無線網路2.4GHz和5GHz之間的差異

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2.4 GHz和5GHz無線頻率之間的主要區別在於2.4GHz頻率能夠傳輸比5GHz頻率更遠。這是波在較高頻率下衰減得更快的結果。因此若您比較重視Wi-FI覆蓋範圍,則應選擇2.4GHz而不是5GHz。

2.4GHz WiFi和5GHz WiFi有什麼區別?

早期的WiFi信號,普遍採用2.4GHz頻段。然而,很多電子裝置普遍都採用了2.4GHz的無線頻率,比如微波爐、藍牙裝置等,它們都會干擾2.4GHz的WiFi,使信號受到一定程度的影響,傳送速率也會因此而減慢。
使用5GHz的WiFi運行在更高的頻段上,更高的頻段帶來了更少的通道擁堵,因此更高的無線傳輸速率是5GHz最大的特徵。以採用第五代802.11ac協定的WiFi信號為例,80MHz的頻寬下能達到433Mbps的傳送速率,160MHz的頻寬下更能達到866Mbps的傳送速率,相比2.4GHz的傳輸速率有著本質的區別。

另外,5GHz WiFi的優勢還體現在頻段資源上,2.4GHz互不干擾的頻段資源只有3個,但5GHz下有22個,假設您將這些頻段想像成快車道,那麼5GHz明顯更不容易出現信號擁堵的情況,資料的傳輸也更加的流暢。


雖然5GHz在傳輸速率方面有著明顯的優勢,然而,5GHz的WiFi也有其不足之處,那就是信號的衍射與反射不如2.4GHz WiFi的信號強。對於2.4GHz和5GHz頻段的電磁波來說,其主要傳播方式是直線傳播,在碰到障礙物時會產生穿透、反射、衍射等多種現象,穿透是主要現象,少部分的信號會發生反射和衍射。

但因為電磁波信號在穿透障礙物時會損失大量的能量,有時候尚未穿透障礙物,能量就已經消耗殆盡,越是高頻的信號,穿透障礙時所消耗的能量就越多,因此終端接收到的是往往是通過反射和衍射而來信號,也就是繞過了障礙物的信號。
而WiFi信號的本質就是電磁波,由於2.4GHz的低頻信號下,衍射和反射都比高頻的5GHz信號更優秀,因此2.4GHz的WiFi在穿牆、信號覆蓋方面有更加出色的表現。簡單來說,2.4GHz的WiFi傳輸距離更遠,信號衰減更少,但傳輸速率較低;5GHz的WiFi傳輸距離較短,信號衰減明顯,但傳輸速率更高。



Wi-Fi標準

更新的WiFi標準意味著更快的資料傳輸速度,值得一提的是最新的WiFi 6標準,相比WiFi 5最大潛在速率提高了40%,同時WiFi 6通過更有效的資料編碼提高了輸送量,更多資料被打包到相同的無線電波中。同時,即便業界已經以抗干擾能力更強的5GHz為首選,但WiFi 6仍然提高了2.4GHz下的速率,是目前最優秀的WiFi標準。



Wi-Fi有區分成2.4GHz及5GHz

    2.4GHz 能用的範圍有2.4~ 2.462 GHz, 以5MHz 區分一個 Channel,共有 11 個頻道 .2.4GHz雖然有 11個Channels可用,若以 802.11b 為例,所需頻寬(RF Bandwidth): 22MHz,因此只有三個頻道不會互相干擾。


    5GHz 能用的範圍有 5.180~5.850GHz,以5MHz 區分一個頻道,可用的頻道有 36~165,因此才能容納 802.11ac 最高 160 MHz 之頻寬要求。不過因為頻率越高,波長越短,繞射(diffraction)程度越低,也就是遇到障礙不容易繞過,因此在相同功率上之有效傳輸距離會較 2.4GHz 來的短。


    所以距離來比較,2.4GHz 訊號傳輸距離比5GHz遠,但速度較5GHz慢,5GHz 雖然訊號傳輸距離較短,但速度可以較快。因此,調整路由器的擺放位置,將無線路由器與用戶端的距離縮短,可避免因訊號傳輸距離影響到訊號的強度。假設在一個空間中,若無線路由器僅支援 2.4GHz 802.11 b/g/n,則建議最多架設三台,且三台無線路由器需要將頻道分別設為1/6/11,才不會互相干擾。


除了無線路由器會使用2.4 GHz頻帶,藍芽、家用無線電話都在使用,部分家用電器如日光燈、微波爐、電冰箱都可能會在這個頻帶內,進而產生對無線頻道的干擾。某些密度較高的建築材料和家具也會影響Wi-Fi訊號穿透例,如: 石膏、木板條、鐵絲網、鐵櫃、鐵門、水泥牆、密閉櫃子當中、放置地上、沙發之後。建議您盡可能將路由器擺放在使用環境的中心,以空曠、較沒有擺放家具、牆壁阻隔的地方為優先擺放位置,或者可放置木頭櫃子上、桌面上。


第二個區別是頻率上的設備數量。 2.4GHz比5GHz受到更多干擾。

  1. 較舊的802.11g標準僅使用2.4GHz頻率,世界上大部分都設備都使用2.4G。
    且2.4 GHz的頻道選項較少,其中只有三個不重疊,而5 GHz有23個非重疊頻道。
  2. 許多其他設備也在2.4 GHz頻率上,最大的干擾者是微波爐和無線電話。這些設備會增加干擾,進一步降低無線網路的速度。


此時選擇使用5GHz頻率上是更好的選擇,因為您有更多的頻道用於將自己與其他網路隔離,並且干擾源要少得多。但雷達和軍用頻率也是5GHz,故5GHz無線網路也可能有干擾,許多國家要求5GHz的無線設備應支援DFS(動態頻率選擇)和TPC(傳輸功率控制)。

 
摘要:

  1. 5GHz的無線網路覆蓋範圍比2.4GHz小
  2. 2.4GHz頻率比5GHz擁擠,且2.4GHz的設備比5GHz的設備容易收到干擾。
  3. 與2.4GHz頻道相比,較少的設備能夠使用5GHz頻道。
    如果周圍有太多無線干擾並且您的設備支援5GHz,建議使用5GHz無線網路,否則您最好選擇2.4GHz。

 



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