Tekniikan kehittymisen myötä myös Internetin mahdollisuudet ovat laajentuneet. Kuitenkin, jotta käyttäjä voisi hyödyntää niitä täysimääräisesti, tarvitaan vakaa ja nopea yhteys. Ensinnäkin se riippuu viestintäkanavien kaistanleveydestä. Siksi on tarpeen selvittää, miten tiedonsiirtonopeutta mitataan ja mitkä tekijät siihen vaikuttavat.
Jotta voisit perehtyä ja ymmärtää uuteen termiin, sinun on tiedettävä, mikä viestintäkanava on. Jos puhua selkeää kieltä, viestintäkanavat ovat laitteita ja välineitä, joilla lähetys suoritetaan etäältä. Esimerkiksi tietoliikenne tietokoneiden välillä tapahtuu valokuitu- ja kaapeliverkkojen ansiosta. Lisäksi radiokanavan yli tapahtuva viestintätapa on yleinen (modeemiin tai Wi-Fi-verkkoon kytketty tietokone).
Kaistanleveys on tiedonsiirron enimmäisnopeus yhdessä tietyssä aikayksikössä.
Tyypillisesti seuraavia yksiköitä käytetään osoittamaan suorituskykyä:
Kaistanleveyden mittaus on melko tärkeä toimenpide. Se suoritetaan Internet-yhteyden tarkan nopeuden selvittämiseksi. Mittaus voidaan suorittaa seuraavilla vaiheilla:
Yllä olevien menetelmien ansiosta voit helposti mitata Internet-yhteyden todellisen nopeuden. Jos lukemat eivät vastaa nykyisiä tarpeita, sinun on ehkä harkittava palveluntarjoajan vaihtamista.
Tietoliikennelinjan suorituskyvyn löytämiseksi ja laskemiseksi on käytettävä Shannon-Hartley-lausetta. Siinä sanotaan: voit selvittää viestintäkanavan (linjan) kaistanleveyden laskemalla potentiaalisen kaistanleveyden sekä viestintälinjan kaistanleveyden keskinäisen suhteen. Kaava suorituskyvyn laskemiseksi on seuraava:
I = Glog 2 (1+As/An).
Tässä kaavassa jokaisella elementillä on oma merkityksensä:
Shannon-Hartley-lause ehdottaa, että ulkoisen kohinan vähentämiseksi tai signaalin voimakkuuden lisäämiseksi on parasta käyttää leveää datakaapelia.
Tähän mennessä on kolme päätapaa lähettää signaali tietokoneiden välillä:
Jokaisella näistä menetelmistä on viestintäkanavien yksilölliset ominaisuudet, joita käsitellään jäljempänä.
Radiokanavien kautta tapahtuvan tiedonsiirron etuja ovat: tällaisten laitteiden monipuolisuus, helppo asentaa ja konfiguroida. Vastaanottoon ja menetelmään käytetään pääsääntöisesti radiolähetintä. Se voi olla tietokoneen modeemi tai Wi-Fi-sovitin.
Tämän lähetysmenetelmän haittoja ovat epävakaa ja suhteellisen alhainen nopeus, suurempi riippuvuus radiotornien läsnäolosta sekä korkeat käyttökustannukset (mobiili Internet on lähes kaksi kertaa kalliimpi kuin "kiinteä").
Tiedonsiirron edut kaapeliin verrattuna ovat: luotettavuus, helppokäyttöisyys ja huolto. Tieto välitetään sähkövirran avulla. Suhteellisesti sanottuna virta tietyllä jännitteellä liikkuu pisteestä A pisteeseen B. A muunnetaan myöhemmin tiedoksi. Johdot kestävät täydellisesti lämpötilan muutoksia, taipumista ja mekaanista rasitusta. Haittoja ovat epävakaa nopeus sekä sateen tai ukkosmyrskyjen aiheuttama yhteyden heikkeneminen.
Ehkä edistynein tiedonsiirtotekniikka tällä hetkellä on valokuitukaapelin käyttö. Viestintäkanavaverkoston viestintäkanavien suunnittelussa käytetään miljoonia pieniä lasiputkia. Ja niiden kautta välitetty signaali on valopulssi. Koska valon nopeus on useita kertoja suurempi kuin virran nopeus, tämä tekniikka on mahdollistanut Internet-yhteyden nopeuttamisen useita satoja kertoja.
Haittoja ovat valokuitukaapeleiden hauraus. Ensinnäkin ne eivät kestä mekaanisia vaurioita: katkenneet putket eivät voi välittää valosignaalia itsensä läpi, ja äkilliset lämpötilan muutokset johtavat niiden halkeilemiseen. No, lisääntynyt säteilytausta tekee putket sameiksi - tämän vuoksi signaali voi huonontua. Lisäksi kuitukaapelia on vaikea korjata, jos se katkeaa, joten se on vaihdettava kokonaan.
Edellä oleva viittaa siihen, että ajan myötä viestintäkanavat ja viestintäkanavien verkot paranevat, mikä johtaa tiedonsiirtonopeuden kasvuun.
Edellä olevasta voidaan päätellä, että viestintäkanavat ovat ominaisuuksiltaan erilaisia, mikä vaikuttaa tiedonsiirron nopeuteen. Kuten aiemmin mainittiin, viestintäkanavat voivat olla langallisia, langattomia ja perustua valokuitukaapeleiden käyttöön. Viimeinen tiedonsiirtoverkkojen luomistyyppi on tehokkain. Ja sen keskimääräinen viestintäkanavan kaistanleveys on 100 Mbps.
Bittinopeus on yhteyden nopeuden mitta. Laskettu bitteinä, pienimmät tiedon tallennusyksiköt, 1 sekunnin ajan. Se oli luontaista viestintäkanaville Internetin "varhaisen kehityksen" aikakaudella: tuolloin tekstitiedostoja lähetettiin pääasiassa maailmanlaajuisessa verkossa.
Nyt perusmittayksikkö on 1 tavu. Se puolestaan on yhtä suuri kuin 8 bittiä. Aloittelevat käyttäjät tekevät usein törkeän virheen: he sekoittavat kilobitit ja kilotavut. Tämä aiheuttaa hämmennystä, kun kanava, jonka kaistanleveys on 512 kbps, ei täytä odotuksia ja antaa vain 64 KB/s nopeuden. Jotta ei tule hämmennystä, sinun on muistettava, että jos bittejä käytetään ilmaisemaan nopeutta, merkintä tehdään ilman lyhenteitä: bittiä / s, kbit / s, kbit / s tai kbps.
Kuten tiedät, Internetin lopullinen nopeus riippuu myös viestintäkanavan kaistanleveydestä. Tiedonsiirron nopeuteen vaikuttavat myös:
Radioaallot, kaapelit ja valokuitukaapelit. Näiden liitäntämenetelmien ominaisuuksia, etuja ja haittoja on käsitelty edellä.
Mitä kiireisempi palvelin on, sitä hitaammin se vastaanottaa tai lähettää tiedostoja ja signaaleja.
Voimakkaimmat häiriöt vaikuttavat radioaaltojen avulla muodostettuun yhteyteen. Tämä johtuu matkapuhelimista, radioista ja muista radiovastaanottimista ja -lähettimistä.
Tietysti yhteystavat, palvelimien tila ja häiriöiden esiintyminen ovat tärkeitä nopeiden Internetin tarjoamisessa. Vaikka yllä olevat ilmaisimet olisivat normaaleja ja Internetin nopeus on alhainen, asia on piilotettu tietokoneen verkkolaitteisiin. Nykyaikaiset verkkokortit pystyvät tukemaan Internet-yhteyttä jopa 100 Mbps:n nopeudella. Aiemmin kortit saattoivat tarjota 30 ja 50 Mbps:n maksiminopeuden.
Kuten aiemmin mainittiin, viestintäkanavan kaistanleveys riippuu monista tekijöistä: yhteystavasta, palvelimen suorituskyvystä, kohinan ja häiriön esiintymisestä sekä verkkolaitteiden tilasta. Yhteysnopeuden lisäämiseksi kotiympäristössä voit vaihtaa verkkolaitteet kehittyneempiin sekä vaihtaa toiseen yhteystapaan (radioaalloista kaapeli- tai valokuituoptiikkaan).
Yhteenvetona on syytä todeta, että viestintäkanavan kaistanleveys ja Internetin nopeus eivät ole sama asia. Ensimmäisen arvon laskemiseksi sinun on käytettävä Shannon-Hartley-lakia. Hänen mukaansa kohinaa voidaan vähentää ja signaalin voimakkuutta lisätä vaihtamalla siirtokanava leveämmällä.
Myös Internet-yhteyden nopeuden lisääminen on mahdollista. Mutta se suoritetaan vaihtamalla palveluntarjoajaa, muuttamalla yhteystapaa, parantamalla verkkolaitteita sekä aitaamalla laitteita tiedon lähettämiseen ja vastaanottamiseen häiriöitä aiheuttavista lähteistä.
Mitä tahansa signaalia voidaan tarkastella ajan funktiona tai taajuuden funktiona. Ensimmäisessä tapauksessa tämä toiminto näyttää kuinka signaaliparametrit myöhemmin muuttuvat, esimerkiksi jännite tai virta. Jos tämä toiminto on jatkuva, puhutaan jatkuva signaali. Jos tällä funktiolla on erillinen muoto, puhutaan siitä diskreetti signaali.
Funktion taajuusesitys perustuu siihen, että mikä tahansa funktio voidaan esittää Fourier-sarjana
(1),
missä -
taajuus , an, bn – amplitudi n harmonisia.
Kanavan ominaisuutta, joka määrittelee taajuuksien spektrin, jonka fyysinen väline, josta kanavan muodostava tietoliikennelinja on tehty, kulkee ilman signaalitehon merkittävää vähenemistä, on ns. kaistanleveys.
Kutsutaan maksiminopeus, jolla kanava pystyy lähettämään dataa kanavan kaistanleveys tai bittinopeus.
Vuonna 1924 Nyquist löysi yhteyden kanavan kapasiteetin ja sen kaistanleveyden välillä.
missä on suurin siirtonopeus H- kanavan kaistanleveys hertseinä ilmaistuna, M- lähetyksen aikana käytettyjen signaalitasojen määrä. Tämä kaava esimerkiksi osoittaa, että kanava, jonka kaistanleveys on 3 kHz, ei voi lähettää kaksitasoisia signaaleja nopeammin kuin 6000 bps.
Tämä lause osoittaa myös, että esimerkiksi on turhaa skannata juovaa useammin kuin kaksinkertainen kaistanleveys. Todellakin, kaikki tämän yläpuolella olevat taajuudet puuttuvat signaalista, ja siksi kaikki signaalin jatkamiseksi tarvittavat tiedot kerätään tällaisen pyyhkäisyn aikana.
Nyquistin lause ei kuitenkaan ota huomioon kanavan kohinaa, joka mitataan hyödyllisen signaalin tehon ja kohinan tehon suhteena: S/N. Tämä arvo mitataan desibeleinä: 10log10(S/N) dB. Esimerkiksi jos suhde S/N on 10, silloin puhumme melusta 10:ssä dB jos suhde on 100, niin - 20 dB.
Kohinaisen kanavan tapauksessa on olemassa Shanonin lause, jonka mukaan suurin tiedonsiirtonopeus kohinaisella kanavalla on:
H log2 (1+S/N) bps, missä S/N - kanavan signaali-kohinasuhde.
Tässä signaalin tasojen määrällä ei ole enää merkitystä. Tämä kaava asettaa teoreettisen rajan, joka harvoin saavutetaan käytännössä. Esimerkiksi kanava, jonka kaistanleveys on 3000 Hz ja kohinataso 30 dB (nämä ovat puhelinlinjan ominaisuuksia), ei voi lähettää dataa nopeammin kuin 30 000 bps:n nopeudella.
Pääsymenetelmä(pääsytapa) on joukko sääntöjä, jotka säätelevät tapaa, jolla lähetysväline hankitaan ("nautinta"). Pääsymenetelmä määrittää, kuinka solmut saavat lähettää dataa.
Seuraavat pääsymenetelmien luokat erotetaan:
Kaikki pääsytavat paitsi kontradiktoriset muodostavat ryhmän deterministisiä pääsymenetelmiä. Käyttämällä valikoivia menetelmiä jotta solmu voisi lähettää dataa, sille on myönnettävä lupa. Menetelmä on ns kysely(äänestys), jos erityiset verkkolaitteet välittävät luvat vuorotellen kaikille solmuille. Menetelmää kutsutaan tunnuksen välittäminen(merkin ohittaminen), jos kukin solmu siirtää luvan siirron päätyttyä seuraavalle solmulle.
menetelmät satunnainen pääsy(hajasaantimenetelmiä) perustuvat solmujen "kilpailuun" pääsystä siirtovälineeseen. Random access voidaan toteuttaa eri tavoin: perusasynkroninen, kehysten lähetyshetkien kellotahdistus, kanavan kuuntelu ennen lähetyksen alkua ("kuuntele ennen kuin puhut"), kanavan kuuntelu lähetyksen aikana ("kuuntele samalla puhut"). Useita yllä luetelluista menetelmistä voidaan käyttää samanaikaisesti.
Menetelmät perustuvat ajan varaus, pelkistetään aikavälien (slottien) varaamiseen, jotka jaetaan solmujen kesken. Solmu vastaanottaa käytössään olevan kanavan koko sille allokoitujen aikavälien ajan. On olemassa erilaisia menetelmiä, jotka ottavat huomioon prioriteetit - korkeamman prioriteetin solmut saavat enemmän paikkoja.
Ring menetelmät käytetään LVM:ssä rengastopologialla. Rekistereiden lisäämisen rengasmenetelmä koostuu yhden tai useamman puskurirekisterin yhdistämisestä rinnakkain renkaan kanssa. Siirrettävä data kirjoitetaan rekisteriin, jonka jälkeen solmu odottaa kehysten välistä aukkoa. Sitten rekisterin sisältö siirretään kanavalle. Jos kehys saapuu lähetyksen aikana, se puskuroidaan ja lähetetään datansa jälkeen.
Erottaa asiakas-palvelin ja vertaismenetelmiä pääsy.
Asiakas-palvelin -käyttötavat mahdollistaa verkon keskussolmun, joka ohjaa kaikkia muita. Tällaiset menetelmät jaetaan kahteen ryhmään: kyselyllä ja ilman kyselyä.
Joukossa kyselyn käyttötavat yleisimmin käytettyjä ovat "stop-and-wait pollaus" ja "jatkuva automaattinen toistopyyntö" (ARQ). Joka tapauksessa ensisijainen solmu välittää peräkkäin luvan solmuille lähettää dataa. Jos solmulla on lähetettävää dataa, se lähettää ne siirtovälineelle, jos ei, se joko lähettää lyhyen "ei dataa" -tyyppisen datapaketin tai ei yksinkertaisesti lähetä mitään.
Käyttämällä vertaiskäyttömenetelmiä kaikki solmut ovat samanarvoisia. Aikajakoinen multipleksointi on yksinkertaisin, vertaisverkko, ei-prioriteettijärjestelmä, joka käyttää kiinteää solmuajoitusta. Kullekin solmulle on varattu aikaväli, jonka aikana solmu voi lähettää dataa, ja aikavälit jakautuvat tasaisesti kaikkien solmujen kesken.
Alla tiedonsiirtokanava(TEHOKKUUS) tarkoittaa siirtovälineen (signaalin etenemisvälineen) ja teknisten välineiden kokonaisuutta kanavarajapintojen välillä. Riippuen siitä, millaista tietoa kanava voi lähettää, niitä on analoginen ja digitaalinen kanavia.
Analogisella kanavalla tulossa (ja vastaavasti lähdössä) on jatkuva signaali, jonka tietyt ominaisuudet (esimerkiksi amplitudi tai taajuus) kuljettavat lähetetyn tiedon. Digitaalinen kanava vastaanottaa ja lähettää dataa digitaalisessa (diskreetissä, pulssi-) muodossa.
Ottaen huomioon kaikki mahdolliset monitasoiset ja monivaiheiset salausmenetelmät, Shannon-Hartleyn lause sanoo, että kanavan kapasiteetti C, joka tarkoittaa tiedonsiirtonopeuden teoreettista ylärajaa, joka voidaan lähettää tietyllä keskimääräisellä signaaliteholla S yhden analogin kautta. viestintäkanava, johon kohdistuu additiivista valkoista Gaussin tehoa N kohinaa, on yhtä suuri kuin:
C- kanavan kapasiteetti bitteinä sekunnissa; B- kanavan kaistanleveys hertseinä; S on signaalin kokonaisteho kaistanleveydellä mitattuna watteina tai voltteina neliöitynä; N on kokonaismeluteho kaistanleveydellä mitattuna watteina tai voltteina neliöitynä; S/N on signaalin ja Gaussin kohinan signaali-kohinasuhde (SNR), joka ilmaistaan tehosuhteena.Korkeammilla verkkomalleilla käytetään yleensä suurempaa yksikköä - tavua sekunnissa(B/c tai bps, englannista. b ytes s er s toinen ) yhtä suuri kuin 8 bit/s.
Usein virheellisesti uskotaan, että baudi on sekunnissa lähetettyjen bittien lukumäärä. Todellisuudessa tämä pätee vain binäärikoodaukseen, jota ei aina käytetä. Esimerkiksi nykyaikaisissa modeemeissa käytetään (QAM), ja yhdellä signaalitason muutoksella voidaan koodata useita (jopa 16) bittiä informaatiota. Esimerkiksi symbolinopeudella 2400 baudia siirtonopeus voi olla 9600 bps, koska jokaisella aikavälillä lähetetään 4 bittiä.
Lisäksi baudit express saattaa loppuun kanavakapasiteetti, mukaan lukien palvelumerkit (bitit), jos sellaisia on. Kanavan tehollinen nopeus ilmaistaan muissa yksiköissä, kuten bitteinä sekunnissa (bps, bps).
Wikimedia Foundation. 2010 .
tiedonsiirtonopeus- aikayksikköä kohden siirretyn tiedon määrä Aikayksikköön liittyvä tiedon määrä tulosignaalien (tuloviestien) joukosta, joka sisältyy lähtösignaalien (lähtöviestien) ryhmään. [Kooste suositeltavista ... ...
tiedonsiirtonopeus- informacijos perdavimo sparta statusas T ala automatika atitikmenys: angl. tiedonsiirtonopeus vok. Informationsgeschwindigkeit, f rus. tiedonsiirtonopeus, fpranc. vitesse de transmission d information, f … Automatikos terminų žodynas
tiedonsiirtonopeus- Kanavan kautta lähetettävän tiedon määrä aikayksikköä kohti ... Ammattikorkeakoulun terminologinen selittävä sanakirja
käyttäjätietojen siirtonopeus- Radiokanavalla lähetettävän käyttäjätiedon lähetysnopeus. Esimerkiksi puhekoodekin lähtönopeus. (ITU T Q.1741). Tietoliikenteen aiheet, pääasialliset ... ... Teknisen kääntäjän käsikirja
suurin tiedonsiirtonopeus- - [L.G. Sumenko. Englanti venäjä tietotekniikan sanakirja. M .: GP TsNIIS, 2003.] Aiheet tietotekniikka yleisesti FI maximaalinen tiedonsiirtonopeusMIR ... Teknisen kääntäjän käsikirja
tiedon luomisen nopeus- epsilon-sanoman entropia aikayksikköä kohden lähteen suorituskyky Aikayksikköä kohden vähiten tietoa tietystä viestijoukosta, joka sisältyy toiseen ryhmään, joka edustaa annettua viestiä määritellyllä tarkkuudella.… … Teknisen kääntäjän käsikirja
tiedonsiirtonopeus- tiedonvaihtokurssin siirtonopeus - [L.G.Sumenko. Englanti venäjä tietotekniikan sanakirja. M .: GP TsNIIS, 2003.] Aiheet tietotekniikka yleisesti Synonyymit tiedonvaihtokurssi EN siirtonopeus ... ... Teknisen kääntäjän käsikirja
AE-tietojen käsittelynopeus- 2.46 AE-tietojen käsittelynopeus: Nopeus, jolla järjestelmä käsittelee ja tallentaa AE-signaalien parametrijoukon reaaliajassa tiedonsiirtoa keskeyttämättä, ilmaistuna pulsseina/s.
Kanavan kautta aikayksikköä kohti siirretyn tiedon määrää kutsutaan tiedonsiirtonopeus.
Tiedonsiirron nopeus viestintäkanavien kautta arvioidaan sen vastaanottajalle yhden sekunnin sisällä välitettyjen tiedon bittien lukumäärällä ( bps).
Huomaa, että tietoliikenteen kehityksen alkuvaiheessa jokainen kantoaaltosignaalin tietoparametrin muutos antoi vastaanottajalle yhden bitin tietoa ja lähetysnopeus arvioitiin n. baudit(Sitä käytettiin esimerkiksi lennätindatan siirtonopeuden arvioimiseen, jossa jokainen "alkusignaali" kuljetti yhden bitin informaatiota). Nykyään siirtonopeudeksi on arvioitu bps, koska jokainen nykyaikaisten tiedonsiirtolaitteiden signaalin informaatioparametrin muutos voi kuljettaa tietoa useissa bitteissä.
Jos lähteestä AT lähetetään viestintäkanavan kautta s merkkiä aikayksikköä kohden, ja keskimääräinen tiedon määrä per merkki on H(B), niin tiedonsiirtonopeus: С = s H(B).
Digitaalisten signaalien tapauksessa (niiden tasatodennäköisyyden ja riippumattomuuden ehdolla) lähteen suurin entropia AT aakkosmerkkien lukumäärällä m määritetään kaavalla H(B) max = log 2 m .
Suurin mahdollinen tiedonsiirtonopeus kutsutaan läpijuoksu viestintäkanava. Se määräytyy arvon mukaan
G = C max = s log 2 m.
Muuttuvan suorituskyvyn kaavat riippuvat useista tietoliikennelinjan fyysisistä ominaisuuksista, viestilähteen tehosta ja viestintäkanavan kohinasta.
Kaistanleveyden määrää paitsi johtavan väliaineen fysikaaliset ominaisuudet (symmetriset, koaksiaali- tai kuituoptiset kaapelit, kierretty pari jne.), vaan myös lähetettyjen signaalien spektri. Tietoliikennelinjojen tärkeimpiä fyysisiä ominaisuuksia ovat vaimennus ja kaistanleveys.
Tietoliikennelinjojen parametrit arvioidaan yleensä suhteessa sinimuotoisiin signaaleihin. Jos käytämme kiinteän taajuuden ja amplitudin sinimuotoista signaalia viestintälinjan toiseen päähän (jossa ei ole vahvistimia), niin toisessa päässä saadaan heikennetty signaali, ts. jolla on pienempi amplitudi.
vaimennus luonnehtii signaalin amplitudin tai tehon pienenemistä, kun tietyn taajuuden tai taajuusalueen signaali kulkee tietoliikennelinjan läpi. Langallisten kaapeleiden osalta se mitataan desibeleinä metriä kohti ja lasketaan kaavalla:
A \u003d 10 lg 10 P ulos / P sisään,
jossa P out ja P in ovat signaalin teho linjan tulossa ja lähdössä 1 m:ssä.
Vaimennus riippuu signaalin taajuudesta. Kuvassa 1.13 esittää tyypillistä amplitudi-taajuusominaisuuden muotoa, joka luonnehtii eri taajuuksien signaalien vaimentumista. Mitä pienempi vaimennusmoduuli on, sitä korkeampi tiedonsiirtolinjan laatu on (yhtä pienemmän luvun logaritmi on aina negatiivinen luku).
Vaimennus on tärkein parametri tietoverkkojen tietoliikennelinjoille, ja standardit määrittävät standardivaimennusarvot erityyppisille kaapeleille, joita käytetään tietokoneverkkojen asennuksessa. Siten luokan 5 kierretyn parikaapelin sisäjohdotuksen vaimennuksen tulee olla vähintään -23,6 dB ja kategorian 6 - vähintään 20,6 taajuudella 100 MHz ja linjan pituus 100 m. Tyypilliset vaimennusarvot kaapeleille kuituoptiikkaan perustuva: 0,15 - 3 dB 1000 metrin etäisyydellä.
Kaistanleveys– jatkuva taajuusalue, jolla kunkin lähtösignaalin amplitudin suhde tulosignaalin amplitudiin ei ole pienempi kuin tietty arvo. Usein tämän suhteen oletetaan olevan 0,5 (katso kuva 1.13). Se mitataan hertseinä (Hz). Alueen ääritaajuuksien arvojen eroa kutsutaan kaistanleveys.
Itse asiassa, kaistanleveys- tämä on taajuusväli, jota tämä viestintäkanava käyttää signalointiin. Erilaisia laskelmia varten on tärkeää tietää taajuuden maksimiarvo tietyltä kaistalta (n m), koska juuri tämä kaista määrittää mahdollisen tiedonsiirtonopeuden kanavalla.
Signaalilähettimille, jotka lähettävät signaaleja viestintälinjaan (esimerkiksi sovitin tai modeemi), on tunnusomaista tehoa. Signaalin tehotaso määritetään desibeleinä per 1 mW kaavan mukaan (tällaista tehoyksikköä merkitään dBm):
p = 10 lgP (dBm), jossa P on teho mW.
Langallisten tietoliikennelinjojen (esimerkiksi koaksiaalikaapelin) tärkeä ominaisuus on aallon vastus. Tämä on kokonaisvastus (kompleksi), jonka kaapelia pitkin etenevä tietyn taajuuden sähkömagneettinen aalto kohtaa. Ohmeina mitattuna. Vaimennuksen vähentämiseksi on välttämätöntä, että lähettimen lähtöimpedanssi on suunnilleen sama kuin tietoliikennelinjan impedanssi.
Kuva 1.13. Viestintäkanavan amplitudi-taajuusvaste
Tiedetään, että minkä muotoinen signaali voidaan saada summaamalla useita sinimuotoisia signaaleja, joilla on eri taajuuksia ja amplitudeja. Joukkoa taajuuksia, jotka on laskettava yhteen tietyn signaalin saamiseksi, kutsutaan signaalispektriksi. Jos jotkin spektrin taajuudet vaimentuvat voimakkaasti, tämä heijastuu aaltomuotoon. Ilmeisesti signaalin lähetyksen laatu riippuu merkittävästi kaistanleveydestä. Joten puhelinkeskustelujen korkealaatuisen siirron standardien mukaan viestintälinjan kaistanleveyden on oltava vähintään 3400 Hz.
Kaistanleveyden ja K. Shannonin määrittämän enimmäiskaistanleveyden välillä on suhde:
G \u003d F log 2 (1 + P c / P w) bps, missä
G on suurin kaistanleveys, F on kaistanleveys hertseinä, P c on signaalin teho, P w on kohinan teho.
Signaalin voimakkuuden ja kohinan määrittäminen on melko vaikea tehtävä. On kuitenkin olemassa toinen Nyquistin kehittämä kaava diskreettien signaalien tapauksessa, jota voidaan soveltaa, kun tietoparametrin tilojen lukumäärä tiedetään:
G = 2 F log 2 M (bps),
jossa F on kaistanleveys hertseinä, M on informaatioparametrin mahdollisten tilojen lukumäärä. Tästä kaavasta seuraa, että kun M = 2 (ts. kun jokainen muutos signaaliparametrissa kuljettaa yhden bitin informaatiota), suoritusteho on yhtä suuri kuin kaksinkertainen kaistanleveys.
Kun häiriöt (kohina) vaikuttavat lähetettyihin symboleihin, jotkut niistä voivat vääristyä. Sitten, ottaen huomioon aiemmin annetut entropiakaavat, vastaanotetun tiedon määrä ja vastaavasti viestintäkanavan läpimenokyky vähenee.
Jos siirretään tasatodennäköisiä digitaalisia symboleja ja samat korvaustodennäköisyydet lähetettäessä arvot 1(0) vääriin 0(1), suurin suoritusteho on C max = s×=s×, missä P osh on virhe todennäköisyys.
Kuvassa 1.14 on esitetty kaavio, joka havainnollistaa suhteen C max / s (eli symbolia kohti siirretyn tiedon määrän) riippuvuuden muotoa P oshista.
Kuva 1.14. Suorituskyvyn riippuvuus viestintäkanavan virheistä
Kaikki ovat toistuvasti kuulleet toisen, kolmannen ja neljännen sukupolven verkoista matkaviestintä. Jotkut ovat ehkä jo lukeneet tulevaisuuden - viidennen sukupolven - verkoista. Mutta kysymykset - mitä G, E, 3G, H, 3G +, 4G tai LTE tarkoittavat älypuhelimen näytöllä ja mikä on nopeampi näistä, huolestuttaa edelleen monia ihmisiä. Vastaamme niihin.
Nämä kuvakkeet osoittavat älypuhelimen, tabletin tai modeemin yhteyden tyypin mobiiliverkkoon.
1. G(GPRS - General Packet Radio Services): Hitain ja vanhentuin pakettidatayhteysvaihtoehto. Ensimmäinen standardi mobiili internet, suorittaa lisäosa GSM:n kautta (CSD-yhteyden jälkeen jopa 9,6 kbps). GPRS-kanavan maksiminopeus on 171,2 kbps. Samanaikaisesti todellinen on pääsääntöisesti suuruusluokkaa pienempi, eikä Internet täällä ole aina periaatteessa toimiva.
2. E(EDGE tai EGPRS - Enhanced Data rates for GSM Evolution): Nopeampi lisäosa 2G:n ja 2,5G:n kautta. Digitaalisen tiedonsiirron tekniikka. EDGE:n nopeus on noin 3 kertaa suurempi kuin GPRS:n: jopa 474,6 kbps. Se kuuluu kuitenkin myös langattoman viestinnän toiseen sukupolveen ja on jo vanhentunut. Todellinen EDGE-nopeus pidetään yleensä alueella 150-200 kbps ja riippuu suoraan tilaajan sijainnista - eli tukiaseman työkuormasta tietyllä alueella.
3. 3 G(Kolmas sukupolvi - kolmas sukupolvi). Täällä ei ole mahdollista vain tiedonsiirtoa verkon yli, vaan myös "äänet". Puheensiirron laatu 3G-verkoissa (jos molemmat keskustelukumppanit ovat niiden kantaman sisällä) voi olla suuruusluokkaa korkeampi kuin 2G-verkoissa (GSM). Internet-nopeus 3G:ssä on myös paljon suurempi, ja sen laatu on pääsääntöisesti jo riittävä mukavaan työskentelyyn mobiililaitteet ja jopa pöytätietokoneet USB-modeemin kautta. Samalla nykyinen sijaintisi voi vaikuttaa tiedonsiirtonopeuteen, mm. oletpa sitten yhdessä paikassa tai muuttoliikenteessä:
4. 3,5 G.3G+,h,H+(HSPDA - High-Speed Downlink Packet Access): Seuraava nopea pakettidata-lisäosa on jo yli 3G. Tässä tapauksessa tiedonsiirtonopeus on hyvin lähellä 4G:tä ja H-tilassa jopa 42 Mbps. Tosielämässä mobiili Internet tässä tilassa keskiverto toimii matkapuhelinoperaattoreille 3-12 Mbps:n nopeuksilla (joskus suurempi). Niille, jotka eivät ymmärrä: se on erittäin nopea ja aivan riittävä online-videon katsomiseen ei liian korkealla laadulla (resoluutiolla) tai raskaita tiedostojen lataamiseen vakaalla yhteydellä.
Myös 3G:ssä oli videopuhelutoiminto:
5. 4G, LTE(Long-Term Evolution - pitkän aikavälin kehitys, langattoman Internetin neljäs sukupolvi). Tätä tekniikkaa käytetään vain tiedonsiirtoon (ei "ääneen"). Suurin latausnopeus täällä on jopa 326 Mbps, lataus - 172,8 Mbps. Todelliset arvot ovat jälleen suuruusluokkaa pienempiä kuin ilmoitetut, mutta silti ne ovat kymmeniä megabittiä sekunnissa (käytännössä usein verrattavissa tilaan H; Moskovassa yleensä 10-50 Mbps). Samaan aikaan nopeampi PING ja itse tekniikka tekevät 4G:stä suosituimman standardin mobiili-Internetille modeemeissa. Älypuhelimet ja tabletit 4G-verkoissa (LTE) kestävät akun latausta pidempään kuin 3G-verkoissa.
6. LTE-A(LTE Advanced - LTE-päivitys). Huipputiedonsiirtonopeus on tässä jopa 1 Gbps. Todellisuudessa Internet pystyy toimimaan jopa 300 Mbps:n nopeudella (5 kertaa nopeampi kuin perinteinen LTE).
7. VoLTE(Voice over LTE - Voice over LTE, teknologian lisäkehitys): tekniikka äänipuhelujen välittämiseen LTE-verkoissa, joka perustuu IP Multimedia Subsystem (IMS) -järjestelmään. Yhteysnopeus on jopa 5 kertaa nopeampi kuin 2G/3G, ja itse keskustelun ja puheensiirron laatu on vielä korkeampi ja puhtaampi.
8. 5 G(viides sukupolvi matkapuhelinviestintä perustuu IMT-2020:een). Tulevaisuuden standardia kehitetään ja testataan edelleen. Verkkojen kaupallisessa versiossa tiedonsiirtonopeuden on luvattu olevan jopa 30 kertaa suurempi kuin LTE:n: maksimi tiedonsiirto voi olla jopa 10 Gb / s.
Voit tietysti käyttää mitä tahansa yllä olevista tekniikoista, jos laitteesi tukee sitä. Sen työ riippuu myös itse matkapuhelinoperaattorin kyvyistä tilaajan tietyssä paikassa ja hänen tariffisuunnitelmassaan.
