ボーレートと伝搬遅延の計算

計算方法

シリアル通信では、1文字を送るのに次のビットを使います。

1文字のビット数 ＝ スタートビット1 ＋ データのビット数 ＋ パリティ（0か1）＋ ストップビットの数
送り終えるまでの時間 ＝ 送るバイト数 × 1文字のビット数 ÷ 通信の速さ（bps）
伝わる時間（伝搬遅延）＝ ケーブルの長さ ÷ 信号が進む速さ

例：9600bpsで1,024バイトを送るとき、1文字が10ビット（スタート1＋データ8＋ストップ1）なら、合計10,240ビットです。10,240 ÷ 9,600 ＝ 約1.067秒かかります。

信号が進む速さ

電気や光の信号は、真空中の光の速さ（毎秒299,792,458メートル）より少し遅く進みます。この計算では次の値を使っています。

• 銅線：光の速さの約66%（毎秒約1億9,786万メートル）
• 光ファイバー：光の速さの約67%（毎秒約2億メートル）
• 真空・空気：光の速さそのもの

100メートルの銅線なら、伝わる時間は約0.505マイクロ秒です。1キロメートルでも約5マイクロ秒で、9600bpsのような遅い通信では、送信の時間に比べてほとんど無視できる大きさです。速い通信や、長い距離をやりとりする通信では、この時間が効いてきます。

ボーレートとbps

ボーレート（baud）は、1秒間に信号の状態が何回変わるかを表す単位です。1回の変化で1ビットだけを運ぶ方式では、ボーレートとbps（1秒あたりのビット数）は同じ値になります。1回の変化で複数のビットを運ぶ方式では、bpsのほうが大きくなります。この計算では、よく使われる「1回で1ビット」として、ボーレートとbpsを同じものとして扱っています。

出典：シリアル通信の1文字のビット数と伝搬遅延の式の定義（スタートビット＋データ＋パリティ＋ストップビットの合計をボーレートで割る、距離を信号の速さで割る）。出典URLはなし