A diferenza entre 2,4 GHz e 5 GHz

Primeiro de todo, temos que deixar claro que a comunicación 5G non é o mesmo que o wifi de 5 GHz do que imos falar hoxe. Comunicación 5G é en realidade a abreviatura de redes móbiles de 5.ª xeración, que se refire principalmente á tecnoloxía de comunicación móbil celular. E o noso 5G aquí refírese aos 5 GHz do estándar wifi, que se refire ao sinal wifi que usa a banda de frecuencia de 5 GHz para transmitir datos.

Case todos os dispositivos Wi-Fi do mercado admiten agora 2,4 GHz, e os mellores dispositivos poden admitir ambos, concretamente 2,4 GHz e 5 GHz. Estes enrutadores de banda ancha chámanse enrutadores sen fíos de dobre banda.

Falemos a continuación sobre as bandas de 2,4 GHz e 5 GHz na rede wifi.

O desenvolvemento da tecnoloxía Wi-Fi ten unha historia de 20 anos, dende a primeira xeración de 802.11b ata o 802.11g, 802.11a, 802.11n e ata o actual 802.11ax (WiFi6).

Estándar Wi-Fi

WiFi sen fíos é só unha abreviatura. En realidade, son un subconxunto do estándar de rede de área local sen fíos 802.11. Desde o seu nacemento en 1997, desenvolvéronse máis de 35 versións de diferentes tamaños. Entre elas, desenvolvéronse seis versións máis maduras do 802.11a/b/g/n/ac.

IEEE 802.11a

O IEEE 802.11a é un estándar revisado do estándar 802.11 orixinal e foi aprobado en 1999. O estándar 802.11a usa o mesmo protocolo central que o estándar orixinal. A frecuencia de funcionamento é de 5 GHz, utilízanse 52 subportadoras de multiplexación por división de frecuencia ortogonal e a velocidade máxima de transmisión de datos brutos é de 54 Mb/s, o que consegue o rendemento medio da rede real. Requisitos de (20 Mb/s).

Debido á cada vez máis saturada banda de frecuencia 2.4G, o uso da banda de frecuencia 5G supón unha mellora importante con respecto a 802.11a. Non obstante, tamén trae consigo problemas. A distancia de transmisión non é tan boa como a de 802.11b/g; en teoría, os sinais 5G son máis fáciles de bloquear e absorber polas paredes, polo que a cobertura de 802.11a non é tan boa como a de 801.11b. 802.11a tamén pode sufrir interferencias, pero debido a que non hai moitos sinais de interferencia nas proximidades, 802.11a adoita ter un mellor rendemento.

IEEE 802.11b

IEEE 802.11b é un estándar para redes de área local sen fíos. A frecuencia portadora é de 2,4 GHz, que pode proporcionar varias velocidades de transmisión de 1, 2, 5,5 e 11 Mbit/s. Ás veces etiquétase incorrectamente como Wi-Fi. De feito, Wi-Fi é unha marca rexistrada da Wi-Fi Alliance. Esta marca rexistrada só garante que os produtos que a usan poidan cooperar entre si e non ten nada que ver co propio estándar. Na banda de frecuencia ISM de 2,4 GHz, hai un total de 11 canais cun ancho de banda de 22 MHz, que son 11 bandas de frecuencia superpostas. O sucesor de IEEE 802.11b é IEEE 802.11g.

IEEE 802.11g

O estándar IEEE 802.11g aprobouse en xullo de 2003. A frecuencia da súa portadora é de 2,4 GHz (igual que o 802.11b), cun total de 14 bandas de frecuencia, a velocidade de transmisión orixinal é de 54 Mbit/s e a velocidade de transmisión neta é duns 24,7 Mbit/s (igual que o 802.11a). Os dispositivos 802.11g son compatibles con versións anteriores do 802.11b.

Posteriormente, algúns fabricantes de enrutadores sen fíos desenvolveron novos estándares baseados no estándar IEEE 802.11g en resposta ás necesidades do mercado e aumentaron a velocidade de transmisión teórica a 108 Mbit/s ou 125 Mbit/s.

IEEE 802.11n

O IEEE 802.11n é un estándar desenvolvido sobre a base do 802.11-2007 por un novo grupo de traballo formado polo IEEE en xaneiro de 2004 e foi aprobado formalmente en setembro de 2009. O estándar engade compatibilidade con MIMO, o que permite un ancho de banda sen fíos de 40 MHz, e a velocidade máxima de transmisión teórica é de 600 Mbit/s. Ao mesmo tempo, ao usar o código de bloques espazo-temporal proposto por Alamouti, o estándar amplía o rango de transmisión de datos.

IEEE 802.11ac

IEEE 802.11ac é un estándar de comunicación de redes informáticas sen fíos 802.11 en desenvolvemento, que emprega a banda de frecuencia de 6 GHz (tamén coñecida como banda de frecuencia de 5 GHz) para a comunicación de redes de área local sen fíos (WLAN). En teoría, pode proporcionar polo menos 1 Gigabit por segundo de ancho de banda para comunicacións de redes de área local sen fíos (WLAN) multiestación, ou polo menos 500 megabits por segundo (500 Mbit/s) para un ancho de banda de transmisión de conexión única.

Adopta e amplía o concepto de interface aérea derivado de 802.11n, incluíndo: un ancho de banda RF máis amplo (ata 160 MHz), máis fluxos espaciais MIMO (aumentados a 8), MU-MIMO e desmodulación de alta densidade (modulación de ata 256QAM). É un posible sucesor de IEEE 802.11n.

IEEE 802.11ax

En 2017, Broadcom liderou o lanzamento do chip inalámbrico 802.11ax. Dado que o anterior 802.11ad estaba principalmente na banda de frecuencia de 60 GHz, aínda que se aumentou a velocidade de transmisión, a súa cobertura limitouse e converteuse nunha tecnoloxía funcional que axudaba ao 802.11ac. Segundo o proxecto oficial do IEEE, o Wi-Fi de sexta xeración que herda o 802.11ac é o 802.11ax, e desde 2018 lanzouse un dispositivo de compartición compatible.

A diferenza entre 2,4 GHz e 5 GHz

A primeira xeración do estándar de transmisión sen fíos IEEE 802.11 naceu en 1997, polo que moitos dispositivos electrónicos xeralmente usan unha frecuencia sen fíos de 2,4 GHz, como fornos microondas, dispositivos Bluetooth, etc., interferirán máis ou menos co Wi-Fi de 2,4 GHz, polo que o sinal vese afectado ata certo punto, igual que unha estrada con carruaxes tiradas por cabalos, bicicletas e coches que circulan ao mesmo tempo, e a velocidade de funcionamento dos coches vese afectada naturalmente.

O WiFi de 5 GHz usa unha banda de frecuencia máis alta para reducir a conxestión dos canais. Emprega 22 canais e non interfire entre si. En comparación cos 3 canais de 2,4 GHz, reduce significativamente a conxestión do sinal. Polo tanto, a velocidade de transmisión de 5 GHz é 5 GHz máis rápida que a de 2,4 GHz.

A banda de frecuencia Wi-Fi de 5 GHz que usa o protocolo 802.11ac de quinta xeración pode alcanzar unha velocidade de transmisión de 433 Mbps cun ancho de banda de 80 MHz e unha velocidade de transmisión de 866 Mbps cun ancho de banda de 160 MHz, en comparación coa taxa de transmisión de 2,4 GHz da taxa máis alta de 300 Mbps. Mellorouse moito.

5 GHz sen obstáculos

Non obstante, o wifi de 5 GHz tamén ten deficiencias. As súas carencias residen na distancia de transmisión e na capacidade de superar obstáculos.

Dado que o wifi é unha onda electromagnética, o seu principal método de propagación é a propagación en liña recta. Cando atopa obstáculos, produce penetración, reflexión, difracción e outros fenómenos. Entre eles, a penetración é a principal e ocorrerá unha pequena parte do sinal. Reflexión e difracción. As características físicas das ondas de radio son que canto menor sexa a frecuencia, canto maior sexa a lonxitude de onda, menor será a perda durante a propagación, maior será a cobertura e máis doado será sortear os obstáculos; canto maior sexa a frecuencia, menor será a cobertura e máis difícil será sortear os obstáculos.

Polo tanto, o sinal 5G con alta frecuencia e lonxitude de onda curta ten unha área de cobertura relativamente pequena e a capacidade de atravesar obstáculos non é tan boa como a de 2,4 GHz.

En termos de distancia de transmisión, o wifi de 2,4 GHz pode alcanzar unha cobertura máxima de 70 metros en interiores e unha cobertura máxima de 250 metros en exteriores. E o wifi de 5 GHz só pode alcanzar unha cobertura máxima de 35 metros en interiores.

A figura seguinte mostra unha comparación da cobertura de Ekahau Site Survey entre as bandas de frecuencia de 2,4 GHz e 5 GHz para o deseñador virtual. O verde máis escuro das dúas simulacións representa unha velocidade de 150 Mbps. O vermello na simulación de 2,4 GHz indica unha velocidade de 1 Mbps e o vermello en 5 GHz indica unha velocidade de 6 Mbps. Como podes ver, a cobertura dos puntos de acceso de 2,4 GHz é lixeiramente maior, pero as velocidades nos límites da cobertura de 5 GHz son máis rápidas.

5 GHz e 2,4 GHz son frecuencias diferentes, cada unha das cales ten vantaxes para as redes Wi-Fi, e estas vantaxes poden depender de como se organice a rede, especialmente ao ter en conta o alcance e os obstáculos (paredes, etc.) que o sinal pode ter que cubrir. É demasiado?

Se precisa cubrir unha área maior ou ter unha maior penetración nas paredes, 2,4 GHz será mellor. Non obstante, sen estas limitacións, 5 GHz é unha opción máis rápida. Cando combinamos as vantaxes e desvantaxes destas dúas bandas de frecuencia e as combinamos nunha soa, mediante o uso de puntos de acceso de dobre banda na implementación sen fíos, podemos duplicar o ancho de banda sen fíos, reducir o impacto das interferencias e desfrutar dunha mellor rede Wi-Fi en xeral.