这一直困扰着我一段时间。我在大学时代参加了几门无线传输课程,众所周知,无线传输很难。部分是因为它是一个共享通道,物理对象可能会挡道,空气会造成相当多的损失,等等。
那么为什么无线传输在传输速度上会赶上以太网呢?
我们在这段视频中看到 MKBHD带着手机去某条街上,速度超过了 1Gbps。当然,保留和屏蔽的以太网通道应该给我们 1Tbps 对吧?
我觉得我们在以太网方面的尝试还不够。是这样吗?
这一直困扰着我一段时间。我在大学时代参加了几门无线传输课程,众所周知,无线传输很难。部分是因为它是一个共享通道,物理对象可能会挡道,空气会造成相当多的损失,等等。
那么为什么无线传输在传输速度上会赶上以太网呢?
我们在这段视频中看到 MKBHD带着手机去某条街上,速度超过了 1Gbps。当然,保留和屏蔽的以太网通道应该给我们 1Tbps 对吧?
我觉得我们在以太网方面的尝试还不够。是这样吗?
有线以太网并没有失去它的优势。有针对 10Gig 以太网 (802.3ae)、40Gig 以太网 (802.3ba) 和 25Gig 以太网 (802.3bq) 的标准。这些主要是骨干/回程标准。
将 20 年前的(1 Gb 以太网)或 25 年前的(100 Mb/s“快速以太网”)技术与最新的无线技术进行比较,这并不是一个苹果对苹果的比较,仅仅因为这是可用的消费市场。
我们现在看到 MKBHD 家伙带着电话去某条街并获得超过 1Gbps 的速度。Surly 一个保留和屏蔽的以太网通道应该给我们 1Tbps 对吗?
不,为什么要这样?数据速率是 SNR 和带宽的函数。(香农容量:您只能在有限带宽和有限信号保真度的介质上每秒传输有限数量的比特;两者都适用于双绞线;这是无法通过研究规避的;它已在数学上得到证明。)
您需要支持巨大带宽(即波长从米到毫米)的屏蔽以太网电缆来进行太比特通信。这在物理上不是双绞线的工作方式。它有一个固有的低通特性,限制了可用带宽。
这就是为什么我们只能通过光纤进行太比特/秒的通信:虽然仍然是电磁波,但由于光的载波频率极高,可以实现数十吉赫的带宽。
请注意,进行高速电气(例如,在您的网卡和 CPU 之间的 PCB 上,甚至是千兆以太网)或光链路基本上已经需要您在无线通信中看到的所有技术——同步器、均衡器、相位恢复、扩展信道编码,更高的调制¹。
当然,使用专用介质(例如 PCB 上的光纤通道或微波导)获得的速率要高于移动通信,这仅仅是因为距离更短(因此损耗更低)和可靠的通道(很多无线通信中的信道速率被占用来了解信道的样子,以便可以在接收器处纠正它)。
因此,您的“事实”声明是完全错误的:您当然可以通过双绞线获得更高的速率,然后通过某些微波链路获得更高的速率;双绞线上的 10 Gb/s 以太网是一回事。但在这种情况下,接收器的复杂性并不落后于无线接收器。
那么,为什么无线传输在传输速度上会赶上以太网呢?
无线在传输速度方面没有赶上以太网,但它变得足够快,大多数人不需要使用更快的有线系统。但是,如果您想购买速度更快的无线设备,在 fs.com 上查看以太网模块的价格会很有帮助:
因此,从这个角度来看,一个典型的英特尔品牌 Wifi 卡的成本比一个实际带宽大约 100 倍的以太网模块便宜几美元。从这个角度来看,无线并不是很快。
然而,无线在成本方面的真正优势在于带宽在所有客户端之间共享,而在有线以太网中,带宽随着设备数量的增加而增加。这使得高速以太网交换机(可能需要太比特/秒的交换速度)极其昂贵。它们还具有成百上千倍的带宽。
那么,为什么无线传输在传输速度上会赶上以太网呢?
钱。时间就是金钱,但便利是真正的金钱。
因为每用户的速度成本相对较低,而且因为无线的便携性具有几乎超出价格的价值。是的,将 GHz 数据同时传输到每个蜂窝塔的数百(数千?)电话的基础设施确实很昂贵,但替代方案 - 一条连接高速公路上每辆移动汽车的光纤电缆 - 是完全不可能的。如果您停下来认真思考一下,这种有保证的资金流将推动近乎外星人的技术发展。一旦细胞人们开发了技术,并产生了需求的错觉,将其渗透到消费者家庭网络就相对简单了。
再一次,走线很难。尤其是在家里。外墙有绝缘层,内墙有电线、管道,天知道还有什么,而且化妆品、美学和预算与商业建筑的正常情况有很大不同。想想通过拔下和插入电缆将 ipad 从一个房间移动到另一个房间的不便。那就是金钱,而金钱推动了惊人的发展。使用 1980 年代的芯片,一个 30 美元的家用无线路由器将有微波炉那么大,成本却和一辆汽车一样高。