Velocidad de Transmisión, Ancho de Banda y Capacidad de un Canal

Ancho de banda: se define como la anchura del espectro de una señal, es decir, el rango de frecuencias en las que una señal tiene componentes significativos. Hay que recordar también que el ancho de banda de una señal digital “perfecta” es infinito, por lo que es necesario establecer unos criterios más realistas para determinar su ancho de banda efectivo, es decir, es necesario recortar el ancho de banda de la señal sin que se pierda la Información digital que contiene. De una manera general, se puede establecer una relación entre el ancho de banda de una señal digital y la tasa de bits de esa señal. Para la transmisión de una señal digital en banda base, esta relación es la siguiente:

Ancho de banda = tasa de bits/2

Cuanto más alta sea la tasa de bits de la señal digital, mayor será su ancho de banda. Así, el ancho de banda mínimo de una señal digital de 1 Mbps es de 500 kHz. Cuanto más ancho de banda se utilice para transmitir una señal digital,más se parecerá a la señal ideal. La relación anterior marca el ancho de banda mínimo por debajo del cual el deterioro de la señal sería tal que se perdería la Información digital que contiene.

Se denomina banda base al conjunto de señales que son transmitidas en frecuencia original a la salida de la fuente que las origina, es decir, no sufren ningún proceso de modulación. Como contraposición, si una señal se tramite variando las frecuencias originales, se dice que la señal ha sido modulado. La trasmisión de señales digitales en banda base se utiliza para distancias relativamente cortas y cuando el medio de transmisión lo permita.

Ancho de banda en un medio de trasmisión: se define como el rango de frecuencias que dicho medio es capaz de transmitir. Así, si tenemos un medio de transmisión con un ancho de banda de 100 mhz, significa que por ese medio podremos transmitir señales que tengan un ancho de banda de hasta 100 mhz. Por lo tanto, cuanto mayor sea el ancho de banda de un medio de transmisión, mayor podrá ser la tasa de bits de la señal que transporte.obviamente las señales que se transmiten por un determinado medio no tienen por qué tener un ancho de banda igual al del propio canal, pueden tener anchos de banda menores, aunque esto supone un desaprovechamiento de las posibilidades de transmisión del canal. en el caso de medios de transmisión con anchos de banda enormes como la fibra óptica, que puede ser de varios Gbps, se utilizan técnicas para poder transmitir varias señales simultáneamente y así poder aprovechar todo su ancho de banda.

Capacidad del canal: es una regla para definir la máxima velocidad alcanzable en un medio de transmisión.

C=2 x Ancho de banda

La capacidad del canal de comunicación es dos veces el ancho de banda de dicho canal en condiciones ideales en las que no haya ningún tipo de perturbación de la señal. Esta capacidad se mide en bits por segundo (bps).

En el caso de tener señales digitales de más de dos niveles, cada elemento de la señal representa más de un bit, la expresión anterior se transforma en la siguiente:

C=2 x Ancho de banda x log₂ M

M es la cantidad de niveles.

REPASO:

ANCHO DE BANDA PARA UNA SEÑAL: es el rango de frecuencias que componen la señal.

ANCHO DE BANDA PARA UN MEDIO DE TRANSMISIÓN: es el rango de frecuencias que dicho medio permite transmitir.

Capacidad del canal, ancho de banda de una señal, velocidad de transmisión y tasa de error

La velocidad máxima por la cual se pueden transmitir datos a través de un medio o canal se conoce como capacidad del canal. Los parámetros que afectarán a dicha capacidad son los siguientes:

• Ancho de banda (Hz): se llama ancho de banda de una señal al rango de frecuencias de potencia limitadas por la naturaleza del medio de transmisión y el hardware empleado. El ancho de banda se mide en ciclos por segundo o hercios (Hz).
• Velocidad de transmisión (bps): es conocida como tasa de transferencia, y se refiere al ancho de banda medido en un momento concreto. La velocidad o tasa de transmisión estará limitada por el ancho de banda de dicha señal. La unidad de medida en el sistema internacional es el bit por segundo (bit/s).
• Tasa de error: es la cantidad de Información enviada antes de que se produzca un error y en señales digitales está medida en bits. La relación que mantiene con la velocidad de transmisión es aquella en la cual a mayor velocidad de transmisión mayor incremento de errores.
• Ruido: afecta corrompiendo la señal, a menor grado con pequeñas modificaciones y a mayor grado produciendo la pérdida total de la señal.