Přenosová rychlost

V závěru minulého dílu jsme dospěli k představě tzv. přenosové rychlosti. Jde o veličinu, která již poměrně věrně vystihuje schopnost určité konkrétní cesty přenášet data. Dnes si pojem přenosové rychlosti upřesníme, ukážeme si jaká omezení nám v praxi brání zvyšovat přenosovou rychlost tak, jak bychom mohli chtít.
Nejprve se ale znovu vraťme k závěru minulého dílu, ve kterém jsme dospěli k velmi důležitému závěru: tzv. modulační rychlost, měřená v Baudech a vyjadřující počet změn přenášeného signálu za jednotku času, nám ještě neříká nic o tom, kolik bitů je tímto signálem přenášeno. Naproti tomu přenosová rychlost, měřená v bitech za sekundu, nám říká kolik datových bitů je možné přenést za časovou jednotku, a naopak nevypovídá nic o způsobu jakým se toho dosahuje, neboli o četnosti změn přenášeného signálu. Mezi oběma veličinami přitom zdaleka nemusí platit rovnost - pokud se na vyjádření jednoho datového bitu „spotřebují" dvě změny přenášeného signálu (což je dáno použitým způsobem kódování jednotlivých bitů), pak přenosová rychlost vychází číselně poloviční oproti rychlosti modulační. Naopak, pokud jedna změna přenášeného signálu je změnou mezi čtyřmi možnými stavy, pak každá takováto změna může reprezentovat hned dva datové bity, a přenosová rychlost bude tudíž dvojnásobná oproti rychlosti přenosové. Obě rychlosti se přitom číselně rovnají pouze v případě, kdy je přenášený signál pouze dvoustavový, a každá jeho změna tak reprezentuje jeden jediný datový bit. Obecně pak platí vztah, který jsme si již také uvedli v závěru minulého dílu:

vpřenosová=vmodulační * log2(n)

kde n je počet vzájemně rozlišitelných stavů, které může přenášený signál nabývat.

Rozdíl mezi modulační a přenosovou rychlostí je nejmarkantnější u dnešních telefonních modemů. Ty totiž používají často dosti složité a komplikované metody modulace a kódování, díky tomu dokáží pracovat s relativně velkým počtem možných stavů přenášeného signálu, a svých přenosových rychlostí tudíž dosahují i při relativně nízkých modulačních rychlostech. Na druhou stranu jim jiné řešení nezbývá, protože mají k dispozici přenosový kanál s pevně danou šířkou přenosového pásma (300 až 3400 Hz, neboli 3,1 kHz), a podle Nyquistova kritéria (viz minule) na něm nemá smysl používat vyšší modulační rychlost než 6200 Baudů (tj. číselně dvojnásobnou oproti šířce pásma). V praxi jsou ale stejně používány ještě nižší modulační rychlosti, jak ukazuje dnešní tabulka. Z ní vidíme, že například modem s přenosovou rychlostí 14,4 kilobitů za sekundu pracuje se signálem, který se mění 2400-krát za sekundu (tj. má modulační rychlost 2400 Bd), přičemž tento signál může nabývat celkem n=26neboli 64 různých hodnot, a jedna změna tohoto signálu tudíž reprezentuje šest bitů.

A ještě jednu poznámku: kdyby vám někdo nabízel modem s přenosovou rychlostí například 2400 Baudů, obraťte se k němu zády. Plete si totiž hrušky a jablka.

Přenosová rychlost, v bitech za sekundu
Modulační rychlost, v Baudechn - počet rozlišovaných stavů přenášeného signálulog2(n) - počet bitů, reprezentovaných jednou změnou přenášeného signáluoznačení přenosového standardu