Pertama sekali, kita perlu jelaskan bahawa komunikasi 5G tidak sama dengan Wi-Fi 5Ghz yang akan kita bincangkan hari ini. Komunikasi 5G sebenarnya merupakan singkatan bagi rangkaian mudah alih Generasi ke-5, yang terutamanya merujuk kepada teknologi komunikasi mudah alih selular. Dan 5G kita di sini merujuk kepada 5GHz dalam piawaian WiFi, yang merujuk kepada isyarat WiFi yang menggunakan jalur frekuensi 5GHz untuk menghantar data.
Hampir semua peranti Wi-Fi di pasaran kini menyokong 2.4 GHz, dan peranti yang lebih baik boleh menyokong kedua-duanya, iaitu 2.4 GHz dan 5 GHz. Penghala jalur lebar sedemikian dipanggil penghala tanpa wayar dwi-jalur.
Mari kita bincangkan tentang 2.4GHz dan 5GHz dalam rangkaian Wi-Fi di bawah.
Perkembangan teknologi Wi-Fi mempunyai sejarah selama 20 tahun, dari generasi pertama 802.11b hingga 802.11g, 802.11a, 802.11n, dan hingga 802.11ax (WiFi6) semasa.
Piawaian Wi-Fi
WiFi tanpa wayar hanyalah singkatan. Ia sebenarnya merupakan subset kepada piawaian rangkaian kawasan setempat tanpa wayar 802.11. Sejak kelahirannya pada tahun 1997, lebih daripada 35 versi saiz berbeza telah dibangunkan. Antaranya, 802.11a/b/g/n/ac telah dibangunkan enam versi matang lagi.
IEEE 802.11a
IEEE 802.11a ialah piawaian yang disemak semula daripada piawaian 802.11 asal dan telah diluluskan pada tahun 1999. Piawaian 802.11a menggunakan protokol teras yang sama seperti piawaian asal. Frekuensi operasi ialah 5GHz, 52 subpembawa pemultipleksan pembahagian frekuensi ortogonal digunakan, dan kadar penghantaran data mentah maksimum ialah 54Mb/s, yang mencapai daya pemprosesan sederhana rangkaian sebenar (20Mb/s).
Disebabkan jalur frekuensi 2.4G yang semakin sesak, penggunaan jalur frekuensi 5G merupakan penambahbaikan penting bagi 802.11a. Walau bagaimanapun, ia juga membawa masalah. Jarak penghantaran tidak sebaik 802.11b/g; secara teorinya, isyarat 5G lebih mudah disekat dan diserap oleh dinding, jadi liputan 802.11a tidak sebaik 801.11b. 802.11a juga boleh diganggu, tetapi kerana tidak banyak isyarat gangguan berdekatan, 802.11a biasanya mempunyai daya pemprosesan yang lebih baik.
IEEE 802.11b
IEEE 802.11b ialah piawaian untuk rangkaian kawasan setempat tanpa wayar. Frekuensi pembawa ialah 2.4GHz, yang boleh menyediakan pelbagai kelajuan penghantaran 1, 2, 5.5 dan 11Mbit/s. Ia kadangkala dilabelkan secara salah sebagai Wi-Fi. Malah, Wi-Fi ialah tanda dagangan Wi-Fi Alliance. Tanda dagangan ini hanya menjamin bahawa barangan yang menggunakan tanda dagangan boleh bekerjasama antara satu sama lain, dan tidak ada kena mengena dengan piawaian itu sendiri. Dalam jalur frekuensi ISM 2.4-GHz, terdapat sejumlah 11 saluran dengan lebar jalur 22MHz, iaitu 11 jalur frekuensi yang bertindih. Pengganti kepada IEEE 802.11b ialah IEEE 802.11g.
IEEE 802.11g
IEEE 802.11g telah diluluskan pada Julai 2003. Frekuensi pembawanya ialah 2.4GHz (sama seperti 802.11b), sejumlah 14 jalur frekuensi, kelajuan penghantaran asal ialah 54Mbit/s, dan kelajuan penghantaran bersih adalah kira-kira 24.7Mbit/s (sama seperti 802.11a). Peranti 802.11g serasi dengan 802.11b.
Kemudian, beberapa pengeluar penghala tanpa wayar telah membangunkan piawaian baharu berdasarkan piawaian IEEE 802.11g sebagai tindak balas kepada keperluan pasaran, dan meningkatkan kelajuan penghantaran teori kepada 108Mbit/s atau 125Mbit/s.
IEEE 802.11n
IEEE 802.11n ialah piawaian yang dibangunkan berdasarkan 802.11-2007 oleh kumpulan kerja baharu yang dibentuk oleh IEEE pada Januari 2004 dan telah diluluskan secara rasmi pada September 2009. Piawaian ini menambah sokongan untuk MIMO, yang membolehkan lebar jalur tanpa wayar sebanyak 40MHz, dan kelajuan penghantaran maksimum secara teorinya ialah 600Mbit/s. Pada masa yang sama, dengan menggunakan kod blok ruang-masa yang dicadangkan oleh Alamouti, piawaian ini meluaskan julat penghantaran data.
IEEE 802.11ac
IEEE 802.11ac ialah piawaian komunikasi rangkaian komputer tanpa wayar 802.11 yang sedang membangun, yang menggunakan jalur frekuensi 6GHz (juga dikenali sebagai jalur frekuensi 5GHz) untuk komunikasi rangkaian kawasan setempat tanpa wayar (WLAN). Secara teorinya, ia boleh menyediakan sekurang-kurangnya 1 Gigabit sesaat lebar jalur untuk komunikasi rangkaian kawasan setempat tanpa wayar (WLAN) berbilang stesen, atau sekurang-kurangnya 500 megabit sesaat (500 Mbit/s) untuk lebar jalur penghantaran sambungan tunggal.
Ia menerima pakai dan mengembangkan konsep antara muka udara yang diperoleh daripada 802.11n, termasuk: lebar jalur RF yang lebih luas (sehingga 160 MHz), lebih banyak aliran ruang MIMO (ditingkatkan kepada 8), MU-MIMO, dan demodulasi berketumpatan tinggi (modulasi, sehingga 256QAM). Ia merupakan pengganti berpotensi kepada IEEE 802.11n.
IEEE 802.11ax
Pada tahun 2017, Broadcom menerajui pelancaran cip tanpa wayar 802.11ax. Oleh kerana 802.11ad sebelumnya kebanyakannya berada dalam jalur frekuensi 60GHZ, walaupun kelajuan penghantaran telah ditingkatkan, liputannya terhad, dan ia menjadi teknologi berfungsi yang membantu 802.11ac. Menurut projek rasmi IEEE, Wi-Fi generasi keenam yang mewarisi 802.11ac ialah 802.11ax, dan peranti perkongsian sokongan telah dilancarkan sejak tahun 2018.
Perbezaan antara 2.4GHz dan 5GHz
Generasi pertama piawaian penghantaran tanpa wayar IEEE 802.11 dilahirkan pada tahun 1997, begitu banyak peranti elektronik secara amnya menggunakan frekuensi tanpa wayar 2.4GHz, seperti ketuhar gelombang mikro, peranti Bluetooth, dan sebagainya, ia akan mengganggu Wi-FI 2.4GHz, jadi isyarat terjejas sehingga tahap tertentu, sama seperti jalan raya dengan kereta kuda, basikal dan kereta berjalan pada masa yang sama, dan kelajuan kereta secara semula jadi terjejas.
WiFi 5GHz menggunakan jalur frekuensi yang lebih tinggi untuk mengurangkan kesesakan saluran. Ia menggunakan 22 saluran dan tidak mengganggu satu sama lain. Berbanding dengan 3 saluran 2.4GHz, ia mengurangkan kesesakan isyarat dengan ketara. Jadi kadar penghantaran 5GHz adalah 5GHz lebih pantas daripada 2.4GHz.
Jalur frekuensi Wi-Fi 5GHz yang menggunakan protokol 802.11ac generasi kelima boleh mencapai kelajuan penghantaran 433Mbps di bawah jalur lebar 80MHz, dan kelajuan penghantaran 866Mbps di bawah jalur lebar 160MHz, berbanding kadar penghantaran 2.4GHz dengan kadar tertinggi 300Mbps telah dipertingkatkan dengan ketara.
5GHz Tidak Terhalang
Walau bagaimanapun, Wi-Fi 5GHz juga mempunyai kekurangan. Kekurangannya terletak pada jarak penghantaran dan keupayaan untuk merentasi halangan.
Oleh kerana Wi-Fi ialah gelombang elektromagnet, kaedah penyebaran utamanya ialah penyebaran garis lurus. Apabila ia menemui halangan, ia akan menghasilkan penembusan, pantulan, pembelauan dan fenomena lain. Antaranya, penembusan adalah yang utama, dan sebahagian kecil daripada isyarat akan berlaku. Pantulan dan pembelauan. Ciri-ciri fizikal gelombang radio ialah semakin rendah frekuensi, semakin panjang gelombang, semakin kecil kehilangan semasa penyebaran, semakin luas liputan, dan semakin mudah untuk memintas halangan; semakin tinggi frekuensi, semakin kecil liputan dan semakin sukar. Melepasi halangan.
Oleh itu, isyarat 5G dengan frekuensi tinggi dan panjang gelombang pendek mempunyai kawasan liputan yang agak kecil, dan keupayaan untuk melepasi halangan tidak sebaik 2.4GHz.
Dari segi jarak penghantaran, Wi-Fi 2.4GHz boleh mencapai liputan maksimum 70 meter di dalam rumah, dan liputan maksimum 250 meter di luar rumah. Dan Wi-Fi 5GHz hanya boleh mencapai liputan maksimum 35 meter di dalam rumah.
Rajah di bawah menunjukkan perbandingan liputan Tinjauan Tapak Ekahau antara jalur frekuensi 2.4 GHz dan 5 GHz untuk pereka maya. Hijau paling gelap antara kedua-dua simulasi mewakili kelajuan 150 Mbps. Warna merah dalam simulasi 2.4 GHz menunjukkan kelajuan 1 Mbps, dan warna merah dalam 5 GHz menunjukkan kelajuan 6 Mbps. Seperti yang anda lihat, liputan AP 2.4 GHz sememangnya sedikit lebih besar, tetapi kelajuan di pinggir liputan 5 GHz adalah lebih pantas.
5 GHz dan 2.4 GHz adalah frekuensi yang berbeza, setiap satunya mempunyai kelebihan untuk rangkaian Wi-Fi, dan kelebihan ini mungkin bergantung pada cara anda mengatur rangkaian—terutamanya apabila mempertimbangkan julat dan halangan (dinding, dsb.) yang mungkin perlu diliputi oleh isyarat. Adakah ia terlalu banyak?
Jika anda perlu meliputi kawasan yang lebih besar atau mempunyai penembusan yang lebih tinggi ke dalam dinding, 2.4 GHz akan menjadi lebih baik. Walau bagaimanapun, tanpa batasan ini, 5 GHz adalah pilihan yang lebih pantas. Apabila kita menggabungkan kelebihan dan kekurangan kedua-dua jalur frekuensi ini dan menggabungkannya menjadi satu, dengan menggunakan titik akses dwi-jalur dalam penggunaan tanpa wayar, kita boleh menggandakan lebar jalur tanpa wayar, mengurangkan kesan gangguan dan menikmati rangkaian Wi-Fi yang lebih baik secara menyeluruh.
Masa siaran: 9 Jun-2021