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2.4 GHz 与 5 GHz 与 6 GHz:有什么区别?

 123山不转水转 2023-10-23 发布于福建
理解 2.4GHz,5GHz 与 6GHz
WiFi,蓝牙,zigbee等无线通信可以工作在2.4 GHz、5 GHz 和 6 GHz频段,那么他们到底有什么区别吗?了解 2.4 GHz、5 GHz 和 6 GHz 之间区别可以帮助我们正确配置无线设备工作频段,并获得最佳速度、距离和覆盖范围。
首先无线设备通过无线电波传输信息,而所有无线电波都有两个重要参数:波长和频率。波长和频率直接影响可以发送的数据量,数据从一个设备传输到另一个设备的速度以及数据可以传输的距离。

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图1 不同频率波长差别

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图2 不同频段覆盖范围区别

不同数字频段的差别
线电波在特定频率范围内传输信息,也称为射频频谱。通信中使用RF频谱或频段中的特定频率组。这些频段可以进一步分组为一系列子频率,称为信道。特定应用(如 Wi-Fi、电视、无线电)的频段和信道的使用受政府机构监管。

数字 2.4 GHz、5 GHz 和 6 GHz 是指批准用于未经许可的无线使用的特定射频频段。数字越小意味着随着时间的推移,波形重复次数越少,因此波长越长,范围越长,而数字越大意味着重复次数越多,可以在更短的距离内传输更多数据。对于上下文,1 赫兹(Hz)表示每秒一次重复,1 千兆赫(GHz)表示每秒十亿次重复。

理解无线频段一种简单方法是将每个频段视为不同类型的道路和信道,作为每条道路可以支持的车道数量和宽度。2.4GHz 类似于单车道乡村道路,不是为繁忙的交通而设计的,但可以带您进入更崎岖的景观。5GHz就像一条多车道高速公路,通常用作乡村道路的替代方案,即使它更大,也经常拥堵。最新的频段6GHz要大得多,并且有更多的高速车道,这是最新和最快的车辆独有的。

不同频段的信道分布

如道路上可用车道的数量和这些车道的宽度会影响行驶速度和行驶时间一样,射频信道特性也会影响射频频段内的连接速度和数据传输速率。
  • 2.4 GHz Wi-Fi 频谱的宽度为 70 MHz,设备通常限制为三个 20 MHz 信道。
  • 5 GHz Wi-Fi 频谱的宽度约为 500 MHz,设备最多可以使用六个较大的 80 MHz 信道而获得更快的速度。但是,六个中只有两个随时可用,因为四个有时可能因天气或其他原因而受到限制使用。
  • 6 GHz Wi-Fi 频谱的宽度为 1200 MHz(是 2.4 GHz 和 5 GHz 频谱的两倍多),支持多达7个160MHz 信道。这些信道仅供新的 Wi-Fi6E 设备访问,并不受传统Wi-Fi干扰。

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    图3 不同频段的信道分布

不同频段的速度差异

除了信道特性外,典型的数据传输速度还受到诸如使用频段的其他设备、降低信号强度的物理对象如墙壁或互联网服务提供商的限制等因素的影响。

  • 2.4 GHz 可以提供高达 100Mbps的典型无线最大速度。

  • 5 GHz 可提供高达 1 Gbps的速度。

  • 6 GHz 可提供高达 2 Gbps 的速度。


干扰、杂波和信号竞争

2.4 GHz在市场上可用时间最长,因此大多数传统设备仍然使用此频率,从而产生大量网络混乱和冲突。用户在使用 2.4 GHz 频段时会遇到各种连接问题。2.4 GHz具有可用频段中最远的范围和穿墙能力,所以也是最常用的。6 GHz是最新的商用频段,仅在更新、通常更先进的设备上可用。由于目前 6 GHz 频段上的设备较少,可用信道更多,用户将减少传统 Wi-Fi 设备的拥塞和干扰。

2.4GHz,5GHz与6GHz 应用领域

高精度,快速响应能力,更快速度的需求一般都使用更高的频率(如 5 GHz 和 6 GHz)。大量语音和视频通话的游戏、家庭影院和家庭办公应用,都使用 5 GHz 和 6 GHz 频段。2.4 GHz 是 Wi-Fi 的“尽力而为”网络,非常适合在更长的距离内发送少量数据。

2.4GHz 与 5GHz 和 6GHz 的兼容

802.11b/g/n,使用2.4GHz频段
802.11a/g/n,是双频的,使用2.4GHz和5GHz频段。
WiFi5 (802.11ac) 只能使用 5GHz频段
WiFi 6(802.11ax),能够连接到2.4GHz和5GHz频段。
Wi-Fi 6E 可以访问所有三个频段,包括 2.4GHz、5GHz 和 6GHz。
Wi-Fi 7 可以访问所有三个频段,包括 2.4GHz、5GHz 和 6GHz。

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