Почему Bluetooth такой медленный, если он использует ту же частоту, что и WiFi?

Bluetooth и Wi-Fi делят одну и ту же частоту. Оба стандарта беспроводной связи работают в Полоса 2.4 ГГц , хотя Wi-Fi также работает в диапазонах 5 ГГц, а вскоре и 6 ГГц. Однако Wi-Fi достигает скоростей в десятки и даже сотни Мбит/с в 2.4 ГГц, но Bluetooth нет. Почему?

Есть два важных фактора, из-за которых Wi-Fi и Bluetooth различаются по радиусу действия и скорости. Первый аспект, который необходимо учитывать, — это мощность, используемая для трансляции каждого сигнала, а второй — пропускная способность, используемая в каждой трансляции для отправки контента.

Почему Bluetooth такой медленный, если он использует ту же частоту, что и WiFi

Мощность Bluetooth обычно меньше, чем у WiFi

Начнем с мощности: чем выше мощность, с которой излучается сигнал, тем больше его диапазон. В случае Wi-Fi, максимальная мощность 0.1 Вт (или 100 мВт) для сетей 2.4 ГГц и до 0.2 Вт (или 200 мВт) для сетей 5 ГГц. в случае Bluetooth скорость варьируется в зависимости от класса. Классы Bluetooth:

  • Класс 1: дальность до 100 метров, средняя мощность 100 мВт.
  • Класс 2: дальность до 20 метров, средняя мощность 2.5 мВт.
  • Класс 3: дальность до 1 метра, средняя мощность 1 мВт
  • Класс 4: дальность до 0.5 метров, средняя мощность 0.5 мВт.

Как мы видим, основной Bluetooth класса 1 сигнал имеет дальность 100 метров с мощностью 100 мВт . Это расстояние аналогично тому, что может достичь сигнал Wi-Fi на частоте 2.4 ГГц, поскольку он работает с той же мощностью 100 мВт. Wi-Fi 5 ГГц, имеющий более ограниченный радиус действия из-за более высокой частоты, потребляет в два раза больше энергии.

Smart TV с Bluetooth (2)

Проблема с Bluetooth заключается в том, что он не всегда работает с мощностью 100 мВт, так как в таких случаях расходуется много заряда батареи. Начиная с Bluetooth 4.0, Мало энергии был интегрирован режим, который позволяет Bluetooth уменьшить мощность используется в том случае, если, например, устройство находится близко. В этих случаях используемая мощность значительно падает, а вместе с ней и диапазон, как мы видим в разных классах. В свою очередь, срок службы батареи увеличивается.

Пропускная способность, еще одна проблема Bluetooth

Однако, если на максимальной мощности он потребляет столько же, сколько WiFi и имеет такой же радиус действия, то почему он медленнее? Здесь играет роль пропускная способность используемых каналов. С WiFi 4 мы находим каналы с 20 МГц пропускной способности, тогда как с WiFi 5 есть каналы до 80 и 160 МГц. С WiFi 6E возможность иметь до 320 МГц каналы открываются. Таким образом, помимо того, что каналы будут намного шире, в будущем даже можно будет использовать несколько каналов одновременно.

В случае с Bluetooth пропускная способность весьма ограничена использованием каналов 1 или 2 МГц . Последние стандарты улучшают скорость, где 4.0 достигает показателей до 32 Мбит/с, а 5.0 и более поздние версии достигают показателей до 50 Mbps . По этой причине Bluetooth очень трудно достичь высоких скоростей передачи, таких как Wi-Fi.