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通信と物理学の帯域幅...より速いWIFI速度?

インターネットの速度を上げようとしているときに、ネットワークの世界で帯域幅がどのように異なって理解されているかに気づきました。それは、人々がいつも言うように、Wifi帯域幅を20MHzから40MHzに増やすと速度が上がる理由と少し混乱します(隣接するネットワークがない場合)。間違っているかもしれませんが、私の第一印象は、信号を2倍速く送信できるということですが、必須ではありません。帯域幅の上半分を使用する可能性があります。正しい?わかりません。 FMと方形波が信号とシステムでより多くの帯域幅を必要とする理由を私は知っています。

誰かが「物理的に」速度がどのように増加するかを私に説明できますか?より多くのデータがより広い帯域幅で送信されるのはなぜですか?古典的な水道管や高速道路の例えはありません。水がどのように振る舞うのか、水がどのように汲み上げられるのかさえわかりません...それとも、もっと「高速」レーンを利用できるのでしょうか。

ところで、チャネル11は理論的にチャネル1よりも高速ですか?周波数が少し高いので…?

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まず第一に、私は物理学者でも数学者でもないので、この答えを(技術的な)塩の粒でとってください。私が間違っていれば、人々は私を訂正すると確信しています;)

フーリエ理論によると、無線で送信されるビットを表す方形波のような複雑な信号は、基本的な正弦波信号に分解できます。周波数の異なる2つの正弦波があると想像してみてください。それらを組み合わせると、より複雑な形状になります。

Example of Fourier transform

(作成者 リンク

これはどのようにデータ送信に変換されますか? (スループットが高い場合のように)データのパルスをどんどん速く送信すると、パルスはどんどん短くなります。個々の正弦波からこれらの短いパルスを作成するには、低スループット信号の場合よりも、個々のコンポーネントを構成するより多くの異なる波形が必要になります。これらの異なる波形は、より多くの異なる周波数成分を持ちます(つまり、Hz単位のより多くの帯域幅)。

40MHzチャネルを使用すると、20MHzチャネルよりも多くの異なる周波数(したがって正弦波)が得られ、これらの結合されたパルス列が作成されます。これにより、パルスをどんどん短くすることができ、チャネルのスループットを効果的に向上させることができます。

ここでの実際のトレードオフは、通信を行うために干渉のない40MHzウィンドウが必要になることです。この広いウィンドウでの干渉が20MHzウィンドウよりも高い場合でも、20MHzウィンドウを使用するとスループットが向上する可能性があります(破損したデータと再送信が少なくなる可能性があります)。

理論的な文脈では、どのWiFiチャネルは実際には重要ではありません。正弦波と結果の波形をリンクする唯一のパラメーターは、Hz単位の実際の帯域幅です。この帯域幅は、チャネル11の場合とチャネル1の場合で同じであり、リンクのスループットが高くなることはありません。

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mtak