Fyrst af öllu verðum við að gera það ljóst að 5G samskipti eru ekki það sama og 5Ghz Wi-Fi sem við ætlum að ræða um í dag. 5G samskipti eru í raun skammstöfun fyrir 5. kynslóðar farsímanet, sem vísar aðallega til farsímasamskiptatækni. Og 5G hér vísar til 5GHz í WiFi staðlinum, sem vísar til WiFi merkisins sem notar 5GHz tíðnisviðið til að senda gögn.
Næstum öll Wi-Fi tæki á markaðnum styðja nú 2,4 GHz og betri tæki geta stutt bæði, þ.e. 2,4 GHz og 5 GHz. Slíkar breiðbandsleiðir eru kallaðar tvíbands þráðlausar leiðir.
Við skulum ræða um 2,4 GHz og 5 GHz í Wi-Fi netinu hér að neðan.
Þróun Wi-Fi tækni á sér 20 ára sögu, frá fyrstu kynslóð 802.11b til 802.11g, 802.11a, 802.11n og til núverandi 802.11ax (WiFi6).
Wi-Fi staðall
Þráðlaust WiFi er bara skammstöfun. Það er í raun hluti af 802.11 staðlinum fyrir þráðlaust staðarnet. Frá fæðingu staðalsins árið 1997 hafa meira en 35 útgáfur af mismunandi stærðum verið þróaðar. Meðal þeirra hafa verið þróaðar sex fullkomnari útgáfur af 802.11a/b/g/n/ac.
IEEE 802.11a
IEEE 802.11a er endurskoðaður staðall frá upprunalega 802.11 staðlinum og var samþykktur árið 1999. 802.11a staðallinn notar sömu kjarnasamskiptareglur og upprunalegi staðallinn. Rekstrartíðnin er 5GHz, 52 ortogonal tíðniskiptingarmargföldunar undirburðarbylgjur eru notaðar og hámarks hrágagnaflutningshraði er 54Mb/s, sem nær meðalafköstum raunverulegs nets (20Mb/s).
Vegna sífellt meiri fjölmennis á 2,4G tíðnisviðinu er notkun 5G tíðnisviðsins mikilvæg framför frá 802.11a. Það hefur þó einnig í för með sér vandamál. Sendifjarlægðin er ekki eins góð og 802.11b/g; í orði kveðnu er auðveldara að loka fyrir og gleypa 5G merki með veggjum, þannig að þjónusta 802.11a er ekki eins góð og 801.11b. 802.11a getur einnig orðið fyrir truflunum, en þar sem ekki eru mörg truflunarmerki í nágrenninu hefur 802.11a yfirleitt betri afköst.
IEEE 802.11b
IEEE 802.11b er staðall fyrir þráðlaus staðarnet. Tíðnin er 2,4 GHz, sem getur veitt marga sendingarhraða, 1, 2, 5,5 og 11 Mbit/s. Stundum er hún ranglega merkt sem Wi-Fi. Reyndar er Wi-Fi vörumerki Wi-Fi Alliance. Þetta vörumerki tryggir aðeins að vörur sem nota vörumerkið geti unnið saman og hefur ekkert með staðalinn sjálfan að gera. Í 2,4 GHz ISM tíðnisviðinu eru samtals 11 rásir með bandvídd upp á 22 MHz, sem eru 11 skarast tíðnisvið. Arftaki IEEE 802.11b er IEEE 802.11g.
IEEE 802.11g
IEEE 802.11g var samþykkt í júlí 2003. Tíðni burðarbylgjunnar er 2,4 GHz (sama og 802.11b), samtals 14 tíðnisvið, upphaflegur sendingarhraði er 54 Mbit/s og nettó sendingarhraðinn er um 24,7 Mbit/s (sami og 802.11a). 802.11g tæki eru niður á við samhæfð við 802.11b.
Síðar þróuðu nokkrir framleiðendur þráðlausra leiða nýja staðla byggða á IEEE 802.11g staðlinum til að bregðast við markaðsþörfum og juku fræðilegan flutningshraða í 108Mbit/s eða 125Mbit/s.
IEEE 802.11n
IEEE 802.11n er staðall sem þróaður var á grundvelli 802.11-2007 af nýjum vinnuhópi sem IEEE stofnaði í janúar 2004 og var formlega samþykktur í september 2009. Staðallinn bætir við stuðningi við MIMO, sem gerir kleift að nota þráðlausa bandvídd upp á 40MHz og fræðilegur hámarks flutningshraði er 600Mbit/s. Á sama tíma, með því að nota tímarúmskóðann sem Alamouti lagði til, víkkar staðallinn út gagnaflutningssviðið.
IEEE 802.11ac
IEEE 802.11ac er 802.11 staðall fyrir þráðlaus tölvunet sem er í þróun og notar 6GHz tíðnisviðið (einnig þekkt sem 5GHz tíðnisviðið) fyrir þráðlaus staðarnet (WLAN). Í orði kveðnu getur hann veitt að minnsta kosti 1 Gigabit á sekúndu bandbreidd fyrir þráðlaus staðarnet (WLAN) milli margra stöðva, eða að minnsta kosti 500 megabit á sekúndu (500 Mbit/s) fyrir flutningsbandbreidd fyrir eina tengingu.
Það tileinkar sér og víkkar út hugmyndafræði loftviðmóts sem er dregin af 802.11n, þar á meðal: breiðari RF bandvídd (allt að 160 MHz), fleiri MIMO rúmfræðilegar straumar (auknar í 8), MU-MIMO og háþéttni afmótun (mótun, allt að 256QAM). Það er hugsanlegur arftaki IEEE 802.11n.
IEEE 802.11ax
Árið 2017 tók Broadcom forystuna í að kynna þráðlausa örgjörvann 802.11ax. Þar sem fyrri 802.11ad var aðallega á 60GHZ tíðnisviðinu, þótt sendihraðinn væri aukinn, var umfang þess takmarkað og það varð hagnýt tækni sem studdi 802.11ac. Samkvæmt opinberu IEEE verkefninu er sjötta kynslóð Wi-Fi sem erfir 802.11ac 802.11ax, og stuðningsdeilitæki hefur verið sett á markað frá árinu 2018.
Munurinn á 2,4 GHz og 5 GHz
Fyrsta kynslóð þráðlausra sendingarstaðla, IEEE 802.11, kom fram árið 1997. Því nota mörg rafeindatæki almennt 2,4 GHz þráðlausa tíðnina, svo sem örbylgjuofnar, Bluetooth-tæki o.s.frv., og trufla meira og minna 2,4 GHz Wi-Fi. Þannig verður merkið fyrir áhrifum að vissu marki, rétt eins og á vegi þar sem hestavagnar, reiðhjól og bílar aka samtímis, og aksturshraði bílanna verður náttúrulega fyrir áhrifum.
5GHz WiFi notar hærra tíðnisvið til að draga úr rásarþrengingu. Það notar 22 rásir og truflar ekki hver aðra. Í samanburði við 3 rásir á 2,4GHz dregur það verulega úr merkjaþrengingu. Þannig er sendingarhraðinn á 5GHz 5GHz hraðari en á 2,4GHz.
5GHz Wi-Fi tíðnisviðið sem notar fimmtu kynslóð 802.11ac samskiptareglur getur náð 433Mbps sendingarhraða á 80MHz bandbreidd og 866Mbps sendingarhraða á 160MHz bandbreidd, samanborið við hæsta sendingarhraða 2,4GHz upp á 300Mbps. Það hefur batnað verulega.
5GHz óhindrað
Hins vegar hefur 5GHz Wi-Fi einnig galla. Gallarnir felast í sendingarfjarlægðinni og getu þess til að komast yfir hindranir.
Þar sem Wi-Fi er rafsegulbylgja er aðal útbreiðsluaðferð hennar beinlínuútbreiðsla. Þegar hún lendir í hindrunum mun hún framleiða gegndræpi, endurspeglun, dreifingu og önnur fyrirbæri. Meðal þeirra er gegndræpi aðalfyrirbærið og lítill hluti merkisins mun eiga sér stað. Endurspeglun og dreifing. Eðlisfræðilegir eiginleikar útvarpsbylgna eru að því lægri sem tíðnin er, því lengri sem bylgjulengdin er, því minni er tapið við útbreiðslu, því breiðari er umfangið og því auðveldara er að komast framhjá hindrunum; því hærri sem tíðnin er, því minni er umfangið og því erfiðara er að fara framhjá hindrunum.
Þess vegna hefur 5G merki með háa tíðni og stutta bylgjulengd tiltölulega lítið þekjusvæði og hæfni þess til að fara í gegnum hindranir er ekki eins góð og 2,4 GHz.
Hvað varðar sendingarfjarlægð, þá nær 2,4 GHz Wi-Fi allt að 70 metra innandyra og allt að 250 metra utandyra. Og 5 GHz Wi-Fi nær aðeins allt að 35 metra innandyra.
Myndin hér að neðan sýnir samanburð á þekju Ekahau Site Survey milli tíðnisviðanna 2,4 GHz og 5 GHz fyrir sýndarhönnuðinn. Dökkgræni liturinn af tveimur hermunum táknar hraða upp á 150 Mbps. Rauði liturinn í 2,4 GHz herminni gefur til kynna hraða upp á 1 Mbps og rauði liturinn í 5 GHz gefur til kynna hraða upp á 6 Mbps. Eins og sjá má er þekjan í 2,4 GHz aðgangsstöðum vissulega örlítið meiri, en hraðinn á jaðri 5 GHz þekjunnar er hraðari.
5 GHz og 2,4 GHz eru mismunandi tíðnir, sem hvor um sig hefur kosti fyrir Wi-Fi net, og þessir kostir geta verið háðir því hvernig þú raðar netinu, sérstaklega þegar þú tekur tillit til drægninnar og hindrananna (veggja o.s.frv.) sem merkið gæti þurft að ná yfir. Er það of mikið?
Ef þú þarft að ná yfir stærra svæði eða hafa meiri snertingu við veggi, þá eru 2,4 GHz betri kostur. Hins vegar, án þessara takmarkana, er 5 GHz hraðari kostur. Þegar við sameinum kosti og galla þessara tveggja tíðnisviða og sameinum þau í eitt, með því að nota tvíbands aðgangspunkta í þráðlausri uppsetningu, getum við tvöfaldað þráðlausa bandvíddina, dregið úr áhrifum truflana og notið góðs af betra Wi-Fi neti í heildina.
Birtingartími: 9. júní 2021