Pertama-tama, kita perlu memperjelas bahwa komunikasi 5G tidak sama dengan Wi-Fi 5GHz yang akan kita bahas hari ini. Komunikasi 5G sebenarnya adalah singkatan dari jaringan seluler Generasi ke-5, yang terutama merujuk pada teknologi komunikasi seluler. Dan 5G di sini merujuk pada 5GHz dalam standar WiFi, yang mengacu pada sinyal WiFi yang menggunakan pita frekuensi 5GHz untuk mengirimkan data.
Hampir semua perangkat Wi-Fi di pasaran saat ini mendukung 2,4 GHz, dan perangkat yang lebih baik dapat mendukung keduanya, yaitu 2,4 GHz dan 5 GHz. Router broadband semacam itu disebut router nirkabel dual-band.
Mari kita bahas tentang frekuensi 2,4GHz dan 5GHz pada jaringan Wi-Fi di bawah ini.
Perkembangan teknologi Wi-Fi memiliki sejarah selama 20 tahun, mulai dari generasi pertama 802.11b hingga 802.11g, 802.11a, 802.11n, dan hingga 802.11ax (WiFi6) saat ini.
Standar Wi-Fi
WiFi nirkabel hanyalah singkatan. Sebenarnya, WiFi merupakan bagian dari standar jaringan area lokal nirkabel 802.11. Sejak kemunculannya pada tahun 1997, lebih dari 35 versi dengan berbagai ukuran telah dikembangkan. Di antaranya, 802.11a/b/g/n/ac telah dikembangkan hingga enam versi yang lebih matang.
IEEE 802.11a
IEEE 802.11a adalah standar revisi dari standar 802.11 asli dan disetujui pada tahun 1999. Standar 802.11a menggunakan protokol inti yang sama dengan standar aslinya. Frekuensi operasinya adalah 5 GHz, menggunakan 52 subcarrier orthogonal frequency division multiplexing (OFD), dan kecepatan transmisi data mentah maksimum adalah 54 Mb/s, yang memenuhi persyaratan throughput menengah jaringan aktual (20 Mb/s).
Karena pita frekuensi 2.4G yang semakin padat, penggunaan pita frekuensi 5G merupakan peningkatan penting dari 802.11a. Namun, hal ini juga membawa masalah. Jarak transmisi tidak sebaik 802.11b/g; secara teori, sinyal 5G lebih mudah terhalang dan diserap oleh dinding, sehingga jangkauan 802.11a tidak sebaik 801.11b. 802.11a juga dapat mengalami interferensi, tetapi karena tidak banyak sinyal interferensi di sekitarnya, 802.11a biasanya memiliki throughput yang lebih baik.
IEEE 802.11b
IEEE 802.11b adalah standar untuk jaringan area lokal nirkabel. Frekuensi pembawanya adalah 2,4 GHz, yang dapat menyediakan beberapa kecepatan transmisi 1, 2, 5,5 dan 11 Mbit/s. Standar ini terkadang secara keliru disebut sebagai Wi-Fi. Padahal, Wi-Fi adalah merek dagang dari Wi-Fi Alliance. Merek dagang ini hanya menjamin bahwa barang-barang yang menggunakan merek dagang tersebut dapat saling bekerja sama, dan tidak ada hubungannya dengan standar itu sendiri. Pada pita frekuensi ISM 2,4 GHz, terdapat total 11 saluran dengan bandwidth 22 MHz, yang merupakan 11 pita frekuensi yang saling tumpang tindih. Penerus IEEE 802.11b adalah IEEE 802.11g.
IEEE 802.11g
Standar IEEE 802.11g disahkan pada Juli 2003. Frekuensi pembawanya adalah 2,4 GHz (sama dengan 802.11b), total 14 pita frekuensi, kecepatan transmisi awal 54 Mbit/s, dan kecepatan transmisi bersih sekitar 24,7 Mbit/s (sama dengan 802.11a). Perangkat 802.11g kompatibel dengan versi 802.11b.
Kemudian, beberapa produsen router nirkabel mengembangkan standar baru berdasarkan standar IEEE 802.11g sebagai respons terhadap kebutuhan pasar, dan meningkatkan kecepatan transmisi teoretis menjadi 108 Mbit/s atau 125 Mbit/s.
IEEE 802.11n
IEEE 802.11n adalah standar yang dikembangkan berdasarkan 802.11-2007 oleh kelompok kerja baru yang dibentuk oleh IEEE pada Januari 2004 dan secara resmi disetujui pada September 2009. Standar ini menambahkan dukungan untuk MIMO, memungkinkan bandwidth nirkabel sebesar 40MHz, dan kecepatan transmisi maksimum teoritis adalah 600Mbit/s. Pada saat yang sama, dengan menggunakan kode blok ruang-waktu yang diusulkan oleh Alamouti, standar ini memperluas jangkauan transmisi data.
IEEE 802.11ac
IEEE 802.11ac adalah standar komunikasi jaringan komputer nirkabel 802.11 yang sedang dikembangkan, yang menggunakan pita frekuensi 6 GHz (juga dikenal sebagai pita frekuensi 5 GHz) untuk komunikasi jaringan area lokal nirkabel (WLAN). Secara teori, standar ini dapat menyediakan bandwidth minimal 1 Gigabit per detik untuk komunikasi jaringan area lokal nirkabel (WLAN) multi-stasiun, atau minimal 500 megabit per detik (500 Mbit/s) untuk bandwidth transmisi koneksi tunggal.
Standar ini mengadopsi dan memperluas konsep antarmuka udara yang berasal dari 802.11n, termasuk: bandwidth RF yang lebih lebar (hingga 160 MHz), lebih banyak aliran spasial MIMO (meningkat menjadi 8), MU-MIMO, dan demodulasi kepadatan tinggi (modulasi, hingga 256QAM). Ini merupakan penerus potensial untuk IEEE 802.11n.
IEEE 802.11ax
Pada tahun 2017, Broadcom memimpin peluncuran chip nirkabel 802.11ax. Karena 802.11ad sebelumnya sebagian besar berada di pita frekuensi 60GHz, meskipun kecepatan transmisinya meningkat, jangkauannya terbatas, dan menjadi teknologi fungsional yang membantu 802.11ac. Menurut proyek resmi IEEE, Wi-Fi generasi keenam yang mewarisi 802.11ac adalah 802.11ax, dan perangkat berbagi yang mendukungnya telah diluncurkan sejak tahun 2018.
Perbedaan antara 2,4 GHz dan 5 GHz
Generasi pertama standar transmisi nirkabel IEEE 802.11 lahir pada tahun 1997, sehingga banyak perangkat elektronik umumnya menggunakan frekuensi nirkabel 2,4 GHz, seperti oven microwave, perangkat Bluetooth, dll., yang sedikit banyak akan mengganggu Wi-Fi 2,4 GHz, sehingga sinyal akan terpengaruh sampai batas tertentu, seperti halnya jalan yang dilalui kereta kuda, sepeda, dan mobil secara bersamaan, dan kecepatan kendaraan tentu akan terpengaruh.
WiFi 5GHz menggunakan pita frekuensi yang lebih tinggi untuk mengurangi kepadatan saluran. Ia menggunakan 22 saluran dan tidak saling mengganggu. Dibandingkan dengan 3 saluran pada 2,4GHz, kepadatan sinyal berkurang secara signifikan. Oleh karena itu, kecepatan transmisi 5GHz lebih cepat daripada 2,4GHz.
Pita frekuensi Wi-Fi 5GHz yang menggunakan protokol 802.11ac generasi kelima dapat mencapai kecepatan transmisi 433Mbps pada bandwidth 80MHz, dan kecepatan transmisi 866Mbps pada bandwidth 160MHz, yang merupakan peningkatan signifikan dibandingkan dengan kecepatan transmisi tertinggi 2,4GHz sebesar 300Mbps.
5GHz Tanpa Hambatan
Namun, Wi-Fi 5GHz juga memiliki kekurangan. Kekurangannya terletak pada jarak transmisi dan kemampuan untuk menembus hambatan.
Karena Wi-Fi adalah gelombang elektromagnetik, metode perambatan utamanya adalah perambatan garis lurus. Ketika bertemu dengan hambatan, ia akan menghasilkan penetrasi, refleksi, difraksi, dan fenomena lainnya. Di antaranya, penetrasi adalah yang utama, dan sebagian kecil sinyal akan mengalami refleksi dan difraksi. Karakteristik fisik gelombang radio adalah semakin rendah frekuensinya, semakin panjang panjang gelombangnya, semakin kecil kerugian selama perambatan, semakin luas jangkauannya, dan semakin mudah untuk melewati hambatan; semakin tinggi frekuensinya, semakin kecil jangkauannya dan semakin sulit untuk melewati hambatan.
Oleh karena itu, sinyal 5G dengan frekuensi tinggi dan panjang gelombang pendek memiliki area cakupan yang relatif kecil, dan kemampuan menembus hambatan tidak sebaik 2,4 GHz.
Dari segi jarak transmisi, Wi-Fi 2,4 GHz dapat mencapai jangkauan maksimum 70 meter di dalam ruangan, dan jangkauan maksimum 250 meter di luar ruangan. Sedangkan Wi-Fi 5 GHz hanya dapat mencapai jangkauan maksimum 35 meter di dalam ruangan.
Gambar di bawah ini menunjukkan perbandingan jangkauan Ekahau Site Survey antara pita frekuensi 2,4 GHz dan 5 GHz untuk perancang virtual. Warna hijau paling gelap dari kedua simulasi tersebut mewakili kecepatan 150 Mbps. Warna merah pada simulasi 2,4 GHz menunjukkan kecepatan 1 Mbps, dan warna merah pada 5 GHz menunjukkan kecepatan 6 Mbps. Seperti yang Anda lihat, jangkauan AP 2,4 GHz memang sedikit lebih besar, tetapi kecepatan di tepi jangkauan 5 GHz lebih cepat.
5 GHz dan 2,4 GHz adalah frekuensi yang berbeda, masing-masing memiliki keunggulan untuk jaringan Wi-Fi, dan keunggulan ini mungkin bergantung pada bagaimana Anda mengatur jaringan—terutama ketika mempertimbangkan jangkauan dan hambatan (dinding, dll.) yang mungkin perlu dicakup oleh sinyal. Apakah ini terlalu berlebihan?
Jika Anda perlu menjangkau area yang lebih luas atau memiliki daya tembus yang lebih tinggi ke dinding, 2,4 GHz akan lebih baik. Namun, tanpa batasan tersebut, 5 GHz adalah pilihan yang lebih cepat. Ketika kita menggabungkan kelebihan dan kekurangan dari kedua pita frekuensi ini dan menggabungkannya menjadi satu, dengan menggunakan titik akses dual-band dalam penyebaran nirkabel, kita dapat menggandakan bandwidth nirkabel, mengurangi dampak interferensi, dan menikmati jaringan Wi-Fi yang lebih baik secara keseluruhan.
Waktu posting: 09 Juni 2021