¿Diferencia entre velocidad de bits y velocidad de transmisión y sus orígenes?

Todo el mundo parece tener diferentes definiciones en todas partes donde miro.

Según mi profesor:

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

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

Según los fabricantes :

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

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

¿Cuál es el correcto y por qué? Siéntase libre de dar el origen de por qué se define como tal también.

Pregunta relacionada: enlace .

La tasa de baudios es la tasa de tiempos de bits individuales o ranuras para símbolos . No todas las ranuras necesariamente transportan bits de datos, y en algunos protocolos, una ranura puede transportar múltiples bits. Imagine, por ejemplo, cuatro niveles de voltaje utilizados para indicar dos bits a la vez.

La velocidad de bits es la velocidad a la que se transfieren los bits de datos reales. Esto puede ser menor que la velocidad en baudios porque se utilizan algunos intervalos de tiempo de bits para la sobrecarga del protocolo. También puede ser mayor que la velocidad de transmisión en protocolos avanzados que transportan más de un bit por símbolo.

Por ejemplo, considere el protocolo RS-232 común. Digamos que estamos usando 9600 baudios, 8 bits de datos, un bit de parada y ningún bit de paridad. Un "personaje" transmitido se ve así:

Como la velocidad de transmisión es de 9600 bits / segundo, cada intervalo de tiempo es 1/9600 segundos = 104 µs de largo. El carácter consta de un bit de inicio, 8 bits de datos y un bit de parada, para un total de intervalos de tiempo de 10 bits. Por lo tanto, el carácter completo tarda 1.04 ms en transmitirse.

Sin embargo, solo se transmiten 8 bits de datos reales durante este tiempo. Por lo tanto, la velocidad de bits efectiva es (8 bits) / (1.04 ms) = 7680 bits / segundo.

Si se tratara de un protocolo diferente que, por ejemplo, utilizara cuatro niveles de voltaje para indicar dos bits a la vez con la velocidad en baudios igual, entonces se transferirían 16 bits a cada carácter. Eso haría que la velocidad de bits sea de 15.360 bits / segundo, en realidad más alta que la velocidad de transmisión.

La velocidad de bits de línea es el número de bits por segundo que se mueve.

La velocidad de transmisión de datos es el número de bits de información que se mueven por segundo.

La velocidad en baudios es el número de símbolos por segundo (Baud se llama así por Emile Baudot )

La velocidad de línea y la velocidad de información pueden ser diferentes debido a la codificación de línea

$64\ =\ 2^6$$\frac {line bit rate} {6}$

Como ejemplo (muy artificial) podríamos ver algo como esto:

Velocidad base = 64000 bits por segundo: esta es la velocidad de datos

Línea codificada usando el encuadre estándar en una base de 32 bits que agrega 1 bit de encuadre por palabra: esto agrega 2000 bits de encuadre, por lo que la velocidad de la línea ahora es de 66,000 bits por segundo.

Ahora realizamos QAM16 (codifica 4 bits por símbolo), por lo que la velocidad en baudios (o velocidad de símbolos) = 16.5kBaud

Otra forma en que la velocidad de bits de línea y la velocidad de datos pueden ser diferentes es cuando necesitamos rellenar bits en el flujo de bits, como SDLC .

El símbolo de trama SDLC es 01111110 (0x7E) y se usa tanto para el inicio como para el final de la trama; claramente no queremos que los campos de datos sean un símbolo de cuadro y que marquen erróneamente el inicio o el final de un cuadro que haría inútil el enlace.

Para evitar esto, si se detecta una secuencia de 5 '1' bits dentro de la sección de carga útil de la trama (que la fuente de transmisión conoce), se inserta un cero en el flujo de bits para evitar un final prematuro del símbolo de trama. La sobrecarga en el canal no es determinista, por cierto.

La velocidad en baudios se refiere al número de "ranuras" por segundo. Con la mayoría de las formas de comunicación en serie, los datos en cada ranura son uno o cero. Pero uno podría, por ejemplo, transmitir un voltaje que indique un valor entre cero y tres, para cuatro (frente a dos) valores posibles por ranura. Con cuatro valores por ranura, uno podría transmitir datos dos veces más rápido que con los datos del modo "binario" regular.

Este tipo de codificación se usó en los primeros días del telégrafo (cuando se intentaron todo tipo de estrategias extrañas), pero casi nunca se realiza para comunicaciones de ninguna distancia. Sin embargo, la codificación multinivel a veces todavía se realiza dentro de los circuitos integrados de la computadora, para reducir la cantidad de cables necesarios.