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  • 802.11ac来袭,你真正了解5GHz吗?

    作者: 浏览次数: 发布时间:2014/10/29 14:40:20

    在无线网络如此流行的今天,越来越多的IT设备在使用2.4GHz频段。尽管2.4GHz频段可容纳13条通道,但如手机、PC、iPad、游戏机等多台设备同时使用时,无线吞吐量数值严重下降,同时蓝牙、微波炉、无线鼠标等也使用2.4GHz频段,大量设备的存在更容易造成彼此干扰。原来的路太堵,就得修一条新路解决拥堵问题,这就是5GHz频段出现的主要原因。那么,5GHz是如何解决这一问题的,又有哪些特点呢?
     

    了解这一点,首先要明白802.11协议簇(IEEE制定的无线局域网通信标准)。电子产品中常见的无线通信标准是802.11a/b/g/n以及最新的802.11ac,而区分这些802.11的一个重要参考标准就是工作频段,比如802.11b/g主要工作频段是2.4GHz,802.11a/ac主要工作频段是5GHz,802.11n同时运行在2.4GHz和5GHz双频段。其中802.11ac是在802.11n标准之上建立起来的第五代无线传输技术标准,运行在5Ghz频段,具有更高的无线传输速度。

     

    FCC规定无线局域网802.11协议可用两个无需授权的频段:ISM频段以及UNII频段。其中ISM频段有三个(分别为902-928MHz,2.400-2.4835GHz,5.725-5.875GHz),保留给工业、科学或者医疗设备使用;UNII共四个频段(即UNII 5GHz频段,分别是UNII-1低频段5.150-5.250GHz,UNII-2中频段5.250-5.350GHz,新增UNII-2扩展频段5.470-5.7250GHz,UNII-3高频段5.7250-5.825GHz),主要供无须许可证的国家信息基础设施使用。

    表一 5GHz UNII 频段

    频段名称频段范围GHz频宽MHz信道数量信道列表
    UNII-15.150-5.250100436、40、44、48
    UNII-25.250-5.350100452、56、60、64
    UNII-2e5.470-5.725025511100、104、108、112、116、120、124、128、132、136、140
    UNII-35.7250-5.8251004149、153、157、161

    对于UNII-1低频段和UNII-2中频段,最边缘的信道其中心频率与频段边界需有30MHz的距离;而对于UNII-3高频段,其距离为20MHz。根据IEEE定义,相邻两个物理信道中心频率相距20MHz才算互不干扰信道,可以采用以下公式计算每个信道的中心频率:f(中心频率)=5000+5×n ch(MHz),n为信道。据此,5GHz上有23个互不干扰的20MHz信道。

    5GHz UNII低频、中频信道分布图一   5GHz  UNII低频及中频信道分布

     

    802.11n定义了两种频段宽度: 20MHz频宽和40MHz频宽,其中40MHz频宽使用两个20MHz信道进行捆绑,其中一个是主信道,一个是辅信道。而802.11ac使用信道绑定的技术来获得更高的带宽。其基本思想是将临近的20MHz的带宽绑定在一起形成一条40MHz的带宽,再将临近的40MHz的带宽绑定在一起形成一条80MHz的带宽,进而还可以形成160MHz(80+80MHz模式,两个80MHz频带可以不连续)的带宽。如图二。


    802.11ac信道绑定

    图二   802.11ac信道绑定

    这样,与802.11n相比,运行在5GHz频段的802.11ac协议具有更多的数据传输通道,很好的解决了拥堵问题。再加上大约10%的实际频率调制效率提升,最终理论传输速度将由802.11n最高的600Mbps跃升至1Gbps(实际速率可能在300Mbps~400Mbps之间,接近目前802.11n实际传输率的3倍)。

     

    在国内,通常5GHz也指5.8GHz,只不过这个5.8GHz是ISM频段的5.8GHz,即频宽范围是5725~5875MHz,频宽为150MHz,其上有5个互不重叠20MHz信道,这一点与UNII-3高频段略有不同。


    ISM 5.8GHz信道分布

    图三  ISM 5.8GHz信道分布图

    5GHz Wi-Fi频率、速度以及传输距离都比2.4GHz强很多,并且因为是新频段,支持2.4GHz的设备一般搜索不到,干扰少,逐渐成为用户和供应商青睐的无线网络。信锐无线作为企业级无线网络设备供应商,也正着力研发802.11ac产品,预计最晚年底上市。届时,只要你的手机、平板或者电脑支持802.11ac协议,即可体验无卡顿、传输快的5GHz无线网络。


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