Ancho de banda en comunicación y en física... ¿Velocidad WIFI más rápida?

Ancho de banda en comunicación y en física... ¿Velocidad WIFI más rápida?

Mientras intentaba aumentar la velocidad de mi Internet, me di cuenta de cómo el ancho de banda se entiende de manera diferente en el mundo de las redes. Eso me confunde un poco sobre por qué aumentar el ancho de banda Wifi de 20MHz a 40MHz aumenta la velocidad, como siempre dice la gente (siempre que no haya redes vecinas). Podría estar mal pero mi primera impresión es que la señal PUEDE enviarse dos veces más rápido, pero no es necesario. Simplemente tiene el potencial de utilizar la mitad superior del ancho de banda. ¿Bien? No lo entiendo. Sin embargo, sé por qué FM y onda cuadrada necesitan más ancho de banda en señales y sistemas.

¿Alguien puede explicarme cómo aumenta "físicamente" la velocidad? ¿Por qué se envían más datos con un ancho de banda más amplio? Por favor, nada de la clásica analogía con la tubería de agua o la autopista porque ni siquiera estoy seguro de cómo se comporta el agua o cómo se bombea... ¿O debería la analogía ser que hay más carriles de "alta velocidad" disponibles?

Por cierto, ¿el canal 11 es teóricamente más rápido que el canal 1? ¿Dado que la frecuencia es LIGERAMENTE más alta...?

Respuesta1

En primer lugar, no soy físico ni matemático, así que tome esta respuesta con cautela (técnica). Estoy seguro de que la gente me corregirá si me equivoco;)

La teoría de Fourier nos dice que cualquier señal compleja, como una onda cuadrada que representa bits enviados por el aire, se puede descomponer en señales sinusoidales básicas. Imagine tener dos ondas sinusoidales con diferentes frecuencias. Si los combinas, obtienes una forma más compleja:

Ejemplo de transformada de Fourier

(Autorenlace)

¿Cómo se traduce esto en la transmisión de datos? Si envía pulsos de datos cada vez más rápidos (como en un mayor rendimiento), sus pulsos serán cada vez más cortos. Para generar estos pulsos más cortos a partir de ondas sinusoidales individuales, se necesitarán más formas de onda diferentes que constituyan los componentes individuales que con una señal de bajo rendimiento. Estas diferentes formas de onda tendrán más componentes de frecuencia diferentes (es decir, más ancho de banda en Hz).

El uso de un canal de 40MHz le brindará más frecuencias diferentes (y, por lo tanto, sinusoides) para crear estos trenes de pulsos combinados a partir de canales de 20MHz. Esto le permite tener pulsos cada vez más cortos, aumentando efectivamente el rendimiento de su canal.

Una compensación en la vida real aquí es que necesitaría una ventana de 40MHz libre de interferencias para realizar sus comunicaciones. Si la interferencia en esta ventana más amplia es mayor que en una ventana de 20MHz, usar una ventana de 20MHz aún podría resultar en un mayor rendimiento (como podría haber menos datos corruptos y retransmisiones).

Qué canal WiFi realmente no importaría en un contexto teórico. El único parámetro que vincula las sinusoides y las formas de onda resultantes es el ancho de banda real en Hz. Este ancho de banda es el mismo para el canal 11 que para el canal 1, lo que no da como resultado un mayor rendimiento en el enlace.

información relacionada