【Wi-Fi技术贴 02】2.4G Wi-Fi与5G Wi-Fi

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萌妹子
萌妹子   小试牛刀    发表于 2019-3-29 15:34:30   最新回复:2019-03-29 15:34:30

在Wi-Fi标准中我们了解到,Wi-Fi工作在2.4GHz与5GHz频段,如今,支持双频Wi-Fi的设备越来越普及,那么这2个频段的Wi-Fi有什么区别,该如何选择呢?

从字面上即可看出,他们最大的区别就是工作频段不同。下面我们来聊聊Wi-Fi频段,两者具体的不同点也就浮出水面了。

 

Wi-Fi频段

Wi-Fi与日常生活中的无线广播、蓝牙一样,都是用射频作为传输载体。射频是频率介于3 Hz和约300G Hz之间的电磁波,也可以称为射频电波或射电。

2.4G Wi-Fi使用的射频频率范围是2.4GHz~2.4835GHz,5G Wi-Fi的射频频率范围是5.150GHz~5.350GHz、5.725GHz~5.825GHz、5.470GHz~5.725GH。两个频段在无线频谱中的位置如下图所示。

 

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 说明:每个国家可使用的频率范围有区别,如中国目前可使用的5G Wi-Fi频段范围是5.150GHz5.350GHz5.725GHz5.825GHz

Wi-Fi信道

Wi-Fi信道是具有一定频宽的射频,就像公路有一定的宽度一样,才能承载要传输的信息。2.4GHz频段的频宽是2.4835GHz-2.4GHz=83.5MHz,而5GHz频宽则达到555MHz。

在IEEE 802.11系列标准中,将2.4GHz/5GHz频段划分为多条信道。这是因为电磁波如果遇到频率相同的波会产生干扰,将根据相位差进行叠加或衰减。如果在一个覆盖范围有不同的Wi-Fi接入点,若使用同一信道上网,会产生严重的信号干扰,导致无法正常上网。就像不同的广播电台需要使用不同的频道一样,如果各节目都采用相同的频道,则我们听到的可能全是噪声。那么具体是怎么划分的呢?

 

l  2.4GHz频段信道划分

如下图所示,2.4G频段被划分为13个交叠的信道,每个信道的频宽是22MHz(IEEE 802.11g、IEEE 802.11n每个信道频宽是20MHz,IEEE 802.11b每个信道频宽是22MHz),从中我们可以找出3个相互独立的信道,如信道1、6、11。

  2.4G信道划分

 

说明:信道14为日本使用,各个国家使用的信道有区别。通常我们讨论的是13个交叠的信道。

在实际的网络部署中,通常采用蜂窝状的信道分布,相邻的Wi-Fi接入点使用完全独立的信道(如下图中的信道1、6、11),来规避信道重叠带来的信号干扰问题。

蜂窝覆盖

l  5GHz频段信道划分

如下图所示,5GHz频段被分为24个20MHz宽的信道,且每个信道都为独立信道。这为5G Wi-Fi提供了丰富的信道资源,如果将2条或更多的相邻信道绑定为一条信道使用,就像将2股道路合并为1股道路,显然能够承载更多的信息,从而成倍提高数据传输速率。下图中的红色半圆表示绑定2条信道。

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在5GHz频段绑定2条信道(40MHz)或4条信道(80MHz)是比较合理的选择。

2.4GHz频段也可将两个相邻的20MHz信道绑定成一个40MHz的信道,但是由于2.4GHz频段信道资源少,干扰较多,所以在2.4GHz频段建议不使用信道绑定。

 

穿墙能力

Wi-Fi通过电磁波传输数据,具有波的物理特性,遇到障碍物时,会产生吸收/反射/折射/散射等现象,信号因此产生衰减。信号衰减与波长的关系如下:

l  波长越长,绕过障碍物能力越强,信号损失越小,传输距离越远。如无线广播波长长,其绕过建筑物的能力强,所以我们可以远距离收听广播。

根据:波速=波长*频率(频率和波长成反比例关系),2.4GHz Wi-Fi频率低,波长长,5GHz Wi-Fi频率高,波长短,因此5G信号穿过障碍物时衰减更大,穿墙能力比2.4G信号弱。

 

如何选择Wi-Fi频段

2.4G和5G Wi-Fi各有优劣势,可根据使用的环境选择最优频段。如Wi-Fi接入点在客厅:

l  我们在客厅或离客厅较近的房间,可选择速率更快的5GHz频段;

l  在离客厅较远的房间,选择穿墙能力更强的2.4GHz频段。

 

如何连接2.4G5G Wi-Fi

 

华为ONT或AP产品的Wi-Fi名称和密码请见产品铭牌。

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l  若铭牌上分别有2.4G Wi-Fi和5G Wi-Fi的SSID,则连接对应频段的SSID即可。

l  若支持双频的产品铭牌上只有一个SSID,表示该产品支持Band Steering,可以根据实际情况自动为您选择更优的频段,无需手动切换~

 

注意:手机/IPAD/笔记本等终端若要连接5G Wi-Fi,需要本身也支持5G Wi-Fi噢,否则会连接失败。

 

下期预告:我们来讲讲大名鼎鼎的MIMO~

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