Skirtumas tarp 2,4 GHz ir 5 GHz

Pirmiausia turime aiškiai pasakyti, kad 5G ryšys nėra tas pats, kas 5 GHz „Wi-Fi“, apie kurį šiandien kalbėsime. 5G ryšys iš tikrųjų yra 5-osios kartos mobiliųjų tinklų santrumpa, kuri daugiausia reiškia korinio mobiliojo ryšio technologiją. O mūsų 5G čia reiškia 5 GHz dažnį „Wi-Fi“ standarte, kuris reiškia „Wi-Fi“ signalą, kuris duomenims perduoti naudoja 5 GHz dažnių juostą.

Beveik visi rinkoje esantys „Wi-Fi“ įrenginiai dabar palaiko 2,4 GHz dažnį, o geresni įrenginiai gali palaikyti abu dažnius, būtent 2,4 GHz ir 5 GHz. Tokie plačiajuosčio ryšio maršrutizatoriai vadinami dviejų dažnių belaidžiais maršrutizatoriais.

Pakalbėkime apie 2,4 GHz ir 5 GHz dažnius „Wi-Fi“ tinkle, pateiktame žemiau.

„Wi-Fi“ technologijos kūrimo istorija siekia 20 metų – nuo ​​pirmosios 802.11b kartos iki 802.11g, 802.11a, 802.11n ir dabartinio 802.11ax (WiFi6).

„Wi-Fi“ standartas

„WiFi“ belaidis ryšys yra tik santrumpa. Iš tikrųjų jie yra 802.11 belaidžio vietinio tinklo standarto dalis. Nuo jo atsiradimo 1997 m. buvo sukurta daugiau nei 35 skirtingo dydžio versijos. Tarp jų buvo sukurtos šešios brandesnės 802.11a/b/g/n/ac versijos.

IEEE 802.11a

IEEE 802.11a yra pataisytas originalaus 802.11 standarto standartas, patvirtintas 1999 m. 802.11a standartas naudoja tą patį pagrindinį protokolą kaip ir originalus standartas. Veikimo dažnis yra 5 GHz, naudojami 52 ortogonalūs dažnio dalijimo multipleksavimo subnešėjai, o maksimalus neapdorotų duomenų perdavimo greitis yra 54 Mb/s, o tai atitinka vidutinį faktinio tinklo pralaidumo (20 Mb/s) reikalavimus.

Dėl vis labiau perpildytos 2,4G dažnių juostos, 5G dažnių juostos naudojimas yra svarbus 802.11a patobulinimas. Tačiau tai taip pat sukelia problemų. Perdavimo atstumas nėra toks geras kaip 802.11b/g; teoriškai 5G signalus lengviau blokuoti ir sugerti sienų, todėl 802.11a aprėptis nėra tokia gera kaip 801.11b. 802.11a taip pat gali būti trukdoma, tačiau kadangi netoliese nėra daug trukdžių signalų, 802.11a paprastai pasižymi geresniu pralaidumu.

IEEE 802.11b

IEEE 802.11b yra belaidžių vietinių tinklų standartas. Nešlio dažnis yra 2,4 GHz, kuris gali užtikrinti kelis perdavimo greičius: 1, 2, 5,5 ir 11 Mbit/s. Kartais jis neteisingai vadinamas „Wi-Fi“. Iš tikrųjų „Wi-Fi“ yra „Wi-Fi Alliance“ prekės ženklas. Šis prekės ženklas garantuoja tik tai, kad prekės, naudojančios šį prekės ženklą, gali bendradarbiauti tarpusavyje, ir neturi nieko bendra su pačiu standartu. 2,4 GHz ISM dažnių juostoje iš viso yra 11 kanalų, kurių pralaidumas yra 22 MHz, tai yra 11 persidengiančių dažnių juostų. IEEE 802.11b įpėdinis yra IEEE 802.11g.

IEEE 802.11g

IEEE 802.11g buvo priimtas 2003 m. liepos mėn. Jo nešlio dažnis yra 2,4 GHz (toks pat kaip 802.11b), iš viso 14 dažnių juostų, pradinis perdavimo greitis yra 54 Mbit/s, o grynasis perdavimo greitis yra apie 24,7 Mbit/s (toks pat kaip 802.11a). 802.11g įrenginiai yra suderinami su 802.11b ir ankstesniais standartais.

Vėliau kai kurie belaidžių maršrutizatorių gamintojai, atsižvelgdami į rinkos poreikius, sukūrė naujus standartus, pagrįstus IEEE 802.11g standartu, ir padidino teorinį perdavimo greitį iki 108 Mbit/s arba 125 Mbit/s.

IEEE 802.11n

IEEE 802.11n yra standartas, sukurtas remiantis 802.11-2007 standartu, kurį 2004 m. sausio mėn. IEEE sudarė nauja darbo grupė, o oficialiai patvirtintas 2009 m. rugsėjo mėn. Standartas papildo MIMO palaikymą, leidžiantį 40 MHz belaidį pralaidumą, o teorinis maksimalus perdavimo greitis yra 600 Mbit/s. Tuo pačiu metu, naudojant Alamouti pasiūlytą erdvės-laiko blokų kodą, standartas išplečia duomenų perdavimo diapazoną.

IEEE 802.11ac

IEEE 802.11ac yra besivystantis 802.11 belaidžio kompiuterių tinklo ryšio standartas, kuris belaidžio vietinio tinklo (WLAN) ryšiui naudoja 6 GHz dažnių juostą (dar vadinamą 5 GHz dažnių juosta). Teoriškai jis gali užtikrinti bent 1 gigabito per sekundę pralaidumą daugiastočiam belaidžio vietinio tinklo (WLAN) ryšiui arba bent 500 megabitų per sekundę (500 Mbit/s) pralaidumą vienam ryšiui.

Jis perima ir išplečia iš 802.11n kilusią oro sąsajos koncepciją, įskaitant: platesnį radijo dažnių pralaidumą (iki 160 MHz), daugiau MIMO erdvinių srautų (padidintą iki 8), MU-MIMO ir didelio tankio demoduliaciją (moduliacija iki 256QAM). Tai potencialus IEEE 802.11n įpėdinis.

IEEE 802.11ax

2017 m. „Broadcom“ ėmėsi iniciatyvos pristatydama 802.11ax belaidžio ryšio lustą. Kadangi ankstesnis 802.11ad daugiausia veikė 60 GHz dažnių juostoje, nors perdavimo greitis buvo padidintas, jo aprėptis buvo ribota, ir jis tapo funkcine technologija, padedančia 802.11ac. Remiantis oficialiu IEEE projektu, šeštosios kartos „Wi-Fi“, paveldėjęs 802.11ac, yra 802.11ax, o palaikantis bendrinimo įrenginys buvo pristatytas nuo 2018 m.

Skirtumas tarp 2,4 GHz ir 5 GHz

Pirmosios kartos belaidžio perdavimo standartas IEEE 802.11 gimė 1997 m., todėl daugelis elektroninių prietaisų, tokių kaip mikrobangų krosnelės, „Bluetooth“ įrenginiai ir kt., paprastai naudoja 2,4 GHz belaidį dažnį, jie daugiau ar mažiau trukdys 2,4 GHz „Wi-Fi“, todėl signalas tam tikru mastu yra paveiktas, kaip ir kelyje, kuriame vienu metu važiuoja arklių traukiami vežimai, dviračiai ir automobiliai, o automobilių važiavimo greitis natūraliai paveikiamas.

5 GHz „Wi-Fi“ naudoja aukštesnio dažnio juostą, kad sumažintų kanalų apkrovą. Jis naudoja 22 kanalus ir netrukdo vienas kitam. Palyginti su 3 2,4 GHz kanalais, jis žymiai sumažina signalo apkrovą. Taigi 5 GHz perdavimo sparta yra 5 GHz didesnė nei 2,4 GHz.

5 GHz „Wi-Fi“ dažnių juosta, naudojanti penktosios kartos 802.11ac protokolą, gali pasiekti 433 Mbps perdavimo greitį esant 80 MHz pralaidumui ir 866 Mbps perdavimo greitį esant 160 MHz pralaidumui, palyginti su didžiausiu 300 Mbps perdavimo greičiu 2,4 GHz juostoje.

5 GHz be kliūčių

Tačiau 5 GHz „Wi-Fi“ turi ir trūkumų. Jo trūkumai yra perdavimo atstumas ir gebėjimas įveikti kliūtis.

Kadangi „Wi-Fi“ yra elektromagnetinė banga, pagrindinis jos sklidimo būdas yra tiesioji linija. Susidūręs su kliūtimis, jis sukelia prasiskverbimą, atspindį, difrakciją ir kitus reiškinius. Tarp jų pagrindinis yra prasiskverbimas, ir nedidelė signalo dalis atsiranda atspindyje ir difrakcijoje. Radijo bangų fizinės savybės yra tokios: kuo mažesnis dažnis, tuo ilgesnis bangos ilgis, tuo mažesni nuostoliai sklidimo metu, tuo platesnė aprėptis ir tuo lengviau apeiti kliūtis; kuo didesnis dažnis, tuo mažesnė aprėptis ir tuo sunkiau apeiti kliūtis.

Todėl aukšto dažnio ir trumpo bangos ilgio 5G signalas turi santykinai mažą aprėpties plotą, o gebėjimas praeiti pro kliūtis nėra toks geras kaip 2,4 GHz.

Kalbant apie perdavimo atstumą, 2,4 GHz „Wi-Fi“ gali pasiekti maksimalų 70 metrų atstumą patalpose ir maksimalų 250 metrų atstumą lauke. O 5 GHz „Wi-Fi“ gali pasiekti maksimalų 35 metrų atstumą patalpose.

Žemiau pateiktame paveikslėlyje parodytas „Ekahau Site Survey“ aprėpties palyginimas tarp 2,4 GHz ir 5 GHz dažnių juostų virtualiam dizaineriui. Tamsiausia žalia spalva iš dviejų simuliacijų rodo 150 Mbps greitį. Raudona spalva 2,4 GHz simuliacijoje rodo 1 Mbps greitį, o raudona spalva 5 GHz simuliacijoje rodo 6 Mbps greitį. Kaip matote, 2,4 GHz prieigos taškų aprėptis iš tiesų yra šiek tiek didesnė, tačiau greičiai 5 GHz aprėpties kraštuose yra didesni.

5 GHz ir 2,4 GHz yra skirtingi dažniai, kurių kiekvienas turi pranašumų „Wi-Fi“ tinklams, ir šie pranašumai gali priklausyti nuo to, kaip išdėstysite tinklą, ypač atsižvelgiant į atstumą ir kliūtis (sienas ir pan.), kurias signalui gali tekti aprėpti. Ar tai per daug?

Jei reikia aprėpti didesnį plotą arba geriau įsiskverbti pro sienas, 2,4 GHz bus geresnis pasirinkimas. Tačiau be šių apribojimų 5 GHz yra greitesnis pasirinkimas. Sujungus šių dviejų dažnių juostų privalumus ir trūkumus ir jas sujungus į vieną, naudojant dviejų dažnių juostų prieigos taškus belaidžio ryšio diegime, galime padvigubinti belaidžio ryšio pralaidumą, sumažinti trukdžių poveikį ir mėgautis geresniu „Wi-Fi“ tinklu.