2.4G Wi-Fi与5G Wi-Fi
当前很多ONT都支持双频Wi-Fi,即2.4G Wi-Fi与5G Wi-Fi(ONT铭牌上对应有2个SSID),那么2.4G Wi-Fi与5G Wi-Fi究竟有什么区别,该如何选择呢?
Wi-Fi频段
2.4G Wi-Fi与5G Wi-Fi最本质的区别即工作频段不一样,如下表所示,5G Wi-Fi频段有更高的频率和频宽,可以提供更高的速率和更小的信道干扰。
Wi-Fi信道
• 2.4G Wi-Fi信道
在WLAN标准协议里将2.4GHz频段划分出13个相互交叠的信道,每个信道的频宽是20MHz(802.11g、802.11n每个信道占用20MHz,802.11b每个信道占用22MHz),每个信道都有自己的中心频率。
这13个信道可以找出3个独立信道,即没有相互交叠的信道。独立信道由于没有频率的交叠区,相邻AP使用这3个独立信道不会彼此产生干扰。如下图中的1、6、11就是三个互不交叠的独立信道。
5G Wi-Fi信道
WLAN标准协议将5GHz频段分为24个20MHz宽的信道,且每个信道都为独立信道。这为WLAN提供了丰富的信道资源,更多的独立信道也使得信道绑定更有价值,信道绑定是将两个信道绑定成一个信道使用,能提供更大的带宽。如两个20MHz的独立信道绑定在一起可以获得40MHz的吞吐量,这好比将两条道路合并成一条使用,自然就提高了道路的通过能力。
下图中,黑色的半圆表示独立信道,红色的半圆表示标准协议推荐的信道绑定。
穿墙能力
5G Wi-Fi相比2.4G Wi-Fi穿墙能力较弱,这是由电磁波的物理特性决定的:波长越长衰减越少,也更容易绕过障碍物继续传播。
5G信号频率高、波长短,而2.4G信号频率低、波长长,所以5G信号穿过障碍物时衰减更大,穿墙能力比2.4G信号弱。
优缺点
Wi-Fi | 2.4G Wi-Fi | 5G Wi-Fi |
优点 | 在空气或障碍物中传播时衰减较小,传播距离更远。 | 速率更高且干扰少。 |
缺点 | 2.4G信号频宽较窄,家电、无线设备大多使用2.4G频段,无线环境更加拥挤,干扰大。 | 在空气或障碍物中传播时衰减较大,覆盖距离一般比2.4G信号小。 |
Wi-Fi频段选择
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:网络电视、笔记本等移动较少的物体可以选择2.4G或5G中速率快的频段;移动终端(如手机、IPAD等)在不同位置可以使用不同频段Wi-Fi,从而发挥各频段的优势。
此外,需注意如果5G信号比2.4G信号弱,但网速不一定会比2.4G信号慢,网速不仅与信号强度有关,也与信道质量有很大的关系。
穿过一堵墙后,2.4G Wi-Fi可能有3格信号,5G Wi-Fi可能只有2格信号,如果周围无线干扰太大,使用3格信号的2.4G Wi-Fi观看视频经常会缓冲一下,而使用2格信号的5G Wi-Fi观看视频就比较流畅。对于一些对网速、延迟等要求较高应用,如下载、语音、实时游戏等,使用5G Wi-Fi更加合适。
Wi-Fi信号
众所周知,Wi-Fi信号主要是通过无线电波进行传播,由于无线信号在空中传播,路径上会存在干扰和损耗。
• 距离无线路由器较远会导致无线信号大幅减弱。
Wi-Fi标准对设备的发射功率有严格限制,室内用的天线增益不能超过5dBi。且Wi-Fi信号在空间中的传播呈指数趋势衰减,自由空间距离每增加10倍,信号强度降低20dBm:
距离(m) | 信号功率(mW) | 相对强度(dBm) |
1 | 100 | +20 |
5 | 4.0 | +6 |
10 | 1.0 | 0 |
25 | 0.16 | -8 |
50 | 0.04 | -14 |
100 | 0.01 | -20 |
室内天线的增益都在5dBi以内 ,所以天线越长信号越强 。
天线的增益很大程度上取决于尺寸长短,有1dBi,3 dBi,5 dBi的。即使都是5 dBi,但尺寸长的那个哪怕不能加大增益也可以增加一些接收灵敏度。 所以会出现搜索到一格Wi-Fi信号,却已经无法上网,那是因为天线的接收灵敏度不够。
• 隔墙等障碍物也会导致无线信号大幅减弱。
导致信号衰减的物体主要为金属物体、墙体(特别是承重墙)、大型家具/家电等。
2.4G电磁波对于各种建筑材质的穿透损耗的经验值如下:
材质 | 穿透损耗值 |
钢筋混凝土隔墙(承重墙) | 20~40dB |
楼层的阻挡 | 30dB |
普通混凝土墙 | 10~18dB |
空心砌砖墙 | 4~6dB |
简易石膏板墙 | 3~5dB |
普通玻璃门窗 | 2~4dB |
木门 | 3~5dB |
镀膜玻璃门窗 | 12~15dB |
木质家具、门、和其他木板隔墙阻挡 | 2~15dB |
金属物 | 全反射 |
水 | 全吸收 |
·某些家电也会打扰到Wi-Fi信号。
无线信号传输的频率为(802.11b/g/n 为2.4GHz频率,802.11a/n/ac为5GHz频率)。此频率与微波炉、电冰箱、无线鼠标或者某些无绳电话的频率相同,存在同频干扰,而且距离越近,影响越大;如果周围有多个无线信号,同一信道或相邻信道上的无线信号也会产生相互影响,导致稳定性下降。
干扰源 | 频率 | 功率 | 干扰评估 |
微波炉 | S段(2.4-2.5G) | >800W | 干扰严重:距离<4米速率下降明显、<2米偶尔断网 |
无绳电话 | 2.4G | 3W | 较严重:距离<1米速率下降、<0.5米出现断网 |
无线摄像头 | 2.4G | 0.5~1W | 相对较轻,仍需远离 |
蓝牙设备 | 2.4G | 1mW | 很小 |