Άντριου Σίλβερμαν

 
Principal PM, Azure Hardware Architecture, Microsoft 

Γιατί το Wi-Fi 5 GHz είναι ταχύτερο από το Wi-Fi των 2,4 GHz;




Οι άνθρωποι που λένε ότι το Wi-Fi λειτουργεί πιο γρήγορα στα 5 GHz επειδή η συχνότητα του κύματος φορέα είναι ταχύτερη από 2,4 GHz ("5 είναι μεγαλύτερο από 2, άρα πρέπει να είναι καλύτερο, σωστά;") έχουν δίκιο, αλλά όχι για τους λόγους που νομίζουν ότι είναι. Δεν μιλάμε για ταχύτητες ρολογιού CPU εδώ, μιλάμε για ραδιοσυχνότητες.

Το μη διαμορφωμένο κύμα έχει μεγαλύτερη συχνότητα, ναι. Ωστόσο. Αυτό θα του επέτρεπε να μεταφέρει περισσότερες πληροφορίες μόνο εάν η συσκευή είχε απεριόριστη πρόσβαση σε ολόκληρο το φάσμα συχνοτήτων έως και 5 GHz. Αλλά δεν συμβαίνει - χωρίζουμε το ασύρματο φάσμα σε πολλές, πολλές ζώνες, έτσι ώστε να μπορούν να προσαρμόζονται διαφορετικές χρήσεις χωρίς παρεμβολές μεταξύ τους, πράγμα που σημαίνει ότι πρέπει να καταλάβουμε πώς να συμπιέσουμε τα δεδομένα που θέλουμε να στείλουμε σε στενά κανάλια. Οι πληροφορίες που μεταδίδονται μεταφέρονται όλες στις διαφορές μεταξύ ενός διαμορφωμένου κύματος και του μη διαμορφωμένου φορέα. Με άλλα λόγια, οι μικρές διακυμάνσεις συχνότητας, πλάτους και φάσης είναι αυτό που ερμηνεύεται ως δεδομένα. Ως αποτέλεσμα, η συχνότητα που χρησιμοποιείται ως φορέας δεν είναι ο βασικός παράγοντας για την απόδοσή του, αλλά το διαθέσιμο πλάτος γύρω από την επιλεγμένη συχνότητα φορέα. Αυτό είναι ένα κρίσιμο σημείο - Εάν έχω 20 MHz χώρο για να παίξω σε ένα κανάλι, δεν έχει σημασία αν αυτά τα 20 MHz είναι επικεντρωμένα γύρω από κάτι στην περιοχή 2,4 ή 5 GHz. (Με ορισμένες μικρές εξαιρέσεις - στις οποίες θα φτάσουμε σε λίγο.) Αυτό είναι ακριβώς όπως τα ραδιοφωνικά και τηλεοπτικά κανάλια, τα οποία μεταδίδονται σε διαφορετικές συχνότητες που μετατοπίζονται μεταξύ τους για να αποφευχθεί η παρεμβολή. Το κανάλι 5 δεν πέτυχε καλύτερη ποιότητα από το κανάλι 2 με το να είναι κεντραρισμένο σε υψηλότερη συχνότητα.

Οι πραγματικοί λόγοι για τις μεγάλες διαφορές στην απόδοση μεταξύ αυτών των δύο ζωνών έχουν να κάνουν με τα νεότερα πρότυπα Wifi που είναι σε θέση να συμπιέζουν περισσότερες πληροφορίες σε ένα δεδομένο κομμάτι ραδιοφάσματος από τα παλαιότερα, καθώς και λιγότερο συνωστισμό στα διαθέσιμα κανάλια.

Στο Wi-Fi 2,4 GHz, τα περισσότερα από τα διαθέσιμα κανάλια αλληλοεπικαλύπτονται, πράγμα που σημαίνει ότι πολλές συσκευές παλεύουν για τα ίδια λίγα στενά κανάλια 20 MHz. Στις ΗΠΑ, ο μόνος τρόπος για να αποφευχθεί η επικάλυψη είναι η χρήση μόνο 3 καναλιών (1, 6 και 11) που δεν επικαλύπτονται μεταξύ τους. Όποιος βρίσκεται κοντά και χρησιμοποιεί οποιοδήποτε από τα άλλα κανάλια εξακολουθεί να προκαλεί παρεμβολές, ανεξάρτητα.

Στο Wi-Fi 5 GHz, υπάρχουν περισσότερα διαθέσιμα κανάλια, κανένα από αυτά δεν επικαλύπτει καθόλου το ένα με το άλλο και σε κάθε κανάλι εκχωρείται διπλάσιο εύρος ζώνης από οποιοδήποτε από τα κανάλια των 2,4 GHz. Επειδή τα κανάλια 5 GHz είναι ευρύτερα, τα νεότερα πρότυπα Wi-Fi όπως το 802.11ac χρησιμοποιούν πιο πυκνά συστήματα διαμόρφωσης (αναγνωρίζονται περισσότεροι συνδυασμοί αλλαγμένης φάσης/συχνότητας/πλάτους), καθώς και ένα τέχνασμα χρήσης πολλαπλών ταυτόχρονων ροών σε πολλά κανάλια. Αυτό αυξάνει τον όγκο των δεδομένων που μπορούν να μεταδοθούν ταυτόχρονα μεταξύ συσκευών και το πρότυπο χρησιμοποιεί αυτές τις τεχνικές μόνο στη ζώνη των 5 GHz. Στην πραγματικότητα, το 802.11ac χρησιμοποιεί ΜΟΝΟ 5 GHz και εγκατέλειψε εντελώς τη λειτουργία στη ζώνη 2.4. Το 802.11n (μια παλαιότερη έκδοση) χρησιμοποίησε ορισμένες από αυτές τις τεχνικές σε περιορισμένο βαθμό στη ζώνη των 2,4 GHz, αλλά η έλλειψη μη επικαλυπτόμενων καναλιών και οι παρεμβολές από άλλες συσκευές περιόρισαν την αποτελεσματικότητά του και τη μέγιστη θεωρητική του ταχύτητα, σε σύγκριση με το ίδιο σε τα κανάλια 5 Ghz.


Τέλος, υπάρχει το γεγονός ότι υπάρχουν γενικά λιγότερες συσκευές που χρησιμοποιούν συνολικά 5 GHz (χωρίς Bluetooth, χωρίς τηλέφωνα, φούρνους μικροκυμάτων κ.λπ.), γεγονός που οδηγεί σε λιγότερες τοπικές παρεμβολές. Έτσι, ενώ είναι αλήθεια ότι τα 5 GHz δεν μεταφέρονται τόσο αποτελεσματικά στους τοίχους, τα υπάρχοντα πρότυπα επιτρέπουν πολύ υψηλότερη απόδοση σε αυτή τη ζώνη. Και επειδή στα περισσότερα οικιστικά περιβάλλοντα, οι τοίχοι εξασθενούν τα σήματα πιο δραματικά από ό,τι στα 2,4 GHz, αυτό συμβάλλει επίσης σε λιγότερες παρεμβολές από τους γείτονές σας.

Όπως ελπίζω να μπορείτε να δείτε, υπάρχουν πολλά περισσότερα από το "5 GHz είναι υψηλότερη συχνότητα από 2,4 GHz."