无线路由器2.4G和5.8G的区别和特性

网关设备 不思进取 2年前 (2019-09-21) 1334次浏览 0个评论 扫描二维码

简单来说 2.4G 和 5G 最大区别表现在速率和传输距离上。
2.4G 传输距离远,速率低。
5G 传输距离近,速率高。


首先单独说一说穿墙能力的误解部分。
并非 5Ghz 穿墙能力更差。
5GHz 信号的波长要比 2.4GHz 信号的要短,而波长越短的电磁波穿透力就越强。
但因为频率越高消耗在穿透上的能量越大,导致信号浪费,设备接受到的反而是反射衍射过来的信号。2.4Ghz 下,衍射和反射比 5Ghz 要多,因此设备接受到的信号反而强。

无线网络信号的本质是电磁波,电磁波的传播速率等于频率与波长的乘积,而这个乘积实际上是一个固定值,就是光速,换句话说电磁波的频率越高,波长就越短,因此 5GHz 信号的波长显然要比 2.4GHz 信号的要短,而波长越短的电磁波穿透力就越强。

对于 2.4GHz 和 5GHz 频段的电磁波来说,其主要传播方式是直线传播,在碰到障碍物时会产生穿透、反射、衍射等多种现象,其中穿透是主要现象,只有小部分的信号会发生反射和衍射。然而电磁波信号在穿透障碍物时会损失大量的能量,有时候尚未穿透障碍物,能量就已经消耗殆尽,结果接收端收到的是通过反射和衍射而来信号,简单来说就是绕过了障碍物的信号。

5GHz 频段的电磁波比 2.4GHz 频段电磁波有更强的穿透力,但相比之下反射和衍射的能力就不如后者了。当两种频段的电磁波在碰到障碍物的时候,5GHz 信号几乎全部能量都会用在穿透上,而 2.4GHz 信号则有部分会产生反射和衍射,绕过了障碍物继续传播。因此 5GHz 信号虽然选择了路程最短的传输路径,但是在传输过程中的会有很大的能量损失,2.4GHz 信号走得路径会更长一些,但是保留下来的能量却更多,在我们看来就是信号强度更强了。因此我们不应该说“2.4GHz 信号穿墙能力比 5GHz 信号更强”,应该说“2.4GHz 信号绕墙能力比 5GHz 信号更强”。

电磁波的计算公式:C=入 F ,C 为光速(光速是一定的),入为波长,F 为频率。入与 F 成反比。

穿透性 PK

原理:波长越短,电磁波穿透力越强;

波长越长,反射,衍射能力越强;

频率越大,消耗在穿透上的能量越大;


2.4G5.8G
F(频率)2.4ghz(小)
5.8ghz(大)
入(波长)
穿透力
穿透损耗量
反射,衍射力
PK结果
 5.8G 与 2.4G 穿透力强,但相应损耗能力也多,所以穿透性上PK平手; 但是2.4G比5.8G衍射,反射能力强,也就是说 2.4GHz 信号绕墙能力比 5GHz 信号更强 从效果上看,2.4G比5.8G穿透性更好一些

第二关于信道的问题

国内规定可用的 5G 信道只有 149、153、157、161、165 这 5 个(民用)。欧美采用的 36-64(已经可以开放室内使用该信道)、100-144 我们未开放,因此我国最大可用是 100Mhz,路由器 802.11ac 的标准最大支持到 160Mhz,这个我们暂时用不到也就意味着 5Ghz 使用率高的话,也比较紧凑。

(我国在 13 年初就允许在室内使用 5.150-5.350GHz 了。那么在此范围中,160Mhz 便可以实现。)

如下图:

无线路由器2.4G和5.8G的区别和特性

第三,5Ghz 下速率会更快。先期主流的是 3ss,80MHz,因此对应的是 1.3Gbps。以后国内能用到 160Mhz 的话才能达到理论规划的速率,最大 8ss 的理想情况下能达到 6.9Gbps。截止到目前(2014 年底)市面上最先进的产品用到的是 1.7Gbps,也就是 4ss 在 80MHz 情况下。

补充一下:路由器标记的速率是用 ac+N 一并计算的,所以厂商在 802.11ac 链接速率为 1.7G 的情况下,还会加上 600M 的 802.11N,比如 asus 的 AC87 就会标记为 AC2400。

如图

无线路由器2.4G和5.8G的区别和特性

第四,5Ghz 的省电一说并非如此,各国对无线路由器的发射功率都是有规定的,一般来都不高于 100mw。当然擅自提高路由的功率意义不大,因为决定网络强度和网络覆盖范围的设备不是发射功率强的设备,而是发射功率弱的设备(如:接收端)。
另外因为芯片的功率问题,如更快的 CPU、更大的内存,消耗发热也有所增加。并不一定意味着省电。当然随着以后芯片的功耗问题,采用更低耗能的 ddr3 内存,可能会有所降低。

2.4G 互相不干扰的信道只有 3 个。而 5G 有多个。
2.4G 基本上没法跑 HT40,因为太嘈杂了。而 HT80 根本就没考虑用在 2.4G 频段上。(HT20 指 20M 带宽,HT40 指 40M 带宽,以此类推)

2.4G 基本上没法跑 HT40,因为太嘈杂了。而 HT80 根本就没考虑用在 2.4G 频段上。(HT20 指 20M 带宽,HT40 指 40M 带宽,以此类推)
5G 可以跑 HT20, HT40, HT80, 和将来的 HT160。

5G 信道干净,速率更快,目前最快的 11ac 的标准就是基于 5G 频段的。在传输同样多数据的情况下,5G 会更省电,用户体验更好。
5G 的缺点是穿透性比较差,目前支持 5G 的设备还相对比较少。


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