home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ BBS in a Box 5 / BBS in a Box -Volume V (BBS in a Box) (April 1992).iso / Files / Word / T-Tb / t.Bits & Bauds < prev    next >
Text File  |  1989-01-04  |  10KB  |  110 lines

  1. Here's an excerpt from The Modem Reference, written by Michael A.  Banks and recommended by Jerry Pournelle in Byte, The Smithsonian  Magazine, et al.  The right to reproduce this article is granted on the condition  that all text, including this notice and the notice at the end of  the article, remain unchanged, and that no text is added to the  body of the article.
  2. Thanks!  --MB
  3.  
  4.                                   BITS, BAUD RATE, AND BPS
  5.                        Taking the Mystery Out of Modem Speeds
  6.                                       by Michael A. Banks
  7.  
  8.    (Copyright, 1988, Michael A. Banks.  All rights reserved.)
  9.  
  10.      Modem transmission speed is the source of a lot of  confusion, even among otherwise informed computer and modem  users.  The root of the problem is the fact that the terms "baud"  and "bits per second" are used interchangeably and  indiscriminately.  I strongly suspect this is a result of the  fact that it's easier to say "baud" than "bits per second,"  though misinformation has a hand in it, too.
  11.  
  12.       If you've ever found yourself confused by the relationship  between bits and baud rate, or if you think that a modem's baud  rate is the same as the number of bits or characters it transmits  per second, please read this article carefully; I guarantee to  clear up the confusion and disabuse you of any false concepts ... 
  13.  
  14. Bits per second (bps)
  15.      Bits per second is a measure of the number of data bits (digital 0's and 1's) transmitted each second in a communications channel.  This is sometimes referred to as "bit rate."  Individual characters (letters, numbers, etc.), also referred to as bytes, are composed of several bits.  While a modem's bit rate is tied to its baud rate, the two are not the same, as explained below.
  16.  
  17. Baud rate
  18.      Baud rate is a measure of the number of times per second a  signal in a communications channel varies, or makes a transition  between states (states being frequencies, voltage levels, or  phase angles).  One baud is one such change.  Thus, a 300-baud  modem's signal changes state 300 times each second, while a 600- baud modem's signal changes state 600 times per second.  This  does not necessarily mean that a 300-baud and a 600-baud modem  transmit 300 and 600 bits per second, as you'll learn in a few  lines.
  19.  
  20. Determining bits per second
  21.      Depending on the modulation technique used, a modem can  transmit one bit--or more or less than one bit--with each baud,  or change in state.  Or, to put it another way, one change of  state can transmit one bit--or more or less than one bit.
  22.  
  23.       As I mentioned earlier, the number of bits a modem transmits  per second is directly related to the number of bauds that occur  each second, but the numbers are not necessarily the same.
  24.  
  25.       To illustrate this, first consider a modem with a baud rate  of 300, using a transmission technique called FSK (Frequency  Shift Keying, in which four different frequencies are turned on  and off to represent digital 0 and 1 signals from both modems).   When FSK is used, each baud (which is, a gain, a change in state)  transmits one bit; only one change in state is required to send a  bit.  Thus, the modem's bps rate is also 300:  
  26.  
  27.                 300 bauds per second X 1 bit per baud  =  300 bps
  28.  
  29.      Similarly, if a modem operating at 1200 baud were to use one  change in state to send each bit, that modem's bps rate would be  1200.  (There are no 1200 baud modems, by the way; remember that.   This is only a demonstrative and hypothetical example.)
  30.  
  31.       Now, consider a hypothetical 300-baud modem using a  modulation technique that requires two changes in state to send  one bit, which can also be viewed as 1/2 bit per baud.  Such a  modem's bps rate would be 150 bps: 
  32.        300 bauds per second X 1/2 baud per bit  =  150 bps
  33.  
  34.      To look at it another way, bits per second can also be obtained by dividing the modem's baud rate by the number of changes in state, or bauds, required to send one bit:
  35.  
  36.         300 baud
  37.      ---------------  =  150 bps
  38.      2 bauds per bit
  39.  
  40.      Now let's move away from the hypothetical and into reality, as it exists in the world of modulation.  First, lest you be misled into thinking that "any 1200 baud  modem" should be able to operate at 2400 bps with a two-bits-per- baud modulation technique, remember that I said there are no 1200  baud modems.  Medium- and high-speed modems use baud rates that  are lower than their bps rates.  Along with this, however, they  use multiple-state modulation to send more than one bit per baud.
  41.  
  42.       For example, 1200 bps modems that conform to the Bell 212A  standard (which includes most 1200 bps modems used in the U.S.)  operate at 300 baud and use a modulation technique called phase  modulation that transmits four bits per baud.  Such modems are  capable of 1200 bps operation, but not 2400 bps because they are  not 1200 baud modems; they use a baud rate of 300.  So:
  43.  
  44.      300 baud X 4 bits per baud  =  1200 bps
  45.  
  46.                                 or
  47.  
  48.           300 baud
  49.      ------------------  =  1200 bps
  50.       1/4 baud per bit
  51.  
  52.      Similarly, 2400 bps modems that conform to the CCITT V.22 recommendation (virtually all of them) actually use a baud rate of 600 when they operate at 2400 bps.  However, they also use a modulation technique that transmits four bits per baud:
  53.  
  54.      600 baud X 4 bits per baud  =  2400 bps
  55.  
  56.                                 or
  57.  
  58.           600 baud
  59.      ------------------  = 2400 bps
  60.       1/4 baud per bit
  61.  
  62.      Thus, a 1200-bps modem is not a 1200-baud modem, nor is a 2400-bps modem a 2400-baud modem.
  63.  
  64.      Now let's take a look at 9600-bps modems.  Most of these operate at 2400 baud, but (again) use a modulation technique that yields four bits per baud.  Thus:
  65.  
  66.      2400 baud X 4 bits per baud  =  9600 bps
  67.  
  68.                                 or
  69.  
  70.           2400 baud
  71.      ------------------  =  9600 bps
  72.       1/4 baud per bit
  73.  
  74. Characters per second (cps)
  75.      Characters per second is the number of characters (letters,  numbers, spaces, and symbols) transmitted over a communications  channel in one second.  Cps is often the bottom line in rating  data transmission speed, and a more convenient way of thinking  about data transfer than baud- or bit-rate.
  76.  
  77.       Determining the number of characters transmitted per second  is easy: simply divide the bps rate by the number of bits per  character.  You must of course take into account the fact that  more than just the bits that make up the binary digit  representing a character are transmitted when a character is sent  from one system to another.  In fact, up to 10 bits may be  transmitted for each character during ASCII transfer, whether 7  or 8 data bits are used.  This is because what are called start-  and stop-bits are added to characters by a sending system to  enable the receiving system to determine which groups of bits  make up a character.  In addition, a system usually adds a parity  bit during 7-bit ASCII transmission.  (The computer's serial port  handles the addition of the extra bits, and all extra bits are  stripped out at the receiving end.)
  78.  
  79.       So, in asynchronous data communication, the number of bits  per character is usually 10 (either 7 data bits, plus a parity  bit, plus a start bit and a stop bit, or 8 data bits plus a start  bit and a stop bit).  Thus:
  80.  
  81.              300 bps
  82.      -----------------------  =  30 characters per second
  83.       10 bits per character
  84.  
  85.             1200 bps
  86.      -----------------------  =  120 characters per second
  87.       10 bits per character
  88.  
  89.             2400 bps
  90.      -----------------------  =  240 characters per second
  91.       10 bits per character
  92.  
  93. Common speeds
  94.      The most commonly-used communications rates for dial-up  systems (BBSs and online services like CompuServe, DELPHI, and  GEnie) are 300, 1200, and 2400 bps.  A few older systems-- especially Telex systems--communicate at 110 bps, but these are  gradually going the way of the dinosaur.  4800 and 9600 bps  modems are generally available, but few online services or BBSs  accommodate them.  This will be changing in the near future,  however, with the cost of high-speed modem technology decreasing  as the demand for it increases.
  95.  
  96.       Modems with even higher bps rates are manufactured (19,200  and up) but these are not used with dial-up systems; the upper  limit on asynchronous data transmission via voice-grade telephone  lines appears to be 9600 bps.  The use of higher transmission  rates requires special dedicated lines that are "conditioned"  (i.e., shielded from outside interference) as well as expensive  modulation and transmission equipment.                                 #
  97.      If you found this article useful, you may want to pick up a 
  98. copy of the book from which it was excerpted:
  99.                                   THE MODEM REFERENCE
  100.                                      by Michael A. Banks
  101.                    Published by Brady Books/Simon & Schuster
  102.                             ISBN # 0-13-586646-4    $19.95
  103.  
  104.      In addition to explaining the technical aspects of modem  operation, communications software, data links, and other  elements of computer communications, the book provides detailed,  illustrated "tours" of major online services such as UNISON, CompuServe, DELPHI, BIX, Dow Jones News/Retrieval, MCI Mail, and others.  It also contains information on using packet switching networks and BBSs, as well as dial-up numbers for various networks and BBSs.
  105.  
  106.       You'll also find hands-on guides to buying, setting up, using, and troubleshooting computer communications hardware and  software.  (And the book "supports" all major microcomputer  brands.)      For more information, contact:
  107.                         Michael A. Banks
  108.                           P.O. Box 312
  109.                        Milford, OH  45150
  110.