在尝试提高互联网速度时,我意识到在网络世界中对带宽的理解有所不同。这让我有点困惑,为什么将 Wifi 带宽从 20MHz 增加到 40MHz 会提高速度,正如人们常说的那样(假设没有相邻网络)。这可能是错误的,但我的第一印象是信号可以以两倍的速度发送,但没有必要。它只是有可能使用带宽的上半部分。对吗?我不明白。但我知道为什么 FM 和方波在信号和系统中需要更多的带宽。
有人能向我解释一下“物理上”速度是如何增加的吗?为什么带宽越大,发送的数据就越多?请不要用经典的水管或高速公路来类比,因为我甚至不确定水是如何流动的,也不知道水是如何被抽取的……或者应该用更多的“高速”车道来类比?
顺便问一下,理论上 11 频道是否比 1 频道快?因为频率略高……?
答案1
首先,我不是物理学家或数学家,所以请谨慎看待这个答案。如果我错了,我相信人们会纠正我的 ;)
傅立叶理论告诉我们,任何复杂信号(例如表示通过无线方式发送的比特的方波)都可以分解为基本的正弦信号。想象一下有两个不同频率的正弦波。如果将它们组合在一起,就会得到更复杂的形状:
(作者关联)
这如何转化为数据传输?如果你发送越来越快的数据脉冲(如更高的吞吐量),你的脉冲就会越来越短。要将这些较短的脉冲从单个正弦波中分离出来,需要比低吞吐量信号更多的不同波形来组成单个分量。这些不同的波形将具有更多不同的频率分量(即,以 Hz 为单位的带宽更大)。
使用 40MHz 信道将为您提供更多不同的频率(因此是正弦波),从而比 20MHz 信道产生这些组合脉冲序列。这允许您获得越来越短的脉冲,从而有效提高信道的吞吐量。
这里的实际权衡是,您需要一个无干扰的 40MHz 窗口来进行通信。如果这个更宽窗口上的干扰高于 20MHz 窗口,那么使用 20MHz 窗口可能仍然会产生更多的吞吐量(因为损坏的数据和重传可能会更少)。
从理论上讲,使用哪个 WiFi 通道并不重要。将正弦波和产生的波形联系在一起的唯一参数是实际带宽(单位为 Hz)。此带宽对于通道 11 和通道 1 是相同的,因此不会导致链路上的吞吐量更高。