Először is, tisztáznunk kell, hogy az 5G kommunikáció nem ugyanaz, mint az 5 GHz-es Wi-Fi, amiről ma beszélni fogunk. Az 5G kommunikáció valójában az 5. generációs mobilhálózatok rövidítése, ami főként a mobilkommunikációs technológiára utal. Az 5G itt a WiFi szabvány 5 GHz-ére utal, ami az 5 GHz-es frekvenciasávot használja az adatátvitelhez.
Szinte az összes piacon lévő Wi-Fi eszköz támogatja a 2,4 GHz-et, és a jobb eszközök mindkettőt, nevezetesen a 2,4 GHz-et és az 5 GHz-et is támogatják. Az ilyen szélessávú routereket kétsávos vezeték nélküli routereknek nevezik.
Beszéljünk a 2,4 GHz-es és az 5 GHz-es Wi-Fi hálózatról az alábbiakban.
A Wi-Fi technológia fejlődése 20 éves múltra tekint vissza, a 802.11b első generációjától a 802.11g, 802.11a, 802.11n szabványokon át a jelenlegi 802.11ax (WiFi6) szabványig.
Wi-Fi szabvány
A vezeték nélküli WiFi csak rövidítés. Valójában a 802.11 vezeték nélküli helyi hálózati szabvány egy részhalmaza. 1997-es megalakulása óta több mint 35 különböző méretű változatot fejlesztettek ki. Ezek közül a 802.11a/b/g/n/ac hat érettebb változatát fejlesztették ki.
IEEE 802.11a
Az IEEE 802.11a az eredeti 802.11 szabvány felülvizsgált szabványa, amelyet 1999-ben fogadtak el. A 802.11a szabvány ugyanazt az alapvető protokollt használja, mint az eredeti szabvány. Az üzemi frekvencia 5 GHz, 52 ortogonális frekvenciaosztásos multiplexelési alvivőt használnak, a maximális nyers adatátviteli sebesség pedig 54 Mb/s, ami eléri a tényleges hálózat közepes átviteli sebességét (20 Mb/s).
A 2,4G frekvenciasáv egyre zsúfoltabb jellege miatt az 5G frekvenciasáv használata a 802.11a fontos előrelépése. Ugyanakkor problémákat is okoz. Az átviteli távolság nem olyan jó, mint a 802.11b/g esetében; elméletileg az 5G jeleket könnyebb blokkolni és elnyelni a falak által, így a 802.11a lefedettsége nem olyan jó, mint a 801.11b-é. A 802.11a interferenciát is kaphat, de mivel nincs sok interferenciajel a közelben, a 802.11a általában jobb átviteli sebességgel rendelkezik.
IEEE 802.11b
Az IEEE 802.11b a vezeték nélküli helyi hálózatok szabványa. A vivőfrekvencia 2,4 GHz, amely 1, 2, 5,5 és 11 Mbit/s átviteli sebességet biztosít. Néha helytelenül Wi-Fi-ként jelölik. Valójában a Wi-Fi a Wi-Fi Alliance védjegye. Ez a védjegy csak azt garantálja, hogy a védjegyet használó termékek együttműködhetnek egymással, és semmi köze magához a szabványhoz. A 2,4 GHz-es ISM frekvenciasávban összesen 11 csatorna található 22 MHz sávszélességgel, amelyek 11 átfedő frekvenciasávot jelentenek. Az IEEE 802.11b utódja az IEEE 802.11g.
IEEE 802.11g
Az IEEE 802.11g szabványt 2003 júliusában fogadták el. A vivőfrekvenciája 2,4 GHz (ugyanaz, mint a 802.11b-é), összesen 14 frekvenciasávból áll, az eredeti átviteli sebesség 54 Mbit/s, a nettó átviteli sebesség pedig körülbelül 24,7 Mbit/s (ugyanaz, mint a 802.11a-é). A 802.11g szabványú eszközök lefelé kompatibilisek a 802.11b szabvánnyal.
Később néhány vezeték nélküli router gyártó a piaci igényekre reagálva új szabványokat fejlesztett ki az IEEE 802.11g szabvány alapján, és az elméleti átviteli sebességet 108 Mbit/s-ra vagy 125 Mbit/s-ra növelte.
IEEE 802.11n
Az IEEE 802.11n egy szabvány, amelyet a 802.11-2007 szabvány alapján fejlesztett ki az IEEE által 2004 januárjában létrehozott új munkacsoport, és hivatalosan 2009 szeptemberében hagyták jóvá. A szabvány támogatja a MIMO-t, amely 40 MHz-es vezeték nélküli sávszélességet tesz lehetővé, az elméleti maximális átviteli sebesség pedig 600 Mbit/s. Ugyanakkor az Alamouti által javasolt tér-idő blokkkód használatával a szabvány kibővíti az adatátvitel tartományát.
IEEE 802.11ac
Az IEEE 802.11ac egy fejlesztés alatt álló 802.11 vezeték nélküli számítógépes hálózati kommunikációs szabvány, amely a 6 GHz-es frekvenciasávot (más néven 5 GHz-es frekvenciasávot) használja a vezeték nélküli helyi hálózati (WLAN) kommunikációhoz. Elméletileg legalább 1 gigabit/másodperces sávszélességet tud biztosítani többállomásos vezeték nélküli helyi hálózati (WLAN) kommunikációhoz, vagy legalább 500 megabit/másodpercet (500 Mbit/s) egyetlen kapcsolat átviteli sávszélességéhez.
Átveszi és kibővíti a 802.11n szabványból származó rádiófrekvenciás interfész koncepcióját, beleértve: szélesebb rádiófrekvenciás sávszélességet (akár 160 MHz-ig), több MIMO térbeli adatfolyamot (8-ra növelve), MU-MIMO-t és nagy sűrűségű demodulációt (moduláció, akár 256QAM-ig). Az IEEE 802.11n potenciális utódja.
IEEE 802.11ax
2017-ben a Broadcom vezető szerepet vállalt a 802.11ax vezeték nélküli chip piacra dobásában. Mivel az előző 802.11ad főként a 60 GHz-es frekvenciasávban működött, bár az átviteli sebesség megnőtt, a lefedettsége korlátozott lett, és funkcionális technológiává vált, amely a 802.11ac szabványt támogatta. A hivatalos IEEE projekt szerint a 802.11ac-t öröklő hatodik generációs Wi-Fi a 802.11ax, és 2018 óta egy támogató megosztó eszköz is megjelent.
A különbség a 2,4 GHz és az 5 GHz között
Az IEEE 802.11 vezeték nélküli átviteli szabvány első generációja 1997-ben született meg, így sok elektronikus eszköz általában 2,4 GHz-es vezeték nélküli frekvenciát használ, például mikrohullámú sütők, Bluetooth-eszközök stb., ezek többé-kevésbé zavarják a 2,4 GHz-es Wi-Fi-t, így a jel bizonyos mértékig változik, akárcsak egy lóvontatású kocsival, kerékpárral és autóval egyszerre közlekedő úton, és az autók haladási sebessége is természetesen változik.
Az 5 GHz-es WiFi magasabb frekvenciasávot használ a kisebb csatornaterhelés érdekében. 22 csatornát használ, és nem zavarja egymást. A 2,4 GHz-es 3 csatornához képest jelentősen csökkenti a jel torlódását. Így az 5 GHz-es átviteli sebesség 5 GHz-cel gyorsabb, mint a 2,4 GHz-es.
Az ötödik generációs 802.11ac protokollt használó 5 GHz-es Wi-Fi frekvenciasáv 80 MHz-es sávszélességen 433 Mbps átviteli sebességet, 160 MHz-es sávszélességen pedig 866 Mbps átviteli sebességet érhet el, szemben a 2,4 GHz-es maximális 300 Mbps átviteli sebességgel, ami jelentősen javult.
5 GHz-es akadálymentes
Az 5 GHz-es Wi-Fi-nek azonban vannak hiányosságai is. Hiányosságaik az átviteli távolságban és az akadályok leküzdésének képességében rejlenek.
Mivel a Wi-Fi egy elektromágneses hullám, fő terjedési módja az egyenes vonalú terjedés. Amikor akadályokba ütközik, behatolás, visszaverődés, diffrakció és egyéb jelenségek keletkeznek. Ezek közül a behatolás a fő jelenség, és a jelnek csak kis része keletkezik visszaverődés és diffrakció formájában. A rádióhullámok fizikai jellemzői, hogy minél alacsonyabb a frekvencia, annál hosszabb a hullámhossz, annál kisebb a terjedési veszteség, annál szélesebb a lefedettség, és annál könnyebb megkerülni az akadályokat; minél magasabb a frekvencia, annál kisebb a lefedettség, és annál nehezebb megkerülni az akadályokat.
Ezért a nagyfrekvenciás és rövid hullámhosszú 5G jel viszonylag kis lefedettségi területtel rendelkezik, és az akadályokon való áthaladás képessége nem olyan jó, mint a 2,4 GHz-es.
Átviteli távolság tekintetében a 2,4 GHz-es Wi-Fi maximális lefedettséget érhet el beltéren 70 méteres, kültéren pedig 250 méteres lefedettséget. Az 5 GHz-es Wi-Fi pedig beltéren csak maximum 35 méteres lefedettséget ér el.
Az alábbi ábra az Ekahau Site Survey 2,4 GHz-es és 5 GHz-es frekvenciasávjainak lefedettségének összehasonlítását mutatja a virtuális tervező számára. A két szimuláció közül a legsötétebb zöld 150 Mbps sebességet jelent. A 2,4 GHz-es szimulációban a piros 1 Mbps sebességet, az 5 GHz-es szimulációban pedig a piros 6 Mbps sebességet jelöl. Amint látható, a 2,4 GHz-es AP-k lefedettsége valóban valamivel nagyobb, de az 5 GHz-es lefedettség szélein a sebességek gyorsabbak.
Az 5 GHz és a 2,4 GHz különböző frekvenciák, amelyek mindegyikének megvannak az előnyei a Wi-Fi hálózatok számára, és ezek az előnyök attól függhetnek, hogyan rendezi el a hálózatot – különösen a hatótávolság és az akadályok (falak stb.) figyelembevételével, amelyeket a jelnek le kell fednie. Túl sok ez?
Ha nagyobb területet kell lefedni, vagy jobban kell behatolni a falakba, a 2,4 GHz a jobb választás. Ezen korlátozások nélkül azonban az 5 GHz gyorsabb megoldás. Ha egyesítjük e két frekvenciasáv előnyeit és hátrányait, és egybevonjuk őket, a vezeték nélküli telepítésben kétsávos hozzáférési pontok használatával megduplázhatjuk a vezeték nélküli sávszélességet, csökkenthetjük az interferencia hatását, és minden tekintetben jobb Wi-Fi hálózatot élvezhetünk.
Közzététel ideje: 2021. június 9.