اول از همه، باید روشن کنیم که ارتباطات 5G با وای فای 5 گیگاهرتزی که امروز در مورد آن صحبت می کنیم، یکسان نیست.ارتباطات 5G در واقع مخفف شبکه های تلفن همراه نسل پنجم است که عمدتاً به فناوری ارتباطات تلفن همراه سلولی اشاره دارد.و 5G ما در اینجا به 5 گیگاهرتز در استاندارد WiFi اشاره دارد، که به سیگنال WiFi اشاره دارد که از باند فرکانسی 5 گیگاهرتز برای انتقال داده استفاده می کند.
تقریباً تمام دستگاه های Wi-Fi موجود در بازار اکنون از 2.4 گیگاهرتز پشتیبانی می کنند و دستگاه های بهتر می توانند از هر دو، یعنی 2.4 گیگاهرتز و 5 گیگاهرتز پشتیبانی کنند.به این گونه روترهای پهن باند، روترهای بی سیم دو باند می گویند.
بیایید در مورد 2.4 گیگاهرتز و 5 گیگاهرتز در شبکه Wi-Fi در زیر صحبت کنیم.
توسعه فناوری Wi-Fi سابقه ای 20 ساله دارد، از نسل اول 802.11b تا 802.11g، 802.11a، 802.11n و تا 802.11ax فعلی (WiFi6).
استاندارد وای فای
WiFi wireless فقط مخفف است.آنها در واقع زیرمجموعه ای از استاندارد شبکه محلی بی سیم 802.11 هستند.از زمان تولد آن در سال 1997، بیش از 35 نسخه در اندازه های مختلف توسعه یافته است.در میان آنها، 802.11a/b/g/n/ac شش نسخه بالغ دیگر توسعه یافته است.
IEEE 802.11a
IEEE 802.11a یک استاندارد بازنگری شده از استاندارد اصلی 802.11 است و در سال 1999 تأیید شد. استاندارد 802.11a از همان پروتکل اصلی استاندارد اصلی استفاده می کند.فرکانس کاری 5 گیگاهرتز است، از 52 فرکانس فرکانس مالتی پلکس کننده متعامد استفاده می شود و حداکثر سرعت انتقال داده خام 54 مگابیت بر ثانیه است که به توان متوسط شبکه واقعی می رسد.(20 مگابیت بر ثانیه) مورد نیاز.
با توجه به شلوغ شدن باند فرکانسی 2.4G، استفاده از باند فرکانسی 5G یک پیشرفت مهم 802.11a است.با این حال، مشکلاتی را نیز به همراه دارد.فاصله انتقال به خوبی 802.11b/g نیست.در تئوری، مسدود شدن و جذب سیگنال های 5G توسط دیوارها آسان تر است، بنابراین پوشش 802.11a به خوبی 801.11b نیست.802.11a نیز می تواند تداخل داشته باشد، اما از آنجایی که سیگنال های تداخل زیادی در این نزدیکی وجود ندارد، 802.11a معمولا توان عملیاتی بهتری دارد.
IEEE 802.11b
IEEE 802.11b یک استاندارد برای شبکه های محلی بی سیم است.فرکانس حامل 2.4 گیگاهرتز است که می تواند چندین سرعت انتقال 1، 2، 5.5 و 11 مگابیت بر ثانیه را ارائه دهد.گاهی اوقات به اشتباه به عنوان Wi-Fi برچسب گذاری می شود.در واقع، Wi-Fi علامت تجاری Wi-Fi Alliance است.این علامت تجاری تنها تضمین می کند که کالاهایی که از علامت تجاری استفاده می کنند می توانند با یکدیگر همکاری کنند و ربطی به خود استاندارد ندارد.در باند فرکانسی 2.4 گیگاهرتز ISM در مجموع 11 کانال با پهنای باند 22 مگاهرتز وجود دارد که 11 باند فرکانسی همپوشانی دارند.جانشین IEEE 802.11b IEEE 802.11g است.
IEEE 802.11g
IEEE 802.11g در جولای 2003 تصویب شد. فرکانس حامل آن 2.4 گیگاهرتز (همانند 802.11b)، در مجموع 14 باند فرکانسی، سرعت انتقال اولیه 54 مگابیت بر ثانیه و سرعت انتقال خالص حدود 24.7 مگابیت در ثانیه است. s (همان 802.11a).دستگاه های 802.11g با 802.11b سازگاری رو به پایین دارند.
بعدها، برخی از تولیدکنندگان روترهای بی سیم استانداردهای جدیدی را بر اساس استاندارد IEEE 802.11g در پاسخ به نیازهای بازار توسعه دادند و سرعت انتقال نظری را به 108 مگابیت بر ثانیه یا 125 مگابیت بر ثانیه افزایش دادند.
IEEE 802.11n
IEEE 802.11n استانداردی است که بر اساس استانداردهای 802.11-2007 توسط یک گروه کاری جدید که توسط IEEE در ژانویه 2004 تشکیل شد و به طور رسمی در سپتامبر 2009 تأیید شد. حداکثر سرعت انتقال 600 مگابیت بر ثانیه است.در عین حال، با استفاده از کد بلوک فضا-زمان پیشنهاد شده توسط آلاموتی، این استاندارد دامنه انتقال داده ها را گسترش می دهد.
IEEE 802.11ac
IEEE 802.11ac یک استاندارد ارتباطی شبکه کامپیوتری بی سیم 802.11 در حال توسعه است که از باند فرکانسی 6 گیگاهرتز (همچنین به عنوان باند فرکانسی 5 گیگاهرتز شناخته می شود) برای ارتباطات شبکه محلی بی سیم (WLAN) استفاده می کند.در تئوری، می‌تواند حداقل 1 گیگابیت در ثانیه پهنای باند برای ارتباطات شبکه محلی بی‌سیم چند ایستگاهی (WLAN) یا حداقل 500 مگابیت در ثانیه (500 مگابیت بر ثانیه) برای پهنای باند انتقال یک اتصال فراهم کند.
مفهوم رابط هوا برگرفته از 802.11n را پذیرفته و گسترش می‌دهد، از جمله: پهنای باند RF وسیع‌تر (تا 160 مگاهرتز)، جریان‌های فضایی MIMO بیشتر (افزایش به 8)، MU-MIMO، و دمدولاسیون با چگالی بالا (مدولاسیون، تا 256QAM). ).این یک جانشین بالقوه برای IEEE 802.11n است.
IEEE 802.11ax
در سال 2017، Broadcom در راه اندازی تراشه بی سیم 802.11ax پیشتاز شد.از آنجایی که 802.11ad قبلی عمدتاً در باند فرکانس 60 گیگاهرتز بود، اگرچه سرعت انتقال افزایش یافت، پوشش آن محدود بود و به یک فناوری کاربردی تبدیل شد که به 802.11ac کمک می کرد.طبق پروژه رسمی IEEE، نسل ششم وای فای که 802.11ac را به ارث می برد 802.11ax است و یک دستگاه اشتراک پشتیبانی از سال 2018 راه اندازی شده است.
تفاوت بین 2.4 گیگاهرتز و 5 گیگاهرتز
اولین نسل از استاندارد انتقال بی سیم IEEE 802.11 در سال 1997 متولد شد، بنابراین بسیاری از دستگاه های الکترونیکی معمولاً از فرکانس بی سیم 2.4 گیگاهرتز استفاده می کنند، مانند اجاق های مایکروویو، دستگاه های بلوتوث و غیره، آنها کم و بیش با Wi-Fi 2.4 گیگاهرتز تداخل خواهند داشت. سیگنال تا حدی تحت تأثیر قرار می گیرد، درست مانند جاده ای که در آن کالسکه های اسبی، دوچرخه ها و اتومبیل ها به طور همزمان در حال حرکت هستند و به طور طبیعی سرعت حرکت اتومبیل ها تحت تأثیر قرار می گیرد.
وای فای 5 گیگاهرتز از باند فرکانس بالاتری برای ایجاد تراکم کانال کمتر استفاده می کند.از 22 کانال استفاده می کند و هیچ تداخلی با یکدیگر ندارد.در مقایسه با 3 کانال 2.4 گیگاهرتز، تراکم سیگنال را به طور قابل توجهی کاهش می دهد.بنابراین سرعت انتقال 5 گیگاهرتز 5 گیگاهرتز سریعتر از 2.4 گیگاهرتز است.
باند فرکانسی وای فای 5 گیگاهرتز با استفاده از پروتکل نسل پنجم 802.11ac می تواند به سرعت انتقال 433 مگابیت در ثانیه تحت پهنای باند 80 مگاهرتز و سرعت انتقال 866 مگابیت در ثانیه تحت پهنای باند 160 مگاهرتز در مقایسه با بالاترین نرخ انتقال 2.4 گیگاهرتز دست یابد. سرعت 300 مگابیت بر ثانیه تا حد زیادی بهبود یافته است.
5 گیگاهرتز بدون مانع
با این حال، وای فای 5 گیگاهرتزی نیز کاستی هایی دارد.کاستی های آن در فاصله انتقال و توانایی عبور از موانع نهفته است.
از آنجایی که وای فای یک موج الکترومغناطیسی است، روش اصلی انتشار آن، انتشار خط مستقیم است.هنگامی که با موانع روبرو می شود، نفوذ، انعکاس، پراش و سایر پدیده ها را ایجاد می کند.در میان آنها، نفوذ اصلی ترین است و بخش کوچکی از سیگنال رخ می دهد.انعکاس و پراش.خصوصیات فیزیکی امواج رادیویی این است که هرچه فرکانس کمتر باشد، طول موج طولانی‌تر، تلفات در حین انتشار کمتر، پوشش وسیع‌تر و دور زدن موانع آسان‌تر است.هرچه فرکانس بالاتر باشد، پوشش کوچکتر و دشوارتر است.دور موانع بروید
بنابراین، سیگنال 5G با فرکانس بالا و طول موج کوتاه، سطح پوشش نسبتا کمی دارد و توانایی عبور از موانع به خوبی 2.4 گیگاهرتز نیست.
از نظر فاصله انتقال، Wi-Fi 2.4 گیگاهرتز می تواند حداکثر پوشش 70 متری را در داخل خانه و حداکثر پوشش 250 متری را در فضای باز داشته باشد.و وای فای 5 گیگاهرتزی تنها می تواند به حداکثر پوشش 35 متری در داخل خانه برسد.
شکل زیر مقایسه ای از پوشش سایت Ekahau Site Survey بین باندهای فرکانسی 2.4 گیگاهرتز و 5 گیگاهرتز را برای طراح مجازی نشان می دهد.تیره ترین رنگ سبز در بین دو شبیه سازی نشان دهنده سرعت 150 مگابیت بر ثانیه است.رنگ قرمز در شبیه سازی 2.4 گیگاهرتز سرعت 1 مگابیت بر ثانیه و قرمز در 5 گیگاهرتز نشان دهنده سرعت 6 مگابیت در ثانیه است.همانطور که می بینید، پوشش APهای 2.4 گیگاهرتزی در واقع کمی بزرگتر است، اما سرعت در لبه های پوشش 5 گیگاهرتز سریعتر است.
فرکانس‌های 5 گیگاهرتز و 2.4 گیگاهرتز فرکانس‌های مختلفی هستند که هر کدام از آنها مزایایی برای شبکه‌های Wi-Fi دارند و این مزایا ممکن است به نحوه چیدمان شبکه بستگی داشته باشد - به‌ویژه زمانی که محدوده و موانع (دیوارها و غیره) را در نظر بگیرید که سیگنال ممکن است به آن نیاز داشته باشد. برای پوشش زیاد است؟
اگر نیاز به پوشش مساحت بزرگتری دارید یا نفوذ بیشتری به دیوارها دارید، 2.4 گیگاهرتز بهتر خواهد بود.با این حال، بدون این محدودیت ها، 5 گیگاهرتز گزینه سریع تری است.هنگامی که مزایا و معایب این دو باند فرکانسی را با هم ترکیب کنیم و آنها را در یک باند ترکیب کنیم، با استفاده از نقاط دسترسی دو بانده در استقرار بی سیم، می توانیم پهنای باند بی سیم را دو برابر کنیم، تاثیر تداخل را کاهش دهیم و از یک Wi بهتر همه جانبه لذت ببریم. -شبکه فای
زمان ارسال: ژوئن-09-2021