Largura de Banda vs Taxa de Transmissão

Olá meu querido aluno, hoje vamos falar sobre um ponto muito importante dentro de redes de computadores. Este conceito às vezes causa confusão, pois ele aparece com nomes diferentes a depender do autor. Hoje vamos falar de largura de banda e de taxa de Transmissão.

Um sinal pode ser decomposto em diversos outros sinais. No domínio da frequência, é possível montar um gráfico que mostra todas as frequências que compõem esse sinal. Esse gráfico é chamado de espectro de frequência.

Chamamos de largura de banda o intervalo de frequência que um sinal ocupa no espectro de frequência. Essa largura pode ser calculada pela diferença entre a maior e a menor frequência que faz parte do sinal. Como ele é intervalo, por isso chamamos ele de banda. Ou seja, ele é apenas parte do espetro total.  Colocando os sinas em regiões diferentes é possível fazer transmissões simultâneas.

A taxa de transferência é quantidade de bits que é possível transmitir com um determinado sinal. Alguns autores de redes usam o termo largura de banda como sinônimo de taxa de transferência, esse é o caso do Kurose. Já o Forouzan, deixa claro a diferença entre os dois conceitos.

Usar taxa com sinônimo de banda acontece porque os dois termos estão intimamente ligados devido a equação de Nyquist. Segundo Tanenbaum, se um sinal consistir em V níveis discretos, pelo teorema de Nyquist, temos:

taxa máxima de dados = 2 H Log2 V bits/s

Onde H é a largura de banda.

Se o canal de transmissão tiver ruído deve-se usar a equação de Shannon dada por:

número máximo de bits/s = H log2 (1 + S/N)

Onde S/N é a relação sinal ruído que é divisão entre a potência média do sinal e potência média do ruído.

Note que se o ruído for muito grande, a tendência termos log2(1) na equação anterior e com isso a taxa será zero. Esse número máximo de bits dado pela equação de Shannon é chamada de capacidade de Shannon.

Segundo Forouzan,

A capacidade de Shannon nos fornece o limite superior; a fórmula de Nyquist nos informa quantos níveis de sinal precisamos.

A largura de banda é uma medida de desempenho da rede. Conceitualmente ela é medida em Hertz. Contudo, no jargão de rede de computadores, ela pode ser entendida como sinônimo de taxa de transferência. Nesse caso ela é medida em bits por segundo.

Esse assunto é muito importante e básico para o entendimento de diversos outros dentro de redes de computadores. Não obstante, vamos ver uma questão envolvendo diretamente esse conceito básico

(CESPE/Especialista/FNDE/2012) Um parâmetro utilizado para aferir o desempenho das redes é a largura em banda, que pode ser empregada em dois contextos diferentes, tendo duas maneiras de medição: largura de banda em hertz e largura de banda em bits por segundo.

Certo.

A largura de banda é uma medida de desempenho da rede. Conceitualmente ela é medida em Hertz. Contudo, no jargão de rede de computadores, ela pode ser entendida como sinônimo de taxa de transferência. Nesse caso ela é medida em bits por segundo.