物联网时代,5GHz WiFi可否鲲鹏得志?

入手iPhone 12的用户 , 不知道是否发现了一项新功能?
即在iPhone 12上开启个人热点功能后 , 将默认以5GHz频段的Wi-Fi信号分发 。 为什么值得一提?因为此前的iPhone都是只能2.4GHz频段的信号 。
当然 , 苹果也提供了一个最大化兼容性的选项 , 开启后会转回2.4GHz频段 , 但官方也提示这样可能会降低网速 。
5G Wi-Fi热点是什么鬼?此5G非彼5G
【物联网时代,5GHz WiFi可否鲲鹏得志?】当前 , 几乎所有市面上的Wi-Fi设备均支持2.4 GHz频段 , 部分路由设备则可以同时支持2.4 GHz和5 GHz频段 , 这样的宽带路由器称为双频无线路由器 。
在日常生活中 , 我们连接Wi-Fi热点的时候可能看到一些Wi-Fi热点会带有xx-5G的字样 。 对于这个5G , 很多人难免误以为是我们日常生活中听到的5G网络 , 但其实并非如此!
那么两者又有何区别呢?
严格意义上 , 5G Wi-Fi这个叫法不是很规范 。 所谓5G Wi-Fi , 是指运行在5GHz无线电波频段 , 应该写作"5GHz Wi-Fi" 。
那么 , 是否运行在5GHz频段的Wi-Fi就是5GHz Wi-Fi了?
答案是否 。
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WiFi协议、运行频率与通道宽度对照表
从以上表格看来 , 其实运行在5GHz频段的Wi-Fi协议标准包括:
802.11a(第一代)
802.11n(第四代 , 同时运行在2.4GHz和5GHz双频段)
802.11ac(第五代)
802.11ax(第六代 , 同时运行在2.4GHz和5GHz双频段)
5GHz Wi-Fi的最大特征是更高的无线传输速度 , 业界认为5GHz Wi-Fi的入门级速度是433Mbps , 因此结合支持频段以及传输速率两点来看 , 只有采用802.11ac/ax协议的Wi-Fi才是真正5GHz Wi-Fi 。
然而 , 在大多数情况下 , 当我们提到"5G"时 , 一般是指第五代移动通信技术 , 是最新一代蜂窝通信技术 , 也是继4G(LTE-A、WiMax)、3G(UMTS、LTE)和2G(GSM)系统之后的延伸 。 5G的性能目标是高数据速率、减少延迟、节省能源、降低成本、提高系统容量和大规模设备连接 。
5GHz和2.4GHz的Wi-Fi热点的区别
目前 , 绝大多数Wi-Fi客户端设备工作在2.4GHz频段 。 在这个频段只有三个非重叠的信道可用 , 因此每个Wi-Fi客户端设备和基础设施设备(如接入点(AP))必须工作在这三个信道中的一个信道上 。 当两个工作在同一信道上的Wi-Fi客户端设备或接入点设备相互靠得较近时 , 其中一个设备的发射信号将成为另一个设备的干扰或噪声 。 虽然一个Wi-Fi客户端设备只在一个信道上发射信号 , 但其它无线设备可能在整个频段上造成干扰 。
2.4GHz频段也是微波炉、婴儿监视器、某些无绳电话和蓝牙使用的频段 , 这在一定程度上使信号受到影响 , 就好比一条马路上 , 同时有马车、自行车和汽车同时在运行 , 汽车的运行速度自然受到影响 。
随着Wi-Fi不断普及 , 确保2.4GHz频段上的可靠连接越来越具挑战性 。 幸运的是 , 还有另外一个频段可供Wi-Fi使用 , 即5GHz频段 。
要说5GHz Wi-Fi热点在哪些方面有别于2.4GHz Wi-Fi:
信道:5GHz频段可以提供22个Wi-Fi信道(北美有23个) , 彼此之间相互并不干扰 。 由于很少有设备工作在5GHz , 这个频段要相对干净许多;各国/地区5GHz信号分布情况如下:
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各国/地区5GHz信号分布情况 资料来源:《802.11 Wi-Fi Physical Layer and Transmitter Measurements Post
传输速率:运行在5GHz频段的Wi-Fi信号峰值带宽更大;
多径传播:当Wi-Fi发射信号碰到物体发生反射并以不同时间到达目的地时 , 会产生多径传播现象 。 多径传播通常会对Wi-Fi工作产生负面影响 , 因为传输信号的接收方必须筛选并排序信号的多份拷贝 , 因为其中一些信号的到达顺序是乱的 。 因此 , 5GHz频段中的多径传播效应要比2.4GHz频段更加显著;
传输距离:相对2.4GHz Wi-Fi , 运行在5GHz频段的Wi-Fi信号也存在着缺点 , 比如传输距离短 , 其覆盖范围远不及2.4GHz , 一般2.4GHz Wi-Fi在室内最大能达到70米覆盖 , 室外最大能达到250米覆盖 。 而5GHz Wi-Fi在室内最大只能达到35米覆盖 。 当然 , 大多数情况下 , 连接热点的机器距离开热点的机器都比较近 , 5GHz可以说很有用武之地 。 同时穿越障碍物的能力也弱于2.4GHz 。
5GHz Wi-Fi与物联网
一直以来 , 伴随着802.11ax被纳入WiFi 6正规军、WiFi 6标准发布等话题而来的就是WiFi 6与5G之间的较量 。 5G虽早已在起跑线上 , 但5G高频段信号更难走进室内 , 同时运营商的传统室内分布系统在5G时代还将面临大规模的升级改造或替换 , 因此 , 面向不断发展的视频和物联网业务 , 这个世界将需要不断变强的WiFi来分流和填补5G覆盖缺口 。