Ero 2,4 GHz:n ja 5 GHz:n välillä

Ensinnäkin on tehtävä selväksi, että 5G-tiedonsiirto ei ole sama asia kuin tänään käsittelemämme 5 GHz:n Wi-Fi. 5G-tiedonsiirto on itse asiassa lyhenne sanoista 5th Generation Mobile Networks, joka viittaa pääasiassa matkapuhelinverkkotekniikkaan. Ja tässä 5G viittaa WiFi-standardin 5 GHz:iin, joka puolestaan ​​viittaa WiFi-signaaliin, joka käyttää 5 GHz:n taajuuskaistaa tiedon lähettämiseen.

Lähes kaikki markkinoilla olevat Wi-Fi-laitteet tukevat nyt 2,4 GHz:n taajuutta, ja paremmat laitteet voivat tukea molempia, nimittäin 2,4 GHz:n ja 5 GHz:n taajuuksia. Tällaisia ​​laajakaistareitittimiä kutsutaan kaksikaistaisiksi langattomiksi reitittimiksi.

Puhutaanpa alla olevasta 2,4 GHz:n ja 5 GHz:n Wi-Fi-verkosta.

Wi-Fi-teknologian kehityksellä on 20 vuoden historia, ensimmäisestä sukupolvesta 802.11b:stä 802.11g:hen, 802.11a:han, 802.11n:ään ja nykyiseen 802.11ax:iin (WiFi6).

Wi-Fi-standardi

Langaton WiFi on vain lyhenne. Ne ovat itse asiassa osa 802.11-langattomien lähiverkkojen standardia. Sen syntymästä vuonna 1997 lähtien on kehitetty yli 35 erikokoista versiota. Näistä 802.11a/b/g/n/ac-standardista on kehitetty kuusi kypsempää versiota.

IEEE 802.11a

IEEE 802.11a on alkuperäisen 802.11-standardin tarkistettu versio, ja se hyväksyttiin vuonna 1999. 802.11a-standardi käyttää samaa ydinprotokollaa kuin alkuperäinen standardi. Toimintataajuus on 5 GHz, käytetään 52 ortogonaalista taajuusjakoista multipleksointialikantoaaltoa ja raakadatan suurin siirtonopeus on 54 Mb/s, mikä saavuttaa todellisen verkon keskitason läpäisykyvyn (20 Mb/s) vaatimukset.

Yhä ruuhkaisempien 2.4G-taajuusalueiden vuoksi 5G-taajuusalueiden käyttö on tärkeä parannus 802.11a-standardiin verrattuna. Se tuo kuitenkin mukanaan myös ongelmia. Lähetysetäisyys ei ole yhtä hyvä kuin 802.11b/g-standardilla; teoriassa 5G-signaalit estyvät ja vaimenevat helpommin seinien avulla, joten 802.11a:n peittoalue ei ole yhtä hyvä kuin 801.11b:n. Myös 802.11a voi häiriintyä, mutta koska lähistöllä ei ole paljon häiriösignaaleja, 802.11a:lla on yleensä parempi läpäisykyky.

IEEE 802.11b

IEEE 802.11b on langattomien lähiverkkojen standardi. Kantoaallon taajuus on 2,4 GHz, joka voi tarjota useita siirtonopeuksia: 1, 2, 5,5 ja 11 Mbit/s. Sitä kutsutaan joskus virheellisesti Wi-Fiksi. Itse asiassa Wi-Fi on Wi-Fi Alliancen tavaramerkki. Tämä tavaramerkki takaa vain, että tavaramerkkiä käyttävät tuotteet voivat toimia yhdessä, eikä sillä ole mitään tekemistä itse standardin kanssa. 2,4 GHz:n ISM-taajuusalueella on yhteensä 11 kanavaa, joiden kaistanleveys on 22 MHz. Nämä ovat 11 päällekkäistä taajuuskaistaa. IEEE 802.11b:n seuraaja on IEEE 802.11g.

IEEE 802.11g

IEEE 802.11g hyväksyttiin heinäkuussa 2003. Sen kantoaallon taajuus on 2,4 GHz (sama kuin 802.11b:ssä), yhteensä 14 taajuuskaistaa, alkuperäinen lähetysnopeus on 54 Mbit/s ja nettolähetysnopeus on noin 24,7 Mbit/s (sama kuin 802.11a:ssa). 802.11g-laitteet ovat alaspäin yhteensopivia 802.11b:n kanssa.

Myöhemmin jotkut langattomien reitittimien valmistajat kehittivät uusia standardeja IEEE 802.11g -standardin pohjalta vastauksena markkinoiden tarpeisiin ja nostivat teoreettisen siirtonopeuden 108 Mbit/s:iin tai 125 Mbit/s:iin.

IEEE 802.11n

IEEE 802.11n on standardi, jonka IEEE:n tammikuussa 2004 perustama uusi työryhmä kehitti standardin 802.11-2007 pohjalta, ja se hyväksyttiin virallisesti syyskuussa 2009. Standardi lisää tuen MIMO:lle, mikä mahdollistaa 40 MHz:n langattoman kaistanleveyden ja teoreettisen maksimisiirtonopeuden 600 Mbit/s. Samalla standardi laajentaa tiedonsiirron aluetta käyttämällä Alamoutin ehdottamaa aika-avaruuslohkokoodia.

IEEE 802.11ac

IEEE 802.11ac on kehittyvä 802.11-langattomien tietokoneverkkojen tietoliikennestandardi, joka käyttää 6 GHz:n taajuuskaistaa (tunnetaan myös nimellä 5 GHz:n taajuuskaista) langattomaan lähiverkkoon (WLAN). Teoriassa se voi tarjota vähintään 1 gigabitin sekunnissa kaistanleveyden usean aseman langattomaan lähiverkkoon (WLAN) tai vähintään 500 megabittiä sekunnissa (500 Mbit/s) yksittäisen yhteyden siirtokaistanleveydelle.

Se omaksuu ja laajentaa 802.11n-standardista johdettua ilmarajapintakonseptia, mukaan lukien: laajempi RF-kaistanleveys (jopa 160 MHz), useampi MIMO-tilatietovirta (lisätty 8:aan), MU-MIMO ja tiheä demodulointi (modulointi jopa 256QAM). Se on mahdollinen seuraaja IEEE 802.11n:lle.

IEEE 802.11ax

Vuonna 2017 Broadcom otti johtoaseman 802.11ax-langattoman sirun lanseerauksessa. Koska edellinen 802.11ad toimi pääasiassa 60 GHz:n taajuusalueella, sen peittoalue oli rajallinen, vaikka lähetysnopeutta kasvatettiinkin, ja siitä tuli toimiva 802.11ac-standardia tukeva teknologia. Virallisen IEEE-projektin mukaan 802.11ac:n perivä kuudennen sukupolven Wi-Fi on 802.11ax, ja sitä tukeva jakolaite on julkaistu vuodesta 2018 lähtien.

Ero 2,4 GHz:n ja 5 GHz:n välillä

Langattoman tiedonsiirron standardin IEEE 802.11 ensimmäinen sukupolvi syntyi vuonna 1997, joten monet elektroniset laitteet, kuten mikroaaltouunit ja Bluetooth-laitteet, käyttävät yleensä 2,4 GHz:n langatonta taajuutta. Ne häiritsevät enemmän tai vähemmän 2,4 GHz:n Wi-Fi-verkkoa. Signaaliin vaikuttaa tietty määrä, aivan kuten hevoskärryjen, polkupyörien ja samanaikaisesti ajavien autojen kanssa, ja autojen nopeus luonnollisestikin muuttuu.

5 GHz:n WiFi käyttää korkeampaa taajuuskaistaa vähentääkseen kanavien ruuhkautumista. Se käyttää 22 kanavaa eikä häiritse toisiaan. Verrattuna 2,4 GHz:n kolmeen kanavaan se vähentää merkittävästi signaalin ruuhkautumista. Joten 5 GHz:n lähetysnopeus on 5 GHz nopeampi kuin 2,4 GHz:n.

Viidennen sukupolven 802.11ac-protokollaa käyttävä 5 GHz:n Wi-Fi-taajuuskaista voi saavuttaa 433 Mbps:n siirtonopeuden 80 MHz:n kaistanleveydellä ja 866 Mbps:n siirtonopeuden 160 MHz:n kaistanleveydellä, kun 2,4 GHz:n suurin siirtonopeus on 300 Mbps. Tämä on parantunut huomattavasti.

5 GHz:n esteetön

5 GHz:n Wi-Fi-verkossa on kuitenkin myös puutteita. Sen puutteet liittyvät lähetysetäisyydeen ja esteiden ylittämiseen.

Koska Wi-Fi on sähkömagneettinen aalto, sen pääasiallinen etenemistapa on suoraviivainen eteneminen. Kun se kohtaa esteitä, se aiheuttaa läpäisyä, heijastumista, diffraktiota ja muita ilmiöitä. Näistä läpäisy on tärkein, ja pieni osa signaalista tapahtuu. Heijastuminen ja diffraktio. Radioaaltojen fysikaaliset ominaisuudet ovat: mitä matalampi taajuus, sitä pidempi aallonpituus, sitä pienempi häviö etenemisen aikana, sitä laajempi peittoalue ja sitä helpompi on ohittaa esteet; mitä korkeampi taajuus, sitä pienempi peittoalue ja sitä vaikeampi on kiertää esteitä.

Siksi korkeataajuisella ja lyhyellä aallonpituudella varustetulla 5G-signaalilla on suhteellisen pieni peittoalue, eikä sen kyky kulkea esteiden läpi ole yhtä hyvä kuin 2,4 GHz:n taajuudella.

Lähetysetäisyyden suhteen 2,4 GHz:n Wi-Fi voi saavuttaa sisätiloissa enintään 70 metrin kantaman ja ulkona enintään 250 metrin kantaman. 5 GHz:n Wi-Fi voi saavuttaa sisätiloissa enintään 35 metrin kantaman.

Alla olevassa kuvassa vertaillaan Ekahau Site Surveyn peittoa 2,4 GHz:n ja 5 GHz:n taajuuskaistoilla virtuaalisuunnittelijan näkökulmasta. Näistä kahdesta simulaatiosta tummin vihreä edustaa nopeutta 150 Mbps. Punainen 2,4 GHz:n simulaatiossa osoittaa nopeutta 1 Mbps ja punainen 5 GHz:n simulaatiossa nopeutta 6 Mbps. Kuten näet, 2,4 GHz:n tukiasemien peittoalue on todellakin hieman suurempi, mutta nopeudet 5 GHz:n peittoalueen reunoilla ovat nopeampia.

5 GHz ja 2,4 GHz ovat eri taajuuksia, joilla molemmilla on etuja Wi-Fi-verkoissa. Nämä edut voivat riippua verkon järjestyksestä – erityisesti kun otetaan huomioon kantama ja esteet (seinät jne.), jotka signaalin on ehkä katettava. Onko se liikaa?

Jos sinun on katettava suurempi alue tai läpäistävä seiniä paremmin, 2,4 GHz on parempi vaihtoehto. Ilman näitä rajoituksia 5 GHz on kuitenkin nopeampi vaihtoehto. Kun yhdistämme näiden kahden taajuusalueen edut ja haitat ja yhdistämme ne yhdeksi käyttämällä kaksikaistaisia ​​tukiasemia langattomassa käyttöönotossa, voimme kaksinkertaistaa langattoman kaistanleveyden, vähentää häiriöiden vaikutusta ja nauttia yleisesti paremmasta Wi-Fi-verkosta.