¿Qué limita las tasas de transferencia de datos inalámbricos (en comparación con el cableado)?

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Un amigo y yo estábamos discutiendo la posibilidad de cables de video inalámbricos y rápidamente nos dimos cuenta de que el cuello de botella es la tasa actual de transferencia de datos de la tecnología inalámbrica. El enrutador inalámbrico promedio parece tener una salida de aproximadamente 300 Mbps, mientras que un cable HDMI estándar emite aproximadamente 10 Gbps. ¿La interferencia de radio frecuencia, la distancia y la interferencia de material (como las paredes) realmente tienen en cuenta esta enorme diferencia en la velocidad de transferencia de datos máxima? ¿O hay otros factores limitantes de hardware?

    
pregunta Greysquall

1 respuesta

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Física

Específicamente, el Teorema de la información de Shannon , que (libremente) establece que la cantidad de información que puede codificar en una señal es Limitado por el ancho de banda de la señal. En los canales inalámbricos, el ancho de banda está restringido (ver más abajo). En sistemas cableados, el ancho de banda es casi ilimitado (está limitado solo por cuestiones de fabricación y costos hasta 10's de gHz).

Una señal inalámbrica está regulada por el gobierno

Las restricciones gubernamentales ponen severas limitaciones en cuanto al ancho de banda (contiguo) disponible para uso comercial sin licencia. Con la concesión de licencias (miles de millones de dólares), la situación mejora ligeramente, pero sigue sin estar cerca del ancho de banda libre (casi ilimitado) disponible en un cable.

Los canales inalámbricos son propensos al ruido / error

En un nivel alto, es como tener una conversación en una habitación con otras personas habladoras (inalámbrica), en lugar de sostener una taza con una cuerda apretada en la oreja mientras su compañero habla en la taza en el otro extremo (con cable) ).

Los canales inalámbricos pierden información. Para contrarrestar este problema, los canales inalámbricos utilizan esquemas de codificación que permiten la detección de errores y (en algunos casos) la recuperación. En general, los esquemas de codificación de errores requieren escasez (brechas) en las posibilidades de secuencia de datos para que un valor válido no se convierta en un valor válido diferente. Esto necesariamente afecta el rendimiento (más redundancia = menos información única).

Superar los errores, el ruido y la interferencia toman poder

Los microchips inalámbricos, como todos los microchips, están limitados por la cantidad de energía que pueden consumir en un área en particular, una métrica conocida como densidad de potencia. Los canales de cable son menos ruidosos, tienen menos pérdidas y, por lo tanto, son muy eficientes para transmitir y recibir.

En igualdad de condiciones, puede ejecutar un microchip cableado a niveles de potencia mucho más bajos para el mismo ancho de banda. A la inversa, para el mismo nivel de potencia, el transceptor alámbrico se podría sincronizar mucho más rápido.

    
respondido por el DrFriedParts

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