2.4G Wi-Fi与5G Wi-Fi如何选择?Wi-Fi信号强弱与什么有关?

科技   2024-10-13 22:21   广东  

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

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 2.4GHz频率,802.11a/n/ac5GHz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


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