Mbps cosa significa e a che cosa corrisponde?

Quando si parla di velocità della connessione di rete capita di ascoltare, spesso, “sfondoni” di notevole entità quando si devono utilizzare unità di misura come Gbps, Mbps, kbps, MB/s e KB/s.
Non sono pochi a ritenere che le notazioni siano direttamente interscambiabili e l’errore, se non si riflette, è spesso dietro l’angolo.

Cosa significa Mbps, a che cosa corrisponde e, quindi, a cosa equivale trasferire dati fino a 7, 20, 100 Mbps o 1 Gbps?

Il bitrate esprime la velocità di trasmissione

Nelle telecomunicazioni e in informatica la velocità di trasmissione è espressa in bps o bit/s ed esprime quanta informazione può essere trasferita nell’unità di tempo.
Il bit, dall’inglese binary digit, è l’unità elementare dell’informazione trattata da un elaboratore: i valori 0 e 1 sono la rappresentazione dei valori logici che il bit può assumere.

La velocità massima di trasmissione esprime quindi il quantitativo di informazione che il collegamento (link) può trasferire nell’unità di tempo (si parla infatti di capacità di trasmissione della linea o capacità di canale).

Da non sottovalutare l’aggettivo “massima”: la velocità di trasmissione, infatti, è influenzata da molteplici fattori: oltre, ovviamente, a dipendere dal mezzo trasmissivo utilizzato (fibra ottica, cavo in rame o classico “doppino telefonico”, il vecchio cavo coassiale, il cavo Ethernet, l’aria nel caso di collegamenti wireless,…), è suscettibile ad altre condizioni fisiche (interferenze, saturazione,…).

Come abbiamo più volte ricordato, la capacità di un canale in termini di bitrate diminuisce a causa dell’attenuazione del segnale e del rumore presente sulla linea. Nel caso delle connessioni in fibra e ADSL, il problema diventa importante soprattutto nel cosiddetto ultimo miglio ossia nel tratto che collega l’utente finale con la centrale telefonica (o comunque con l’armadio dove sono installati gli apparati DSLAM che esplicano le funzioni di linea di accesso numerica e modulazione da e verso il doppino dell’utente finale; vedere Mappa centrali Telecom e armadi stradali).

Ecco perché una connessione viene presentata, commercialmente, usando frasi come fino a 20 Mbps (ADSL) oppure fino a 30, 50 o 100 Mbps nel caso della fibra ottica FTTC (Fiber-to-the-Cab, quando la fibra arriva fino all’armadio stradale e non fino al “modem” dell’utente).
Solamente in condizioni ottimali, quando si è fisicamente molto vicini alla centrale telefonica o all’armadio stradale, si possono raggiungere tali velocità. Diversamente, parametri come attenuazione e SNR si faranno sentire riducendo la portante che può essere agganciata e, quindi, la massima velocità di trasmissione (il decadimento è all’incirca lineare rispetto alla distanza).

La distanza, la presenza di eventuali ostacoli e di interferenze, influenzano negativamente la velocità massima di trasmissione nel caso di un collegamento wireless: Realizzare un collegamento WiFi a lunga distanza.

Da non sottovalutare, poi, che l’informazione immessa in rete – prima di raggiungere la destinazione finale – può attraversare molte tipologie di reti di trasporto, che possono usare mezzi trasmissivi diversi. La velocità di trasmissione, quindi, potrebbe subire ulteriori decadimenti sulla base della congestione della rete o di “colli di bottiglia” incontrati lungo il percorso.
Nelle telecomunicazioni, infatti, se la trasmissione in ingresso non è adattata a quella massima trasportabile dalla linea a velocità di trasmissione minore, si può verificare perdita di informazione. Proprio per risolvere questo problema il protocollo TCP utilizza un meccanismo che si basa sull’attesa della ricezione di un pacchetto (ACK) che attesta l’avvenuta consegna dei dati al destinatario. Il protocollo TCP, inoltre, è in grado di ricomporre nel giorno ordine i pacchetti dati che avessero compiuto tragitti differenti prima di arrivare a destinazione.

Cosa significa Mbps

Il Mbps è semplicemente un multiplo del bps ed è comunemente utilizzato per esprimere quanto Megabit di dati sono trasferibili in un secondo. Un canale di comunicazione che può trasferire fino a 20 Mbps potrà quindi “muovere” fino a 20 Megabit al secondo anche se tale valore, come spiegato in precedenza, sarà influenzato da attenuazione, SNR, congestione della rete, banda disponibile all’atto pratico in centrale, lungo il percorso e da parte del sistema di destinazione.

Con la fibra ottica, anche non FTTH, è possibile spingersi oggi fino a 100-300 Mbps e diversi operatori di telecomunicazioni stanno iniziando a commercializzare connettività FTTH (Fiber-to-the-Home, la fibra è portata fino al cliente finale) fino a 1 Gbps, che equivale a 1.000 Mbps (vedere, ad esempio, Come provare la banda ultralarga di TIM a 1000 Mbps e Copertura fibra ottica Enel Open Fiber: eccola nel dettaglio).

Differenza tra Mbps e MB/s

Una connessione a 7 Mbps (o Mbit/s, o Mb/s) consente di scaricare, sulla carta, fino a 875 KB/s; una a 20 Mbps fino a 2.500 KB/s (o KByte/s) ovvero 2,5 MB/s (o MByte/s).
Da dove vengono questi numeri?

Innanzi tutto si parla di profili downstream ovvero la velocità massima di trasmissione è da intendersi riferita al download dei dati. I profili, nel caso delle connessioni ADSL e VDSL (fibra FTTC e FTTH) sono generalmente asimmetrici: in upload, infatti, la velocità massima di trasmissione e quindi la banda disponibile è di solito notevolmente inferiore…
Con una ADSL 20 Mbps in downstream, infatti, spesso si ha 1 Mbps in upstream quindi si potranno caricare dati sulla rete Internet al massimo a 125 KB/s.
Una connessione fibra FTTC 30/3, ad esempio, offre fino a 30 Mbps in downstream e fino a 3 Mbps in upstream.

I vari speedtest di solito effettuano una stima della banda disponibile in Mbps o Gbps (valutano quindi il bitrate) ma quando si scarica un file con il browser, la velocità di download è espressa in byte per secondo (KB/s o MB/s): vedere anche Come velocizzare Internet.

Per codificare un singolo carattere alfanumerico si utilizzano 8 bit. Il byte, che esprime una sequenza di 8 bit, è quindi storicamente diventato l’elemento base nelle architetture dei computer e l’unità di misura delle capacità di memoria.
Il byte può assumere quindi 256 possibili valori (2⁸): mai chiesto perché la tabella dei caratteri ASCII è formata proprio da 256 “caratteri” (vedere il sito ASCII Codes)?

Per convertire i bit in byte, quindi, basta semplicemente dividere per 8.
Ecco quindi che, teoricamente, una connessione a 20 Mbps può trasferire fino 2,5 MB/s (20 diviso 8) ovvero 2.500 KB/s e una connessione da 100 Mbps fino a 12,5 MB/s.
Con le connessioni in fibra FTTH fino a 1 Gbps ci si può spingere, almeno in linea teorica, fino a 125 MB/s.

Un calcolatore come questo aiuta a stimare quanto tempo è necessario per trasferire un file – in download o in upload – a seconda della velocità di connessione e delle dimensioni del file.
Anche questo servizio aiuta a valutare la differenza tra Gbps, Mbps, kbps e MB/s, KB/s.

Ovviamente, maggiore è la velocità di trasmissione dei dati, maggiore sarà la banda condivisibile tra i vari dispositivi collegati alla propria rete locale.
Inutile dire che se la propria connessione arriva a malapena a 7 Mbps sarà quasi impossibile che più dispositivi client possano effettuare simultaneamente stream di video a 1440p.

Basti ricordare che Netflix richiede almeno una connessione capace di offrire 3 Mbps in downstream per i contenuti in qualità standard SD (720p), 5 Mbps per quelli Full HD (1080p) e 25 Mbps per quelli 4K UHD.
Utilizzando alcuni codec si possono ottenere prestazioni migliori: ad esempio con il codec WebM VP9 di Google si può contenere la banda necessaria per un video 4K 2160p ad “appena” 17,3 Mbps o per un video 1080p a 2,6 Mbps ma molto dipende dal fornitore di contenuti e dalla configurazione hardware/software del dispositivo client.