Το εύρος ζώνης είναι ένα καθολικό χαρακτηριστικό που περιγράφει τον μέγιστο αριθμό μονάδων αντικειμένων που διέρχονται από ένα κανάλι, κόμβο, τμήμα. Το χαρακτηριστικό χρησιμοποιείται ευρέως από σηματοδότες, εργαζόμενους στις μεταφορές, υδραυλικά, οπτικά, ακουστικά, μηχανολόγους μηχανικούς. Ο καθένας δίνει τον δικό του ορισμό. Συνήθως σχεδιάζουν μια γραμμή, χρησιμοποιώντας μονάδες χρόνου, συνδέοντας ρητά το φυσικό νόημα με την ταχύτητα της διαδικασίας. Το κανάλι επικοινωνίας μεταδίδει πληροφορίες. Επομένως, το χαρακτηριστικό της απόδοσης είναι ο ρυθμός bit (bit / s, baud).

Μονάδα

Το τυπικό bit / s συχνά συμπληρώνεται με προθέματα:

1. Κιλό: kbps = 1000 bps.
2. Mega: Mbps = 1000000 bps.
3. Giga: Gbps = 1 δισεκατομμύριο bps.
4. Tera: Tbps = 1 τρισ. bps
5. Πέτα: Pbps = 1 τετρασεκατομμύριο bps.

Οι διαστάσεις byte χρησιμοποιούνται λιγότερο συχνά (1B = 8 bit). Η τιμή αναφέρεται συνήθως στο φυσικό επίπεδο της ιεραρχίας OSI. Μέρος της χωρητικότητας του καναλιού αφαιρείται από τις συμβάσεις του πρωτοκόλλου: κεφαλίδες, bits έναρξης... Είναι σύνηθες να μετράται ο διαμορφωμένος ρυθμός με baud, που δείχνει τον αριθμό των χαρακτήρων ανά μονάδα χρόνου. Για το δυαδικό σύστημα (0, 1), και οι δύο έννοιες είναι ισοδύναμες. Η κωδικοποίηση επιπέδων, για παράδειγμα, με ακολουθίες ψευδοθορύβου αλλάζει την ισορροπία ισχύος. Τα Baud γίνονται μικρότερα με τον ίδιο ρυθμό bit, η διαφορά καθορίζεται από τη βάση του υπερτιθέμενου σήματος. Το θεωρητικά εφικτό ανώτατο όριο του διαμορφωμένου ρυθμού σχετίζεται με το εύρος ζώνης του καναλιού από τον νόμο Nyquist:

baud ≤ 2 x πλάτος (Hz).

Στην πράξη, το όριο επιτυγχάνεται με την ταυτόχρονη εκπλήρωση δύο προϋποθέσεων:

• διαμόρφωση μονής πλευράς.
• Γραμμική (φυσική) κωδικοποίηση.

Τα εμπορικά κανάλια εμφανίζουν διπλάσια απόδοση. Το πραγματικό δίκτυο μεταδίδει επίσης bits πλαισίου, περιττές πληροφορίες διόρθωσης σφαλμάτων. Το τελευταίο αφορά διπλά ασύρματα πρωτόκολλα, χάλκινες γραμμές υψηλής ταχύτητας. Οι κεφαλίδες κάθε επόμενου επιπέδου OSI μειώνουν διαδοχικά την πραγματική απόδοση του καναλιού.

Ξεχωριστά, οι ειδικοί ορίζουν τις μέγιστες τιμές - τους αριθμούς που λαμβάνονται χρησιμοποιώντας ιδανικές συνθήκες. Η πραγματική ταχύτητα σύνδεσης ρυθμίζεται από εξειδικευμένο υλικό, λιγότερο συχνά από λογισμικό. Οι διαδικτυακοί μετρητές δείχνουν συχνά μη ρεαλιστικές τιμές που περιγράφουν την κατάσταση ενός μεμονωμένου κλάδου του Παγκόσμιου Ιστού. Η έλλειψη τυποποίησης προσθέτει στη σύγχυση. Μερικές φορές το bitrate σημαίνει φυσική ταχύτητα, λιγότερο συχνά - ταχύτητα δικτύου (αφαίρεση του όγκου των πληροφοριών υπηρεσίας). Οι τιμές σχετίζονται ως εξής:

ρυθμός δικτύου = φυσικός ρυθμός x ρυθμός κωδικού.

Η τελευταία τιμή λαμβάνει υπόψη τη δυνατότητα διόρθωσης σφαλμάτων, είναι πάντα μικρότερη από ένα. Η ταχύτητα του δικτύου είναι σίγουρα χαμηλότερη από τη φυσική. Παράδειγμα:

1. Η ταχύτητα δικτύου του πρωτοκόλλου IEEE 802.11a είναι 6..54 Mbps. Καθαρός ρυθμός bit - 12..72 Mbps.
2. Ο πραγματικός ρυθμός μετάδοσης του 100Base-TX Ethernet είναι 125 Mbps, χάρη στο υιοθετημένο σύστημα κωδικοποίησης 4B5B. Ωστόσο, η τεχνική γραμμικής διαμόρφωσης NRZI που χρησιμοποιείται επιτρέπει τον καθορισμό ενός ρυθμού συμβόλων 125 Mbaud.
3. Το Ethernet 10Base-T στερείται κωδικού διόρθωσης σφαλμάτων, η ταχύτητα δικτύου είναι ίση με τη φυσική (10 Mbps). Ωστόσο, ο εφαρμοσμένος κωδικός Manchester προκαλεί την εκχώρηση του τελικού χαρακτήρα - την τιμή των 20 Mbaud.
4. Η ασυμμετρία ταχύτητας των καναλιών άνω ζεύξης (48 kbps), κατερχόμενης ζεύξης (56 kbps) ενός μόντεμ φωνής V.92 είναι γνωστή. Τα δίκτυα πολλών γενεών κυψελοειδών επικοινωνιών λειτουργούν με παρόμοιο τρόπο.

Η χωρητικότητα του καναλιού ονομάστηκε Shannon - το θεωρητικό ανώτερο όριο του bitrate δικτύου απουσία σφαλμάτων.

Θεωρία Ενίσχυσης Παραγωγικότητας

Η θεωρία της πληροφορίας αναπτύχθηκε από τον Claude Shannon, παρατηρώντας τη φρίκη του Β 'Παγκοσμίου Πολέμου, εισήγαγε την έννοια της χωρητικότητας καναλιού και ανέπτυξε μαθηματικά μοντέλα. Η προσομοίωση γραμμής σύνδεσης περιλαμβάνει τρία μπλοκ:

1. Πομπός.
2. Θορυβώδες κανάλι (παρουσία πηγής παρεμβολής).
3. Δέκτης.

Οι μεταδιδόμενες, ληφθείσες πληροφορίες αντιπροσωπεύονται από συναρτήσεις διανομής υπό όρους. Το χωρητικό μοντέλο του Shannon περιγράφεται με γραφήματα. Το παράδειγμα της Wikipedia δίνει μια επισκόπηση ενός μέσου που χαρακτηρίζεται από πέντε διακριτά επίπεδα χρήσιμου σήματος. Ο θόρυβος επιλέγεται από το διάστημα (-1..+1). Τότε η χωρητικότητα του καναλιού είναι ίση με το άθροισμα του χρήσιμου σήματος, modulo παρεμβολής 5. Η τιμή που προκύπτει συχνά αποδεικνύεται κλασματική. Ως εκ τούτου, είναι δύσκολο να προσδιοριστεί το μέγεθος των αρχικά μεταδιδόμενων πληροφοριών (στρογγυλοποίηση προς τα πάνω ή προς τα κάτω).

Οι τιμές που βρίσκονται πιο μακριά (για παράδειγμα, 1; 3) δεν μπορούν να συγχέονται. Κάθε σύνολο, που σχηματίζεται από τρία ή περισσότερα διακριτά μηνύματα, συμπληρώνεται από ένα ασαφές. Αν και η ονομαστική χωρητικότητα του καναλιού σάς επιτρέπει να μεταδίδετε 5 τιμές ταυτόχρονα, ένα ζεύγος αποδεικνύεται αποτελεσματικό, το οποίο σας επιτρέπει να κωδικοποιείτε μηνύματα χωρίς σφάλματα. Για να αυξηθεί η ένταση του ήχου, χρησιμοποιούνται συνδυασμοί: 11, 23, 54, 42. Η απόσταση κωδικού των ακολουθιών είναι πάντα μεγαλύτερη από δύο. Επομένως, οι παρεμβολές είναι αδύναμες να αποτρέψουν τη σωστή αναγνώριση του συνδυασμού. Η πολυπλεξία καθίσταται δυνατή, η οποία αυξάνει σημαντικά την απόδοση του καναλιού επικοινωνίας.

Πέντε διακριτές τιμές συνδυάζονται επίσης με ένα ισόπλευρο γράφημα. Τα άκρα των άκρων υποδεικνύουν ζεύγη τιμών που ο δέκτης μπορεί να μπερδέψει λόγω της παρουσίας θορύβου. Στη συνέχεια, ο αριθμός των συνδυασμών αντιπροσωπεύεται από ένα ανεξάρτητο σύνολο του γραφήματος που αποτελείται. Γραφικά, το σετ συναρμολογείται με συνδυασμούς που αποκλείουν την παρουσία και των δύο σημείων της ίδιας άκρης. Το μοντέλο του Shannon για ένα σήμα πέντε επιπέδων αποτελείται αποκλειστικά από ζεύγη τιμών (βλ. παραπάνω). Προσοχή, ερώτηση!

• Τι σχέση έχουν οι σύνθετοι θεωρητικοί υπολογισμοί με το συζητούμενο θέμα της χωρητικότητας καναλιού;

Το πιο άμεσο. Το πρώτο ψηφιακό κωδικοποιημένο σύστημα μετάδοσης πληροφοριών Green Bumblebee (Β' Παγκόσμιος Πόλεμος) χρησιμοποιούσε σήμα 6 επιπέδων. Οι θεωρητικοί υπολογισμοί των επιστημόνων παρείχαν στους συμμάχους αξιόπιστες κρυπτογραφημένες επικοινωνίες, επιτρέποντας τη διεξαγωγή πάνω από 3.000 συνεδρίων. Η υπολογιστική πολυπλοκότητα των γραφημάτων Shannon παραμένει άγνωστη. Προσπάθησαν να πάρουν την αξία με κυκλικό τρόπο, συνεχίζοντας τη σειρά καθώς η υπόθεση γινόταν πιο περίπλοκη. Θεωρούμε ότι ο αριθμός Lovas είναι ένα πολύχρωμο παράδειγμα αυτού που ειπώθηκε.

Ρυθμός bit

Η απόδοση ενός πραγματικού καναλιού υπολογίζεται σύμφωνα με τη θεωρία. Κατασκευάζεται ένα μοντέλο θορύβου, για παράδειγμα, προσθετικό Gaussian, λαμβάνεται η έκφραση του θεωρήματος Shannon-Hartley:

C \u003d B log2 (1 + S / N),

B είναι το εύρος ζώνης (Hz). S/N είναι ο λόγος σήματος προς θόρυβο. Ο λογάριθμος στη βάση 2 σας επιτρέπει να υπολογίσετε τον ρυθμό μετάδοσης bit (bps). Το μέγεθος του σήματος, ο θόρυβος καταγράφονται σε τετράγωνα βολτ ή βατ. Η αντικατάσταση των ντεσιμπέλ δίνει λάθος αποτέλεσμα. Ο τύπος για peer-to-peer ασύρματα δίκτυα είναι ελαφρώς διαφορετικός. Πάρτε τη φασματική πυκνότητα θορύβου πολλαπλασιασμένη με το εύρος ζώνης. Προκύπτουν ξεχωριστές εκφράσεις καναλιού με γρήγορη και αργή εξασθένηση.

αρχεία πολυμέσων

Σε σχέση με τις εφαρμογές ψυχαγωγίας, ο ρυθμός μετάδοσης bit δείχνει τον όγκο των αποθηκευμένων πληροφοριών που αναπαράγονται κάθε δευτερόλεπτο:

1. Ο ρυθμός δειγματοληψίας των δεδομένων είναι διαφορετικός.
2. Δείγματα διαφορετικών μεγεθών (bits).
3. Μερικές φορές είναι κρυπτογραφημένο.
4. Εξειδικευμένοι αλγόριθμοι συμπιέζουν πληροφορίες.

Επιλέγεται ο χρυσός μέσος όρος, ο οποίος βοηθά στην ελαχιστοποίηση του bitrate, παρέχοντας αποδεκτή ποιότητα. Μερικές φορές η συμπίεση παραμορφώνει μη αναστρέψιμα το αρχικό υλικό με θόρυβο συμπίεσης. Συχνά η ταχύτητα δείχνει τον αριθμό των bit ανά μονάδα χρόνου αναπαραγωγής ήχου, βίντεο (εμφανίζεται από τη συσκευή αναπαραγωγής). Μερικές φορές η τιμή υπολογίζεται διαιρώντας το μέγεθος του αρχείου με τη συνολική διάρκεια. Δεδομένου ότι η διάσταση δίνεται σε byte, εισάγεται ένας πολλαπλασιαστής 8. Συχνά ο ρυθμός bit πολυμέσων μεταπηδά. Ο ρυθμός εντροπίας ονομάζεται ελάχιστος, εξασφαλίζοντας την πλήρη διατήρηση του υλικού πηγής.

CD

Το πρότυπο CD ήχου υπαγορεύει ότι η ροή θα μεταδίδεται με ρυθμό δειγματοληψίας 44,1 kHz (βάθος 16 bit). Η τυπική στερεοφωνική μουσική συντίθεται από δύο κανάλια (αριστερό, δεξί ηχείο). Το bitrate διπλασιάζεται σε μονοφωνικό. Το εύρος ζώνης του καναλιού διαμόρφωσης κώδικα παλμού καθορίζεται από την έκφραση:

• bitrate = ρυθμός δειγματοληψίας x βάθος x αριθμός καναλιών.

Το πρότυπο CD ήχου δίνει μια τελική τιμή 1,4112 Mbps. Ένας απλός υπολογισμός δείχνει: 80 λεπτά εγγραφής καταλαμβάνουν 847 MB, εξαιρουμένων των κεφαλίδων. Το μεγάλο μέγεθος αρχείου καθορίζει την ανάγκη συμπίεσης του περιεχομένου. Ακολουθούν οι αριθμοί της μορφής MP3:

• Τα 32 kbps είναι αποδεκτά για αρθρωτή ομιλία.
• Τα 96 kbps είναι μια εγγραφή χαμηλής ποιότητας.
• .160 kbps - αδύναμο επίπεδο.
• Τα 192 kbps είναι κάπου ενδιάμεσα.
• Τα 256 kbps είναι τυπικά για τα περισσότερα κομμάτια.
• 320 kbps - κορυφαία ποιότητα.

Το αποτέλεσμα είναι προφανές. Μειωμένη ταχύτητα ενώ αυξάνει την ποιότητα αναπαραγωγής. Οι απλούστεροι τηλεφωνικοί κωδικοποιητές λαμβάνουν 8 kbps, το Opus - 6 kbps. Το βίντεο είναι πιο απαιτητικό. Μια μη συμπιεσμένη ροή Full HD 10-bit (24 καρέ) είναι 1,4 Gbps. Γίνεται σαφές η ανάγκη των παρόχων να υπερβαίνουν συνεχώς τα ρεκόρ που είχαν οριστεί προηγουμένως. Μια στοιχειώδης οικογενειακή κυριακάτικη τηλεθέαση μετριέται με τις γενικές εντυπώσεις των τηλεθεατών. Είναι δύσκολο για τους συγγενείς να εξηγήσουν ποιο είναι το λάθος της ψηφιοποίησης μιας εικόνας.

Κατασκευάζονται πραγματικά κανάλια, παρέχοντας σταθερή παροχή. Η πρόοδος των προτύπων ψηφιακών μέσων καθοδηγείται από παρόμοιους λόγους. Το Dolby Digital (1994) προβλέπεται ρητά για απώλεια πληροφοριών. Η πρώτη προβολή του Batman Returns (1992) παίχτηκε από κασέτα 35 mm που έφερε συμπιεσμένο ήχο (320 kbps). Τα καρέ βίντεο μεταφέρθηκαν από έναν σαρωτή CCD, στην πορεία, ο εξοπλισμός αποσυσκευάστηκε το soundtrack. Εξοπλισμένη με σύστημα Digital Surround 5.1, η αίθουσα απαιτούσε περαιτέρω ψηφιακή επεξεργασία της ροής.

Τα πραγματικά συστήματα σχηματίζονται συχνότερα από ένα σύνολο καναλιών. Σήμερα, το πρώην κομψό αντικαθίσταται από το Dolby Surround 7.1, το Atmos αυξάνεται σε δημοτικότητα. Οι ίδιες τεχνολογίες μπορούν να υλοποιηθούν πρακτικά ανεξάρτητα. Ακολουθούν παραδείγματα soundtrack οκτώ καναλιών (7.1):

• Dolby Digital Plus (3/1,7 Mbps).
• Dolby TrueHD (18 Mbps).

Η καθορισμένη απόδοση είναι διαφορετική.

Παραδείγματα χωρητικότητας καναλιού

Εξετάστε την εξέλιξη των τεχνολογιών μετάδοσης ψηφιακών πληροφοριών.

Μόντεμ

1. Acoustic pair (1972) - 300 baud.
2. Modem Vadik & Bell 212A (1977) - 1200 baud.
3. Κανάλι ISDN (1986) - 2 κανάλια 64 kbps (τελική ταχύτητα - 144 kbps).
4. 32bis (1990) - έως 19,2 kbps.
5. 34 (1994) - 28,8 kbps.
6. 90 (1995) - 56 kbps κατάντη, 33,6 kbps ανάντη.
7. 92 (1999) - 56/48 kbps downstream/upstream.
8. ADSL (1998) - έως 10 Mbps.
9. ADSL2 (2003) - έως 12 Mbps.
10. ADSL2+ (2005) - έως 26 Mbps.
11. VDSL2 (2005) - 200 Mbps.
12. γρήγορο (2014) - 1 Gbps.

Ethernet LAN

1. Πειραματική έκδοση (1975) - 2,94 Mbps.
2. 10ΒΑΣΕΙΣ (1981, ομοαξονικό καλώδιο) - 10 Mbps.
3. 10BASE-T (1990, συνεστραμμένο ζεύγος) - 10 Mbps.
4. Fast Ethernet (1995) - 100 Mbps.
5. Gigabit Ethernet (1999) - 1 Gbps.
6. 10 Gigabit Ethernet (2003) - 10 Gb / s.
7. 100 Gigabit Ethernet (2010) - 100 Gbps.

WiFi

1. IEEE 802.11 (1997) - 2 Mbps.
2. IEEE 802.11b (1999) - 11 Mbps.
3. IEEE 802.11a (1999) - 54 Mbps.
4. IEEE 802.11g (2003) - 54 Mbps.
5. IEEE 802.11n (2007) - 600 Mbps.
6. IEEE 802.11ac (2012) - 1000 Mbps.

κυτταρικός

1. Πρώτη γενιά:
   1. NMT (1981) - 1,2 kbps.
2. 2G:
   1. GSM CSD, D-AMPS (1991) - 14,4 kbps.
   2. EDGE (2003) - 296/118,4 kbps.
3. 3G:
   1. UMTS-FDD (2001) - 384 kbps.
   2. UMTS HSDPA (2007) - 14,4 Mbps.
   3. UMTS HSPA (2008) - 14,4 / 5,76 Mbps.
   4. HSPA+ (2009) - 28/22 Mbps.
   5. CDMA2000 EV-DO Αναθ. B (2010) - 14,7 Mbps.
   6. HSPA+ MIMO (2011) - 42 Mbps.
4. 3G+:
   1. IEEE 802.16e (2007) - 144/35 Mbps.
   2. LTE (2009) - 100/50 Mbps.
5. 4G:
   1. LTE-A (2012) - 115 Mbps.
   2. WiMAX 2 (2011-2013, IEEE 802.16m) - 1 Gbps (το μέγιστο παρέχεται από σταθερά αντικείμενα).

Η Ιαπωνία εισάγει τώρα την πέμπτη γενιά κινητών επικοινωνιών, αυξάνοντας την ικανότητα μετάδοσης ψηφιακών πακέτων.

Διακίνηση συστημάτων μετάδοσης πληροφοριών

Ένα από τα κύρια χαρακτηριστικά οποιουδήποτε συστήματος μετάδοσης πληροφοριών, εκτός από αυτά που αναφέρονται παραπάνω, είναι το εύρος ζώνης του.

Εύρος ζώνης - η μέγιστη δυνατή ποσότητα χρήσιμων πληροφοριών που μεταδίδονται ανά μονάδα χρόνου:

c = max(Imax) / TC ,

c = [bps].

Μερικές φορές ο ρυθμός μεταφοράς πληροφοριών ορίζεται ως η μέγιστη ποσότητα χρήσιμης πληροφορίας σε ένα στοιχειώδες σήμα:

s = max(Imax) / n,

s = [bit/στοιχείο].

Τα εξεταζόμενα χαρακτηριστικά εξαρτώνται μόνο από το κανάλι επικοινωνίας και τα χαρακτηριστικά του και δεν εξαρτώνται από την πηγή.

Εύρος ζώνης ενός διακριτού καναλιού επικοινωνίας χωρίς παρεμβολές. Σε ένα κανάλι επικοινωνίας χωρίς παρεμβολές, οι πληροφορίες μπορούν να μεταδοθούν από ένα μη περιττό σήμα. Στην περίπτωση αυτή, ο αριθμός n = m και η εντροπία του στοιχειώδους σήματος HCmax = logK.

max(IC) = nHCmax= mHCmax.

Η διάρκεια του στοιχειώδους σήματος , όπου είναι η διάρκεια του στοιχειώδους σήματος.

όπου FC είναι το φάσμα σήματος.

Παροχή του καναλιού επικοινωνίας χωρίς παρεμβολές

Ας εισαγάγουμε την έννοια του ρυθμού παραγωγής ενός στοιχειώδους σήματος από μια πηγή πληροφοριών:

Στη συνέχεια, χρησιμοποιώντας τη νέα έννοια, μπορούμε να μετατρέψουμε τον τύπο για τον ρυθμό μεταφοράς πληροφοριών:

Ο τύπος που προκύπτει καθορίζει τον μέγιστο δυνατό ρυθμό μεταφοράς πληροφοριών σε ένα διακριτό κανάλι επικοινωνίας χωρίς παρεμβολές. Αυτό προκύπτει από την υπόθεση ότι η εντροπία του σήματος είναι μέγιστη.

Εάν HC< HCmax, то c = BHC и не является максимально возможной для данного канала связи.

Εύρος ζώνης διακριτού καναλιού επικοινωνίας με θόρυβο. Σε ένα διακριτό κανάλι επικοινωνίας με παρεμβολές, η κατάσταση που φαίνεται στο Σχ. 6.

Λαμβάνοντας υπόψη την ιδιότητα της προσθετικότητας, καθώς και τους τύπους του Shannon για τον προσδιορισμό του όγκου των πληροφοριών που συζητήθηκαν παραπάνω, μπορούμε να γράψουμε

IC = αρχείο καταγραφής TC FC (AK PC),

IPOM \u003d αρχείο καταγραφής TP FP (APP).

Για τον δέκτη, η πηγή χρήσιμων πληροφοριών και η πηγή παρεμβολής είναι ισοδύναμες, επομένως είναι αδύνατο από την πλευρά λήψης να απομονωθεί το στοιχείο παρεμβολής στο σήμα με τις προκύπτουσες πληροφορίες

IRES = TC FC log (AK (PP + PC)), εάν TC = TP, FC = FP.

Ο δέκτης μπορεί να είναι στενής ζώνης και η παρεμβολή μπορεί να είναι σε άλλα διαστήματα συχνοτήτων. Σε αυτή την περίπτωση, δεν θα επηρεάσει το σήμα.

Θα προσδιορίσουμε το σήμα που προκύπτει για την πιο «δυσάρεστη» περίπτωση, όταν οι παράμετροι σήματος και θορύβου είναι κοντά η μία στην άλλη ή συμπίπτουν. Οι χρήσιμες πληροφορίες ορίζονται από την έκφραση

Αυτός ο τύπος ελήφθη από τον Shannon. Καθορίζει τον ρυθμό μεταφοράς πληροφοριών μέσω ενός καναλιού επικοινωνίας εάν το σήμα έχει ισχύ υπολογιστή και η παρεμβολή έχει ισχύ PP. Όλα τα μηνύματα με αυτή την ταχύτητα θα μεταδίδονται με απόλυτη βεβαιότητα. Ο τύπος δεν περιέχει απάντηση στο ερώτημα πώς να επιτευχθεί μια τέτοια ταχύτητα, αλλά δίνει τη μέγιστη δυνατή τιμή του c σε ένα θορυβώδες κανάλι επικοινωνίας, δηλαδή την τιμή του ρυθμού μετάδοσης με τον οποίο οι πληροφορίες που λαμβάνονται θα είναι απολύτως αξιόπιστες . Στην πράξη, είναι πιο οικονομικό να επιτρέπετε ένα ορισμένο ποσό λάθους στο μήνυμα, αν και ο ρυθμός μετάδοσης θα αυξηθεί.

Εξετάστε την υπόθεση PC >> PP. Αν εισάγουμε την έννοια του λόγου σήματος προς θόρυβο

PC >> PP σημαίνει ότι . Επειτα

Ο τύπος που προκύπτει αντανακλά τη μέγιστη ταχύτητα ενός ισχυρού σήματος σε ένα κανάλι επικοινωνίας. Εάν το PC<< PП, то с стремится к нулю. То есть сигнал принимается на фоне помех. В таком канале в единицу времени сигнал получить не удается. В реальных ситуациях полностью помеху отфильтровать нельзя. Поэтому приемник получает полезную информацию с некоторым набором ошибочных символов. Канал связи для такой ситуации можно представить в виде, изображенном на рис. 7, приняв источник информации за множество передаваемых символов {X}, а приемник – за множество получаемых символов {Y}.

Εικ.7 Γράφημα πιθανοτήτων μετάβασης καναλιού επικοινωνίας K-ary

Μεταξύ υπάρχει μια συγκεκριμένη αλληλογραφία ένας προς έναν. Εάν δεν υπάρχει παρεμβολή, τότε η πιθανότητα αντιστοιχίας ένας προς έναν είναι ίση με μία, διαφορετικά είναι μικρότερη από μία.

Εάν το qi είναι η πιθανότητα να γίνει λάθος το yi με το xi και το pij = p(yi / xi) είναι η πιθανότητα σφάλματος, τότε

.

Το γράφημα των πιθανοτήτων μετάβασης αντικατοπτρίζει το τελικό αποτέλεσμα της επίδρασης του θορύβου στο σήμα. Κατά κανόνα, λαμβάνεται πειραματικά.

Οι χρήσιμες πληροφορίες μπορούν να εκτιμηθούν ως IPOL = nH(X Y), όπου n είναι ο αριθμός των βασικών συμβόλων στο σήμα. H(X Y) είναι η αμοιβαία εντροπία της πηγής X και της πηγής Y.

Σε αυτήν την περίπτωση, η πηγή του X είναι η πηγή ωφέλιμου φορτίου και η πηγή του Y είναι ο δέκτης. Η σχέση που ορίζει χρήσιμες πληροφορίες μπορεί να προέλθει από την έννοια της αμοιβαίας εντροπίας: το σκιασμένο τμήμα του διαγράμματος ορίζει τα μηνύματα που μεταδίδονται από την πηγή Χ και λαμβάνονται από τον δέκτη Υ. Οι μη σκιασμένες περιοχές αντιπροσωπεύουν σήματα πηγής X που δεν έφτασαν στον δέκτη και έλαβαν από τον δέκτη εξωτερικά σήματα που δεν μεταδίδονται από την πηγή.

B είναι ο ρυθμός δημιουργίας στοιχειωδών συμβόλων στην έξοδο της πηγής.

Για να λάβετε το μέγιστο, πρέπει να αυξήσετε το H(Y) αν είναι δυνατόν και να μειώσετε το H(Y/X). Γραφικά, αυτή η κατάσταση μπορεί να αναπαρασταθεί με συνδυασμό κύκλων στο διάγραμμα (Εικ. 2δ).

Αν οι κύκλοι δεν τέμνονται καθόλου, το Χ και το Υ υπάρχουν ανεξάρτητα το ένα από το άλλο. Στη συνέχεια, θα φανεί πώς μπορεί να χρησιμοποιηθεί η γενική έκφραση για τον μέγιστο ρυθμό μετάδοσης κατά την ανάλυση συγκεκριμένων καναλιών επικοινωνίας.

Κατά τον χαρακτηρισμό ενός διακριτού καναλιού, χρησιμοποιούνται δύο έννοιες ταχύτητας: τεχνική και πληροφοριακή.

Ο τεχνικός ρυθμός μετάδοσης RT, που ονομάζεται επίσης ρυθμός κλειδώματος, αναφέρεται στον αριθμό των συμβόλων (τσιπ) που μεταδίδονται μέσω του καναλιού ανά μονάδα χρόνου. Εξαρτάται από τις ιδιότητες της γραμμής επικοινωνίας και την ταχύτητα του εξοπλισμού του καναλιού.

Λαμβάνοντας υπόψη τις διαφορές στη διάρκεια των συμβόλων, η τεχνική ταχύτητα ορίζεται ως

πού είναι ο μέσος χρόνος διάρκειας χαρακτήρων.

Η μονάδα μέτρησης είναι "baud" - αυτός είναι ο ρυθμός με τον οποίο μεταδίδεται ένας χαρακτήρας σε ένα δευτερόλεπτο.

Ο ρυθμός πληροφοριών ή ο ρυθμός πληροφοριών καθορίζεται από τη μέση ποσότητα πληροφοριών που μεταδίδεται μέσω του καναλιού ανά μονάδα χρόνου. Εξαρτάται τόσο από τα χαρακτηριστικά ενός συγκεκριμένου καναλιού (όπως το μέγεθος του αλφαβήτου των συμβόλων που χρησιμοποιούνται, την τεχνική ταχύτητα μετάδοσής τους, τις στατιστικές ιδιότητες των παρεμβολών στη γραμμή), όσο και από τις πιθανότητες των συμβόλων να φθάσουν στη εισροές και η στατιστική τους σχέση.

Με ένα γνωστό ρυθμό χειραγώγησης, ο ρυθμός μετάδοσης πληροφοριών μέσω του καναλιού δίνεται από τη σχέση:

,

όπου είναι η μέση ποσότητα πληροφοριών που μεταφέρεται από έναν χαρακτήρα.

Για εξάσκηση, είναι σημαντικό να μάθετε σε ποιο βαθμό και με ποιον τρόπο είναι δυνατό να αυξηθεί η ταχύτητα μετάδοσης πληροφοριών σε ένα συγκεκριμένο κανάλι. Οι περιοριστικές δυνατότητες ενός καναλιού για τη μετάδοση πληροφοριών χαρακτηρίζονται από τη χωρητικότητά του.

Η χωρητικότητα ενός καναλιού με δεδομένες πιθανότητες μετάβασης είναι ίση με το μέγιστο των μεταδιδόμενων πληροφοριών σε όλες τις κατανομές εισόδου των συμβόλων πηγής X:

Από μαθηματική άποψη, η αναζήτηση για το εύρος ζώνης ενός διακριτού καναλιού χωρίς μνήμη περιορίζεται στην αναζήτηση της κατανομής πιθανότητας των συμβόλων εισόδου της πηγής X, η οποία παρέχει τη μέγιστη μεταδιδόμενη πληροφορία. Ταυτόχρονα, επιβάλλεται ο ακόλουθος περιορισμός στις πιθανότητες των συμβόλων εισαγωγής: , .

Στη γενική περίπτωση, ο προσδιορισμός του μέγιστου κάτω από δεδομένους περιορισμούς είναι δυνατός χρησιμοποιώντας την πολλαπλασιαστική μέθοδο Lagrange. Ωστόσο, μια τέτοια λύση είναι απαγορευτικά ακριβή.

Σε μια συγκεκριμένη περίπτωση, για διακριτά συμμετρικά κανάλια χωρίς μνήμη, η απόδοση (μέγιστη , επιτυγχάνεται με ομοιόμορφη κατανομή των συμβόλων εισόδου της πηγής X.

Στη συνέχεια, για ένα DSC χωρίς μνήμη, υποθέτοντας ότι δίνεται η πιθανότητα σφάλματος ε και για εξίσου πιθανά σύμβολα εισόδου = = = =1/2, μπορούμε να λάβουμε τη χωρητικότητα ενός τέτοιου καναλιού με τη γνωστή έκφραση για:

όπου = είναι η εντροπία ενός δυαδικού συμμετρικού καναλιού για μια δεδομένη πιθανότητα σφάλματος ε.

Ενδιαφέρον παρουσιάζουν οι οριακές περιπτώσεις:

1. Μετάδοση πληροφοριών μέσω αθόρυβου καναλιού (χωρίς παρεμβολές):

, [bit/χαρακτήρας].

Με σταθερά τα κύρια τεχνικά χαρακτηριστικά του καναλιού (για παράδειγμα, εύρος ζώνης, μέση και μέγιστη ισχύς πομπού), τα οποία καθορίζουν την τιμή της τεχνικής ταχύτητας, η απόδοση του καναλιού χωρίς παρεμβολές θα είναι ίση με [bps].

11. Ποιες είναι οι κύριες παράμετροι μιας οιονεί αρμονικής ταλάντωσης;

12. Γιατί χρησιμοποιείται στη φασματική ανάλυση η αναπαράσταση του σήματος με τη μορφή ενός συνόλου αρμονικών ταλαντώσεων; Πώς να χρησιμοποιήσετε την επέκταση του σήματος σε μια σειρά Fourier για αυτό;

14. Από τι αποτελείται το φάσμα πλάτους μιας μονοχρωματικής αρμονικής ταλάντωσης;

15. Εξηγήστε την ουσία των εννοιών της διαμόρφωσης και της αποδιαμόρφωσης (ανίχνευσης) των ραδιοσημάτων.

17. Ποια είναι τα οφέλη του SAM;

18. Γιατί η διαμόρφωση συχνότητας και φάσης ονομάζονται ποικιλίες γωνιακής διαμόρφωσης;

19. Ποια είναι τα χαρακτηριστικά και ποια τα είδη της διαμόρφωσης παλμού;

20. Πώς ονομάζεται η διαδικασία της διακριτής αλλαγής των παραμέτρων του ραδιοφωνικού σήματος;

27. Ποια είναι τα χαρακτηριστικά της διάδοσης των ραδιοκυμάτων στις ζώνες VHF, UHF, SHF:

28. Γιατί η πλειοψηφία των ηλεκτρονικών μέσων ha λειτουργεί στις ζώνες VHF, UHF και SHF:

30. Σε ποιους τύπους κεραιών χωρίζονται κατά σχεδιασμό. Ποιες είναι οι διαφορές μεταξύ γραμμικής κεραίας και κεραίας διαφράγματος:

31. Ποια είναι η ουσία της αρχής της αμοιβαιότητας:

32. Ποια είναι τα κύρια χαρακτηριστικά και οι παράμετροι των κεραιών. Τι δείχνει το μοτίβο της κεραίας:

33. Πώς σχετίζονται οι παράμετροι κέρδους κεραίας και πλάτους δέσμης στο οριζόντιο και κάθετο επίπεδο;

34. Ποια είναι τα σχεδιαστικά χαρακτηριστικά και η τοποθέτηση των ενσωματωμένων κεραιών;

35. Από τι και πώς εξαρτάται το εύρος των ραδιοεπικοινωνιακών συνδέσεων;

36. Γιατί η ενέργεια των ραδιοζεύξεων κατά τη διάρκεια του ραντάρ σε ένα σημειακό αντικείμενο είναι αντιστρόφως ανάλογη με την τέταρτη δύναμη της απόστασης;

37. Πώς επηρεάζει η ατμόσφαιρα και η επιφάνεια της γης το εύρος διάδοσης των ραδιοκυμάτων διαφόρων εύρους;

38. Τι είναι η ανίχνευση σήματος; Τι διαδικασίες περιλαμβάνει;

39. Ποια είναι τα χαρακτηριστικά της συσχετιστικής λήψης σημάτων; (από διαλέξεις)

40. Ποια είναι τα χαρακτηριστικά του φιλτραρίσματος αντιστοιχισμένου σήματος; (από διαλέξεις)

41. Με ποιους λόγους και σε ποιες ποικιλίες ταξινομούνται οι συσκευές ραδιοεκπομπής (ραδιοπομποί);

42. Από ποια λειτουργικά στοιχεία αποτελείται μια τυπική συσκευή ραδιοεκπομπής επικοινωνίας; Γιατί οι πομποί ραδιοφώνου είναι κατασκευασμένοι σε σχήμα πολλαπλών σταδίων;

43. Γιατί υπάρχουν ειδικές συσκευές αντιστοίχισης κεραίας στον εξοπλισμό πομποδέκτη; Ποιες είναι οι κύριες λειτουργίες τους;

44. Σε τι χρησιμεύουν οι ραδιοφωνικοί δέκτες; Ποιες είναι οι βασικές τους παράμετροι;

45. Ποια είναι η δομή, τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα των ραδιοφωνικών δεκτών άμεσης ενίσχυσης;

46. ​​Ποια είναι η δομή, τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα των ραδιοφωνικών δεκτών τύπου υπερετερόδυνης;

47. Ποια είναι η ουσία των εννοιών της πληροφορίας και των μηνυμάτων; Τι σημαίνει κωδικοποίηση μηνύματος;

49. Τι καθορίζει το εύρος ζώνης του καναλιού επικοινωνίας;

50. Ποια είναι η ουσία της πολυπλεξίας συχνοτήτων / διαίρεσης καναλιών σε πολυκαναλικά συστήματα μετάδοσης πληροφοριών.

51. Ποια είναι η ουσία της χρονικής πολυπλεξίας/διαχωρισμού καναλιών σε πολυκαναλικά συστήματα μετάδοσης πληροφοριών;

52. Ποιες είναι οι αρχές της οργάνωσης των αεροναυτικών ραδιοεπικοινωνιών και των επίγειων τηλεπικοινωνιών.

54. Ποιες είναι οι επιχειρησιακές απαιτήσεις για τα αερομεταφερόμενα ραδιόφωνα;

57. Ποιος είναι ο σκοπός των συσκευών αντιστοίχισης κεραιών; Γιατί είναι απαραίτητη η χρήση τους;

58. Ποιος είναι ο λόγος για την ανάγκη σχηματισμού ενός διακριτού δικτύου συχνοτήτων με υψηλή σταθερότητα σε ραδιοηλεκτρονικό εξοπλισμό πομποδέκτη που χρησιμοποιείται σε εκτάρια;

61. Σε τι προορίζονται τα τηλεφωνικά, τηλεγραφικά και συστήματα μετάδοσης δεδομένων;

62. Ποιος είναι ο σκοπός, οι εργασίες που πρέπει να επιλυθούν για τα τηλεπικοινωνιακά δίκτυα aftn, sita;

63. Ποιοι είναι οι σκοποί, οι αρχές κατασκευής και λειτουργίας δορυφορικών συστημάτων;

64. Ποια είναι τα χαρακτηριστικά και οι αρχές λειτουργίας του δορυφορικού συστήματος έρευνας και διάσωσης Cospas-Sarsat;

49. Τι καθορίζει το εύρος ζώνης του καναλιού επικοινωνίας;

Ως σύστημα επικοινωνίας νοείται ένα σύνολο συσκευών και μέσων που διασφαλίζουν τη μετάδοση των μηνυμάτων από τον αποστολέα στον παραλήπτη. Στη γενική περίπτωση, ένα γενικευμένο σύστημα επικοινωνίας αντιπροσωπεύεται από ένα μπλοκ διάγραμμα.

Εύρος ζώνης - η μέγιστη δυνατή ταχύτητα μεταφοράς πληροφοριών. Η παροχή είναι ίση με την ταχύτητα της τηλεγραφίας, μετρούμενη από τον αριθμό των τηλεγραφικών κλήσεων που μεταδίδονται ανά μονάδα χρόνου. Η μέγιστη απόδοση εξαρτάται από το εύρος ζώνης του καναλιού και στη γενική περίπτωση από την αναλογία Pc/Pp (ισχύς σήματος προς ισχύ παρεμβολής) και καθορίζεται από τον τύπο . Αυτός είναι ο τύπος Shannon, ο οποίος ισχύει για οποιοδήποτε σύστημα επικοινωνίας παρουσία κυμαινόμενων παρεμβολών.

50. Ποια είναι η ουσία της πολυπλεξίας συχνοτήτων / διαίρεσης καναλιών σε πολυκαναλικά συστήματα μετάδοσης πληροφοριών.

Ενοποίηση είναι ο συνδυασμός σημάτων συνδρομητών σε ένα μόνο σήμα.

Διαχωρισμός - διαχωρισμός από ένα μόνο ομαδικό σήμα, μεμονωμένα σήματα συνδρομητή.

Η ουσία της πολυπλεξίας συχνοτήτων είναι ότι όλοι οι συνδρομητές λειτουργούν στην ίδια ζώνη συχνοτήτων, αλλά ο καθένας στη δική του ζώνη.

Με την πολυπλεξία συχνότητας, οι παρεμβολές μεταξύ των καναλιών εμφανίζονται λόγω της ατέλειας των συστημάτων φίλτρων και του άπειρου φάσματος σήματος.

Το κύριο πλεονέκτημα των πολυκαναλικών συστημάτων επικοινωνίας με πολυπλεξία διαίρεσης συχνότητας είναι η οικονομική χρήση του φάσματος συχνοτήτων. Σημαντικά μειονεκτήματα είναι η συσσώρευση παρεμβολών που εμφανίζεται σε ενδιάμεσα σημεία ενίσχυσης και, ως αποτέλεσμα, μια σχετικά χαμηλή ατρωσία θορύβου.

51. Ποια είναι η ουσία της χρονικής πολυπλεξίας/διαχωρισμού καναλιών σε πολυκαναλικά συστήματα μετάδοσης πληροφοριών;

Με την πολυπλεξία χρόνου, όλοι οι συνδρομητές εργάζονται στην ίδια ζώνη συχνοτήτων, δεν λειτουργούν κυκλικά, ο καθένας στη δική του ώρα, και ο χρόνος κύκλου καθορίζεται από την T. Kotelnikova για τη σηματοδότηση κάθε καναλιού.)

Κατά τη μετάδοση ομιλίας Τ=125 μs

Συστήματα επικοινωνίας με πολυπλεξία συχνότητας και χρόνου χρησιμοποιούνται σε καλωδιακές γραμμές κορμού, γραμμές ραδιοκυμάτων κ.λπ.

52. Ποιες είναι οι αρχές της οργάνωσης των αεροναυτικών ραδιοεπικοινωνιών και των επίγειων τηλεπικοινωνιών.

Η οργάνωση επικοινωνίας νοείται ως ένα σχέδιο σύνδεσης συνδρομητών μέσω καναλιών και διανομής πόρων που διατίθενται για επικοινωνία, διασφαλίζοντας υψηλή απόδοση της ανταλλαγής πληροφοριών μεταξύ των συνδέσεων.

Κύριος ένα στοιχείο αεροναυτικών ραδιοεπικοινωνιών - ένα ραδιοδίκτυο. Ραδιοδίκτυο - ένα σύνολο RS που είναι εγκατεστημένα στα σημεία της θέσης των αλληλεπιδρώντων ανταποκριτών (στο δωμάτιο ελέγχου και στο αεροσκάφος) και ενώνονται με κοινά ραδιοφωνικά κανάλια, αυτά που λειτουργούν σε κοινές ραδιοσυχνότητες. Κατά κανόνα, τα ραδιοδίκτυα οργανώνονται σε ακτινική βάση. Το ραδιοδίκτυο καθιστά δυνατή την ανταλλαγή πληροφοριών μεταξύ του ελεγκτή και του πληρώματος κάθε αεροσκάφους, καθώς και τη μετάδοση δεδομένων σε όλα τα αεροσκάφη ταυτόχρονα. Τα ραδιοδίκτυα δημιουργούνται ανάλογα με τον αριθμό των τομέων ATC.

Το πιο σημαντικό στοιχείο που διασφαλίζει τη συνέχεια είναι η ρυθμιζόμενη διαδικασία αλλαγής ραδιοδικτύων. Στα αεροναυτικά δίκτυα, συνήθως εκχωρείται μία συχνότητα για μετάδοση και λήψη, και η επικοινωνία πραγματοποιείται σε τρόπο απλής λειτουργίας, όταν η μετάδοση και η λήψη εναλλάσσονται μεταξύ τους.

Τα στοιχεία των επίγειων δικτύων επικοινωνίας είναι: μονάδες συνδρομητών, κανάλια και κόμβοι επικοινωνίας. Οι κόμβοι επικοινωνίας των ΗΠΑ χρησιμεύουν για τη διανομή πληροφοριών κατά μήκος γραμμών και καναλιών επικοινωνίας που οδηγούν σε διαφορετικά γεωγραφικά σημεία. Η αρχή της κατασκευής μιας ενσύρματης τηλεγραφικής επικοινωνίας είναι ακτινική-κομβική, δηλ. παρέχονται οι κύριοι κόμβοι του GUS, που ενώνουν ομάδες τοπικών κόμβων και κανάλια επικοινωνίας που συνδέουν τους κόμβους με τους κύριους κόμβους και μεταξύ τους. Αυτή η αρχή διασφαλίζει την επίτευξη υψηλής απόδοσης και αξιοπιστίας της επικοινωνίας, καθώς μπορούν να χρησιμοποιηθούν λύσεις. Κατά τη δημιουργία επίγειων δικτύων επικοινωνίας, χρησιμοποιούνται ευρέως τα κανάλια των εθνικών δικτύων επικοινωνίας. Οι επίγειες τηλεπικοινωνίες στην πολιτική αεροπορία χρησιμεύουν για την επικοινωνία μεταξύ αεροδρομίων, διοικητικών και επιχειρησιακών ελέγχων. Επίσης οργανώνεται επίγειο τηλεφωνικό δίκτυο επικοινωνίας.

εύρος ζώνης

εύρος ζώνης- ένα μετρικό χαρακτηριστικό που δείχνει την αναλογία του μέγιστου αριθμού μονάδων που διέρχονται (πληροφορίες, αντικείμενα, όγκος) ανά μονάδα χρόνου από ένα κανάλι, σύστημα, κόμβο.

Χρησιμοποιείται σε διάφορους τομείς:

• στις επικοινωνίες και την επιστήμη των υπολογιστών PS - ο μέγιστος εφικτός αριθμός διαβιβαζόμενων πληροφοριών.
• στις μεταφορές P. S. - ο αριθμός των μονάδων μεταφοράς.
• στη μηχανολογία - ο όγκος του διερχόμενου αέρα (έλαια, λιπαντικά).

Μπορεί να μετρηθεί σε διάφορες, ενίοτε άκρως εξειδικευμένες, μονάδες - τεμάχια, bit / sec, τόνους, κυβικά κ.λπ.

Στην επιστήμη των υπολογιστών, ο ορισμός του εύρους ζώνης εφαρμόζεται συνήθως σε ένα κανάλι επικοινωνίας και ορίζεται ως η μέγιστη ποσότητα πληροφορίας που μεταδίδεται ή λαμβάνεται ανά μονάδα χρόνου.
Το εύρος ζώνης είναι ένας από τους πιο σημαντικούς παράγοντες από την πλευρά του χρήστη. Υπολογίζεται από την ποσότητα δεδομένων που το δίκτυο, στο όριο, μπορεί να μεταφέρει ανά μονάδα χρόνου από μια συσκευή που είναι συνδεδεμένη σε αυτό σε μια άλλη.

Χωρητικότητα καναλιού

Ο υψηλότερος δυνατός ρυθμός μεταφοράς πληροφοριών σε ένα δεδομένο κανάλι ονομάζεται εύρος ζώνης του. Η χωρητικότητα καναλιού είναι ο ρυθμός μεταφοράς πληροφοριών όταν χρησιμοποιείται η «καλύτερη» (βέλτιστη) πηγή, κωδικοποιητής και αποκωδικοποιητής για ένα δεδομένο κανάλι, επομένως χαρακτηρίζει μόνο το κανάλι.

Εύρος ζώνης διακριτού (ψηφιακού) καναλιού χωρίς παρεμβολές

C = log(m) bit/σύμβολο

όπου m είναι η βάση του κωδικού σήματος που χρησιμοποιείται στο κανάλι. Ο ρυθμός μεταφοράς πληροφοριών σε ένα διακριτό κανάλι χωρίς θόρυβο (ιδανικό κανάλι) είναι ίσος με τη χωρητικότητά του, όταν οι χαρακτήρες στο κανάλι είναι ανεξάρτητοι και όλοι οι χαρακτήρες του αλφαβήτου είναι εξίσου πιθανοί (χρησιμοποιούνται εξίσου συχνά).

Εύρος ζώνης νευρωνικού δικτύου

Η απόδοση ενός νευρωνικού δικτύου είναι ο αριθμητικός μέσος όρος μεταξύ των όγκων των επεξεργασμένων και των παραγόμενων πληροφοριών από ένα νευρωνικό δίκτυο ανά μονάδα χρόνου.

δείτε επίσης

• Κατάλογος εύρους ζώνης διεπαφών δεδομένων

Ίδρυμα Wikimedia. 2010 .

Δείτε τι είναι το "Bandwidth" σε άλλα λεξικά:

εύρος ζώνης- ροή νερού μέσα από τα εξαρτήματα του υπερχειλιστή με μη πλημμυρισμένη χοάνη εξόδου. Πηγή: GOST 23289 94: Εξαρτήματα φράγματος υγιεινής. Προδιαγραφές πρωτότυπο έγγραφο… Λεξικό-βιβλίο αναφοράς όρων κανονιστικής και τεχνικής τεκμηρίωσης

Η συνολική ποσότητα προϊόντων πετρελαίου που μπορεί να αντληθεί μέσω του αγωγού (μέσω του τερματικού σταθμού) ανά μονάδα χρόνου. Η χωρητικότητα αποθήκευσης μιας δεξαμενής (δεξαμενής) είναι η συνολική ποσότητα προϊόντων πετρελαίου που μπορεί να αποθηκευτεί σε ... ... Οικονομικό λεξιλόγιο

διακίνηση- Ροή βάρους του μέσου εργασίας μέσω της βαλβίδας. [GOST R 12.2.085 2002] Παροχής KV Ταχύτητα ροής ρευστού (m3/h), με πυκνότητα ίση με 1000 kg/m3, που διέρχεται από τον ρυθμιστικό φορέα με πτώση πίεσης 1 kgf/cm2. Σημείωση. Ρεύμα… … Εγχειρίδιο Τεχνικού Μεταφραστή

Η μέγιστη ποσότητα πληροφοριών που μπορεί να υποβληθεί σε επεξεργασία ανά μονάδα χρόνου, μετρημένη σε bit / s ... Ψυχολογικό Λεξικό

Απόδοση, ισχύς, έξοδος, χωρητικότητα Λεξικό ρωσικών συνωνύμων ... Συνώνυμο λεξικό

εύρος ζώνης- - βλέπε Μηχανισμός συντήρησης... Οικονομικό και Μαθηματικό Λεξικό

διακίνηση- Κατηγορία. Εργονομικό χαρακτηριστικό. Ιδιαιτερότητα. Η μέγιστη ποσότητα πληροφοριών που μπορεί να υποβληθεί σε επεξεργασία ανά μονάδα χρόνου, μετρημένη σε bit/s. Ψυχολογικό λεξικό. ΤΟΥΣ. Κοντάκοφ. 2000... Μεγάλη Ψυχολογική Εγκυκλοπαίδεια

διακίνηση- Ο μέγιστος αριθμός οχημάτων που μπορούν να διέλθουν σε ένα δεδομένο τμήμα του δρόμου σε μια συγκεκριμένη ώρα ... Λεξικό Γεωγραφίας

ΧΩΡΗΤΙΚΟΤΗΤΑ- (1) δρόμοι ο μεγαλύτερος αριθμός επίγειων μονάδων μεταφοράς (εκατομμύρια ζεύγη τρένων) που μπορεί να περάσει αυτός ο δρόμος ανά μονάδα χρόνου (ώρα, ημέρα). (2) P. s. κανάλι επικοινωνίας μέγιστος ρυθμός μετάδοσης χωρίς σφάλματα (βλ.) σε ένα δεδομένο κανάλι ... ... Μεγάλη Πολυτεχνική Εγκυκλοπαίδεια

ΧΩΡΗΤΙΚΟΤΗΤΑ- ο υψηλότερος ρυθμός μεταφοράς δεδομένων του εξοπλισμού με τον οποίο οι πληροφορίες εισέρχονται στη συσκευή αποθήκευσης χωρίς απώλειες, ενώ διατηρείται ο ρυθμός δειγματοληψίας και η μετατροπή από αναλογικό σε ψηφιακό. για συσκευές με αρχιτεκτονική σε παράλληλη παροχή διαύλου ... ... Γλωσσάρι εννοιών και όρων που διατυπώνονται στα κανονιστικά έγγραφα της ρωσικής νομοθεσίας

Με την πρόοδο της τεχνολογίας διευρύνθηκαν και οι δυνατότητες του Διαδικτύου. Ωστόσο, για να τα εκμεταλλευτεί στο έπακρο ο χρήστης, απαιτείται σταθερή και υψηλής ταχύτητας σύνδεση. Πρώτα απ 'όλα, εξαρτάται από το εύρος ζώνης των καναλιών επικοινωνίας. Επομένως, είναι απαραίτητο να μάθετε πώς να μετράτε τον ρυθμό μεταφοράς δεδομένων και ποιοι παράγοντες τον επηρεάζουν.

Ποιο είναι το εύρος ζώνης των καναλιών επικοινωνίας;

Για να εξοικειωθείτε και να κατανοήσετε τον νέο όρο, πρέπει να γνωρίζετε τι είναι κανάλι επικοινωνίας. Με απλά λόγια, τα κανάλια επικοινωνίας είναι συσκευές και μέσα μέσω των οποίων η μετάδοση πραγματοποιείται εξ αποστάσεως. Για παράδειγμα, η επικοινωνία μεταξύ υπολογιστών πραγματοποιείται χάρη στα δίκτυα οπτικών ινών και καλωδίων. Επιπλέον, μια μέθοδος επικοινωνίας μέσω ενός ραδιοφωνικού καναλιού είναι κοινή (υπολογιστής συνδεδεμένος σε μόντεμ ή δίκτυο Wi-Fi).

Το εύρος ζώνης είναι η μέγιστη ταχύτητα μεταφοράς πληροφοριών σε μια συγκεκριμένη μονάδα χρόνου.

Συνήθως, οι ακόλουθες μονάδες χρησιμοποιούνται για να δηλώσουν την απόδοση:

Μέτρηση εύρους ζώνης

Η μέτρηση εύρους ζώνης είναι μια αρκετά σημαντική λειτουργία. Πραγματοποιείται για να μάθουμε την ακριβή ταχύτητα της σύνδεσης στο Διαδίκτυο. Η μέτρηση μπορεί να πραγματοποιηθεί χρησιμοποιώντας τα ακόλουθα βήματα:

• Το πιο απλό είναι να κατεβάσετε ένα μεγάλο αρχείο και να το στείλετε στο άλλο άκρο. Το μειονέκτημα είναι ότι δεν είναι δυνατός ο προσδιορισμός της ακρίβειας της μέτρησης.
• Επιπλέον, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τον πόρο speedtest.net. Η υπηρεσία σάς επιτρέπει να μετρήσετε το πλάτος του καναλιού Διαδικτύου που "οδηγεί" στον διακομιστή. Ωστόσο, αυτή η μέθοδος δεν είναι επίσης κατάλληλη για μια ολιστική μέτρηση, η υπηρεσία παρέχει δεδομένα σε ολόκληρη τη γραμμή στον διακομιστή και όχι σε ένα συγκεκριμένο κανάλι επικοινωνίας. Επιπλέον, το αντικείμενο που μετράται δεν έχει πρόσβαση στο παγκόσμιο Διαδίκτυο.
• Η βέλτιστη λύση για τη μέτρηση θα είναι το βοηθητικό πρόγραμμα πελάτη-διακομιστή Iperf. Σας επιτρέπει να μετράτε τον χρόνο, την ποσότητα των δεδομένων που μεταφέρονται. Μετά την ολοκλήρωση της λειτουργίας, το πρόγραμμα παρέχει στον χρήστη μια αναφορά.

Χάρη στις παραπάνω μεθόδους, μπορείτε εύκολα να μετρήσετε την πραγματική ταχύτητα της σύνδεσης στο Διαδίκτυο. Εάν οι μετρήσεις δεν ανταποκρίνονται στις τρέχουσες ανάγκες, τότε ίσως χρειαστεί να εξετάσετε το ενδεχόμενο αλλαγής παρόχου.

Υπολογισμός εύρους ζώνης

Για να βρεθεί και να υπολογιστεί η απόδοση μιας γραμμής επικοινωνίας, είναι απαραίτητο να χρησιμοποιηθεί το θεώρημα Shannon-Hartley. Λέει: μπορείτε να βρείτε το εύρος ζώνης ενός καναλιού επικοινωνίας (γραμμή) υπολογίζοντας την αμοιβαία σχέση μεταξύ του πιθανού εύρους ζώνης, καθώς και του εύρους ζώνης της γραμμής επικοινωνίας. Ο τύπος για τον υπολογισμό της απόδοσης είναι ο εξής:

I=Glog 2 (1+A s /A n).

Σε αυτόν τον τύπο, κάθε στοιχείο έχει τη δική του σημασία:

• Εγώ- σημαίνει τη ρύθμιση μέγιστης απόδοσης.
• σολ- παράμετρος του εύρους ζώνης που προορίζεται για μετάδοση σήματος.
• Οπως και/ A n- αναλογία θορύβου και σήματος.

Το θεώρημα Shannon-Hartley προτείνει ότι για να μειώσετε τον εξωτερικό θόρυβο ή να αυξήσετε την ισχύ του σήματος, είναι καλύτερο να χρησιμοποιήσετε ένα ευρύ καλώδιο δεδομένων.

Μέθοδοι μετάδοσης σήματος

Μέχρι σήμερα, υπάρχουν τρεις κύριοι τρόποι μετάδοσης σήματος μεταξύ υπολογιστών:

• Ραδιομετάδοση.
• Μετάδοση δεδομένων μέσω καλωδίου.
• Μετάδοση δεδομένων μέσω συνδέσεων οπτικών ινών.

Κάθε μία από αυτές τις μεθόδους έχει μεμονωμένα χαρακτηριστικά των καναλιών επικοινωνίας, τα οποία θα συζητηθούν παρακάτω.

Τα πλεονεκτήματα της μετάδοσης πληροφοριών μέσω ραδιοφωνικών καναλιών περιλαμβάνουν: ευελιξία στη χρήση, ευκολία εγκατάστασης και διαμόρφωσης τέτοιου εξοπλισμού. Κατά κανόνα, ένας ραδιοπομπός χρησιμοποιείται για λήψη και μέθοδο. Μπορεί να είναι ένα μόντεμ για υπολογιστή ή ένας προσαρμογέας Wi-Fi.

Τα μειονεκτήματα αυτής της μεθόδου μετάδοσης περιλαμβάνουν ασταθή και σχετικά χαμηλή ταχύτητα, μεγαλύτερη εξάρτηση από την παρουσία ραδιοπύργων, καθώς και το υψηλό κόστος χρήσης (το κινητό Διαδίκτυο είναι σχεδόν διπλάσιο από το "στάσιμο Διαδίκτυο").

Τα πλεονεκτήματα της μετάδοσης δεδομένων σε σχέση με ένα καλώδιο είναι: αξιοπιστία, ευκολία λειτουργίας και συντήρησης. Οι πληροφορίες μεταδίδονται μέσω ηλεκτρικού ρεύματος. Σχετικά μιλώντας, το ρεύμα κάτω από μια συγκεκριμένη τάση μετακινείται από το σημείο Α στο σημείο Β. Το Α μετατρέπεται αργότερα σε πληροφορία. Τα καλώδια αντέχουν τέλεια τις αλλαγές θερμοκρασίας, την κάμψη και τη μηχανική καταπόνηση. Στα μειονεκτήματα περιλαμβάνονται η ασταθής ταχύτητα, καθώς και η επιδείνωση της σύνδεσης λόγω βροχής ή καταιγίδων.

Ίσως η πιο προηγμένη τεχνολογία μετάδοσης δεδομένων αυτή τη στιγμή είναι η χρήση καλωδίου οπτικών ινών. Εκατομμύρια μικροσκοπικοί γυάλινοι σωλήνες χρησιμοποιούνται στο σχεδιασμό των καναλιών επικοινωνίας ενός δικτύου καναλιών επικοινωνίας. Και το σήμα που μεταδίδεται μέσω αυτών είναι ένας φωτεινός παλμός. Δεδομένου ότι η ταχύτητα του φωτός είναι αρκετές φορές μεγαλύτερη από την ταχύτητα του ρεύματος, αυτή η τεχνολογία έχει καταστήσει δυνατή την επιτάχυνση της σύνδεσης στο Διαδίκτυο κατά αρκετές εκατοντάδες φορές.

Τα μειονεκτήματα περιλαμβάνουν την ευθραυστότητα των καλωδίων οπτικών ινών. Πρώτον, δεν αντέχουν μηχανικές βλάβες: οι σπασμένοι σωλήνες δεν μπορούν να μεταδώσουν ένα φωτεινό σήμα μέσω του εαυτού τους και οι ξαφνικές αλλαγές θερμοκρασίας οδηγούν στο ράγισμα τους. Λοιπόν, το αυξημένο υπόβαθρο ακτινοβολίας κάνει τους σωλήνες νεφελώδεις - εξαιτίας αυτού, το σήμα μπορεί να επιδεινωθεί. Επιπλέον, το καλώδιο οπτικών ινών είναι δύσκολο να επισκευαστεί εάν σπάσει, επομένως πρέπει να το αλλάξετε εντελώς.

Τα παραπάνω υποδηλώνουν ότι με την πάροδο του χρόνου βελτιώνονται τα κανάλια επικοινωνίας και τα δίκτυα των καναλιών επικοινωνίας, γεγονός που οδηγεί σε αύξηση του ρυθμού μεταφοράς δεδομένων.

Μέση απόδοση των γραμμών επικοινωνίας

Από τα προηγούμενα, μπορούμε να συμπεράνουμε ότι τα κανάλια επικοινωνίας διαφέρουν ως προς τις ιδιότητες τους, οι οποίες επηρεάζουν την ταχύτητα μεταφοράς πληροφοριών. Όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, τα κανάλια επικοινωνίας μπορούν να είναι ενσύρματα, ασύρματα και να βασίζονται στη χρήση καλωδίων οπτικών ινών. Ο τελευταίος τύπος δημιουργίας δικτύων μετάδοσης δεδομένων είναι ο πιο αποτελεσματικός. Και το μέσο εύρος ζώνης του καναλιού επικοινωνίας είναι 100 Mbps.

Τι είναι το beat; Πώς μετριέται ο ρυθμός μετάδοσης bit;

Ο ρυθμός μετάδοσης bit είναι ένα μέτρο της ταχύτητας μιας σύνδεσης. Υπολογίζονται σε bit, οι μικρότερες μονάδες αποθήκευσης πληροφοριών, για 1 δευτερόλεπτο. Ήταν εγγενές στα κανάλια επικοινωνίας στην εποχή της «πρώιμης ανάπτυξης» του Διαδικτύου: εκείνη την εποχή, τα αρχεία κειμένου μεταδίδονταν κυρίως στον παγκόσμιο ιστό.

Τώρα η βασική μονάδα μέτρησης είναι 1 byte. Αυτό, με τη σειρά του, είναι ίσο με 8 bit. Οι αρχάριοι χρήστες κάνουν πολύ συχνά ένα χονδροειδές λάθος: μπερδεύουν τα kilobit και τα kilobyte. Αυτό προκαλεί σύγχυση όταν ένα κανάλι με εύρος ζώνης 512 kbps δεν ανταποκρίνεται στις προσδοκίες και δίνει ταχύτητα μόνο 64 KB/s. Για να μην μπερδεύεστε, πρέπει να θυμάστε ότι εάν χρησιμοποιούνται bits για να υποδηλώσουν την ταχύτητα, τότε η καταχώρηση θα γίνει χωρίς συντομογραφίες: bit / s, kbit / s, kbit / s ή kbps.

Παράγοντες που επηρεάζουν την ταχύτητα του Διαδικτύου

Όπως γνωρίζετε, η τελική ταχύτητα του Διαδικτύου εξαρτάται και από το εύρος ζώνης του καναλιού επικοινωνίας. Επίσης, η ταχύτητα μεταφοράς πληροφοριών επηρεάζεται από:

• Μέθοδοι σύνδεσης.

Ραδιοκύματα, καλώδια και καλώδια οπτικών ινών. Οι ιδιότητες, τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα αυτών των μεθόδων σύνδεσης έχουν συζητηθεί παραπάνω.

• Φόρτωση διακομιστή.

Όσο πιο απασχολημένος είναι ο διακομιστής, τόσο πιο αργά λαμβάνει ή μεταδίδει αρχεία και σήματα.

• Εξωτερικές παρεμβολές.

Οι ισχυρότερες παρεμβολές επηρεάζουν τη σύνδεση που δημιουργείται με χρήση ραδιοκυμάτων. Αυτό προκαλείται από κινητά τηλέφωνα, ραδιόφωνα και άλλους ραδιοφωνικούς δέκτες και πομπούς.

• Κατάσταση εξοπλισμού δικτύου.

Φυσικά, οι μέθοδοι σύνδεσης, η κατάσταση των διακομιστών και η παρουσία παρεμβολών παίζουν σημαντικό ρόλο στην παροχή Internet υψηλής ταχύτητας. Ωστόσο, ακόμα κι αν οι παραπάνω δείκτες είναι φυσιολογικοί και το Διαδίκτυο έχει χαμηλή ταχύτητα, τότε το θέμα κρύβεται στον εξοπλισμό δικτύου του υπολογιστή. Οι σύγχρονες κάρτες δικτύου είναι ικανές να υποστηρίζουν σύνδεση στο Διαδίκτυο με ταχύτητες έως και 100 Mbps. Παλαιότερα, οι κάρτες μπορούσαν να παρέχουν μέγιστη απόδοση 30 και 50 Mbps, αντίστοιχα.

Πώς να αυξήσετε την ταχύτητα του Διαδικτύου;

Όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, το εύρος ζώνης του καναλιού επικοινωνίας εξαρτάται από πολλούς παράγοντες: τη μέθοδο σύνδεσης, την απόδοση του διακομιστή, την παρουσία θορύβου και παρεμβολών, καθώς και την κατάσταση του εξοπλισμού δικτύου. Για να αυξήσετε την ταχύτητα σύνδεσης σε οικιακό περιβάλλον, μπορείτε να αντικαταστήσετε τον εξοπλισμό δικτύου με πιο προηγμένους, καθώς και να μεταβείτε σε διαφορετική μέθοδο σύνδεσης (από ραδιοκύματα σε καλώδια ή οπτικές ίνες).

Τελικά

Συνοπτικά, αξίζει να πούμε ότι το εύρος ζώνης του καναλιού επικοινωνίας και η ταχύτητα του Διαδικτύου δεν είναι το ίδιο πράγμα. Για να υπολογίσετε την πρώτη τιμή, πρέπει να χρησιμοποιήσετε τον νόμο Shannon-Hartley. Σύμφωνα με τον ίδιο, ο θόρυβος μπορεί να μειωθεί, καθώς και η ισχύς του σήματος μπορεί να αυξηθεί με την αντικατάσταση του καναλιού μετάδοσης με ένα ευρύτερο.

Είναι επίσης δυνατή η αύξηση της ταχύτητας της σύνδεσης στο Διαδίκτυο. Αλλά πραγματοποιείται με την αλλαγή του παρόχου, την αλλαγή της μεθόδου σύνδεσης, τη βελτίωση του εξοπλισμού δικτύου, καθώς και των συσκευών περίφραξης για τη μετάδοση και τη λήψη πληροφοριών από πηγές που προκαλούν παρεμβολές.