Różnica między 2,4 GHz a 5 GHz

Przede wszystkim musimy wyjaśnić, że komunikacja 5G to nie to samo, co Wi-Fi 5 GHz, o którym będziemy dzisiaj rozmawiać.Komunikacja 5G to w rzeczywistości skrót od sieci komórkowych piątej generacji, który odnosi się głównie do technologii komórkowej komunikacji mobilnej.A nasze 5G odnosi się tutaj do 5 GHz w standardzie Wi-Fi, co odnosi się do sygnału Wi-Fi wykorzystującego pasmo częstotliwości 5 GHz do przesyłania danych.

Prawie wszystkie urządzenia Wi-Fi dostępne na rynku obsługują obecnie częstotliwość 2,4 GHz, a lepsze urządzenia mogą obsługiwać obie częstotliwości, czyli 2,4 GHz i 5 GHz.Takie routery szerokopasmowe nazywane są dwupasmowymi routerami bezprzewodowymi.

Porozmawiajmy poniżej o częstotliwościach 2,4 GHz i 5 GHz w sieci Wi-Fi.

Rozwój technologii Wi-Fi ma historię 20 lat, od pierwszej generacji 802.11b do 802.11g, 802.11a, 802.11n, aż do obecnego 802.11ax (WiFi6).

Standard Wi-Fi

Bezprzewodowe WiFi to po prostu skrót.W rzeczywistości stanowią one podzbiór standardu bezprzewodowej sieci lokalnej 802.11.Od chwili powstania w 1997 roku opracowano ponad 35 wersji o różnych rozmiarach.Wśród nich opracowano sześć bardziej dojrzałych wersji standardu 802.11a/b/g/n/ac.

IEEE 802.11a

IEEE 802.11a to poprawiony standard oryginalnego standardu 802.11, zatwierdzony w 1999 roku. Standard 802.11a wykorzystuje ten sam podstawowy protokół, co standard oryginalny.Częstotliwość robocza wynosi 5 GHz, wykorzystywane są 52 podnośne z multipleksacją z ortogonalnym podziałem częstotliwości, a maksymalna prędkość transmisji danych surowych wynosi 54 Mb/s, co pozwala uzyskać średnią przepustowość rzeczywistej sieci.Wymagania (20 Mb/s).

Ze względu na coraz bardziej zatłoczone pasmo częstotliwości 2.4G, wykorzystanie pasma częstotliwości 5G stanowi istotne udoskonalenie standardu 802.11a.Jednak niesie to też za sobą problemy.Odległość transmisji nie jest tak dobra jak w przypadku 802.11b/g;teoretycznie sygnały 5G łatwiej blokować i pochłaniać przez ściany, więc zasięg 802.11a nie jest tak dobry jak 801.11b.Standard 802.11a również może podlegać zakłóceniom, ale ponieważ w pobliżu nie ma zbyt wielu sygnałów zakłócających, standard 802.11a zwykle ma lepszą przepustowość.

IEEE 802.11b

IEEE 802.11b to standard bezprzewodowych sieci lokalnych.Częstotliwość nośna wynosi 2,4 GHz i może zapewnić wiele prędkości transmisji 1, 2, 5,5 i 11 Mbit/s.Czasami jest błędnie oznaczony jako Wi-Fi.W rzeczywistości Wi-Fi jest znakiem towarowym stowarzyszenia Wi-Fi Alliance.Znak ten gwarantuje jedynie, że towary nim oznaczone mogą ze sobą współpracować i nie ma nic wspólnego z samym standardem.W paśmie częstotliwości ISM 2,4 GHz znajduje się łącznie 11 kanałów o szerokości pasma 22 MHz, co stanowi 11 nakładających się pasm częstotliwości.Następcą standardu IEEE 802.11b jest standard IEEE 802.11g.

IEEE 802.11g

Standard IEEE 802.11g został uchwalony w lipcu 2003 roku. Częstotliwość nośnej wynosi 2,4 GHz (taka sama jak w przypadku 802.11b), łącznie 14 pasm częstotliwości, pierwotna prędkość transmisji wynosi 54 Mbit/s, a prędkość transmisji netto wynosi około 24,7 Mbit/s s (tak samo jak 802.11a).Urządzenia 802.11g są kompatybilne wstecz ze standardem 802.11b.

Później niektórzy producenci routerów bezprzewodowych w odpowiedzi na potrzeby rynku opracowali nowe standardy oparte na standardzie IEEE 802.11g i zwiększyli teoretyczną prędkość transmisji do 108 Mbit/s lub 125 Mbit/s.

IEEE 802.11n

IEEE 802.11n to standard opracowany na podstawie 802.11-2007 przez nową grupę roboczą utworzoną przez IEEE w styczniu 2004 r. i formalnie zatwierdzony we wrześniu 2009 r. Standard dodaje obsługę MIMO, umożliwiając szerokość pasma bezprzewodowego 40 MHz, oraz teoretyczną maksymalna prędkość transmisji wynosi 600 Mbit/s.Jednocześnie, wykorzystując zaproponowany przez Alamouti kod blokowy czasoprzestrzenny, standard rozszerza zasięg transmisji danych.

IEEE 802.11ac

IEEE 802.11ac to rozwijający się standard komunikacji bezprzewodowej w sieci komputerowej 802.11, który wykorzystuje pasmo częstotliwości 6 GHz (znane również jako pasmo częstotliwości 5 GHz) do komunikacji w bezprzewodowej sieci lokalnej (WLAN).Teoretycznie może zapewnić przepustowość co najmniej 1 Gigabita na sekundę dla komunikacji wielostanowiskowej bezprzewodowej sieci lokalnej (WLAN) lub co najmniej 500 megabitów na sekundę (500 Mbit/s) dla przepustowości transmisji pojedynczego połączenia.

Przyjmuje i rozszerza koncepcję interfejsu radiowego wywodzącą się z 802.11n, w tym: szersze pasmo RF (do 160 MHz), więcej strumieni przestrzennych MIMO (zwiększone do 8), MU-MIMO oraz demodulację o dużej gęstości (modulacja, do 256QAM ).Jest potencjalnym następcą IEEE 802.11n.

IEEE 802.11ax

W 2017 roku firma Broadcom objęła wiodącą rolę we wprowadzeniu na rynek chipa bezprzewodowego 802.11ax.Ponieważ poprzedni standard 802.11ad działał głównie w paśmie częstotliwości 60 GHZ, chociaż prędkość transmisji została zwiększona, jego zasięg był ograniczony i stał się technologią funkcjonalną, która wspierała standard 802.11ac.Według oficjalnego projektu IEEE, Wi-Fi szóstej generacji, które dziedziczy standard 802.11ac, to 802.11ax, a obsługujące je urządzenie do udostępniania zostało wprowadzone na rynek od 2018 roku.

Różnica między 2,4 GHz a 5 GHz

Pierwsza generacja standardu transmisji bezprzewodowej IEEE 802.11 narodziła się w 1997 r., dlatego wiele urządzeń elektronicznych, takich jak kuchenki mikrofalowe, urządzenia Bluetooth itp., korzysta na ogół z częstotliwości bezprzewodowej 2,4 GHz, będą one w mniejszym lub większym stopniu zakłócać Wi-Fi 2,4 GHz, więc Sygnał jest w pewnym stopniu zaburzony, podobnie jak droga, po której poruszają się jednocześnie powozy konne, rowery i samochody, i w naturalny sposób wpływa to na prędkość jazdy samochodów.

Wi-Fi 5 GHz wykorzystuje wyższe pasmo częstotliwości, aby zmniejszyć przeciążenie kanału.Wykorzystuje 22 kanały i nie koliduje ze sobą.W porównaniu z 3 kanałami 2,4 GHz znacznie zmniejsza przeciążenie sygnału.Zatem szybkość transmisji 5 GHz jest o 5 GHz szybsza niż 2,4 GHz.

Pasmo częstotliwości Wi-Fi 5 GHz wykorzystujące protokół 802.11ac piątej generacji może osiągnąć prędkość transmisji 433 Mb/s w paśmie 80 MHz i prędkość transmisji 866 Mb/s w paśmie 160 MHz, w porównaniu z najwyższą szybkością transmisji 2,4 GHz Szybkość 300Mbps została znacznie poprawiona.

5 GHz bez przeszkód

Jednak Wi-Fi 5 GHz ma również wady.Jego wadami są odległość transmisji i zdolność pokonywania przeszkód.

Ponieważ Wi-Fi jest falą elektromagnetyczną, jej główną metodą propagacji jest propagacja w linii prostej.Kiedy napotka przeszkody, wytworzy penetrację, odbicie, dyfrakcję i inne zjawiska.Wśród nich najważniejsza jest penetracja i nastąpi niewielka część sygnału.Odbicie i dyfrakcja.Fizyczna charakterystyka fal radiowych jest taka, że ​​im niższa częstotliwość, im dłuższa długość fali, tym mniejsze straty podczas propagacji, tym szerszy zasięg i łatwiej jest ominąć przeszkody;im wyższa częstotliwość, tym mniejszy zasięg i tym trudniejsze.Omiń przeszkody.

Dlatego sygnał 5G o wysokiej częstotliwości i krótkiej długości fali ma stosunkowo mały obszar zasięgu, a zdolność przenikania przez przeszkody nie jest tak dobra jak 2,4 GHz.

Jeśli chodzi o odległość transmisji, Wi-Fi 2,4 GHz może osiągnąć maksymalny zasięg 70 metrów w pomieszczeniach i maksymalny zasięg 250 metrów na zewnątrz.Natomiast Wi-Fi 5 GHz może osiągnąć maksymalny zasięg tylko 35 metrów w pomieszczeniach zamkniętych.

Poniższy rysunek przedstawia porównanie zasięgu Ekahau Site Survey w pasmach częstotliwości 2,4 GHz i 5 GHz dla wirtualnego projektanta.Najciemniejsza zieleń z dwóch symulacji reprezentuje prędkość 150 Mb/s.Kolor czerwony w symulacji 2,4 GHz oznacza prędkość 1 Mb/s, a kolor czerwony w przypadku 5 GHz oznacza prędkość 6 Mb/s.Jak widać zasięg punktów dostępowych 2,4 GHz jest rzeczywiście nieco większy, ale prędkości na obrzeżach zasięgu 5 GHz są większe.

5 GHz i 2,4 GHz to różne częstotliwości, z których każda ma zalety dla sieci Wi-Fi, a zalety te mogą zależeć od sposobu zorganizowania sieci – szczególnie biorąc pod uwagę zasięg i przeszkody (ściany itp.), których sygnał może potrzebować pokryć. Czy to za dużo?

Jeśli chcesz pokryć większy obszar lub mieć większą penetrację ścian, lepsza będzie częstotliwość 2,4 GHz.Jednak bez tych ograniczeń szybszą opcją jest 5 GHz.Kiedy połączymy zalety i wady tych dwóch pasm częstotliwości w jedno, korzystając z dwuzakresowych punktów dostępowych w instalacjach bezprzewodowych, możemy podwoić przepustowość sieci bezprzewodowej, zmniejszyć wpływ zakłóceń i cieszyć się wszechstronną, lepszą siecią Wi-Fi. -Sieć Fi.