Largura de banda na frequência em bits / s

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Por vezes, vejo largura de banda de, e. cabo ethernet mencionado em hertz em vez de bits / seg. O que isso diz sobre a taxa de transmissão? Pode ser convertido em bits / seg?

Por exemplo:

Se a largura de banda de alguns cabos em hertz é de 20 Mhz, então pode ser assumida como sendo de 20 Mbit / s?

    
por Ryan 21.01.2012 / 17:20

3 respostas

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Um cabo não possui nenhuma taxa de transmissão de bits inerente, enquanto a largura de banda é uma propriedade mensurável. O cabo pode ser considerado como um filtro de baixa passagem. Todos os cabos podem passar DC (f = 0Hz), mas alguns cabos têm perda de sinal na faixa megaHertz, enquanto o cabo coaxial pode ir até a faixa gigaHertz.

Um cabo pode transportar tensão de sinal, que é uma forma contínua (isto é, analógica) de energia elétrica. A tensão não pode ser quantizada, portanto, o cabo não pode transportar dados digitais, a menos que as informações digitais sejam moduladas (ou convertidas) em uma forma de onda para transmissão. A modulação mais simples usada para dados digitais é modulação de amplitude , e é comumente conhecida como níveis digitais ou lógicos. Os níveis lógicos são aceitáveis para circuitos a bordo e cabos de comprimento muito curto. O nível lógico não é usado para cabos de transmissão mais longos porque, embora seja trivalente e barato de implementar, ele usa largura de banda ineficiente e não é energeticamente balanceado (considere o pior caso de uma longa sequência de zeros ou lógicos).

A escolha da modulação é um compromisso baseado nas propriedades de largura de banda e atenuação do cabo e na complexidade dos componentes eletrônicos de transmissão / recepção. A modulação para informação digital pode empregar tanto fase quanto amplitude. A modulação determinará o número de bits transmitidos por símbolo. Por exemplo, o QAM256 pode transmitir 8 bits de dados por um símbolo, mas requer um sofisticado sistema eletrônico de transceptor.

Adendo

what exactly are these cycles if not the rate of bits?

Ciclos de uma onda senoidal pura (ou seja, uma única frequência, apenas a fundamental, sem harmônicos).

Um sinal de dados digital (usando níveis lógicos alto / baixo) teria componentes de freqüência de 10x a 100x a taxa básica de clock. Se você está familiarizado com as séries de Fourier, então você está ciente de que uma onda quadrada é equivalente a uma soma infinita de ondas senoidais de freqüências relacionadas.

A largura de banda é medida em Hertz ou ciclos por segundo. Para cabos típicos, a frequência inferior da banda é DC ou 0HZ, e a freqüência superior seria a freqüência de uma onda senoidal pura de uma determinada tensão que não atenua significativamente (por exemplo, -3dB) em um determinado comprimento de cabo. A atenuação do sinal é uma propriedade intrínseca do cabo; normalmente é tabulada na folha de especificações do cabo como uma função de frequência (onda senoidal pura) e comprimento.

A taxa de transferência (por exemplo, bits por segundo) é estabelecida pela especificação do projeto e é uma função de (pelo menos):

  • tipo e comprimento do cabo,
  • a capacidade & custo de eletrônica do transceptor,
  • design de conector,
  • a modulação escolhida e
  • o protocolo (por exemplo, o Ethernet escolhe potências de 10 (e, em seguida, duplica para full duplex), o SATA escolhe múltiplos de 1500).

Para confiabilidade operacional, a taxa de transferência realmente escolhida pode estar abaixo da taxa máxima teórica.

Um cabo não possui nenhuma taxa de transmissão de bits inerente, enquanto a largura de banda é uma propriedade mensurável. Portanto, não há fórmula de conversão entre os dois números.

    
por 21.01.2012 / 22:25
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Eles não são iguais. Bits por segundo se refere à taxa que os bits de dados passam por uma mídia de transmissão (cabo, rádio ou canal óptico). O hertz do cabo ethernet refere-se à sua capacidade de transportar freqüências altas o suficiente para reproduzir fielmente um sinal ao longo do comprimento do cabo. Quanto melhor o cabo, maior a sua taxa de frequência e mais bits por segundo de sinal codificado que ele pode suportar. Quanto dependerá de outros fatores, como o tipo de sinal usado para transportar os dados e o comprimento da execução do cabo.

    
por 21.01.2012 / 17:54
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Como Wikipedia diz :

the Shannon capacity of a ... line is bandwidth \times \log_2(1 + \frac{P_u}{P_n}), with \frac{P_u}{P_n} the (linear) signal-to-noise ratio.

Portanto, precisamos da segunda característica de linha: SNR para a linha para que a largura de banda de bits por segundo seja capaz de calcular.

    
por 10.04.2015 / 06:13

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