เปิดบทเรียนเกี่ยวกับวิทยาการคอมพิวเตอร์
หัวข้อ: “การถ่ายโอนข้อมูล ความเร็วในการถ่ายโอนข้อมูล"
เป้าหมาย:
เกี่ยวกับการศึกษา:
แนะนำแนวคิดเกี่ยวกับแหล่งที่มา ผู้รับ และช่องทางการรับส่งข้อมูล
ความเร็วในการส่งข้อมูลและความจุของช่องสัญญาณ
การแก้ปัญหาเรื่องความเร็วในการถ่ายโอนข้อมูล
พัฒนาการ:
พัฒนาความสนใจทางปัญญา
การพัฒนาทักษะการทำงานเป็นกลุ่ม
การให้ความรู้:
การศึกษาความถูกต้องวินัยความเพียร
1. การทำซ้ำเนื้อหาที่ศึกษาก่อนหน้านี้
แนวคิดข้อมูล
ข้อมูล – โดยทั่วไป ชุดข้อมูลเกี่ยวกับเหตุการณ์ ปรากฏการณ์ วัตถุที่ได้รับอันเป็นผลมาจากการมีปฏิสัมพันธ์กับสภาพแวดล้อมภายนอก รูปแบบการนำเสนอข้อมูลเป็นข้อความ
ประเภทและคุณสมบัติของข้อมูล
ประเภทข้อมูลหลักตามรูปแบบการนำเสนอวิธีการเข้ารหัสและจัดเก็บข้อมูลซึ่งมีความสำคัญสูงสุดสำหรับวิทยาการคอมพิวเตอร์คือ:
กราฟิก;
เสียง;
ข้อความ;
ตัวเลข;
หน่วยวัดปริมาณข้อมูล
- 1 ไบต์ = 8 บิต
- 1 กิโลไบต์ = 1,024 ไบต์
- 1 เมกะไบต์ = 1,024 KB
- 1 กิกะไบต์ = 1024 เมกะไบต์
- 1 เทราไบต์ = 1024 GB
- 1 เพตาไบต์ = 1,024 TB
2. การแนะนำวัสดุใหม่
ข้อมูลทุกประเภทจะถูกเข้ารหัสตามลำดับของแรงกระตุ้นทางไฟฟ้า: มีแรงกระตุ้น (1) ไม่มีแรงกระตุ้น (0) นั่นคืออยู่ในลำดับของศูนย์และหนึ่ง การเข้ารหัสข้อมูลในคอมพิวเตอร์นี้เรียกว่าการเข้ารหัสแบบไบนารี ดังนั้นหากเป็นไปได้ที่จะจัดเก็บและประมวลผลแรงกระตุ้นเหล่านี้โดยใช้ อุปกรณ์คอมพิวเตอร์ซึ่งหมายความว่าสามารถโอนได้
ในการถ่ายโอนข้อมูลที่คุณต้องการ:
แหล่งข้อมูล– ระบบที่ใช้ส่งข้อมูล
ช่องทางการรับส่งข้อมูล– วิธีการส่งข้อมูล
ผู้รับข้อมูล– ระบบที่ได้รับข้อมูลที่จำเป็น
การแปลงข้อมูลเป็นสัญญาณที่สะดวกสำหรับการส่งผ่านสายสื่อสารนั้นดำเนินการโดยเครื่องส่งสัญญาณ
ในกระบวนการแปลงข้อมูลเป็นสัญญาณจะมีการเข้ารหัส ในความหมายกว้างๆ การเข้ารหัสคือการเปลี่ยนแปลงข้อมูลให้เป็นสัญญาณ ในแง่แคบ การเขียนโค้ดคือการแปลงข้อมูลให้เป็นการรวมสัญลักษณ์บางอย่างเข้าด้วยกัน ในกรณีของเรา ลำดับคือ 1 และ 0
ในด้านรับจะดำเนินการ การดำเนินการย้อนกลับถอดรหัสเช่น การกู้คืนข้อมูลที่ส่งตามสัญญาณที่ได้รับ
อุปกรณ์ถอดรหัส (ตัวถอดรหัส) จะแปลงสัญญาณที่ได้รับเป็นรูปแบบที่สะดวกสำหรับการรับรู้ของผู้รับ
คุณสมบัติที่สำคัญที่สุดอย่างหนึ่งของการส่งข้อมูลคือความเร็วของการส่งข้อมูลและความจุของช่องสัญญาณ
อัตราการถ่ายโอนข้อมูล- ความเร็วในการส่งหรือรับข้อมูลในรูปแบบไบนารี โดยทั่วไป ความเร็วในการถ่ายโอนข้อมูลจะวัดจากจำนวนบิตที่ถ่ายโอนในหนึ่งวินาที
หน่วยความเร็วขั้นต่ำการส่งข้อมูล – 1 บิตต่อวินาที (1 บิต/วินาที)
แบนด์วิธช่องทางการสื่อสาร- อัตราการถ่ายโอนข้อมูลสูงสุดจากต้นทางไปยังผู้รับ
ปริมาณทั้งสองวัดเป็นบิต/วินาที ซึ่งมักสับสนกับไบต์/วินาที และถูกส่งไปยังผู้ให้บริการการสื่อสาร (ผู้ให้บริการ) เนื่องจากความเร็วลดลงหรือความเร็วในการถ่ายโอนข้อมูลไม่ตรงกัน
การแก้ปัญหา
การแก้ปัญหาเรื่องความเร็วของการถ่ายโอนข้อมูลแทบจะเกิดขึ้นพร้อมกันกับการแก้ปัญหาเรื่องความเร็ว เวลา และระยะทาง
S คือขนาดของข้อมูลที่ส่ง
V คือความเร็วในการส่งข้อมูล
T – เวลาในการส่งข้อมูล
ดังนั้นสูตร: จึงใช้ได้เมื่อแก้ไขปัญหาเกี่ยวกับความเร็วในการส่งข้อมูล อย่างไรก็ตามควรจำไว้ว่าค่าการวัดทั้งหมดต้องตรงกัน (หากความเร็วเป็น KB/วินาที เวลาจะเป็นวินาที และขนาดเป็นกิโลไบต์)
ลองดูงานตัวอย่าง:
โมเด็มจะใช้เวลาประมาณกี่วินาทีในการส่งข้อความด้วยความเร็ว 28800 bps เพื่อส่งภาพสีขนาด 640 * 480 พิกเซล โดยที่สีของแต่ละพิกเซลจะถูกเข้ารหัสเป็น 3 ไบต์
สารละลาย:
กำหนดจำนวนพิกเซลในภาพ:
640*480= 307200 พิกเซล
เพราะ แต่ละพิกเซลถูกเข้ารหัส 3 ไบต์ มากำหนดปริมาณข้อมูลของรูปภาพกันดีกว่า:
307200 * 3 = 921600 ไบต์
โปรดทราบว่าอัตราการถ่ายโอนข้อมูลจะวัดเป็นบิต/วินาที และน้ำหนักข้อมูลของภาพจะวัดเป็นไบต์ มาแปลงความเร็วเป็นไบต์/วินาทีเพื่อให้คำนวณได้ง่าย:
28800: 8 = 3600 ไบต์/วินาที
เรากำหนดเวลาการส่งข้อความหากความเร็วคือ 3600 ไบต์/วินาที:
921600: 3600 = 256 วินาที
คำตอบ: ต้องใช้เวลา 256 วินาที
งาน:
อัตราการถ่ายโอนข้อมูลผ่านการเชื่อมต่อ ADSL คือ 64,000 bps ผ่าน การเชื่อมต่อนี้ถ่ายโอนไฟล์ขนาด 375 KB กำหนดเวลาถ่ายโอนไฟล์เป็นวินาที
โมเด็มจะใช้เวลาประมาณกี่วินาทีในการส่งข้อความด้วยความเร็ว 28,800 bps เพื่อส่งข้อความ 100 หน้าไปยัง 30 ซิงก์ ตัวละ 60 อักขระ โดยมีเงื่อนไขว่าอักขระแต่ละตัวจะต้องเข้ารหัสเป็นหนึ่งไบต์
ความเร็วในการถ่ายโอนข้อมูลผ่านการเชื่อมต่อโมเด็มคือ 56 Kbps ออกอากาศ ไฟล์ข้อความการเชื่อมต่อนี้ใช้เวลา 12 วินาที กำหนดจำนวนอักขระในข้อความที่ส่ง หากทราบว่าข้อความนั้นถูกนำเสนอในการเข้ารหัส UNICODE
โมเด็มส่งข้อมูลด้วยความเร็ว 56 Kbps การถ่ายโอนไฟล์ข้อความใช้เวลา 4.5 นาที กำหนดจำนวนหน้าของข้อความที่ส่งหากทราบว่ามีการนำเสนอในรูปแบบ Unicode และมีอักขระ 3,072 ตัวในหนึ่งหน้า
ความเร็วการถ่ายโอนข้อมูลเฉลี่ยโดยใช้โมเด็มคือ 36 Kbps โมเด็มจะใช้เวลากี่วินาทีในการส่งข้อความ 4 หน้าในการเข้ารหัส KOI8 โดยสมมติว่าแต่ละหน้ามีอักขระเฉลี่ย 2,304 ตัว
Scout Belov ต้องถ่ายทอดข้อความ: “สถานที่นัดพบไม่สามารถเปลี่ยนแปลงได้ ยูสทัส” ตัวค้นหาทิศทางจะกำหนดตำแหน่งของการส่งสัญญาณหากใช้เวลาอย่างน้อย 2 นาที คลื่นวิทยุลาดตระเวนควรส่งด้วยความเร็วเท่าใด (บิต/วินาที)
งาน:
เป็นที่ทราบกันว่าระยะเวลาของการเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตอย่างต่อเนื่องโดยใช้โมเด็มสำหรับ PBX บางตัวนั้นไม่เกิน 10 นาที กำหนด ขนาดสูงสุด(KB) ที่สามารถถ่ายโอนได้ระหว่างการเชื่อมต่อดังกล่าวหากโมเด็มส่งข้อมูลด้วยความเร็วเฉลี่ย 32 Kbps
กำหนดเวลาการเชื่อมต่อเป็นวินาที:
10 นาที * 60 = 600 วินาที
เรากำหนดขนาดไฟล์ที่โมเด็มส่งภายใน 600 วินาที:
600 วินาที * 32 Kbps = 19200 Kbps
แปลงเป็น Kbytes ตามเงื่อนไขของปัญหา:
19200 Kbps/8 = 2400 Kb.
คำตอบ: 2400 KB
7. ความเร็วในการถ่ายโอนข้อมูลผ่านการเชื่อมต่อ ADSL คือ 64000 bps ไฟล์ขนาด 375 KB จะถูกถ่ายโอนผ่านการเชื่อมต่อนี้ กำหนดเวลาถ่ายโอนไฟล์เป็นวินาที
แปลงขนาดไฟล์เป็นบิต:
375 KB * 8 * 1,024 = 3072000 บิต
กำหนดเวลาถ่ายโอนไฟล์เป็นวินาที:
3072000 บิต / 64000 บิต/วินาที = 48 วินาที
คำตอบ: 48 วินาที
8. จะใช้เวลากี่วินาทีในการส่งข้อความที่ความเร็ว 28,800 บิต/วินาที โมเด็มจึงจะส่งข้อความ 100 หน้าเป็น 30 บรรทัด บรรทัดละ 60 อักขระ โดยมีเงื่อนไขว่าอักขระแต่ละตัวต้องเข้ารหัสหนึ่งไบต์
กำหนดจำนวนอักขระในข้อความหนึ่งหน้า:
30 บรรทัด * 60 ตัวอักษร = 1800 ตัวอักษร
เรากำหนดปริมาณข้อมูลของข้อความทั้งหมด โดยมีเงื่อนไขว่าหนึ่งอักขระ = 1 ไบต์
1800 ตัวอักษร * 100 หน้า = 180000 ไบต์ = 1440000 บิต
กำหนดเวลาการส่งข้อความ:
1440000 บิต / 28800 บิต/วินาที = 50 วินาที
คำตอบ: 50 วินาที
9. ความเร็วในการถ่ายโอนข้อมูลผ่านการเชื่อมต่อโมเด็มคือ 56 Kbps การถ่ายโอนไฟล์ข้อความผ่านการเชื่อมต่อนี้ใช้เวลา 12 วินาที กำหนดจำนวนอักขระในข้อความที่ส่ง หากทราบว่าข้อความนั้นถูกนำเสนอในการเข้ารหัส UNICODE
เรากำหนดปริมาณข้อมูลของข้อความที่ส่ง:
56 Kbps * 12 วินาที = 672 Kbps
แปลงเป็นไบต์:
672 Kbit * 1024/8 = 86016 ไบต์
เนื่องจากเมื่อใช้การเข้ารหัส Unicode อักขระหนึ่งตัวจะถูกเข้ารหัสเป็น 2 ไบต์ เราจะพบจำนวนอักขระ:
86,016 ไบต์/2 = 43,008 อักขระ
คำตอบ: 43,008 ตัวอักษร
10. โมเด็มส่งข้อมูลด้วยความเร็ว 56 Kbps การถ่ายโอนไฟล์ข้อความใช้เวลา 4.5 นาที กำหนดจำนวนหน้าของข้อความที่ส่งหากทราบว่ามีการนำเสนอในรูปแบบ Unicode และมีอักขระ 3,072 ตัวในหนึ่งหน้า
การแปลงนาทีเป็นวินาที:
4.5 นาที = 4*60+30=270 วินาที
กำหนดขนาดของไฟล์ที่ถ่ายโอน:
270 วินาที * 56 Kbps = 15120 Kbps = 1935360 ไบต์
ข้อความหนึ่งหน้าประกอบด้วยอักขระ 3,072 ตัว * 2 ไบต์ = ข้อมูล 6144 ไบต์
กำหนดจำนวนหน้าในข้อความ:
1935360 ไบต์/6144 ไบต์ = 315 หน้า
คำตอบ: 315 หน้า
11. ความเร็วเฉลี่ยในการถ่ายโอนข้อมูลโดยใช้โมเด็มคือ
36 กิโลบิตต่อวินาที โมเด็มจะใช้เวลากี่วินาทีในการส่งข้อความ 4 หน้าในการเข้ารหัส KOI8 โดยสมมติว่าแต่ละหน้ามีอักขระเฉลี่ย 2,304 ตัว
ในการเข้ารหัส KOI-8 อักขระแต่ละตัวจะถูกเข้ารหัสเป็นหนึ่งไบต์
การกำหนดระดับเสียงของข้อความ:
4 หน้า* 2304 อักขระ = 9216 อักขระ = 9216 ไบต์ = 9216*8/1024 = 72 Kbits
กำหนดเวลาการโอน:
72 Kbps/36 Kbps = 2 วินาที
คำตอบ: 2 วินาที
12. Scout Belov ต้องส่งข้อความ: “สถานที่นัดพบไม่สามารถเปลี่ยนแปลงได้ ยูสทัส” ตัวค้นหาทิศทางจะกำหนดตำแหน่งของการส่งสัญญาณหากใช้เวลาอย่างน้อย 2 นาที คลื่นวิทยุลาดตระเวนควรส่งด้วยความเร็วเท่าใด (บิต/วินาที)
เรากำหนดปริมาณข้อมูลของข้อความ: “สถานที่นัดพบไม่สามารถเปลี่ยนแปลงได้ ยูสทัส” – มีอักขระ 37 ตัว ซึ่งเท่ากับ 37 ไบต์ = 296 บิต
เวลาในการถ่ายโอนต้องน้อยกว่า 2 นาทีหรือ 120 วินาที
ในกรณีนี้ ความเร็วในการส่งข้อมูลจะต้องมากกว่า 296 บิต/120 วินาที = 2.5 บิต/วินาที ปัดเศษและรับ
3 บิต/วินาที
คำตอบ: 3 bps
เรียกว่าจำนวนข้อมูลที่ส่งผ่านช่องสัญญาณต่อหน่วยเวลา ความเร็วในการถ่ายโอนข้อมูล.
ความเร็วของการส่งข้อมูลผ่านช่องทางการสื่อสารประมาณโดยจำนวนบิตของข้อมูลที่ส่งไปยังผู้รับภายในหนึ่งวินาที ( บิต/วินาที).
โปรดทราบว่าในขั้นตอนแรกของการพัฒนาโทรคมนาคม การเปลี่ยนแปลงพารามิเตอร์ข้อมูลของสัญญาณพาหะแต่ละครั้งจะทำให้ผู้รับได้รับข้อมูลหนึ่งบิตและความเร็วในการส่งประมาณที่ ก้น(ตัวอย่างเช่น ใช้ในการประมาณความเร็วในการส่งข้อมูลของโทรเลข ซึ่งสัญญาณ "พื้นฐาน" แต่ละตัวจะส่งข้อมูลหนึ่งบิต) วันนี้ความเร็วการส่งข้อมูลประมาณที่ บิต/วินาทีเนื่องจากทุกการเปลี่ยนแปลงในพารามิเตอร์ข้อมูลของสัญญาณ วิธีการที่ทันสมัยการส่งข้อมูลสามารถส่งข้อมูลได้หลายบิต
ถ้ามาจากแหล่ง ในถ่ายทอดผ่านช่องทางการสื่อสาร สสัญลักษณ์ต่อหน่วยเวลา และปริมาณข้อมูลเฉลี่ยต่อสัญลักษณ์คือ HB)แล้วอัตราการส่งข้อมูล: C = s H(B)
เมื่อไร สัญญาณดิจิตอล(ขึ้นอยู่กับความสามารถในการสวมใส่ได้และความเป็นอิสระ) เอนโทรปีสูงสุดสำหรับแหล่งกำเนิด ในโดยจำนวนอักขระของตัวอักษร m ถูกกำหนดโดยสูตร H(B) max = log 2 m
เรียกว่าความเร็วการถ่ายโอนข้อมูลสูงสุดที่เป็นไปได้ ปริมาณงานช่องทางการสื่อสาร มันถูกกำหนดโดยขนาด
G= C สูงสุด = s บันทึก 2 ม.
ตัวแปรของสูตรปริมาณงานขึ้นอยู่กับอนุกรม ลักษณะทางกายภาพสายสื่อสาร กำลังแหล่งข้อความ และสัญญาณรบกวนในช่องสัญญาณสื่อสาร
แบนด์วิธถูกกำหนดไม่เพียงแต่โดยลักษณะทางกายภาพของตัวกลางนำไฟฟ้า (สายเคเบิลแบบสมดุล โคแอกเซียล หรือไฟเบอร์ออปติก คู่บิดฯลฯ) แต่ยังรวมถึงสเปกตรัมของสัญญาณที่ส่งด้วย ลักษณะทางกายภาพที่สำคัญที่สุดของสายการสื่อสาร ได้แก่ การลดทอนและแบนด์วิธ
โดยปกติแล้วพารามิเตอร์สายการสื่อสารจะได้รับการประเมินโดยสัมพันธ์กับสัญญาณไซน์ซอยด์ หากเราใช้สัญญาณไซน์ของความถี่และแอมพลิจูดคงที่กับปลายด้านหนึ่งของสายสื่อสาร (ซึ่งไม่มีแอมพลิฟายเออร์) จากนั้นที่ปลายอีกด้านหนึ่งเราจะรับสัญญาณที่อ่อนลงเช่น มีแอมพลิจูดที่เล็กกว่า
การลดทอนแสดงลักษณะการลดลงของแอมพลิจูดหรือกำลังของสัญญาณเมื่อสัญญาณของความถี่หรือช่วงความถี่ที่แน่นอนผ่านสายสื่อสาร สำหรับสายเคเบิลมีหน่วยวัดเป็นเดซิเบลต่อเมตรและคำนวณโดยใช้สูตร:
A=10 lg 10 P ออก / P ใน
โดยที่ P out และ P in คือกำลังสัญญาณที่อินพุตและเอาต์พุตของสาย 1 ม. ตามลำดับ
การลดทอนขึ้นอยู่กับความถี่ของสัญญาณ ในรูป รูปที่ 1.13 แสดงรูปร่างทั่วไปของคุณลักษณะแอมพลิจูด-ความถี่ ซึ่งแสดงลักษณะการลดทอนของสัญญาณความถี่ต่างๆ ยิ่งโมดูลัสการลดทอนต่ำลง สายการสื่อสารก็จะยิ่งดีขึ้น (ลอการิทึมของตัวเลขที่น้อยกว่า 1 จะเป็นจำนวนลบเสมอ)
การลดทอน - พารามิเตอร์ที่สำคัญที่สุดสำหรับสายสื่อสารในเครือข่ายคอมพิวเตอร์และมาตรฐานกำหนดค่าลดทอนมาตรฐานสำหรับ หลากหลายชนิดสายเคเบิลที่ใช้ในการวาง เครือข่ายคอมพิวเตอร์- ดังนั้นสายเคเบิลคู่บิดเกลียวประเภท 5 สำหรับการเดินสายภายในจะต้องมีการลดทอนไม่น้อยกว่า -23.6 dB และหมวด 6 - ไม่น้อยกว่า 20.6 ที่ความถี่ 100 MHz โดยมีความยาวสาย 100 ม สำหรับสายไฟเบอร์ออปติก : 0.15 ถึง 3 dB ต่อ 1,000 ม.
แบนด์วิธ– พิสัยความถี่ต่อเนื่อง ซึ่งแต่ละช่วงมีอัตราส่วนของแอมพลิจูดของสัญญาณด้านออกต่อแอมพลิจูดของสัญญาณด้านเข้าไม่น้อยกว่าค่าที่กำหนด บ่อยครั้งที่อัตราส่วนนี้มีค่าเท่ากับ 0.5 (ดูรูปที่ 1.13) วัดเป็นเฮิรตซ์ (Hz) ความแตกต่างระหว่างความถี่สุดขั้วของช่วงที่เรียกว่า แบนด์วิธ.
จริงๆ แล้ว, แบนด์วิธคือช่วงความถี่ที่ใช้โดยช่องสัญญาณสื่อสารที่กำหนดในการส่งสัญญาณ สำหรับการคำนวณต่างๆ สิ่งสำคัญคือต้องทราบค่าความถี่สูงสุดจากย่านความถี่ที่กำหนด (n m) เนื่องจากนี่คือสิ่งที่กำหนด ความเร็วที่เป็นไปได้การส่งข้อมูลผ่านช่องทาง
ตัวส่งสัญญาณที่ส่งสัญญาณไปยังสายสื่อสาร (เช่น อะแดปเตอร์หรือโมเด็ม) มีลักษณะเฉพาะ พลัง- ระดับพลังงานสัญญาณถูกกำหนดเป็นเดซิเบลต่อ 1 mW โดยใช้สูตร (หน่วยพลังงานนี้แสดงด้วย dBm):
p=10 logP (dBm) โดยที่ P คือกำลังมีหน่วยเป็น mW
ลักษณะสำคัญของสายสื่อสารแบบใช้สาย (เช่น สำหรับสายโคแอกเชียล) คือ ความต้านทานลักษณะเฉพาะ- นี่คือความต้านทานรวม (เชิงซ้อน) ที่พบโดยสายเคเบิลที่แพร่กระจายผ่านสายเคเบิล คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าความถี่ที่แน่นอน วัดเป็นโอห์ม เพื่อลดการลดทอน อิมพีแดนซ์ของคลื่นเอาท์พุตของเครื่องส่งจะต้องเท่ากับอิมพีแดนซ์ของคลื่นของสายสื่อสารโดยประมาณ
รูปที่.1.13. แอมพลิจูด- การตอบสนองความถี่ช่องทางการสื่อสาร
เป็นที่ทราบกันดีว่าสามารถรับสัญญาณรูปร่างใดก็ได้โดยการรวมสัญญาณไซน์ซอยด์หลายสัญญาณที่มีความถี่และแอมพลิจูดต่างกัน ชุดความถี่ที่ต้องนำมารวมกันเพื่อให้ได้สัญญาณที่กำหนดเรียกว่าสเปกตรัมของสัญญาณ หากความถี่บางความถี่จากสเปกตรัมถูกลดทอนลงอย่างมาก สิ่งนี้จะสะท้อนให้เห็นในรูปของสัญญาณ แน่นอนว่าคุณภาพของการส่งสัญญาณขึ้นอยู่กับแบนด์วิธเป็นอย่างมาก ดังนั้นตามมาตรฐานการส่งสัญญาณคุณภาพสูง การสนทนาทางโทรศัพท์สายสื่อสารจะต้องมีแบนด์วิธอย่างน้อย 3400 Hz
มีความสัมพันธ์ระหว่างแบนด์วิธและปริมาณงานสูงสุดซึ่งกำหนดโดย K. Shannon:
G =F บันทึก 2 (1 + P c /P w) บิต/วินาที โดยที่
G - แบนด์วิดท์สูงสุด, F - แบนด์วิดท์ในหน่วย Hz, P s - กำลังสัญญาณ, P sh - กำลังสัญญาณรบกวน
การกำหนดความแรงของสัญญาณและสัญญาณรบกวนถือเป็นงานที่ค่อนข้างยาก อย่างไรก็ตาม มีอีกสูตรหนึ่งที่ Nyquist ได้รับสำหรับคดีนี้ สัญญาณที่ไม่ต่อเนื่องซึ่งสามารถใช้ได้เมื่อทราบจำนวนสถานะของพารามิเตอร์ข้อมูล:
G =2 F บันทึก 2 M (บิต/วินาที)
โดยที่ F คือแบนด์วิธในหน่วย Hz, M คือจำนวนสถานะที่เป็นไปได้ของพารามิเตอร์ข้อมูล จากสูตรนี้จะตามมาว่าเมื่อ M = 2 (เช่น เมื่อการเปลี่ยนแปลงแต่ละครั้งในพารามิเตอร์สัญญาณมีข้อมูลหนึ่งบิต) ปริมาณงานจะเท่ากับสองเท่าของแบนด์วิดท์
เมื่อสัญญาณรบกวน (เสียงรบกวน) ส่งผลต่อสัญลักษณ์ที่ส่ง สัญญาณบางส่วนอาจผิดเพี้ยนไป จากนั้นเมื่อคำนึงถึงสูตรเอนโทรปีที่กำหนดไว้ก่อนหน้านี้จำนวนข้อมูลที่ได้รับและปริมาณงานของช่องทางการสื่อสารจะลดลง
สำหรับกรณีการส่งสัญลักษณ์ดิจิทัลที่เป็นไปได้เท่ากันและความน่าจะเป็นของการแทนที่เท่ากันเมื่อส่งค่า 1(0) ถึงเท็จ 0(1) ปริมาณงานสูงสุดคือ C max = s×=s× โดยที่ P osh คือความน่าจะเป็น ของข้อผิดพลาด
กราฟที่แสดงรูปร่างของการพึ่งพาอัตราส่วน C max /s (เช่นจำนวนข้อมูลที่ส่งต่อสัญลักษณ์) บน P osh แสดงในรูปที่ 1.14
รูปที่.1.14. การพึ่งพาปริมาณงานกับข้อผิดพลาดในช่องทางการสื่อสาร
ข้อมูลทุกประเภทจะถูกเข้ารหัสตามลำดับของแรงกระตุ้นทางไฟฟ้า: มีแรงกระตุ้น (1) ไม่มีแรงกระตุ้น (0) นั่นคืออยู่ในลำดับของศูนย์และหนึ่ง การเข้ารหัสข้อมูลในคอมพิวเตอร์นี้เรียกว่าการเข้ารหัสแบบไบนารี และลำดับตรรกะของศูนย์และลำดับเรียกว่าภาษาเครื่อง
ตัวเลขเหล่านี้ถือได้ว่าเป็นสถานะ (เหตุการณ์) ที่น่าจะเป็นไปได้เท่ากันสองสถานะ เมื่อเขียนเลขฐานสอง จะมีการใช้ตัวเลือกหนึ่งในสองสถานะที่เป็นไปได้ (หนึ่งในสองหลัก) และดังนั้นจึงมีข้อมูลจำนวนเท่ากับ 1 บิต
แม้แต่หน่วยวัดปริมาณข้อมูลบิต (บิต) ก็มีชื่อมาจากวลีภาษาอังกฤษ เลขฐานสอง นั่นคือเลขฐานสอง
สิ่งสำคัญคือแต่ละหลักของรหัสไบนารี่ของเครื่องจะต้องมีข้อมูลขนาด 1 บิต ดังนั้นตัวเลขสองตัวนำข้อมูล 2 บิต ตัวเลขสามหลักนำข้อมูล 3 บิต เป็นต้น จำนวนข้อมูลเป็นบิตเท่ากับจำนวนหลักในรหัสเครื่องไบนารี
การถ่ายโอนข้อมูลในระบบสารสนเทศ
ระบบประกอบด้วยผู้ส่งข้อมูล สายสื่อสาร และผู้รับข้อมูล ข้อความจะต้องถูกแปลงเป็นสัญญาณก่อนเพื่อที่จะส่งไปยังที่อยู่ที่เหมาะสม สัญญาณคือปริมาณทางกายภาพที่เปลี่ยนแปลงซึ่งแสดงข้อความ สัญญาณ– ตัวพาวัตถุของข้อความ กล่าวคือ ปริมาณทางกายภาพที่เปลี่ยนแปลง ซึ่งรับประกันการส่งข้อมูลผ่านสายสื่อสาร สื่อทางกายภาพที่สัญญาณถูกส่งจากเครื่องส่งไปยังเครื่องรับเรียกว่าสายสื่อสาร
สัญญาณไฟฟ้า แม่เหล็กไฟฟ้า แสง เครื่องกล เสียง และอัลตราโซนิค ถูกนำมาใช้ในเทคโนโลยีสมัยใหม่ ในการส่งข้อความจำเป็นต้องยอมรับผู้ให้บริการที่สามารถกระจายไปตามสายสื่อสารที่ใช้ในระบบได้อย่างมีประสิทธิภาพ
การแปลงข้อความเป็นสัญญาณที่สะดวกสำหรับการส่งผ่านสายสื่อสารนั้นดำเนินการโดยเครื่องส่งสัญญาณ
ในกระบวนการแปลงข้อความแยกเป็นสัญญาณ ข้อความจะถูกเข้ารหัส ในความหมายกว้างๆ การเข้ารหัสคือการเปลี่ยนข้อความให้เป็นสัญญาณ ในแง่แคบ การเข้ารหัสคือการแสดงข้อความแยกกันโดยสัญญาณในรูปแบบของการผสมสัญลักษณ์บางอย่าง อุปกรณ์ที่ทำการเข้ารหัสเรียกว่าตัวเข้ารหัส
ระหว่างการส่งสัญญาณ สัญญาณอาจถูกรบกวน การรบกวนหมายถึงการรบกวนหรืออิทธิพลภายนอกใด ๆ ที่รบกวน (การรบกวนบรรยากาศ, อิทธิพลของแหล่งสัญญาณภายนอก) รวมถึงการบิดเบือนของสัญญาณในตัวอุปกรณ์เอง (การรบกวนของฮาร์ดแวร์) ทำให้เกิดการเบี่ยงเบนแบบสุ่มของข้อความที่ได้รับ (สัญญาณ) จากสัญญาณที่ส่ง หนึ่ง.
ในด้านรับจะดำเนินการถอดรหัสแบบย้อนกลับเช่น การกู้คืนข้อความที่ส่งตามสัญญาณที่ได้รับ
อุปกรณ์การตัดสินใจซึ่งวางอยู่หลังเครื่องรับจะประมวลผลสัญญาณที่ได้รับเพื่อดึงข้อมูลจากสัญญาณนั้นให้สมบูรณ์ที่สุด
อุปกรณ์ถอดรหัส (ตัวถอดรหัส) จะแปลงสัญญาณที่ได้รับเป็นรูปแบบที่สะดวกสำหรับการรับรู้ของผู้รับ
ชุดของวิธีการที่มุ่งหมายในการส่งสัญญาณเรียกว่าช่องทางการสื่อสาร สายสื่อสารเดียวกันสามารถใช้เพื่อส่งสัญญาณระหว่างแหล่งต่างๆ และตัวรับสัญญาณ กล่าวคือ สายสื่อสารสามารถให้บริการได้หลายช่องสัญญาณ
เมื่อสังเคราะห์ระบบการส่งข้อมูลจำเป็นต้องแก้ไขปัญหาหลักสองประการที่เกี่ยวข้องกับการส่งข้อความ:
มั่นใจได้ถึงภูมิคุ้มกันทางเสียงของการส่งข้อความ
รับประกันการส่งข้อความที่มีประสิทธิภาพสูง
ภูมิคุ้มกันเสียงหมายถึงความสามารถของข้อมูลในการต้านทาน ผลกระทบที่เป็นอันตรายการรบกวน ภายใต้เงื่อนไขเหล่านี้ ได้แก่ สำหรับการรบกวนที่กำหนด ภูมิคุ้มกันทางเสียงจะกำหนดความแม่นยำของการส่งข้อมูล ความจงรักภักดีเป็นที่เข้าใจกันว่าเป็นการวัดการปฏิบัติตามข้อความที่ได้รับ (สัญญาณ) กับข้อความที่ส่ง (สัญญาณ)
ประสิทธิภาพของระบบการส่งข้อมูลหมายถึงความสามารถของระบบในการรับประกันการส่งข้อมูลตามจำนวนที่กำหนดในวิธีที่ประหยัดที่สุด ประสิทธิภาพแสดงถึงความสามารถของระบบในการรับรองการส่งข้อมูลตามจำนวนที่กำหนดโดยใช้พลังงานสัญญาณ เวลา และแบนด์วิธความถี่น้อยที่สุด
ทฤษฎีสารสนเทศกำหนดเกณฑ์ในการประเมินภูมิคุ้มกันทางเสียงและประสิทธิภาพ ระบบข้อมูลและยังระบุวิธีทั่วไปในการเพิ่มภูมิคุ้มกันและประสิทธิภาพทางเสียง
อัตรารับส่งข้อมูลคือความเร็วที่ข้อมูลในรูปแบบไบนารี่ถูกส่งหรือรับ โดยทั่วไป ความเร็วในการถ่ายโอนข้อมูลจะวัดจากจำนวนบิตที่ถ่ายโอนในหนึ่งวินาที
บิตต่อวินาทีเป็นหน่วยของความเร็วในการส่งข้อมูลเท่ากับจำนวนบิตไบนารี่ที่ส่งโดยช่องทางการสื่อสารใน 1 วินาที โดยคำนึงถึงข้อมูลที่เป็นประโยชน์และข้อมูลบริการ
ความจุของช่องสัญญาณสื่อสารคือความเร็วสูงสุดของการส่งข้อมูลจากต้นทางไปยังผู้รับ
ตัวอักษรต่อวินาทีเป็นหน่วยวัดอัตราการส่งข้อมูล (เท่านั้น) ที่เป็นประโยชน์
ย้ายไปยังหน่วยวัดที่ใหญ่ขึ้น
ไม่มีข้อจำกัดในเรื่องกำลังสูงสุดของตัวอักษร แต่มีตัวอักษรที่ถือว่าเพียงพอ (ในปัจจุบัน) สำหรับการทำงานกับข้อมูลทั้งสำหรับมนุษย์และสำหรับ อุปกรณ์ทางเทคนิค- ประกอบด้วย: ตัวอักษรละติน, ตัวอักษรของภาษาของประเทศ, ตัวเลข, อักขระพิเศษ - รวมประมาณ 200 ตัวอักษร จากตารางข้างต้น เราสามารถสรุปได้ว่าข้อมูล 7 บิตไม่เพียงพอ ต้องใช้ 8 บิตในการเข้ารหัสอักขระใดๆ ของตัวอักษรดังกล่าว 256 = 28 8 บิตจะมีขนาด 1 ไบต์ นั่นคือ 1 ไบต์ใช้สำหรับเข้ารหัสอักขระตัวอักษรคอมพิวเตอร์ การขยายหน่วยการวัดข้อมูลคล้ายกับที่ใช้ในฟิสิกส์ - ใช้คำนำหน้า "กิโล", "เมกะ", "กิกะ" ควรจำไว้ว่าฐานไม่ใช่ 10 แต่เป็น 2
1 KB (กิโลไบต์) = 210 ไบต์ = 1,024 ไบต์
1 MB (เมกะไบต์) = 210 KB = 220 ไบต์ เป็นต้น
ความสามารถในการประเมินปริมาณข้อมูลในข้อความจะช่วยกำหนดความเร็วของการไหลของข้อมูลผ่านช่องทางการสื่อสาร ความเร็วสูงสุดของการส่งข้อมูลผ่านช่องทางการสื่อสารเรียกว่าแบนด์วิธของช่องทางการสื่อสาร วิธีการสื่อสารที่ทันสมัยที่สุดในปัจจุบันคือใยแก้วนำแสง ข้อมูลจะถูกส่งในรูปแบบของพัลส์แสงที่ส่งโดยตัวปล่อยเลเซอร์ วิธีการสื่อสารเหล่านี้มีภูมิคุ้มกันสัญญาณรบกวนสูงและปริมาณงานมากกว่า 100 Mbit/s
ด้วยความก้าวหน้าทางเทคโนโลยี ความสามารถของอินเทอร์เน็ตก็ขยายออกไปเช่นกัน อย่างไรก็ตาม เพื่อให้ผู้ใช้สามารถใช้ประโยชน์จากสิ่งเหล่านี้ได้อย่างเต็มที่ จำเป็นต้องมีการเชื่อมต่อที่เสถียรและความเร็วสูง ประการแรก ขึ้นอยู่กับปริมาณงานของช่องทางการสื่อสาร ดังนั้นจึงจำเป็นต้องค้นหาวิธีวัดความเร็วการถ่ายโอนข้อมูลและปัจจัยที่มีอิทธิพลต่อความเร็วดังกล่าว
ความจุของช่องทางการสื่อสารคืออะไร?
เพื่อทำความคุ้นเคยและเข้าใจคำศัพท์ใหม่ คุณจำเป็นต้องรู้ว่าช่องทางการสื่อสารคืออะไร ถ้าเราคุยกัน ในภาษาง่ายๆช่องทางการสื่อสารคืออุปกรณ์และวิธีการส่งผ่านข้อมูลในระยะไกล ตัวอย่างเช่น การสื่อสารระหว่างคอมพิวเตอร์ดำเนินการโดยใช้เครือข่ายใยแก้วนำแสงและเคเบิล นอกจากนี้ วิธีการสื่อสารทั่วไปคือผ่านช่องสัญญาณวิทยุ (คอมพิวเตอร์ที่เชื่อมต่อกับโมเด็มหรือเครือข่าย Wi-Fi)
แบนด์วิธคือความเร็วสูงสุดของการส่งข้อมูลในหน่วยเวลาหนึ่งๆ
โดยทั่วไป หน่วยต่อไปนี้ใช้เพื่อระบุปริมาณงาน:
การวัดแบนด์วิธ
การวัดปริมาณงานเป็นการดำเนินการที่ค่อนข้างสำคัญ ดำเนินการเพื่อค้นหาความเร็วที่แน่นอนของการเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตของคุณ การวัดสามารถทำได้โดยใช้ขั้นตอนต่อไปนี้:
- วิธีที่ง่ายที่สุดคือการดาวน์โหลดไฟล์ขนาดใหญ่และส่งไปที่อีกด้านหนึ่ง ข้อเสียคือไม่สามารถระบุความแม่นยำของการวัดได้
- นอกจากนี้ คุณสามารถใช้ทรัพยากร speedtest.net ได้ บริการนี้ช่วยให้คุณวัดความกว้างของช่องอินเทอร์เน็ต "นำ" ไปยังเซิร์ฟเวอร์ อย่างไรก็ตาม วิธีการนี้ไม่เหมาะสำหรับการวัดแบบองค์รวมเช่นกัน โดยบริการจะให้ข้อมูลเกี่ยวกับสายทั้งหมดไปยังเซิร์ฟเวอร์ และไม่เกี่ยวกับช่องทางการสื่อสารเฉพาะ นอกจากนี้ วัตถุที่กำลังวัดไม่สามารถเข้าถึงอินเทอร์เน็ตทั่วโลกได้
- ทางออกที่ดีที่สุดสำหรับการวัดคือ Iperf ยูทิลิตี้ไคลเอนต์-เซิร์ฟเวอร์ ช่วยให้คุณสามารถวัดเวลาและจำนวนข้อมูลที่ถ่ายโอนได้ หลังจากการดำเนินการเสร็จสิ้น โปรแกรมจะจัดทำรายงานให้กับผู้ใช้
ด้วยวิธีการข้างต้น คุณสามารถวัดความเร็วที่แท้จริงของการเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตของคุณได้โดยไม่มีปัญหาใด ๆ หากค่าที่อ่านได้ไม่ตรงกับความต้องการในปัจจุบันของคุณ คุณอาจต้องพิจารณาเปลี่ยนผู้ให้บริการ
การคำนวณแบนด์วิธ
ในการค้นหาและคำนวณความจุของสายสื่อสาร จำเป็นต้องใช้ทฤษฎีบทแชนนอน-ฮาร์ตลีย์ ข้อความระบุว่า: คุณสามารถค้นหาปริมาณงานของช่องทางการสื่อสาร (สาย) ได้โดยการคำนวณความสัมพันธ์ร่วมกันระหว่างปริมาณงานที่เป็นไปได้ รวมถึงแบนด์วิดท์ของสายการสื่อสาร สูตรการคำนวณปริมาณงานมีดังนี้:
I=Glog 2 (1+A s /A n)
ในสูตรนี้ แต่ละองค์ประกอบมีความหมายของตัวเอง:
- ฉัน- หมายถึงพารามิเตอร์ปริมาณงานสูงสุด
- ช- พารามิเตอร์ของแบนด์วิธที่มีไว้สำหรับการส่งสัญญาณ
- เช่น/ หนึ่ง- อัตราส่วนสัญญาณรบกวนต่อสัญญาณ
ทฤษฎีบทแชนนอน-ฮาร์ตลีย์แนะนำว่าเพื่อลดเสียงรบกวนจากภายนอกหรือเพิ่มความแรงของสัญญาณ ควรใช้สายเคเบิลขนาดกว้างในการรับส่งข้อมูล
วิธีการส่งสัญญาณ
ปัจจุบันมีสามวิธีหลักในการส่งสัญญาณระหว่างคอมพิวเตอร์:
- การส่งสัญญาณผ่านเครือข่ายวิทยุ
- การส่งข้อมูลผ่านสายเคเบิล
- การส่งข้อมูลผ่านการเชื่อมต่อใยแก้วนำแสง
แต่ละวิธีเหล่านี้มีลักษณะเฉพาะของช่องทางการสื่อสารซึ่งจะกล่าวถึงด้านล่าง
ข้อดีของการส่งข้อมูลผ่านช่องสัญญาณวิทยุ ได้แก่ ความหลากหลายในการใช้งาน ความง่ายในการติดตั้ง และการกำหนดค่าของอุปกรณ์ดังกล่าว ตามกฎแล้วเครื่องส่งวิทยุจะใช้ในการรับและวิธีการ อาจเป็นโมเด็มสำหรับคอมพิวเตอร์หรืออะแดปเตอร์ Wi-Fi
ข้อเสียของวิธีการส่งสัญญาณนี้ ได้แก่ ความเร็วที่ไม่เสถียรและค่อนข้างต่ำ การพึ่งพาเสาวิทยุสูง รวมถึงต้นทุนการใช้งานที่สูง (อินเทอร์เน็ตบนมือถือมีราคาแพงกว่าอินเทอร์เน็ตแบบ "คงที่" เกือบสองเท่า)
ข้อดีของการส่งข้อมูลผ่านสายเคเบิลคือ: ความน่าเชื่อถือ ความสะดวกในการใช้งาน และการบำรุงรักษา ข้อมูลถูกส่งผ่านกระแสไฟฟ้า ในทางกลับกัน กระแสไฟฟ้าที่แรงดันไฟฟ้าหนึ่งจะเคลื่อนที่จากจุด A ไปยังจุด B โดย A จะถูกแปลงเป็นข้อมูลในภายหลัง สายไฟสามารถทนต่อการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ การดัดงอ และความเค้นเชิงกลได้เป็นอย่างดี ข้อเสียได้แก่ ความเร็วที่ไม่เสถียร รวมถึงการเชื่อมต่อที่ลดลงเนื่องจากฝนหรือพายุฝนฟ้าคะนอง
บางทีอาจจะสมบูรณ์แบบที่สุด ช่วงเวลานี้เทคโนโลยีการส่งข้อมูลคือการใช้สายเคเบิลใยแก้วนำแสง หลอดแก้วเล็กๆ หลายล้านหลอดถูกนำมาใช้ในการออกแบบช่องสัญญาณสื่อสารของเครือข่ายช่องสัญญาณสื่อสาร และสัญญาณที่ส่งผ่านนั้นเป็นพัลส์แสง เนื่องจากความเร็วแสงสูงกว่าความเร็วกระแสหลายเท่า เทคโนโลยีนี้อนุญาตให้เพิ่มความเร็วการเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตได้หลายร้อยครั้ง
ข้อเสีย ได้แก่ ความเปราะบางของสายไฟเบอร์ออปติก ประการแรก ไม่สามารถทนต่อความเสียหายทางกลได้: ท่อที่แตกหักไม่สามารถส่งสัญญาณแสงผ่านตัวมันเองได้ และการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างฉับพลันทำให้เกิดการแตกร้าว การแผ่รังสีพื้นหลังที่เพิ่มขึ้นทำให้หลอดขุ่น - ด้วยเหตุนี้สัญญาณจึงอาจลดลง นอกจากนี้สายไฟเบอร์ออปติกหากขาดจะซ่อมแซมได้ยากจึงต้องเปลี่ยนใหม่ทั้งหมด
ข้อมูลข้างต้นแสดงให้เห็นว่าเมื่อเวลาผ่านไป ช่องทางการสื่อสารและเครือข่ายช่องทางการสื่อสารได้รับการปรับปรุง ซึ่งส่งผลให้อัตราการถ่ายโอนข้อมูลเพิ่มขึ้น
ความจุเฉลี่ยของสายสื่อสาร
จากที่กล่าวข้างต้นเราสามารถสรุปได้ว่าช่องทางการสื่อสารมีคุณสมบัติแตกต่างกันซึ่งส่งผลต่อความเร็วในการถ่ายโอนข้อมูล ตามที่กล่าวไว้ข้างต้น ช่องทางการสื่อสารอาจเป็นแบบมีสาย ไร้สาย หรือขึ้นอยู่กับการใช้สายเคเบิลใยแก้วนำแสง การสร้างเครือข่ายข้อมูลประเภทสุดท้ายมีประสิทธิภาพมากที่สุด และความจุช่องทางการสื่อสารโดยเฉลี่ยคือ 100 Mbit/s
จังหวะคืออะไร? อัตราบิตวัดได้อย่างไร?
อัตราบิตคือการวัดความเร็วการเชื่อมต่อ คำนวณเป็นบิต ซึ่งเป็นหน่วยจัดเก็บข้อมูลที่เล็กที่สุด ต่อ 1 วินาที มีอยู่ในช่องทางการสื่อสารในยุคที่ “ การพัฒนาในช่วงต้น» อินเทอร์เน็ต: ในขณะนั้น ไฟล์ข้อความส่วนใหญ่ถูกส่งผ่านเว็บทั่วโลก
ปัจจุบันหน่วยวัดพื้นฐานคือ 1 ไบต์ ในทางกลับกันจะเท่ากับ 8 บิต ผู้ใช้ระดับเริ่มต้นมักทำผิดพลาดร้ายแรง: พวกเขาสับสนระหว่างกิโลบิตและกิโลไบต์ นี่คือจุดที่ความสับสนเกิดขึ้นเมื่อช่องที่มีแบนด์วิดท์ 512 kbps ไม่เป็นไปตามความคาดหวังและสร้างความเร็วเพียง 64 KB/s เพื่อหลีกเลี่ยงความสับสน คุณต้องจำไว้ว่าหากใช้บิตเพื่อระบุความเร็ว รายการจะถูกสร้างขึ้นโดยไม่มีตัวย่อ: bit/s, kbit/s, kbit/s หรือ kbps
ปัจจัยที่ส่งผลต่อความเร็วอินเทอร์เน็ต
ดังที่คุณทราบ ความเร็วสุดท้ายของอินเทอร์เน็ตขึ้นอยู่กับแบนด์วิธของช่องทางการสื่อสาร ความเร็วของการถ่ายโอนข้อมูลยังได้รับผลกระทบจาก:
- วิธีการเชื่อมต่อ
คลื่นวิทยุ เคเบิล และเคเบิลใยแก้วนำแสง คุณสมบัติ ข้อดี และข้อเสียของวิธีการเชื่อมต่อเหล่านี้ได้ถูกกล่าวถึงข้างต้น
- โหลดเซิร์ฟเวอร์
ยิ่งเซิร์ฟเวอร์มีงานยุ่งมากเท่าใด เซิร์ฟเวอร์ก็จะยิ่งรับหรือส่งไฟล์และสัญญาณช้าลงเท่านั้น
- การรบกวนจากภายนอก
การรบกวนมีผลกระทบมากที่สุดต่อการเชื่อมต่อที่สร้างขึ้นโดยใช้คลื่นวิทยุ สาเหตุนี้มีสาเหตุมาจากโทรศัพท์มือถือ วิทยุ และเครื่องรับและส่งสัญญาณวิทยุอื่นๆ
- สถานะ อุปกรณ์เครือข่าย.
แน่นอนว่าวิธีการเชื่อมต่อ สถานะของเซิร์ฟเวอร์ และการรบกวนมีบทบาทสำคัญในการรับประกันอินเทอร์เน็ตความเร็วสูง อย่างไรก็ตาม แม้ว่าสัญญาณข้างต้นจะเป็นเรื่องปกติและความเร็วอินเทอร์เน็ตต่ำ แต่ปัญหาก็ยังซ่อนอยู่ในอุปกรณ์เครือข่ายของคอมพิวเตอร์ ทันสมัย การ์ดเครือข่ายสามารถรักษาการเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตด้วยความเร็วสูงถึง 100 Mbit ต่อวินาที การ์ดเมื่อก่อนสามารถให้ปริมาณงานสูงสุด 30 และ 50 Mbit ต่อวินาที ตามลำดับ
จะเพิ่มความเร็วอินเทอร์เน็ตได้อย่างไร?
ตามที่กล่าวไว้ข้างต้น ปริมาณงานของช่องทางการสื่อสารขึ้นอยู่กับหลายปัจจัย: วิธีการเชื่อมต่อ ประสิทธิภาพของเซิร์ฟเวอร์ การมีอยู่ของสัญญาณรบกวนและการรบกวน รวมถึงสภาพของอุปกรณ์เครือข่าย หากต้องการเพิ่มความเร็วในการเชื่อมต่อที่บ้าน คุณสามารถเปลี่ยนอุปกรณ์เครือข่ายด้วยอุปกรณ์ขั้นสูงกว่าได้ รวมทั้งเปลี่ยนเป็นวิธีการเชื่อมต่ออื่น (จากคลื่นวิทยุไปจนถึงเคเบิลหรือไฟเบอร์ออปติก)
ในที่สุด
โดยสรุป ควรจะบอกว่าแบนด์วิธของช่องทางการสื่อสารและความเร็วอินเทอร์เน็ตไม่เหมือนกัน ในการคำนวณปริมาณแรก จำเป็นต้องใช้กฎแชนนอน-ฮาร์ตลีย์ ตามที่เขาพูดสามารถลดเสียงรบกวนได้และความแรงของสัญญาณเพิ่มขึ้นโดยการเปลี่ยนช่องส่งสัญญาณให้กว้างขึ้น
การเพิ่มความเร็วของการเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตของคุณก็เป็นไปได้เช่นกัน แต่ดำเนินการโดยการเปลี่ยนผู้ให้บริการ เปลี่ยนวิธีการเชื่อมต่อ ปรับปรุงอุปกรณ์เครือข่าย รวมถึงปกป้องอุปกรณ์ในการส่งและรับข้อมูลจากแหล่งที่ทำให้เกิดการรบกวน
เราอยู่ในยุคของเทคโนโลยีดิจิทัลที่พัฒนาอย่างรวดเร็ว เป็นเรื่องยากอยู่แล้วที่จะจินตนาการถึงความเป็นจริงสมัยใหม่โดยปราศจาก คอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลแล็ปท็อป แท็บเล็ต สมาร์ทโฟน และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อื่นๆ ที่ไม่ได้ทำงานแยกจากกัน แต่รวมเข้ากับเครือข่ายท้องถิ่นและเชื่อมต่อกับ เครือข่ายทั่วโลก
ลักษณะสำคัญของอุปกรณ์เหล่านี้คือปริมาณงาน อะแดปเตอร์เครือข่ายซึ่งกำหนดอัตราการถ่ายโอนข้อมูลในเครือข่ายท้องถิ่นหรือทั่วโลก นอกจากนี้ลักษณะความเร็วของช่องทางการส่งข้อมูลก็มีความสำคัญเช่นกัน ใน อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์รุ่นใหม่ไม่เพียงแต่จะเป็นไปได้ในการอ่านข้อมูลข้อความโดยไม่มีข้อผิดพลาดและค้าง แต่ยังเล่นได้อย่างสะดวกสบายอีกด้วย ไฟล์มัลติมีเดีย(รูปภาพและรูปถ่ายที่มีความละเอียดสูง เพลง วิดีโอ เกมออนไลน์)
ความเร็วในการถ่ายโอนข้อมูลวัดได้อย่างไร?
ในการกำหนดพารามิเตอร์นี้ คุณจำเป็นต้องทราบเวลาที่ข้อมูลถูกส่งและจำนวนข้อมูลที่ส่ง เมื่อเวลาผ่านไป ทุกอย่างก็ชัดเจน แต่ข้อมูลมีปริมาณเท่าใด และจะวัดได้อย่างไร
ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทั้งหมด ซึ่งโดยพื้นฐานแล้วคือคอมพิวเตอร์ ข้อมูลที่จัดเก็บ ประมวลผล และส่งผ่านจะถูกเข้ารหัส ระบบไบนารี่ศูนย์ (ไม่มีสัญญาณ) และค่า (มีสัญญาณ) หนึ่งศูนย์หรือหนึ่งคือหนึ่งบิต 8 บิตคือหนึ่งไบต์ 1,024 ไบต์ (สองยกกำลังสิบ) คือหนึ่งกิโลไบต์ 1,024 กิโลไบต์คือหนึ่งเมกะไบต์ ถัดมาเป็นกิกะไบต์ เทราไบต์ และหน่วยวัดที่ใหญ่กว่า โดยปกติหน่วยเหล่านี้ใช้เพื่อกำหนดจำนวนข้อมูลที่จัดเก็บและประมวลผลบนอุปกรณ์เฉพาะใดๆ
ปริมาณข้อมูลที่ส่งจากอุปกรณ์หนึ่งไปยังอีกเครื่องหนึ่งมีหน่วยวัดเป็นกิโลบิต เมกะบิต และกิกะบิต หนึ่งกิโลบิตคือหนึ่งพันบิต (1,000/8 ไบต์) หนึ่งเมกะบิตคือหนึ่งพันกิโลบิต (1,000/8 เมกะไบต์) และอื่นๆ ความเร็วในการส่งข้อมูลมักจะระบุด้วยจำนวนข้อมูลที่ส่งในหนึ่งวินาที (กิโลบิตต่อวินาที เมกะบิตต่อวินาที กิกะบิตต่อวินาที)
ความเร็วในการถ่ายโอนข้อมูลสายโทรศัพท์
ในปัจจุบันเพื่อเชื่อมต่อกับเครือข่ายทั่วโลกผ่านสายโทรศัพท์ซึ่งเดิมเป็นช่องทางเดียวในการเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ต มีการใช้โมเด็มเป็นส่วนใหญ่ เทคโนโลยี ADSL- สามารถเปลี่ยนสายโทรศัพท์แบบอะนาล็อกให้เป็นสื่อการรับส่งข้อมูลความเร็วสูงได้ การเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตมีความเร็วถึง 6 เมกะบิตต่อวินาทีและความเร็วการถ่ายโอนข้อมูลสูงสุดผ่านสายโทรศัพท์โดยใช้เทคโนโลยีโบราณไม่เกิน 30 กิโลบิตต่อวินาที
ความเร็วการถ่ายโอนข้อมูลในเครือข่ายมือถือ
มาตรฐาน 2g, 3g และ 4g ใช้ในเครือข่ายมือถือ
2g เข้ามาแทนที่ 1g เนื่องจากจำเป็นต้องเปลี่ยนจากสัญญาณแอนะล็อกเป็นสัญญาณดิจิทัลในช่วงต้นทศวรรษที่ 90 บนโทรศัพท์มือถือที่รองรับ 2g ก็สามารถส่งได้ ข้อมูลกราฟิก- อัตราการถ่ายโอนข้อมูลสูงสุด 2g เกิน 14 กิโลบิตต่อวินาที เนื่องจากการเกิดขึ้น อินเทอร์เน็ตบนมือถือมีการสร้างเครือข่าย 2.5g ด้วย
ในปี 2002 เครือข่ายรุ่นที่สามได้รับการพัฒนาในญี่ปุ่น แต่มีการผลิตจำนวนมาก โทรศัพท์มือถือด้วยการรองรับ 3g เริ่มขึ้นในเวลาต่อมามาก ความเร็วการถ่ายโอนข้อมูลสูงสุดบน 3g เพิ่มขึ้นตามลำดับความสำคัญและสูงถึง 2 เมกะบิตต่อวินาที
ผู้ถือ สมาร์ทโฟนรุ่นล่าสุดมีโอกาสใช้ประโยชน์จากสิทธิประโยชน์ทั้งหมดของเครือข่าย 4g การปรับปรุงยังคงดำเนินต่อไป มันจะทำให้ผู้คนที่อาศัยอยู่ในขนาดเล็ก พื้นที่ที่มีประชากรเข้าถึงอินเทอร์เน็ตได้อย่างอิสระและสร้างผลกำไรมากกว่าการเชื่อมต่อจากอุปกรณ์ที่อยู่กับที่ ความเร็วการถ่ายโอนข้อมูลสูงสุด 4g นั้นมหาศาลมาก - 1 กิกะบิตต่อวินาที
เครือข่าย LTE เป็นรุ่นเดียวกันกับ 4g มาตรฐาน LTE เป็น 4G เวอร์ชันแรกสุด ดังนั้นอัตราการถ่ายโอนข้อมูลสูงสุดใน lte จึงลดลงอย่างมากและอยู่ที่ 150 เมกะบิตต่อวินาที
อัตราข้อมูลไฟเบอร์ออปติก
การส่งข้อมูลผ่านสายเคเบิลใยแก้วนำแสงถือเป็นวิธีที่เร็วที่สุดในเครือข่ายคอมพิวเตอร์ ในปี 2014 นักวิทยาศาสตร์ในเดนมาร์กได้รับอัตราการถ่ายโอนข้อมูลใยแก้วนำแสงสูงสุดที่ 43 เทราบิตต่อวินาที
ไม่กี่เดือนต่อมา นักวิทยาศาสตร์จากสหรัฐอเมริกาและเนเธอร์แลนด์สาธิตความเร็ว 255 เทราบิตต่อวินาที ขนาดนั้นใหญ่โต แต่ก็อยู่ไกลจากขีดจำกัด ในปี 2020 มีการวางแผนที่จะเข้าถึง 1,000 เทราบิตต่อวินาที ความเร็วในการถ่ายโอนข้อมูลผ่านใยแก้วนำแสงนั้นแทบไม่มีขีดจำกัด
ความเร็วในการดาวน์โหลด Wi-Fi
Wi-Fi เป็นชื่อแบรนด์ของระบบไร้สาย เครือข่ายคอมพิวเตอร์รวมกันตามมาตรฐาน IEEE 802.11 ซึ่งข้อมูลจะถูกส่งผ่านช่องสัญญาณวิทยุ ความเร็วการถ่ายโอนสูงสุดตามทฤษฎี ข้อมูลไร้สายคือ 300 เมกะบิตต่อวินาที แต่ในความเป็นจริง โมเดลที่ดีที่สุดสำหรับเราเตอร์จะต้องไม่เกิน 100 เมกะบิตต่อวินาที
ข้อดีของ Wi-Fi คือความสามารถ การเชื่อมต่อแบบไร้สายไปยังอินเทอร์เน็ตโดยใช้เราเตอร์ตัวเดียวสำหรับอุปกรณ์หลายเครื่องในคราวเดียวและมีการปล่อยคลื่นวิทยุในระดับต่ำซึ่งเป็นลำดับความสำคัญที่น้อยกว่า โทรศัพท์มือถือในเวลาที่ใช้งาน
กำลังโหลด...