Прежде всего, мы должны прояснить, что связь 5G — это не то же самое, что Wi-Fi 5 ГГц, о котором мы собираемся поговорить сегодня.Связь 5G на самом деле является аббревиатурой мобильных сетей 5-го поколения, которая в основном относится к технологии сотовой мобильной связи.И наш 5G здесь относится к 5 ГГц в стандарте Wi-Fi, который относится к сигналу Wi-Fi, который использует полосу частот 5 ГГц для передачи данных.
Почти все устройства Wi-Fi, представленные на рынке, теперь поддерживают частоту 2,4 ГГц, а более совершенные устройства могут поддерживать обе частоты, а именно 2,4 ГГц и 5 ГГц.Такие широкополосные маршрутизаторы называются двухдиапазонными беспроводными маршрутизаторами.
О частотах 2,4 ГГц и 5 ГГц в сети Wi-Fi поговорим ниже.
Развитие технологии Wi-Fi имеет 20-летнюю историю: от первого поколения 802.11b до 802.11g, 802.11a, 802.11n и до нынешнего 802.11ax (WiFi6).
стандарт Wi-Fi
Беспроводной Wi-Fi — это просто аббревиатура.На самом деле они являются подмножеством стандарта беспроводной локальной сети 802.11.С момента его рождения в 1997 году было разработано более 35 версий разных размеров.Среди них 802.11a/b/g/n/ac было разработано шесть более зрелых версий.
ИЭЭЭ 802.11а
IEEE 802.11a — это пересмотренный стандарт исходного стандарта 802.11, утвержденный в 1999 году. В стандарте 802.11a используется тот же основной протокол, что и в исходном стандарте.Рабочая частота составляет 5 ГГц, используются 52 поднесущие мультиплексирования с ортогональным частотным разделением, а максимальная скорость передачи необработанных данных составляет 54 Мбит/с, что обеспечивает среднюю пропускную способность реальной сети.Требования (20 Мбит/с).
Из-за все более переполненного диапазона частот 2.4G использование диапазона частот 5G является важным улучшением стандарта 802.11a.Однако это также приносит проблемы.Расстояние передачи не такое хорошее, как у 802.11b/g;Теоретически сигналы 5G легче блокировать и поглощать стенами, поэтому покрытие 802.11a не так хорошо, как 801.11b.802.11a также может подвергаться помехам, но поскольку поблизости не так много сигналов помех, 802.11a обычно имеет лучшую пропускную способность.
ИЭЭЭ 802.11б
IEEE 802.11b — это стандарт беспроводных локальных сетей.Несущая частота составляет 2,4 ГГц, что может обеспечить несколько скоростей передачи: 1, 2, 5,5 и 11 Мбит/с.Иногда его ошибочно называют Wi-Fi.Фактически, Wi-Fi является торговой маркой Wi-Fi Alliance.Этот товарный знак лишь гарантирует, что товары, использующие этот товарный знак, могут взаимодействовать друг с другом, и не имеет ничего общего с самим стандартом.В полосе частот ISM 2,4 ГГц всего имеется 11 каналов с полосой пропускания 22 МГц, что представляет собой 11 перекрывающихся полос частот.Преемником IEEE 802.11b является IEEE 802.11g.
ИЭЭЭ 802.11г
IEEE 802.11g был принят в июле 2003 года. Несущая частота составляет 2,4 ГГц (как и 802.11b), всего 14 полос частот, исходная скорость передачи 54 Мбит/с, чистая скорость передачи составляет около 24,7 Мбит/с. с (то же, что и 802.11a).Устройства 802.11g обратно совместимы со стандартом 802.11b.
Позже некоторые производители беспроводных маршрутизаторов разработали новые стандарты на основе стандарта IEEE 802.11g в ответ на потребности рынка и увеличили теоретическую скорость передачи данных до 108 Мбит/с или 125 Мбит/с.
ИЭЭЭ 802.11n
IEEE 802.11n — это стандарт, разработанный на основе 802.11-2007 новой рабочей группой, созданной IEEE в январе 2004 года и официально одобренный в сентябре 2009 года. В стандарте добавлена поддержка MIMO, обеспечивающая полосу пропускания беспроводной сети 40 МГц, а также теоретически максимальная скорость передачи составляет 600 Мбит/с.В то же время за счет использования пространственно-временного блочного кода, предложенного Аламути, стандарт расширяет диапазон передачи данных.
ИЭЭЭ 802.11ак
IEEE 802.11ac — это развивающийся стандарт связи беспроводной компьютерной сети 802.11, который использует полосу частот 6 ГГц (также известную как полоса частот 5 ГГц) для связи в беспроводной локальной сети (WLAN).Теоретически он может обеспечить полосу пропускания не менее 1 гигабит в секунду для связи между несколькими станциями беспроводной локальной сети (WLAN) или не менее 500 мегабит в секунду (500 Мбит / с) для полосы пропускания передачи одного соединения.
Он принимает и расширяет концепцию радиоинтерфейса, полученную из 802.11n, включая: более широкую полосу радиочастот (до 160 МГц), больше пространственных потоков MIMO (увеличено до 8), MU-MIMO и демодуляцию высокой плотности (модуляция до 256QAM). ).Это потенциальный преемник IEEE 802.11n.
ИЭЭЭ 802.11акс
В 2017 году Broadcom стала лидером в выпуске беспроводного чипа 802.11ax.Поскольку предыдущий стандарт 802.11ad в основном работал в диапазоне частот 60 ГГц, хотя скорость передачи была увеличена, его покрытие было ограничено, и он стал функциональной технологией, поддерживающей 802.11ac.Согласно официальному проекту IEEE, Wi-Fi шестого поколения, наследующего 802.11ac, — это 802.11ax, а с 2018 года выпускается поддерживающее его устройство общего доступа.
Разница между 2,4 ГГц и 5 ГГц
Первое поколение стандарта беспроводной передачи данных IEEE 802.11 появилось в 1997 году, поэтому многие электронные устройства, как правило, используют беспроводную частоту 2,4 ГГц, например микроволновые печи, устройства Bluetooth и т. д., они в той или иной степени создают помехи Wi-Fi 2,4 ГГц, поэтому На сигнал в определенной степени влияет, как и на дорогу, по которой одновременно едут конные повозки, велосипеды и автомобили, и, естественно, это влияет на скорость движения автомобилей.
Wi-Fi 5 ГГц использует более высокий частотный диапазон, чтобы уменьшить перегрузку канала.Он использует 22 канала и не мешает друг другу.По сравнению с 3-мя каналами 2,4 ГГц это значительно снижает перегрузку сигнала.Таким образом, скорость передачи 5 ГГц на 5 ГГц выше, чем 2,4 ГГц.
Частотный диапазон Wi-Fi 5 ГГц с использованием протокола 802.11ac пятого поколения может достигать скорости передачи 433 Мбит/с при полосе пропускания 80 МГц и скорости передачи 866 Мбит/с при полосе пропускания 160 МГц по сравнению с самой высокой скоростью передачи 2,4 ГГц. Скорость 300 Мбит/с была значительно улучшена.
5 ГГц без препятствий
Однако у Wi-Fi 5 ГГц есть и недостатки.Его недостатки заключаются в дальности передачи и способности преодолевать препятствия.
Поскольку Wi-Fi представляет собой электромагнитную волну, ее основным методом распространения является прямолинейное распространение.Когда он сталкивается с препятствиями, он вызывает проникновение, отражение, дифракцию и другие явления.Среди них проникновение является основным, и будет происходить небольшая часть сигнала.Отражение и дифракция.Физические характеристики радиоволн таковы: чем ниже частота, тем длиннее длина волны, тем меньше потери при распространении, тем шире зона покрытия и тем легче обходить препятствия;чем выше частота, тем меньше охват и тем сложнее.Объезжайте препятствия.
Таким образом, сигнал 5G с высокой частотой и короткой длиной волны имеет относительно небольшую зону покрытия, а способность проходить через препятствия не так хороша, как 2,4 ГГц.
Что касается дальности передачи, Wi-Fi 2,4 ГГц может достигать максимального покрытия 70 метров в помещении и максимального покрытия 250 метров на открытом воздухе.А Wi-Fi 5 ГГц может достигать максимального покрытия только в 35 метров в помещении.
На рисунке ниже показано сравнение покрытия Ekahau Site Survey в диапазонах частот 2,4 ГГц и 5 ГГц для виртуального дизайнера.Самый темный зеленый цвет из двух моделей соответствует скорости 150 Мбит/с.Красный цвет в модели 2,4 ГГц указывает скорость 1 Мбит/с, а красный цвет в частоте 5 ГГц означает скорость 6 Мбит/с.Как видите, покрытие точек доступа 2,4 ГГц действительно немного больше, но скорости на границах покрытия 5 ГГц выше.
5 ГГц и 2,4 ГГц — это разные частоты, каждая из которых имеет свои преимущества для сетей Wi-Fi, и эти преимущества могут зависеть от того, как вы организуете сеть, особенно если учитывать дальность действия и препятствия (стены и т. д.), которые могут потребоваться сигналу. чтобы покрыть Это слишком много?
Если вам нужно покрыть большую площадь или обеспечить более высокую проникающую способность в стены, лучше подойдет частота 2,4 ГГц.Однако без этих ограничений частота 5 ГГц является более быстрым вариантом.Когда мы объединим преимущества и недостатки этих двух частотных диапазонов и объединим их в один, используя двухдиапазонные точки доступа при развертывании беспроводной сети, мы сможем удвоить пропускную способность беспроводной сети, уменьшить влияние помех и наслаждаться всесторонним улучшением Wi-Fi. -Фай сеть.
Время публикации: 09 июня 2021 г.