Es cierto que el USB tiene un mayor ancho de banda que el inalámbrico, pero la pregunta es, ¿por qué el USB tiene un mayor ancho de banda? Además, aunque existen interferencias (ruido) y pérdidas (atenuación), no son la razón principal por la que la conexión inalámbrica es más lenta que la cableada.
La razón principal por la que la conexión inalámbrica es más lenta que la cableada es porque la conexión inalámbrica es un medio compartido.
Enviar señales a través de ondas electromagnéticas (EM) no es realmente fundamentalmente diferente a enviar señales a través de un cable, en lo que respecta a las señales. El factor limitante para el rendimiento de datos ideal es el rango de frecuencias que puede usar (ancho de banda). En un sentido matemático, esto se debe a la naturaleza recíproca del tiempo y la frecuencia. Esa es solo una manera elegante de decir que la frecuencia (f) es una durante el período (T):
[matemáticas] f = \ frac {1} {T} [/ matemáticas]
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¿Por qué el ancho de banda es el factor limitante para la velocidad de datos?
En el procesamiento de señales, a menudo cambiamos entre estas dos formas diferentes de ver las señales. Llamamos a las dos perspectivas dominio de tiempo y dominio de frecuencia. Cualquier señal dada se puede ver tanto en el dominio del tiempo como en el dominio de la frecuencia. Conociendo solo la representación en el dominio del tiempo de una señal, se puede encontrar la representación única en el dominio de la frecuencia, y viceversa.
El punto importante es este: debido a la relación recíproca entre el tiempo y la frecuencia, una señal cuya representación en el dominio del tiempo es un pulso muy corto tendrá una representación en el dominio de la frecuencia que es muy amplia. Es decir, un pulso muy corto consiste en una combinación de un rango muy amplio de frecuencias.
Esta es la razón por la que el ancho de banda (el ancho de la banda del espectro EM que puede usar) es lo que determina qué tan rápido puede enviar datos. Si desea enviar datos más rápido, tendrá que usar pulsos más cortos. Pero si usa pulsos más cortos, su señal se extenderá fuera del rango de frecuencias que puede usar. Si filtra su señal para cortar las frecuencias fuera de ese rango, borrará la señal de manera que los bits adyacentes no se puedan distinguir entre sí a la velocidad que los envía.
¿Por qué las conexiones por cable tienen anchos de banda más grandes que las inalámbricas?
La razón principal por la que la conexión inalámbrica es más lenta es porque es un medio compartido. Si el dispositivo A envía una señal en el cable 1, no afectará al dispositivo B que envía su propia señal en el cable 2. Por lo tanto, ambos dispositivos pueden usar rangos de frecuencia muy amplios (anchos de banda). Sin embargo, si A y B quieren enviar señales inalámbricas en la misma vecindad, tienen que compartir el ancho de banda total disponible para no interferir entre sí. Es como si ambos compartieran un solo cable. WiFi es más lento que USB porque tiene que compartir el espectro con muchos otros dispositivos (TV, radio, teléfonos celulares, etc.). Como resultado, solo está permitido usar un rango estrecho de frecuencias, como lo exige el estándar WiFi de conformidad con las regulaciones de la FCC.
Para obtener más información al respecto, consulte ¿Por qué la transferencia de datos a través de cables es tan rápida?
¿Qué podemos hacer para superar el problema de compartir?
Si no tiene en cuenta la necesidad de compartir, puede hacer que la transferencia inalámbrica sea muy rápida. Sin embargo, si pones una cantidad significativa de energía en tu señal, bloquearás todo lo demás a tu alrededor, lo que no solo es contraproducente, sino ilegal. Sin embargo, es posible utilizar señales de baja potencia para no molestar a otras aplicaciones. Esta es la base del USB inalámbrico, que utiliza una tecnología llamada Ultra-WideBand (UWB) para lograr velocidades de datos comparables a USB 2.0. Esta es típicamente la tecnología detrás de la generación actual de sistemas inalámbricos VGA / HDMI también.
http://en.wikipedia.org/wiki/Wir…
http://en.wikipedia.org/wiki/Ult…
Otra técnica para mitigar el problema de compartir es MIMO. Resulta que si uno o más de sus transceptores tienen múltiples antenas, en realidad puede distinguir la señal de una antena de la de su vecino basándose únicamente en el hecho de que las antenas se transmiten desde puntos en el espacio que están a varias pulgadas de distancia. Eso le permite ejecutar ambas antenas en el mismo rango de frecuencia al mismo tiempo, dividiendo efectivamente el medio inalámbrico compartido en dos o más canales separados (no compartidos). Esta técnica es clave para las velocidades de datos relativamente altas (> 144Mbps) logradas por 802.11n en comparación con 802.11g.
http://en.wikipedia.org/wiki/Mimo