Библиотека сайта rus-linux.net
23. Приложение В: "бод" и "бит/с"
23.1 Простой пример
"бод" и "бит/с", возможно, являются одними из самых неправильно употребляемых терминов в области вычислительной техники и телекоммуникаций. Многие считают их взаимозаменяемыми, хотя на самом деле это не так! "бит/с" -- это просто число битов, переданных в секунду. Скорость в "бодах" -- это мера того, сколько раз за секунду изменяется сигнал (или мог бы измененяться). У стандартного последовательного порта единичный бит соответствует -12 вольт, а нулевой бит -- +12 вольт. При 38400 бит/с последовательности 010101... будет соответствовать 38400 бод, поскольку напряжение будет каждый раз меняться: с положительного на отрицательное, с отрицательного на положительное и т.д. -- 38400 изменений в секунду. А у последовательности, скажем, 111000111... число изменений напряжения будет меньше, т.к. для трех идущих подряд единиц напряжение будет оставаться равным -12 вольт, тем не менее мы скажем, что и данной последовательности соответствует 38400 бод, поскольку число _возможных_ изменений останется таким же.
Посмотрим на это по-другому: поставим после каждого бита воображаемую временнУю метку, отделяющую его от другого бита (напряжение может не изменяться). Тогда 38400 бод будут означать 38400 временнЫх меток в секунду. ВременнЫе метки отмечают моменты возможных изменений сигнала и в действительности соответствуют тактовому сигналу, генерируемому в устройстве, но не отсылаемому наружу по кабелю.
Предположим, что число возможных состояний сигнала может быть не два, как в предыдущем примере (+/-12 В), а больше. Пусть число состояний равно 4, каждое представляется отдельным уровнем напряжения. Каждый уровень может обозначать пару битов. К примеру, -12 В -- это биты 00, -6 В -- биты 01, +6 В -- биты 10, и +12 В -- биты 11. В таком случае битовая скорость вдвое больше бодовой скорости. Например, 3000-м изменений в секунду соответствует 6000 бит в секунду (bps), поскольку на каждое изменение приходится 2 бита. Другими словами, 3000 бод эквивалентны 6000 бит/с (в данном конкретном случае).
23.2 Реальные примеры
Приведенные выше примеры являются излишне упрощенными. Реальные примеры немного сложнее, но основаны на той же идее: одно изменение (состояние) сигнала кодирует несколько бит. Поэтому модем при скорости 2400 бод может передавать 14400 бит/с (или больше) -- битовая скорость выше бодовой. Если соединение между модемами установлено на скорости 14400 бит/с, то при 2400 бод каждым изменением сигнала (или, как еще говорят, за каждый символ) посылается 6 бит. Скорость 28800 бит/с получается при 3200 бод и 9 бит/бод.
Раньше стандартными скоростями модемов были скорости 50, 75, 110, 300, 1200, 2400, 9600 бит/с. Такими же были скорости между модемом и последовательным портом. Сегодня скорости между модемами выше: 14.4k, 28.8k, 33.6k, 56k (кбит/с), а между последовательным портом и модемом еще выше: 19.2k, 38.4k, 57.6k, 115.2k, 230.4k. К сожалению, самая высокая скорость 230.4k не поддерживается большинством новых (и, понятное дело, старых) портов (по состоянию на конец 2000 года). При использовании протокола сжатия V.42bis, в котором максимальный коэффициент сжатия равен 4, для модемов 33.6k подходит скорость порта 115.2k, а для модемов 56k требуется уже 213.2k (4 x 53.3k).
БОльшая часть модемов работает на скоростях 2400, 3000 или 3200 бод. В модемах 56k данные скорости используются для передачи и время от времени для приема, в случае ухудшения условий. Из-за ограниченных возможностей телефонной линии, ее пропускной способности, скорости свыше 2400 бод трудно достижимы и бывают только на хороших линиях.
Как возникла путаница между битами/с и бодами? У первых модемов действительно битовая скорость равнялась бодовой, поскольку один бит кодировался одним изменением фазы. Биты/с и боды обозначали одно и то же число и употреблялись в речи одинаково. К примеру, у модема с битовой скоростью 300 (бит/с) бодовая скорость также равнялась 300 (бод). Все изменилось с появлением более быстрых модемов, когда битовая скорость стала превосходить по величине бодовую. Слово "бод" произошло от имени Эмиля Боде, изобретателя асинхронного телетайпа. Вместо "бодовой скорости" используют также понятие "символьной скорости": для "скоростей" между модемом и последовательным портом (скорость DTE) бодовая и символьные скорости являются одинаковыми. Под "скоростью" здесь понимается скорость потока данных (?).
Следующий Предыдущий Содержание