Kabelgebundenes Ethernet verliert seinen Vorteil nicht.Es gibt Standards für 10Gig Ethernet (802.3ae), 40Gig Ethernet (802.3ba) und 25Gig Ethernet (802.3bq).Dies sind in erster Linie Backbone- / Backhaul-Standards.

Es ist kein Vergleich von Äpfeln zu Äpfeln, um die 20 Jahre alte (1 Gbit Ethernet) oder 25 Jahre alte (100 Mbit / s "Fast Ethernet") Technologie mit der neuesten drahtlosen Technologie zu vergleichen, nur weil dies der Fall istauf dem Verbrauchermarkt erhältlich.

Wir sehen jetzt, wie der MKBHD-Typ mit einem Telefon auf eine Straße geht und über 1 Gbit / s kommt. Sicherlich sollte ein reservierter und abgeschirmter Ethernet-Kanal 1 TBit / s liefern, oder?

Nein, warum sollte es? Die Datenrate ist eine Funktion des SNR und der Bandbreite. (Shannon-Kapazität: Sie können nur eine begrenzte Anzahl von Bits pro Sekunde über ein Medium mit begrenzter Bandbreite und begrenzter Signaltreue transportieren. Beides gilt für Twisted Pair. Dies kann durch Forschung nicht umgangen werden. Es ist mathematisch bewiesen.)

Für die Terabit-Kommunikation benötigen Sie ein abgeschirmtes Ethernet-Kabel, das enorme Bandbreiten unterstützt (dh Wellenlängen von Metern bis zu Millimetern). So funktioniert Twisted Pair physikalisch nicht. Es gibt einen inhärenten Tiefpass, der die nutzbare Bandbreite begrenzt.

Deshalb haben wir nur Terabit / s-Kommunikation über Glasfaser: Während aufgrund der extrem hohen Trägerfrequenz des Lichts immer noch elektromagnetische Wellen auftreten, sind Dutzende von Gigahertz Bandbreite erreichbar.

Beachten Sie, dass für hochfrequente elektrische (z. B. auf Leiterplatten zwischen Ihrer Netzwerkkarte und Ihrer CPU oder sogar Gigabit-Ethernet) oder optischen Verbindungen bereits alle Techniken erforderlich sind, die Sie in drahtlosen Kommunikationen sehen - Synchronisierer, Equalizer, Phasenwiederherstellung , umfangreiche Kanalcodierung, höhere Modulationen¹.

Natürlich sind die Raten, die Sie mit einem dedizierten Medium wie einem Glasfaserkanal oder einer Mikrowellenführung auf einer Leiterplatte erhalten, höher als bei Mobilkommunikation, einfach aufgrund kürzerer Entfernungen (daher geringerer Verluste) und zuverlässiger Kanäle (a Ein Großteil der Rate des Kanals in drahtlosen Kommunikationen ist damit beschäftigt, herauszufinden, wie der Kanal aussieht, damit man ihn am Empfänger korrigieren kann.

Ihre "sachliche" Behauptung ist daher eindeutig falsch: Sie können mit Sicherheit höhere Raten über Twisted Pair erzielen als über eine Mikrowellenverbindung;10 Gb / s Ethernet über Twisted Pair ist eine Sache.In diesem Fall steht die Komplexität des Empfängers jedoch nicht hinter der eines drahtlosen Empfängers zurück.

Warum holt die drahtlose Übertragung bei thermischen Übertragungsgeschwindigkeiten das Ethernet ein?

Wireless holt Ethernet in Bezug auf die Übertragungsgeschwindigkeit nicht ein, aber es wird schnell genug, dass die meisten Menschen keine schnelleren kabelgebundenen Systeme verwenden müssen. Wenn Sie jedoch schnellere drahtlose Geräte kaufen möchten, sollten Sie die Preise für Ethernet-Module auf fs.com überprüfen:

1. 10 gbit SFP +: 18,00 USD
2. 40 gbit QSFP +: 39,00 USD
3. 100 gbit QSFP28: 99,00 USD
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Um das ins rechte Licht zu rücken: Eine typische Wifi-Karte der Marke Intel kostet ein paar Dollar weniger als ein Ethernet-Modul mit einer etwa 100-mal höheren realen Bandbreite. Unter diesem Gesichtspunkt ist drahtlos nicht sehr schnell.

Der eigentliche Vorteil von Wireless in Bezug auf die Kosten besteht jedoch darin, dass die Bandbreite von allen Clients gemeinsam genutzt wird, während im kabelgebundenen Ethernet die Bandbreite mit zunehmender Anzahl von Geräten zunimmt. Dies macht Hochgeschwindigkeits-Ethernet-Switches (für die möglicherweise Terabit / s-Schaltgeschwindigkeiten erforderlich sind) extrem teuer. Sie haben auch hunderte oder tausende Male mehr Bandbreite.

Warum holt die drahtlose Übertragung bei thermischen Übertragungsgeschwindigkeiten das Ethernet ein?

Geld. Zeit ist Geld, aber Bequemlichkeit ist WIRKLICHES Geld.

Weil die Geschwindigkeit pro Benutzer relativ niedrig ist und weil die Portabilität von Wireless einen Wert hat, der fast über dem Preis liegt. Ja, die Infrastruktur, um GHz-Daten gleichzeitig auf Hunderte (Tausende?) Telefone pro Mobilfunkmast zu übertragen, ist sehr teuer, aber die Alternative - ein Glasfaserkabel zu jedem fahrenden Auto auf der Autobahn - ist absolut unmöglich. Dieser garantierte Geldfluss treibt eine nahezu fremdtechnologische Entwicklung an, wenn Sie aufhören und wirklich darüber nachdenken. Sobald die Zellleute die Technologie und die Illusion der Notwendigkeit entwickelt haben, ist es relativ einfach, sie auf die Heimnetzwerke der Verbraucher zu übertragen.

Und wieder ist es schwierig, Drähte zu verlegen. Besonders in Häusern. Außenwände haben Isolierung, Innenwände haben Verkabelung, Sanitär und Gott weiß was noch, und die Kosmetik, Ästhetik und das Budget unterscheiden sich sehr von dem, was für ein Geschäftshaus als normal angesehen wird. Denken Sie an die Unannehmlichkeiten beim Bewegen eines iPad von Raum zu Raum, indem Sie die Kabel abziehen und anschließen. Das ist Geld, und dieses Geld treibt eine erstaunliche Entwicklung an. Mit Chips aus den 1980er Jahren hätte ein WLAN-Router für 30 US-Dollar die Größe eines Mikrowellenofens und würde so viel kosten wie ein Auto.

Es gibt Raum für Streitigkeiten über einige Details. Zum Beispiel habe ich einige der selten verwendeten Standards wie die ursprünglichen 802.11 und 802.11a sowie einige der frühen 100-GBit / s-Ethernet-Standards weggelassen, um zumindest eine Annäherung an die Geschwindigkeiten zu erreichen, die ziemlich häufig verwendet wurden , nicht Dinge, die so wenig mehr endeten als Technologiedemos. Abhängig davon, was Sie aufgenommen haben, können Sie ein etwas anderes Diagramm als dieses erhalten.

Mit dieser Maßgabe erhalte ich eine grafische Darstellung der relativen Geschwindigkeiten wie folgt:

Das sieht für mich so aus, als hätten die beiden seit der Einführung von 802.11b ziemlich genau in Bezug auf das Geschwindigkeitswachstum verfolgt. Obwohl dies logarithmisch ist, sieht es so aus, als ob Ethernet (ohne Berücksichtigung des Zeitraums vor 1995) ein geringfügig schnelleres Wachstum aufweist. Angesichts der geringen Anzahl von Datenpunkten glaube ich jedoch nicht, dass beide einen wirklich massiven Vorteil haben (beachten Sie, dass ist zu sagen: Ethernet hat zu jeder Zeit einen Geschwindigkeitsvorteil, aber sein Geschwindigkeitsvorteil ist seit einiger Zeit ungefähr konstant geblieben.

Es ist auch erwähnenswert, dass mit zunehmender Geschwindigkeit die Entfernung abgenommen hat (für beide Technologien). Der neueste / schnellste 802.11 (802.11ad) arbeitet mit einer Frequenz, die hoch genug ist, dass sein Zielbereich "mindestens einen Meter" beträgt und im Allgemeinen überhaupt nicht durch Wände geht. Zumindest für mich scheint das Raum für Fragen zu lassen, ob wir wahrscheinlich sehen werden, dass es weiter wächst. Wenn ich in Bezug auf die Dinge völlig fair wäre, hätte ich es wahrscheinlich ganz aus der Tabelle gestrichen - die tatsächliche Verwendung scheint bestenfalls äußerst begrenzt zu sein. Selbst wenn ich es aufgenommen hätte, hätte ich die Geschwindigkeit wahrscheinlich halbieren sollen (oder so). Was ich gezeigt habe, ist die 8-Gbit / s-Variante, aber die meisten WLAN-Router, die ich gesehen habe, machen nur die 4-Gbit / s-Variante (obwohl die meisten auch gleichzeitig einen 802.11ac- und einen 802.11n-Stream ausführen können, also gibt es sie 5,5-6 Gbit / s insgesamt).

Ein weiterer Hinweis: Dies alles basiert auf der theoretischen Höchstgeschwindigkeit, die von einem bestimmten Standard unterstützt wird.In Bezug auf die tatsächliche Geschwindigkeit scheint 802.11 (zumindest für mich) in der Regel um einen noch größeren Faktor langsamer zu sein, als das theoretische Maximum impliziert.Mit Ethernet können Sie routinemäßig damit rechnen, 80% der theoretischen Bandbreite zu nutzen, aber mit 802.11 können Sie sich glücklich schätzen, 50% der theoretischen (und oft wesentlich geringeren) Bandbreite zu nutzen.

Ein Hauptvorteil von kabelgebundenem Ethernet für einige Zwecke, zu denen kabelloses Ethernet niemals aufholen kann, besteht darin, dass die in einem Kabel verfügbare Bandbreite nicht durch die Bandbreitennutzung in anderen Kabeln in der Nähe beeinflusst wird. Wenn sich in einem Raum 100 Clients befinden, die jeweils mit ihrem eigenen Server kommunizieren, und die Kabeltopologie es jedem Client ermöglicht, mit seinem Server zu kommunizieren, ohne Kabel verlegen zu müssen, die von anderen Personen verwendet werden, kann jedes dieser Client / Server-Paare genau das haben so viel Bandbreite, als ob die anderen 99 nicht existieren würden. Wenn sich die Clients und Server alle im selben Raum befinden und versuchen, drahtlos zu kommunizieren, können sie nur einen kleinen Teil der Bandbreite nutzen, die ihnen zur Verfügung steht, wenn sie alleine wären.

Ein damit verbundener Vorteil besteht darin, dass Kabelverbindungen ohne Probleme zuverlässig und reibungslos Bandbreite liefern können. Obwohl es möglich ist, Videos mit relativ kurzer Verzögerung drahtlos zu streamen, ist es nicht möglich, eine 100% ige Lieferung aller Frames innerhalb eines kurzen Fensters zu gewährleisten. Wenn dagegen eine dedizierte kabelgebundene Ethernet-Verbindung zwischen einem Client und einem Server verwendet wird und Client und Server selbst schnell genug sind, um den Datenverkehr zu verarbeiten, wird jedes Paket innerhalb eines Bruchteils einer Millisekunde nach dem Versand zugestellt .

Vielleicht geht es überhaupt nicht um das Netzwerk, sondern um die Anwendungen, die das Netzwerk verwenden.Die Anwendungen, die derzeit in diesen Netzwerken ausgeführt werden, benötigen keine größere Bandbreite.Bedenken Sie, Netflix empfiehlt 25 Mbit / s für 4k-Video-Streaming.Im Consumer-Bereich kann dies eine der hungrigsten Anwendungen sein.Da es keine Verbraucheranwendungen gibt, die mehr Bandbreite benötigen, besteht kein evolutionärer Druck, Netzwerke mit mehr Bandbreite aufzubauen.In Bezug auf die direkte Download-Geschwindigkeit sind Sie wahrscheinlich stärker durch das Tempo der Inhaltspufferung am anderen Ende eingeschränkt als durch Ihr eigenes Netzwerk.Auch hier bringt eine schnellere Consumer-Bandbreite keinen Mehrwert.Wenn wir eines Tages Anwendungen haben, die mehr Bandbreite benötigen, würde ich erwarten, dass sowohl kabelgebundene als auch kabellose Anwendungen (die bis dahin kabelgebunden sind) gleichzeitig ihre Bandbreite erhöhen, um diese Anwendungen zu unterstützen.

In Bezug auf die Dämpfung gibt es einen wirklich großen Vorteil von Wireless gegenüber Wired.

Ein drahtgebundenes Koaxialkabel hat eine Dämpfung von ~ X dB / m, während eine drahtlose Verbindung eine Dämpfung von ~ 20 dB pro zehnfacher Entfernung (1 / r ^ 2) aufweist.

Dies zahlt sich bereits für Entfernungen> 100 m zugunsten von Wireless aus.

Aus diesem Grund könnten Sie niemals eine Kabelverbindung von der Erde zum Mond herstellen, aber für eine drahtlose Funkverbindung hat die NASA dies bereits vor 50 Jahren getan.

Wie andere angemerkt haben, gibt es Ethernet-Standards für eine Übertragung von weit über 1 GB. Diese dringen jedoch relativ wenig in andere als spezialisierte Rechenzentrumsinstallationen ein.

Der durchschnittliche Heimanwender oder Geschäftsbenutzer verwendet immer noch Cat5- oder Cat6-Kabel. Letzteres kann theoretisch 10G, läuft aber in den meisten Fällen wahrscheinlich nur mit 1 GB. Der Grund dafür ist, dass die Kosten für 10G wahrscheinlich weitaus höher sind als der tatsächliche Nutzen. Das heißt, der durchschnittliche Desktop- / Laptop-Benutzer, selbst die "Power" -Benutzer, benötigen einfach nicht immer so viel Bandbreite. Für die wenigen Male im Monat / Jahr, in denen dies der Fall ist, geht es zwar etwas langsamer, aber die Kosten für diese Verzögerung sind geringer als die Kosten für die Bereitstellung von 10 G für sie.

Wie an anderer Stelle erwähnt, werden die höher "bewerteten" Bandbreiten der drahtlosen Technologien von allen Clients in demselben Netzwerk gemeinsam genutzt. Auf diese Weise kann ein Konflikt die tatsächliche verfügbare Bandbreite für einen bestimmten Client drastisch reduzieren. Darüber hinaus besteht für drahtlose Netzwerke im Vergleich zu kabelgebundenen Netzwerken tendenziell ein größerer Protokollaufwand. Wenn Sie also beispielsweise eine 1-GB-Funkverbindung für einen Client verwenden, werden Daten tatsächlich etwas langsamer heruntergeladen als bei einer 1-GB-Kabelverbindung (meine Faustregel lautet etwa 10% Protokoll-Overhead für drahtgebundene Geräte und 20% für drahtlose Geräte, aber ich bin dort zweifellos ungenau. Daher sehen höhere Bandbreiten in Marketingbroschüren gut aus, bedeuten aber nicht unbedingt, dass Sie diese tatsächlich erhalten.

Nur um den Punkt etwas weiter zu bearbeiten ... Die Bandbreite (und die Ausrüstung, um sie bereitzustellen) ist bedarfsabhängig. Zumindest im Moment benötigt der durchschnittliche Benutzer einfach nicht die Bandbreite eines einfachen Cat5 / 6-Kabels, geschweige denn die zusätzliche Bandbreite späterer Standards. Die meisten Benutzer müssen nur ein paar Dateien herunterladen, vielleicht einige Videos ansehen und einige E-Mails senden. Daher ist "1G für jeden genug", zumindest im Moment. Ich bin mir sicher, wenn wir anfangen, Vollhirnimplantate zu bekommen, die mehr Bandbreite benötigen, werden die Verkabelungs- und Verbindungsstandards dies zu unterstützen scheinen, und wenn genügend Leute es kaufen, wird der Preis niedrig genug sein, dass es zur Verbrauchertechnologie wird.

Währenddessen könnte sogar der durchschnittliche Haushalt viele der gängigsten drahtlosen Standards vollständig konsumieren - nur indem er die oben erwähnten "einfachen" Aktivitäten mit Telefonen und Laptops ausführt. Diese Leute werden unbedingt zusätzliche Bandbreite wollen und werden daher versuchen, zumindest für einige weitere Jahre ein Upgrade auf immer schnellere drahtlose Netzwerke durchzuführen. Eine andere Lösung für einige dieser Personen wäre die Verwendung von mehr Wireless Access Points, um Benutzer auf Kanäle aufzuteilen, die sich nicht gegenseitig beeinflussen. Dies verdoppelt jedoch die Installationskosten mehr als, sodass die Nachfrage nach höherer Bandbreite bestehen bleibt.