La fréquence porteuse utilisée par le Wi-Fi est de 2,4 GHz, mais la largeur du canal est bien inférieure à cela. Le Wi-Fi peut utiliser des canaux larges de 20 MHz ou 40 MHz et divers schémas de modulation au sein de ces canaux.
Une onde sinusoïdale non modulée à 2,4 GHz consommerait une bande passante nulle, mais elle transmettrait également zéro information. La modulation de l'onde porteuse en amplitude et en fréquence permet de transmettre des données. Plus l'onde porteuse est modulée rapidement, plus elle consommera de bande passante. Si vous modulez une onde sinusoïdale de 2,4 GHz avec un signal de 10 MHz, le résultat consommera 20 MHz de bande passante avec des fréquences allant de 2,39 GHz à 2,41 GHz (somme et différence de 10 MHz et 2,4 GHz).
Désormais, le Wi-Fi n'utilise pas de modulation AM; Le 802.11n prend en charge une large gamme de formats de modulation différents. Le choix du format de modulation dépend de la qualité du canal - par exemple le rapport signal / bruit. Les formats de modulation incluent BPSK, QPSK et QAM. BPSK et QPSK sont des incréments de décalage de phase binaires et en quadrature. QAM est une modulation d'amplitude en quadrature. BPSK et QPSK fonctionnent en décalant la phase de l'onde porteuse de 2,4 GHz. La vitesse à laquelle l'émetteur peut changer la phase de la porteuse est limitée par la largeur de bande du canal. La différence entre BPSK et QPSK est la granularité - BPSK a deux déphasages différents, QPSK en a quatre. Ces différents déphasages sont appelés «symboles» et la largeur de bande du canal limite le nombre de symboles pouvant être transmis par seconde, mais pas la complexité des symboles. Si le rapport signal / bruit est bon (beaucoup de signal, peu de bruit), alors QPSK fonctionnera mieux que BPSK car il déplace plus de bits au même débit de symboles. Cependant, si le SNR est mauvais, alors le BPSK est un meilleur choix car il est moins probable que le bruit inclus avec le signal provoque une erreur du récepteur. Il est plus difficile pour le récepteur de déterminer avec quel décalage de phase un symbole particulier a été transmis lorsqu'il y a 4 déphasages possibles que lorsqu'il n'y en a que 2.
QAM étend QPSK en ajoutant une modulation d'amplitude. Le résultat est un degré de liberté supplémentaire - le signal transmis peut désormais utiliser une gamme de déphasages et de changements d'amplitude. Cependant, plus de degrés de liberté signifient que moins de bruit peut être toléré. Si le SNR est très bon, 802.11n peut utiliser 16-QAM et 64-QAM. Le 16-QAM a 16 combinaisons d'amplitude et de phase différentes tandis que le 64-QAM en a 64. Chaque combinaison de déphasage / amplitude est appelée symbole. En BPSK, un bit est transmis par symbole. Dans QPSK, 2 bits sont transmis par symbole. Le 16-QAM autorise la transmission de 4 bits par symbole, tandis que le 64-QAM autorise 6 bits. La vitesse à laquelle les symboles peuvent être transmis est déterminée par la largeur de bande du canal; Je crois que le 802.11n peut transmettre 13 ou 14,4 millions de symboles par seconde. Avec une bande passante large de 20 MHz et 64-QAM, le 802.11n peut transférer 72 Mbit / sec.
Lorsque vous ajoutez MIMO en plus de cela pour plusieurs flux parallèles et que vous augmentez la largeur du canal à 40 MHz, le débit global peut augmenter à 600 Mbit / sec.
Si vous souhaitez augmenter le débit de données, vous pouvez augmenter la bande passante du canal ou le SNR. La FCC et la spécification limitent la bande passante et la puissance d'émission. Il est possible d'utiliser des antennes directionnelles pour améliorer la force du signal reçu, mais il n'est pas possible de réduire le bruit de fond - si vous pouvez comprendre comment le faire, vous pourriez gagner beaucoup d'argent.