diferencia entre la eficiencia espectral y la tasa de bits

Hace algún tiempo hice una investigación sobre comunicaciones espaciales, aquí está mi prueba de memoria: la eficiencia espectral es la relación del índice de datos alcanzado por el ancho de banda de señal ocupado, o cómo se altera el ancho de banda inicial, antes de que se transmita realmente. Esta es una propiedad del modulador, que modula una onda portadora de alta frecuencia en función de los datos que se transmiten para facilitar la propagación a través del medio (aire en general). Como se indica a continuación, también se puede utilizar para aumentar el índice de datos en las líneas de comunicación física donde el ancho de banda es limitado.

Existen varias técnicas de modulación, y algunas de ellas son más eficientes que otras; como dije en ese hilo , una modulación de amplitud multinivel simple le permite transmitir varios bits por período de reloj. Por ejemplo, para 4 niveles, se transmiten 2 bits por período de reloj, por lo que en comparación con el 1 bit inicial por ciclo de reloj, es una eficiencia espectral de 2 bits / (s.Hz). La combinación de fase y amplitud puede llevarlo a valores mucho más altos, pero hay muchas técnicas y aquí encontrará una tabla de comparación (junto con la definición de eficiencia espectral ...). 4G LTE alcanza 30 bits / (s.Hz) por ejemplo, lo que es increíble. 64-QAM (información combinada de fase y amplitud) que creo que se usó al principio de ADSL, es de 6 bits / (s.Hz) para comparación.

Sin embargo, la eficiencia espectral no se debe mezclar con la eficiencia de codificación, que se produce en el sentido ascendente justo antes del proceso de modulación y se relaciona con la cantidad de bits que se agregan a la trama de datos inicial para poder detectar en el extremo receptor si Algunos de los datos han sido corrompidos. No estoy seguro de si la tabla que he vinculado arriba incluye la eficiencia de codificación; probablemente ya que algunas eficiencias están por debajo de 1 bit / (s.Hz). Algunos esquemas de codificación son muy pesados, a veces se basan en máquinas estatales que le permiten recuperar datos dañados para reducir drásticamente la tasa de error de bits (que es un requisito restrictivo en su fecha de publicación).

Para resumir, la velocidad de los datos de enlace, con respecto a la velocidad de los datos de alimentación, disminuye con la codificación, luego aumenta con la modulación, y todo depende de las técnicas utilizadas (más o menos complejas). Eso es solo cuando no hay codificación, ni modulación, que datarate = bandwidth en valor (aún unidades diferentes) y la eficiencia espectral es 1bit / (s.Hz). Es por eso que normalmente verás una "tasa de símbolos" fuera del modulador (y el codificador, creo) en lugar de una "tasa de datos".