Otvoreni čas informatike
Tema: „Prenos informacija. Brzina prijenosa informacija"
Ciljevi:
edukativni:
uvesti koncepte izvora, prijemnika i kanala za prenos informacija.
brzina prijenosa informacija i kapacitet kanala;
rješavanje problema o brzini prijenosa informacija
u razvoju:
razvijati radoznalost,
razvoj veština grupnog rada,
njegovanje:
vaspitanje tačnosti, discipline, istrajnosti.
1. Ponavljanje prethodno proučenog materijala
Koncept informacije
Informacije - u opštem slučaju, skup informacija o bilo kojim događajima, pojavama, objektima dobijenim kao rezultat interakcije sa spoljašnjim okruženjem. Forma prezentacije informacija je poruka.
Vrste i svojstva informacija
Glavne vrste informacija u pogledu oblika prezentacije, načina njihovog kodiranja i skladištenja, što je od najvećeg značaja za informatiku, su:
grafički;
zvuk;
tekst;
numerički;
Jedinice za mjerenje količine informacija
- 1 bajt = 8 bita,
- 1 kilobajt = 1024 bajta,
- 1 megabajt = 1024 KB,
- 1 gigabajt = 1024 MB,
- 1 terabajt = 1024 GB,
- 1 petabajt = 1024 TB.
2. Uvođenje novog materijala
Sve vrste informacija su kodirane u nizu električnih impulsa: postoji impuls (1), nema impulsa (0), odnosno u nizu nula i jedinica. Ovo kodiranje informacija u računaru naziva se binarno kodiranje. Prema tome, ako je moguće pohraniti i obraditi ove impulse koristeći računarskih uređaja, što znači da se mogu prenijeti.
Za prijenos informacija potrebno je:
Izvor informacija- sistem iz kojeg se informacije prenose.
Kanal za prenos informacija- način na koji se informacije prenose.
Prijemnik informacija- sistem koji pruža potrebne informacije.
Pretvorbu informacija u signale pogodne za prolazak kroz komunikacijsku liniju vrši predajnik.
U procesu pretvaranja informacije u signal, ona se kodira. U širem smislu, kodiranje je transformacija informacije u signal. U užem smislu, kodiranje je transformacija informacija u kombinaciju određenih simbola. U našem slučaju, u nizu od 1 i 0.
Na strani koja prima, obrnuti rad dekodiranje, tj. oporavak od primljenog signala prenesene informacije.
Uređaj za dekodiranje (dekoder) pretvara primljeni signal u oblik pogodan za percepciju od strane primaoca.
Jedno od najvažnijih svojstava prijenosa informacija je brzina prijenosa informacija i kapacitet kanala.
Brzina prijenosa- brzina kojom se informacije prenose ili primaju u binarnom obliku. Tipično, brzina podataka se mjeri brojem bitova koji se prenose u sekundi.
Minimalna jedinica mjere za brzinu prijenos informacija - 1 bit u sekundi (1 bps)
Bandwidth komunikacijski kanal- maksimalna brzina prijenosa podataka od izvora do primaoca.
Obje vrijednosti se mjere u bitovima/sek, što se često brka sa bajtovima/s i upućuje se na pružatelje komunikacionih usluga (provajdere) u vezi s pogoršanjem brzine ili nedosljednošću u brzini prijenosa informacija.
Rješavanje problema
Rješavanje problema o brzini prijenosa informacija gotovo se u potpunosti poklapa sa rješavanjem problema o brzini, vremenu i udaljenosti.
S - veličina prenesene informacije
V - brzina prijenosa informacija
T - vrijeme prijenosa informacija
Stoga formule: vrijede pri rješavanju problema za brzinu prijenosa informacija. Međutim, treba imati na umu da se sve mjerne vrijednosti moraju podudarati. (ako je brzina u KB/sec, tada je vrijeme u sekundama, a veličina u kilobajtima)
Razmotrite primjer zadatka:
Koliko će sekundi biti potrebno modemu koji prenosi poruku brzinom od 28800 bps da prenese sliku u boji od 640 * 480 piksela, pod uslovom da je boja svakog piksela kodirana u 3 bajta.
Rješenje:
Odredimo broj piksela na slici:
640*480= 307200 piksela
Jer svaki piksel je kodiran sa 3 bajta, definišemo količinu informacija slike:
307200 * 3 = 921600 bajtova
Imajte na umu da se brzina prijenosa informacija mjeri u bitovima u sekundi, a težina informacije slike je u bajtovima. Prevedemo brzinu u bajtove/s, radi lakšeg izračunavanja:
28800: 8 = 3600 bajtova/sek
Odredite vrijeme prijenosa poruke ako je brzina 3600 bajtova/sek:
921600: 3600 = 256 sek
Odgovor: 256 sekundi će biti potrebno
Zadaci:
Brzina prijenosa podataka preko ADSL veze je 64.000 bps. Kroz ovo jedinjenje prenesite datoteku od 375 KB. Odredite vrijeme prijenosa datoteke u sekundama.
Koliko sekundi je potrebno modemu koji šalje poruku brzinom od 28800 bps da prenese 100 stranica teksta u 30 redova od po 60 znakova, pod uslovom da je svaki znak kodiran u jednom bajtu.
Brzina prijenosa podataka putem modemske veze je 56 Kbps. Broadcast tekstualnu datoteku kroz ovu vezu je trebalo 12 sekundi. Odredite koliko znakova sadrži proslijeđeni tekst, ako je poznato da je kodiran UNICODE.
Modem prenosi podatke brzinom od 56 Kbps. Prijenos tekstualne datoteke trajao je 4,5 minuta. Odredite koliko stranica sadrži preneseni tekst ako se zna da je u Unicodeu, a na jednoj stranici ima 3072 znaka.
Prosječna brzina prijenosa podataka pomoću modema je 36 Kbps. Koliko sekundi je potrebno modemu da prenese 4 stranice KOI8 teksta, pod pretpostavkom da svaka stranica ima u prosjeku 2.304 karaktera?
Izviđač Belov mora prenijeti poruku: „Mjesto sastanka se ne može promijeniti. Eustace." tragač smjera određuje lokaciju prijenosa ako traje najmanje 2 minute. Kojom brzinom (bps) bi obavještajni službenik trebao prenositi radiogram?
Zadaci:
Poznato je da trajanje neprekidne konekcije na Internet korištenjem modema za neke PBX ne prelazi 10 minuta. Odredite maksimalna veličina fajl (KB) koji se može prenijeti tokom takve veze ako modem prenosi informacije prosječnom brzinom od 32 Kbps.
Odredite vrijeme veze u sekundama:
10 min * 60 = 600 sek.
Odredite veličinu datoteke koju modem prenosi za 600 sekundi:
600 sekundi * 32 Kbps = 19200 Kbps
Prevodimo u kbajte, kako to zahtijeva uvjet problema:
19200 kb/8 = 2400 kb.
Odgovor: 2400 KB
7. Brzina prijenosa podataka preko ADSL veze je 64000 bps. Preko ove veze se prenosi datoteka od 375 KB. Odredite vrijeme prijenosa datoteke u sekundama.
Pretvorite veličinu datoteke u bitove:
375 KB * 8 * 1024 = 3072000 bita
Odredite vrijeme prijenosa datoteke u sekundama:
3072000 bps / 64000 bps = 48 sek.
Odgovor: 48 sek
8. Koliko sekundi je potrebno modemu koji šalje poruku brzinom od 28800 bps da prenese 100 stranica teksta u 30 redova od po 60 znakova, pod uslovom da je svaki znak kodiran u jednom bajtu.
Odredite broj znakova na jednoj stranici teksta:
30 redova * 60 znakova = 1800 znakova.
Određujemo obim informacija cijelog teksta, pod uslovom da je jedan znak = 1 bajt.
1800 karaktera * 100 redova = 180000 bajtova = 1440000 bita
Odredite vrijeme prijenosa poruke:
1440000 bps / 28800 bps = 50 sek.
Odgovor: 50 sek
9. Brzina prijenosa podataka putem modemske veze je 56 Kbps. Prijenos tekstualne datoteke preko ove veze trajao je 12 sekundi. Odredite koliko znakova sadrži proslijeđeni tekst, ako je poznato da je kodiran UNICODE.
Određujemo količinu informacija prenesenog teksta:
56 kbps * 12 sekundi = 672 kbps
Pretvaranje u bajtove:
672 kb * 1024/8 = 86016 bajtova
Budući da se kod korištenja Unicode kodiranja jedan znak kodira u 2 bajta, nalazimo broj znakova:
86016 bajtova/2 = 43008 karaktera
Odgovor: 43008 karaktera
10. Modem prenosi podatke brzinom od 56 Kbps. Prijenos tekstualne datoteke trajao je 4,5 minuta. Odredite koliko stranica sadrži preneseni tekst ako se zna da je u Unicodeu, a na jednoj stranici ima 3072 znaka.
Pretvorite minute u sekunde:
4,5 min = 4*60+30=270 sek.
Odredite veličinu prenesene datoteke:
270 sekundi * 56 Kbps = 15120 Kbps = 1935360 bajtova
Jedna stranica teksta sadrži 3072 karaktera * 2 bajta = 6144 bajta informacija.
Odredite broj stranica u tekstu:
1935360 bajtova / 6144 bajtova = 315 stranica
Odgovor: 315 strana
11. Prosječna brzina prijenosa podataka pomoću modema je
36 Kbps Koliko sekundi je potrebno modemu da prenese 4 stranice KOI8 teksta, pod pretpostavkom da svaka stranica ima u prosjeku 2.304 karaktera?
U KOI-8 kodiranju, svaki znak je kodiran jednim bajtom.
Odredite veličinu poruke:
4 reda * 2304 znaka = 9216 karaktera = 9216 bajtova = 9216 * 8/1024 = 72 Kbita.
Odredite vrijeme prijenosa:
72 kbps/36 kbps = 2 sek
Odgovor: 2 sek
12. Izviđač Belov mora poslati poruku: „Mesto sastanka se ne može promeniti. Eustace." tragač smjera određuje lokaciju prijenosa ako traje najmanje 2 minute. Kojom brzinom (bps) bi obavještajni službenik trebao prenositi radiogram?
Određujemo informativni sadržaj poruke: „Mjesto sastanka se ne može promijeniti. Eustace." - sadrži 37 karaktera, odnosno jednak je 37 bajtova = 296 bita.
Vrijeme prijenosa mora biti kraće od 2 minute ili 120 sekundi.
U ovom slučaju, brzina prijenosa mora biti veća od 296 bita / 120 sec = 2,5 bita / sec. Zaokružite i uzmite
3 bps
Odgovor: 3 bps
Zove se količina informacija koja se prenosi kanalom u jedinici vremena brzina prenosa informacija.
Brzina prenosa informacija putem komunikacionih kanala procjenjuje se brojem bitova informacija koje se prenose do primaoca u jednoj sekundi ( bps).
Imajte na umu da je u ranim fazama razvoja telekomunikacija svaka promjena u informacijskom parametru signala nosioca davala primaocu jedan bit informacije, a brzina prijenosa je procijenjena na bauds(na primjer, korišten je za procjenu brzine prijenosa telegrafskih podataka, u kojoj je svaki "elementarni" signal nosio jedan bit informacije). Danas je brzina prijenosa procijenjena na bps, budući da svaka promjena u informacijskom parametru signala savremenim sredstvima prijenos podataka može prenositi informacije u nekoliko bitova.
Ako iz izvora IN prenosi putem komunikacionog kanala s znakova po jedinici vremena, a prosječna količina informacija po karakteru je H(B), zatim brzina prijenosa informacija: S = s H(B).
Kada digitalni signali(pod pretpostavkom njihove jednakovjerovatnosti i nezavisnosti) maksimalna entropija za izvor IN sa brojem abecednih znakova m određuje se formulom H(B) max = log 2 m .
Naziva se maksimalna moguća brzina prijenosa informacija propusnost komunikacioni kanal. Određuje se vrijednošću
G= C max = s log 2 m .
Formule varijabilne propusnosti zavise od serije fizičke karakteristike komunikacijske linije, snaga izvora poruka i šum u komunikacijskom kanalu.
Širina pojasa nije određena samo fizičkim karakteristikama provodnog medija (balansirani, koaksijalni ili optički kablovi, upredeni par itd.), ali i spektrom emitovanih signala. Najvažnije fizičke karakteristike komunikacionih linija uključuju slabljenje i širinu pojasa.
Parametri komunikacijskih linija se obično procjenjuju u odnosu na signale sinusoidnog oblika. Ako na jedan kraj komunikacione linije (koji nema pojačala) primenimo sinusoidalni signal fiksne frekvencije i amplitude, onda ćemo na drugom kraju dobiti oslabljeni signal, tj. imaju manju amplitudu.
slabljenje karakterizira smanjenje amplitude ili snage signala kada signal određene frekvencije ili frekvencijskog opsega prođe kroz komunikacijsku liniju. Za žičane kablove mjeri se u decibelima po metru i izračunava se po formuli:
A \u003d 10 LG 10 P izlaz / P ulaz,
gdje su P out i P in snaga signala na ulazu i izlazu linije u 1 m, respektivno.
Prigušenje zavisi od frekvencije signala. Na sl. 1.13 prikazuje tipičan oblik amplitudno-frekventne karakteristike, koja karakteriše slabljenje signala različitih frekvencija. Što je niži modul slabljenja, to je veći kvalitet komunikacione linije (logaritam broja manjeg od 1 je uvijek negativan broj).
slabljenje - najvažniji parametar za komunikacione linije u računarskim mrežama, a standardi utvrđuju standardne vrednosti slabljenja za razne vrste kablovi koji se koriste za polaganje kompjuterske mreže. Dakle, kabel sa upredenim paricama kategorije 5 za unutrašnje ožičenje treba da ima slabljenje od najmanje -23,6 dB, a kategorija 6 - najmanje 20,6 na frekvenciji od 100 MHz sa dužinom linije od 100 m. Tipične vrijednosti slabljenja za kablove na bazi optičkih vlakana: 0,15 do 3 dB na 1000 m.
Bandwidth– kontinuirani opseg frekvencija, za svaku od kojih odnos amplitude izlaznog signala prema amplitudi ulaznog signala nije manji od određene vrijednosti. Često se ovaj odnos uzima jednakim 0,5 (vidi sliku 1.13). Mjeri se u hercima (Hz). Razlika između vrijednosti ekstremnih frekvencija opsega naziva se propusni opseg.
zapravo, propusni opseg- ovo je frekvencijski interval koji koristi ovaj komunikacioni kanal za signalizaciju. Za različite proračune važno je znati maksimalnu vrijednost frekvencije iz datog opsega (n m), jer upravo taj opseg određuje moguća brzina prenos informacija preko kanala.
Odašiljače signala koji šalju signale na komunikacijsku liniju (na primjer, adapter ili modem) karakteriziraju moć. Nivo snage signala određuje se u decibelima po 1 mW prema formuli (takva jedinica snage označava se sa dBm):
p=10 lgP (dBm), gdje je P snaga u mW.
Važna karakteristika žičanih komunikacionih linija (na primjer, za koaksijalni kabel). talasni otpor. Ovo je ukupni (kompleksni) otpor koji prolazi kroz kabl elektromagnetni talas određenu frekvenciju. Izmjereno u omima. Da bi se smanjilo slabljenje, potrebno je da izlazna impedancija predajnika bude približno jednaka impedansi komunikacijske linije.
Sl.1.13. Amplituda- frekvencijski odziv komunikacijski kanal
Poznato je da se signal bilo kojeg oblika može dobiti zbrajanjem nekoliko sinusoidnih signala različitih frekvencija i amplituda. Skup frekvencija koji se moraju zbrojiti da bi se dobio dati signal naziva se spektar signala. Ako su neke frekvencije iz spektra jako oslabljene, onda se to reflektuje na valni oblik. Očigledno, kvalitet prijenosa signala značajno ovisi o propusnom opsegu. Dakle, prema standardima za kvalitetan prijenos telefonski razgovori komunikacijska linija mora imati propusni opseg od najmanje 3400 Hz.
Postoji veza između propusnog opsega i maksimalne propusnosti koju je ustanovio K. Shannon:
G \u003d F log 2 (1 + P c / P w) bps, gdje
G je maksimalni propusni opseg, F je propusni opseg u Hz, P c je snaga signala, P w je snaga šuma.
Određivanje jačine signala i šuma prilično je težak zadatak. Međutim, postoji još jedna formula koju je Nyquist dobio za slučaj diskretnih signala, a koja se može primijeniti kada je poznat broj stanja informacijskog parametra:
G =2 F log 2 M (bps),
gdje je F širina pojasa u Hz, M je broj mogućih stanja informacionog parametra. Iz ove formule slijedi da kada je M=2 (tj. kada svaka promjena parametra signala nosi jedan bit informacije), propusnost je jednaka dvostrukoj širini pojasa.
Kada smetnje (šum) utiču na prenesene simbole, neki od njih mogu biti izobličeni. Tada će se, uzimajući u obzir prethodno date formule za entropiju, smanjiti količina primljenih informacija i, shodno tome, propusnost komunikacijskog kanala.
Za slučaj prenosa jednako verovatnih digitalnih simbola i istih verovatnoća zamene pri prenosu vrednosti 1(0) na lažno 0(1), maksimalni protok je C max = s×=s×, gde je P osh vjerovatnoća greške.
Grafikon koji ilustruje oblik zavisnosti odnosa C max/s (tj. količine informacija koje se prenose po simbolu) od P osh-a prikazan je na slici 1.14.
Sl.1.14. Ovisnost propusnosti o greškama u komunikacijskom kanalu
Sve vrste informacija su kodirane u nizu električnih impulsa: postoji impuls (1), nema impulsa (0), odnosno u nizu nula i jedinica. Takvo kodiranje informacija u kompjuteru naziva se binarno kodiranje, a logički nizovi nula i jedinica nazivaju se mašinskim jezikom.
Ove brojke se mogu posmatrati kao dva ravnovjerovatna stanja (događaja). Prilikom pisanja binarne cifre, implementira se izbor jednog od dva moguća stanja (jednog od dvije cifre) i samim tim nosi količinu informacija jednaku 1 bitu.
Čak je i mjerna jedinica količine informacija bit (bit) dobila ime od engleske fraze Binary digit, odnosno binarna cifra.
Važno je da svaka cifra mašinskog binarnog koda nosi informaciju u 1 bitu. Dakle, dvije cifre nose informaciju od 2 bita, tri cifre - 3 bita, itd. Količina informacija u bitovima jednaka je broju cifara u binarnom mašinskom kodu.
Transfer informacija u informacionom sistemu.
Sistem se sastoji od pošiljaoca informacija, komunikacione linije i primaoca informacija. Poruka se prvo mora pretvoriti u signal da bi se poslala na odgovarajuću adresu. Pod signalom se podrazumijeva promjenjiva fizička veličina koja prikazuje poruku. Signal- materijalni nosilac poruke, odnosno promenljiva fizička veličina koja obezbeđuje prenos informacija preko komunikacione linije. Fizički medij kroz koji se signali prenose od predajnika do prijemnika naziva se komunikacijska linija.
U savremenoj tehnologiji, električni, elektromagnetski, svjetlosni, mehanički, zvučni i ultrazvučni signali našli su primjenu. Za prenos poruka potrebno je prihvatiti nosioca koji se može efikasno distribuirati preko komunikacione linije koja se koristi u sistemu.
Pretvorbu poruka u signale pogodne za prolazak kroz komunikacijsku liniju vrši predajnik.
U procesu pretvaranja diskretnih poruka u signal, poruka se kodira. U širem smislu, kodiranje je transformacija poruke u signal. U užem smislu, kodiranje je prikaz diskretnih poruka signalima u obliku određenih kombinacija simbola. Uređaj koji izvodi kodiranje naziva se enkoder.
Signali su podložni smetnjama tokom prenosa. Interferencija se odnosi na bilo kakve ometajuće vanjske smetnje ili utjecaje (atmosferske smetnje, utjecaj stranih izvora signala), kao i izobličenja signala u samoj opremi (hardverske smetnje) koja uzrokuju nasumično odstupanje primljene poruke (signala) od odaslanog .
Na prijemnoj strani vrši se operacija obrnutog dekodiranja, tj. oporavak na primljeni signal poslane poruke.
Uređaj za odlučivanje, postavljen iza prijemnika, obrađuje primljeni signal kako bi iz njega izvukao najpotpuniju informaciju.
Uređaj za dekodiranje (dekoder) pretvara primljeni signal u oblik pogodan za percepciju od strane primaoca.
Skup sredstava namijenjenih za prijenos signala naziva se komunikacioni kanal. Ista komunikacijska veza može se koristiti za prijenos signala između mnogih izvora i prijemnika, odnosno komunikaciona veza može opsluživati nekoliko kanala.
Prilikom sintetiziranja sistema za prijenos informacija moraju se riješiti dva glavna problema vezana za prijenos poruka:
Osiguravanje otpornosti na buku prijenosa poruka
Osiguravanje visoke efikasnosti razmjene poruka
Otpornost na buku se shvata kao sposobnost informacije da se odupre štetnih efekata smetnje. Pod ovim uslovima, tj. za date smetnje, otpornost na buku određuje ispravnost prenosa informacija. Vernost se podrazumeva kao mera korespondencije primljene poruke (signala) sa odaslanom porukom (signalom).
Efikasnost sistema za prenos informacija podrazumeva se kao sposobnost sistema da obezbedi prenos date količine informacija na najekonomičniji način. Efikasnost karakteriše sposobnost sistema da obezbedi prenos date količine informacija sa najmanjom snagom signala, vremenom i propusnim opsegom.
Teorija informacija uspostavlja kriterijume za procenu otpornosti i efikasnosti na buku informacioni sistemi, a takođe ukazuje na opšte načine za poboljšanje otpornosti na buku i efikasnost.
Brzina podataka je brzina kojom se informacija prenosi ili prima u binarnom obliku. Tipično, brzina podataka se mjeri brojem bitova koji se prenose u sekundi.
Bitovi u sekundi - jedinica brzine prijenosa informacija, jednaka broju bitova preskočenih komunikacijskim kanalom u 1 sekundi, uzimajući u obzir i korisne i uslužne informacije.
Propusni opseg komunikacijskog kanala je maksimalna brzina prijenosa podataka od izvora do primaoca.
Simboli u sekundi - jedinica mjere za brzinu prijenosa (samo) korisnih informacija.
Prelazak na veće mjerne jedinice
Ne postoje ograničenja u pogledu maksimalnog kapaciteta pisma, ali postoji pismo koje se može smatrati dovoljnim (u sadašnjoj fazi) za rad sa informacijama, kako za osobu tako i za tehnički uređaji. Uključuje: latinično pismo, pismo jezika zemlje, brojeve, specijalne znakove - ukupno oko 200 znakova. Iz gornje tabele možemo zaključiti da 7 bitova informacija nije dovoljno, 8 bitova je potrebno za kodiranje bilo kojeg znaka takve abecede, 256 = 28. 8 bitova čini 1 bajt. To jest, 1 bajt se koristi za kodiranje znaka kompjuterske abecede. Proširivanje informacijskih jedinica je slično onome koje se koristi u fizici - koriste prefikse "kilo", "mega", "giga". Treba imati na umu da baza nije 10, već 2.
1 KB (kilobajt) = 210 bajtova = 1024 bajta,
1 MB (megabajt) = 210 KB = 220 bajtova, itd.
Sposobnost procjene količine informacija u poruci pomoći će u određivanju brzine protoka informacija kroz komunikacijske kanale. Maksimalna brzina prijenosa informacija preko komunikacijskog kanala naziva se propusnost komunikacijskog kanala. Najnaprednije sredstvo komunikacije danas su optički svjetlosni vodiči. Informacije se prenose u obliku svjetlosnih impulsa koje šalje laserski emiter. Ovi komunikacioni objekti imaju visoku otpornost na buku i propusnost veću od 100 Mbps.
Sa napretkom tehnologije proširile su se i mogućnosti interneta. Međutim, da bi ih korisnik u potpunosti iskoristio, potrebna je stabilna i brza veza. Prije svega, to ovisi o propusnosti komunikacijskih kanala. Stoga je potrebno saznati kako mjeriti brzinu prijenosa podataka i koji faktori na nju utiču.
Koja je propusnost komunikacijskih kanala?
Da biste se upoznali i razumjeli novi termin, morate znati šta je komunikacijski kanal. Ako pričam običan jezik, komunikacioni kanali su uređaji i sredstva pomoću kojih se prenosi na daljinu. Na primjer, komunikacija između računara se odvija zahvaljujući optičkim i kablovskim mrežama. Osim toga, uobičajena je metoda komunikacije preko radio kanala (računar spojen na modem ili Wi-Fi mrežu).
Širina pojasa je maksimalna brzina prijenosa informacija u jednoj određenoj jedinici vremena.
Obično se sljedeće jedinice koriste za označavanje propusnosti:
Mjerenje propusnog opsega
Mjerenje propusnog opsega je prilično važna operacija. Provodi se kako bi se saznala tačna brzina internetske veze. Mjerenje se može izvesti pomoću sljedećih koraka:
- Najjednostavnije je preuzeti veliku datoteku i poslati je na drugi kraj. Nedostatak je što nije moguće utvrditi tačnost mjerenja.
- Osim toga, možete koristiti resurs speedtest.net. Usluga vam omogućava da izmjerite širinu internetskog kanala koji "vodi" do servera. Međutim, ni ova metoda nije pogodna za holističko mjerenje, servis dostavlja podatke na cijeloj liniji do servera, a ne na određenom komunikacijskom kanalu. Osim toga, objekt koji se mjeri nema pristup globalnom Internetu.
- Optimalno rješenje za mjerenje će biti Iperf klijent-server uslužni program. Omogućava vam mjerenje vremena, količine prenesenih podataka. Nakon što je operacija završena, program daje korisniku izvještaj.
Zahvaljujući gore navedenim metodama, možete lako izmjeriti stvarnu brzinu internetske veze. Ako očitanja ne zadovoljavaju trenutne potrebe, možda ćete morati razmisliti o promjeni dobavljača.
Proračun propusnog opsega
Da bi se pronašla i izračunala propusnost komunikacijske linije, potrebno je koristiti Shannon-Hartleyjev teorem. Kaže: propusni opseg komunikacijskog kanala (linije) možete pronaći tako što izračunate međusobnu vezu između potencijalne propusnosti, kao i propusnosti komunikacijske linije. Formula za izračunavanje protoka je sljedeća:
I=Glog 2 (1+A s /A n).
U ovoj formuli svaki element ima svoje značenje:
- I- označava postavku maksimalne propusnosti.
- G- parametar propusnog opsega namijenjenog za prijenos signala.
- A s/ A n- odnos šuma i signala.
Shannon-Hartleyeva teorema sugerira da je za smanjenje vanjskog šuma ili povećanje jačine signala najbolje koristiti široki podatkovni kabel.
Metode prenosa signala
Do danas postoje tri glavna načina za prijenos signala između računala:
- Radio prenos.
- Prijenos podataka kablovskim putem.
- Prijenos podataka putem optičkih veza.
Svaka od ovih metoda ima individualne karakteristike komunikacijskih kanala, o čemu će biti riječi u nastavku.
Prednosti prijenosa informacija putem radio kanala uključuju: svestranost upotrebe, jednostavnost instalacije i konfiguracije takve opreme. U pravilu se za prijem i metodu koristi radio predajnik. To može biti modem za računar ili Wi-Fi adapter.
Nedostaci ovog načina prijenosa uključuju nestabilnu i relativno malu brzinu, veću ovisnost o prisutnosti radio tornjeva, kao i visoku cijenu korištenja (mobilni internet je gotovo dvostruko skuplji od „stacionarnog interneta“).
Prednosti prijenosa podataka u odnosu na kabel su: pouzdanost, jednostavnost rada i održavanja. Informacije se prenose pomoću električne struje. Relativno govoreći, struja pod određenim naponom kreće se od tačke A do tačke B. A kasnije se pretvara u informaciju. Žice savršeno podnose temperaturne promjene, savijanje i mehanička opterećenja. Nedostaci uključuju nestabilnu brzinu, kao i pogoršanje veze zbog kiše ili grmljavine.
Možda i najsavršeniji ovog trenutka Tehnologija za prenos podataka je upotreba optičkog kabla. Milioni sićušnih staklenih cijevi koriste se u dizajnu komunikacijskih kanala mreže komunikacijskih kanala. A signal koji se prenosi kroz njih je svjetlosni impuls. Kako je brzina svjetlosti nekoliko puta veća od brzine struje, ovu tehnologiju dozvoljeno nekoliko stotina puta da ubrza internet vezu.
Nedostaci uključuju krhkost optičkih kablova. Prvo, ne podnose mehanička oštećenja: slomljene cijevi ne mogu prenijeti svjetlosni signal kroz sebe, a nagle promjene temperature dovode do njihovog pucanja. Pa, povećana pozadina zračenja čini cijevi zamućenim - zbog toga se signal može pogoršati. Osim toga, optički kabel je teško popraviti ako se pokvari, pa ga morate potpuno promijeniti.
Navedeno sugerira da se vremenom komunikacioni kanali i mreže komunikacijskih kanala poboljšavaju, što dovodi do povećanja brzine prijenosa podataka.
Prosječna propusnost komunikacijskih linija
Iz navedenog možemo zaključiti da su komunikacioni kanali različiti po svojim svojstvima, što utiče na brzinu prenosa informacija. Kao što je ranije spomenuto, komunikacioni kanali mogu biti žičani, bežični i bazirani na upotrebi optičkih kablova. Poslednji tip kreiranja mreža za prenos podataka je najefikasniji. A njegova prosječna propusnost komunikacijskog kanala je 100 Mbps.
Šta je ritam? Kako se mjeri brzina prijenosa?
Brzina prijenosa je mjera brzine veze. Izračunato u bitovima, najmanjim jedinicama za pohranu informacija, za 1 sekundu. To je bilo svojstveno komunikacijskim kanalima u eri " rani razvoj» Internet: u to vrijeme tekstualni fajlovi su se uglavnom prenosili na globalnom webu.
Sada je osnovna mjerna jedinica 1 bajt. On je, pak, jednak 8 bita. Korisnici početnici vrlo često prave veliku grešku: brkaju kilobite i kilobajte. To izaziva zbunjenost kada kanal sa propusnim opsegom od 512 kbps ne ispunjava očekivanja i daje brzinu od samo 64 KB/s. Da ne biste bili zbunjeni, morate zapamtiti da ako se bitovi koriste za označavanje brzine, onda će unos biti napravljen bez skraćenica: bits / s, kbit / s, kbit / s ili kbps.
Faktori koji utiču na brzinu interneta
Kao što znate, konačna brzina interneta također ovisi o propusnosti komunikacijskog kanala. Takođe, na brzinu prenosa informacija utiču:
- Metode povezivanja.
Radio talasi, kablovi i kablovi sa optičkim vlaknima. O svojstvima, prednostima i nedostacima ovih metoda povezivanja raspravljalo se gore.
- Opterećenje servera.
Što je server zauzetiji, to sporije prima ili prenosi datoteke i signale.
- Eksterne smetnje.
Najjače smetnje utiču na vezu stvorenu radio talasima. Ovo je uzrokovano mobilnim telefonima, radio uređajima i drugim radio prijemnicima i predajnicima.
- Država mrežna oprema.
Naravno, načini povezivanja, stanje servera i prisutnost smetnji igraju važnu ulogu u pružanju brzog interneta. Međutim, čak i ako su gore navedeni pokazatelji normalni, a internet ima malu brzinu, onda je stvar skrivena u mrežnoj opremi računala. Moderna mrežne kartice sposoban da održi internet vezu brzinom do 100 Mbps. Ranije karte mogao da obezbedi maksimalnu propusnost od 30 i 50 Mbps, respektivno.
Kako povećati brzinu interneta?
Kao što je ranije spomenuto, propusni opseg komunikacijskog kanala ovisi o mnogim faktorima: načinu povezivanja, performansama servera, prisutnosti buke i smetnji, kao i stanju mrežne opreme. Da biste povećali brzinu veze u domaćem okruženju, možete zamijeniti mrežnu opremu naprednijom, kao i prijeći na drugi način povezivanja (od radio valova do kabela ili optičkih vlakana).
Konačno
Kao rezime, vrijedi reći da propusni opseg komunikacijskog kanala i brzina interneta nisu ista stvar. Da biste izračunali prvu vrijednost, morate koristiti Shannon-Hartleyev zakon. Prema njegovim riječima, šum se može smanjiti, kao i povećati jačina signala zamjenom kanala za prijenos širim.
Moguće je i povećanje brzine internetske veze. Ali to se provodi promjenom provajdera, promjenom načina povezivanja, poboljšanjem mrežne opreme, kao i ograđivanjem uređaja za prijenos i primanje informacija iz izvora koji uzrokuju smetnje.
Živimo u eri digitalnih tehnologija koje se brzo razvijaju. Teško je zamisliti današnju stvarnost bez toga personalni računari, laptop, tablet, pametni telefon i drugi elektronski uređaji koji ne rade izolovano jedni od drugih, već su ujedinjeni u lokalnu mrežu i povezani sa globalna mreža
Važna karakteristika svih ovih uređaja je širina pojasa mrežni adapter, koji određuje brzinu prijenosa podataka u lokalnoj ili širokoj mreži. Osim toga, bitne su karakteristike brzine kanala za prijenos informacija. IN elektronskih uređaja nove generacije, moguće je ne samo čitanje tekstualnih informacija bez kvarova i zamrzavanja, već i udobnu reprodukciju multimedijalne datoteke(slike i fotografije u visokoj rezoluciji, muzika, video, online igrice).
Kako se mjeri brzina prijenosa podataka?
Da biste odredili ovaj parametar, morate znati vrijeme za koje su podaci preneseni i količinu prenesenih informacija. Vremenom je sve jasno, ali kolika je količina informacija i kako se može izmjeriti?
U svim elektronskim uređajima, koji su u suštini računari, informacije koje se čuvaju, obrađuju i prenose su kodirane binarni sistem nule (nema signala) i jedinice (signal ima). Jedna nula ili jedna jedinica je jedan bit, 8 bitova je jedan bajt, 1024 bajta (dva na deseti stepen) je jedan kilobajt, 1024 kilobajta je jedan megabajt. Slijede gigabajti, terabajti i veće jedinice. Ove jedinice se obično koriste za određivanje količine informacija pohranjenih i obrađenih na bilo kojem određenom uređaju.
Količina informacija koja se prenosi s jednog uređaja na drugi mjeri se u kilobitima, megabitima, gigabitima. Jedan kilobit je hiljadu bita (1000/8 bajtova), jedan megabit je hiljadu kilobita (1000/8 megabajta) i tako dalje. Brzina kojom se podaci prenose obično je naznačena u količini informacija koje prolaze u jednoj sekundi (broj kilobita u sekundi, megabita u sekundi, gigabita u sekundi).
Brzina prenosa podataka telefonske linije
Trenutno se za povezivanje na globalnu mrežu putem telefonske linije, koja je prvobitno bila jedini kanal za povezivanje na Internet, uglavnom koristi modem. ADSL tehnologija. U stanju je pretvoriti analogne telefonske linije u objekte za prijenos podataka velike brzine. Internet veza dostiže brzinu od 6 megabita u sekundi, a maksimalna brzina prijenosa podataka preko telefonske linije prema drevnim tehnologijama nije prelazila 30 kilobita u sekundi.
Brzina prijenosa podataka u mobilnim mrežama
U mobilnim mrežama koriste se standardi 2g, 3g i 4g.
2g je došao zamijeniti 1g zbog potrebe za zamjenom analogni signal na digitalu ranih 90-ih. Na mobilnim telefonima koji podržavaju 2g postalo je moguće slanje grafičke informacije. Maksimalna brzina prijenosa podataka od 2g premašila je 14 kilobita u sekundi. U vezi sa pojavom mobilni internet stvorena je i mreža od 2,5g.
U Japanu je 2002. godine razvijena mreža treće generacije, ali masovna proizvodnja mobilni telefoni sa 3g podrškom je počelo mnogo kasnije. Maksimalna brzina prijenosa podataka preko 3g porasla je za redove veličine i dostigla 2 megabita u sekundi.
Vlasnici najnoviji pametni telefoni imaju priliku da u potpunosti iskoriste prednosti 4g mreže. Njegovo poboljšanje još uvijek traje. To će omogućiti ljudima da žive u malom naselja, slobodno pristupaju internetu i čine ga mnogo profitabilnijim od povezivanja sa stacionarnih uređaja. Maksimalna brzina prijenosa podataka od 4g je jednostavno ogromna - 1 gigabit u sekundi.
Istoj generaciji kao i 4g pripadaju lte mreže. Lte standard je prva, najranija verzija 4g. Posljedično, maksimalna brzina prijenosa podataka u lte je znatno niža na 150 megabita u sekundi.
Brzina prenosa podataka preko optičkog kabla
Prenos informacija preko optičkog kabla je daleko najbrži u kompjuterskim mrežama. Naučnici u Danskoj su 2014. godine postigli maksimalnu brzinu prenosa podataka preko optičkih vlakana od 43 terabita u sekundi.
Nekoliko mjeseci kasnije, naučnici iz SAD-a i Holandije pokazali su brzinu od 255 terabita u sekundi. Veličina je kolosalna, ali je daleko od granice. U 2020. planirano je dostizanje 1000 terabita u sekundi. Brzina prijenosa podataka preko optičkih vlakana je praktički neograničena.
Wi-Fi brzina preuzimanja
Wi-Fi je robna marka za bežičnu mrežu kompjuterske mreže, ujedinjen standardom IEEE 802.11, u kojem se informacije prenose preko radio kanala. Teoretski maksimalna brzina prijenosa wifi podaci je 300 megabita u sekundi, ali u stvarnosti najbolji modeli rutera, ne prelazi 100 megabita u sekundi.
Prednosti Wi-Fi-ja su mogućnost bežičnu vezu na Internet koristeći jedan ruter od nekoliko uređaja odjednom i nizak nivo radio-emisije, koji je za red veličine manji od mobiteli u trenutku njihove upotrebe.
Učitavanje...