为什么 Wi-Fi 的带宽比蓝牙大得多？ [关闭]

Question

在研究潜在应用的无线通信协议时，我在维基百科上看到了这个页面，其中列出了蓝牙和 802.11 网络的吞吐率：http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_device_bit_rates

这是来自链接的相关选择：

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

与 Wi-Fi 标准相比，为什么蓝牙的吞吐量如此之低？

仅仅是因为管理机构制定的标准故意设置了较低的数据传输率，以使硬件成本保持在较低水平吗？

我们是否有可能获得带宽约为 802.11a 或 802.11n 的“蓝牙 5”，或者是否有一些经过深思熟虑的设计决定会导致低传输速率（例如，为了低功耗而牺牲速度） ?

编辑：明确地说，我了解列出的数据速率是理论上的最大值，并不反映现实世界的性能。

Answer 1

蓝牙和 WLAN [802.11] 均在 ISM 频段 2.4GHz 上运行。 此外，WiFi 也有一个在 5 Ghz 频段上运行的版本。

1] 为什么 WiFi 的带宽或速度比蓝牙高？

因为 WiFi 的设计速度比蓝牙更快。造成差异的因素是功耗。蓝牙被设计为一种耗电量极低的技术。因此，数据速率在 PHY [蓝牙使用的物理层] 中受到限制，以实现这种低功耗。基本上蓝牙的 PHY 层使用低数据速率，因为低数据速率需要非常少的功率。

WiFi 被设计为以太网的无线竞争对手。所以带宽[速度]很重要。因此 WiFi 的物理层 [PHY] 旨在具有更高的数据速率。更高的数据速率意味着更多的电量，这也意味着您的设备电池电量将更快耗尽。

2] 是否可以让蓝牙 5 的带宽超过 802.11-n？

绝对有可能，如果将蓝牙协议栈放在更高带宽的 PHY 之上，蓝牙将实现更高的带宽。

有一种称为 AMP [备用 MAC PHY] 的技术是蓝牙规范 4.0 [如果我没记错的话] 的一部分，其中蓝牙协议栈位于 WLAN [802.11] MAC 之上。这种方法是为了解决蓝牙的带宽问题。我猜现在很多人都没有使用 AMP。

3] PHY 数据速率和可实现的数据速率

所宣传的速率 [54 mbps - 802.11 a] 是在“理想通道条件”下在 PHY 级别可实现的最大原始吞吐量。这意味着在实验室中。 通常，当我们在现实世界中使用它时，会出现干扰，因此会重试。这将减少带宽。 PHY之上的协议栈层和应用程序也会在其之上增加延迟。通常使用最佳性能的 802.11a 实现，在现实世界场景中可实现的最大应用程序级吞吐量约为 40 MBPS。

希望对您有所帮助。如果您对此有更多问题，我很乐意回答。

Answer 2

蓝牙和 WiFi 协议有很多不同，其中大部分都会影响吞吐量。然而，最重要的因素是信道带宽。蓝牙以 1MHz 信道运行，而 WiFi 使用 20MHz 和 40MHz 信道，有效地提供了更好的吞吐量。 BT 和 WiFi 都具有影响吞吐量的省电方案（和许多其他属性），但这些都是次要的通道宽度。