L'Ethernet câblé ne perd pas son avantage.Il existe des normes pour 10Gig Ethernet (802.3ae), 40Gig Ethernet (802.3ba) et 25Gig Ethernet (802.3bq).Ce sont principalement des standards de backbone / backhaul.

Ce n'est pas une comparaison de pommes à pommes pour comparer la technologie de 20 ans (1 Go Ethernet) ou de 25 ans (100 Mb / s «Fast Ethernet») à la dernière technologie sans fil simplement parce que c'est ce quidisponible sur le marché grand public.

Nous voyons maintenant le type MKBHD aller dans une rue avec un téléphone et obtenir plus de 1 Gbps. Un canal Ethernet réservé et blindé devrait sûrement nous donner 1 Tbit / s, n'est-ce pas?

non, pourquoi devrait-il? Le débit de données est fonction du SNR et de la bande passante. (Capacité de Shannon: vous ne pouvez transporter qu'une quantité limitée de bits par seconde sur un support avec une bande passante limitée et une fidélité de signal limitée; les deux s'appliquent à la paire torsadée; c'est impossible à contourner grâce à la recherche; c'est prouvé mathématiquement.)

Vous aurez besoin d'un câble Ethernet blindé qui prend en charge d'énormes bandes passantes (c'est-à-dire des longueurs d'onde allant de mètres à millimètres) pour effectuer des communications en térabit. Ce n'est physiquement pas ainsi que fonctionne la paire torsadée; il y a un caractère passe-bas inhérent qui limite la bande passante utilisable.

C'est pourquoi nous n'avons que des communications térabit / s sur fibre optique: alors que les ondes électromagnétiques sont encore, en raison des fréquences porteuses extrêmement élevées de la lumière, des dizaines de Gigahertz de bande passante sont réalisables.

Notez que faire des liaisons électriques à haut débit (par exemple sur des PCB entre votre carte réseau et votre CPU, ou même Gigabit Ethernet) ou des liaisons optiques nécessite déjà pratiquement toutes les techniques que vous voyez dans les communications sans fil - synchroniseurs, égaliseurs, récupération de phase , codage de canal étendu, modulations plus élevées¹.

Bien sûr, les tarifs que vous obtenez avec un support dédié tel qu'un canal fibre optique ou un guide micro-ondes sur un PCB sont plus élevés que ceux des communications mobiles, simplement en raison des distances plus courtes (donc des pertes plus faibles) et des canaux fiables (un une grande partie du débit du canal dans les communications sans fil est occupé à savoir à quoi ressemble le canal, afin que l'on puisse le corriger au niveau du récepteur).

Votre affirmation "factuelle" est donc tout à fait erronée: vous pouvez certainement obtenir des taux plus élevés sur paire torsadée que sur une liaison micro-ondes;L'Ethernet 10 Gb / s sur paire torsadée est une chose.Mais la complexité du récepteur ne recule pas derrière celle d'un récepteur sans fil, dans ce cas.

Alors pourquoi la transmission sans fil rattrape-t-elle Ethernet en termes de vitesse de transmission?

Le sans fil ne rattrape pas Ethernet en termes de vitesse de transmission, mais il devient suffisamment rapide pour que la plupart des gens n'aient pas besoin d'utiliser des systèmes câblés plus rapides. Cependant, si vous souhaitez acheter des appareils sans fil plus rapides, vérifier les prix des modules Ethernet sur fs.com est instructif:

1. SFP + 10 Gbits: 18,00 $
2. QSFP + 40 Gbit: 39,00 $
3. 100 Gbit QSFP28: 99,00 USD

Pour mettre cela en perspective, une carte Wifi de marque Intel typique coûte quelques dollars de moins qu'un module Ethernet avec une bande passante réelle environ 100 fois supérieure. De ce point de vue, le sans fil n'est pas très rapide.

Cependant, le véritable avantage du sans fil en termes de coût est que la bande passante est partagée entre tous les clients, alors qu'en Ethernet filaire, la bande passante augmente à mesure que le nombre d'appareils augmente. Cela rend les commutateurs Ethernet à haut débit (qui peuvent nécessiter des vitesses de commutation de térabit / s) extrêmement coûteux. Ils ont également des centaines ou des milliers de fois plus de bande passante.

Alors pourquoi la transmission sans fil rattrape-t-elle Ethernet en termes de vitesse de transmission?

De l'argent. Le temps, c'est de l'argent, mais la commodité est de l'argent RÉEL.

Parce que le coût de la vitesse par utilisateur est relativement faible et que la portabilité du sans fil a une valeur presque supérieure au prix. Oui, l'infrastructure permettant de transmettre simultanément des données GHz à des centaines (des milliers?) De téléphones par tour de téléphonie mobile est très coûteuse, mais l'alternative - un câble à fibre optique pour chaque voiture en mouvement sur l'autoroute - est carrément impossible. Ce flux d'argent garanti entraîne ce qui est, si vous arrêtez et réfléchissez vraiment, un développement technologique quasi étranger. Une fois que les gens de la cellule ont développé la technologie et l'illusion du besoin, il est relativement simple de la transmettre aux réseaux domestiques des consommateurs.

Et encore une fois, faire passer des fils est difficile. Surtout dans les maisons. Les murs extérieurs ont une isolation, les murs intérieurs ont le câblage, la plomberie et Dieu sait quoi d'autre, et les cosmétiques, l'esthétique et le budget sont très différents de ce qui est considéré comme normal pour un bâtiment commercial. Pensez à l'inconvénient de déplacer un iPad d'une pièce à l'autre en débranchant et en branchant les câbles. C'est de l'argent, et cet argent entraîne un développement incroyable. En utilisant des puces des années 1980, un routeur sans fil domestique de 30 $ aurait la taille d'un four à micro-ondes et coûterait autant qu'une voiture.

Il y a lieu de débattre sur certains détails. Par exemple, j'ai omis certaines des normes rarement utilisées telles que les 802.11 et 802.11a d'origine, ainsi que certaines des premières normes Ethernet 100 Gbit / s, afin d'obtenir au moins une approximation des vitesses qui étaient assez largement utilisées. , pas des choses qui ont fini par n'être guère plus que des démos technologiques. En fonction de ce que vous avez décidé d'inclure, vous pourriez obtenir un graphique quelque peu différent de celui-ci.

Sous cette réserve, j'obtiens un graphique des vitesses relatives quelque chose comme ceci:

Il me semble que depuis l'introduction du 802.11b, les deux ont suivi assez de près en termes de croissance de la vitesse. Même si c'est sur une échelle logarithmique, il semble qu'Ethernet (en ignorant la période d'avant 1995) a une croissance légèrement plus rapide, mais étant donné le petit nombre de points de données, je ne pense pas non plus qu'il ait un avantage vraiment énorme (notez que c'est-à-dire: Ethernet a un avantage de vitesse à tout moment, mais son avantage de vitesse est resté à peu près constant pendant un certain temps).

Il convient également de noter qu'avec l'augmentation des vitesses, la distance a diminué (pour les deux technologies). Le 802.11 (802.11ad) le plus récent / le plus rapide fonctionne à une fréquence suffisamment élevée pour que sa portée cible soit «d'au moins un mètre», et ne traversera généralement pas du tout les murs. Au moins pour moi, cela semble laisser une place à la question de savoir si nous allons probablement le voir continuer à grandir. Si j'avais été tout à fait juste sur les choses, je l'aurais probablement laissé complètement hors du tableau - l'utilisation réelle semble être extrêmement limitée, au mieux. Même si je l'ai inclus, j'aurais probablement dû réduire la vitesse de moitié (ou plus). Ce que j'ai montré est la variante 8 Gbit / s, mais la plupart des routeurs sans fil que j'ai vus ne font que la variante 4 Gbit / s (bien que la plupart puissent également faire un flux 802.11ac et 802.11n en même temps, ils sont donc là 5,5 à 6 Gbit / s au total).

Une autre remarque: tout cela est basé sur la vitesse maximale théorique supportée par une norme donnée.En termes de vitesse réelle, il semble (du moins pour moi) que le 802.11 est généralement plus lent d'un facteur encore plus grand que le maximum théorique ne l'implique.Avec Ethernet, vous pouvez vous attendre systématiquement à utiliser 80% de la bande passante théorique, mais avec le 802.11, vous avez la chance d'utiliser 50% de la bande passante théorique (et souvent beaucoup moins que cela).

Un avantage majeur de l'Ethernet câblé à certaines fins, auquel l'Ethernet sans fil ne peut jamais rattraper, est que la quantité de bande passante disponible dans un câble ne sera pas affectée par l'utilisation de la bande passante dans d'autres câbles à proximité. Si l'on a 100 clients dans une pièce, chacun parlant à son propre serveur, et que la topologie du câble permet à chaque client de parler à son serveur sans avoir à traverser les câbles utilisés par quelqu'un d'autre, chacune de ces paires client / serveur pourrait avoir juste autant de bande passante que si les 99 autres n'existaient pas. En revanche, si les clients et les serveurs étaient tous dans la même pièce essayant de communiquer sans fil, ils ne pourraient utiliser qu'une petite fraction de la bande passante dont ils disposeraient s'ils étaient seuls.

Un avantage connexe est que les connexions filaires peuvent fournir de la bande passante de manière fiable et fluide, sans problèmes. Bien qu'il soit possible de diffuser de la vidéo sans fil avec un délai relativement court, il n'est pas possible de garantir une livraison à 100% de toutes les images dans une courte fenêtre. En revanche, si l'on utilise une connexion Ethernet filaire dédiée entre un client et un serveur, et si le client et le serveur sont eux-mêmes suffisamment rapides pour gérer le trafic, chaque paquet sera livré en une fraction de milliseconde à compter de son envoi .

Il ne s'agit peut-être pas du tout de mise en réseau, mais des applications utilisant le réseau.Les applications actuellement exécutées sur ces réseaux ne nécessitent pas plus de bande passante.Considérez, Netflix conseille 25 Mbps pour le streaming vidéo 4k.Dans l'espace grand public, cela peut être l'une des applications les plus gourmandes.Puisqu'aucune application grand public n'a besoin de plus de bande passante, il n'y a pas de pression évolutive pour créer des réseaux avec plus de bande passante.En termes de vitesse de téléchargement directe, vous êtes probablement plus limité par le rythme de mise en mémoire tampon du contenu à l'autre extrémité que par votre propre réseau.Encore une fois, une bande passante consommateur plus rapide n'ajoute aucune valeur.Si un jour nous avons des applications qui ont besoin de plus de bande passante, alors je m'attendrais à ce que le filaire et le sans fil (qui ont rattrapé le câble d'ici là) augmentent simultanément leur bande passante pour prendre en charge ces applications.

Il y a un très gros avantage du sans fil par rapport au filaire en ce qui concerne l'atténuation.

Un câble coaxial a une atténuation d'environ X dB / m, tandis qu'une liaison sans fil a une atténuation d'environ 20 dB par décuple de distance (1 / r ^ 2).

C'est déjà payant en faveur du sans fil pour des distances> 100 m.

C'est pourquoi vous ne pourriez jamais faire de liaison par câble filaire de la Terre à la Lune, mais pour une liaison radio sans fil, la NASA l'a déjà fait il y a 50 ans.

Comme d'autres l'ont noté, il existe des normes Ethernet pour une transmission bien supérieure à 1 Go. Cependant, ceux-ci ont une pénétration relativement faible dans autre chose que les installations de centres de données spécialisés.

L'utilisateur domestique moyen, ou l'utilisateur professionnel «de bureau» utilise toujours un câblage Cat5 ou peut-être Cat6. Ce dernier peut théoriquement faire 10G, mais dans la plupart des cas, il ne fonctionne probablement qu'à 1 Go. La raison en est que le coût de la 10G est probablement bien supérieur à son avantage réel. Autrement dit, l'utilisateur moyen de bureau / ordinateur portable, même les utilisateurs «puissants» n'ont tout simplement pas besoin de beaucoup de bande passante tout le temps. Pour les quelques fois au cours du mois / de l'année où ils le font, bien sûr, cela va un peu plus lentement, mais le coût de ce retard est inférieur au coût de leur approvisionnement en 10G.

Comme indiqué ailleurs, les bandes passantes "notées" les plus élevées des technologies sans fil sont partagées entre tous les clients de ce même réseau. Ainsi, la contention peut réduire considérablement la bande passante réelle et disponible pour un client donné. De plus, la surcharge de protocole a tendance à être plus importante pour les réseaux sans fil que pour les réseaux filaires - donc (disons) une connexion sans fil de 1 Go, dédiée à un client, téléchargera en fait des données légèrement plus lentement qu'une connexion filaire de 1 Go (ma règle de base est d'environ 10% surcharge de protocole pour le filaire, et 20% pour le sans fil, mais je suis sans doute inexact). Ainsi, des bandes passantes plus élevées semblent bonnes dans les brochures marketing, mais ne signifient pas nécessairement que c'est ce que vous obtiendrez réellement.

Juste pour travailler un peu plus loin ... La bande passante (et l'équipement pour la fournir) dépend de la demande. À l'heure actuelle au moins, l'utilisateur moyen n'a tout simplement pas besoin de la bande passante d'un simple câble Cat5 / 6, sans parler de la bande passante supplémentaire des normes ultérieures. La plupart des utilisateurs ont juste besoin de télécharger quelques fichiers, peut-être regarder des vidéos et envoyer des e-mails. En tant que tel, "1G suffit à tout le monde", du moins pour le moment. Je suis sûr que lorsque nous commencerons à obtenir des implants cérébraux complets nécessitant plus de bande passante, les normes de câblage et de connexion sembleront le prendre en charge, et avec suffisamment de personnes pour l'acheter, le prix sera suffisamment bas pour qu'il devienne une technologie grand public.

Pendant tout ce temps, même un ménage moyen pourrait consommer complètement la plupart des normes sans fil les plus courantes - simplement en faisant les activités "simples" que j'ai mentionnées ci-dessus avec les téléphones et les ordinateurs portables. Ces personnes voudront absolument une bande passante supplémentaire et chercheront donc à passer à des réseaux sans fil toujours plus rapides pendant au moins quelques années. Une autre solution pour certaines de ces personnes serait d'utiliser plus de points d'accès sans fil pour répartir les utilisateurs entre des canaux qui ne s'influencent pas. Cela fait plus que doubler le coût d'installation, donc la demande de bande passante plus élevée demeure.