Công nghệ dãi tần 5GHz đang nổi lên nhanh chóng và dần dần thay thế công nghệ 2.4GHz đã tồn tại lâu dài. Nó dùng cùng các khái niệm và phương thức hoạt động như công nghệ 2.4GHz nhưng nó sử dụng kỹ thuật điều chế OFDM trong suốt dãi tốc độ truyền dẫn (không phải chỉ ở trên mức 20Mbps như công nghệ 2,4GHz) và anten kiểu MIMO (Multiple Input-Multiple Output).
Bằng cách sử dụng dãi tần 5GHz, thiết bị vô tuyến được cung cấp nhiều lợi thế đáng kể so với sử dụng 2.4GHz và cụ thể:
- Trong dãi tần 2,4GHz chỉ có 3 kênh độc lập và tại nhiều địa điểm, 3 kênh nầy được sử dụng quá dày đặc dẫn đến các tín hiệu sóng bị suy giảm chất lượng. Chẳng hạn, nhiểu trùng kênh có thể làm kết nối bị rớt thường xuyên và làm giảm độ tin cậy của mạng vô tuyến. Còn trong dãi tần 5GHz, có đến 23 kênh độc lập dẫn đến cho phép nhiều thiết bị WiFi hoạt động trong vị trí gần nhau mà không bị xuyên nhiễu.
- Trong dãi tần 5GHz, giới hạn công suất ngỏ ra của thiết bị cao hơn và khả năng tán xạ sóng vô tuyến trên đường truyền không trực diện (NLoS - Non Line-of-Site) tốt hơn so với trong dãi tần 2,4GHz . Nhờ đó, nó làm tăng hiệu quả thẩm thấu qua các tòa nhà so.
- Trong dãi tần 5GHz , thiết bị sử dụng kỹ thuật điều chế OFDM trên toàn bộ dãi tốc độ truyền dẫn (data rate), nhờ đó nó làm giảm đáng kể ảnh hưởng của đường truyền không trực diện (NLoS - Non Line-of-Site), của nhiễu tín hiệu trùng kênh mà có thể xảy ra trong nhà và làm giảm hiệu suất cũng như độ tin cậy củ mạng.
- Có một sự hấp thu tín hiệu rất nhỏ của nước đối với dãi tần 5GHz, có nghĩa là các tín hiệu 5GHz có thể xuyên qua các vật ẩm ướt tốt hơn gấp vô số lần so với một tín hiệu 2.4GHz. Các vât chướng ngại ẩm như tường, các vật thể với hàm lượng nước cao như con người hay nước mưa có thể làm tê liệt mạng 2.4GHz trong khi mạng 5GHz gần như không bị ảnh hưởng.
Tuy nhiên, có những hạn chế khi sử dụng công nghệ này. Phạm vi phủ sóng của mạng 5GHz là nhỏ hơn so với 2.4GHz khi hoạt động với cùng công suất ngỏ ra bởi vì suy hao truyền dẫn trong không gian tự do (Free Space Loss) đối với tín hiệu 5GHz cao hơn khoảng 6dB so với tín hiệu 2,4GHz . Điều này là do các tín hiệu 5GHz không có khả năng thẩm thấu sâu qua các bức tường và các vật thể rắn trên đường đi của chúng. Kết quả dẫn tới phạm vi phủ sóng chỉ còn bằng một nửa và do đó nếu muốn cùng phạm vi phủ sóng như tín hiệu 2,4GHz, mức công suất phát của thiết bị 5GHz phải cao hơn để bù đắp lượng suy hao. Đây không phải là một vấn đề lớn bởi vì mức công suất phát tối đa quy định của thiết bị 5GHz thường cao hơn nhiều so với 2.4GHz.
Kết quả tóm lại cho thấy đó là các lý do tại sao mạng 5GHz nhanh chóng trở nên phổ biến trong các ứng dụng Kết nối Vô tuyến theo mô hình điểm - điểm (Point-to-Point) gần trực diện (Near Line - of - Sight) giữa các tòa nhà hay trong các ứng dụng Phủ sóng WiFi trong nhà hay văn phòng kể cả nhỏ và lớn.
Các ứng dụng phổ biến của công nghệ 5GHzPhủ sóng WiFi 5GHz được sử dụng quanh nhà và các văn phòng để loại bỏ việc sử dụng dây cáp khi chia sẻ dữ liệu với máy in, scanner và các kết nối Internet tốc độ cao. Trong nhà hoặc cửa hàng (SOHO) thường sử dụng các thiết bị như WiFi Router 5GHz và còn trong tòa nhà thường sử dụng WiFi Access Point 5GHz cao cấp để tạo ra truy cập mạng vô tuyến và Internet trong toàn tòa nhà với chất lượng tín hiệu mạnh. Ưu điểm chính của một mạng WiFi 5GHz là chúng được thiết lập rất đơn giản và chỉ cần một Access Point kết nối trực tiếp với Internet thông qua các bộ định tuyến (Router). Khi một máy tính được kết nối với mạng vô tuyến, nó có thể truy cập vào các trang web và các thiết bị kết nối khác từ bất cứ nơi nào trong phạm vi của Router.
Kết nối Vô tuyến theo mô hình Điểm - Điểm (Point-to-Point Wireless Ethernet Bridges) đề cập đến việc thực hiện các liên kết dữ liệu vô tuyến cố định (Fixed Wireless Data links) giữa hai máy tính hoặc mạng máy tính tại các địa điểm cách xa nhau nhờ vào các thiết bị thu phát vô tuyến cao cấp, đắc tiền và các anten độ lợi cao. Các mạng vô tuyến này có thể kết nối với cự ly xa, thậm chí trên những đường truyền không trực diện (NLoS - Non Line - of - Sight). Nó thường được sử dụng ở các thị trấn và thành phố để kết nối các tòa nhà văn phòng vào mạng chính của nhà cung cấp dịch vu Internet mà không cần thiết lập kết nối dây cáp tốn kém. Kết nối 5GHz theo mô hình điểm - điểm đặc biệt phổ biến trong cự ly ngắn do chúng cung cấp tốc độ ttruyền dẫn và thông lượng cao với độ tin cậy tốt và khả năng nhiễu tương đối thấp.
Hiệu suất mạng
Nhóm các chuẩn trong 802.11 quản lý dãi băng tần 5GHz, bao gồm nhiều công nghệ điều chế truyền dẫn trên môi trường không khí (over-the-air) thì sử dụng cùng một giao thức cơ bản. Phổ biến nhất trong số đó là chuẩn giao thức 802.11a và 802.11n. Bạn có thể thấy trong bảng dưới đây hiệu suất khác nhau của các chuẩn phổ biến nhất:
Dưới đây là bảng so sánh các đặc điểm của hai chuẩn đề cập ở trên:
| Các chuẩn mạng 802.11 5GHz | ||||||||
| Giao thức 802.11 | Phát hành | Băng thông (MHz) | Tốc độ truyền dữ liệu mỗi luồng (Mbps) | Số luồng MIMO cho phép | Điều chế | Phạm vi trong nhà (m) | Phạm vi ngoài trời m) | |
| a | Sep-99 | 20 | Lên tới 54 | 1 | OFDM | 35 | 120 | |
| n | Oct-09 | 20 | Lên tới 72.2 | 4 | OFDM | 70 | 250 | |
| 40 | Lên tới 150 | 70 | 250 | |||||
Như đã giải thích trong các bài viết công nghệ 2.4GHz và cộng nghệ 5GHz, tốc độ truyền dẫn dữ liệu tối đa (max. data rate) trên thiết bị không phải là tốc độ truyền dẫn dữ liệu thực tế (phụ thuộc cự ly, môi trường chung quanh, chiều cao cột anten, ..) và cũng không phải là tốc độ truyền dữ liệu hữu ích (throughput - thông lượng).
Các chuẩn mạng 802.11 5GHz
| ||
| Giao thức 802.11 | Tốc độ truyền dẫn dữ liệu tối đa (Mbps) | Tốc độ truyền dẫn dữ liệu hữu ích (Mbps) |
| 802.11a | 54 | ≈ 27.5 |
| 802.11a MIMO | 108 | ≈ 49 |
| 802.11n | 300 | ≈ 74 |
| 802.11n | 600 | ≈ 144 |
Quy định cụ thể các tần số hoạt động mà bạn có thể sử dụng thiết bị mạng vô tuyến 5GHz bao gồm 3 băng tần là băng A, B và C hoạt động trên các tần số thể hiện trong bảng dưới đây:
| Băng tần (A, B, C) | Tần số (GHz) | Kênh | EIRP tối đa | Quy định cấp phép |
A
(5.18GHz to 5.32GHz)
| 5.180 | 36 | 0.2W | Hoạt động tự do |
| 5.200 | 40 | |||
| 5.220 | 44 | |||
| 5.240 | 48 | |||
| 5.260 | 52 | |||
| 5.280 | 56 | |||
| 5.300 | 60 | |||
| 5.320 | 64 | |||
B
(5.5GHz to 5.7GHz)
| 5.500 | 100 | 1W | Hoạt động tự do |
| 5.520 | 104 | |||
| 5.540 | 108 | |||
| 5.560 | 112 | |||
| 5.580 | 116 | |||
| 5.600 | 120 | |||
| 5.620 | 124 | |||
| 5.640 | 128 | |||
| 5.660 | 132 | |||
| 5.680 | 136 | |||
| 5.700 | 140 | |||
C
(5.745GHz to 5.805GHz)
| 5.745 | 149 | 4W | Hoạt động yêu cầu cấp phép |
| 5.765 | 153 | |||
| 5.785 | 157 | |||
| 5.805 | 161 |
Băng A (5.150-5.350GHz)
Tất cả các thiết bị phải tuân thủ Quyết định ERC 99 (23) và IR 2006, bao gồm TPC (Transmit Power Control) và DFS (Dynamic Frequency Selection), là một phần của một mạng vô tuyến di động/du mục (ví dụ như các ứng dụng mạng WLAN), có EIRP tối đa 0.2W (200mW) và chỉ được sử dụng indoor.
Băng B (5.470-5.725GHz)
Tất cả các thiết bị phải tuân thủ Quyết định ERC 99 (23) và IR 2006, bao gồm TPC (Transmit Power Control) và DFS (Dynamic Frequency Selection), có EIRP tối đa 1W, được phép sử dụng indoor và oudoor. Xin lưu ý rằng mức công suất tối đa thì thấp hơn nhiều so với sự cho phép trong băng C.
Băng C (5,725-5.850GHz)
Tất cả các thiết bị phải tuân thủ IR 2007, có EIRP tối đa 4W với một PSD không quá 23dBm/MHz, có TPC (Transmit Power Control) và DFS (Dynamic Frequency Selection) và chỉ được sử dụng trong các ứng dụng hoạt động dịch vụ cố định (ví dụ: liên kết điểm - điểm giữa 2 trạm khu vực).
Lưu ý: Các băng tần và dãi tần số được quy định tại Vương quốc Anh là khác ở Mỹ. Ngoài ra, công suất ngõ ra tối đa của các thiết bị ở Mỹ là ít hơn 4 lần so với quy định tại Anh. Vì vậy, đối với các vấn đề pháp lý và tối ưu hiệu suất mạng vô tuyến 5GHz, nên lưu tâm là bạn không mua các sản phẩm dành cho thị trường Mỹ cho việc sử dụng trong Vương quốc Anh.
Nguồn: Vientin.com
إرسال تعليق