Diferença entre taxa de bits e taxa de transmissão e suas origens?

Todo mundo parece ter definições diferentes em todos os lugares que olho.

De acordo com meu palestrante:

$R_{bit} = \frac{bits}{time}$

$R_{baud} = \frac{data}{time}$

De acordo com os fabricantes :

$R_{bit} = \frac{data}{time}$

$R_{baud} = \frac{bits}{time}$

Qual é o correto e por quê? Sinta-se à vontade para fornecer as origens do motivo pelo qual ele é definido como tal também.

Pergunta relacionada: link .

Taxa de transmissão é a taxa de tempos de bits individuais ou slots para símbolos . Nem todos os slots carregam necessariamente bits de dados e, em alguns protocolos, um slot pode transportar vários bits. Imagine, por exemplo, quatro níveis de tensão usados ​​para indicar dois bits de cada vez.

Taxa de bits é a taxa na qual os bits de dados reais são transferidos. Isso pode ser menor que a taxa de transmissão porque alguns intervalos de tempo de bit são usados ​​para sobrecarga de protocolo. Também pode ser superior à taxa de transmissão em protocolos avançados que carregam mais de um bit por símbolo.

Por exemplo, considere o protocolo RS-232 comum. Digamos que estamos usando 9600 baud, 8 bits de dados, um bit de parada e nenhum bit de paridade. Um "personagem" transmitido se parece com isso:

Como a taxa de transmissão é de 9600 bits / segundo, cada intervalo de tempo tem 1/9600 segundos = 104 µs de comprimento. O caractere consiste em um bit de início, 8 bits de dados e um bit de parada, para um total de intervalos de tempo de 10 bits. O caractere inteiro leva, portanto, 1,04 ms para transmitir.

No entanto, apenas 8 bits de dados reais são transmitidos durante esse tempo. A taxa de bits efetiva é, portanto, (8 bits) / (1,04 ms) = 7680 bits / segundo.

Se esse fosse um protocolo diferente que, por exemplo, usasse quatro níveis de tensão para indicar dois bits de cada vez com a taxa de transmissão mantida a mesma, haveria 16 bits transferidos para cada caractere. Isso tornaria a taxa de bits 15.360 bits / segundo, na verdade mais alta que a taxa de transmissão.

A taxa de bits da linha é o número de bits por segundo que está sendo movido.

A taxa de bits de dados é o número de bits de informações que estão sendo movidos por segundo.

A taxa de transmissão é o número de símbolos por segundo (Baud é nomeado após Emile Baudot )

A taxa da linha e a taxa da informação podem ser diferentes devido à codificação da linha

Um exemplo de codificação de linha é QAM ; O QAM64 codifica 6 bits por símbolo ($64\ =\ 2^6$), então a taxa de transmissão seria a $\frac {line bit rate} {6}$

Como um exemplo (muito artificial), podemos ver algo assim:

Taxa base = 64000 bits por segundo - essa é a taxa de dados

Linha codificada usando o enquadramento padrão em uma base de 32 bits, adicionando 1 bit de enquadramento por palavra: isso adiciona 2000 bits de enquadramento; portanto, a taxa de linha agora é de 66.000 bits por segundo.

Agora, executamos o QAM16 (codifica 4 bits por símbolo); portanto, a taxa de transmissão (ou taxa de símbolos) = 16,5kBaud

Outra maneira pela qual a taxa de bits da linha e a taxa de dados podem ser diferentes é onde precisamos inserir bits no fluxo de bits, como SDLC .

O símbolo de estrutura SDLC é 01111110 (0x7E) e é usado para o início e o fim do quadro; claramente, não queremos que os campos de dados sejam um símbolo de quadro e sinalizemos erroneamente o início ou o fim de um quadro que tornaria o link inútil.

Para evitar isso, se uma sequência de bits 5 '1' for detectada dentro da seção de carga útil do quadro (que a fonte de transmissão conhece), um zero é inserido no fluxo de bits para evitar um símbolo prematuro do final do quadro. A sobrecarga no canal não é determinística, aliás.

Taxa de transmissão refere-se ao número de "slots" por segundo. Na maioria das formas de comunicação serial, os dados em cada slot são um ou zero. Mas pode-se, por exemplo, transmitir uma tensão indicando um valor entre zero e três, para quatro (vs dois) valores possíveis por slot. Com quatro valores por slot, era possível transmitir dados duas vezes mais rápido do que com os dados normais do modo "binário".

Esse tipo de codificação foi usado nos primeiros dias do telégrafo (quando foram tentados todos os tipos de estratégias estranhas), mas quase nunca é mais feito para comunicações de qualquer distância. Entretanto, às vezes, a codificação em vários níveis ainda é feita dentro dos circuitos integrados do computador, para reduzir o número de fios necessários.