Частоты Wi-Fi: 2.4 и 5 ГГц
Привет, мой дорогой читатель. Надеюсь, у тебя всё хорошо, и солнышко светит над твоей головой. А сегодня я (маг беспроводных сетей в третьем поколении) поведаю тебе про все тайны частоты Wi-Fi сети. Начнём, наверное, с определения Wi-Fi — это определённый стандарт радиовещания, который используется для распространения нумерованных пакетов данных между двумя или более устройствами. В частности, используется стандарт радиовещания – IEEE 802.11, который был впервые использован компанией Alliance в 1999 году. Сам стандарт был изобретён чуть ранее в 1998 году. Но вы пришли сюда читать про частоту и волны, поэтому поподробнее про них.
Содержание
- Радиоволны
- 2.4 ГГц
- 5 ГГц
- Затухание сигнала
- Как усиливается сигнал
- Задать вопрос автору статьи
Радиоволны
Передача данных происходит путём обычного кодирования, а в последствии перенаправлении кода на передатчик. Он в свою очередь переформатирует электронный сигнал в радиоволну Радиоволна также используется и в передаче информации в мобильной связи, телевидении и также в разогреве еды в микроволновой печи.
У волны, как вы наверное помните из физики, есть три характеристики: частота, амплитуда (или высота), а также длина. Именно первая и определяет канал передачи, а также скорость передачи для отдельных более высоких частот.
В частности, изначально с 2000 по 2009 год использовался только один стандарт с частотой 2.4 ГГц. На данный момент он является самым распространенным, так как имеет высокую скорость передачи данных и больший диапазон распространения.
2.4 ГГц
Как уже и было сказано, пока что это основной и лидирующий стандарт передачи данных. На данной частоте работает 13 каналов. Каждый канал имеет ширину в 20 МГц. Давайте взглянем на диаграмму ниже.
Как видите, есть ещё и 14 канал, но он не используется в современных роутерах и маршрутизаторах. Также начало волн начинается с 2.400 GHz, а заканчивается на 2.500 GHz. Один канал занимает от 20 до 40 МГц. На картинке выше канал имеет как раз ширину волны 20 МГц. Но современные маршрутизаторы могут использовать более широкий канал в 40 МГц.
Если присмотреться, то начало следующего канала начинается с 2.406 МГц, то есть один канал может перекрещиваться с ещё 5 каналами. Если на одном канале сидит очень много роутеров, то сигнал может ухудшаться из-за потери пакетов, появляются лаги, а приёмнику нужно заново отправлять потерянные данные.
Такое часто происходит в многоквартирных домах, когда несколько каналов занимают сразу 2 или даже 3 соседских роутера. На современных аппаратах вся конфигурация подбора каналов происходит в автономном режиме. Когда роутер включается, он ищет максимально отдалённую волну от уже занятых.
ПРИМЕЧАНИЕ! Иногда роутер не может сам выбрать канал, и начинаются прерывания, лаги, падает скорость. Советую прочесть мою статью – где я рассказываю, как правильно выбрать канал и улучшить сигнал.
Также на картинке более ярко выделены каналы, которые не пересекаются — это 1, 6 и 11. В идеале, передача данных в этих каналах будет почти без потерь.
Соседние же каналы могут слегка портить связь. Если же стоит настройка с шириной 40 МГц, то канал дополнительно будет пересекаться ещё с пятью другими, что может пагубно влиять на связь.
ВНИМАНИЕ! В Америке использование 12 и 13 каналов запрещено законом. Поэтому, если выбрать в настройках интернет-центра эти диапазоны, то могут быть проблемы с некоторыми устройствами, выпущенными в США.
Как и у любой волны, у подобной есть качество затухания, которое напрямую зависит от частоты. 2.4 ГГц — это дециметровая гипервысокая частота. Длина волны примерно равняется 124.3 – 121.3 мм. При такой частоте скорость передачи данных будет выше, но при этом и радиус вещания не будет страдать.
На 2.4 ГГц работают такие стандарты как:
- 802.11a
- 802.11b
- 802.11g
- 802.11h
- 802.11i
- 802.11n
Чаще всего используются именно b, g и n. Первые два уже устаревают, но все же пока осталось достаточно много устройств, работающих на этих стандартах.
Скорость передачи у них от 11 до 54 Мбит/c. Последний N – более новый стандарт, изобретённый в 2009 году. Скорость передачи может достигать 600 Мбит/с при нескольких потоках. На одном потоке максимальная скорость – 300 Мбит/с.
5 ГГц
Данный стандарт был введен совершенно недавно. Диапазон частот варьируется от 5,170 ГГц до 5,905. Используются стандарты типа 802.11a, h, j, n и ac. Как вы заметили, N тоже совместим с данной частотой. Поэтому две сети могу существовать и работать как одно целое. Скорость передачи данных вырастает до нескольких гигабит в секунду. Это обусловлено как раз увеличением частоты в два раза.
С увеличение частоты увеличивается и скорость передачи данных, но растёт затухание. Даже если не будет никаких препятствий, то волна затухнет куда быстрее. Именно поэтому эту частоту чаще используют в небольшом радиусе. Например, для подключения телевизора, компьютера или ноутбук вблизи роутера.
Также большим минусом данной частоты является её неустойчивость к препятствиям.
То есть она ещё сильнее затухает от стен, стекла, металла, деревьев чем волна 2.4 ГГц. Для увеличения скорости применяется ещё одна ширина канала – в 80 МГц. На данный момент её использовать вполне реально, так как количество каналов – 180, да и роутеров с поддержкой 5 ГГц не так много. Поэтому каналы у «пятёрки» свободнее.
Напрямую зависит от препятствия. Чем больше ширина препятствия, тем сильнее затухание. Также нужно учитывать и материал. Вот таблица примерного затухания.
| Материал | Ширина (см) | Потери сигнала в dB | (П) Процент потери в диапазоне (%) |
|---|---|---|---|
| Улица без препятствий | 0 | 0 | 0 |
| Железобетон | 5 | 25 | 90 |
| Стекло | 0.5 | 3 | 26 |
| Дерево | 2 | 9 | 45 |
| Бетон | 15 | 20 | 75 |
| Бетон | 31 | 23 | 82 |
Расчёт по этой формуле:
W*(100% – П%) =D
- W – это полный радиус действия волны без препятствий.
- П – это процент потери диапазона.
- D – это окончательный диапазон волны после расчёта.
Приведём пример: дальность действия волны W равна 150 метрам на открытой местности. Мы поставим на пути волны стекло в 1 см. Тогда 150*(100% – 26%*2) = 72 метров. Как вы, наверное, увидели, самым серьезным препятствием – является металл. При правильном использовании его можно использовать как отражатель волны.
Также к более плохой связи можно отнести способность огибать препятствие. И эта характеристика также зависит от длины волны. Так как 2.4 ГГц имеет большую длину волны, то она способна почти без потерь обогнуть более широкое препятствие чем волна 5 ГГц. То есть чем больше длина, тем ниже скорость передачи, но меньше затухание от препятствий.
К затуханию можно приписать также естественную потерю мощности сигнала, которая уменьшается со временем пучка волны. От преград волна, также как и свет, может отражаться. Чем больше отражается волна, тем слабее становится сигнал.
Именно поэтому нельзя точно сказать, насколько далеко будет бить тот или иной роутер.
В более дорогих моделях используется схема MIMO. То есть передача данных происходит сразу в несколько потоков. При использовании данные разбиваются на число частей схемы MIMO и одновременно отправляются на приёмник. Но приёмник также должен поддерживать эту технологию.
Например, таким образом можно достичь скорости 7 Гбит/с, если использовать схему 8xMU-MIMO. То есть у данного роутера должно обязательно стоять до 8 антенн или больше. Каждая антенна будет отправлять свой сигнал, а в конце они будут складываться.
Дома чаще всего используют именно антенны широкого действия. Они обладают меньшим коэффициентом усиления, но сам пучок имеет больший радиус. Станет более понятно, если вы взгляните на картинку ниже. При увеличении dB пучок становится более узким. Именно поэтому на мощных вай-фай роутерах для увеличения покрытия используют сразу несколько мощных антенн.
» src=»https://www.youtube.com/embed/dvy05fzCHvs?feature=oembed» frameborder=»0″ allow=»accelerometer; autoplay; clipboard-write; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture» allowfullscreen=»»/>Какой диапазон Wi-Fi лучше использовать: 2,4 или 5 ГГц? Основные отличия диапазонов
Из статьи вы узнаете, что такое беспроводная частота и пересечение частот, а также о главных отличиях диапазонов 2,4 ГГц и 5 ГГц. Эта информация поможет вам выбрать подходящий роутер и точку доступа. Читайте, чтобы разобраться.
Беспроводная частота: что это такое
В этом разделе мы поговорим не только о том, что собой представляет частота, но и о пересечении частот и беспроводных каналах.
Итак, давайте сравним пакеты данных с автомобилями, которые движутся в двух направлениях: из пункта А (ваш ПК) в пункт В (ваш маршрутизатор). Частота — это дорога, проложенная от роутера к компьютеру. Однако в наших квартирах, офисах зачастую проложено много дорог, причем некоторые из них пересекаются друг с другом.
К примеру, это может быть дорога от радиотелефона к базе, от пульта ДУ к телевизору/кондиционеру. Кроме того, есть автомобили, которые бесцельно едут в одном направлении, например, идущие от микроволновки излучения — радиопомехи.
Что такое пересечение частот
Представьте, что вы сидите за компьютером и видите на нем несколько одновременно работающих сетей. Прежде всего это значит, что по вашей дороге, кроме ваших автомобилей, едут еще и другие. Только они направляются от компьютеров соседей к другой точке доступа. Для проезда машин (пропускания пакетов) вы все пользуетесь одной дорогой — частотой. Кроме того, поскольку беспроводная среда — распределенная, то машины часто могут сталкиваться друг с другом, если на дороге им мало места.
Что собой представляют беспроводные каналы
Чтобы автомобилям было легче ездить по дороге, ее разделили полосой. Так они не мешают друг другу. Аналогичная ситуация происходит и с радиоволнами: частоту делят на каналы. Это позволяет избежать столкновения и ухудшения трафика.
Таким образом, если ваш сосед настроит свой маршрутизатор на другой канал, то вы оба хоть и будете находиться в одном диапазоне частот, но не столкнетесь. Благодаря этому потери трафика не случится.
Маршрутизатор MikroTik hAP ac lite (RB952Ui-5ac2nD)
В наличии
1999 грн
Маршрутизатор Mikrotik hAP ac2 (RBD52G-5HacD2HnD-TC)
В наличии
2849 грн
Маршрутизатор MikroTik hAP ac lite TC (RB952Ui-5ac2nD-TC)
В наличии
2039 грн
Маршрутизатор TP-Link Archer AX10
В наличии
2499 грн
Маршрутизатор TENDA AC6
В наличии
1299 грн
Маршрутизатор MikroTik RB951Ui-2HnD
В наличии
2409 грн
Чем отличаются диапазоны WiFi 2,4 ГГц от 5 ГГц?
Теперь переходим к главному — выясним, в чем разница между популярными диапазонами.
Частота 2,4 ГГц
Представляет собой наиболее распространенный вариант передачи информации по вай-фай сети. Связано это с тем, что стандарты беспроводной связи 802.11 b/g/n используют именно этот частотный диапазон.
Прежде всего, это означает, что такая дорога сильно перегружена автомобилями, потому столкновений не избежать. Говоря проще, использование этой частоты приводит к потере скорости, а иногда и качества сигнала. Особенно это заметно при просмотре потокового видео, а также видеосвязи.
Причина, по которой диапазон в 5 ГГц набирает популярности, заключается еще и в том, что частота 2,4 ГГц является весьма узкой. Согласно стандарту, ее можно поделить всего лишь на три канала. Если ваш маршрутизатор и роутеры хотя бы троих ваших соседей работают в этом диапазоне, столкновений и потери трафика не избежать.
Также стоит отметить, что частота является чувствительной к радиочастотным помехам. А это приводит к ухудшению качества сигнала.
Достоинства частотной полосы 2,4 гигагерц:
- совместимость с большинством клиентских устройств;
- обеспечивает широкую зону покрытия: сигнал хорошо проходит через физические препятствия.
Минусы:
- сниженная скорость из-за перегруженности;
- чувствительность к помехам.
Маршрутизатор TP-LINK TL-WR840N
В наличии
699 грн
Мобильный роутер TP-Link M7200
В наличии
2199 грн
Маршрутизатор TP-Link Archer AX72
В наличии
4899 грн
Wi-Fi маршрутизатор Keenetic Hero 4G (KN-2310)
В наличии
5871 грн
Маршрутизатор Mercusys MW325R
В наличии
699 грн
Диапазон частот WiFi 5 ГГц
По стандарту эту частоту можно разделить на 19 каналов, которые не будут пересекаться друг с другом. Широкая и свободная частотная полоса — отличный вариант для использования в многоквартирных домах, гостиницах и бизнес-центрах.
Однако следует отметить, что доля беспроводного оборудования, использующего стандарт 5 ГГц, меньше.
По этой причине частота почти не загружена, однако и совместима она с меньшим количеством устройств, чем диапазон 2,4 ГГц. Впрочем, большинство точек доступа и маршрутизаторов, которые поддерживают пять гигагерц, могут работать и на 2,4 ГГц. Кроме того, некоторые из них способны автоматически переключаться на требуемую для конкретной задачи частоту.
Помимо отсутствия совместимости с некоторыми устройствами, можно выделить еще один минус. Так, хотя эта частота гораздо менее чувствительна к радиочастотным помехам, она хуже проходит сквозь физические препятствия.
Плюсы:
- обеспечивает высокую скорость передачи;
- хорошо переносит радиочастотные помехи.
Недостатки:
- совместима не со всеми клиентскими девайсами;
- чувствительна к физическим препятствиям.
Что же лучше: диапазон WiFi 2,4 или 5 ГГц?
Чтобы получить быструю передачу данных, необходимо применять частотный диапазон WiFi роутера в 5 ГГц. Наивысшего качества соединения можно достичь в пределах одной комнаты.
Если же важнее обеспечить большую зону покрытия или работать с устройствами, поддерживающими старые стандарты, стоит выбрать 2,4 ГГц.
Получить больше информации о роутерах
- Что влияет на работу Wi-Fi сетей? Основные причины помех – EServer
- Как настроить роутер – EServer
- Чем отличается точка доступа от роутера – EServer
- Как настроить локальную сеть через vpn – EServer
- Почему выключается роутер и сбиваются настройки – EServer
- Ubiquiti vs Mikrotik: что выбрать? – EServer
- Бесшовный WiFi: Mesh сети или Роутер+репитеры? – EServer
- Как усилить сигнал Wi-Fi: 11 способов – EServer
- Как подключить жесткий диск к роутеру — инструкции для маршрутизаторов 5 популярных брендов – EServer
- Как установить RouterOS на Mikrotik в 2 этапа – EServer
- 8 любопытных фактов о технологии Wi-Fi
- Ликбез: в чем разница между ретранслятором, точкой доступа Wi-Fi и Powerline-адаптером – EServer
- Как защитить свой Wi-Fi роутер от соседей — 11 способов – EServer
- Как настроить Wi-Fi роутер как ретранслятор в 3 этапа — подробный гайд – EServer
- Почему пора перейти на wi-fi 6? Чем роутер с Wi-Fi 6 круче вай-фай 5? – EServer
2,4 ГГц и 5 ГГц
С момента создания Wi-Fi появилось бесчисленное множество новых стандартов Wi-Fi, направленных на улучшение как скорости нашей сети Wi-Fi, так и покрытия сети Wi-Fi.
В 2009 году был выпущен стандарт Wi-Fi 802.11n (также известный как WiFi 4), который стал первым стандартом, работающим в диапазонах частот Wi-Fi 2,4 ГГц и 5 ГГц. С тех пор большинство маршрутизаторов перешли с однодиапазонных на двухдиапазонные, что означает, что они могут выбирать между двумя частотными диапазонами WiFi для передачи беспроводного сигнала. Итак, чем же отличаются эти диапазоны частот WiFi и какие из них следует использовать вашим беспроводным устройствам?
Какие диапазоны частот WiFi?
Прежде чем мы углубимся в различия между двумя частотными диапазонами Wi-Fi, давайте поговорим о том, что на самом деле представляют собой частотные диапазоны. Полосы частот — это диапазоны частот радиоволн, используемые для передачи данных в беспроводном спектре, которые также могут быть разбиты на каналы Wi-Fi. (Чем выше частота, тем быстрее передача данных и короче дальность сигнала.) Полосы частот WiFi – это диапазоны частот в пределах беспроводного спектра, предназначенные для передачи WiFi: 2,4 ГГц и 5 ГГц.
В этой статье TechTarget немного глубже рассказывается о том, что такое полосы частот. Ключевым моментом здесь является то, что диапазоны частот WiFi не лицензируются (т. Е. Для их использования не требуются какие-либо специальные разрешения). Это то, что делает их более восприимчивыми к помехам, и поэтому ваша домашняя сеть и подключенные устройства могут иметь плохой сигнал.
Чем WiFi 2,4 ГГц отличается от WiFi 5 ГГц?
Существует четыре основных различия между диапазоном WiFi 2,4 ГГц и диапазоном WiFi 5 ГГц:
- Покрытие сети Wi-Fi — Когда речь идет о покрытии WiFi, 2,4 ГГц превосходит 5 ГГц. В диапазоне 2,4 ГГц более низкие частоты, которые передаются здесь, могут легче проникать через твердые объекты, а это означает, что сигнал может лучше распространяться по всему дому.
- Скорость сети Wi-Fi — более высокая частота в диапазоне 5 ГГц компенсирует более короткий радиус действия гораздо более высокой скоростью Wi-Fi, чем в диапазоне 2,4 ГГц.
- Помехи в совмещенном канале — Теперь мы подошли к некоторым основным различиям… В диапазоне 2,4 ГГц у вас есть возможность выбрать один из 11 каналов Wi-Fi, 3 из которых не перекрываются. В диапазоне 5 ГГц у вас есть возможность выбрать один из 45 каналов Wi-Fi, 24 из которых не перекрываются. Перекрывающиеся каналы — это то, что приводит к сетевым помехам, поэтому, сравнивая две полосы частот Wi-Fi, мы легко видим, что 5 ГГц обеспечивает меньше места для помех в совмещенном канале. Также важно отметить, что в диапазоне 2,4 ГГц вы получаете помехи не только от других сетей Wi-Fi. Приличное количество сетевых помех исходит от других бытовых приборов , которые также используют для сигнала частоту 2,4 ГГц.
- Совместимость устройств — Учитывая тот факт, что стандарт Wi-Fi 802.11n (WiFi 4) существует уже почти десять лет, большинство наших беспроводных технологий были созданы для поддержки диапазонов 2,4 ГГц и 5 ГГц. Но если у вас есть какое-либо старое сетевое оборудование или устройства, выпущенные до 2009 года, есть вероятность, что они могут быть совместимы только с диапазоном 2,4 ГГц.
Выбор между двумя диапазонами частот WiFi
Какой диапазон частот WiFi лучше всего использовать?
Как угодно. Как вы можете видеть выше, у использования любого из частотных диапазонов WiFi есть свои плюсы и минусы. Там, где вы получаете более высокие скорости с одним, вы получаете более сильное покрытие с другим; и, когда вы получаете меньше помех в совмещенном канале с одним, вы получаете совместимость устройств с другим. (Забавный факт: в Minim мы постоянно отслеживаем атрибуты и поведение устройств, что позволяет нам давать рекомендации по сети, например: «Это устройство может быть хорошим кандидатом для перехода на Wi-Fi 5 ГГц, чтобы повысить его производительность».
)
Таким образом, чтобы выбрать наилучший частотный диапазон WiFi для вашей беспроводной сети, подумайте, нужно ли вам сильное покрытие по всему дому (т. е. ваш сигнал WiFi должен достигать нескольких комнат и этажей). В этом случае вы захотите использовать диапазон 2,4 ГГц. Если это не так, лучше использовать диапазон 5 ГГц, так как он обеспечит гораздо более высокую скорость WiFi. (Вы также можете рассмотреть возможность добавления усилителя Wi-Fi, чтобы улучшить сигнал WiFi, если он окажется слабым.)
Кроме того, если у вас есть двухдиапазонный маршрутизатор и вы используете один и тот же SSID/пароль для В диапазоне 5 ГГц клиентские устройства могут автоматически выбирать, какой диапазон использовать, в зависимости от уровня сигнала. Большинство предпочтет использовать диапазон 5 ГГц, если он находится в пределах досягаемости и совместим.
Как узнать, какой диапазон использует мой маршрутизатор?
Чтобы узнать, какой диапазон использует ваш маршрутизатор, вам необходимо получить доступ к настройкам вашего маршрутизатора:
Если вы не являетесь пользователем Minim, вы можете сделать это, открыв браузер и введя IP-адрес вашего маршрутизатора, который может можно найти на вашем роутере.
Затем войдите в систему, используя свое имя пользователя и пароль (если это все еще заводские значения, установленные на вашем маршрутизаторе, уделите минуту, чтобы изменить их на что-то более безопасное!) После входа в систему перейдите на страницу настроек маршрутизатора, где вы сможете чтобы увидеть, какую полосу частот Wi-Fi использует ваш маршрутизатор.
Если вы являетесь пользователем Minim, вы можете увидеть, какой диапазон использует ваш маршрутизатор, какие устройства подключены и многое другое из мобильного приложения Minim:
Мобильное приложение Minim
Как Я переключаю диапазоны частот WiFi?
Если у вас есть двухдиапазонный маршрутизатор, вы можете переключиться на другой частотный диапазон Wi-Fi, зайдя на страницу настроек вашего маршрутизатора, используя тот же процесс, который описан выше. В том же месте, где вы видите диапазон частот, который использует ваш маршрутизатор, вы также должны увидеть возможность выбрать другой диапазон частот WiFi для использования.
(Прежде чем вы измените полосу частот вашего маршрутизатора, возможно, стоит ознакомиться с руководством MetaGeek по проектированию двухдиапазонной беспроводной сети!)
Другие темы WiFi 101, которые могут вам понравиться:
- Описание каналов WiFi
- Уровень сигнала WiFi: как это работает и как его можно улучшить
- Усилители, повторители и удлинители WiFi: в чем разница?
- Удлинители WiFi против ячеистых сетей [за и против]
- Как интерпретировать результаты теста скорости WiFi? Объяснение
- каналов WiFi: что такое ширина канала WiFi?
- 3 шага, чтобы найти лучший канал WiFi для вашего маршрутизатора
Каналы Wi-Fi, диапазоны частот и пропускная способность » Electronics Notes
Диапазоны и каналы Wi-Fiсуществуют в различных частотных диапазонах, наиболее широко используемыми являются 2,4 ГГц и 5 ГГц, но в некоторых странах доступны и другие диапазоны: 934 МГц, 3,6 ГГц и 6 ГГц.
WiFi IEEE 802.11 Включает:
Wi-Fi IEEE 802.11 введение
Стандарты
Поколения Альянса Wi-Fi
Безопасность
Как обезопасить себя в общедоступной сети Wi-Fi
Диапазоны Wi-Fi
Местоположение и покрытие маршрутизатора
Как получить лучшую производительность Wi-Fi
Как купить лучший Wi-Fi роутер
Усилители, ретрансляторы и повторители Wi-Fi
Ячеистая сеть Wi-Fi
Wi-Fi проводной и силовой удлинитель
Купить Wi-Fi оборудование
Темы спектра Wi-Fi: Диапазоны Wi-Fi Диапазон Wi-Fi 6 ГГц Диапазоны У-НИИ
Wi-Fi IEEE 802.11 используется очень многими устройствами, от смартфонов до ноутбуков и планшетов, удаленных датчиков, приводов телевизоров и многих других. Он используется в качестве основного носителя беспроводной связи в беспроводных локальных сетях, а также в небольших домашних беспроводных сетях.
В радиочастотном спектре есть несколько полос частот, которые используются для Wi-Fi, и в них есть много каналов, которые обозначены номерами, чтобы их можно было идентифицировать.
Хотя многие каналы и диапазоны Wi-Fi обычно автоматически выбираются домашними маршрутизаторами Wi-Fi, для более крупных беспроводных локальных сетей и систем часто необходимо планировать используемые частоты. При использовании множества точек доступа Wi-Fi в большом здании или на территории планирование частот необходимо для обеспечения наилучшей производительности беспроводной локальной сети.
Даже для домашних систем, в которых используются удлинители и повторители Wi-Fi, полезно знать, какие частоты доступны и как их лучше всего использовать. Используя некоторые простые настройки в маршрутизаторе Wi-Fi и беспроводных удлинителях, можно улучшить скорость сети установки Wi-Fi.
Диапазоны Wi-Fi и ISM
Wi-Fi предназначен для использования в нелицензируемом диапазоне — ISM или Industrial, Scientific и Medical диапазонах. Эти диапазоны согласованы на международном уровне, и, в отличие от большинства других диапазонов, их можно использовать без лицензии на передачу.
Это дает доступ каждому, чтобы использовать их свободно.
Диапазоны ISM используются не только для Wi-Fi, но и для всего, от микроволновых печей до многих других форм беспроводной связи, а также для многих промышленных, научных и медицинских применений.
Несмотря на то, что диапазоны ISM доступны по всему миру, в некоторых странах могут возникать некоторые различия и ограничения.
В дополнение к основным диапазонам ISM в настоящее время используются другие распределения, чтобы обеспечить возможность обработки уровня трафика и высоких скоростей передачи данных.
Основные диапазоны, используемые для передачи Wi-Fi, указаны в таблице ниже:
| Сводка основных диапазонов ISM | ||
|---|---|---|
| Нижняя частота МГц | Верхняя частота МГц | Комментарии |
| 2400 | 2500 | Часто называемый диапазоном 2,4 ГГц, этот спектр является наиболее широко используемым из диапазонов, доступных для Wi-Fi. Используется 802.11b, g и n. Он может нести максимум три непересекающихся канала. Этот диапазон широко используется многими другими нелицензионными устройствами, включая микроволновые печи, Bluetooth и т. д. |
| 5725 | 5875 | Этот диапазон Wi-Fi 5 ГГц или, если быть более точным, диапазон 5,8 ГГц обеспечивает дополнительную полосу пропускания, а при более высокой частоте стоимость оборудования немного выше, хотя использование и, следовательно, помехи меньше. Он может использоваться 802.11a. и н. Он может передавать до 23 непересекающихся каналов, но дает более короткий диапазон, чем 2,4 ГГц. Многие предпочитают Wi-Fi 5 ГГц из-за количества каналов и доступной полосы пропускания. Других пользователей этой группы также меньше. |
| Прочие полосы | ||
| 900 МГц | Полоса, номинально именуемая 900 МГц, не согласована на международном уровне, и регионы мира выделяют разные поддиапазоны, а количество каналов зависит от начальной частоты поддиапазона, к которому он принадлежит. В результате нет глобального плана каналов. | |
| 3550 | 3700 | Эта полоса частот была выделена в США в рамках так называемой Гражданской широкополосной радиослужбы. Разрешена полоса пропускания 5 МГц на обоих концах распределения для предотвращения выхода помех за пределы полосы. Он выделяется из условия, что пользователи не создают помех первичным пользователям. Он может быть разделен на восемь каналов по 5 МГц, четыре канала по 10 МГц или два канала по 20 МГц. |
| 5945 | 7125 | Этот диапазон используется Wi-Fi 6E, E для расширения, поскольку он получает доступ к номинально названному диапазону 6 ГГц, что позволяет использовать полосы пропускания каналов 20, 40, 80 и 160 МГц. |
Видно, что диапазон 2,4 ГГц широко используется для других приложений, включая микроволновые печи (в результате поглощения сигнала водой), а также Bluetooth и многие другие приложения для беспроводной связи.
Иногда использование других диапазонов может улучшить производительность WLAN из-за более низкого уровня помех.
Системы и полосы частот 802.11
Используется несколько различных вариантов 802.11. Различные варианты 802.11 используют разные полосы частот. Краткое описание диапазонов, используемых системами 802.11, приведено ниже:
| 802.11 Типы и полосы частот | ||
|---|---|---|
| Вариант IEEE 802.11 | Используемые полосы частот | Комментарии |
| 802.11а | 5 ГГц | Подробнее о 802.11a |
| 802.11b | 2,4 ГГц | Подробнее о 802.11b |
| 802.11г | 2,4 ГГц | Подробнее о 802.11g |
| 802.11n | 2,4 и 5 ГГц | Подробнее о 802.11n |
802. 11ac | Ниже 6 ГГц | Подробнее о 802.11ac |
| 802.11ад | До 60 ГГц | Подробнее о 802.11ad |
| 802.11af | Белое пространство ТВ (ниже 1 ГГц) | Подробнее о 802.11af |
| 802.11ah | 700 МГц, 860 МГц, 902 МГц и т. д. Диапазоны ISM зависят от страны и распределения | Подробнее о 802.11ah |
| 802.11акс | Подробнее о 802.11ax | |
2,4 ГГц, каналы 802.11
Всего определено четырнадцать каналов для использования установками и устройствами Wi-Fi в диапазоне ISM 2,4 ГГц. Не все каналы Wi-Fi разрешены во всех странах: 11 разрешены FCC и используются в так называемом североамериканском домене, а 13 разрешены в Европе, где каналы определены ETSI. Каналы WLAN/Wi-Fi разнесены на 5 МГц (за исключением интервала в 12 МГц между двумя последними каналами).
Стандарты Wi-Fi 802.11 определяют полосу пропускания 22 МГц, а каналы имеют шаг приращения 5 МГц. Часто для каналов Wi-Fi даются номинальные значения 0f 20 МГц. Полоса пропускания 20/22 МГц и разделение каналов в 5 МГц означают, что соседние каналы перекрываются, и сигналы на соседних каналах будут мешать друг другу.
Полоса пропускания канала Wi-Fi 22 МГц подходит для всех стандартов, хотя стандарт беспроводной локальной сети 802.11b может работать на различных скоростях: 1, 2, 5,5 или 11 Мбит/с, а новый стандарт 802.11g может работать на скорости до 54 Мбит/с. . Различия заключаются в используемой схеме радиочастотной модуляции, но каналы WLAN идентичны во всех применимых стандартах 802.11.
При использовании 802.11 для обеспечения сетей Wi-Fi и подключения к офисам, установки точек доступа Wi-Fi или для любых приложений WLAN необходимо убедиться, что такие параметры, как каналы, установлены правильно, чтобы обеспечить требуемую производительность. В наши дни на большинстве маршрутизаторов Wi-Fi это устанавливается автоматически, но для некоторых более крупных приложений необходимо настраивать каналы вручную или, по крайней мере, под централизованным управлением.
часто используют два диапазона для обеспечения двухдиапазонного Wi-Fi, диапазон 2,4 ГГц является одним из основных диапазонов и чаще всего используется с диапазоном Wi-Fi 5 ГГц.
Частоты канала Wi-Fi 2,4 ГГц
В приведенной ниже таблице указаны частоты для четырнадцати каналов Wi-Fi 802.11, доступных по всему миру. Не все эти каналы доступны для установки Wi-Fi во всех странах.
| Номера каналов и частоты диапазона 2,4 ГГц | |||
|---|---|---|---|
| Номер канала | Нижняя частота МГц | Центральная частота МГц | Верхняя частота МГц |
| 1 | 2401 | 2412 | 2423 |
| 2 | 2406 | 2417 | 2428 |
| 3 | 2411 | 2422 | 2433 |
| 4 | 2416 | 2427 | 2438 |
| 5 | 2421 | 2432 | 2443 |
| 6 | 2426 | 2437 | 2448 |
| 7 | 2431 | 2442 | 2453 |
| 8 | 2436 | 2447 | 2458 |
| 9 | 2441 | 2452 | 2463 |
| 10 | 2446 | 2457 | 2468 |
| 11 | 2451 | 2462 | 2473 |
| 12 | 2456 | 2467 | 2478 |
| 13 | 2461 | 2472 | 2483 |
| 14 | 2473 | 2484 | 2495 |
Перекрытие и выбор каналов Wi-Fi 2,4 ГГц
Каналы, используемые для WiFi, в большинстве случаев разнесены на 5 МГц, но имеют полосу пропускания 22 МГц.
В результате каналы Wi-Fi перекрываются и видно, что можно найти максимум три непересекающихся.
Таким образом, если есть смежные элементы оборудования WLAN, например, в сети Wi-Fi, состоящей из нескольких точек доступа, которым необходимо работать на каналах, не мешающих друг другу, существует вероятность только трех. Ниже приведены пять комбинаций доступных неперекрывающихся каналов:
Каналы Wi-Fi 2,4 ГГц, частоты и т. д. с указанием перекрытия и того, какие из них можно использовать в качестве наборов.Из схемы выше видно, что каналы Wi-Fi 1, 6, 11, или 2, 7, 12, или 3, 8, 13 или 4, 9, 14 (если разрешено) или 5, 10 (и, возможно, 14, если разрешено) могут использоваться вместе как наборы. Часто WiFi-маршрутизаторы настроены на канал 6 по умолчанию, и поэтому набор каналов 1, 6 и 11, возможно, наиболее широко используется.
Поскольку часть энергии выходит за пределы номинальной полосы пропускания, если используются только два канала, то чем дальше друг от друга, тем лучше производительность.
Обнаружено, что при наличии помех пропускная способность установки Wi-Fi снижается. Поэтому стоит снизить уровни помех, чтобы улучшить общую производительность оборудования WLAN.
При использовании IEEE 802.11n существует возможность использования полосы пропускания сигнала либо 20 МГц, либо 40 МГц. Когда полоса пропускания 40 МГц используется для увеличения пропускной способности данных, это, очевидно, уменьшает количество каналов, которые можно использовать.
IEEE 802.11n 2,4 ГГц Wi-Fi 40 МГц каналы, частоты и номера каналов. На приведенной выше диаграмме показаны сигналы 802.11n 40 МГц. Эти сигналы обозначены их эквивалентными номерами центрального канала.Наличие канала Wi-Fi 2,4 ГГц
В связи с различиями в распределении спектра по всему миру и различными требованиями регулирующих органов не все каналы WLAN доступны в каждой стране. В приведенной ниже таблице представлены общие сведения о доступности различных каналов Wi-Fi в разных частях мира.
| Доступность канала Wi-Fi 2,4 ГГц | |||
|---|---|---|---|
| Номер канала | Европа (ETSI) | Северная Америка (FCC) | Япония |
| 1 | ✔ | ✔ | ✔ |
| 2 | ✔ | ✔ | ✔ |
| 3 | ✔ | ✔ | ✔ |
| 4 | ✔ | ✔ | ✔ |
| 5 | ✔ | ✔ | ✔ |
| 6 | ✔ | ✔ | ✔ |
| 7 | ✔ | ✔ | ✔ |
| 8 | ✔ | ✔ | ✔ |
| 9 | ✔ | ✔ | ✔ |
| 10 | ✔ | ✔ | ✔ |
| 11 | ✔ | ✔ | ✔ |
| 12 | ✔ | № | ✔ |
| 13 | ✔ | № | ✔ |
| 14 | № | № | Только 802. 11b |
Эта таблица дает только общее представление, и в разных странах могут быть различия. Например, в некоторых странах европейской зоны Испании действуют ограничения на использование каналов Wi-Fi (Франция: каналы 10–13 и каналы 10 и 11 в Испании), использование Wi-Fi и запрещены многие каналы, которые могут быть доступным, хотя положение всегда может измениться.
Диапазон WiFi 3,6 ГГц
Этот диапазон частот разрешен для использования только в США по схеме, известной как 802.11y. Здесь мощные станции могут использоваться для транзитных соединений Wi-Fi в сетях передачи данных и т. д.
Диапазон Wi-Fi 3,6 ГГц может быть разделен на восемь каналов по 5 МГц, четыре канала по 10 МГц или два канала по 20 МГц.
Каналы для этих сетевых систем Wi-Fi подробно описаны ниже.
| Диапазон WiFi 3,6 ГГц | ||||
|---|---|---|---|---|
| Номер канала | Частота (МГц) | Полоса пропускания 5 МГц | Полоса пропускания 10 МГц | Полоса пропускания 20 МГц |
| 131 | 3657,5 | ✔ | ||
| 132 | 36622,5 | ✔ | ||
| 132 | 3660,0 | ✔ | ||
| 133 | 3667,5 | ✔ | ||
| 133 | 3665,0 | ✔ | ||
| 134 | 3672,5 | ✔ | ||
| 134 | 3670,0 | ✔ | ||
| 135 | 3677,5 | ✔ | ||
| 136 | 3682,5 | ✔ | ||
| 136 | 3680,0 | ✔ | ||
| 137 | 3687,5 | ✔ | ||
| 137 | 3685,0 | ✔ | ||
| 138 | 3689,5 | ✔ | ||
| 138 | 3690,0 | ✔ | ||
Примечание: центральная частота канала зависит от используемой полосы пропускания.
Это объясняет тот факт, что центральная частота для разных каналов отличается, если используются разные полосы пропускания сигнала.
Каналы и частоты WiFi 5 ГГц
Поскольку диапазон 2,4 ГГц становится все более загруженным, многие пользователи предпочитают использовать диапазон ISM 5 ГГц для своих беспроводных локальных сетей, общих сетей Wi-Fi, домашних систем и т. д. Это не только обеспечивает больший спектр, но и не так широко распространено. используется для других приборов, включая такие предметы, как микроволновые печи и т. д. — микроволновые печи лучше всего работают на частоте около 2,4 ГГц из-за пиков поглощения излучения пищевыми продуктами около 2,4 ГГц. Соответственно, Wi-Fi на частоте 5 ГГц обычно испытывает меньше помех.
Многие маршрутизаторы Wi-Fi обеспечивают возможность работы в двухдиапазонном режиме Wi-Fi с использованием этого диапазона и 2,4 ГГц, как и большинство смартфонов и других электронных устройств с поддержкой Wi-Fi. Использование частот в диапазоне 5 ГГц обычно обеспечивает более высокую скорость сети Wi-Fi.
Будет видно, что многие из каналов Wi-Fi 5 ГГц выходят за пределы принятого нелицензируемого диапазона ISM, и в результате на работу на этих частотах накладываются различные ограничения.
| Каналы и частоты WiFi 5 ГГц | ||||
|---|---|---|---|---|
| Номер канала | Частота МГц | Европа (ETSI) | Северная Америка (FCC) | Япония |
| 36 | 5180 | В помещении | ✔ | ✔ |
| 40 | 5200 | В помещении | ✔ | ✔ |
| 44 | 5220 | В помещении | ✔ | ✔ |
| 48 | 5240 | В помещении | ✔ | ✔ |
| 52 | 5260 | В помещении / DFS / TPC | ДФС | ДФС / ТПК |
| 56 | 5280 | В помещении / DFS / TPC | ДФС | ДФС / ТПК |
| 60 | 5300 | В помещении / DFS / TPC | ДФС | ДФС / ТПК |
| 64 | 5320 | В помещении / DFS / TPC | ДФС | ДФС / ТПК |
| 100 | 5500 | ДФС / ТПК | ДФС | ДФС / ТПК |
| 104 | 5520 | ДФС / ТПК | ДФС | ДФС/ТПК |
| 108 | 5540 | ДФС / ТПК | ДФС | ДФС / ТПК |
| 112 | 5560 | ДФС / ТПК | ДФС | ДФС / ТПК |
| 116 | 5580 | ДФС / ТПК | ДФС | ДФС / ТПК |
| 120 | 5600 | ДФС / ТПК | Нет доступа | ДФС / ТПК |
| 124 | 5620 | ДФС / ТПК | Нет доступа | ДФС / ТПК |
| 128 | 5640 | ДФС / ТПК | Нет доступа | ДФС / ТПК |
| 132 | 5660 | ДФС / ТПК | ДФС | ДФС / ТПК |
| 136 | 5680 | ДФС / ТПК | ДФС | ДФС / ТПК |
| 140 | 5700 | ДФС / ТПК | ДФС | ДФС / ТПК |
| 149 | 5745 | СРД | ✔ | Нет доступа |
| 153 | 5765 | СРД | ✔ | Нет доступа |
| 157 | 5785 | СРД | ✔ | Нет доступа |
| 161 | 5805 | СРД | ✔ | Нет доступа |
| 165 | 5825 | СРД | ✔ | Нет доступа |
Примечание 1: существуют дополнительные региональные варианты для стран, включая Австралию, Бразилию, Китай, Израиль, Корею, Сингапур, Южную Африку, Турцию и т.
д. Кроме того, Япония имеет доступ к некоторым каналам ниже 5180 МГц.
Примечание 2: DFS = динамический выбор частоты; TPC = управление мощностью передачи; SRD = устройства малого радиуса действия Максимальная мощность 25 мВт.
Диапазон Wi-Fi 6 ГГц
По мере роста использования Wi-Fi и введения более широкой полосы пропускания, необходимой для очень высоких скоростей передачи данных, требуется больший спектр. Для этого было выделено 6 ГГц.
Несмотря на то, что он не использует стандартный промышленный, научный и медицинский диапазон, считается, что относительно низкие уровни мощности, используемые Wi-Fi, не мешают существующим пользователям, и в результате во многих странах спектр был открыт.
| Частоты, номера и пропускная способность канала Wi-Fi 6 ГГц | ||||
|---|---|---|---|---|
| Центральная частота канала (МГц) | Номер канала 20 МГц | Номер канала 40 МГц | Номер канала 80 МГц | Номер канала 160 МГц |
| 5935 | — | — | — | — |
| 5955 | 1 | 3 | 7 | 15 |
| 5975 | 5 | |||
| 5995 | 9 | 11 | ||
| 6015 | 13 | |||
| 6035 | 17 | 19 | 23 | |
| 6055 | 21 | |||
| 6075 | 25 | 27 | ||
| 6095 | 29 | |||
| 6115 | 33 | 35 | 39 | 47 |
| 6135 | 37 | |||
| 6155 | 41 | 43 | ||
| 6175 | 45 | |||
| 6195 | 49 | 51 | 55 | |
| 6215 | 53 | |||
| 6235 | 57 | 59 | ||
| 6255 | 61 | |||
| 6275 | 65 | 47 | 71 | 79 |
| 6295 | 69 | |||
| 6315 | 73 | 75 | ||
| 6335 | 77 | |||
| 6355 | 81 | 83 | 87 | |
| 6375 | 85 | |||
| 6395 | 89 | 91 | ||
| 6415 | 93 | |||
| 6435 | 97 | 99 | 103 | 111 |
| 6455 | 101 | |||
| 6475 | 105 | 107 | ||
| 6495 | 109 | |||
| 6515 | 113 | 115 | 119 | |
| 6535 | 117 | |||
| 6555 | 121 | 123 | ||
| 6575 | 125 | |||
| 6595 | 129 | 131 | 135 | 143 |
| 6615 | 133 | |||
| 6635 | 137 | 139 | ||
| 6655 | 141 | |||
| 6675 | 145 | 147 | 151 | |
| 6695 | 149 | |||
| 6715 | 153 | 155 | ||
| 6735 | 157 | |||
| 6755 | 161 | 163 | 167 | 175 |
| 6775 | 165 | |||
| 6795 | 169 | 171 | ||
| 6815 | 173 | |||
| 6835 | 177 | 179 | 183 | |
| 6855 | 181 | |||
| 6875 | 185 | 187 | ||
| 6895 | 189 | |||
| 6915 | 193 | 195 | 199 | 207 |
| 6935 | 197 | |||
| 6955 | 201 | 203 | ||
| 6975 | 205 | |||
| 6995 | 209 | 211 | 215 | |
| 7015 | 213 | |||
| 7035 | 217 | 219 | ||
| 7055 | 221 | |||
| 7075 | 225 | 227 | — | — |
| 7095 | 229 | — | — | |
| 7115 | 233 | — | — | — |
Подробнее о .
. . . Диапазон Wi-Fi 6 ГГц.
Дополнительные полосы и частоты
В дополнение к более устоявшимся формам Wi-Fi разрабатываются новые форматы, которые будут использовать новые частоты и диапазоны. Технологии, использующие пустое пространство и т. д., а также новые стандарты, использующие диапазоны, находящиеся далеко в микроволновом диапазоне, и обеспечат гигабитные сети Wi-Fi. Эти технологии потребуют использования нового спектра для Wi-Fi.
| Дополнительные диапазоны и частоты Wi-Fi | ||
|---|---|---|
| Технология Wi-Fi | Стандартный | Диапазоны частот |
| Белый-Fi | 802.11af | 470–710 МГц |
| Микроволновая печь Wi-Fi | 802.11ад | 57,0–64,0 ГГц ISM-диапазон (применяются региональные различия) Каналы: 58, 32, 60,48, 62,64 и 64,80 ГГц |
Поскольку использование технологии Wi-Fi непропорционально возросло, а скорость передачи данных значительно возросла, то же самое произошло и с тем, как используются диапазоны.