პირველ რიგში, უნდა განვმარტოთ, რომ 5G კომუნიკაცია არ არის იგივე, რაც 5 გჰც Wi-Fi, რომელზეც დღეს ვისაუბრებთ. 5G კომუნიკაცია სინამდვილეში მე-5 თაობის მობილური ქსელების აბრევიატურაა, რაც ძირითადად ფიჭური მობილური კომუნიკაციის ტექნოლოგიას ეხება. ჩვენი 5G აქ WiFi სტანდარტში 5 გჰც-ს ეხება, რაც WiFi სიგნალს ეხება, რომელიც მონაცემების გადასაცემად 5 გჰც სიხშირულ დიაპაზონს იყენებს.
ბაზარზე არსებული თითქმის ყველა Wi-Fi მოწყობილობა ამჟამად მხარს უჭერს 2.4 გჰც სიხშირეს, ხოლო უკეთესი მოწყობილობები მხარს უჭერენ ორივეს, კერძოდ, 2.4 გჰც-ს და 5 გჰც-ს. ასეთ ფართოზოლოვან როუტერებს ორზოლიანი უსადენო როუტერები ეწოდება.
ქვემოთ ვისაუბრებთ Wi-Fi ქსელში 2.4 გჰც და 5 გჰც სიხშირეებზე.
Wi-Fi ტექნოლოგიის განვითარებას 20 წლიანი ისტორია აქვს, 802.11b-ის პირველი თაობიდან 802.11g, 802.11a, 802.11n და ამჟამინდელ 802.11ax (WiFi6)-მდე.
Wi-Fi სტანდარტი
WiFi უკაბელო მხოლოდ აბრევიატურაა. ისინი სინამდვილეში 802.11 უკაბელო ლოკალური ქსელის სტანდარტის ქვესიმრავლეს წარმოადგენენ. 1997 წელს მისი დაარსების შემდეგ, სხვადასხვა ზომის 35-ზე მეტი ვერსია შემუშავდა. მათ შორის, 802.11a/b/g/n/ac-ის ექვსი უფრო მოძველებული ვერსია შემუშავდა.
IEEE 802.11a
IEEE 802.11a არის ორიგინალური 802.11 სტანდარტის გადამუშავებული სტანდარტი და დამტკიცდა 1999 წელს. 802.11a სტანდარტი იყენებს იგივე ძირითად პროტოკოლს, რასაც ორიგინალური სტანდარტი. ოპერაციული სიხშირეა 5 გჰც, გამოიყენება 52 ორთოგონალური სიხშირის გაყოფის მულტიპლექსირების ქვემატარებელი და მაქსიმალური ნედლი მონაცემების გადაცემის სიჩქარეა 54 მბ/წმ, რაც აღწევს ფაქტობრივი ქსელის საშუალო გამტარუნარიანობას (20 მბ/წმ) მოთხოვნებს.
2.4G სიხშირული დიაპაზონის მზარდი გადატვირთულობის გამო, 5G სიხშირული დიაპაზონის გამოყენება 802.11a სტანდარტის მნიშვნელოვან გაუმჯობესებას წარმოადგენს. თუმცა, ის პრობლემებსაც იწვევს. გადაცემის მანძილი 802.11b/g სტანდარტის დონის არ არის; თეორიულად, 5G სიგნალების დაბლოკვა და კედლებით შთანთქმა უფრო ადვილია, ამიტომ 802.11a სტანდარტის დაფარვა 801.11b სტანდარტის დონის არ არის. 802.11a სტანდარტის ჩარევა ასევე შესაძლებელია, მაგრამ რადგან ახლოს ჩარევის სიგნალები ბევრი არ არის, 802.11a სტანდარტის გამტარუნარიანობა, როგორც წესი, უკეთესია.
IEEE 802.11b
IEEE 802.11b არის უსადენო ლოკალური ქსელების სტანდარტი. გადამტანი სიხშირეა 2.4 გჰც, რომელსაც შეუძლია უზრუნველყოს 1, 2, 5.5 და 11 მბიტ/წმ-ის გადაცემის მრავალი სიჩქარე. ზოგჯერ ის არასწორად არის მონიშნული, როგორც Wi-Fi. სინამდვილეში, Wi-Fi არის Wi-Fi Alliance-ის სავაჭრო ნიშანი. ეს სავაჭრო ნიშანი მხოლოდ გარანტიას იძლევა, რომ სავაჭრო ნიშნის გამოყენებით საქონელს შეუძლია ერთმანეთთან თანამშრომლობა და არაფერი აქვს საერთო თავად სტანდარტთან. 2.4 გჰც ISM სიხშირის დიაპაზონში სულ 11 არხია 22 მჰც სიხშირის გამტარობით, რომლებიც 11 გადამფარავი სიხშირის დიაპაზონია. IEEE 802.11b-ის მემკვიდრეა IEEE 802.11g.
IEEE 802.11g
IEEE 802.11g სტანდარტი მიღებულ იქნა 2003 წლის ივლისში. მისი გადამზიდავის სიხშირეა 2.4 გჰც (იგივე, რაც 802.11b), სულ 14 სიხშირული დიაპაზონი, საწყისი გადაცემის სიჩქარეა 54 მბიტ/წმ, ხოლო წმინდა გადაცემის სიჩქარე დაახლოებით 24.7 მბიტ/წმ (იგივე, რაც 802.11a). 802.11g მოწყობილობები თავსებადია 802.11b სტანდარტის ქვედა ფენებთან.
მოგვიანებით, ბაზრის საჭიროებების საპასუხოდ, უსადენო როუტერების ზოგიერთმა მწარმოებელმა შეიმუშავა ახალი სტანდარტები IEEE 802.11g სტანდარტზე დაყრდნობით და თეორიული გადაცემის სიჩქარე 108 მბიტ/წმ-მდე ან 125 მბიტ/წმ-მდე გაზარდა.
IEEE 802.11n
IEEE 802.11n არის სტანდარტი, რომელიც შემუშავებულია 802.11-2007 სტანდარტის საფუძველზე IEEE-ს მიერ 2004 წლის იანვარში ჩამოყალიბებული ახალი სამუშაო ჯგუფის მიერ და ოფიციალურად დამტკიცდა 2009 წლის სექტემბერში. სტანდარტი მხარს უჭერს MIMO-ს, რაც საშუალებას იძლევა 40 MHz უკაბელო გამტარუნარიანობისა, ხოლო თეორიული მაქსიმალური გადაცემის სიჩქარეა 600 მბიტ/წმ. ამავდროულად, ალამუტის მიერ შემოთავაზებული სივრცე-დროის ბლოკური კოდის გამოყენებით, სტანდარტი აფართოებს მონაცემთა გადაცემის დიაპაზონს.
IEEE 802.11ac
IEEE 802.11ac არის განვითარებადი 802.11 უსადენო კომპიუტერული ქსელის საკომუნიკაციო სტანდარტი, რომელიც იყენებს 6 გჰც სიხშირის დიაპაზონს (ასევე ცნობილია, როგორც 5 გჰც სიხშირის დიაპაზონი) უსადენო ლოკალური ქსელის (WLAN) კომუნიკაციისთვის. თეორიულად, მას შეუძლია უზრუნველყოს მინიმუმ 1 გიგაბიტი წამში გამტარუნარიანობა მრავალსადგურიანი უსადენო ლოკალური ქსელის (WLAN) კომუნიკაციისთვის, ან მინიმუმ 500 მეგაბიტი წამში (500 მბიტ/წმ) ერთი კავშირის გადაცემის გამტარუნარიანობისთვის.
ის იყენებს და აფართოებს 802.11n სტანდარტიდან მიღებულ საჰაერო ინტერფეისის კონცეფციას, მათ შორის: უფრო ფართო რადიოსიხშირული გამტარობა (160 MHz-მდე), მეტი MIMO სივრცითი ნაკადები (გაზრდილია 8-მდე), MU-MIMO და მაღალი სიმკვრივის დემოდულაცია (მოდულაცია, 256QAM-მდე). ის IEEE 802.11n სტანდარტის პოტენციური მემკვიდრეა.
IEEE 802.11ax
2017 წელს Broadcom-მა 802.11ax უკაბელო ჩიპის გამოშვებაში ინიციატივა აიღო. რადგან წინა 802.11ad ძირითადად 60 გჰც სიხშირის დიაპაზონში იყო, გადაცემის სიჩქარის გაზრდის მიუხედავად, მისი დაფარვა შეზღუდული იყო და ის ფუნქციონალურ ტექნოლოგიად იქცა, რომელიც 802.11ac-ს ეხმარებოდა. ოფიციალური IEEE პროექტის თანახმად, მეექვსე თაობის Wi-Fi, რომელიც 802.11ac-ს მემკვიდრეობით იღებს, არის 802.11ax და მისი მხარდამჭერი გაზიარების მოწყობილობა 2018 წლიდან გამოვიდა.
განსხვავება 2.4 GHz-სა და 5 GHz-ს შორის
უკაბელო გადაცემის სტანდარტის პირველი თაობა IEEE 802.11 1997 წელს შეიქმნა, ამიტომ ბევრი ელექტრონული მოწყობილობა, როგორიცაა მიკროტალღური ღუმელები, Bluetooth მოწყობილობები და ა.შ., ზოგადად იყენებს 2.4 გჰც უკაბელო სიხშირეს, ამიტომ ისინი მეტ-ნაკლებად ხელს უშლიან 2.4 გჰც Wi-Fi-ს, ამიტომ სიგნალი გარკვეულწილად იმოქმედებს, ისევე როგორც გზაზე, სადაც ცხენებით შებმული ეტლები, ველოსიპედები და მანქანები ერთდროულად მოძრაობენ და ბუნებრივია, იმოქმედებს მანქანების სიჩქარეზე.
5 გჰც სიხშირის WiFi იყენებს უფრო მაღალ სიხშირის დიაპაზონს არხების გადატვირთვის შესამცირებლად. ის იყენებს 22 არხს და არ ერევა ერთმანეთს. 2.4 გჰც სიხშირის 3 არხთან შედარებით, ის მნიშვნელოვნად ამცირებს სიგნალის გადატვირთვის სიჩქარეს. ამგვარად, 5 გჰც სიხშირის გადაცემის სიჩქარე 5 გჰც-ით უფრო სწრაფია, ვიდრე 2.4 გჰც სიხშირის.
მეხუთე თაობის 802.11ac პროტოკოლის გამოყენებით 5 გჰც-იანი Wi-Fi სიხშირის დიაპაზონი 80 მჰც-იანი გამტარობისას 433 მბიტ/წმ-ს აღწევს, ხოლო 160 მჰც-იანი გამტარობისას - 866 მბიტ/წმ-ს, რაც მნიშვნელოვნად გაუმჯობესდა 2.4 გჰც-იანი გადაცემის სიჩქარესთან შედარებით, რომელიც ყველაზე მაღალი სიჩქარით - 300 მბიტ/წმ-ს შეადგენს.
5 გჰც შეუფერხებელი
თუმცა, 5 გჰც სიხშირის Wi-Fi-ს ნაკლოვანებებიც აქვს. მისი ნაკლოვანებები გადაცემის მანძილზე და დაბრკოლებების გადალახვის შესაძლებლობაშია.
რადგან Wi-Fi ელექტრომაგნიტური ტალღაა, მისი გავრცელების ძირითადი მეთოდი სწორხაზოვანი გავრცელებაა. როდესაც ის დაბრკოლებებს წააწყდება, ის წარმოქმნის შეღწევადობას, არეკვლას, დიფრაქციას და სხვა მოვლენებს. მათ შორის, შეღწევა მთავარია და სიგნალის მცირე ნაწილი ხდება. არეკვლა და დიფრაქცია. რადიოტალღების ფიზიკური მახასიათებლებია ის, რომ რაც უფრო დაბალია სიხშირე, რაც უფრო გრძელია ტალღის სიგრძე, მით უფრო მცირეა დანაკარგი გავრცელების დროს, მით უფრო ფართოა დაფარვა და მით უფრო ადვილია დაბრკოლებების გვერდის ავლა; რაც უფრო მაღალია სიხშირე, მით უფრო მცირეა დაფარვა და მით უფრო რთულია. გვერდს აუვლით დაბრკოლებებს.
ამრიგად, მაღალი სიხშირისა და მოკლე ტალღის სიგრძის 5G სიგნალს შედარებით მცირე დაფარვის არეალს აქვს და დაბრკოლებების გადალახვის უნარი 2.4 გჰც-ზე უკეთესი არ არის.
გადაცემის მანძილის თვალსაზრისით, 2.4 გჰც სიხშირის Wi-Fi-ს შენობაში მაქსიმალური დაფარვის რადიუსი 70 მეტრია, ხოლო გარეთ - 250 მეტრი. 5 გჰც სიხშირის Wi-Fi-ს შენობაში მაქსიმალური დაფარვის რადიუსი მხოლოდ 35 მეტრია.
ქვემოთ მოცემულ ფიგურაზე ნაჩვენებია Ekahau Site Survey-ის დაფარვის შედარება ვირტუალური დიზაინერისთვის 2.4 GHz და 5 GHz სიხშირულ დიაპაზონებს შორის. ორი სიმულაციიდან ყველაზე მუქი მწვანე ფერი 150 Mbps სიჩქარეს წარმოადგენს. 2.4 GHz სიმულაციაში წითელი ფერი 1 Mbps სიჩქარეს აღნიშნავს, ხოლო 5 GHz-ში წითელი ფერი 6 Mbps სიჩქარეს. როგორც ხედავთ, 2.4 GHz წვდომის წერტილების დაფარვა მართლაც ოდნავ მეტია, მაგრამ 5 GHz დაფარვის კიდეებზე სიჩქარე უფრო მაღალია.
5 გჰც და 2.4 გჰც სხვადასხვა სიხშირეა, რომელთაგან თითოეულს აქვს უპირატესობები Wi-Fi ქსელებისთვის და ეს უპირატესობები შეიძლება დამოკიდებული იყოს იმაზე, თუ როგორ განათავსებთ ქსელს, განსაკუთრებით მაშინ, როდესაც გავითვალისწინებთ დიაპაზონს და დაბრკოლებებს (კედლები და ა.შ.), რომელთა დაფარვაც შეიძლება დასჭირდეს სიგნალს. ძალიან ბევრი ხომ არ არის?
თუ უფრო დიდი ფართობის დაფარვა ან კედლებში უფრო მაღალი შეღწევადობა გჭირდებათ, 2.4 გჰც სიხშირე უკეთესი იქნება. თუმცა, ამ შეზღუდვების გარეშე, 5 გჰც უფრო სწრაფი ვარიანტია. როდესაც ამ ორი სიხშირული დიაპაზონის უპირატესობებსა და ნაკლოვანებებს ერთში ვაერთიანებთ, უკაბელო განლაგებაში ორმაგი დიაპაზონის წვდომის წერტილების გამოყენებით, შეგვიძლია გავაორმაგოთ უკაბელო გამტარუნარიანობა, შევამციროთ ჩარევის გავლენა და ისიამოვნოთ უკეთესი Wi-Fi ქსელით.
გამოქვეყნების დრო: 2021 წლის 9 ივნისი