Der Unterschied zwischen 2,4 GHz und 5 GHz

Zunächst müssen wir klarstellen, dass 5G-Kommunikation nicht dasselbe ist wie das 5-GHz-WLAN, über das wir heute sprechen werden.5G-Kommunikation ist eigentlich die Abkürzung für Mobilfunknetze der 5. Generation und bezieht sich hauptsächlich auf zellulare Mobilkommunikationstechnologie.Und unser 5G bezieht sich hier auf die 5 GHz im WLAN-Standard, was sich auf das WLAN-Signal bezieht, das das 5-GHz-Frequenzband zur Datenübertragung nutzt.

Mittlerweile unterstützen fast alle WLAN-Geräte auf dem Markt 2,4 GHz, und bessere Geräte können beides unterstützen, nämlich 2,4 GHz und 5 GHz.Solche Breitband-Router werden Dualband-WLAN-Router genannt.

Lassen Sie uns unten über 2,4 GHz und 5 GHz im Wi-Fi-Netzwerk sprechen.

Die Entwicklung der Wi-Fi-Technologie hat eine 20-jährige Geschichte, von der ersten Generation von 802.11b über 802.11g, 802.11a, 802.11n bis hin zum aktuellen 802.11ax (WiFi6).

WLAN-Standard

WiFi Wireless ist nur eine Abkürzung.Sie sind eigentlich eine Teilmenge des 802.11-Standards für drahtlose lokale Netzwerke.Seit seiner Geburt im Jahr 1997 wurden mehr als 35 Versionen unterschiedlicher Größe entwickelt.Darunter wurden für 802.11a/b/g/n/ac sechs ausgereiftere Versionen entwickelt.

IEEE 802.11a

IEEE 802.11a ist ein überarbeiteter Standard des ursprünglichen 802.11-Standards und wurde 1999 genehmigt. Der 802.11a-Standard verwendet dasselbe Kernprotokoll wie der ursprüngliche Standard.Die Betriebsfrequenz beträgt 5 GHz, es werden 52 orthogonale Frequenzmultiplex-Unterträger verwendet und die maximale Rohdatenübertragungsrate beträgt 54 Mbit/s, wodurch der mittlere Durchsatz des tatsächlichen Netzwerks erreicht wird.(20 Mbit/s) Anforderungen.

Aufgrund des zunehmend überfüllten 2,4G-Frequenzbandes stellt die Nutzung des 5G-Frequenzbandes eine wichtige Verbesserung von 802.11a dar.Allerdings bringt es auch Probleme mit sich.Die Übertragungsentfernung ist nicht so gut wie 802.11b/g;Theoretisch können 5G-Signale leichter von Wänden blockiert und absorbiert werden, sodass die Abdeckung von 802.11a nicht so gut ist wie die von 801.11b.802.11a kann ebenfalls gestört werden, aber da nicht viele Störsignale in der Nähe sind, hat 802.11a normalerweise einen besseren Durchsatz.

IEEE 802.11b

IEEE 802.11b ist ein Standard für drahtlose lokale Netzwerke.Die Trägerfrequenz beträgt 2,4 GHz, wodurch mehrere Übertragungsgeschwindigkeiten von 1, 2, 5,5 und 11 Mbit/s möglich sind.Manchmal wird es fälschlicherweise als Wi-Fi bezeichnet.Tatsächlich ist Wi-Fi eine Marke der Wi-Fi Alliance.Diese Marke garantiert lediglich, dass Waren, die die Marke verwenden, miteinander kooperieren können und hat nichts mit dem Standard selbst zu tun.Im 2,4-GHz-ISM-Frequenzband gibt es insgesamt 11 Kanäle mit einer Bandbreite von 22 MHz, also 11 überlappende Frequenzbänder.Der Nachfolger von IEEE 802.11b ist IEEE 802.11g.

IEEE 802.11g

IEEE 802.11g wurde im Juli 2003 verabschiedet. Die Frequenz seines Trägers beträgt 2,4 GHz (wie 802.11b), insgesamt 14 Frequenzbänder, die ursprüngliche Übertragungsgeschwindigkeit beträgt 54 Mbit/s und die Nettoübertragungsgeschwindigkeit beträgt etwa 24,7 Mbit/s. s (wie 802.11a).802.11g-Geräte sind abwärtskompatibel mit 802.11b.

Später entwickelten einige Hersteller von WLAN-Routern als Reaktion auf die Marktanforderungen neue Standards auf Basis des IEEE 802.11g-Standards und erhöhten die theoretische Übertragungsgeschwindigkeit auf 108 Mbit/s oder 125 Mbit/s.

IEEE 802.11n

IEEE 802.11n ist ein Standard, der auf der Grundlage von 802.11-2007 von einer neuen Arbeitsgruppe entwickelt wurde, die im Januar 2004 von IEEE gegründet wurde, und im September 2009 offiziell genehmigt wurde. Der Standard fügt Unterstützung für MIMO hinzu, was eine drahtlose Bandbreite von 40 MHz ermöglicht, und zwar theoretisch Die maximale Übertragungsgeschwindigkeit beträgt 600 Mbit/s.Gleichzeitig erweitert der Standard durch die Verwendung des von Alamouti vorgeschlagenen Raum-Zeit-Blockcodes den Bereich der Datenübertragung.

IEEE 802.11ac

IEEE 802.11ac ist ein sich entwickelnder 802.11-Standard für die drahtlose Computernetzwerkkommunikation, der das 6-GHz-Frequenzband (auch als 5-GHz-Frequenzband bekannt) für die drahtlose lokale Netzwerkkommunikation (WLAN) verwendet.Theoretisch kann es mindestens 1 Gigabit pro Sekunde Bandbreite für die WLAN-Kommunikation (Wireless Local Area Network) mit mehreren Stationen oder mindestens 500 Megabit pro Sekunde (500 Mbit/s) für die Übertragungsbandbreite einer einzelnen Verbindung bereitstellen.

Es übernimmt und erweitert das von 802.11n abgeleitete Luftschnittstellenkonzept, einschließlich: größerer HF-Bandbreite (bis zu 160 MHz), mehr MIMO-Spatial-Streams (auf 8 erhöht), MU-MIMO und Demodulation mit hoher Dichte (Modulation, bis zu 256QAM). ).Es ist ein potenzieller Nachfolger von IEEE 802.11n.

IEEE 802.11ax

Im Jahr 2017 übernahm Broadcom die Führung bei der Einführung des 802.11ax-Wireless-Chips.Da sich das vorherige 802.11ad hauptsächlich im 60-GHz-Frequenzband befand, wurde zwar die Übertragungsgeschwindigkeit erhöht, die Abdeckung war jedoch begrenzt und es wurde zu einer funktionalen Technologie, die 802.11ac unterstützte.Laut dem offiziellen IEEE-Projekt ist das WLAN der sechsten Generation, das 802.11ac erbt, 802.11ax, und seit 2018 wird ein unterstützendes Sharing-Gerät eingeführt.

Der Unterschied zwischen 2,4 GHz und 5 GHz

Die erste Generation des drahtlosen Übertragungsstandards IEEE 802.11 wurde 1997 geboren. Daher verwenden viele elektronische Geräte im Allgemeinen die drahtlose 2,4-GHz-Frequenz, z. B. Mikrowellenherde, Bluetooth-Geräte usw., und stören daher mehr oder weniger das 2,4-GHz-WLAN Das Signal wird in gewissem Maße beeinflusst, genau wie eine Straße, auf der Pferdekutschen, Fahrräder und Autos gleichzeitig fahren, und die Fahrgeschwindigkeit der Autos wird natürlich beeinflusst.

Das 5-GHz-WLAN nutzt ein höheres Frequenzband, um eine geringere Kanalüberlastung zu verursachen.Es nutzt 22 Kanäle und stört sich nicht gegenseitig.Im Vergleich zu den 3 Kanälen mit 2,4 GHz wird die Signalüberlastung erheblich reduziert.Die Übertragungsrate von 5 GHz ist also 5 GHz schneller als 2,4 GHz.

Das 5-GHz-WLAN-Frequenzband, das das 802.11ac-Protokoll der fünften Generation verwendet, kann eine Übertragungsgeschwindigkeit von 433 Mbit/s bei einer Bandbreite von 80 MHz und eine Übertragungsgeschwindigkeit von 866 Mbit/s bei einer Bandbreite von 160 MHz erreichen, verglichen mit der höchsten Übertragungsrate von 2,4 GHz Geschwindigkeit von 300 Mbit/s wurde erheblich verbessert.

5 GHz ungehindert

Allerdings weist 5-GHz-WLAN auch Mängel auf.Seine Mängel liegen in der Übertragungsreichweite und der Fähigkeit, Hindernisse zu überwinden.

Da es sich bei Wi-Fi um eine elektromagnetische Welle handelt, ist die Hauptausbreitungsmethode die geradlinige Ausbreitung.Wenn es auf Hindernisse trifft, erzeugt es Durchdringung, Reflexion, Beugung und andere Phänomene.Unter ihnen ist die Penetration die wichtigste, und ein kleiner Teil des Signals wird auftreten.Reflexion und Beugung.Die physikalischen Eigenschaften von Funkwellen bestehen darin, dass je niedriger die Frequenz, je länger die Wellenlänge, desto geringer der Verlust bei der Ausbreitung, desto größer die Abdeckung und desto einfacher ist es, Hindernisse zu umgehen.Je höher die Frequenz, desto geringer ist die Abdeckung und desto schwieriger ist es.Umgehen Sie Hindernisse.

Daher hat das 5G-Signal mit hoher Frequenz und kurzer Wellenlänge einen relativ kleinen Abdeckungsbereich und die Fähigkeit, Hindernisse zu überwinden, ist nicht so gut wie 2,4 GHz.

In Bezug auf die Übertragungsentfernung kann 2,4-GHz-WLAN eine maximale Reichweite von 70 Metern in Innenräumen und eine maximale Reichweite von 250 Metern im Freien erreichen.Und 5-GHz-WLAN kann in Innenräumen nur eine maximale Reichweite von 35 Metern erreichen.

Die folgende Abbildung zeigt einen Vergleich der Abdeckung von Ekahau Site Survey zwischen den 2,4-GHz- und 5-GHz-Frequenzbändern für den virtuellen Designer.Das dunkelste Grün der beiden Simulationen stellt eine Geschwindigkeit von 150 Mbit/s dar.Das Rot in der 2,4-GHz-Simulation zeigt eine Geschwindigkeit von 1 Mbit/s an, und das Rot in 5 GHz zeigt eine Geschwindigkeit von 6 Mbit/s an.Wie Sie sehen, ist die Abdeckung von 2,4-GHz-APs zwar etwas größer, die Geschwindigkeiten an den Rändern der 5-GHz-Abdeckung sind jedoch höher.

5 GHz und 2,4 GHz sind unterschiedliche Frequenzen, die jeweils Vorteile für Wi-Fi-Netzwerke haben. Diese Vorteile können davon abhängen, wie Sie das Netzwerk einrichten – insbesondere wenn man die Reichweite und Hindernisse (Wände usw.) berücksichtigt, die das Signal möglicherweise benötigt abdecken Ist es zu viel?

Wenn Sie einen größeren Bereich abdecken oder eine stärkere Durchdringung von Wänden benötigen, ist 2,4 GHz besser.Ohne diese Einschränkungen ist 5 GHz jedoch eine schnellere Option.Wenn wir die Vor- und Nachteile dieser beiden Frequenzbänder kombinieren und sie durch die Verwendung von Dualband-Zugangspunkten bei der drahtlosen Bereitstellung zu einem kombinieren, können wir die drahtlose Bandbreite verdoppeln, die Auswirkungen von Interferenzen reduzieren und ein rundum besseres WLAN genießen -Fi-Netzwerk.