Как да определим скоростта на предаваната информация. Как да се изчисли скоростта на предаване. Въвеждане на нов материал

Определение 1

Скоростта на предаване на информация е количеството информация, която се предава за единица време.

Въведение

Информацията е основен термин в дисциплината компютърни науки, който няма точна формулировка, но в същото време информацията е:

1. Предоставяне на нови факти и знания.
2. Данни за обекти и събития в околната среда, които повишават осведомеността на хората.
3. Данни за обективната реалност на външната среда, намаляване на пропуските в познанията за различни явления и подпомагане на намирането на оптимални решения.

Терминът "информация" се счита за общонаучен, тъй като се използва в различни научни дисциплини. Но въпреки това всяка научна дисциплина свързва този термин с различни концептуални аспекти. Например физиката смята, че информацията е антиентропийна (тя определя реда и сложността на системата).

В общността на хората непрекъснато протичат процеси на обмен на информация. Човек получава информация от външната среда чрез сетивата си, анализира я и развива необходимите решения, които след това се въплъщават в практически въздействия върху външната среда. Информационните процеси са събиране, предаване, съхранение и обработка на информационни данни. Прехвърлянето на информация се разбира като операция за излъчване на съобщения от източник към приемник, използвайки специални комуникационни канали. Информационните данни могат да се предават под формата на различни сигнали, които се формират от звук, светлина, ултразвук, електромагнитни вълни, текст, графики и т.н. Възможно е да се използват атмосферата, различни кабелни мрежи, човек, неговите нервни клетки и т.н. като комуникационни канали.

Определение 2

Съхранението на информация се разбира като операция по фиксиране на съобщение на някакъв физически носител. Хартия и други повърхности, магнитна лента, лазерни дискове, твърди дисковеи други.

Забележка 1

Под обработка на информация се разбира операцията за формиране на ново съобщение от набор от съществуващи. При обработката на информация има възможност за увеличаване на нейния обем. Резултатът от обработката на съобщения от един тип може да бъде разработването на съобщения от друг тип.

Скорост на предаване на информация

Забележка 2

Най -малката мерна единица за скорост на предаване на данни е един бит в секунда. Битът се счита за най -малката единица за измерване на обема на информацията. Бит / сек е основната единица за измерване на скоростта на предаване на информация в областта на изчисленията.

Но тъй като количеството информация може да бъде измерено и в байтове, тогава има и съответна единица за измерване на скоростта, байтове в секунда. За справка, един байт е осем бита. И съответно 1 байт / s = 8 бита / s. Трябва да обърнете внимание и на факта, че в съкратения формат бит се пише с малка буква (бит / сек), а байт се пише с главна буква (В / сек). Но тъй като битовете и байтовете са относително малки количества данни, за работа с големи обеми информация се използват специални умножаващи префикси. Десетичният формат на префиксите ни е добре познат от ежедневието при измерване на дължина, тегло и т.н.

По -специално, тези прикачени файлове са:

• kilo (k), означава, че трябва да умножите числото с хиляда (например, един килограм е хиляда грама).
• mega (M), означава, че трябва да умножите числото с милион (любопитно е, че този термин е въведен сравнително наскоро, през 1960 г.).
• giga (G), означава, че броят трябва да се умножи по един милиард (още по -странно е, че този термин възниква през 1947 г., тоест тринадесет години по -рано от термина мега).

В електронната компютърна индустрия се използват и двоични префикси. Това са следните термини:

• Kibi (Ki), означава, че числото трябва да се умножи по 1024 (тоест две до степен на десет).
• Mobi (Me), означава, че числото трябва да се умножи по 1,048,576 (220).
• Gibi (Gi), означава, че числото трябва да се умножи по 1 073 741 824 (230).

Имайте предвид също, че тази двоична терминология е въведена от Международната електротехническа комисия (IEC) през 1999 г. Десетичните префикси могат да се използват и за измерване на характеристиките на скоростта на предаване на информация. Ако за обозначаване на количеството информационни данни се използват двоични коефициенти, тогава обикновено се използват десетични коефициенти при определяне на скоростта на предаване на информация. Тоест, един kbps съответства на 1000 bps. Съответно, един мегабит в секунда съдържа един милион бита в секунда, а един гигабит в секунда е един милиард бита в секунда. Когато използвате байтове, всичко ще бъде абсолютно същото, но със съкращения ще има голяма буква B и, разбира се, човек трябва да помни, че един байт съдържа осем бита.

Тоест: 1 килобайт в секунда (kb / s или kB / s или kB / s) е равно на 1000 байта / s.

За да конвертирате килобита и мегабита в килобайта и мегабайта, трябва:

• За да преобразувате количеството информация в байтове в битове, трябва да ги умножите по осем.
• За да преобразувате обема на информацията в битове в байтове, разделете на осем.

Например 100 Mbps = 100/8 = 12,5 Mbps.

Двоичните коефициенти не се използват много често за обозначаване на скоростта на предаване на информация. Например 1 килобит в секунда (1 киб / сек или 1 киб / сек) = 1024 бита / сек. Тук има една опасност. Понякога използването на двоични коефициенти просто не е посочено и има възможност символът „М“ да не означава „Мега“, а „Меби“.

Скорост на интернет

От появата на Интернет скоростта на предаване на данни в мрежата се измерва в броя битове в секунда. Количеството данни, съхранявани на твърд диск (или друг носител), като правило се брои в байтове. Ето защо трябва да се помни, че при свързване към интернет, в предложеното тарифни плановескоростта е посочена в мегабита в секунда и с реално изтегляне на данни софтуерпоказва скоростта в MB в секунда. Тоест, заявено е например, че скоростта на интернет ще бъде 20 Mbit / s, но в действителност виждаме 2,5 MB / s. Но тук няма улов, това е само осем пъти разликата между малко и байт.

В случай на скорост на пренос на информация, тези „красиви цифри“ са объркващи. Разбира се, ситуацията тук все още е различна - това е объркване между стандарта (където скоростта е кръстена според това, което е на ниво канал) и реалността, но значението е много подобно: фигурата на стикера не съответстват на това, което виждате с очите си, когато включите компютъра. Нека се опитаме да го разрешим с това объркване.

Има два вида връзка - с кабел, и по въздуха, безжична.

Кабелна връзка.

В този случай има най -малко проблеми с числата. Връзката се осъществява със скорост 10, 100 или 1000 мегабита (1 гигабит) в секунда. Това не е „скорост на интернет“, не скорост на отваряне на страници или изтегляне на файлове. Единствено скоростта между двете точки свързва такъв кабел.От вашия компютър кабелът може да премине към рутера (модема), към друг компютър или до входа, до оборудването на доставчика, но във всеки случай тази скорост показва само, че връзката между тези две точки е възникнала с посочената скорост.

Скоростта на предаване на данни е ограничена не само от типа на кабела, но и доста силно - от скоростта на вашия твърд диск. При гигабитова връзка скоростта на прехвърляне на файлове ще се опира на това и е възможно да се постигнат реални 120 мегабайта в секунда само в някои случаи.

Скоростта на връзката се избира автоматично в зависимост от това как вашите устройства за свързване „се съгласяват“, според най -бавното от тях. Ако имате гигабит Мрежова карта(и сега повечето от тях са в компютри), а от другия край има 100 мегабитово оборудване, тогава скоростта на връзката ще бъде зададена на 100mbit. Не допълнителни инсталациискоростта не е необходима, ако е необходима, това е индикатор, че има проблем с кабела, или с оборудването при вас или в другия край и затова максималната скорост не се задава автоматично.

Безжична връзка.

Но с този тип връзка има много повече проблеми и объркване. Въпросът е, че за безжична връзкаскоростта на предаване на данни е около два пъти по -малка от стандартната цифра. Как изглежда в реални данни - вижте таблицата.

Стандартен	Честота и честотна лента	Стандартна скорост	Реална скорост на прехвърляне на файлове	Допълнителна информация
Wi-Fi 802.11 а	5Ghz. (20 Mhz)	54 mbit / s		Понастоящем рядко се използва в домакински уреди, намира се в мрежите на доставчиците.
Wi-Fi 802.11 б	2,4 Ghz (20 Mhz)	11 mbit / s	ДОБРЕ. 0,6 мегабайта (4,8 мегабита) в секунда	Понастоящем се използва само за комуникация компютър-компютър (Ad-Hoc)
Wi-Fi 802.11 g	2,4 Ghz (20 Mhz)	54 mbit / s	ДОБРЕ. 3 мегабайта (24 мегабита) в секунда	Досега най -често срещаният тип връзка.
Wi-Fi 802.11 н	2,4 Ghz / 5 Ghz (20 Mhz / 40 Mhz)	150, 300, 600 mbit / s	5-10 мегабайта в секунда.	Обикновено 1 поток (антена) - 150 мегабита, рутер (мрежа) с 4 антени поддържа 600mbps

Както можете да видите, всичко е много тъжно и грозно, а прехваленото „N“ дори не се доближава до показването на числата, които бих искал да видя. Освен това тази скорост се осигурява при почти идеални условия на околната среда: без смущения, без стени с метал между рутера и компютъра (по-добра видимост) и колкото по-кратко е разстоянието, толкова по-добре. В типичен тристаен апартамент стоманобетонна къщабезжична точка за достъп, инсталирана в задната част на апартамента, може да бъде почти неуловима от противоположната страна. Стандартът „N“ осигурява най -добро покритие и това предимство е по -важно за мен лично, отколкото скоростта; и висококачественото покритие има добър ефект върху скоростта: когато скоростта на пренос на данни при използване на оборудване с “G” е 1 мегабит, само използването на “N” може да го увеличи няколко пъти. Въпреки това изобщо не е факт, че това винаги ще бъде така - това е в диапазоните, в някои случаи такъв превключвател не дава резултат.

Скоростта се влияе и от производителността на устройството, което разпространява интернет (рутер, точка за достъп). При активно използване на торенти например скоростта на предаване на данни през рутера може да спадне значително - процесорът му просто не може да се справи с поток от данни.

Избраният тип криптиране също влияе върху скоростта. От самото име става ясно, че „криптирането“ е обработката на данни с цел тяхното кодиране. Могат да се използват различни методи за криптиране и следователно производителността на устройството, която изпълнява това криптиране-декриптиране, е различна. Затова се препоръчва да зададете параметрите безжична мрежаТипът на криптиране WPA2 е най -бързият и сигурен този моменттип криптиране. Всъщност, според стандарта, всеки друг вид криптиране няма да позволи "N" да се включи на "пълна мощност", но някои китайски рутери плюят стандартите.

Още една точка. За да се възползвате напълно от стандарта N (особено за оборудване, поддържащо MIMO), точката за достъп трябва да бъде настроена на режим „Само N“.

Ако изберете „G + N Mixed“ (всеки „смесен“ режим), има голяма вероятност вашите устройства да не се опитват да се свържат с максимална скорост. Това е плащането за оперативна съвместимост на стандартите. Ако вашите устройства поддържат „N“, забравете за други режими - защо да загубите предлаганите предимства? Използването на хардуер G и N в една и съща мрежа ще ви лиши от тях. Има обаче рутери, които имат два предавателя и ви позволяват да работите в два различни честотни диапазона едновременно, но това е доста рядко и цената им е много по-висока (например Asus RT-N56U).

Други видове връзка.

В допълнение към описаните, разбира се, има и други видове връзка. Остаряла опция - свързване чрез коаксиален кабел, необичайна опция за свързване през електрическата мрежа на сградата, много опции за свързване с помощта на мобилни мрежи - 3G, нов LTE, сравнително необичаен WiMAX. Всеки от тези видове връзки има характеристики на скоростта и всеки от тях работи с концепцията за „скорост TO“. Вие не сте измамени (добре, те не са измамени формално), но има смисъл да обърнете внимание на тези числа, разбирайки какво означават те в действителност.

Единици.

Има объркване, причинено от неправилно използване на устройствата. Вероятно това е тема за друга статия (за мрежи и връзки, която ще напиша скоро), но все пак тук (компресирана) ще бъде на мястото си.

В компютърния свят се приема двоична система с числа. Най -малката единица измерване - бит... Следва байт.

Възходящ:

1 байт = 8 бита

1024 бита = 1 килобит (kb)

8 килобита = 1 килобайт (KB)

128 килобайта = 1 мегабита (mb)

8 мегабита = 1 мегабайт (MB)

1024 килобайта = 1 мегабайт (MB)

128 мегабайта = 1 гигабит (gb)

8 гигабита = 1 гигабайт (GB)

1024 мегабайта = 1 гигабайт (GB)

Изглежда всичко е ясно. Но! Изведнъж се оказва, че и тук има объркване. Ето какво казва уикипедия:

Когато се означават скоростите на телекомуникационните връзки, например 100 Mbit / s в стандарта 100BASE-TX ("меден" Fast Ethernet) съответства на скоростта на предаване от точно 100 000 000 бита / s и 10 Gbit / s в 10GBASE-X (Десет гигабитов Ethernet) стандарт - 10 000 000 000 бита / сек.

На кого да вярваме? Решете сами, което е по -удобно за вас, прочетете същата Уикипедия. Факт е, че написаното в Уикипедия не е крайната истина, пише се от хора (всъщност всеки човек може да напише нещо там). Но в учебниците (по -специално в учебника „Компютърни мрежи“ от Olifer V.G., Olifer N.A.) - изчислението е нормално, двоично и в 100 мегабита –12,5 мегабайта и точно 12 мегабайта ще видите, когато изтеглите файла на 100-мегабитова LAN в почти всяка програма.

Различните програми показват скоростта по различни начини - някои в килобайти, други в килобити. Формално, когато говорим за * байта, се поставя главна буква, около * бита -малка (обозначение KB (KB, понякога kB или KB, или KB)) - означава „килобайт“, kb (kb или kbit) - „Килобит“ и т.н.), но това не е фиксирано правило.

Смятате, че вашата широколентова интернет връзка е бърза? Внимавайте, след като прочетете тази статия, отношението ви към думата „бързо“ по отношение на трансфера на данни може да се промени много. Представете си обема на вашия твърд дискна вашия компютър и да решите каква скорост ще запълни е бърза -1 Gb / s или може би 100 Gb / s, тогава 1 терабайтов диск ще се запълни за 10 секунди? Ако Книгата на рекордите на Гинес установи рекорди за скоростта на предаване на информация, тогава тя ще трябва да обработи всички експерименти по -долу.

В края на ХХ век, тоест все още сравнително наскоро, скоростите в основните комуникационни канали не надвишават десетки Gbit / s. В същото време интернет потребителите, използващи телефонни линии и модеми, се радват на скорост от десетки килобита в секунда. Интернет беше на карти и цените на услугата бяха доста големи - тарифите обикновено бяха дадени в щатски долари. Понякога дори са били необходими няколко часа, за да се изтегли една снимка и както един от тогавашните потребители на интернет точно отбелязва: „Това беше интернет, когато за една нощ можеше да гледаш само няколко жени в интернет“. Ниска ли е тази скорост на предаване на данни? Може би. Струва си обаче да си припомним, че всичко по света е относително. Например, ако сега беше 1839 г., тогава най-дългата оптична телеграфна комуникационна линия в света Петербург-Варшава би представлявала един вид Интернет за нас. Дължината на тази комуникационна линия за деветнадесети век изглежда просто трансцендентална - 1200 км, тя се състои от 150 препредаващи транзитни кули. Всеки гражданин може да използва тази линия и да изпрати „оптична“ телеграма. Скоростта е "колосална" - 45 знака на разстояние 1200 км могат да бъдат предадени само за 22 минути, никой конска пощенска услуга не беше тук никъде!

Нека се върнем в XXI век и да видим какво имаме днес в сравнение с описаните по -горе времена. Минимални цени от големи доставчици кабелен интернетсе изчисляват вече не в единици, а в няколко десетки Mbit / s; не искаме да гледаме видеоклипове с резолюция по -малка от 480pi, това качество на картината вече не ни подхожда.

Нека видим средната скорост на интернет в различни страниСветът. Представените резултати са компилирани от доставчика на CDN Akamai Technologies. Както можете да видите, дори в Република Парагвай, вече през 2015 г. средната скорост на връзката в страната надвишава 1,5 Mbit / s (между другото, Парагвай има домейн, който е близък до нас, руснаците, по транслитерация - * .py) .

Днес средната скорост на интернет връзките в света е 6.3 Mbps... Най -високата средна скорост се наблюдава в Южна Корея при 28,6 Mbit / s, Норвегия е на второ място - 23,5 Mbit / s, Швеция е на трето - 22,5 Mbit / s. По-долу е дадена диаграма, показваща средната скорост на интернет за най-добре представящите се страни в началото на 2017 г.

Хронология на световните рекорди за скоростта на пренос на данни

Тъй като днес оптичните оптични предавателни системи са безспорен рекордьор по обхват и скорост на предаване, акцентът ще бъде върху тях.

С какви скорости започна всичко? След многобройни проучвания в периода от 1975 до 1980г. се появява първата търговска оптична система, работеща с радиация с дължина на вълната 0,8 μm върху полупроводников лазер на основата на галиев арсенид.

На 22 април 1977 г. в Лонг Бийч, Калифорния, General Telephone and Electronics за първи път използва оптични влакна за пренос на телефонен трафик в 6 Mbps... При тази скорост е възможно да се организира едновременното предаване на до 94 от най -простите цифрови телефонни канали.

Максимална скоростоптични предавателни системи в експериментални изследователски съоръжения от това време достигна 45 Mbps, максималното разстояние между регенераторите е 10 км.

В началото на 80 -те години на миналия век предаването на светлинен сигнал се осъществява в многомодови влакна вече на дължина на вълната 1,3 μm с помощта на InGaAsP лазери. Максималната скорост на трансфер беше ограничена от стойността 100 Mbpsпоради разпръскване.

При използване на едномодови оптични влакна през 1981 г. в лабораторни тестове е постигната рекордна скорост на трансфер за това време 2 Gbpsна разстояние 44 км.

Търговското въвеждане на такива системи през 1987 г. осигурява скорост до 1,7 Gbpsс дължината на маршрута 50 км.

Както можете да видите, струва си да се оцени записът на комуникационна система не само по отношение на скоростта на предаване, но също така е изключително важно за какво разстояние тази системав състояние да осигури дадена скорост... Следователно за характеризиране на комуникационните системи обикновено се използва произведението на общия капацитет на системата B [бит / сек] от обхвата му L [км].

През 2001 г. с прилагането на технологията WDM е постигната скорост на предаване 10.92 Tbit / s(273 оптични канала при 40 Gbps), но обхватът на предаване беше ограничен от стойността 117 км(B ∙ L = 1278 Tbit / s ∙ km).

През същата година е проведен експеримент за организиране на 300 канала със скорост от 11,6 Gbps всеки (обща честотна лента 3,48 Tbit / s), дължината на линията приключи 7380 км(B ∙ L = 25 680 Tbit / s ∙ км).

През 2002 г. е построена междуконтинентална оптична линия с дължина 250 000 кмс обща честотна лента 2,56 Tbit / s(64 WDM канала при 10 Gbps, трансатлантическият кабел съдържа 4 двойки влакна).

Сега 3 милиона могат да се предават едновременно с едно влакно! телефонни сигнали или 90 000 телевизионни сигнала.

През 2006 г. телеграфно -телефонната корпорация Nippon установи скорост на предаване от 14 трилиона бита в секунда ( 14 Tbps) един по един оптично влакнона дължината на линията 160 км(B ∙ L = 2240 Tbit / s ∙ км).

В този експеримент те публично демонстрираха предаването на 140 цифрови HD филма за една секунда. Стойността на 14 Tbit / s се появи в резултат на комбинирането на 140 канала по 111 Gbit / s всеки. Използвани бяха мултиплексиране с разделяне на дължини на вълните и поляризационно мултиплексиране.

През 2009 г. Bell Labs постигна B ∙ L = 100 пета бита в секунда по километър, като по този начин преодоля бариерата от 100 000 Tbit / s ∙ km.

За да постигнат такива рекордни резултати, изследователи от Bell Labs във Виляро, Франция, са използвали 155 лазера, всеки от които работи на различна честота и предава данни със 100 гигабита в секунда. Предаването се осъществява чрез мрежа от регенератори, средното разстояние между които е 90 км. Мултиплексирането на 155 оптични канала при 100 Gbit / s осигурява обща честотна лента 15,5 Tbit / sна разстояние 7000 км... За да разберете значението на тази скорост, представете си, че данните се прехвърлят от Екатеринбург до Владивосток със скорост от 400 DVD диска в секунда.

През 2010 г. NTT Network Innovation Laboratories постави рекорд по скорост на предаване 69,1 терабитав секунда едно по едно 240 кмоптично влакно. Използвайки технологията за мултиплексиране с разделяне на дължината на вълната (WDM), те мултиплексират 432 потока (25 GHz честотно разстояние) при скорост на канала 171 Gbps всеки.

В експеримента бяха използвани кохерентни приемници, усилватели с ниско ниво на вътрешен шум и с ултра широколентово усилване в С и разширени L ленти. В комбинация с QAM-16 модулация и поляризационно мултиплексиране се оказа, че се постига спектрална ефективност от 6,4 bps / Hz.

Графиката по-долу показва тенденцията в развитието на оптични комуникационни системи за 35 години от тяхното създаване.

От тази графика възниква въпросът: "какво следва?" Как можете да увеличите скоростта и обхвата на предаване няколко пъти?

През 2011 г. световният рекорд за пропускателна способност беше поставен от NEC, предаващ повече от 100 терабита информация в секунда по едно оптично влакно. Това количество данни, прехвърлено за 1 секунда, е достатъчно за гледане на HD филми непрекъснато в продължение на три месеца. Или е еквивалентно на прехвърляне на съдържанието на 250 двустранни Blu-ray дискове в секунда.

101,7 терабитабяха предадени за секунда на разстояние 165 километрачрез мултиплексиране на 370 оптични канала, всеки от които има скорост от 273 Gbit / s.

През същата година Националният институт за информационни и комуникационни технологии (Токио, Япония) обяви постигането на прага от 100 тераба на скоростта на предаване чрез използването на многоядрени оптични влакна. Вместо да използва влакна само с една направляваща светлина нишка, какъвто е случаят със съвременните търговски мрежи, екипът използва седемжилни влакна. Всеки от тях се предава със скорост 15,6 Tbit / s, като по този начин достига общата пропускателна способност 109 терабитаза секунда.

Както казаха тогава изследователите, използването на многожилни влакна все още е доста сложен процес. Те имат голямо затихване и са от решаващо значение за взаимните смущения, поради което са много ограничени в обхвата на предаване. Първото приложение на такива 100 терабитни системи ще бъде в гигантските центрове за данни на Google, Facebook и Amazon.

През 2011 г. екип от учени от Германия от Технологичния институт в Карлсруе (KIT), без да използва технология xWDM, предаде данни по един OF със скорост 26 терабитав секунда на разстояние 50 км... Това е еквивалент на 700 DVD диска в секунда или 400 милиона телефонни сигнала едновременно по един канал.

Започват да се появяват нови услуги като облачни изчисления, 3D телевизия с висока разделителна способност и приложения за виртуална реалност, които отново изискват безпрецедентно висок оптичен капацитет. За да разрешат този проблем, изследователи от Германия демонстрираха използването на оптична FFT схема за кодиране и предаване на потоци от данни със скорост 26.0 Tbit / s. За организирането на такава висока скорост на предаване беше използвана не само класическата xWDM технология, но оптично мултиплексиране с ортогонално мултиплексиране с честотно разделяне (OFDM) и съответно декодиране на оптични OFDM потоци.

През 2012 г. японската NTT (Nippon Telegraph and Telephone Corporation) и трите й партньори, Fujikura Ltd., Университетът Хокайдо и Техническият университет в Дания, поставиха световен рекорд на честотната лента, като преминаха 1000 терабит (1 Pbit/ с) информация за секунда през едно оптично влакно на разстояние 52.4 км... Прехвърлянето на един петабит в секунда е еквивалентно на прехвърлянето на 5000 двучасови HD филми в секунда.

С цел значително подобряване на производителността на оптичните комуникационни системи е разработено и тествано влакно с 12 ядра, подредени по специален начин под формата на пчелна пита. В това влакно, поради специалния си дизайн, взаимните смущения между съседни ядра, което обикновено е основният проблем при конвенционалните многожилни оптични влакна, са значително потиснати. В резултат на прилагането на поляризационно мултиплексиране, xWDM технология, 32-QAM и цифрово кохерентно приемане, учените успешно са увеличили ефективността на предаване на ядро ​​повече от 4 пъти, в сравнение с предишните записи за многожилни оптични влакна.

Пропускателната способност беше 84,5 терабита в секунда на ядро ​​(скорост на канала 380 Gbit / s x 222 канала). Общата производителност на влакно е 1,01 петабита в секунда (12 х 84,5 терабита).

Също през 2012 г., малко по-късно, изследователи от лабораторията NEC в Принстън, Ню Джърси, САЩ и Corning Inc., Нюйоркския изследователски център, успешно демонстрираха свръхвисоки скорости на пренос на данни при 1,05 петабитаза секунда. Данните бяха предадени с помощта на едно многоядрено влакно, което се състоеше от 12 едномодови и 2 нискомодови ядра.

Това влакно е разработено от изследователите на Corning. Комбинирайки пространствено мултиплексиране и оптични MIMO технологии и използвайки формати на многослойна модулация, изследователите постигнаха обща производителност от 1,05 Pbit / s, като по този начин поставиха нов световен рекорд за най-бързата скорост на предаване през едно оптично влакно.

Лято 2014 г. работна групав Дания, използвайки ново влакно, предлагано от японската компания Telekom NTT, постави нов рекорд - организирайки с един лазерен източник скоростта при 43 Tbit / s... Сигналът от един лазерен източник се предава по седемжилно влакно.

Екипът на Датския технически университет, заедно с NTT и Fujikura, преди това са постигнали най -високата в света скорост на предаване на данни от 1 петабита в секунда. Тогава обаче бяха използвани стотици лазери. Сега записът от 43 Tbit / s е постигнат с един лазерен предавател, което прави предавателната система по -енергийно ефективна.

Както видяхме, връзката има свои интересни световни рекорди. За тези, които са нови в тази област, заслужава да се отбележи, че много от представените цифри все още не се намират навсякъде в търговската експлоатация, тъй като са постигнати в научни лаборатории в единични експериментални инсталации. Въпреки това, клетъчен телефоннякога е бил прототип.

За да не претоварвате носителя за съхранение, докато спираме текущия поток от данни.

Следва продължение…

Скоростта на предаване на данни по комуникационен канал се измерва с броя битове информация, предавана за единица време - секунда.

Мерната единица за скоростта на предаване на данни е битове в секунда.

Забележка.Често използвана мерна единица за скорост е бод. Бод е броят на промените в състоянието на предавателната среда в секунда. Тъй като всяка промяна в състоянието може да съответства на няколко бита данни, тогава реална скоростбита в секунда може да надвиши скоростта на предаване.

Скоростта на предаване на данни зависи от вида и качеството на комуникационния канал, от типа на използваните модеми и приетия начинсинхронизация.

Така че, за асинхронни модеми и телефонен комуникационен канал, обхватът на скоростите е 300-9600 bit / s, а за синхронни модеми-1200-19200 bit / s.

За потребители компютърни мреживажното е не абстрактните битове в секунда, а информацията, чиято единица е байтове или знаци. Следователно, по -удобна характеристика на канала е неговата пропускателна способност, която се оценява чрез броя на символите, предавани по канала за единица време - секунда. В този случай всички символи на услугата са включени в съобщението. Теоретичната честотна лента се определя от скоростта на предаване на данни. Действителната пропускателна способност зависи от редица фактори, включително метода на предаване, и качеството на комуникационния канал, и условията на неговото функциониране, и структурата на съобщенията.

Единицата за измерване на пропускателната способност на комуникационния канал е символ в секунда.

Съществена характеристика на комуникационната система на всяка мрежа е надеждността на предаваната информация. Тъй като въз основа на обработката на информация за състоянието на обекта за управление се вземат решения за определен ход на процеса, тогава съдбата на обекта може в крайна сметка да зависи от надеждността на информацията. Верността на предаване на информация се оценява като съотношение на броя на погрешно предадените знаци към общия брой предадени знаци. Необходимото ниво на доверие трябва да бъде осигурено както от оборудването, така и от комуникационния канал. Неразумно е да се използва скъпо оборудване, ако комуникационният канал не отговаря на необходимите изисквания по отношение на нивото на надеждност.

Единица на валидност: брой грешки на знак - грешки / знак.

За компютърните мрежи този индикатор трябва да бъде в диапазона от 10-6 -10-7 грешки / знак, т.е. е разрешена една грешка на милион предадени знака или десет милиона предадени знака.

И накрая, надеждността на комуникационната система се определя или от частта от времето за непрекъсната работа в общото време на работа, или от средното време за работа. Втората характеристика ви позволява по -ефективно да оцените надеждността на системата.

Единица за надеждност: MTBF - час.

За компютърните мрежи MTBF трябва да бъде достатъчно голям и да е поне няколко хиляди часа.

Скоростта на предаване на данни характеризира количеството данни, които се предават за определен период от време. Трябва да знаете скоростта на предаване, ако изтегляте нещо от Интернет или копирате данни от един носител за съхранение на друг. Първо, трябва да преобразувате мерните единици за размера на файла и скоростта на прехвърляне, така че да ги унифицирате, а след това да замените стойностите във формулата S = A ÷ T, където A е количеството данни, T е време за прехвърляне, S е скоростта на прехвърляне. Също така, използвайки тази формула, можете да изчислите количеството данни или времето за прехвърляне, ако знаете една от променливите и скоростта на прехвърляне.

Стъпки

Част 1

Преобразуване на единици

Намерете мерните единици за размера на файла.Размерът на файла може да бъде зададен в битове (битове), байтове (B), килобайти (KB), мегабайти (MB), гигабайти (GB) и дори терабайти (TB).

• Обърнете внимание на главни и малки букви. Например битът се обозначава като "бит" (с малки букви), а байт е Главна буква"В"

1. Обърнете внимание на мерните единици на скоростта на предаване.Скоростите на трансфер могат да бъдат изразени в битове в секунда (bps), байтове в секунда (B / s), килобайта в секунда (KB / s), мегабайта в секунда (MB / s) или гигабайта в секунда (GB / s).

2. Преобразувайте единици в битове или байтове и се уверете, че имат един и същ префикс (K, M, G).Преди да използвате формулата, уверете се, че имате един и същ размер на файла и единици на битрейт. Не мислете за времеви единици.

   • 8 бита = 1 байт (B); за да преобразувате битове в байтове, разделете стойността в битове на 8. За да преобразувате байтове в битове, умножете стойността в байтове по 8.
   • 1024 байта = 1 килобайт (KB); за да конвертирате байтове в килобайти, разделете стойността в байтове на 1024. За да преобразувате от килобайти в байтове, умножете стойността в килобайти по 1024.
   • 1024 килобайта = 1 мегабайт (MB); за да конвертирате килобайта в мегабайта, разделете стойността в килобайта на 1024. За да преобразувате от мегабайта в килобайта, умножете стойността в мегабайта по 1024.
   • 1024 мегабайта = 1 гигабайт (GB); за да преобразувате мегабайта в гигабайта, разделете стойността в мегабайти на 1024. За да преобразувате гигабайта в мегабайта, умножете стойността в гигабайта по 1024.
   • 1024 гигабайта = 1 терабайт (TB) за да конвертирате гигабайта в терабайт, разделете гигабайта на 1024. За да конвертирате терабайта в гигабайта, умножете терабайта по 1024.

3. Ако е необходимо, конвертирайте времеви единици.За 1 минута 60 секунди и за 1 час 60 минути. За да преобразувате секунди в минути, разделете секундите на 60. За да преобразувате минути в часове, разделете минутите на 60. За да преобразувате часовете в минути, умножете часовете по 60. За да преобразувате минути в секунди, умножете минутите по 60.

   • За да преобразувате секунди в часове, разделете на 3600 (60 x 60). За да преобразувате часовете в секунди, умножете по 3600.
   • Обикновено скоростта на предаване се посочва в секунди. Ако прехвърлянето на голям файл отне твърде много секунди, преобразувайте ги в минути или дори часове.

   Част 2

   Изчисляване на скоростта на предаване, времето и обема на данните

   1. Изчислете скоростта на прехвърляне, като разделите количеството данни на времето за прехвърляне.Включете стойностите на обема на данните (A) и времето на предаване (T) във формулата S = A ÷ T.

      • Например, 25 MB файл се прехвърля за 2 минути. Първо преобразувайте 2 минути в секунди: 2 x 60 = 120 секунди. Така S = 25 MB ÷ 120 s = 0.208. Следователно скоростта на трансфер е 0.208 MB / s. За да преобразувате тази стойност в килобайти, умножете 0,208 по 1024: 0,208 x 1024 = 212,9. Така скоростта на трансфер също е 212.9 KB / s.

   2. Изчислете времето за прехвърляне, като разделите количеството данни на скоростта на прехвърляне.Тоест, използвайте формулата T = A ÷ S, където T е времето за прехвърляне, A е количеството данни, S е скоростта на прехвърляне.

      • Например, 134 GB файл беше прехвърлен със 7 MB / s. Първо, конвертирайте GB в MB, за да унифицирате мерните единици: 134 x 1024 = 137217 MB. И така, 137 217 MB бяха прехвърлени със 7 MB / s. За да намерите времето за предаване (T), разделете 137217 на 7, за да получите 19602 секунди. За да преобразувате секунди в часове, разделете 19602 на 3600, за да получите 5.445 часа. С други думи, бяха необходими 5.445 часа за прехвърляне на 134 GB данни със 7 MB / s.
      • За да използвате часове и минути, разделете цялата и частичната част на десетичния знак. В нашия пример това е 5 часа и 0,445 часа. За да преобразувате 0,445 часа в минути, умножете по 60: 0,445 х 60 = 26,7 (26 минути и 0,7 минути). За да преобразувате десетичен знак в секунда, умножете по 60: 0,7 x 60 = 42. Така че времето за прехвърляне беше 5 часа 26 минути и 42 секунди.

   3. Изчислете количеството данни, като умножите времето за прехвърляне по скоростта на прехвърляне.Тоест, използвайте формулата A = T x S, където T е времето за прехвърляне, A е количеството данни, S е скоростта на прехвърляне.

      • Например, трябва да определите колко данни са прехвърлени за 1,5 часа със скорост от 200 bps. Първо, преобразувайте часовете в секунди: 1,5 x 3600 = 5400 s. Така че A = 5 400 s x 200 bps = 1,080,000 bps. За да преобразувате тази стойност в байтове, разделете на 8: 1080000 ÷ 8 = 135000. За да преобразувате стойността в килобайти, разделете на 1024: 135000 ÷ 1024 = 131.84. Така 131,84 KB данни бяха прехвърлени за 1,5 часа при 200 bps.