Ең алдымен, 5G байланысының бүгін талқылайтын 5 ГГц Wi-Fi-мен бірдей емес екенін анықтап алуымыз керек. 5G байланысы іс жүзінде 5-ші буын мобильді желілерінің қысқартылған нұсқасы болып табылады, ол негізінен ұялы байланыс технологиясын білдіреді. Ал біздің 5G WiFi стандартындағы 5 ГГц-ті білдіреді, ол деректерді беру үшін 5 ГГц жиілік диапазонын пайдаланатын WiFi сигналын білдіреді.
Қазіргі уақытта нарықтағы барлық дерлік Wi-Fi құрылғылары 2,4 ГГц жиілігін қолдайды, ал жақсы құрылғылар екеуін де, атап айтқанда 2,4 ГГц және 5 ГГц жиілігін де қолдай алады. Мұндай кеңжолақты маршрутизаторлар қос диапазонды сымсыз маршрутизаторлар деп аталады.
Төменде Wi-Fi желісіндегі 2,4 ГГц және 5 ГГц туралы әңгімелесейік.
Wi-Fi технологиясының дамуы 20 жылдық тарихқа ие, бірінші буын 802.11b-ден 802.11g, 802.11a, 802.11n-ге дейін және қазіргі 802.11ax (WiFi6)-ға дейін.
Wi-Fi стандарты
WiFi сымсыз байланысы - бұл жай ғана қысқартылған атау. Олар іс жүзінде 802.11 сымсыз жергілікті желі стандартының бір бөлігі. 1997 жылы пайда болғаннан бері әртүрлі өлшемдегі 35-тен астам нұсқасы жасалды. Олардың ішінде 802.11a/b/g/n/ac тағы алты жетілген нұсқасы жасалды.
IEEE 802.11a
IEEE 802.11a - бастапқы 802.11 стандартының қайта қаралған стандарты және 1999 жылы бекітілген. 802.11a стандарты бастапқы стандартпен бірдей негізгі хаттаманы пайдаланады. Жұмыс жиілігі 5 ГГц, 52 ортогоналды жиілікті бөлу мультиплекстеуші қосалқы тасымалдаушылар қолданылады, ал шикі деректерді берудің максималды жылдамдығы 54 Мбит/с құрайды, бұл нақты желінің орташа өткізу қабілетіне (20 Мбит/с) қол жеткізеді.
2,4G жиілік диапазонының тығыздығының артуына байланысты, 5G жиілік диапазонын пайдалану 802.11a стандартының маңызды жақсаруы болып табылады. Дегенмен, бұл да мәселелер тудырады. Тарату қашықтығы 802.11b/g сияқты жақсы емес; теория жүзінде 5G сигналдарын қабырғалармен бұғаттау және сіңіру оңайырақ, сондықтан 802.11a стандартының қамтуы 801.11b сияқты жақсы емес. 802.11a стандартына да кедергі келтіруге болады, бірақ жақын жерде кедергі сигналдары көп болмағандықтан, 802.11a стандартының өткізу қабілеті әдетте жақсырақ.
IEEE 802.11b
IEEE 802.11b - сымсыз жергілікті желілерге арналған стандарт. Тасымалдаушы жиілігі 2,4 ГГц, ол 1, 2, 5,5 және 11 Мбит/с бірнеше тарату жылдамдығын қамтамасыз ете алады. Кейде ол қате түрде Wi-Fi деп белгіленеді. Шын мәнінде, Wi-Fi - Wi-Fi Alliance сауда белгісі. Бұл сауда белгісі тек сауда белгісін пайдаланатын тауарлардың бір-бірімен ынтымақтаса алатынына кепілдік береді және стандарттың өзіне ешқандай қатысы жоқ. 2,4 ГГц ISM жиілік диапазонында 22 МГц өткізу қабілеті бар барлығы 11 арна бар, олар 11 қабаттасатын жиілік диапазондары. IEEE 802.11b мұрагері - IEEE 802.11g.
IEEE 802.11g
IEEE 802.11g 2003 жылдың шілдесінде қабылданды. Оның тасымалдаушысының жиілігі 2,4 ГГц (802.11b сияқты), барлығы 14 жиілік диапазоны, бастапқы тарату жылдамдығы 54 Мбит/с, ал таза тарату жылдамдығы шамамен 24,7 Мбит/с (802.11a сияқты). 802.11g құрылғылары 802.11b-мен үйлесімді.
Кейінірек, кейбір сымсыз маршрутизатор өндірушілері нарық қажеттіліктеріне жауап ретінде IEEE 802.11g стандартына негізделген жаңа стандарттарды әзірледі және теориялық тарату жылдамдығын 108 Мбит/с немесе 125 Мбит/с дейін арттырды.
IEEE 802.11n
IEEE 802.11n - 2004 жылдың қаңтарында IEEE құрған жаңа жұмыс тобы 802.11-2007 негізінде әзірлеген және 2009 жылдың қыркүйегінде ресми түрде бекітілген стандарт. Стандарт MIMO қолдауын қосады, 40 МГц сымсыз өткізу қабілеттілігіне мүмкіндік береді, ал теориялық максималды беру жылдамдығы 600 Мбит/с құрайды. Сонымен қатар, Alamouti ұсынған кеңістік-уақыт блок кодын пайдалану арқылы стандарт деректерді беру ауқымын кеңейтеді.
IEEE 802.11ac
IEEE 802.11ac - сымсыз жергілікті желі (WLAN) байланысы үшін 6 ГГц жиілік диапазонын (5 ГГц жиілік диапазоны деп те аталады) пайдаланатын дамып келе жатқан 802.11 сымсыз компьютерлік желі байланыс стандарты. Теория жүзінде ол көп станциялы сымсыз жергілікті желі (WLAN) байланысы үшін секундына кемінде 1 гигабит өткізу қабілеттілігін немесе бір қосылымдық беру өткізу қабілеттілігі үшін секундына кемінде 500 мегабит (500 Мбит/с) қамтамасыз ете алады.
Ол 802.11n-нен алынған әуе интерфейсі тұжырымдамасын қабылдайды және кеңейтеді, соның ішінде: кеңірек RF өткізу қабілеттілігі (160 МГц-ке дейін), көбірек MIMO кеңістіктік ағындары (8-ге дейін ұлғайтылған), MU-MIMO және жоғары тығыздықты демодуляция (модуляция, 256QAM-ға дейін). Ол IEEE 802.11n-нің әлеуетті мұрагері болып табылады.
IEEE 802.11ax
2017 жылы Broadcom 802.11ax сымсыз чипін шығаруда көшбасшылықты өз қолына алды. Алдыңғы 802.11ad негізінен 60 ГГц жиілік диапазонында болғандықтан, тарату жылдамдығы арттырылғанымен, оның қамту аймағы шектеулі болды және ол 802.11ac-қа көмектесетін функционалды технологияға айналды. IEEE ресми жобасына сәйкес, 802.11ac мұрагері болып табылатын алтыншы буын Wi-Fi - 802.11ax, және 2018 жылдан бастап қолдайтын ортақ пайдалану құрылғысы іске қосылды.
2,4 ГГц және 5 ГГц арасындағы айырмашылық
IEEE 802.11 сымсыз тарату стандартының бірінші буыны 1997 жылы дүниеге келді, сондықтан көптеген электрондық құрылғылар, мысалы, микротолқынды пештер, Bluetooth құрылғылары және т.б., әдетте 2,4 ГГц сымсыз жиілікті пайдаланады, олар 2,4 ГГц Wi-Fi-ға азды-көпті кедергі келтіреді, сондықтан сигналға белгілі бір дәрежеде әсер етеді, дәл ат арбалары, велосипедтер және көліктер бір уақытта жүретін жол сияқты, және көліктердің жылдамдығына табиғи түрде әсер етеді.
5 ГГц WiFi арналардың тығыздығын азайту үшін жоғары жиілік диапазонын пайдаланады. Ол 22 арнаны пайдаланады және бір-біріне кедергі келтірмейді. 2,4 ГГц жиіліктегі 3 арнамен салыстырғанда, ол сигналдың тығыздығын айтарлықтай азайтады. Сондықтан 5 ГГц тарату жылдамдығы 2,4 ГГц-ке қарағанда 5 ГГц жылдамырақ.
Бесінші буын 802.11ac хаттамасын пайдаланатын 5 ГГц Wi-Fi жиілік диапазоны 80 МГц өткізу қабілеттілігінде 433 Мбит/с тарату жылдамдығына, ал 160 МГц өткізу қабілеттілігінде 866 Мбит/с тарату жылдамдығына жете алады, бұл ең жоғары 300 Мбит/с жылдамдықтағы 2,4 ГГц тарату жылдамдығымен салыстырғанда айтарлықтай жақсарды.
5 ГГц кедергісіз
Дегенмен, 5 ГГц Wi-Fi-дың да кемшіліктері бар. Оның кемшіліктері тарату қашықтығында және кедергілерден өту мүмкіндігінде жатыр.
Wi-Fi электромагниттік толқын болғандықтан, оның негізгі таралу әдісі - түзу сызықты таралу. Кедергілерге тап болған кезде, ол ену, шағылысу, дифракция және басқа да құбылыстарды тудырады. Олардың ішінде ену негізгі болып табылады және сигналдың аз бөлігі пайда болады. Шағылысу және дифракция. Радиотолқындардың физикалық сипаттамалары: жиілік неғұрлым төмен болса, толқын ұзындығы соғұрлым ұзақ болады, таралу кезіндегі шығын соғұрлым аз болады, қамту аймағы кеңейеді және кедергілерді айналып өту оңайырақ болады; жиілік неғұрлым жоғары болса, қамту аймағы соғұрлым аз болады және соғұрлым қиын болады. Кедергілерді айналып өтіңіз.
Сондықтан, жоғары жиілікті және қысқа толқын ұзындығы бар 5G сигналының қамту аймағы салыстырмалы түрде аз, ал кедергілерден өту мүмкіндігі 2,4 ГГц сияқты жақсы емес.
Тарату қашықтығы тұрғысынан 2,4 ГГц Wi-Fi үй ішінде ең көбі 70 метрге, ал сыртта ең көбі 250 метрге дейін қамтуы мүмкін. Ал 5 ГГц Wi-Fi үй ішінде ең көбі 35 метрге ғана жете алады.
Төмендегі суретте виртуалды дизайнер үшін Ekahau Site Survey қамту аймағының 2,4 ГГц және 5 ГГц жиілік диапазондары арасындағы салыстыруы көрсетілген. Екі модельдеудің ең қою жасыл түсі 150 Мбит/с жылдамдықты білдіреді. 2,4 ГГц модельдеуіндегі қызыл түс 1 Мбит/с жылдамдықты, ал 5 ГГц-тегі қызыл түс 6 Мбит/с жылдамдықты білдіреді. Көріп отырғаныңыздай, 2,4 ГГц AP қамту аймағы шынымен де сәл үлкенірек, бірақ 5 ГГц қамту аймағының шетіндегі жылдамдықтар жылдамырақ.
5 ГГц және 2,4 ГГц – әртүрлі жиіліктер, олардың әрқайсысының Wi-Fi желілері үшін артықшылықтары бар, және бұл артықшылықтар желіні қалай орналастыратыныңызға байланысты болуы мүмкін, әсіресе сигналдың қамтуы қажет болатын ауқым мен кедергілерді (қабырғалар және т.б.) ескере отырып. Тым көп пе?
Егер сізге үлкенірек аумақты қамту немесе қабырғаларға ену қабілетін арттыру қажет болса, 2,4 ГГц жақсырақ болады. Дегенмен, бұл шектеулерсіз 5 ГГц жылдамырақ нұсқа болып табылады. Осы екі жиілік диапазонының артықшылықтары мен кемшіліктерін біріктіріп, оларды бір жиынтыққа біріктірген кезде, сымсыз орналастыруда қос диапазонды кіру нүктелерін пайдалану арқылы біз сымсыз өткізу қабілеттілігін екі есеге арттыра аламыз, кедергілердің әсерін азайта аламыз және жан-жақты жақсы Wi-Fi желісінен ләззат ала аламыз.
Жарияланған уақыты: 09.06.2021