Kwanza kabisa, tunapaswa kuweka wazi kwamba mawasiliano ya 5G si sawa na Wi-Fi ya 5Ghz tunayozungumzia leo. Mawasiliano ya 5G kwa kweli ni kifupi cha mitandao ya simu ya Kizazi cha 5, ambayo hasa inarejelea teknolojia ya mawasiliano ya simu za mkononi. Na 5G yetu hapa inarejelea 5GHz katika kiwango cha WiFi, ambayo inarejelea ishara ya WiFi inayotumia bendi ya masafa ya 5GHz kusambaza data.
Karibu vifaa vyote vya Wi-Fi sokoni sasa vinaunga mkono 2.4 GHz, na vifaa bora zaidi vinaweza kuunga mkono vyote viwili, yaani 2.4 GHz na 5 GHz. Vipanga njia hivyo vya intaneti pana huitwa vipanga njia visivyotumia waya vya bendi mbili.
Hebu tuzungumzie kuhusu 2.4GHz na 5GHz katika mtandao wa Wi-Fi hapa chini.
Ukuzaji wa teknolojia ya Wi-Fi una historia ya miaka 20, kuanzia kizazi cha kwanza cha 802.11b hadi 802.11g, 802.11a, 802.11n, na hadi 802.11ax (WiFi6) ya sasa.
Kiwango cha Wi-Fi
WiFi isiyotumia waya ni kifupi tu. Kwa kweli ni sehemu ndogo ya kiwango cha mtandao wa eneo la ndani usiotumia waya cha 802.11. Tangu kuzaliwa kwake mwaka wa 1997, zaidi ya matoleo 35 ya ukubwa tofauti yametengenezwa. Miongoni mwao, 802.11a/b/g/n/ac yametengenezwa matoleo mengine sita yaliyokomaa.
IEEE 802.11a
IEEE 802.11a ni kiwango kilichorekebishwa cha kiwango cha awali cha 802.11 na kiliidhinishwa mwaka wa 1999. Kiwango cha 802.11a hutumia itifaki ya msingi sawa na kiwango cha awali. Masafa ya uendeshaji ni 5GHz, vibebaji vidogo vya mgawanyiko wa masafa ya orthogonal 52 vinatumika, na kiwango cha juu cha upitishaji wa data ghafi ni 54Mb/s, ambayo inafanikisha upitishaji wa kati wa mtandao halisi. Mahitaji ya (20Mb/s).
Kutokana na msongamano wa masafa ya 2.4G unaozidi kuongezeka, matumizi ya masafa ya 5G ni uboreshaji muhimu wa 802.11a. Hata hivyo, pia huleta matatizo. Umbali wa upitishaji si mzuri kama 802.11b/g; kwa nadharia, mawimbi ya 5G ni rahisi kuzuiwa na kufyonzwa na kuta, kwa hivyo kufunika kwa 802.11a si vizuri kama 801.11b. 802.11a pia kunaweza kuingiliwa, lakini kwa sababu hakuna mawimbi mengi ya kuingiliwa karibu, 802.11a kwa kawaida huwa na upitishaji bora zaidi.
IEEE 802.11b
IEEE 802.11b ni kiwango cha mitandao ya eneo la ndani isiyotumia waya. Masafa ya mtoa huduma ni 2.4GHz, ambayo inaweza kutoa kasi nyingi za upitishaji wa 1, 2, 5.5 na 11Mbit/s. Wakati mwingine huwekwa lebo isiyo sahihi kama Wi-Fi. Kwa kweli, Wi-Fi ni chapa ya biashara ya Muungano wa Wi-Fi. Chapa hii ya biashara inahakikisha tu kwamba bidhaa zinazotumia chapa ya biashara zinaweza kushirikiana, na hazina uhusiano wowote na kiwango chenyewe. Katika bendi ya masafa ya ISM ya 2.4GHz, kuna jumla ya chaneli 11 zenye kipimo data cha 22MHz, ambazo ni bendi 11 za masafa zinazoingiliana. Mrithi wa IEEE 802.11b ni IEEE 802.11g.
IEEE 802.11g
IEEE 802.11g ilipitishwa mnamo Julai 2003. Masafa ya kibebaji chake ni 2.4GHz (sawa na 802.11b), jumla ya bendi 14 za masafa, kasi ya awali ya upitishaji ni 54Mbit/s, na kasi halisi ya upitishaji ni takriban 24.7Mbit/s (sawa na 802.11a). Vifaa vya 802.11g vinaendana na 802.11b chini.
Baadaye, baadhi ya watengenezaji wa kipanga njia kisichotumia waya waliunda viwango vipya kulingana na kiwango cha IEEE 802.11g ili kukabiliana na mahitaji ya soko, na kuongeza kasi ya kinadharia ya upitishaji hadi 108Mbit/s au 125Mbit/s.
IEEE 802.11n
IEEE 802.11n ni kiwango kilichotengenezwa kwa msingi wa 802.11-2007 na kikundi kipya cha kazi kilichoundwa na IEEE mnamo Januari 2004 na kiliidhinishwa rasmi mnamo Septemba 2009. Kiwango hiki kinaongeza usaidizi kwa MIMO, kuruhusu kipimo data kisichotumia waya cha 40MHz, na kasi ya juu zaidi ya upitishaji wa kinadharia ni 600Mbit/s. Wakati huo huo, kwa kutumia msimbo wa kuzuia nafasi-muda uliopendekezwa na Alamouti, kiwango hiki hupanua wigo wa upitishaji wa data.
IEEE 802.11ac
IEEE 802.11ac ni kiwango cha mawasiliano cha mtandao wa kompyuta usiotumia waya cha 802.11 kinachoendelea, ambacho hutumia bendi ya masafa ya 6GHz (pia inajulikana kama bendi ya masafa ya 5GHz) kwa mawasiliano ya mtandao wa eneo la ndani usiotumia waya (WLAN). Kinadharia, inaweza kutoa angalau kipimo data cha Gigabiti 1 kwa sekunde kwa mawasiliano ya mtandao wa eneo la ndani usiotumia waya wa vituo vingi (WLAN), au angalau megabiti 500 kwa sekunde (500 Mbit/s) kwa kipimo data cha upitishaji wa muunganisho mmoja.
Inatumia na kupanua dhana ya kiolesura cha hewa inayotokana na 802.11n, ikiwa ni pamoja na: kipimo data cha RF pana (hadi 160 MHz), mito zaidi ya anga ya MIMO (iliyoongezeka hadi 8), MU-MIMO, Na upunguzaji wa msongamano wa juu (ubadilishaji, hadi 256QAM). Ni mrithi anayeweza kuwa IEEE 802.11n.
IEEE 802.11ax
Mnamo 2017, Broadcom iliongoza katika kuzindua chipu isiyotumia waya ya 802.11ax. Kwa sababu 802.11ad ya awali ilikuwa hasa katika bendi ya masafa ya 60GHz, ingawa kasi ya upitishaji iliongezeka, ufikiaji wake ulikuwa mdogo, na ikawa teknolojia inayofanya kazi ambayo ilisaidia 802.11ac. Kulingana na mradi rasmi wa IEEE, Wi-Fi ya kizazi cha sita ambayo hurithi 802.11ac ni 802.11ax, na kifaa kinachounga mkono cha kushiriki kimezinduliwa tangu 2018.
Tofauti kati ya 2.4GHz na 5GHz
Kizazi cha kwanza cha kiwango cha maambukizi ya wireless IEEE 802.11 kilizaliwa mwaka wa 1997, kwa hivyo vifaa vingi vya kielektroniki kwa ujumla hutumia masafa ya wireless ya 2.4GHz, kama vile oveni za microwave, vifaa vya Bluetooth, n.k., vitaingiliana kwa kiasi fulani na Wi-FI ya 2.4GHz, kwa hivyo ishara huathiriwa kwa kiasi fulani, kama vile barabara yenye magari ya kukokotwa na farasi, baiskeli na magari yanayoendesha kwa wakati mmoja, na kasi ya kuendesha magari huathiriwa kiasili.
WiFi ya 5GHz hutumia bendi ya masafa ya juu ili kupunguza msongamano wa chaneli. Inatumia chaneli 22 na haiingiliani. Ikilinganishwa na chaneli 3 za 2.4GHz, hupunguza kwa kiasi kikubwa msongamano wa mawimbi. Kwa hivyo kiwango cha upitishaji wa 5GHz ni 5GHz haraka kuliko 2.4GHz.
Bendi ya masafa ya Wi-Fi ya 5GHz inayotumia itifaki ya kizazi cha tano ya 802.11ac inaweza kufikia kasi ya upitishaji ya 433Mbps chini ya kipimo data cha 80MHz, na kasi ya upitishaji ya 866Mbps chini ya kipimo data cha 160MHz, ikilinganishwa na kiwango cha upitishaji cha 2.4GHz cha kiwango cha juu zaidi cha 300Mbps kimeboreshwa sana.
5GHz Isiyozuiliwa
Hata hivyo, Wi-Fi ya 5GHz pia ina mapungufu. Mapungufu yake yako katika umbali wa maambukizi na uwezo wa kuvuka vikwazo.
Kwa sababu Wi-Fi ni wimbi la sumakuumeme, njia yake kuu ya uenezaji ni uenezaji wa mstari ulionyooka. Inapokutana na vikwazo, itazalisha kupenya, kuakisi, kutawanya na matukio mengine. Miongoni mwao, kupenya ndio kuu, na sehemu ndogo ya ishara itatokea. Kuakisi na kutawanya. Sifa za kimwili za mawimbi ya redio ni kwamba kadiri masafa yanavyopungua, urefu wa wimbi unavyoongezeka, ndivyo hasara inavyopungua wakati wa uenezaji, ndivyo upana wa kifuniko unavyoongezeka, na ndivyo ilivyo rahisi kukwepa vikwazo; kadiri masafa yanavyoongezeka, ndivyo kifuniko kinavyokuwa kidogo na ndivyo inavyokuwa vigumu zaidi. Zunguka vikwazo.
Kwa hivyo, ishara ya 5G yenye masafa ya juu na urefu mfupi wa wimbi ina eneo dogo la kufunika, na uwezo wa kupita kwenye vikwazo si mzuri kama 2.4GHz.
Kwa upande wa umbali wa maambukizi, Wi-Fi ya 2.4GHz inaweza kufikia kiwango cha juu cha ufikiaji wa mita 70 ndani ya nyumba, na kiwango cha juu cha ufikiaji wa mita 250 nje ya nyumba. Na Wi-Fi ya 5GHz inaweza kufikia kiwango cha juu cha ufikiaji wa mita 35 ndani ya nyumba.
Mchoro ulio hapa chini unaonyesha ulinganisho wa chanjo ya Utafiti wa Tovuti ya Ekahau kati ya bendi za masafa ya 2.4 GHz na 5 GHz kwa mbuni pepe. Kijani cheusi zaidi kati ya simulizi hizo mbili kinawakilisha kasi ya Mbps 150. Nyekundu katika simulizi ya 2.4 GHz inaonyesha kasi ya Mbps 1, na nyekundu katika 5 GHz inaonyesha kasi ya Mbps 6. Kama unavyoona, chanjo ya APs za 2.4 GHz kwa kweli ni kubwa kidogo, lakini kasi kwenye kingo za chanjo ya 5 GHz ni ya haraka zaidi.
5 GHz na 2.4 GHz ni masafa tofauti, ambayo kila moja ina faida kwa mitandao ya Wi-Fi, na faida hizi zinaweza kutegemea jinsi unavyopanga mtandao - haswa unapozingatia masafa na vikwazo (kuta, n.k.) ambavyo ishara inaweza kuhitaji kufunika. Je, ni nyingi sana?
Ikiwa unahitaji kufunika eneo kubwa zaidi au kuwa na upenyezaji mkubwa zaidi ndani ya kuta, 2.4 GHz itakuwa bora zaidi. Hata hivyo, bila vikwazo hivi, 5 GHz ni chaguo la haraka zaidi. Tunapochanganya faida na hasara za bendi hizi mbili za masafa na kuzichanganya kuwa moja, kwa kutumia sehemu za ufikiaji za bendi mbili katika uwasilishaji wa wireless, tunaweza kuongeza maradufu kipimo data kisichotumia waya, kupunguza athari za kuingiliwa, na kufurahia mtandao bora wa Wi-Fi.
Muda wa chapisho: Juni-09-2021