Maksimal dataoverføringshastighet. Båndbredden til kommunikasjonskanaler. Internett-tilkoblingshastighet

Hastigheten for dataoverføring over en kommunikasjonskanal måles ved antall biter med informasjon som sendes per tidsenhet - et sekund.

Måleenheten for dataoverføringshastigheten er bits per sekund.

Merk. En vanlig måleenhet for hastighet er baud. Baud er antall endringer i tilstanden til overføringsmediet per sekund. Siden hver endring av tilstand kan tilsvare flere biter med data, kan den faktiske hastigheten i biter per sekund overstige baudhastigheten.

Dataoverføringshastigheten avhenger av typen og kvaliteten på kommunikasjonskanalen, typen modemer som brukes og den vedtatte synkroniseringsmetoden.

Så for asynkrone modemer og en telefonkommunikasjonskanal er hastighetsområdet 300-9600 bit / s, og for synkrone modemer - 1200-19200 bit / s.

For brukere av datanettverk er det ikke abstrakte biter per sekund som betyr noe, men informasjon hvis måleenhet er byte eller tegn. Derfor er en mer praktisk karakteristikk av en kanal dens gjennomstrømning, som estimeres ved antall tegn som sendes over kanalen per tidsenhet - et sekund. I dette tilfellet er alle tjenestesymboler inkludert i meldingen. Den teoretiske båndbredden bestemmes av dataoverføringshastigheten. Den faktiske gjennomstrømningen avhenger av en rekke faktorer, inkludert overføringsmetoden, og kvaliteten på kommunikasjonskanalen, og betingelsene for dens drift, og strukturen til meldinger.

Måleenheten for kommunikasjonskanalens gjennomstrømning er et tegn per sekund.

En vesentlig egenskap ved kommunikasjonssystemet til ethvert nettverk er påliteligheten til informasjonen som overføres. Siden det på grunnlag av behandling av informasjon om tilstanden til kontrollobjektet tas beslutninger om et bestemt forløp av prosessen, kan skjebnen til objektet til syvende og sist avhenge av påliteligheten til informasjonen. Troligheten til informasjonsoverføring estimeres som forholdet mellom antall feilaktige overførte tegn og det totale antallet overførte tegn. Det nødvendige nivået av tillit bør gis av både maskinvaren og kommunikasjonskanalen. Det er urimelig å bruke dyrt utstyr dersom kommunikasjonskanalen ikke oppfyller de nødvendige kravene til pålitelighetsnivå.

Gyldighetsenhet: antall feil per tegn - feil / tegn.

For datanettverk bør denne indikatoren være i området 10-6 -10-7 feil / tegn, dvs. én feil per million overførte tegn eller ti millioner overførte tegn er tillatt.

Til slutt bestemmes påliteligheten til et kommunikasjonssystem enten av andelen oppetid i den totale driftstiden, eller av gjennomsnittlig oppetid. Den andre egenskapen lar deg vurdere påliteligheten til systemet mer effektivt.

Pålitelighetsenhet: MTBF - time.

For datanettverk bør MTBF være stor nok og være på minst flere tusen timer.

Tekstfilstørrelse

Informasjonskoding i PC ligger i det faktum at hvert tegn er tildelt en unik binær kode. Dermed skiller en person symboler etter stilen deres, og en datamaskin - etter kodene deres.

KOI-8: 1 tegn - 1 byte = 8 biter

UNICODE: 1 tegn - 2 byte = 16 biter

OPPGAVE 1. Forutsatt at hvert tegn er kodet i én byte, evaluer informasjonsvolum meldinger:

LØSNING: Vi teller antall tegn i meldingen, tar hensyn til mellomrom og skilletegn. Vi får N = 35. Fordi ett tegn er kodet i 1 byte, så vil hele meldingen oppta 35 byte i datamaskinens minne.

MÅL 2. anslag informasjonsvolum meldinger i Unicode: Du kan ikke få en fisk opp av en dam uten problemer!

LØSNING: Antall tegn i meldingen er 35. v Unicodeett tegn er kodet med 2 byte, så vil hele meldingen oppta 70 byte i datamaskinens minne.

MÅL 3. Definere informasjonsvolum en bok (i MB) utarbeidet på en datamaskin, bestående av 150 sider (hver side inneholder 40 linjer, 60 tegn i hver linje).

LØSNING:

1) La oss telle antall tegn i boken 40 * 60 * 150 = 360 000

2) Informasjonsvolumet til boken vil være 360 ​​000 * 1 byte = 360 byte

3) La oss konvertere 360 ​​000 byte / 1024 = 351,5625 KB til spesifiserte enheter/ 1024 = 0,34332275 MB

Lengden på frasen er omtrent 40 tegn. Etterforskermen størrelsen kan omtrentlig estimeres til 40 x 2 = 80 byte. Det er ikke noe slikt svar, la oss prøve å oversette resultatet til bidu: 80 byte x 8 = 640 biter. Den nærmeste verdien fra førlagt ned - 592 biter. Merk at forskjellen mellom 640 og 592 er bare 48/16 = 3 tegn i den gitte kodingen og denskan betraktes som ubetydelig sammenlignet med lengden på strengen.

Z Merk: Ved å telle tegnene i strengen kan du sørge for at det er nøyaktig 37 tegn (inkludert punktum og mellomrom), så estimatet på 592 bits = 74 byte, som tilsvarer nøyaktig 37 tegn i dobbelbyte-koding, er nøyaktig.

AlfabetEr et sett med bokstaver, tegnsettingssymboler, tall, mellomrom osv.

Det totale antallet tegn i alfabetet kalles kraften i alfabetet

OPPGAVE 4. De to tekstene inneholder like mange tegn. Den første teksten er i et alfabet på 16 tegn. Andre tekst i alfabetet med en kapasitet på 256 tegn. Hvor mange ganger er mengden informasjon i den andre teksten større enn i den første?

LØSNING: Hvis den første teksten er satt sammen i et alfabet med en kapasitet (K) på 16 tegn, kan mengden informasjon som 1 tegn (1) inneholder i denne teksten bestemmes ut fra forholdet: N = 2 ", altså fra 16 = 2" får vi 1 = 4 bit. Kraften til det andre alfabetet er 256 tegn, av 256 = 2 "får vi 1 = 8 biter. Siden begge tekstene inneholder samme antall tegn, er mengden informasjon i den andre teksten 2 ganger mer enn i den første .

Informasjonsoverføringshastighet

Dataoverføringshastigheten over kommunikasjonskanaler er begrenset av kanalbåndbredden. Båndbredden til kommunikasjonskanalen endres, det samme gjør dataoverføringshastigheten i bit/s (eller et multiplum av denne verdien, Kbit/s, Mbit/s, byte/s, Kbyte/s, MB/s).
For å beregne mengden informasjon V som sendes over en kommunikasjonskanal med en gjennomstrømning a i løpet av tiden t, bruk formelen:

V = a * t

OPPGAVE 1. Via ADSL - tilkobling, en fil på 1000 Kbyte i størrelse ble overført i 32 sekunder. Hvor mange sekunder vil det ta å overføre en 625KB fil.

LØSNING:La oss finne hastigheten på ADSL-tilkoblingen: 1000 KB / 32 s. = 8000 kbps / 32 s. = 250 kbps.
Finn tidspunktet for å overføre en 625KB-fil: 625KB / 250Kbps = 5000Kbps / 250Kbps. = 20 sekunder.

Når du løser problemer med å bestemme hastigheten og tiden for dataoverføring, oppstår det vanskelig med store tall (eksempel 3 Mb/s = 25 165 824 bit/s), derfor er det lettere å jobbe med to potenser (eksempel 3 Mb/s = 3 * 2 10 * 2 10 * 2 3 = 3 * 2 23 bits/s).

OPPGAVE 2 . ADSL-dataoverføringshastigheten er 512 000 bps. Det tok 1 minutt å overføre filen over denne tilkoblingen. Bestem filstørrelsen i kilobyte.

LØSNING: Filoverføringstid: 1 min = 60 s = 4 * 15 s = 2 2 * 15 s
Filoverføringshastighet: 512 000 bps = 512 * 1000 bps = 2 9 * 125 * 8 bps (1 byte = 8 biter)

2 9 * 125 byte / s = 2 9 * 125 bps / 2 10 = 125/2 Kb / s

For å finne filstørrelsestiden må du multiplisere overføringstiden med overføringshastigheten:

(2 2 * 15 s) * 125/2 Kb / s = 2 * 15 * 125 Kb = 3750 Kb

– Hvorfor trenger du nubuck i Sieve?
- Å bruke mulighetene til bluetooth enormt, og kommunisere med andre abonnenter i hele Russland ved hjelp av Wi-Fi!
(C) Ural-dumplings

IEEE 802.11 Working Group ble først annonsert i 1990 og har jobbet kontinuerlig med trådløse standarder i 25 år. Hovedtrenden er den konstante økningen i dataoverføringshastigheter. I denne artikkelen vil jeg prøve å spore utviklingen av teknologien og vise hvordan produktivitetsøkningen ble sikret og hva som bør forventes i nær fremtid. Det forutsettes at leseren er kjent med de grunnleggende prinsippene for trådløs kommunikasjon: modulasjonstyper, modulasjonsdybde, spektrumbredde, etc. og kjenner til de grunnleggende prinsippene for Wi-Fi-nettverk. Faktisk er det ikke mange måter å øke gjennomstrømningen til et kommunikasjonssystem på, og de fleste av dem ble implementert på forskjellige stadier for å forbedre standardene til 802.11-gruppen.

De fysiske lagstandardene fra den gjensidig kompatible a/b/g/n/ac-linjen vil bli gjennomgått. 802.11af (Wi-Fi over bakkebaserte TV-frekvenser), 802.11ah (0,9 MHz Wi-Fi for implementering av IoT-konseptet) og 802.11ad (Wi-Fi for høyhastighetskommunikasjon av eksterne enheter som skjermer og eksterne stasjoner) er inkompatible, på den annen side har de forskjellig omfang og er ikke egnet for å analysere utviklingen av dataoverføringsteknologier over lang tid. I tillegg vil standarder som definerer sikkerhet (802.11i), QoS (802.11e), roaming (802.11r), etc.-standarder forbli ute av vurdering, siden de bare indirekte påvirker dataoverføringshastigheten. Heretter snakker vi om kanalen, den såkalte bruttohastigheten, som åpenbart er høyere enn den faktiske dataoverføringshastigheten på grunn av det store antallet tjenestepakker i radiosentralen.

Den første trådløse standarden var 802.11 (ingen bokstav). Den sørget for to typer overføringsmedier: radiofrekvens 2,4 GHz og infrarød rekkevidde 850-950 nm. IR-enheter var ikke utbredt og fikk ikke utvikling i fremtiden. I 2,4 GHz-båndet er det gitt to spektrumspredningsmetoder (spektrumspredning er en integrert del av moderne kommunikasjonssystemer): frekvenshoppende spredningsspektrum (FHSS) og direkte sekvensspredning (DSSS). I det første tilfellet bruker alle nettverk samme frekvensbånd, men med forskjellige gjenoppbyggingsalgoritmer. I det andre tilfellet er det allerede frekvenskanaler fra 2412 MHz til 2472 MHz med et 5 MHz-trinn, som har overlevd til i dag. Spredningssekvensen er Barker-sekvensen med 11 brikker. I dette tilfellet varierte den maksimale dataoverføringshastigheten fra 1 til 2 Mbit/s. På den tiden, selv med tanke på det faktum at under de mest ideelle forholdene den nyttige dataoverføringshastigheten over Wi-Fi ikke overstiger 50% av kanalhastigheten, så slike hastigheter veldig attraktive ut sammenlignet med hastighetene til modemtilgang til Internett.

For signaloverføring i 802.11 ble 2- og 4-posisjonsnøkler brukt, som sikret driften av systemet selv under ugunstige signal-til-støyforhold og ikke krevde komplekse sende-mottaksmoduler.
For å realisere en datahastighet på 2 Mbps, erstattes for eksempel hvert overført symbol med en sekvens på 11 symboler.

Dermed er chiphastigheten 22 Mbps. I løpet av en overføringssyklus sendes 2 bits (4 signalnivåer). Dermed er nøkkelhastigheten 11 baud og hovedloben til spekteret er 22 MHz, en verdi som i forhold til 802.11 ofte kalles kanalbredden (faktisk er signalspekteret uendelig).

I dette tilfellet, i henhold til Nyquist-kriteriet (antall uavhengige pulser per tidsenhet er begrenset til to ganger maksimal kanalbåndbredde), er en 5,5 MHz båndbredde tilstrekkelig til å overføre et slikt signal. I teorien skal 802.11-enheter fungere tilfredsstillende på kanaler med 10 MHz fra hverandre (i motsetning til senere implementeringer av standarden, som krever kringkasting ved frekvenser som ikke er mindre enn 20 MHz fra hverandre).

Veldig raskt var ikke hastighetene på 1-2 Mbit/s nok, og 802.11 ble erstattet av 802.11b-standarden, der dataoverføringshastigheten ble økt til 5,5, 11 og 22 (valgfritt) Mbit/s. Økningen i hastighet ble oppnådd ved å redusere redundansen til feilkorrigerende koding fra 1/11 til ½ og til og med 2/3 på grunn av introduksjonen av blokk- (CCK) og superfine (PBCC)-koder. I tillegg er det maksimale antallet modulasjonstrinn økt til 8 per overført symbol (3 biter per 1 baud). Kanalbredden og frekvensene som brukes har ikke endret seg. Men med avtagende redundans og økende modulasjonsdybde, økte uunngåelig kravene til signal-til-støy-forholdet. Siden en økning i kraften til enheter er umulig (på grunn av energisparing av mobile enheter og lovlige begrensninger), manifesterte denne begrensningen seg i en liten reduksjon i tjenesteområdet ved nye hastigheter. Tjenesteområdet ved de eldre 1-2 Mbps-hastighetene er ikke endret. Det ble besluttet å helt forlate metoden for å spre spekteret ved å bruke frekvenshoppemetoden. Den ble ikke lenger brukt i Wi-Fi-familien.

Det neste trinnet med å øke hastigheten til 54 Mbps ble implementert i 802.11a-standarden (denne standarden begynte å bli utviklet tidligere enn 802.11b-standarden, men den endelige versjonen ble utgitt senere). Økningen i hastighet ble hovedsakelig oppnådd ved å øke modulasjonsdybden til 64 nivåer per symbol (6 biter per 1 baud). I tillegg har radiofrekvensdelen blitt radikalt revidert: direkte sekvensspredning er erstattet av spektrumspredning ved å splitte det serielle signalet i parallell ortogonal sub-sensing (OFDM). Bruken av parallell overføring på 48 underkanaler gjorde det mulig å redusere intersymbolinterferens ved å øke varigheten til individuelle symboler. Dataoverføring ble utført i 5 GHz-området. I dette tilfellet er bredden på en kanal 20 MHz.

I motsetning til 802.11 og 802.11b standarder, kan selv delvis overlapping av dette båndet føre til overføringsfeil. Heldigvis, i 5 GHz-området, er avstanden mellom kanalene de samme 20 MHz.

802.11g er ikke et gjennombrudd når det gjelder datahastigheter. Faktisk ble denne standarden en samling av 802.11a og 802.11b i 2,4 GHz-båndet: den støttet hastighetene til begge standardene.

Imidlertid krever denne teknologien høykvalitets produksjon av radiodelen av enhetene. I tillegg er disse hastighetene i utgangspunktet ikke realiserbare på mobile terminaler (hovedmålgruppen til Wi-Fi-standarden): tilstedeværelsen av 4 antenner med tilstrekkelig avstand kan ikke implementeres i små enheter, både på grunn av plassmangel, og på grunn av mangel på tilstrekkelig plass 4 energisendere.

I de fleste tilfeller er hastigheten på 600 Mbps ikke mer enn en markedsføringsgimmick og er ikke gjennomførbar i praksis, siden den faktisk bare kan oppnås mellom faste tilgangspunkter installert i samme rom med et godt signal-til-støyforhold.

Det neste trinnet i overføringshastighet ble tatt av 802.11ac-standarden: den maksimale hastigheten gitt av standarden er opptil 6,93 Gbps, men faktisk er denne hastigheten ennå ikke oppnådd på noe utstyr på markedet. Økningen i hastighet ble oppnådd ved å øke båndbredden opp til 80 og til og med opp til 160 MHz. Denne båndbredden kan ikke gis i 2,4 GHz-båndet, så 802.11ac-standarden fungerer kun i 5 GHz-båndet. En annen faktor for å øke hastigheten er å øke modulasjonsdybden opp til 256 nivåer per symbol (8 bits per 1 baud) Dessverre kan en slik modulasjonsdybde oppnås bare nær et punkt på grunn av økte krav til signal-til-støy-forholdet. Disse forbedringene gjorde det mulig å oppnå en hastighetsøkning på opptil 867 Mbps. Resten av økningen skyldes de tidligere nevnte 8x8: 8 MIMO-strømmene. 867x8 = 6,93 Gbps. MIMO-teknologien er forbedret: for første gang i Wi-Fi-standarden kan informasjon i ett nettverk overføres til to abonnenter samtidig ved hjelp av forskjellige romlige strømmer.

I en mer visuell form, resultatene i tabellen:

Tabellen viser de viktigste måtene å øke gjennomstrømningen på: "-" - metoden er ikke anvendelig, "+" - hastigheten ble økt på grunn av denne faktoren, "=" - denne faktoren forble uendret.

Ressursene for å redusere redundans er allerede oppbrukt: den maksimale frekvensen for 5/6 feilrettingskoden ble oppnådd i 802.11a-standarden og har ikke økt siden den gang. Å øke modulasjonsdybden er teoretisk mulig, men neste trinn er 1024QAM, som er svært krevende for signal-til-støy-forholdet, noe som ekstremt vil redusere rekkevidden til tilgangspunktet ved høye hastigheter. Samtidig vil kravene til implementering av maskinvaren til transceiverne øke. Å redusere intervallet mellom symbolbeskyttelse er også usannsynlig å være en retning for å forbedre hastigheten - å redusere den truer med å øke feil forårsaket av intersymbolinterferens. Å øke kanalbåndbredden over 160 MHz er heller neppe mulig, siden mulighetene for å organisere ikke-overlappende celler vil være sterkt begrenset. Økningen i antall MIMO-kanaler ser enda mindre realistisk ut: selv 2 kanaler er et problem for mobile enheter (på grunn av strømforbruk og størrelse).

Av de ovennevnte metodene for å øke overføringshastigheten, tar det meste av tilbakebetalingen for bruken bort det nyttige dekningsområdet: båndbredden til bølgene reduseres (overgang fra 2,4 til 5 GHz) og kravene til signal-til-støy-forhold ( økning i modulasjonsdybden, økning i kodehastigheten) økning. Derfor, i deres utvikling, streber Wi-Fi-nettverk hele tiden etter å redusere området som betjenes med ett punkt til fordel for dataoverføringshastighet.

Følgende kan brukes som tilgjengelige forbedringsområder: dynamisk fordeling av OFDM-underbærere mellom abonnenter i brede kanaler, forbedring av mediumtilgangsalgoritmen rettet mot å redusere tjenestetrafikk og bruk avr.

Oppsummering ovenfor vil jeg prøve å forutsi utviklingstrendene for Wi-Fi-nettverk: det er usannsynlig at det i følgende standarder vil være mulig å øke dataoverføringshastigheten seriøst (jeg tror ikke det mer enn 2-3 ganger ), hvis det ikke er et kvalitativt sprang innen trådløse teknologier: nesten alle mulighetene for kvantitativ vekst er oppbrukt. Det vil være mulig å møte de økende behovene til brukere innen dataoverføring kun ved å øke dekningstettheten (redusere rekkevidden av punkter på grunn av strømstyring) og ved mer rasjonell fordeling av eksisterende båndbredde mellom abonnenter.

Generelt ser trenden med synkende tjenesteområder ut til å være hovedtrenden innen moderne trådløs kommunikasjon. Noen eksperter mener at LTE-standarden har nådd toppen av sin kapasitet og ikke vil kunne utvikles videre av grunnleggende årsaker knyttet til den begrensede frekvensressursen. Derfor utvikler avlastningsteknologier seg i vestlige mobilnettverk: ved enhver anledning kobler telefonen seg til Wi-Fi fra samme operatør. Dette kalles en av hovedmåtene for å spare mobilt Internett. Følgelig reduseres ikke rollen til Wi-Fi-nettverk med utviklingen av 4G-nettverk ikke bare, men øker. Noe som gir teknologien flere og flere nye høyhastighetsutfordringer.

Når det gjelder informasjonsoverføringshastigheter, er disse "pene tallene" forvirrende. Selvfølgelig er situasjonen her fortsatt annerledes - dette er en forvirring mellom standarden (hvor hastigheten er navngitt etter hva den er på datalinknivå) og virkeligheten, men betydningen er veldig lik: figuren på klistremerket gjør det ikke samsvarer med det du ser med øynene når du slår på datamaskinen. La oss prøve å ordne opp med denne forvirringen.

Det finnes to typer tilkoblinger - med kabel, og trådløst over luften.

Kabeltilkobling.

I dette tilfellet er det minst problemer med tall. Tilkoblingen skjer med en hastighet på 10, 100 eller 1000 megabit (1 gigabit) per sekund. Dette er ikke "internetthastighet", ikke hastigheten på å åpne sider eller laste ned filer. Det er kun hastigheten mellom de to punktene en slik kabel forbinder. Fra datamaskinen din kan kabelen gå til ruteren (modemet), til en annen datamaskin eller til inngangen, til leverandørens utstyr, men i alle fall indikerer denne hastigheten kun at forbindelsen mellom disse to punktene skjedde med den angitte hastigheten.

Dataoverføringshastigheten begrenses ikke bare av typen kabel, men også ganske sterkt - av hastigheten på harddisken din. På en gigabit-tilkobling vil filoverføringshastigheten hvile mot dette, og det er mulig å oppnå reelle 120 megabyte per sekund kun i noen tilfeller.

Tilkoblingshastigheten velges automatisk avhengig av hvordan tilkoblingsenhetene dine "enes", i henhold til den tregeste av dem. Hvis du har et gigabit nettverkskort (og de fleste er i datamaskiner nå), og i den andre enden er det 100 megabit utstyr, vil tilkoblingshastigheten settes til 100mbit. Ingen ytterligere hastighetsinnstillinger trenger å gjøres, hvis dette er nødvendig, er dette en indikator på at det er et problem med kabelen, eller med utstyret ved deg eller i den andre enden, og derfor blir ikke maksimalhastigheten automatisk satt.

Trådløs tilkobling.

Men med denne typen tilkobling er det mye mer problemer og forvirring. Faktum er at med en trådløs tilkobling er dataoverføringshastigheten omtrent to ganger mindre enn standardtallet sier. Hvordan det ser ut i ekte data - se tabellen.

Som du kan se, er alt veldig trist og stygt, og den beryktede "N" kommer ikke engang i nærheten av å vise tallene jeg ønsker å se. I tillegg er denne hastigheten sikret under nesten ideelle miljøforhold: ingen forstyrrelser, ingen vegger med metall mellom ruteren og datamaskinen (bedre siktlinje), og jo kortere avstand, jo bedre. I en typisk treromsleilighet i en armert betongbygning kan et trådløst tilgangspunkt installert på baksiden av leiligheten være nesten umerkelig fra motsatt side. "N"-standarden gir best dekning, og denne fordelen er viktigere for meg personlig enn hastighet; og høykvalitetsdekning har god effekt på hastigheten: der dataoverføringshastigheten ved bruk av utstyr med "G" er 1 megabit, kan bare bruk av "N" øke den flere ganger. Det er imidlertid slett ikke et faktum at dette alltid vil være tilfelle – det er i områdene, i noen tilfeller gir ikke en slik bryter resultat.

Hastigheten påvirkes også av ytelsen til enheten som distribuerer Internett (ruter, tilgangspunkt). Med aktiv bruk av torrents, for eksempel, kan hastigheten på dataoverføring gjennom ruteren synke betydelig - prosessoren kan rett og slett ikke takle data strøm.

Den valgte krypteringstypen påvirker også hastigheten. Fra selve navnet er det klart at "kryptering" er behandling av data for å kode dem. Ulike krypteringsmetoder kan brukes, og derfor er ytelsen til enheten som denne krypteringsdekrypteringen utfører forskjellig. Derfor anbefales det å angi WPA2-krypteringstypen i parameterne for trådløst nettverk - dette er den raskeste og sikreste typen kryptering for øyeblikket. Faktisk, i henhold til standarden, vil ingen annen type kryptering tillate at "N" slås på med "full kraft", men noen kinesiske rutere spytter på standardene.

Et poeng til. For å dra full nytte av N-standarden (spesielt for utstyr som støtter MIMO), må tilgangspunktet settes til "Kun N"-modus.

Hvis du velger "G + N Mixed" (en hvilken som helst "blandet" modus), er sjansen stor for at enhetene dine ikke prøver å koble til med maksimal hastighet. Dette er betalingen for standarders interoperabilitet. Hvis enhetene dine støtter "N", glem andre moduser - hvorfor miste fordelene som tilbys? Å bruke både G- og N-maskinvare på samme nettverk vil frata deg dem. Imidlertid er det rutere som har to sendere og lar deg jobbe i to forskjellige frekvensområder samtidig, men dette er ganske sjeldent, og prisen deres er mye høyere (for eksempel Asus RT-N56U).

Andre typer tilkobling.

I tillegg til de som er beskrevet, finnes det selvfølgelig andre typer tilkoblinger. Foreldet mulighet – tilkobling via koaksialkabel, uvanlig mulighet for tilkobling gjennom byggets elektriske nett, mange tilkoblingsmuligheter ved bruk av mobilnett – 3G, ny LTE, relativt uvanlig WiMAX. Enhver av disse tilkoblingstypene har hastighetsegenskaper, og enhver av dem opererer med konseptet "hastighet TIL". Du blir ikke lurt (vel, de er ikke formelt lurt), men det er fornuftig å ta hensyn til disse tallene, og forstå hva de betyr i virkeligheten.

Enheter.

Det er forvirring forårsaket av feil bruk av enheter. Sannsynligvis er dette et tema for en annen artikkel (om nettverk og forbindelser, som jeg skal skrive om kort tid), men likevel, her (komprimert) vil det være på plass.

I dataverdenen er et binært tallsystem tatt i bruk. Den minste måleenheten er bit. Neste er byte.

Stigende:

1 byte = 8 biter

1024 biter = 1 kilobits (kb)

8 kilobit = 1 kilobyte (KB)

128 kilobyte = 1 megabit (mb)

8 megabit = 1 megabyte (MB)

1024 kilobyte = 1 megabyte (MB)

128 megabyte = 1 gigabit (gb)

8 gigabit = 1 gigabyte (GB)

1024 megabyte = 1 gigabyte (GB)

Alt ser ut til å være klart. Men! Plutselig viser det seg at det er forvirring her også. Her er hva wikipedia sier:

Når man betegner hastighetene til telekommunikasjonsforbindelser, for eksempel, tilsvarer 100 Mbit/s i 100BASE-TX-standarden ("kobber" Fast Ethernet) overføringshastigheten på nøyaktig 100 000 000 bit/s og 10 Gbit/s i 10GBASE-X (Ti Gigabit Ethernet) standard - 10.000.000.000 bit/s.

Hvem skal man tro? Bestem selv, hva som er mer praktisk for deg, les den samme Wikipedia. Faktum er at det som er skrevet i Wikipedia ikke er den ultimate sannheten, det er skrevet av mennesker (faktisk kan enhver person skrive noe der). Men i lærebøkene (spesielt i læreboken "Datanettverk" fra Olifer V.G., Olifer N.A.) - er beregningen normal, binær og i 100 megabit –12,5 megabyte, og nøyaktig 12 megabyte du vil se når du laster ned filen på et 100-megabit LAN, i nesten alle programmer.

Ulike programmer viser hastigheten på forskjellige måter - noen i kilobyte, noen i kilobit. Formelt, hvis vi snakker om * byte, settes en stor bokstav, omtrent * bits-små (notasjon KB (KB, noen ganger kB eller KB, eller KB)) - betyr "kilobyte", kb (kb eller kbit) - "kilobit" osv.), men dette er ikke en fast regel.

I takt med den teknologiske utviklingen har også Internetts muligheter utvidet seg. Men for at brukeren skal kunne dra full nytte av dem, kreves det en stabil og høyhastighetsforbindelse. Først av alt avhenger det av båndbredden til kommunikasjonskanalene. Derfor er det nødvendig å finne ut hvordan man måler dataoverføringshastigheten og hvilke faktorer som påvirker den.

Hva er båndbredden til kommunikasjonskanaler?

For å gjøre deg kjent og forstå et nytt begrep, må du vite hva en kommunikasjonskanal er. Enkelt sagt er kommunikasjonskanaler enheter og midler som overføring utføres på avstand. Kommunikasjon mellom datamaskiner utføres for eksempel gjennom fiber- og kabelnettverk. I tillegg en vanlig metode for kommunikasjon over en radiokanal (en datamaskin koblet til et modem eller Wi-Fi-nettverk).

Båndbredden kalles den maksimale hastigheten for informasjonsoverføring i en bestemt tidsenhet.

Vanligvis brukes følgende enheter for å angi gjennomstrømning:

Båndbreddemåling

Å måle båndbredde er en ganske viktig operasjon. Det utføres for å finne ut den nøyaktige hastigheten på Internett-tilkoblingen. Måling kan gjøres ved å bruke følgende trinn:

• Det enkleste er å laste ned en stor fil og sende den til den andre enden. Ulempen er at det er umulig å fastslå nøyaktigheten av målingen.
• Alternativt kan du bruke ressursen speedtest.net. Tjenesten lar deg måle bredden på Internett-kanalen som "leder" til serveren. Denne metoden er imidlertid heller ikke egnet for en integrert måling, tjenesten gir data om hele linjen til serveren, og ikke om en bestemt kommunikasjonskanal. I tillegg har ikke objektet som måles tilgang til det globale Internett.
• Klient-server-verktøyet Iperf vil være den optimale løsningen for måling. Den lar deg måle tiden, mengden data som overføres. Etter at operasjonen er fullført, gir programmet brukeren en rapport.

Takket være metodene ovenfor kan du enkelt måle den virkelige hastigheten til Internett-tilkoblingen uten problemer. Hvis målingene ikke oppfyller dagens behov, må du kanskje tenke på å bytte leverandør.

Båndbreddeberegning

For å finne og beregne båndbredden til en kommunikasjonslinje, er det nødvendig å bruke Shannon-Hartley-teoremet. Det står: du kan finne båndbredden til en kommunikasjonskanal (linje) ved å beregne det innbyrdes forholdet mellom potensiell båndbredde, samt båndbredden til kommunikasjonslinjen. Formelen for å beregne båndbredden er som følger:

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

I denne formelen har hvert element sin egen betydning:

• Jeg- indikerer parameteren for maksimal gjennomstrømning.
• G- parameter for båndbredden beregnet for signaloverføringen.
• Som/ A n- forholdet mellom støy og signal.

Shannon-Hartley-teoremet antyder at det er best å bruke en bred datakabel for å redusere omgivelsesstøy eller øke signalstyrken.

Metoder for signaloverføring

I dag er det tre hovedmåter for å overføre et signal mellom datamaskiner:

• Sending over radionettverk.
• Dataoverføring via kabel.
• Dataoverføring over fiberoptiske forbindelser.

Hver av disse metodene har individuelle egenskaper ved kommunikasjonskanaler, som vil bli diskutert nedenfor.

Fordelene med å overføre informasjon gjennom radiokanaler inkluderer: allsidig bruk, enkel installasjon og konfigurasjon av slikt utstyr. Som regel brukes en radiosender for å motta og etter metode. Det kan være et modem for en datamaskin eller en Wi-Fi-adapter.

Ulempene med denne overføringsmetoden kan kalles en ustabil og relativt lav hastighet, høy avhengighet av tilgjengeligheten av radiotårn, samt høye brukskostnader (mobilt Internett er nesten dobbelt så dyrt som "stasjonært").

Fordelene med kabeldataoverføring er: pålitelighet, brukervennlighet og vedlikehold. Informasjon overføres ved hjelp av elektrisk strøm. Relativt sett beveger strømmen under en viss spenning seg fra punkt A til punkt B. Og senere omdannes den til informasjon. Ledningene tåler perfekt ekstreme temperaturer, bøyning og mekanisk påkjenning. Ulempene inkluderer ustabil hastighet, samt forringelse av forbindelsen på grunn av regn eller tordenvær.

Den kanskje mest avanserte dataoverføringsteknologien for øyeblikket er bruken av fiberoptisk kabel. Millioner av bittesmå glassrør brukes i utformingen av kommunikasjonskanalene til kommunikasjonskanalnettverket. Og signalet som sendes gjennom dem er en lyspuls. Siden lyshastigheten er flere ganger høyere enn strømhastigheten, har denne teknologien gjort det mulig å øke hastigheten på Internett-tilkoblingen flere hundre ganger.

Ulempene inkluderer skjørheten til fiberoptiske kabler. For det første tåler de ikke mekanisk skade: ødelagte rør kan ikke overføre et lyssignal gjennom seg selv, og plutselige temperaturendringer fører til at de sprekker. Vel, den økte bakgrunnsstrålingen gjør rørene overskyet - på grunn av dette kan signalet forringes. I tillegg er fiberoptisk kabel vanskelig å reparere ved brudd, så du må bytte den helt ut.

Ovennevnte antyder at kommunikasjonskanaler og kommunikasjonskanalnettverk over tid forbedres, noe som fører til en økning i dataoverføringshastigheten.

Gjennomsnittlig gjennomstrømning av kommunikasjonslinjer

Fra ovenstående kan vi konkludere med at kommunikasjonskanaler er forskjellige i egenskapene deres, noe som påvirker hastigheten på informasjonsoverføringen. Som nevnt tidligere kan kommunikasjonskanaler være kablet, trådløse og basert på bruk av fiberoptiske kabler. Den siste typen nettverk er den mest effektive. Og dens gjennomsnittlige båndbredde til kommunikasjonskanalen er 100 Mbps.

Hva er litt? Hvordan måles bithastighet?

Bithastighet er et mål på hastigheten til en tilkobling. Beregnet i biter, den minste enheten for informasjonslagring, per sekund. Det var iboende i kommunikasjonskanaler i epoken med den "tidlige utviklingen" av Internett: på den tiden ble tekstfiler hovedsakelig overført på det globale nettet.

Nå er den grunnleggende måleenheten 1 byte. Det er på sin side lik 8 bits. Nybegynnere gjør ofte en grov feil: de blander sammen kilobit og kilobyte. Derfor oppstår forvirringen når en kanal med en båndbredde på 512 kbps ikke lever opp til forventningene og gir ut en hastighet på bare 64 kbps. For ikke å bli forvirret, må du huske at hvis biter brukes til å indikere hastigheten, vil posten bli laget uten forkortelser: bit / s, kbit / s, kbit / s eller kbps.

Faktorer som påvirker internetthastigheten

Som du vet, avhenger den endelige hastigheten på Internett av båndbredden til kommunikasjonskanalen. Hastigheten på informasjonsoverføringen påvirkes også av:

• Tilkoblingsmetoder.

Radiobølger, kabler og fiberoptiske kabler. Egenskapene, fordelene og ulempene ved disse koblingsmetodene ble diskutert ovenfor.

• Serverbelastning.

Jo mer lastet serveren er, jo tregere mottar eller overfører den filer og signaler.

• Ekstern interferens.

Interferensen er mest alvorlig på radiobølgeforbindelsen. Det er forårsaket av mobiltelefoner, radioer og andre radiosendere og -mottakere.

• Tilstanden til nettverksutstyret.

Selvfølgelig spiller tilkoblingsmetoder, serverhelse og interferens en viktig rolle i å tilby høyhastighetsinternett. Men selv om indikatorene ovenfor er normale, og Internett har lav hastighet, er saken skjult i datamaskinens nettverksutstyr. Moderne nettverkskort er i stand til å støtte Internett-tilkoblinger med hastigheter på opptil 100 Mbps. Tidligere kunne kort gi maksimal båndbredde på henholdsvis 30 og 50 Mbps.

Hvordan øke internetthastigheten?

Som nevnt tidligere, avhenger båndbredden til en kommunikasjonskanal av mange faktorer: tilkoblingsmetoden, serverens ytelse, tilstedeværelsen av støy og forstyrrelser og tilstanden til nettverksutstyret. For å øke tilkoblingshastigheten i et hjemmemiljø, kan du erstatte nettverksutstyret med et mer avansert, samt bytte til en annen tilkoblingsmetode (fra radiobølger til kabel eller fiberoptikk).

Endelig

For å oppsummere, bør det sies at båndbredden til kommunikasjonskanalen og hastigheten på Internett ikke er det samme. For å beregne den første verdien må du bruke Shannon-Hartley-loven. Ifølge ham kan støy reduseres, samt øke signalstyrken ved å erstatte overføringskanalen med en bredere.

Det er også mulig å øke hastigheten på internettforbindelsen din. Men det utføres ved å endre leverandøren, endre tilkoblingsmetoden, forbedre nettverksutstyret, samt gjerdeenheter for overføring og mottak av informasjon fra kilder som forårsaker forstyrrelser.