แบนด์วิดท์เป็นลักษณะสากลที่อธิบายถึงจำนวนสูงสุดของหน่วยของออบเจกต์ที่ผ่านแชนเนล โหนด ส่วน คุณลักษณะนี้ใช้กันอย่างแพร่หลายโดยผู้ให้สัญญาณ พนักงานขนส่ง ระบบไฮดรอลิกส์ ออปติก อะคูสติก วิศวกรรมเครื่องกล ทุกคนให้คำนิยามของตัวเอง โดยปกติแล้วพวกเขาจะลากเส้นโดยใช้หน่วยเวลาเพื่อเชื่อมโยงความหมายทางกายภาพกับความเร็วของกระบวนการอย่างชัดเจน ช่องทางการสื่อสารส่งข้อมูล ดังนั้นลักษณะของทรูพุตคืออัตราบิต (บิต / วินาที, บอด)

หน่วย

บิตมาตรฐาน / s มักจะเสริมด้วยคำนำหน้า:

1. กิโล: kbps = 1,000 bps
2. เมกะ: Mbps = 1000000 bps
3. Giga: Gbps = 1 พันล้าน bps
4. Tera: Tbps = 1 ล้านล้าน bps
5. Peta: Pbps = 1 พันล้านล้าน bps

ขนาดไบต์ใช้กันน้อยกว่า (1B = 8 บิต) ค่ามักจะอ้างถึงชั้นทางกายภาพของลำดับชั้น OSI ส่วนหนึ่งของความจุของแชนเนลถูกนำออกไปโดยข้อตกลงของโปรโตคอล: ส่วนหัว, บิตเริ่มต้น ... เป็นเรื่องปกติที่จะวัดอัตราการมอดูเลตด้วยบอด ซึ่งแสดงจำนวนอักขระต่อหน่วยเวลา สำหรับระบบเลขฐานสอง (0, 1) แนวคิดทั้งสองมีค่าเท่ากัน ระดับการเข้ารหัส เช่น ลำดับสัญญาณรบกวนหลอกจะเปลี่ยนความสมดุลของพลังงาน Bauds มีขนาดเล็กลงที่บิตเรตเดียวกัน ความแตกต่างถูกกำหนดโดยฐานของสัญญาณที่ซ้อนทับ ขีด จำกัด บนของอัตราการมอดูเลตที่ทำได้ในทางทฤษฎีนั้นสัมพันธ์กับแบนด์วิดท์ของช่องสัญญาณโดยกฎหมาย Nyquist:

บอด ≤ 2 x ความกว้าง (Hz)

ในทางปฏิบัติ เกณฑ์จะถึงเกณฑ์โดยการปฏิบัติตามเงื่อนไขสองประการพร้อมกัน:

• การมอดูเลตด้านเดียว
• การเข้ารหัสเชิงเส้น (กายภาพ)

ช่องทางการค้าแสดงปริมาณงานต่ำเป็นสองเท่า เครือข่ายจริงยังส่งข้อมูลเฟรมบิต ข้อมูลการแก้ไขข้อผิดพลาดที่ซ้ำซ้อน ข้อหลังเกี่ยวข้องกับโปรโตคอลไร้สายสองเท่า สายทองแดงความเร็วสูง ส่วนหัวของแต่ละเลเยอร์ OSI ที่ตามมาจะลดทรูพุตที่แท้จริงของแชนเนลตามลำดับ

ผู้เชี่ยวชาญกำหนดค่าสูงสุดแยกกัน - ตัวเลขที่ได้รับโดยใช้เงื่อนไขในอุดมคติ ความเร็วในการเชื่อมต่อจริงกำหนดโดยฮาร์ดแวร์พิเศษ น้อยกว่าโดยซอฟต์แวร์ เมตรออนไลน์มักจะแสดงค่าที่ไม่สมจริงซึ่งอธิบายถึงสถานะของสาขาเดียวของเวิลด์ไวด์เว็บ การขาดมาตรฐานทำให้เกิดความสับสน บางครั้งบิตเรตหมายถึงความเร็วจริง น้อยกว่า - ความเร็วเครือข่าย (ลบจำนวนข้อมูลบริการ) ค่าที่เกี่ยวข้องดังต่อไปนี้:

อัตราเครือข่าย = อัตราทางกายภาพ x อัตรารหัส

ค่าหลังคำนึงถึงความเป็นไปได้ในการแก้ไขข้อผิดพลาดซึ่งมีค่าน้อยกว่าหนึ่งเสมอ ความเร็วของเครือข่ายนั้นต่ำกว่าความเร็วจริงอย่างแน่นอน ตัวอย่าง:

1. ความเร็วเครือข่ายของโปรโตคอล IEEE 802.11a คือ 6..54 Mbps อัตราบิตสุทธิ - 12..72 Mbps.
2. อัตราการส่งข้อมูลที่แท้จริงของ 100Base-TX Ethernet คือ 125 Mbps ด้วยระบบการเข้ารหัส 4B5B ที่นำมาใช้ อย่างไรก็ตาม เทคนิคการมอดูเลตเชิงเส้นของ NRZI นั้นอนุญาตให้ระบุอัตราสัญลักษณ์ที่ 125 Mbaud ได้
3. Ethernet 10Base-T ไม่มีรหัสแก้ไขข้อผิดพลาด ความเร็วเครือข่ายจะเท่ากับความเร็วจริง (10 Mbps) อย่างไรก็ตาม รหัสแมนเชสเตอร์ที่ใช้ทำให้เกิดการกำหนดอักขระสุดท้าย - ค่า 20 Mbaud
4. ความไม่สมดุลของความเร็วของช่องอัปลิงค์ (48 kbps), ดาวน์ลิงก์ (56 kbps) ของโมเด็มเสียง V.92 นั้นเป็นที่รู้จักกันดี เครือข่ายการสื่อสารเคลื่อนที่หลายชั่วอายุคนทำงานคล้ายกัน

ความจุของช่องสัญญาณมีชื่อว่าแชนนอน ซึ่งเป็นขีดจำกัดบนทางทฤษฎีของบิตเรตของเครือข่ายในกรณีที่ไม่มีข้อผิดพลาด

ทฤษฎีการเพิ่มปริมาณงาน

ทฤษฎีสารสนเทศได้รับการพัฒนาโดย Claude Shannon โดยเฝ้าสังเกตความน่าสะพรึงกลัวของสงครามโลกครั้งที่ 2 นำเสนอแนวคิดเกี่ยวกับความจุของช่องสัญญาณ และพัฒนาแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ การจำลองเส้นเชื่อมโยงประกอบด้วยสามช่วงตึก:

1. เครื่องส่ง.
2. ช่องสัญญาณรบกวน (มีแหล่งกำเนิดสัญญาณรบกวน)
3. เครื่องรับ

ข้อมูลที่ส่งและรับจะแสดงด้วยฟังก์ชันการแจกแจงแบบมีเงื่อนไข แบบจำลองความจุของแชนนอนอธิบายด้วยกราฟ ตัวอย่างวิกิพีเดียแสดงภาพรวมของสื่อที่มีลักษณะเฉพาะของสัญญาณที่เป็นประโยชน์ห้าระดับ สัญญาณรบกวนถูกเลือกจากช่วงเวลา (-1..+1) จากนั้นความจุของช่องสัญญาณจะเท่ากับผลรวมของสัญญาณที่มีประโยชน์ โมดูโลการรบกวน 5 ค่าที่ได้มักจะกลายเป็นเศษส่วน ดังนั้นจึงเป็นการยากที่จะกำหนดขนาดของข้อมูลที่ส่งครั้งแรก (ปัดขึ้นหรือลง)

ค่าที่อยู่ห่างออกไป (เช่น 1; 3) จะต้องไม่สับสน แต่ละชุดประกอบด้วยข้อความที่แตกต่างกันตั้งแต่สามข้อความขึ้นไป เสริมด้วยข้อความคลุมเครือหนึ่งข้อความ แม้ว่าความจุเล็กน้อยของช่องสัญญาณจะช่วยให้คุณสามารถส่งค่าได้ 5 ค่าในเวลาเดียวกัน แต่คู่ก็จะมีประสิทธิภาพซึ่งช่วยให้คุณเข้ารหัสข้อความได้โดยไม่มีข้อผิดพลาด เพื่อเพิ่มระดับเสียง ใช้ชุดค่าผสม: 11, 23, 54, 42 ระยะรหัสของลำดับจะมากกว่าสองเสมอ ดังนั้นการรบกวนจึงไม่มีอำนาจที่จะขัดขวางการรับรู้ที่ถูกต้องของชุดค่าผสม การมัลติเพล็กซ์เป็นไปได้ซึ่งจะเพิ่มทรูพุตของช่องทางการสื่อสารอย่างมีนัยสำคัญ

ห้าค่าที่ไม่ต่อเนื่องจะถูกรวมเข้าด้วยกันด้วยกราฟด้านเท่ากันหมด ปลายขอบระบุคู่ของค่าที่ผู้รับสามารถสับสนได้เนื่องจากมีสัญญาณรบกวน จากนั้นจำนวนของชุดค่าผสมจะแสดงด้วยชุดกราฟที่ประกอบขึ้นอย่างอิสระ ในทางกราฟิก ชุดประกอบขึ้นด้วยชุดค่าผสมที่ไม่รวมจุดทั้งสองของขอบเดียวกัน แบบจำลองของแชนนอนสำหรับสัญญาณห้าระดับประกอบด้วยคู่ของค่าเท่านั้น (ดูด้านบน) เรียน คำถาม!

• การคำนวณเชิงทฤษฎีที่ซับซ้อนเกี่ยวข้องอย่างไรกับหัวข้อที่กล่าวถึงของความจุช่องสัญญาณ

อย่างเร่งด่วนที่สุด ระบบส่งข้อมูลรหัสดิจิทัลระบบแรก Green Bumblebee (สงครามโลกครั้งที่สอง) ใช้สัญญาณ 6 ระดับ การคำนวณเชิงทฤษฎีของนักวิทยาศาสตร์ทำให้พันธมิตรได้รับการสื่อสารที่เข้ารหัสที่เชื่อถือได้ ทำให้สามารถจัดการประชุมได้มากกว่า 3,000 ครั้ง ความซับซ้อนในการคำนวณของกราฟแชนนอนยังไม่ทราบ พวกเขาพยายามหามูลค่าด้วยวิธีอ้อมๆ ดำเนินเรื่องต่อไปเมื่อคดีซับซ้อนขึ้น เราถือว่าเลข Lovas เป็นตัวอย่างที่มีสีสันของสิ่งที่กล่าวมา

อัตราบิต

ทรูพุตของแชนเนลจริงคำนวณตามทฤษฎี มีการสร้างแบบจำลองเสียงรบกวน เช่น สารเติมแต่ง Gaussian ได้รับการแสดงออกของทฤษฎีบทแชนนอน-ฮาร์ทลีย์:

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

B คือแบนด์วิธ (Hz); S/N คืออัตราส่วนสัญญาณต่อสัญญาณรบกวน ลอการิทึมในฐาน 2 ช่วยให้คุณคำนวณอัตราบิต (bps) ขนาดของสัญญาณ สัญญาณรบกวนจะถูกบันทึกเป็นกำลังสองของโวลต์หรือวัตต์ การแทนที่เดซิเบลจะให้ผลลัพธ์ที่ผิด สูตรสำหรับเครือข่ายไร้สายเพียร์ทูเพียร์นั้นแตกต่างกันเล็กน้อย นำความหนาแน่นสเปกตรัมของสัญญาณรบกวนคูณด้วยแบนด์วิดท์ การแสดงออกของช่องสัญญาณที่แยกจากกันด้วยการซีดจางอย่างรวดเร็วและช้า

ไฟล์มัลติมีเดีย

บิตเรตจะแสดงจำนวนข้อมูลที่จัดเก็บและเล่นทุกวินาทีในส่วนที่เกี่ยวกับแอปพลิเคชันความบันเทิง:

1. อัตราการสุ่มตัวอย่างข้อมูลจะแตกต่างกัน
2. ตัวอย่างขนาดต่างๆ (บิต)
3. บางครั้งก็เข้ารหัส
4. อัลกอริธึมเฉพาะบีบอัดข้อมูล

เลือกค่าเฉลี่ยสีทองซึ่งช่วยลดบิตเรตให้น้อยที่สุดโดยให้คุณภาพที่ยอมรับได้ บางครั้งการบีบอัดจะบิดเบือนแหล่งที่มาอย่างถาวรด้วยเสียงบีบอัด บ่อยครั้งที่ความเร็วแสดงจำนวนบิตต่อหน่วยของเวลาในการเล่นเสียง วิดีโอ (แสดงโดยเครื่องเล่น) บางครั้งค่าจะคำนวณโดยการหารขนาดไฟล์ด้วยระยะเวลาทั้งหมด เนื่องจากมิติถูกกำหนดเป็นไบต์จึงป้อนตัวคูณ 8 บ่อยครั้งที่บิตเรตมัลติมีเดียกระโดด อัตราเอนโทรปีเรียกว่าค่าต่ำสุด เพื่อให้มั่นใจว่ามีการเก็บรักษาแหล่งข้อมูลอย่างสมบูรณ์

ซีดี

มาตรฐานซีดีเพลงกำหนดให้สตรีมสตรีมด้วยอัตราการสุ่มตัวอย่าง 44.1 kHz (ความลึก 16 บิต) เพลงสเตอริโอทั่วไปประกอบด้วยสองช่องสัญญาณ (ลำโพงซ้าย, ขวา) บิตเรตจะเพิ่มเป็นสองเท่าเป็นโมโน แบนด์วิธของช่องมอดูเลตโค้ดพัลส์ถูกกำหนดโดยนิพจน์:

• บิตเรต = อัตราตัวอย่าง x ความลึก x จำนวนช่อง

มาตรฐานซีดีเพลงให้ตัวเลขสุดท้ายที่ 1.4112 Mbps การคำนวณอย่างง่ายแสดงให้เห็นว่า: การบันทึก 80 นาทีใช้พื้นที่ 847 MB ​​ไม่รวมส่วนหัว ขนาดไฟล์ที่ใหญ่กำหนดความจำเป็นในการบีบอัดเนื้อหา นี่คือตัวเลขของรูปแบบ MP3:

• 32 kbps เป็นที่ยอมรับสำหรับการพูดที่ชัดเจน
• 96 kbps เป็นการบันทึกคุณภาพต่ำ
• .160 kbps - ระดับอ่อน
• 192 kbps อยู่ระหว่างนั้น
• 256 kbps เป็นเรื่องปกติสำหรับแทร็กส่วนใหญ่
• 320 kbps - คุณภาพระดับพรีเมียม

ผลกระทบที่เห็นได้ชัด ลดความเร็วในขณะที่เพิ่มคุณภาพการเล่น ตัวแปลงสัญญาณโทรศัพท์ที่ง่ายที่สุดใช้เวลา 8 kbps บทประพันธ์ - 6 kbps วิดีโอมีความต้องการมากขึ้น สตรีม Full HD 10 บิตที่ไม่มีการบีบอัด (24 เฟรม) คือ 1.4 Gbps เป็นที่ชัดเจนถึงความจำเป็นที่ผู้ให้บริการจะต้องทำสถิติให้สูงกว่าสถิติที่ตั้งไว้ก่อนหน้านี้อย่างต่อเนื่อง การดูครอบครัวในวันอาทิตย์เบื้องต้นวัดจากความประทับใจทั่วไปของผู้ดู เป็นการยากสำหรับญาติที่จะอธิบายว่าข้อผิดพลาดของการแปลงภาพเป็นดิจิทัลคืออะไร

มีการสร้างช่องสัญญาณจริงโดยให้อุปทานที่มั่นคง ความก้าวหน้าของมาตรฐานสื่อดิจิทัลมีสาเหตุคล้ายคลึงกัน Dolby Digital (1994) ให้ไว้อย่างชัดเจนสำหรับการสูญหายของข้อมูล การฉายครั้งแรกของ Batman Returns (1992) เล่นจากเทปขนาด 35 มม. ซึ่งมีเสียงที่บีบอัด (320 kbps) เฟรมวิดีโอถูกถ่ายโอนโดยเครื่องสแกน CCD ระหว่างทาง อุปกรณ์แกะเพลงประกอบ เมื่อติดตั้งระบบ 5.1 Digital Surround ห้องโถงจำเป็นต้องประมวลผลสตรีมแบบดิจิทัลเพิ่มเติม

ระบบจริงมักเกิดจากชุดของช่องสัญญาณ วันนี้ความเก๋ไก๋ในอดีตถูกแทนที่ด้วย Dolby Surround 7.1 Atmos กำลังได้รับความนิยมเพิ่มขึ้น เทคโนโลยีที่เหมือนกันสามารถรับรู้ได้โดยอิสระ นี่คือตัวอย่างซาวด์แทร็กแปดแชนเนล (7.1):

• Dolby Digital Plus (3/1.7 Mbps)
• Dolby TrueHD (18 Mbps)

ทรูพุตที่ระบุนั้นแตกต่างกัน

ตัวอย่างความจุช่อง

พิจารณาวิวัฒนาการของเทคโนโลยีการรับส่งข้อมูลดิจิทัล

โมเด็ม

1. คู่อะคูสติก (1972) - 300 บอด
2. โมเด็ม Vadik & Bell 212A (1977) - 1200 บอด
3. ช่อง ISDN (1986) - 2 ช่อง 64 kbps (ความเร็วสุดท้าย - 144 kbps)
4. 32bis (1990) - สูงถึง 19.2 kbps
5. 34 (2537) - 28.8 กิโลบิตต่อวินาที.
6. 90 (1995) - ดาวน์สตรีม 56 kbps, อัปสตรีม 33.6 kbps
7. 92 (1999) - ดาวน์สตรีม/อัปสตรีม 56/48 kbps
8. ADSL (1998) - สูงสุด 10 Mbps
9. ADSL2 (2003) - สูงสุด 12 Mbps.
10. ADSL2+ (2005) - สูงสุด 26 Mbps.
11. VDSL2 (2005) - 200 Mbps.
12. เร็ว (2014) - 1 Gbps.

อีเธอร์เน็ต LAN

1. รุ่นทดลอง (พ.ศ. 2518) - 2.94 Mbps.
2. 10BASES (1981, สายโคแอกเซียล) - 10 Mbps.
3. 10BASE-T (1990, คู่บิดเกลียว) - 10 Mbps.
4. Fast Ethernet (1995) - 100 Mbps.
5. Gigabit Ethernet (1999) - 1 Gbps.
6. 10 กิกะบิตอีเธอร์เน็ต (2003) - 10 Gb / s
7. อีเธอร์เน็ต 100 กิกะบิต (2010) - 100 Gbps

ไวไฟ

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) - 1,000 Mbps.

เซลล์

1. รุ่นแรก:
   1. NMT (1981) - 1.2 กิโลบิตต่อวินาที
2. 2G:
   1. GSM CSD, D-AMPS (1991) - 14.4 กิโลบิตต่อวินาที
   2. EDGE (2003) - 296/118.4 กิโลบิตต่อวินาที
3. 3G:
   1. UMTS-FDD (2001) - 384 กิโลบิตต่อวินาที
   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 รายได้ ข (2553) - 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 (สูงสุดที่วัตถุเคลื่อนที่ให้มา)

ขณะนี้ญี่ปุ่นกำลังเปิดตัวการสื่อสารเคลื่อนที่รุ่นที่ 5 ซึ่งเพิ่มความสามารถในการส่งแพ็กเก็ตดิจิทัล

ทรูพุตของระบบส่งข้อมูล

ลักษณะสำคัญประการหนึ่งของระบบส่งข้อมูลนอกเหนือจากที่ระบุไว้ข้างต้นคือแบนด์วิธ

แบนด์วิดท์ - จำนวนข้อมูลที่เป็นประโยชน์สูงสุดที่ส่งต่อหน่วยเวลา:

c = สูงสุด(ไอแม็กซ์) / TC ,

ค = [bps]

บางครั้งอัตราการถ่ายโอนข้อมูลถูกกำหนดเป็นจำนวนสูงสุดของข้อมูลที่เป็นประโยชน์ในสัญญาณพื้นฐานหนึ่งสัญญาณ:

s = สูงสุด(ไอแม็กซ์) / n,

s = [บิต/องค์ประกอบ]

คุณลักษณะที่พิจารณาขึ้นอยู่กับช่องทางการสื่อสารและลักษณะเฉพาะเท่านั้น และไม่ขึ้นอยู่กับแหล่งที่มา

แบนด์วิธของช่องสัญญาณสื่อสารแบบแยกโดยไม่มีสัญญาณรบกวน ในช่องทางการสื่อสารที่ปราศจากการรบกวน ข้อมูลสามารถส่งผ่านสัญญาณที่ไม่ซ้ำซ้อน ในกรณีนี้ ตัวเลข n = m และเอนโทรปีของสัญญาณพื้นฐาน HCmax = logK

สูงสุด(IC) = nHCสูงสุด= mHCสูงสุด

ระยะเวลาของสัญญาณพื้นฐาน โดยที่ระยะเวลาของสัญญาณพื้นฐานคือ

โดยที่ FC คือสเปกตรัมของสัญญาณ

ทรูพุตของช่องทางการสื่อสารโดยไม่มีสัญญาณรบกวน

ให้เราแนะนำแนวคิดของอัตราการสร้างสัญญาณเบื้องต้นโดยแหล่งข้อมูล:

จากนั้นใช้แนวคิดใหม่ เราสามารถแปลงสูตรสำหรับอัตราการถ่ายโอนข้อมูล:

สูตรที่ได้จะกำหนดอัตราการถ่ายโอนข้อมูลสูงสุดที่เป็นไปได้ในช่องทางการสื่อสารแบบแยกโดยปราศจากการรบกวน สิ่งนี้เป็นไปตามสมมติฐานที่ว่าเอนโทรปีของสัญญาณมีค่าสูงสุด

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

แบนด์วิดท์ของช่องสัญญาณสื่อสารแบบแยกที่มีสัญญาณรบกวน ในช่องทางการสื่อสารแบบแยกที่มีสัญญาณรบกวน สถานการณ์ที่แสดงในรูปที่ 6.

โดยคำนึงถึงคุณสมบัติของสารเติมแต่งรวมถึงสูตรของแชนนอนสำหรับกำหนดปริมาณข้อมูลที่กล่าวถึงข้างต้น เราสามารถเขียน

IC = บันทึก TC FC (พีซี AK)

IPOM \u003d บันทึก TP FP (APP)

สำหรับเครื่องรับ แหล่งที่มาของข้อมูลที่เป็นประโยชน์และแหล่งที่มาของสัญญาณรบกวนนั้นเทียบเท่ากัน ดังนั้นจึงเป็นไปไม่ได้ที่ฝั่งรับสัญญาณที่จะแยกส่วนประกอบสัญญาณรบกวนในสัญญาณด้วยข้อมูลที่เป็นผลลัพธ์

IRES = บันทึก TC FC(AK (PP + PC)) ถ้า TC = TP, FC = FP

เครื่องรับอาจเป็นแถบความถี่แคบ และสัญญาณรบกวนอาจอยู่ในช่วงความถี่อื่น ในกรณีนี้จะไม่ส่งผลต่อสัญญาณ

เราจะกำหนดสัญญาณผลลัพธ์สำหรับกรณีที่ "ไม่พึงประสงค์" มากที่สุด เมื่อพารามิเตอร์สัญญาณและสัญญาณรบกวนอยู่ใกล้กันหรือตรงกัน ข้อมูลที่เป็นประโยชน์ถูกกำหนดโดยนิพจน์

สูตรนี้ได้รับโดยแชนนอน กำหนดอัตราการถ่ายโอนข้อมูลผ่านช่องทางการสื่อสารหากสัญญาณมีพลังงาน PC และการรบกวนมีพลังงาน PP ข้อความทั้งหมดด้วยความเร็วนี้จะถูกส่งอย่างแน่นอน สูตรไม่มีคำตอบสำหรับคำถามเกี่ยวกับวิธีการบรรลุความเร็วดังกล่าว แต่ให้ค่า c ที่เป็นไปได้สูงสุดในช่องสื่อสารที่มีเสียงดังนั่นคือค่าของอัตราการส่งข้อมูลที่ข้อมูลที่ได้รับจะเชื่อถือได้อย่างแน่นอน . ในทางปฏิบัติ การยอมให้มีข้อผิดพลาดจำนวนหนึ่งในข้อความนั้นประหยัดกว่า แม้ว่าอัตราการส่งจะเพิ่มขึ้นก็ตาม

พิจารณาเคส PC >> PP หากเราแนะนำแนวคิดของอัตราส่วนสัญญาณต่อสัญญาณรบกวน

PC >> PP แปลว่า . แล้ว

สูตรผลลัพธ์สะท้อนถึงความเร็วสูงสุดของสัญญาณที่ทรงพลังในช่องทางการสื่อสาร ถ้าพีซี<< 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}.

รูปที่ 7 กราฟของความน่าจะเป็นการเปลี่ยนแปลงของช่องทางการสื่อสาร K-ary

ระหว่างนั้นมีการโต้ตอบแบบหนึ่งต่อหนึ่ง หากไม่มีการรบกวน ความน่าจะเป็นของการติดต่อแบบหนึ่งต่อหนึ่งจะเท่ากับหนึ่ง มิฉะนั้นจะน้อยกว่าหนึ่ง

ถ้า qi คือความน่าจะเป็นที่จะเข้าใจผิดว่า yi เป็น xi และ pij = p(yi / xi) คือความน่าจะเป็นที่ผิดพลาด ดังนั้น

.

กราฟของความน่าจะเป็นของการเปลี่ยนแปลงจะสะท้อนถึงผลลัพธ์สุดท้ายของอิทธิพลของสัญญาณรบกวนบนสัญญาณ ตามกฎแล้วจะได้รับการทดลอง

ข้อมูลที่เป็นประโยชน์สามารถประมาณเป็น IPOL = nH(X Y) โดยที่ n คือจำนวนของสัญลักษณ์พื้นฐานในสัญญาณ H(X Y) คือเอนโทรปีร่วมกันของแหล่ง X และแหล่ง Y

ในกรณีนี้ แหล่งที่มาของ X คือแหล่งที่มาของเพย์โหลด และแหล่งที่มาของ Y คือผู้รับ ความสัมพันธ์ที่กำหนดข้อมูลที่เป็นประโยชน์สามารถได้มาจากความหมายของเอนโทรปีร่วมกัน: ส่วนที่แรเงาของไดอะแกรมกำหนดข้อความที่ส่งโดยต้นทาง X และรับโดยผู้รับ Y; พื้นที่ที่ไม่แรเงาแสดงถึงสัญญาณต้นทาง X ที่ไม่ถึงเครื่องรับและรับสัญญาณภายนอกที่เครื่องรับไม่ได้ส่งโดยต้นทาง

B คืออัตราการสร้างสัญลักษณ์พื้นฐานที่เอาต์พุตของแหล่งที่มา

เพื่อให้ได้ค่าสูงสุด คุณต้องเพิ่ม H(Y) ถ้าเป็นไปได้ และลด H(Y/X) ในเชิงกราฟิก สถานการณ์นี้สามารถแสดงได้โดยการรวมวงกลมในไดอะแกรม (รูปที่ 2d)

ถ้าวงกลมไม่ตัดกัน X และ Y จะอยู่อย่างเป็นอิสระจากกัน ต่อไปนี้จะแสดงให้เห็นว่านิพจน์ทั่วไปสำหรับอัตราการส่งข้อมูลสูงสุดสามารถใช้ในการวิเคราะห์ช่องทางการสื่อสารเฉพาะได้อย่างไร

เมื่อระบุลักษณะของช่องทางแยก จะใช้แนวคิดเกี่ยวกับความเร็วสองประการ: ทางเทคนิคและข้อมูล

อัตราการส่งข้อมูลทางเทคนิค RT หรือที่เรียกว่าอัตราการคีย์ หมายถึงจำนวนของสัญลักษณ์ (ชิป) ที่ส่งผ่านแชนเนลต่อหน่วยเวลา ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของสายสื่อสารและความเร็วของอุปกรณ์ช่องสัญญาณ

โดยคำนึงถึงความแตกต่างในช่วงเวลาของสัญลักษณ์ ความเร็วทางเทคนิคถูกกำหนดเป็น

ระยะเวลาเฉลี่ยของอักขระอยู่ที่ไหน

หน่วยการวัดคือ "บอด" - นี่คืออัตราที่อักขระหนึ่งตัวถูกส่งในหนึ่งวินาที

อัตราข้อมูลหรืออัตราข้อมูลถูกกำหนดโดยจำนวนข้อมูลโดยเฉลี่ยที่ส่งผ่านช่องสัญญาณต่อหน่วยเวลา ขึ้นอยู่กับทั้งลักษณะของช่องสัญญาณเฉพาะ (เช่น ขนาดของตัวอักษรของสัญลักษณ์ที่ใช้ ความเร็วทางเทคนิคของการส่งสัญญาณ คุณสมบัติทางสถิติของการรบกวนในบรรทัด) และความน่าจะเป็นของสัญลักษณ์ที่มาถึง ข้อมูลเข้าและความสัมพันธ์ทางสถิติ

ด้วยอัตราการจัดการที่ทราบ อัตราการส่งข้อมูลผ่านช่องสัญญาณถูกกำหนดโดยความสัมพันธ์:

,

โดยที่จำนวนข้อมูลเฉลี่ยที่ดำเนินการโดยอักขระหนึ่งตัว

สำหรับการปฏิบัติ สิ่งสำคัญคือต้องค้นหาขอบเขตและวิธีที่เป็นไปได้ที่จะเพิ่มความเร็วในการส่งข้อมูลผ่านช่องทางเฉพาะ ความเป็นไปได้ที่จำกัดของช่องทางสำหรับการส่งข้อมูลนั้นมีลักษณะตามความจุ

ความจุของช่องสัญญาณที่มีความน่าจะเป็นในการเปลี่ยนแปลงที่กำหนดจะเท่ากับค่าสูงสุดของข้อมูลที่ส่งผ่านการกระจายอินพุตทั้งหมดของสัญลักษณ์ต้นทาง X:

จากมุมมองทางคณิตศาสตร์ การค้นหาแบนด์วิธของแชนเนลแยกที่ไม่มีหน่วยความจำจะลดลงเป็นการค้นหาการกระจายความน่าจะเป็นของสัญลักษณ์อินพุตของต้นทาง X ซึ่งให้ข้อมูลที่ส่งสูงสุด ในเวลาเดียวกัน ข้อ จำกัด ต่อไปนี้ถูกกำหนดเกี่ยวกับความน่าจะเป็นของสัญลักษณ์อินพุต: , .

ในกรณีทั่วไป การหาค่าสูงสุดภายใต้ข้อจำกัดที่กำหนดสามารถทำได้โดยใช้วิธีลากรองจ์แบบทวีคูณ อย่างไรก็ตามวิธีแก้ปัญหาดังกล่าวมีราคาแพงมาก

ในกรณีเฉพาะ สำหรับแชนเนลสมมาตรแบบแยกที่ไม่มีหน่วยความจำ ทรูพุต (สูงสุด ทำได้ด้วยการกระจายสัญลักษณ์อินพุตของต้นทาง X อย่างสม่ำเสมอ

จากนั้น สำหรับ DSC ที่ไม่มีหน่วยความจำ สมมติว่าได้รับค่าความน่าจะเป็นของข้อผิดพลาด ε และสำหรับสัญลักษณ์อินพุตที่น่าจะเท่ากัน = = = =1/2 เราสามารถรับความจุของช่องสัญญาณดังกล่าวได้จากนิพจน์ที่รู้จักกันดีสำหรับ:

โดยที่ = คือค่าเอนโทรปีของช่องสมมาตรแบบไบนารีสำหรับค่าความน่าจะเป็นของข้อผิดพลาด ε

ที่น่าสนใจคือกรณีขอบเขต:

1. การส่งข้อมูลผ่านช่องสัญญาณที่ไม่มีสัญญาณรบกวน (ไม่มีการรบกวน):

, [บิต/ตัวอักษร].

ด้วยคุณสมบัติทางเทคนิคหลักของแชนเนลคงที่ (เช่น แบนด์วิดท์ ค่าเฉลี่ยและกำลังส่งสัญญาณสูงสุด) ซึ่งกำหนดค่าของความเร็วทางเทคนิค ทรูพุตของแชนเนลที่ปราศจากการรบกวนจะเท่ากับ [bps]

11. พารามิเตอร์หลักของการสั่นแบบกึ่งฮาร์มอนิกคืออะไร?

12. เหตุใดการแสดงสัญญาณในรูปของชุดการสั่นของฮาร์มอนิกจึงถูกนำมาใช้ในการวิเคราะห์สเปกตรัม จะใช้การขยายสัญญาณในชุดฟูริเยร์ได้อย่างไร?

14. สเปกตรัมแอมพลิจูดของการสั่นแบบฮาร์มอนิกแบบสีเดียวประกอบด้วยอะไรบ้าง?

15. อธิบายสาระสำคัญของแนวคิดของการมอดูเลตและการดีโมดูเลต (การตรวจจับ) ของสัญญาณวิทยุ

17. SAM มีประโยชน์อย่างไร?

18. เหตุใดการมอดูเลตความถี่และเฟสจึงเรียกว่าการมอดูเลตเชิงมุมแบบต่างๆ

19. อะไรคือคุณสมบัติและประเภทของการมอดูเลตพัลส์คืออะไร?

20. กระบวนการเปลี่ยนพารามิเตอร์สัญญาณวิทยุแบบไม่ต่อเนื่องเรียกว่าอะไร

27. คุณลักษณะของการแพร่กระจายคลื่นวิทยุในย่านความถี่ VHF, UHF, SHF คืออะไร:

28. เหตุใดสื่ออิเล็กทรอนิกส์ส่วนใหญ่จึงทำงานในแถบความถี่ VHF, UHF และ SHF:

30. เสาอากาศประเภทใดที่แบ่งตามการออกแบบ อะไรคือความแตกต่างระหว่างเสาอากาศแบบเส้นตรงและแบบรูรับแสง:

31. สาระสำคัญของหลักการของการแลกเปลี่ยนคืออะไร:

32. ลักษณะสำคัญและพารามิเตอร์ของเสาอากาศคืออะไร รูปแบบเสาอากาศแสดงอะไร:

33. พารามิเตอร์อัตราขยายของเสาอากาศและความกว้างของลำแสงในระนาบแนวนอนและแนวตั้งเกี่ยวข้องกันอย่างไร?

34. คุณสมบัติการออกแบบและการจัดวางเสาอากาศออนบอร์ดคืออะไร?

35. ช่วงของการเชื่อมโยงการสื่อสารทางวิทยุขึ้นอยู่กับอะไรและอย่างไร?

36. เหตุใดพลังงานของการเชื่อมโยงวิทยุระหว่างเรดาร์บนวัตถุจุดหนึ่งจึงแปรผกผันกับกำลังสี่ของระยะทาง

37. ชั้นบรรยากาศและพื้นผิวโลกส่งผลต่อช่วงการแพร่กระจายของคลื่นวิทยุในช่วงต่างๆ อย่างไร?

38. การตรวจจับสัญญาณคืออะไร? มันรวมถึงขั้นตอนอะไรบ้าง?

39. คุณลักษณะของการรับสัญญาณสหสัมพันธ์คืออะไร? (จากการบรรยาย)

40. คุณสมบัติของการกรองสัญญาณที่ตรงกันคืออะไร? (จากการบรรยาย)

41. อุปกรณ์ส่งสัญญาณวิทยุ (เครื่องส่งวิทยุ) จัดอยู่ในประเภทใดและประเภทใด

42. อุปกรณ์ส่งสัญญาณวิทยุสื่อสารทั่วไปประกอบด้วยองค์ประกอบการทำงานอะไรบ้าง? เหตุใดเครื่องส่งวิทยุจึงถูกสร้างขึ้นในรูปแบบหลายขั้นตอน

43. เหตุใดจึงมีอุปกรณ์จับคู่เสาอากาศพิเศษในอุปกรณ์รับส่งสัญญาณ หน้าที่หลักของพวกเขาคืออะไร?

44. เครื่องรับวิทยุมีไว้ทำอะไร? พารามิเตอร์หลักของพวกเขาคืออะไร?

45. โครงสร้าง ข้อดีและข้อเสียของเครื่องรับวิทยุขยายเสียงโดยตรงคืออะไร?

46. ​​โครงสร้าง ข้อดี และข้อเสียของเครื่องรับวิทยุชนิดซุปเปอร์เฮเทอโรไดน์ คืออะไร?

47. สาระสำคัญของแนวคิดเกี่ยวกับข้อมูลและข้อความคืออะไร? การเข้ารหัสข้อความหมายความว่าอย่างไร

49. อะไรกำหนดแบนด์วิธของช่องทางการสื่อสาร?

50. อะไรคือสาระสำคัญของการมัลติเพล็กซ์ความถี่ / การแบ่งช่องสัญญาณในระบบส่งข้อมูลหลายช่องสัญญาณ

51. อะไรคือสาระสำคัญของการมัลติเพล็กซ์ชั่วคราว/การแยกช่องสัญญาณในระบบส่งข้อมูลหลายช่องสัญญาณ?

52. หลักการของการจัดระเบียบวิทยุการบินและโทรคมนาคมภาคพื้นดินคืออะไร

54. ข้อกำหนดในการปฏิบัติงานสำหรับวิทยุกระจายเสียงคืออะไร?

57. จุดประสงค์ของอุปกรณ์จับคู่สายอากาศคืออะไร? ทำไมจึงจำเป็นต้องใช้พวกเขา?

58. อะไรคือสาเหตุของความจำเป็นในการสร้างตารางความถี่แบบแยกที่มีความเสถียรสูงในตัวรับส่งสัญญาณอิเล็กทรอนิกส์ที่ใช้ใน ha?

61. โทรศัพท์ โทรเลข และระบบส่งข้อมูลมีไว้เพื่ออะไร?

62. จุดประสงค์งานที่ต้องแก้ไขสำหรับเครือข่ายโทรคมนาคมที่อยู่ท้ายเรือสิตาคืออะไร?

63. วัตถุประสงค์ หลักการของการสร้างและการทำงานของระบบดาวเทียมคืออะไร?

64. คุณสมบัติและหลักการทำงานของระบบค้นหาและช่วยเหลือดาวเทียม Cospas-Sarsat คืออะไร?

49. อะไรกำหนดแบนด์วิธของช่องทางการสื่อสาร?

ระบบการสื่อสารเป็นที่เข้าใจกันว่าเป็นชุดของอุปกรณ์และสื่อที่รับรองการส่งข้อความจากผู้ส่งไปยังผู้รับ ในกรณีทั่วไป ระบบการสื่อสารทั่วไปจะแสดงด้วยบล็อกไดอะแกรม

แบนด์วิดท์ - ความเร็วสูงสุดในการถ่ายโอนข้อมูล ปริมาณงานเท่ากับความเร็วของโทรเลข โดยวัดจากจำนวนการโทรเลขที่ส่งต่อหน่วยเวลา ปริมาณงานสูงสุดขึ้นอยู่กับแบนด์วิดท์ของช่องสัญญาณ และในกรณีทั่วไปตามอัตราส่วน Pc / Pp (กำลังสัญญาณต่อกำลังสัญญาณรบกวน) และกำหนดโดยสูตร นี่คือสูตรของแชนนอน ซึ่งใช้ได้สำหรับระบบการสื่อสารใด ๆ ที่มีการรบกวนที่ผันผวน

50. อะไรคือสาระสำคัญของการมัลติเพล็กซ์ความถี่ / การแบ่งช่องสัญญาณในระบบส่งข้อมูลหลายช่องสัญญาณ

การรวมคือการรวมกันของสัญญาณสมาชิกเป็นสัญญาณเดียว

การแยก - การแยกจากสัญญาณกลุ่มเดียว, สัญญาณสมาชิกแต่ละราย

สาระสำคัญของการมัลติเพล็กซิ่งความถี่คือสมาชิกทั้งหมดทำงานบนย่านความถี่เดียวกัน แต่แต่ละคนอยู่ในย่านความถี่ของตนเอง

ด้วยการมัลติเพล็กซ์ความถี่ การรบกวนระหว่างช่องสัญญาณเกิดขึ้นเนื่องจากความไม่สมบูรณ์ของระบบกรองและความไม่สิ้นสุดของสเปกตรัมสัญญาณ

ข้อได้เปรียบหลักของระบบสื่อสารหลายช่องสัญญาณที่มีการแบ่งความถี่แบบมัลติเพล็กซิ่งคือการใช้คลื่นความถี่อย่างประหยัด ข้อเสียที่สำคัญคือการสะสมของสัญญาณรบกวนที่เกิดขึ้นที่จุดขยายสัญญาณระดับกลาง และเป็นผลให้ภูมิคุ้มกันสัญญาณรบกวนค่อนข้างต่ำ

51. อะไรคือสาระสำคัญของการมัลติเพล็กซ์ชั่วคราว/การแยกช่องสัญญาณในระบบส่งข้อมูลหลายช่องสัญญาณ?

ด้วยการมัลติเพล็กซ์เวลา สมาชิกทั้งหมดจะทำงานในย่านความถี่เดียวกัน พวกเขาไม่ทำงานเป็นวงจร แต่ละคนตามเวลาของตัวเอง และเวลาของวงจรจะถูกกำหนดโดย T. Kotelnikova สำหรับการส่งสัญญาณแต่ละช่อง)

เมื่อส่งสัญญาณเสียง T=125 μs

ระบบการสื่อสารที่มีมัลติเพล็กซิ่งความถี่และเวลาใช้กับสายเคเบิลหลัก รีเลย์วิทยุ ฯลฯ

52. หลักการของการจัดระเบียบวิทยุการบินและโทรคมนาคมภาคพื้นดินคืออะไร

องค์กรการสื่อสารเป็นที่เข้าใจกันว่าเป็นโครงร่างสำหรับการเชื่อมต่อสมาชิกตามช่องทางและการกระจายทรัพยากรที่จัดสรรเพื่อการสื่อสาร เพื่อให้มั่นใจว่าการแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างลิงค์มีประสิทธิภาพสูง

หลัก องค์ประกอบของการสื่อสารทางวิทยุการบิน - เครือข่ายวิทยุ เครือข่ายวิทยุ - ชุดของ RS ที่ติดตั้ง ณ จุดตำแหน่งของผู้สื่อข่าวที่มีปฏิสัมพันธ์ (ในห้องควบคุมและบนเครื่องบิน) และรวมเข้าด้วยกันโดยช่องสัญญาณวิทยุทั่วไป ซึ่งทำงานด้วยความถี่วิทยุทั่วไป ตามกฎแล้วเครือข่ายวิทยุจะจัดอยู่ในแนวรัศมี เครือข่ายวิทยุทำให้สามารถแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างผู้ควบคุมและลูกเรือของเครื่องบินแต่ละลำ รวมทั้งออกอากาศข้อมูลไปยังเครื่องบินทุกลำพร้อมกัน เครือข่ายวิทยุถูกสร้างขึ้นตามจำนวนภาค ATC

องค์ประกอบที่สำคัญที่สุดที่ช่วยให้เกิดความต่อเนื่องคือขั้นตอนที่มีการควบคุมสำหรับการเปลี่ยนเครือข่ายวิทยุ ในเครือข่ายการบิน ความถี่หนึ่งถูกกำหนดสำหรับการส่งและรับ และการสื่อสารจะดำเนินการในโหมดซิมเพล็กซ์ เมื่อการส่งและการรับสลับกัน

องค์ประกอบของเครือข่ายการสื่อสารภาคพื้นดิน ได้แก่ หน่วยสมาชิก ช่องทาง และโหนดการสื่อสาร โหนดการสื่อสารของสหรัฐอเมริกาทำหน้าที่กระจายข้อมูลตามสายและช่องทางการสื่อสารที่นำไปสู่จุดทางภูมิศาสตร์ต่างๆ หลักการของการสร้างการสื่อสารโทรเลขแบบใช้สายคือรัศมี-โหนด กล่าวคือ มีการจัดหาโหนดหลักของ GUS การรวมกลุ่มของโหนดภูมิภาคที่รวมกันเป็นหนึ่งเดียว และช่องทางการสื่อสารที่เชื่อมต่อโหนดกับโหนดหลักและระหว่างกัน หลักการนี้ช่วยให้มั่นใจได้ว่าการสื่อสารจะมีประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือสูง เนื่องจากสามารถใช้วิธีแก้ปัญหาได้ เมื่อสร้างเครือข่ายการสื่อสารภาคพื้นดินจะใช้ช่องทางของเครือข่ายการสื่อสารระดับชาติอย่างกว้างขวาง โทรคมนาคมภาคพื้นดินในการบินพลเรือนทำหน้าที่สื่อสารระหว่างสนามบิน ฝ่ายธุรการ และฝ่ายปฏิบัติการ มีการจัดโครงข่ายสื่อสารโทรศัพท์ภาคพื้นดิน

แบนด์วิธ

แบนด์วิธ- ลักษณะตัวชี้วัดที่แสดงอัตราส่วนของจำนวนสูงสุดของหน่วยที่ผ่าน (ข้อมูล, วัตถุ, ปริมาณ) ต่อหน่วยเวลาผ่านช่องทาง, ระบบ, โหนด

ใช้ในด้านต่างๆ:

• ในการสื่อสารและวิทยาการคอมพิวเตอร์ PS - จำนวนข้อมูลที่ผ่านได้สูงสุด
• ในการขนส่ง PS - จำนวนหน่วยการขนส่ง
• ในวิศวกรรมเครื่องกล - ปริมาตรของอากาศที่ผ่าน (น้ำมัน, สารหล่อลื่น)

สามารถวัดได้ในหน่วย - ชิ้น, บิต / วินาที, ตัน, ลูกบาศก์เมตร ฯลฯ

ในวิทยาการคอมพิวเตอร์ คำจำกัดความของแบนด์วิธมักจะนำไปใช้กับช่องทางการสื่อสาร และถูกกำหนดให้เป็นจำนวนข้อมูลสูงสุดที่ส่งหรือรับต่อหน่วยเวลา
แบนด์วิธเป็นหนึ่งในปัจจัยที่สำคัญที่สุดจากมุมมองของผู้ใช้ ประมาณจากจำนวนข้อมูลที่เครือข่ายสามารถถ่ายโอนต่อหน่วยเวลาจากอุปกรณ์หนึ่งไปยังอุปกรณ์อื่นในขีดจำกัด

ความจุของช่อง

อัตราการถ่ายโอนข้อมูลสูงสุดที่เป็นไปได้ในช่องที่กำหนดเรียกว่าแบนด์วิธ ความจุของช่องสัญญาณคืออัตราการถ่ายโอนข้อมูลเมื่อใช้แหล่งสัญญาณ ตัวเข้ารหัส และตัวถอดรหัสที่ "ดีที่สุด" (เหมาะสมที่สุด) สำหรับช่องที่กำหนด ดังนั้นจึงแสดงลักษณะเฉพาะตัวของช่องสัญญาณเท่านั้น

แบนด์วิดธ์ของช่องสัญญาณแยก (ดิจิตอล) โดยไม่มีสัญญาณรบกวน

C = log(m) บิต/สัญลักษณ์

โดยที่ m คือฐานของรหัสสัญญาณที่ใช้ในช่องสัญญาณ อัตราการถ่ายโอนข้อมูลในช่องสัญญาณแยกที่ไม่มีสัญญาณรบกวน (ช่องสัญญาณในอุดมคติ) เท่ากับความจุ เมื่ออักขระในช่องสัญญาณเป็นอิสระต่อกัน และอักขระ m ทั้งหมดของตัวอักษรมีโอกาสเท่าๆ กัน (ใช้บ่อยเท่าๆ กัน)

แบนด์วิธโครงข่ายประสาทเทียม

ทรูพุตของโครงข่ายประสาทเทียมคือค่าเฉลี่ยเลขคณิตระหว่างปริมาณข้อมูลที่ประมวลผลและสร้างขึ้นโดยโครงข่ายประสาทเทียมต่อหน่วยเวลา

ดูสิ่งนี้ด้วย

• รายการแบนด์วิธของอินเทอร์เฟซข้อมูล

มูลนิธิวิกิมีเดีย 2553 .

ดูว่า "แบนด์วิธ" คืออะไรในพจนานุกรมอื่นๆ:

แบนด์วิธ- การไหลของน้ำผ่านทางอุปกรณ์ระบายน้ำล้นพร้อมช่องทางออกที่ไม่ถูกน้ำท่วม ที่มา: GOST 23289 94: อุปกรณ์ฝายสุขาภิบาล ข้อมูลจำเพาะ เอกสารต้นฉบับ … หนังสืออ้างอิงพจนานุกรมของเงื่อนไขของเอกสารเชิงบรรทัดฐานและทางเทคนิค

ปริมาณผลิตภัณฑ์น้ำมันทั้งหมดที่สามารถสูบผ่านท่อ (ผ่านเทอร์มินัล) ต่อหน่วยเวลา ความจุของถัง (ถังฟาร์ม) คือปริมาณผลิตภัณฑ์น้ำมันทั้งหมดที่สามารถจัดเก็บได้ใน ... ... คำศัพท์ทางการเงิน

ปริมาณงาน- การไหลของน้ำหนักของตัวกลางทำงานผ่านวาล์ว [GOST R 12.2.085 2002] ปริมาณงาน KV อัตราการไหลของของไหล (ลบ.ม./ชม.) ที่มีความหนาแน่นเท่ากับ 1,000 กก./ลบ.ม. ผ่านโดยหน่วยงานกำกับดูแลที่ความดันลดลง 1 กก./ตร.ซม. หมายเหตุ ปัจจุบัน… … คู่มือนักแปลทางเทคนิค

จำนวนข้อมูลสูงสุดที่สามารถประมวลผลต่อหน่วยเวลา วัดเป็นบิต / วินาที ... พจนานุกรมจิตวิทยา

ประสิทธิภาพ, กำลัง, เอาท์พุต, ความจุ พจนานุกรมคำพ้องความหมายของรัสเซีย ... พจนานุกรมคำพ้อง

แบนด์วิธ- - ดูกลไกการบำรุงรักษา ... พจนานุกรมเศรษฐศาสตร์และคณิตศาสตร์

ปริมาณงาน- หมวดหมู่. ลักษณะตามหลักสรีรศาสตร์ ความเฉพาะเจาะจง จำนวนข้อมูลสูงสุดที่สามารถประมวลผลต่อหน่วยเวลา วัดเป็นบิต/วินาที พจนานุกรมจิตวิทยา. พวกเขา. คอนดาคอฟ. 2543... สารานุกรมจิตวิทยาที่ยิ่งใหญ่

ปริมาณงาน- จำนวนยานพาหนะสูงสุดที่สามารถผ่านในส่วนที่กำหนดของถนนในเวลาที่กำหนด ... พจนานุกรมภูมิศาสตร์

ความจุ- (1) ถนนที่มีหน่วยการขนส่งทางบกจำนวนมากที่สุด (รถไฟล้านคู่) ที่ถนนสายนี้สามารถผ่านได้ต่อหน่วยเวลา (ชั่วโมง วัน) (2) ป. ช่องทางการสื่อสาร อัตราการส่งข้อมูลสูงสุดที่ปราศจากข้อผิดพลาด (ดู) บนช่องสัญญาณที่กำหนด ... ... สารานุกรมมหาโปลีเทคนิค

ความจุ- อัตราการถ่ายโอนข้อมูลสูงสุดของอุปกรณ์ซึ่งข้อมูลเข้าสู่อุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลโดยไม่สูญเสียในขณะที่รักษาอัตราการสุ่มตัวอย่างและการแปลงแอนะล็อกเป็นดิจิทัล สำหรับอุปกรณ์ที่มีสถาปัตยกรรมบนทรูพุตบัสขนาน ... ... อภิธานศัพท์ของแนวคิดและข้อกำหนดที่กำหนดไว้ในเอกสารเชิงบรรทัดฐานของกฎหมายรัสเซีย

ด้วยความก้าวหน้าของเทคโนโลยี ความเป็นไปได้ของอินเทอร์เน็ตก็เพิ่มขึ้นเช่นกัน อย่างไรก็ตาม เพื่อให้ผู้ใช้สามารถใช้ประโยชน์จากสิ่งเหล่านี้ได้อย่างเต็มที่ จำเป็นต้องมีการเชื่อมต่อที่เสถียรและความเร็วสูง ประการแรกขึ้นอยู่กับแบนด์วิธของช่องทางการสื่อสาร ดังนั้นจึงจำเป็นต้องค้นหาวิธีการวัดอัตราการถ่ายโอนข้อมูลและปัจจัยใดบ้างที่ส่งผลกระทบ

แบนด์วิธของช่องทางการสื่อสารคืออะไร?

เพื่อทำความคุ้นเคยและเข้าใจคำศัพท์ใหม่ คุณต้องรู้ว่าช่องทางการสื่อสารคืออะไร พูดง่ายๆ ก็คือ ช่องทางการสื่อสารคืออุปกรณ์และวิธีการส่งผ่านข้อมูลในระยะไกล ตัวอย่างเช่น การสื่อสารระหว่างคอมพิวเตอร์ดำเนินการด้วยเครือข่ายใยแก้วนำแสงและเคเบิล นอกจากนี้ วิธีการสื่อสารผ่านช่องสัญญาณวิทยุเป็นเรื่องปกติ (คอมพิวเตอร์ที่เชื่อมต่อกับโมเด็มหรือเครือข่าย Wi-Fi)

แบนด์วิดท์คือความเร็วสูงสุดของการถ่ายโอนข้อมูลในหนึ่งหน่วยเวลา

โดยทั่วไป หน่วยต่อไปนี้ใช้เพื่อแสดงถึงปริมาณงาน:

การวัดแบนด์วิธ

การวัดแบนด์วิธเป็นการดำเนินการที่ค่อนข้างสำคัญ ดำเนินการเพื่อค้นหาความเร็วที่แน่นอนของการเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ต การวัดสามารถทำได้โดยใช้ขั้นตอนต่อไปนี้:

• วิธีที่ง่ายที่สุดคือการดาวน์โหลดไฟล์ขนาดใหญ่แล้วส่งไปที่ส่วนอื่น ข้อเสียคือไม่สามารถกำหนดความแม่นยำในการวัดได้
• นอกจากนี้ คุณสามารถใช้ทรัพยากร speedtest.net บริการนี้ช่วยให้คุณวัดความกว้างของช่องอินเทอร์เน็ต "นำ" ไปยังเซิร์ฟเวอร์ อย่างไรก็ตาม วิธีการนี้ไม่เหมาะสำหรับการวัดแบบองค์รวม บริการนี้ให้ข้อมูลในสายทั้งหมดไปยังเซิร์ฟเวอร์ ไม่ใช่ในช่องทางการสื่อสารเฉพาะ นอกจากนี้ วัตถุที่กำลังวัดไม่สามารถเข้าถึงอินเทอร์เน็ตทั่วโลก
• ทางออกที่ดีที่สุดสำหรับการวัดคือยูทิลิตี้ไคลเอนต์เซิร์ฟเวอร์ของ Iperf ช่วยให้คุณสามารถวัดเวลา ปริมาณข้อมูลที่ถ่ายโอน หลังจากการดำเนินการเสร็จสิ้น โปรแกรมจะส่งรายงานให้ผู้ใช้

ด้วยวิธีการข้างต้น คุณสามารถวัดความเร็วจริงของการเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตได้อย่างง่ายดาย หากการอ่านไม่ตรงกับความต้องการในปัจจุบัน คุณอาจต้องพิจารณาเปลี่ยนผู้ให้บริการ

การคำนวณแบนด์วิธ

ในการค้นหาและคำนวณปริมาณงานของสายสื่อสาร จำเป็นต้องใช้ทฤษฎีบทแชนนอน-ฮาร์ทลีย์ มันบอกว่า: คุณสามารถค้นหาแบนด์วิธของช่องทางการสื่อสาร (สาย) โดยการคำนวณความสัมพันธ์ร่วมกันระหว่างแบนด์วิธที่เป็นไปได้ เช่นเดียวกับแบนด์วิธของสายสื่อสาร สูตรการคำนวณปริมาณงานมีดังนี้:

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

ในสูตรนี้ แต่ละองค์ประกอบมีความหมายของตัวเอง:

• ฉัน- หมายถึงการตั้งค่าปริมาณงานสูงสุด
• ช- พารามิเตอร์ของแบนด์วิดธ์ที่มีไว้สำหรับการส่งสัญญาณ
• เช่น/ หนึ่ง- อัตราส่วนของสัญญาณรบกวนและสัญญาณ

ทฤษฎีบท Shannon-Hartley แนะนำว่าเพื่อลดเสียงรบกวนจากภายนอกหรือเพิ่มความแรงของสัญญาณ วิธีที่ดีที่สุดคือใช้สายเคเบิลข้อมูลแบบกว้าง

วิธีการส่งสัญญาณ

ในปัจจุบัน มีสามวิธีหลักในการส่งสัญญาณระหว่างคอมพิวเตอร์:

• การส่งวิทยุ.
• การส่งข้อมูลด้วยสายเคเบิล
• การส่งข้อมูลผ่านการเชื่อมต่อไฟเบอร์ออปติก

แต่ละวิธีมีลักษณะเฉพาะของช่องทางการสื่อสารซึ่งจะกล่าวถึงด้านล่าง

ข้อดีของการส่งข้อมูลผ่านช่องสัญญาณวิทยุ ได้แก่ การใช้งานที่หลากหลาย ความง่ายในการติดตั้งและการกำหนดค่าอุปกรณ์ดังกล่าว ตามกฎแล้วจะใช้เครื่องส่งสัญญาณวิทยุเพื่อรับและวิธีการ อาจเป็นโมเด็มสำหรับคอมพิวเตอร์หรืออแด็ปเตอร์ Wi-Fi

ข้อเสียของวิธีการส่งสัญญาณนี้ ได้แก่ ความเร็วที่ไม่เสถียรและค่อนข้างต่ำ การพึ่งพาเสาวิทยุที่มากขึ้น รวมถึงต้นทุนการใช้งานที่สูง (อินเทอร์เน็ตบนมือถือมีราคาแพงกว่า "อินเทอร์เน็ตแบบอยู่กับที่" เกือบสองเท่า)

ข้อดีของการส่งข้อมูลผ่านสายเคเบิลคือ: ความน่าเชื่อถือ ความสะดวกในการใช้งาน และการบำรุงรักษา ข้อมูลจะถูกส่งผ่านกระแสไฟฟ้า ค่อนข้างพูด กระแสภายใต้แรงดันไฟฟ้าเคลื่อนจากจุด A ไปยังจุด B A จะถูกแปลงเป็นข้อมูลในภายหลัง สายไฟทนต่อการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ การดัดงอ และความเค้นเชิงกลได้อย่างสมบูรณ์แบบ ข้อเสียรวมถึงความเร็วที่ไม่เสถียรรวมถึงการเชื่อมต่อที่เสื่อมสภาพเนื่องจากฝนหรือพายุฝนฟ้าคะนอง

บางทีเทคโนโลยีการส่งข้อมูลที่ทันสมัยที่สุดในขณะนี้คือการใช้สายเคเบิลใยแก้วนำแสง หลอดแก้วเล็กๆ นับล้านๆ ชิ้นถูกนำมาใช้ในการออกแบบช่องทางการสื่อสารของเครือข่ายช่องทางการสื่อสาร และสัญญาณที่ส่งผ่านพวกมันคือพัลส์แสง เนื่องจากความเร็วของแสงสูงกว่าความเร็วของปัจจุบันหลายเท่า เทคโนโลยีนี้ทำให้การเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตเร็วขึ้นหลายร้อยเท่า

ข้อเสียรวมถึงความเปราะบางของสายไฟเบอร์ออปติก ประการแรก พวกเขาไม่สามารถทนต่อความเสียหายทางกล: ท่อที่แตกไม่สามารถส่งสัญญาณแสงผ่านตัวมันเอง และการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างกะทันหันนำไปสู่การแตกร้าว พื้นหลังของรังสีที่เพิ่มขึ้นทำให้หลอดมีเมฆมาก - ด้วยเหตุนี้สัญญาณอาจลดลง นอกจากนี้ สายเคเบิลไฟเบอร์ออปติกยังซ่อมแซมได้ยากหากขาด คุณจึงต้องเปลี่ยนใหม่ทั้งหมด

ข้อมูลข้างต้นแสดงให้เห็นว่าเมื่อเวลาผ่านไป ช่องทางการสื่อสารและเครือข่ายของช่องทางการสื่อสารได้รับการปรับปรุง ซึ่งนำไปสู่การเพิ่มอัตราการถ่ายโอนข้อมูล

ปริมาณงานเฉลี่ยของสายสื่อสาร

จากที่กล่าวมาเราสามารถสรุปได้ว่าช่องทางการสื่อสารมีคุณสมบัติแตกต่างกันซึ่งส่งผลต่อความเร็วในการถ่ายโอนข้อมูล ดังที่ได้กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ ช่องทางการสื่อสารสามารถใช้สาย ไร้สาย และใช้สายเคเบิลใยแก้วนำแสง การสร้างเครือข่ายการรับส่งข้อมูลประเภทสุดท้ายมีประสิทธิภาพมากที่สุด และแบนด์วิธเฉลี่ยของช่องทางการสื่อสารคือ 100 Mbps

จังหวะคืออะไร? อัตราบิตวัดได้อย่างไร?

อัตราบิตเป็นตัววัดความเร็วของการเชื่อมต่อ คำนวณเป็นบิต หน่วยเก็บข้อมูลที่เล็กที่สุดเป็นเวลา 1 วินาที มันมีอยู่ในช่องทางการสื่อสารในยุคของ "การพัฒนาในช่วงต้น" ของอินเทอร์เน็ต: ในเวลานั้นไฟล์ข้อความส่วนใหญ่ถูกส่งบนเว็บทั่วโลก

ตอนนี้หน่วยการวัดพื้นฐานคือ 1 ไบต์ ในที่สุดก็เท่ากับ 8 บิต ผู้ใช้เริ่มต้นมักจะทำผิดพลาดอย่างมาก: พวกเขาสับสนระหว่างกิโลบิตและกิโลไบต์ สิ่งนี้ทำให้เกิดความสับสนเมื่อช่องที่มีแบนด์วิดท์ 512 kbps ไม่เป็นไปตามความคาดหวังและให้ความเร็วเพียง 64 KB / s เพื่อไม่ให้สับสน คุณต้องจำไว้ว่าหากใช้บิตเพื่อแสดงความเร็ว รายการจะทำโดยไม่มีตัวย่อ: bits / s, kbit / s, kbit / s หรือ kbps

ปัจจัยที่ส่งผลต่อความเร็วอินเทอร์เน็ต

ดังที่คุณทราบ ความเร็วสุดท้ายของอินเทอร์เน็ตขึ้นอยู่กับแบนด์วิธของช่องทางการสื่อสารด้วย นอกจากนี้ ความเร็วของการถ่ายโอนข้อมูลยังได้รับผลกระทบจาก:

• วิธีการเชื่อมต่อ

คลื่นวิทยุ สายเคเบิล และสายเคเบิลใยแก้วนำแสง. คุณสมบัติ ข้อดีและข้อเสียของวิธีการเชื่อมต่อเหล่านี้ได้ถูกกล่าวถึงข้างต้นแล้ว

• โหลดเซิร์ฟเวอร์

ยิ่งเซิร์ฟเวอร์ยุ่งมากเท่าไหร่ก็ยิ่งรับหรือส่งไฟล์และสัญญาณได้ช้าลงเท่านั้น

• การรบกวนจากภายนอก

การรบกวนที่แรงที่สุดจะส่งผลต่อการเชื่อมต่อที่สร้างขึ้นโดยใช้คลื่นวิทยุ สาเหตุนี้เกิดจากโทรศัพท์มือถือ วิทยุ และเครื่องรับและส่งสัญญาณวิทยุอื่นๆ

• สถานะของอุปกรณ์เครือข่าย

แน่นอน วิธีการเชื่อมต่อ สถานะของเซิร์ฟเวอร์ และการมีอยู่ของสัญญาณรบกวน มีบทบาทสำคัญในการให้บริการอินเทอร์เน็ตความเร็วสูง อย่างไรก็ตามแม้ว่าตัวบ่งชี้ข้างต้นจะปกติและอินเทอร์เน็ตมีความเร็วต่ำ แต่ปัญหานั้นซ่อนอยู่ในอุปกรณ์เครือข่ายของคอมพิวเตอร์ การ์ดเครือข่ายสมัยใหม่สามารถรองรับการเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตด้วยความเร็วสูงถึง 100 Mbps ก่อนหน้านี้ การ์ดสามารถให้ปริมาณงานสูงสุด 30 และ 50 Mbps ตามลำดับ

จะเพิ่มความเร็วเน็ตได้อย่างไร?

ดังที่ได้กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ แบนด์วิธของช่องสัญญาณสื่อสารขึ้นอยู่กับหลายปัจจัย: วิธีการเชื่อมต่อ ประสิทธิภาพของเซิร์ฟเวอร์ การมีสัญญาณรบกวนและการรบกวน ตลอดจนสถานะของอุปกรณ์เครือข่าย หากต้องการเพิ่มความเร็วในการเชื่อมต่อในสภาพแวดล้อมภายในประเทศ คุณสามารถเปลี่ยนอุปกรณ์เครือข่ายเป็นอุปกรณ์ขั้นสูง รวมถึงเปลี่ยนไปใช้วิธีการเชื่อมต่ออื่น (จากคลื่นวิทยุเป็นเคเบิลหรือไฟเบอร์ออปติก)

ในที่สุด

สรุปได้ว่าแบนด์วิธของช่องทางการสื่อสารและความเร็วของอินเทอร์เน็ตนั้นไม่เหมือนกัน ในการคำนวณค่าแรก คุณต้องใช้กฎของแชนนอน-ฮาร์ทลีย์ ตามที่เขาพูดสามารถลดเสียงรบกวนได้เช่นเดียวกับความแรงของสัญญาณสามารถเพิ่มขึ้นได้โดยการเปลี่ยนช่องสัญญาณที่กว้างขึ้น

การเพิ่มความเร็วของการเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตก็สามารถทำได้เช่นกัน แต่ดำเนินการโดยการเปลี่ยนผู้ให้บริการ, เปลี่ยนวิธีการเชื่อมต่อ, ปรับปรุงอุปกรณ์เครือข่าย, เช่นเดียวกับอุปกรณ์ฟันดาบสำหรับการส่งและรับข้อมูลจากแหล่งที่ทำให้เกิดการรบกวน