Ample de banda
De Viquipèdia
Entenem com ample de banda l’espai que tenim per transmetre una informació. Es podria fer una analogia amb el cabal d’aigua que pot passar per una canonada, on el diàmetre d’aquesta sigui l’equivalent a l’ample de banda. Si el tub és més gruixut, podrà passar més aigua (el cabal serà major), per tant més informació per unitat de temps.
Mentre que en el camp de les telecomunicacions l'ample de banda s'expressa en Hertz, en informàtica parlem de bits per segon. Els dos conceptes estan relacionats pel teorema de Shannon-Hartley (dins la Teoria de la informació).
Dins el camp de les telecomunicacions, el concepte d’ample de banda (BW) apareix en diferents disciplines (teoria i processament del senyal, telemàtica...) i s’utilitza amb matisos diferents, però tots remeten al mateix origen. En aquest camp, les informacions a transmetre poden ser text, veu, imatges, música, dades...i podrem transmetre’n més quan més ample de banda disposem.
[edita] Ample de banda en teoria del senyal i comunicacions analògiques
L’ample de banda definit de forma genèrica, fa referència a un rang de freqüències compreses entre dos límits i es mesura en Hz, de manera que:
BW = fmax-fmin [Hz]
Quan es tracta de senyals, és més senzill entendre el concepte d’ample de banda des del domini freqüencial, és a dir, estudiant les components freqüencials dels senyals temporals. Mitjançant la Transformada de Fourier (TF) podem passar d’un domini a l’altre.
En aquest cas, l’ample de banda d’un senyal seria el rang de freqüències mesurat en Hz en el qual es concentra la major part de la potència del senyal.
En disseny de sistemes de comunicacions l’ample de banda és un factor limitat inferiorment per les exigències d’un senyal (per exemple, l’ample de banda que necessita un canal de ràdio és inferior al requerit per un canal de televisió), i limitat superiorment per les característiques tècniques que ofereixi el sistema (per exemple les limitacions de components electrònics o capacitat de processament) i la capacitat del canal utilitzat (per exemple l’espai de radiofreqüència disponible o ample de banda màxim suportat del cablejat).
Un altre us freqüent del concepte ample de banda el trobem quan parlem de filtres. En aquest cas l’ample de banda es defineix com el rang de freqüències d’una senyal que es veuen inalterades al passar per un filtre, és a dir, el conjunt de freqüències que el filtre “deixa passar” (d’aquí la seva classificació general com a filtres pas-baix, pas-alt, pas-banda o banda-eliminada). Els límits de l’ample de banda s’anomenen freqüències de tall i es situen a les freqüències on l’atenuació provocada pel filtre és de 3 dB (o més) respecte la banda de pas.
[edita] Ample de banda en teoria del senyal i comunicacions digitals
Quan parlem d’ample de banda referit a comunicacions digitals utilitzem una manera diferent per quantificar-lo, ja que la informació s’envia com a seqüències de bits i per tant el que ens interessa és la capacitat que tinguem d’enviar bits per unitat de temps. Ho anomenem velocitat de transmissió, i es mesura en [bps] (taxa de bits).
BW = velocitat de transmissió = nombre de bits transmesos/unitat de temps [bps]
Actualment, amb la transició cap als sistemes digitals, relacionem l’ample de banda analògic i el digital quan parlem de sistemes de transmissió en medis compartits. Donat que han de suportar vàries comunicacions simultànies, les informacions digitals es modulen en bandes de freqüències analògiques (d’un BW determinat), que en funció de les modulacions utilitzades son capaces de suportar taxes de bits majors o menors. Un exemple d’això el trobem en la TDT. Diem que necessitem un ample de banda analògic de per exemple 900 Mhz per transportar la informació digital corresponent a un canal de televisió amb una velocitat de transmissió determinada (que dependrà de la modulació utilitzada i la codificació/compressió del canal de televisió).
En medis de comunicació que utilitzen canals de transmissió no compartits (per exemple les pistes d’un circuit integrat, els busos interns d’un PC o un sistema Ethernet) l’ample de banda analògic és molt elevat (no s’ha de compartir, depèn de limitacions físiques del medi) i normalment no modulem les senyals digitals, les introduïm directament dins el cable de manera que el nostre ample de banda depèn de la capacitat que tinguem d’introduir bits al nostre medi. Així diem que, per exemple, un sistema Fast-Ethernet disposa d’un ample de banda de 100 Mbps o que una línia ADSL convencional (a Espanya) disposa d’un ample de banda de 2 Mbps.
