměř všechna Wi-Fi zařízení na trhu nyní podporují 2,4 GHz a lepší zařízení mohou podporovat obě, a to 2,4 GHz a 5 GHz. Takové širokopásmové routery se nazývají dvoupásmové bezdrátové routery.
Pojďme si níže povědět o frekvencích 2,4 GHz a 5 GHz v síti Wi-Fi.
Vývoj technologie Wi-Fi má 20letou historii, od první generace 802.11b přes 802.11g, 802.11a, 802.11n až po současný 802.11ax (WiFi6).
Standard Wi-Fi
Bezdrátová WiFi je jen zkratka. Ve skutečnosti se jedná o podmnožinu standardu bezdrátové lokální sítě 802.11. Od jeho vzniku v roce 1997 bylo vyvinuto více než 35 verzí různých velikostí. Mezi nimi bylo vyvinuto šest vyspělejších verzí standardu 802.11a/b/g/n/ac.
IEEE 802.11a
Standard IEEE 802.11a je revidovaný standard původního standardu 802.11 a byl schválen v roce 1999. Standard 802.11a používá stejný základní protokol jako původní standard. Provozní frekvence je 5 GHz, používá 52 ortogonálních frekvenčně dělených multiplexních subnosných a maximální rychlost přenosu nezpracovaných dat je 54 Mb/s, což splňuje požadavky na střední propustnost skutečné sítě (20 Mb/s).
Vzhledem k stále více přeplněnému frekvenčnímu pásmu 2,4 G je použití frekvenčního pásma 5 G důležitým vylepšením standardu 802.11a. S sebou však přináší i problémy. Přenosová vzdálenost není tak dobrá jako u 802.11b/g; teoreticky jsou signály 5 G snadněji blokovány a absorbovány zdmi, takže pokrytí standardu 802.11a není tak dobré jako u 801.11b. Standard 802.11a může být také rušen, ale protože v okolí není mnoho rušivých signálů, má 802.11a obvykle lepší propustnost.
IEEE 802.11b
IEEE 802.11b je standard pro bezdrátové lokální sítě. Nosná frekvence je 2,4 GHz, což umožňuje několik přenosových rychlostí 1, 2, 5,5 a 11 Mbit/s. Někdy je nesprávně označován jako Wi-Fi. Ve skutečnosti je Wi-Fi ochrannou známkou společnosti Wi-Fi Alliance. Tato ochranná známka pouze zaručuje, že zboží používající tuto ochrannou známku může vzájemně spolupracovat, a nemá nic společného se samotným standardem. Ve frekvenčním pásmu ISM 2,4 GHz je celkem 11 kanálů s šířkou pásma 22 MHz, což je 11 překrývajících se frekvenčních pásem. Nástupcem IEEE 802.11b je IEEE 802.11g.
IEEE 802.11g
Standard IEEE 802.11g byl schválen v červenci 2003. Jeho nosná frekvence je 2,4 GHz (stejně jako 802.11b), celkem 14 frekvenčních pásem, původní přenosová rychlost je 54 Mbit/s a čistá přenosová rychlost je přibližně 24,7 Mbit/s (stejně jako 802.11a). Zařízení 802.11g jsou zpětně kompatibilní s 802.11b.
Později někteří výrobci bezdrátových routerů v reakci na potřeby trhu vyvinuli nové standardy založené na standardu IEEE 802.11g a zvýšili teoretickou přenosovou rychlost na 108 Mbit/s nebo 125 Mbit/s.
IEEE 802.11n
IEEE 802.11n je standard vyvinutý na základě standardu 802.11-2007 novou pracovní skupinou, kterou v lednu 2004 vytvořila organizace IEEE, a formálně byl schválen v září 2009. Standard přidává podporu pro MIMO, což umožňuje bezdrátovou šířku pásma 40 MHz, a teoretická maximální přenosová rychlost je 600 Mbit/s. Zároveň standard rozšiřuje rozsah přenosu dat pomocí časoprostorového blokového kódu navrženého Alamoutim.
IEEE 802.11ac
IEEE 802.11ac je vyvíjející se standard bezdrátové počítačové sítě 802.11, který využívá frekvenční pásmo 6 GHz (známé také jako frekvenční pásmo 5 GHz) pro komunikaci v bezdrátové lokální síti (WLAN). Teoreticky může poskytovat šířku pásma alespoň 1 gigabit za sekundu pro komunikaci více stanic v bezdrátové lokální síti (WLAN) nebo alespoň 500 megabitů za sekundu (500 Mbit/s) pro přenosovou šířku pásma jednoho připojení.
Přijímá a rozšiřuje koncept vzdušného rozhraní odvozený od standardu 802.11n, včetně: širší šířky pásma RF (až 160 MHz), více prostorových streamů MIMO (zvýšeno na 8), MU-MIMO a demodulace s vysokou hustotou (modulace až 256QAM). Je potenciálním nástupcem standardu IEEE 802.11n.
IEEE 802.11ax
V roce 2017 se společnost Broadcom ujala vedení a uvedla na trh bezdrátový čip 802.11ax. Protože předchozí 802.11ad fungoval převážně ve frekvenčním pásmu 60 GHz, i když se zvýšila přenosová rychlost, jeho pokrytí bylo omezené, stal se funkční technologií, která napomáhala 802.11ac. Podle oficiálního projektu IEEE je šestou generací Wi-Fi, která dědí 802.11ac, 802.11ax a od roku 2018 bylo uvedeno na trh podpůrné zařízení pro sdílení.
Rozdíl mezi 2,4 GHz a 5 GHz
První generace standardu bezdrátového přenosu IEEE 802.11 se zrodila v roce 1997, takže mnoho elektronických zařízení obecně používá bezdrátovou frekvenci 2,4 GHz, jako jsou mikrovlnné trouby, zařízení Bluetooth atd., a více či méně ruší 2,4 GHz Wi-Fi, takže signál je do určité míry ovlivněn, stejně jako silnice s koňskými povozy, jízdními koly a auty jedoucími současně, a rychlost jízdy aut je přirozeně ovlivněna.
5GHz WiFi využívá vyšší frekvenční pásmo, aby se snížilo zahlcení kanálů. Používá 22 kanálů a vzájemně se neruší. Ve srovnání se 3 kanály 2,4GHz výrazně snižuje zahlcení signálu. Přenosová rychlost 5GHz je tedy o 5GHz rychlejší než 2,4GHz.
Frekvenční pásmo Wi-Fi 5 GHz využívající protokol 802.11ac páté generace může dosáhnout přenosové rychlosti 433 Mb/s při šířce pásma 80 MHz a přenosové rychlosti 866 Mb/s při šířce pásma 160 MHz, ve srovnání s nejvyšší přenosovou rychlostí 300 Mb/s u pásma 2,4 GHz se výrazně zlepšilo.
5 GHz bez překážek
5GHz Wi-Fi má však i nedostatky. Jeho nedostatky spočívají v přenosové vzdálenosti a schopnosti překonávat překážky.
Protože Wi-Fi je elektromagnetická vlna, jejím hlavním způsobem šíření je přímočaré. Když narazí na překážky, dochází k průniku, odrazu, difrakci a dalším jevům. Mezi nimi je hlavním jevem průnik a dochází k malé části signálu. Odraz a difrakce. Fyzikální vlastnosti rádiových vln jsou takové, že čím nižší frekvence, tím delší vlnová délka, tím menší ztráty během šíření, širší pokrytí a tím snazší je obejít překážky; čím vyšší frekvence, tím menší pokrytí a tím obtížnější je to. Obcházení překážek.
Signál 5G s vysokou frekvencí a krátkou vlnovou délkou má proto relativně malou oblast pokrytí a schopnost procházet překážkami není tak dobrá jako u 2,4 GHz.
Co se týče přenosové vzdálenosti, Wi-Fi 2,4 GHz dosahuje maximálního pokrytí 70 metrů v interiéru a maximálního pokrytí 250 metrů venku. A Wi-Fi 5 GHz dosahuje maximálního pokrytí pouze 35 metrů v interiéru.
Obrázek níže ukazuje porovnání pokrytí Ekahau Site Survey mezi frekvenčními pásmy 2,4 GHz a 5 GHz pro virtuální návrhář. Nejtmavší zelená z obou simulací představuje rychlost 150 Mbps. Červená v simulaci 2,4 GHz označuje rychlost 1 Mbps a červená v 5 GHz označuje rychlost 6 Mbps. Jak vidíte, pokrytí přístupových bodů 2,4 GHz je sice o něco větší, ale rychlosti na okrajích pokrytí 5 GHz jsou vyšší.
5 GHz a 2,4 GHz jsou různé frekvence, z nichž každá má pro sítě Wi-Fi výhody a tyto výhody mohou záviset na tom, jak síť uspořádáte – zejména s ohledem na dosah a překážky (zdi atd.), které signál musí pokrýt. Není to příliš mnoho?
Pokud potřebujete pokrýt větší plochu nebo mít větší pronikání do zdí, bude lepší 2,4 GHz. Bez těchto omezení je však 5 GHz rychlejší volbou. Když zkombinujeme výhody a nevýhody těchto dvou frekvenčních pásem a sloučíme je do jednoho, můžeme pomocí dvoupásmových přístupových bodů v bezdrátovém nasazení zdvojnásobit šířku pásma bezdrátového signálu, snížit dopad rušení a užívat si všestranně lepší Wi-Fi síť.
Čas zveřejnění: 9. června 2021