¿Cómo depende la velocidad de transmisión máxima de la frecuencia de la portadora?

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Esta pregunta hace referencia al siguiente extracto de Computer Networks de Andrew Tanenbaum:

  

La cantidad de información que puede transportar una onda electromagnética está relacionada con su ancho de banda. Con la tecnología actual, es posible codificar unos pocos bits por Hertz a bajas frecuencias, pero a menudo hasta 8 a altas frecuencias, por lo que un cable coaxial con un ancho de banda de 750 MHz puede transportar varios gigabits / seg. De la figura 2-11, ahora debería ser obvio por qué a las personas de redes les gusta tanto la fibra óptica.

Fig. 2-11 básicamente solo muestra el espectro electromagnético con "fibra óptica" que abarca desde \ $ 10 ^ {14} \ $ a \ $ 10 ^ {15} \ $ Hz, es decir, a frecuencias sustancialmente más altas que otros medios (como par trenzado, coaxial o Radio FM).

Entiendo que el ancho de banda de una señal corresponde a la "velocidad" a la que se puede modular, lo que influye en la cantidad de información que puede transmitir. Pero, ¿por qué el valor absoluto de la frecuencia portadora es importante en este caso? ¿Por qué, por ejemplo, una banda de frecuencia de 1 kHz es más "valiosa" si se encuentra a unos 100 MHz en lugar de unos 500 Hz (es decir, la banda base)? ¿Esto no significaría también que, por ejemplo, usar un láser azul en lugar de un láser rojo como resultado del transmisor óptico en un aumento de la velocidad de transmisión?

    
pregunta

3 respuestas

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Tannenbaum se refiere a efectos secundarios, como la interferencia entre símbolos, que reducen la relación señal / ruido efectiva.

La interferencia entre símbolos se crea por no linealidades en la respuesta de fase / frecuencia del canal. Estas irregularidades son generalmente proporcionales a la frecuencia de la portadora; por ejemplo, si un canal centrado en 1 MHz tiene un factor de calidad (Q) de 50, tendrá un ancho de banda de 3 dB de 20 kHz. Pero un canal similar centrado a 100 MHz tendrá un ancho de banda de 2 MHz.

Si necesita un ancho de banda de 20 kHz para su señal, el canal de 100 MHz tendrá una respuesta más plana en cualquier segmento de 20 kHz que el canal de 1 MHz, lo que reducirá la distorsión de fase.

Esta es solo una forma de pensar sobre esto. En realidad, hay muchos factores que afectan la planitud de cualquier canal de comunicación dado, y los circuitos analógicos utilizados para interconectarse con él. Es solo que, en general, es más fácil mantener bajas las distorsiones de este tipo si el ancho de banda es una fracción más pequeña de la frecuencia de la portadora.

    
respondido por el Dave Tweed
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El término ancho de banda originalmente designaba los límites de operación de transmisión de radio que variaban el modo de operación. Broadcast FM, por ejemplo, utiliza 200 khz. alrededor de la frecuencia portadora. Dentro de estos límites había tres modos utilizados: modulación de frecuencia, modulación de fase y modulación de amplitud de banda lateral doble de banda ancha.

El uso actual del término ancho de banda se refiere a la velocidad de datos y la cantidad de información codificada en rf o señal óptica. Con el cable coaxial a medida que aumenta la frecuencia de operación, también aumenta la pérdida de señal y con la ejecución de la pérdida de paquetes. Con la fibra óptica esto es un problema menor. El color de un láser es similar a las frecuencias de radio. El rojo es la frecuencia más baja y el azul la más alta. El azul de mayor frecuencia tendría más capacidad de ancho de banda. En cuanto a todos los detalles técnicos de los datos digitales, difiero a la experiencia del Sr. Tweeds. Estoy más interesado en el aspecto de las telecomunicaciones.

    
respondido por el Old_Fossil
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En realidad creo que te estás perdiendo el punto. Tannenbaum, por lo que puedo ver, no está diciendo que 1kHz de ancho de banda es más valioso en frecuencias más altas. Creo que está diciendo que el ancho de banda disponible en un cable de fibra óptica es mucho más grande que el ancho de banda disponible en un cable de cobre.

La progresión es MHz, GHz, terahertz, petahertz. Si el rango del cable de fibra óptica es de 100 terahertz a 1 petahertz (como mencionó en su pregunta), significa que el ancho de banda es de 1 PHz - 100 THz = 900 THz. Eso es mucho ancho de banda.

    
respondido por el mkeith

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