Warum hat Wi-Fi so viel mehr Bandbreite als Bluetooth?

Question

Während für eine mögliche Anwendung drahtlose Kommunikationsprotokolle Recherchen stieß ich auf dieser Seite auf Wikipedia, die für Durchsatz listet sowohl Bluetooth und 802.11-Netzwerken: http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_device_bit_rates

Hier ist eine entsprechende Auswahl aus dem Link:

• 1 Mbps - Bluetooth 1.1
• 3 Mbps - Bluetooth 2.0 + EDR
• 24 Mbps - Bluetooth 3.0, Bluetooth 4.0
• 54 Mbps - 802.11a
• 600 Mbps - 802.11n

Warum Bluetooth so wenig Durchsatz im Vergleich muss die Wi-Fi-Standards?

Liegt es daran, dass der vom Leitungsgremium festgelegte Standard absichtlich eine niedrigere Datenübertragungsrate festlegt, damit die Hardwarekosten niedrig bleiben?

Ist es möglich, dass wir eine "Bluetooth 5" mit Bandbreite in der Größenordnung von 802.11a oder 802.11n erhalten, oder gibt es eine bewusste Designentscheidung, die zu niedrigen Übertragungsraten führt (z. B. Geschwindigkeitsreduzierung zugunsten niedriger Leistungsaufnahme))

Edit: um klar zu sein, verstehe ich, dass die aufgeführten Datenraten theoretische Höchstwerte sind und nicht die tatsächliche Weltleistung widerspiegeln.

Answer 1

Es gibt viele Unterschiede zwischen Bluetooth und WiFi-Protokollen, die meisten davon beeinflussen den Durchsatz. Der wichtigste Faktor ist jedoch die Kanalbandbreite. Bluetooth arbeitet mit 1-MHz-Kanälen, während WiFi 20-MHz- und 40-MHz-Kanäle verwendet und damit einen viel besseren Durchsatz bietet. Sowohl BT als auch WiFi haben Energiesparschemata (und viele andere Eigenschaften), die den Durchsatz beeinflussen, aber diese sind sekundär zur Kanalbreite.

Answer 2

Sowohl Bluetooth als auch WLAN [802.11] arbeiten mit ISM-Band 2,4 GHz. zusätzlich WiFi hat eine Version, die auch auf 5 Ghz-Band funktioniert.

1] Warum WiFi mehr Bandbreite oder Geschwindigkeit als Bluetooth hat?

Da WiFi ist mehr Geschwindigkeit als Bluetooth entwickelt. Der Faktor, der den Unterschied macht, ist der Stromverbrauch. Bluetooth ist als eine Technologie konzipiert, die sehr wenig Strom verbraucht. Daher sind die Datenraten in der PHY [physikalische Schicht, die von Bluetooth verwendet wird] beschränkt, um diesen geringen Energieverbrauch zu erreichen. Grundsätzlich verwendet die PHY-Schicht von Bluetooth eine niedrige Datenrate, da eine niedrige Datenrate sehr wenig Strom benötigt.

WiFi ist als ein drahtloser Konkurrent von Ethernet konzipiert. Also Bandbreite [Geschwindigkeit] zählt. Die physikalische Schicht [PHY] von WiFi ist daher auf höhere Datenraten ausgelegt. Höhere Datenraten bedeuten mehr Energie, das bedeutet auch, dass die Akkuleistung Ihres Geräts schneller reduziert wird.

2] Ist es möglich, Bluetooth-5 mit mehr Bandbreite als 802.11-n zu haben?

Absolut möglich, wenn der Bluetooth-Protokollstapel über einem PHY mit höherer Bandbreite platziert wird, erreicht Bluetooth eine höhere Bandbreite.

Es gibt eine Technologie namens AMP [Alternate MAC PHY] als Teil der Bluetooth-Spezifikation 4.0 [wenn mein Speicher korrekt ist], wo der Bluetooth-Protokollstapel oben auf WLAN [802.11] MAC sitzt.Dieser Ansatz sollte das Bluetooth-Bandbreitenproblem lösen. AMP wird heute von vielen Leuten nicht benutzt.

3] PHY Datenraten und erreichbare Datenraten

die beworbenen Raten [54 mbps - 802.11 a] ist der maximale Durchsatz rohe erreichbar bei PHY-Ebene, in den "idealen Kanalbedingungen". Was bedeutet in Labs. normalerweise, wenn wir es in der realen Welt verwenden, wird es Interferenz und so Wiederholungen geben. Dies reduziert die Bandbreite. auch die Protokoll-Stack-Schicht und Anwendungen auf der Oberseite von PHY wird Latenz zusätzlich hinzufügen. In der Regel mit einer leistungsfähigsten Implementierung von 802.11a beträgt der maximal erreichbare Durchsatz auf Anwendungsebene in realen Szenarien etwa 40 MBPS.

Ich hoffe, es hilft. Ich bin glücklich, mehr zu beantworten, wenn Sie mehr Fragen dazu haben.