5G 和我们现在用的 WiFi 有什么区别?

实正在用 5G 以及 WiFi 做对于比没有是很失当,由于 5G 是「第五代」挪移通讯体系,而 WiFi 个中蕴含 802.11/a/b/g/n/ac/ad/ax 等等患上多「代」版本,如许对于比有点像正在问特斯拉以及火车有甚么区分。

WiFi 协定版本及参数 (表格来自 Wiki)

那末,更广泛来讲,从统一维度来做对于比,挪移通讯体系(xG,x = 1,2,3,4,5)咱们当初平常运用的 WiFi 有甚么区分?

Note:本回覆重要针对于的是私家家庭 WiFi。

xG 与 WiFi 的区分

固然,作为用户来讲,我自己最直没有雅的体验是 WiFi 比 xG 要自制患上多,要是咱们纰漏有线宽带以及路由器用度,以至能够觉患上用 WiFi 联接互联网是免费的。但是年夜全体状况下,价钱只能反馈一全体手艺要素。要是把一个小小的家庭收集,扩年夜到天下以及天下局限便是 xG。无非这个年夜局限以及小局限之间,另有很年夜的区分。

为了容易形容这二者的分比方,咱们需求先从需求提及。

需求区分

合作性

就 WiFi 以及 xG 来讲,手艺上,他们的区分有点相似地区自治以及中间集权,这类思绪致使了年夜全体 WiFi 节点都是私家(或公司,或乡村落)建立,而 xG 基站是经营商正在天下建立。

换句话说,便是正在无线信号传输历程中,由于各个私家路由器之间没有交换且同享相反频谱,以是 WiFi 的数据传输是合作性的,而 xG 的数据传输是非合作的,有核心化资本调理的

这年夜略就像公路以及铁路,开车出门上路,咱们没有晓患上下一个路口会没有会骤然浮现一长串闪着赤色尾灯的种种汽车堵正在后面;而铁路就没有会有这类搅扰,火线多远有车,最高能够跑多快都有核心调理体系奉告司机。

私密性

同时,一般意义上,WiFi 联接的是私家有线宽带,而 xG 的基站联接的是经营商的主干网,因而,WiFi 广泛会有私密性请求,没有能未经允许随便接入。

(没有能白看,也没有能白... (:

挪移性

由于 WiFi 联接的是私家有线宽带,私家宽带接入点流动,同时宽带是有线的,它没有会随处乱跑。这象征着 WiFi 对于挪移性需求很低,遮盖局限小,一般只用思考步行速度对于信号传输的影响,没有思考小区切换,而 xG 的基站存正在很高的挪移性以及小区切换需求(基站遮盖局限称为小区),需求思考譬如汽车,火车等高速物体。

除非汽车自身有个 WiFi,否则应当是没有人正在汽车上向来连着 WiFi 的吧?现正在 WiFi 有 WDS 形式,但是照样没有如经营商的小区切换成熟。

如许的合作 / 非合作,私密性以及挪移性请求会带来一系列从性能,手艺到遮盖,接入,频谱,速度等等的分比方。

手艺区分

1.频谱 / 接入

频谱兴许是合作性最间接的导火索。

WiFi 运用的频谱(2.4GHz/5GHz) 长短受权频谱,便是说这段频谱并未调配 / 拍卖给集体或公司,任何人 / 企业都能够用自己的 WiFi 设施随便接入。xG 运用的频谱是受权频谱,除获取该频谱的经营商,其余人都无权运用此频谱。

以是,当初人人一关上手机 WiFi,就会即时看到很长很长的无线列表,年夜全体都是 2.4GHz 路由器。这象征着此频段无比拥挤,能够存正在无比多的 noise-like interference 。

这段的意义是,要是其余手艺相反,此频段的手机,WiFi 信噪比会对于比低,这会致使 WiFi 信号遮盖局限放年夜,传输速度较慢。因而,现正在 WiFi 协建都正在扩年夜 5GHz,60GHz 等等烦扰较低的频段。

有辣么长的列表,而 WiFi 的频段是无限的,未必会发生信道资本合作。以是,WiFi 最外围的空口协定是 CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance)。它的详细做法是发送前对于信道做检测,要是信道劳碌,那末等一个随机光阴再发送。但是检测没有是及时的,以是依旧有能够存正在两个路由一同检测到空暇频谱,同时发送数据,这时刻就发生了碰撞题目,会接纳重传的形式再次传输。

CSMA/CA

而 xG 中,由于接入信道是由基站调配的,而且正在调配算法中会思考烦扰要素,以是绝对于比之下,手艺相反的基站遮盖局限会年夜。同时,xG 正在信号传输以前,已被基站调配了专属「路线」,以是没有需求发送前信道检测,对于碰撞重传的请求也很低。

此外一个无关接入的明显分比方是,由于经营商需责备所正在接入,以是 xG 是没有存正在明码的,它们接纳 SIM 卡中的身份识别,经过免费网关免费。而私家 WiFi 一般是需求明码的。

2. 遮盖,WiFi 组网以及挪移通讯收集

上文说到了 WiFi 的遮盖局限一般都邑很低,绝对于比之下基站会由于发射功率高,频段烦扰低,以是遮盖局限年夜的多。

由于收集速度能够会受太多要素影响,以是这全体没有探讨 WiFi 以及 xG 的速度题目,理论上上这二者谁比谁快都是有能够的。

但是譬如公司年夜楼,要是想要扩年夜 WiFi 遮盖局限,以没有便效劳公司员工。这类状况下,单个无路线由器一定是没有行的,遮盖公司年夜楼的单个无路线由器未必会高出国度划定的无线电发射功率,以是需求多个路由器联结组网,譬如一个无路线由器卖力一个房间,同时其余路由器接纳异样的称号,并互相合作,如许造玉成部年夜楼的无线收集。

咱们都晓患上,单节点决议的体系是最高效的体系。也便是说,要是无线收集中,要是存正在多节点合作,最有使劲的形式是有一个全收集的管制器,来资助各个路由器调理以及调配时 / 空 / 频谱资本。

正在 WiFi 收集(WLAN)里, 便是把家庭路由器中聚拢一体的AP(Access Point,接入点)以及 AC(Access Controller,管制器)结合。用 AC 管制全网,并调配资本。

以下图:

WLAN 设想,图来自 su妹妹er 的回覆 - 知乎 https://www.zhihu.com/question/59991119/answer/228596693

那末要是再扩年夜一点呢?

回升到天下局限,单个 AC 明显数据解决速度是没有够的,那末每个地区需求一个相似的 AC,而且各个 AC 之间也需求协共事情,互通有无。这就造成了无线外围网(Core Network)。

而各个 AP 就造成了无线接中计(Radio Access Network)。

经营商的挪移通讯收集,重要由外围网以及接中计两全体构成。

以下图,如许与无路线由器组网(WLAN)是没有是就很像了?

5G 收集构造

从单路由,到公司级的多路由组网,到天下级的基站遮盖,这年夜略便是 WiFi 以及 xG 之间的区分以及分割。

 

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