Introdução à comunicação entre computadores e tecnologias de rede/Medidas de desempenho de um canal de comunicação
Largura de Banda
editarEsta medida representa a quantidade de sinais que podem ser transportados por um canal. Nas comunicações analógicas, o seu valor é a diferença entre a frequência mais alta e baixa que pode ser transportada por um canal. Quanto maior a faixa de frequências, mais intervalos de frequência podem ser alocados para representar dados.
Largura de Banda (Hz) = Frequência_Mais_Alta (Hz) - Frequência_mais_Baixa (Hz)
Como exemplo de cálculo de largura de banda em comunicação analógica, podemos citar linhas típicas para transmitir a voz usadas por celulares 1G e telefones convencionais. Este tipo de linha é capaz de transmitir frequências entre 300 Hz 3 3.300 Hz (o mínimo necessário para transmitir a voz humana). Logo, sua largura de banda é de 3.000 Hz, ou 3 kHz, ou ainda 0,003 MHz.
Abaixo você confere uma tabela com alguns valores de Largura de Banda:
Comunicação | Largura de Banda (MHz) |
---|---|
Celulares 1G | 0,03 |
Celulares 2G | 0,03 a 0,2 |
Celulares 3G | 1,25 a 5 |
Celulares 4G | 20 |
Conexões Wi-Fi | 20 |
Já em comunicações digitais, a largura de banda é a quantidade de bits que podem ser transmitidas em um único segundo. Abaixo você confere a largura de banda de algumas comunicações digitais:
Comunicação | Largura de Banda (kb/s) |
---|---|
Modem 56K | 7 |
USB 1.0 | 192 |
USB 2.0 | 61.440 |
Taxa Baud
editarA taxa Baud representa a velocidade do sinal. Se um canal se comunica à uma taxa de 300 baud, isso significa que a taxa de sinais do canal está mudando 300 vezes em cada segundo. Entretanto, deve-se notar que a taxa baud, embora também sirva para representar a velocidade de transmissão, ela não é a mesma coisa que a quantidade de bits transmitida em um segundo. Dependendo do método de comunicação usado, cada sinal pode transmitir tanto menos como mais informação que um único bit.
Capacidade de Fluxo
editarA Largura de Banda vista acima representa a capacidade máxima de um meio transmitir dados. Entretanto, na prática, ele jamais irá transmitir usando a sua velocidade máxima. Existem muitos fatores que diminuem sua velocidade como a quantidade de tráfego, interferência, etc. A medida mais exata da quantidade de dados que um meio transmite em um intervalo de tempo chama-se Capacidade de Fluxo.
Uma das coisas que pode limitar bastante uma rede é o ruído elétrico. Este, pode ter causas naturais (calor, radiação cósmica de fundo) ou a presença de outros equipamentos (transformadores de lâmpadas fluorescentes, dispositivos elétricos, de iluminação ou motores). ruídos podem aumentar ou diminuir a voltagem de uma mensagem e isso pode torná-la ilegível.
Uma forma de estimar a quantidade máxima de dados de um canal analógico é o Limite de Shannon, dado pela seguinte fórmula:
Na fórmula, TDM é a taxa de dados máxima dada em bytes por segundo; B é a largura de banda dada em Hz, S é a força do sinal dada em decibéis e R é a força do ruído também dada em decibéis.
Exemplo: Sabendo que uma linha telefônica comum possui uma largura de banda de 3.000 Hz e que a razão entre o sinal e o ruído é de aproximadamente 1000, qual é a taxa de dados máxima que podemos conseguir transmitindo dados pela linha telefônica?
Resposta:
Isso é aproximadamente 30.000 bps. Isso significa que utilizando modems para estabelecer conexões discadas, o valor máximo possível de ser alcançado é aproximadamente este. De fato, a velocidade máxima que modems analógicos convencionais já conseguiram alcançar é 33.600 bps devido ao limite de Shannon. Entretanto, para superar esta velocidade, os projetistas começaram a criar conexões híbridas analógicas e digitais. Foi isso que permitiu o surgimento de modems de até 56.000 bps.