Megahertz x Megabits

Uma fonte freqüente de confusão nas especificações de sistemas de cabeamento estruturado relaciona-se aos termos “megahertz” e “megabits por segundo”. Estes dois termos NÃO significam a mesma coisa. Vamos examiná-los com mais cuidado:
Hertz = Medida de Freqüência
Propriedades de transmissão, como atenuação e diafonia, são especificadas normalmente como uma função da freqüência, medida em Hertz (Hz) ou em ciclos por segundo. Um quilohertz (kHz) é igual a 1000 ciclos por segundo e um megahertz (Mhz) é igual a 1.000.000 de ciclos por segundo.
Bits = Medida de Transmissão de Dados
Dados digitais são transmitidos com uma série de sinais digitais, “0″ ou “1″, denominados dígitos binários ou bits. A velocidade de transmissão destes símbolos digitais de dados é medida em bits por segundo, quilobits (1.000 bits) ou megabits (Mb/s) (1.000.000 bits) por segundo.
Apesar de que, em algumas ocasiões, as medidas de freqüência (Hertz) e transmissão de dados (bps) possam ser numericamente iguais, deve-se Ter em mente que a quantidade de dados (i.e. número de bits) que podem ser transmitidos em um determinado grupo de freqüências (hertz ou megahertz) depende do ESQUEMA DE CODIFICAÇÃO DIGITAL como uma forma de compactar bits de dados nas freqüências de sinal que estiverem sendo transmitidas. Esquemas de codificação diferentes de bits compactados na mesma banda de freqüências. Matematicamente, a taxa de transmissão de dados é o produto da banda passante utilizada pelo número de bits por unidade da banda:
Taxa de Dados em Mb/s = (Banda Passante) * (Mbits por Mhz da Banda)
Assim, existe mais do que uma forma de aumentar a taxa de dados de um canal de transmissão; ou aumentamos a banda de freqüências ou a eficiência da codificação é melhorada (mais bits na mesma largura de faixa).
Tendências na conhecida Banda de Voz para modems
A tabela abaixo mostra a evolução da tecnologia de modems ao longo do tempo e o aumento associado na taxa de dados, utilização da banda passante e eficiência da banda de freqüências:

A: Tipo de Modem B: Taxa de Dados (Kb/s) C: Banda Passante Utilizada D: Eficiência (Bits / Hertz)

Como fica evidente nas duas últimas colunas da tabela, a maior parte do aumento na taxa de transmissão de dados por modems ao longo do tempo deve-se a aumentos na eficiência de utilização da banda passante (1 a 6.4) com apenas aumentos modestos na largura da banda de frequências (2, 4 a 3). Tendências Observadas em Lans
Com esquemas de codificação mais antigos como a codificação Manchester utilizada nas aplicações Ethernet e Token Ring, a freqüência (em Mhz) na qual os parâmetros elétricos são especificados (i. e. a freqüência crítica) é igual à taxa de dados (em Mb/s). Com os códigos mais recentes, como a NRZI (Não Retorno ao Zero Invertido), a freqüência crítica é ½ da taxa de bits (dados). Para MLT-3 (Multi-Level Transmit 3), o código para TP-PMD (FDDI sobre cobre), a freqüência crítica é ¼ da taxa de bits. Assim, apesar de que a taxa de dados TP-PMD é 125 Mb/s (100 Mb/s de dados mais 25 Mb/s de controle de bits), a freqüência crítica é ¼ disto ou 31.25 MHz. Até mesmo códigos mais sofisticados, como o CP-32 e o CP-64, estão sendo considerados para aplicações futuras. A eficiência da banda passante do CAP-32 é de 5.000 bits/hertz, que se aproxima de frequências já utilizadas em modems de alta performance.
O fator chave que afeta a adequabilidade de códigos diferentes sobre cabos é a relação sinal / ruído do cabeamento (SNR) a freqüência crítica. Quanto mais eficiente for a codificação, exige-se maior SNR. SNR é a diferença entre a atenuação (sinal) do cabeamento e o crosstalk (diafonia).

Atenuação e NEXT versus freqüência 100 Metros de Cabo de Categoria 5 I Atenuação II (sinal), III SNR, IV Ruído V Diafonia, VI Freqüência

Resumo Megabits e megahertz não são a mesma coisa. Códigos de linha eficientes transmitem muitos bits em cada hertz da banda de frequências utilizada. Assim, a freqüência crítica (em Mhz) tende a ser apenas uma fração da taxa de dados (em Mb/s). A adequabilidade de códigos de linha eficientes em um dado cabo em uma dada freqüência. Quanto mais alta a SNR de um cabo, mais eficientes podem ser os códigos. A SNR é função do desempenho de atenuação e do desempenho de atenuação de um par ou ao reduzir-se o acoplamento entre pares (melhorando NEXT). A SNR não melhora especificando-se o desempenho à altas freqüências.