Baud vs bps

Elektronikrelaterade (på komponentnivå) frågor och funderingar.
Användarvisningsbild
hanzibal
EF Sponsor
Inlägg: 2499
Blev medlem: 7 september 2010, 20:54:58
Ort: Malmö/Lund

Baud vs bps

Inlägg av hanzibal »

I UART-sammanhang talar man ju om både Baud (symbolväxlingar per sekund) och bps (bitar per sekund) som om de vore olika namn för samma sak, nämligen dataöverföringshastighet.

Så är det väl egentligen inte nödvändigtvis alls - detta är väl en begreppsförvirring?

Särskilt under "modem-eran" var det nog särskilt osant.

När man t.ex säger "19 och 2" idag så tänker man på 19,2kBaud och menar 19 200 bitar per sekund. Korrekt?

En annan fråga om man nu kör 19,2kbps 8N1- vad är då den effektiva dataöverföringshastigheten?

Är den a) 19200 databitar per sekund eller b) 19200 * 8 / 10 = 15360 databitar per sekund eftersom varje Byte data kräver 10 bitar inkl. start- och stoppbit?
Användarvisningsbild
TomasL
EF Sponsor
Inlägg: 47727
Blev medlem: 23 september 2006, 23:54:55
Ort: Borås
Kontakt:

Re: Baud vs bps

Inlägg av TomasL »

Din uträkning är korrekt, Baud betyder inte nödvändigtvis bps, eftersom man på olika sätt kan överföra flera bitar inom samma symbol.
Genom till exempel fasmodulering, kan man utan problem överföra 4 bitar per baud.
Användarvisningsbild
ajje
Inlägg: 2731
Blev medlem: 12 mars 2010, 16:35:31
Ort: Smedjebacken

Re: Baud vs bps

Inlägg av ajje »

Minns jag rätt så överskrider väl ett vanligt telefonmodem aldrig 2400 baud.
Användarvisningsbild
TomasL
EF Sponsor
Inlägg: 47727
Blev medlem: 23 september 2006, 23:54:55
Ort: Borås
Kontakt:

Re: Baud vs bps

Inlägg av TomasL »

Det lär vara helt korrekt, en telefonlinje är begränsad till 2,4kBaud (eller vad det i alla fall).
Användarvisningsbild
ajje
Inlägg: 2731
Blev medlem: 12 mars 2010, 16:35:31
Ort: Smedjebacken

Re: Baud vs bps

Inlägg av ajje »

Den analoga brytfrekvensen är väl 3,4kHz.
Användarvisningsbild
TomasL
EF Sponsor
Inlägg: 47727
Blev medlem: 23 september 2006, 23:54:55
Ort: Borås
Kontakt:

Re: Baud vs bps

Inlägg av TomasL »

Nånstans däromkring, signaler över 4kHz lär inte gå fram.
Vill minnas att man inte kan köra ADSL om man har en delad linje, dvs tre eller fler abonnenter på samma fyrskruv (fantomledning).
xxargs
Inlägg: 10189
Blev medlem: 23 september 2006, 14:28:27
Ort: Södertälje

Re: Baud vs bps

Inlägg av xxargs »

Om jag mins rätt att med 19200 bit/s betyder att varje bit är på 1/19200-dels sekund eller ca 52 µs per bit.

Det betyder att den nyttiga mängden data per sekund (det som jänkarna kallar 'pay load') är betydligt lägre pga. olika overhead som du själv skissade på din sista mening.

Modernare modem så körde man oftast högre datatakt mellan modemet och datorn än det som sedan gick över linan och då skalade man bort sådana saker som start och stoppbitar, använde kompression med LZH mm. så att det var så mycket nyttig trafik som möjligt som gick över linan - en motsvarande grej hur man kan göra är att titta på SLIP-protokollet (serial line IP) där man kör differentiell kodning så mycket det gick och allt som kunde förutses på båda sidorna som frames och andra pakethuvuden och dess checksummor räknades upp på båda sidorna utan att skicka data mellan enheterna så att det var maximal 'pay load' som gick över ledningen.

Baud avser antal symboler per tid och med modern kodning så överför man flera bitar per symbol och tex en 56/33.2 kbit-modem så kör man i upplänk (33.2 kBit med symboltakt eller baudrate av 3429 baud - det betyder att varje symbol bar knappt 10 bitar vilket gör att moduleringen hade runt 1024 möjliga positioner i amplitud och fasläge (IQ-diagrammet) att välja på i varje symbol som sändes över - redan modem vid 14.400 kBit hade en matris på 512 punkter att välja på i sin IQ-diagram men med trelliskoding aldrig valde dom närmas intill för att få fram lite mer signal/brusförhållande.

Den långa uppkopplingstiden när modemet tränade var just för att karaktärisera ledningen i alla avseende och nyttjade varje tänkbar bandbredd och dynamik, leta fram exakt punkt i A/D-omvandlaren när den stegar till nästa steg i byten etc. samt timing - i telefoni används logaritmiska AD/omvandlare (även om de senare bestod av 14 bitars linjära omvandlare) för att kunna täcka uppåt 80 dB dynamik på 8 bitar - inte linjära och detta knölade till det hela ganska mycket - och det riktigt svåra var om det var µ-law -kodning (USA) i modemet men telestationen använde A/D-omvandlare med A-Law (europeisk) då skillnaden ger bara lite mer distorderad tal vid telefoni som när man ringde mellan USA och europa men är fullständig katastrof vid dataöverföring och bl.a modem mha. sidoimport kom in i Sverige som näst intill var närmast omöjliga att få fart över 9600 kbit tills man kom på varför och i vissa fall kunde rättas med lämplig AT-kommandosekvens medans andra var man tvungen att ladda ned ny firmware.

56K modemen har 8k Baud/symboler/s i nedlänk och hur dom fick detta igen antialising filtret vid 3400 Hz på telefonstationen vet jag inte - kanske att man kunde slå av antialisingfiltret när modemtrafik detekteras då de flesta modernare telefoni-AD/DA-omvandlare har inbyggd switchcapfilter som kan bypassas eller slås av med en skrivning till ett register i AD/DA-omvandlaren och det kanske AXE-systemet eller vad man nu kör med idag stödjer.

Om man med 3100 Hz (300 - 3400 Hz) bandbredd så ligger man med 33.2 kBit upplänkapacitet på ca 11 bitar per Hz i bandbredd, vilket ansågs väldigt bra på sin tid.

tittar man på dagens LTE så är man uppe vid 15 bitar per Hz i bandbreddsutnyttjande i nedlänk...
Senast redigerad av xxargs 6 april 2013, 15:11:45, redigerad totalt 1 gång.
Användarvisningsbild
TomasL
EF Sponsor
Inlägg: 47727
Blev medlem: 23 september 2006, 23:54:55
Ort: Borås
Kontakt:

Re: Baud vs bps

Inlägg av TomasL »

56k var väl bara möjligt om modemen hade ren digital koppling till telenätet och att telenätet var digitalt, och omvandlades till analog signal i klientens telestation, vill jag minnas.
xxargs
Inlägg: 10189
Blev medlem: 23 september 2006, 14:28:27
Ort: Södertälje

Re: Baud vs bps

Inlägg av xxargs »

visst, men alla större ISP hade väl en MD110 eller en del av en AXE-station installerade hos sig ganska snart efter etableringen och kastat sina hyllmetrar med analogmodem....

Frågan är hur det gjordes på klientens telefonstationsida - skall man köra 8 kBaud i nedlänk mot klienten så måste antialisingfiltret bort även där vilket förmodligen innebar att det fans frekvenskomponenter över 8 kHz ut på ledningen men man räknade kallt att den övre sidbandet försvann på vägen och om inte - förbättrade den allmänna signal/brusförhållandet på mottagarsidan - det här var innan man började köra med POTS-filter för ADSL-modem...

när jag lekte med en AD/DA omvandlare för telecom/modem-bruk från texas tillsammans med en DSP-krets så mins jag att dessa AD-omvandlare var väldigt flexibla både avseende datatakt och konfigureringen av switchcap-filtren och det var inga svårigheter att köra över 44k-sampel med antialisingfilter aktiv för 20 kHz på en sådan
Johanb
Inlägg: 3406
Blev medlem: 26 mars 2006, 22:26:12
Ort: Smedjebacken

Re: Baud vs bps

Inlägg av Johanb »

ISP har väl i det fallet i princip full kontroll på D/A omvandlaren i kundens station och om jag inte missminner mig så kör man högre baud rate mellan kund och kundstation jämfört med tex V34, rimligtvis baserat på resultatet av förhandlingen. Det kräver ju att ISP har en digital anslutning och att kundens analoga anslutning är av någorlunda bra kvalitet.
xxargs
Inlägg: 10189
Blev medlem: 23 september 2006, 14:28:27
Ort: Södertälje

Re: Baud vs bps

Inlägg av xxargs »

jo - men det betyder att ISP får pilla på AD-omvandlaren och ställa om dess filter i en telestation många mil bort och jag tror inte att det är ISP:s utrustning de pillar på...

ingen insatt som kan berätta hur ??
Användarvisningsbild
TomasL
EF Sponsor
Inlägg: 47727
Blev medlem: 23 september 2006, 23:54:55
Ort: Borås
Kontakt:

Re: Baud vs bps

Inlägg av TomasL »

Hittade ett dokument om just detta hos pts

http://www.pts.se/upload/Documents/SE/K ... 2004_1.pdf
Sannolikt så innehåller inte några telestationer utrustning som i sig stör eller omöjliggör 56 kbps
modemöverföring för abonnenter anslutna via koppar. Dessa uppgifter måste dock bekräftas av
Telia.
Så det verkar som att de svenska stationerna saknade diverse filter och liknande.
Användarvisningsbild
ajje
Inlägg: 2731
Blev medlem: 12 mars 2010, 16:35:31
Ort: Smedjebacken

Re: Baud vs bps

Inlägg av ajje »

Finns ju ingen anledning att ha antialiasfilter i riktning mot kunden på den analoga linan, så det kanske sitter tight mot ingången på ad-omvandlaren, och därför går det bra att köra 8kbaud ut ur da-omvandlaren.

Bara en teori....
Användarvisningsbild
hanzibal
EF Sponsor
Inlägg: 2499
Blev medlem: 7 september 2010, 20:54:58
Ort: Malmö/Lund

Re: Baud vs bps

Inlägg av hanzibal »

Ok, då kan nettohastigheten alltså mycket väl ligga en bra bit under "bithastigheten".

Jag tycker mig nämligen ha observerat rejäla luckor här och var mellan olika antal sammanhängande 10-multipler av bitar. Särskilt tydligt när det börjar gå snabbt, säg över 200 kbps "bruttohastighet"

Det är lite synd eftersom nyttohastighen då kan bli närmast godtyckligt lägre än brutto beroende på hur UARTen är implementerad.

Detta förklarar i så fall en hel del konstigheter som jag råkat ut för på sista tiden.
sodjan
EF Sponsor
Inlägg: 43289
Blev medlem: 10 maj 2005, 16:29:20
Ort: Söderköping

Re: Baud vs bps

Inlägg av sodjan »

> 56k var väl bara möjligt om modemen hade ren digital koppling till telenätet och att telenätet var digitalt,

56k var det mig veterligen högsta tillgängliga hastighet över traditionella analoga linor.
Sedan blev det t.ex ISDN som var en rent digital överföring på 64 kb/s.

> ...och omvandlades till analog signal i klientens telestation, vill jag minnas.

Det var precis tvärtom. Alla normala telefoner var analoga och det blev
omvandlat till en digital signal i AXE stationens linjekort, normalt 4 eller
8 abonnenter/linjer per kort. Mot abonennten ser/såg en AXE station
i princip ut som en traditionell mekanisk växel inkl stöd för att
ta emot pulssignaleringen från "petmojen". Detta var en styrkorna
med AXE, det gick att byta hela stationsutrustningen utan att
kräva att alla hushåll skulle byta utrustning (telefoner) samtidigt.

Sedan kunde kunderna byta telefon i egen takt till moderna med
"stjärna" och "brädstapel" för att använda de nya funktionerna.
Skriv svar