Beim Versuch, die Geschwindigkeit meines Internets zu erhöhen, ist mir gerade aufgefallen, dass Bandbreite in der Netzwerkwelt anders verstanden wird. Das verwirrt mich ein wenig, warum eine Erhöhung der WLAN-Bandbreite von 20 MHz auf 40 MHz die Geschwindigkeit erhöht, wie die Leute immer sagen (vorausgesetzt, es gibt keine benachbarten Netzwerke). Das könnte falsch sein, aber mein erster Eindruck ist, dass das Signal doppelt so schnell gesendet werden KANN, aber nicht muss. Es besteht nur das Potenzial, die obere Hälfte der Bandbreite zu nutzen. Stimmt's? Ich verstehe es nicht. Ich weiß jedoch, warum FM und Rechteckwellen mehr Bandbreite in Signalen und Systemen benötigen.
Kann mir bitte jemand erklären, wie sich die Geschwindigkeit „physisch“ erhöht? Warum werden bei größerer Bandbreite mehr Daten gesendet? Bitte keine klassische Analogie mit Wasserleitungen oder Autobahnen, denn ich bin mir nicht einmal sicher, wie sich das Wasser verhält oder wie es gepumpt wird … Oder sollte die Analogie lauten, dass mehr „Hochgeschwindigkeitsspuren“ zur Verfügung stehen?
Übrigens, ist Kanal 11 theoretisch schneller als Kanal 1? Da die Frequenz ETWAS höher ist...?
Antwort1
Erstens bin ich weder Physiker noch Mathematiker, also nehmen Sie diese Antwort mit einer (technischen) Vorsicht. Ich bin sicher, dass die Leute mich korrigieren werden, wenn ich falsch liege ;)
Die Fouriertheorie besagt, dass jedes komplexe Signal, beispielsweise eine Rechteckwelle, die über Funk gesendete Bits darstellt, in einfache Sinussignale zerlegt werden kann. Stellen Sie sich zwei Sinuswellen mit unterschiedlichen Frequenzen vor. Wenn Sie sie kombinieren, erhalten Sie eine komplexere Form:
(AutorVerknüpfung)
Wie lässt sich das auf die Datenübertragung übertragen? Wenn Sie immer schnellere Datenimpulse senden (also einen höheren Durchsatz erzielen), werden Ihre Impulse immer kürzer. Um diese kürzeren Impulse aus einzelnen Sinuswellen zu erzeugen, sind mehr verschiedene Wellenformen erforderlich, die die einzelnen Komponenten bilden, als bei einem Signal mit geringem Durchsatz. Diese verschiedenen Wellenformen haben mehr verschiedene Frequenzkomponenten (d. h. mehr Bandbreite in Hz).
Bei Verwendung eines 40-MHz-Kanals erhalten Sie mehr verschiedene Frequenzen (und damit Sinuskurven), aus denen Sie diese kombinierten Impulsfolgen erstellen können, als bei 20-MHz-Kanälen. Dadurch können Sie immer kürzere Impulse erhalten und so den Durchsatz Ihres Kanals effektiv steigern.
Ein realer Kompromiss besteht hier darin, dass Sie für Ihre Kommunikation ein störungsfreies 40-MHz-Fenster benötigen. Wenn die Störungen in diesem breiteren Fenster höher sind als in einem 20-MHz-Fenster, kann die Verwendung eines 20-MHz-Fensters dennoch zu einem höheren Durchsatz führen (da es weniger beschädigte Daten und erneute Übertragungen geben könnte).
In einem theoretischen Kontext wäre es eigentlich egal, welcher WLAN-Kanal verwendet wird. Der einzige Parameter, der die Sinuskurven und die daraus resultierenden Wellenformen miteinander verbindet, ist die tatsächliche Bandbreite in Hz. Diese Bandbreite ist für Kanal 11 dieselbe wie für Kanal 1, was nicht zu einem höheren Durchsatz auf der Verbindung führt.