Forskjellen på BAUD og bps.

Av Johan Futsæther, Januar 1992

 

Når vi skal overføre et signal fra en maskin til en annen, må begge maskinene være "enige" om hvordan denne overføringen skal foregå. Dette kaller vi å sette opp en "protokoll".

 

Protokollen må inneholde følgende opplysninger;

 

1. Hastigheten på overføringen, antall Bit Pr. Sekund (bps).

2. Hvilken paritet (None, Even eller Odde.).

3. Antall bit pr. tegn (Vanligvis 7 eller 8).

4. Antall stoppbit. (Vanligvis 1 eller 2.).

5. I tillegg til dette kommer startbittet som legges inn automatisk.

 

Hvis vi setter opp følgende protokoll:

 

1200,N,8,1

 

så betyr dette at protokollen er satt opp med en overføringshastighet på 1200 bit pr. sekund (bps), ingen paritet (N), 8 bit pr.tegn og 1 stoppbit. I tillegg kommer startbittet. Dette betyr at hvert tegn består av 10 bits.

 

Når dette tegnet skal overføres på en telefonlinje vha. modem, må vi overføre ett og ett bit, inntil hele tegnet er overført. Men før vi slipper det enkelte bit ut på linja, modulerer (koder) modemet bitmønsteret inn på en bærebølge. Det finnes mange måter å modulere dette bitmønsteret inn på en bærebølge. Foreksempel kan bit  "1" gjøres om til frekvensen x, og bit "0" gjøres om til frekvensen y. En slik modulasjon kalles frekvensmodulasjon. En annen måte er å la frekvensen være den samme hele tiden, men la fasen variere f.eks 180 grader. Dette kalles fasemodulasjon. En kombinasjon av frekvens og fasemodulasjon kan benyttes for å øke overføringshastigheten ytterligere.

 

I utgangspunktet ønsker vi en så hurtig overføring som mulig. Problemet er at telefonlinjene ikke tåler hurtigere endringer på linja enn 1200 tilstandsendringer (f.eks. skifting mellom frekvens x og y) pr. sekund. Vi sier at vi har en overføring på 1200 baud, eller at modulasjonshastigheten er 1200 baud.

 

Ordet BAUD (modulasjonshastigheten) defineres dermed som antall tilstandsendringer (frekvensskiftninger) på linja pr.sekund.

 

Hvordan kan det da ha seg at enkelte modem kan sende 4800 bps. Eller 9600 bps., når telefonnettet ikke tåler mer en 1200 baud.?

 

Problemet kan løses slik: I tillegg til en frekvensmodulasjon av signalet, foretar modemet også en fasemodulasjon. D.v.s at en endring av fasen av signalet kan representere en endring fra 1 til 0, eller 0 til 1. Se figurene nedenfor

 

Eksempel.

 

Vi tenker oss at vi har to modem (modem 1 og modem 2) som står ved siden av hverandre og skal overføre et bitmønster til to andre modem. Protokollen som er satt opp, er den samme som ovenfor. Vi bestemmer oss for å ha en baudrate på 1200 baud. Det ene sendemodemet benytter 4 faser, og det andre sendemodemet benytter 8 faser. I litteraturen finner du dette som 4PM og 8PM.

 

Modem 1 benytter 4PM, og vil kunne klare å overføre 1200*4=4800 bps.

Modem 2 benytter 8PM, og vil kunne klare å overføre 1200*8=9600 bps.

 

Poenget er at begge modem har samme baudrate, 1200, men forskjellig hastighet på antall overførte bit pr. sekund. (bps.)

 

Vi kan lett regne oss fram til hvor lang tid det tar for disse modem å overføre en datamengde som vi kjenner størrelsen på. Har vi en datamengde på 100 kb, vil datamengden inneholde følgende antall bit:

 

8 (bit) * 1024 * 100 = 819200 bits.

 

Vi må huske på at for hvert tegn (8 bit) som overføres, skal det også legges til et startbit og et stoppbit. Tilsammen utgjør dette i antall biter:

 

2 (bit) * 1024 * 100 = 204800 bits.

 

Tilsammen skal det overføres 819200 + 204800 = 1024000 bits.

 

Overføringstid med modem 1: 1024000/4800 = 213.33 sek. = 3.55 min.

Antall tegn pr. sek. inkl. start og stoppbit : 4800/10 = 480 tegn/s.

 

Overføringstid med modem 2: 1024000/9600 = 106.66 sek. = 1.77 min.

Antall tegn pr. sek. inkl. start og stoppbit : 9600/10 = 960 tegn/s.

 

Overføringstidene her er rent teoretiske. I praksis må vi gange overføringshastigheten med en faktor på rundt 0.8 til 0.95. Dette fordi hvert tegn (karakter) ikke kommer umiddelbart etter hverandre, men med en viss tidsforsinkelse. Dermed går den effektive overføringshastigheten ned.

 

Ny overføringstid blir da:

 

modem 1: 1024000/(4800*0.9) = 237.03 sek. = 3.95 min.  (432 tegn/s.)

modem 2: 1024000/(9600*0.9) = 118.51 sek. = 1.97 min.  (864 tegn/s.)

 

For sammenlignelsens skyld, skal vi se på et modem som benytter samme protokoll, men med overføringshastighet på 300 bps.

 

Overføringstid med modem 3: 1024000/300 = 3413.33 sek. = 56.88 min.

Antall tegn pr. sek. inkl. start og stoppbit : 300/30  = 30 tegn/s.

 

I praksis vil det si at det ikke er økonomisk forsvarlig å bruke et 300 bps. modem til å overføre slike datamengder.

 

I det siste tilfelle vil baud bli lik tallverdien til bps. (300) Forskjellen i tallverdi kommer vanligvis fram først når bps. > 1200. Derfor blandes ofte baud og bps. sammen.

 

 

KONKLUSJON.

 

Bps. angir hvor mange bit som overføres pr. sekund, mens baud angir modulasjonshastigheten pr. sekund, d.v.s hvor mange tilstandsendringer (skifting av frekvens eller fase) vi har på linja.

 

Derfor vil bps. være større enn baud for hastigheter større enn 1200 bps. Begrensningene ligger i overføringsmediet (telefonlinjer) som ikke tåler større modulasjonshastighet enn 1200 baud.

Det er altså en vesentlig forskjell på baud og bps, selv om de vanligvis har samme tallverdi opptil 1200 bps.