Velocità di trasmissione
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| Bit rate | ||
|---|---|---|
| Prefissi SI | ||
| Nome | Simbolo | Multiplo |
| kilobit per secondo | kbit/s | 103 |
| megabit per secondo | Mbit/s | 106 |
| gigabit per secondo | Gbit/s | 109 |
| terabit per secondo | Tbit/s | 1012 |
| Prefissi binari (IEC 60027-2) |
||
| kibibit per secondo | Kibit/s | 210 |
| mebibit per secondo | Mibit/s | 220 |
| gibibit per secondo | Gibit/s | 230 |
| tebibit per secondo | Tibit/s | 240 |
Il termine velocità di trasmissione viene solitamente utilizzato a proposito di scambi di informazioni tra computer o comunque dispositivi elettronici. Siccome su questi dispositivi l'informazione viene memorizzata e viaggia in forma digitale, ovvero è sostanzialmente una sequenza di bit, è naturale che tale velocità venga misurata in bit per secondo (e da qui il termine equivalente inglese bitrate).
In realtà sulle veloci macchine moderne avrebbe poco senso usare come unità di misura proprio il bit/secondo, per cui vengono utilizzati principalmente i vari multipli del bit (che è identificato con una b): abbiamo il byte (sequenza di 8 bit, identificato da una B), la word (sequenza di 16 bit) e la double word (sequenza di 2 word oppure 32 bit) e poi i prefissi standard del sistema decimale, cosicché, ad esempio, se in una linea ADSL abbiamo un trasferimento dati di 4Mb/s, cioè 4000000b/s, avremo (4000000/8)B/s equivalenti a 500KB/s.
Il bisogno di utilizzare questi prefissi risulta evidente se si pensa che ad esempio lo standard USB 2.0 può raggiungere velocità di 480Mb/s, equivalenti a 60MB/s.
[modifica] Confronto tra velocità di vari sistemi
Floppy disk 3,5" 1000 kbps = 125 KB/s = 0,125MB/s
CD-ROM 1x = 1200 kbps = 150 KB/s = 0,15 MB/s
DVD 1x = 11000 kbps = 1375 KB/s = 1,375 MB/s
Modem analogico 56k = 56000 bps = 7000 B/s = 7 KB/s = 0,007 MB/s
ADSL 1 Mega = 1000 kbps = 125 KBps = 0,125 MB/s
nota2: anche se un byte è formato da 8 bit, bisogna considerare i bit di correzione d'errore, per cui un KB/s corrisponde a circa 8000 bit/s (secondo il sistema di correzione usato), e la corrispondenza non è esattamente 1000 bps = 1000/8 bps = 125 Bps.
[modifica] Teoremi di Shannon e Nyquist
I canali trasmissivi utilizzati per la comunicazione dei dispositivi si suddividono in:
- Canali perfetti: non causano distorsioni o ritardi nella propagazione dei segnali.
- Canali ideali: causano solo un ritardo costante nella propagazione.
- Canali reali: causano attenuazioni e ritardi, in funzione della frequenza dei segnali.
Shannon e Nyquist hanno rispettivamente enunciato teoremi che esprimono la massima velocità di trasmissione per ciascun tipo di canale.
Il massimo bit rate (data rate) relativo ai canali perfetti è dato dal Teorema di Nyquist, indicato di seguito, che lega la larghezza di banda di un canale alla quantità di informazione trasportabile:
Massimo data rate = :
[bit/s]
dove H è la larghezza di banda del segnale e V il numero di livelli differenti presenti nel segnale.
Il massimo bit rate (data rate) relativo ai canali reali (con rumore termico) è dato dal Teorema di Shannon, indicato di seguito, che considera anche il rumore:
Massimo data rate = :
[bit/s]
Dove H è la larghezza di banda del segnale , S e N sono rispettivamente la potenza del segnale e del rumore del canale. Da questa espressione si deduce chiaramente che per ogni canale esiste un ben preciso limite fisico.
