Tõsine huvi teema vastu Interneti-ühenduse kiirus toimub tavaliselt pärast või ajaveebi nende käigus See on tingitud vajadusest välja selgitada ja reeglina suurendada saidi laadimiskiirust, mis sõltub muuhulgas suurel määral ka sellest. Interneti kiirus. Selles artiklis käsitleme lühidalt, mida saabuvad kiirus, väljumiskiirus, ja mis kõige tähtsam, tegeleme andmeedastuskiiruse ühikud, mille mõiste on paljude algajate kasutajate jaoks väga ebamäärane. Lisaks tutvustame lihtsat Interneti-ühenduse kiiruse mõõtmise meetodid levinumate võrguteenuste kaudu.

Mis see on? Interneti-ühenduse kiirus? Interneti-ühenduse kiirus viitab ajaühikus edastatava teabe hulgale. Eristama sissetulev kiirus (kviitungi kiirus)– andmete edastamise kiirus Internetist meie arvutisse; väljuv kiirus (edastuskiirus)– andmete edastamise kiirus meie arvutist Internetti.

Interneti kiiruse mõõtmise põhiühikud

Edastatava teabe hulga põhimõõtühik on bit(natuke). Võetakse ajaühik teiseks. See tähendab, et mõõdetakse edastuskiirust bit/sek. Tavaliselt tegutsevad nad üksustena “kilobitti sekundis” (Kbps), “megabitti sekundis” (Mbps), “gigabitti sekundis” (Gbps).

1 Gbps = 1000 Mbps = 1 000 000 Kbps = 1 000 000 000 bps.

Inglise keeles saab andmetöötluses kasutatav infoedastuskiiruse mõõtmise põhiühik - bitti sekundis ehk bps bitti sekundis või bps.

Kilobitti sekundis ja enamikul juhtudel megabitti sekundis (Kbit/s; Kb/s; Kb/s; Kbps, Mbit/s; Mb/s; Mb/s; Mbps - täht "b" väike) kasutatakse Interneti-teenuse pakkujate tehnilistes kirjeldustes ja teenuste osutamise lepingutes meie tariifiplaan. Tavaliselt nimetatakse seda pakkuja lubatud kiirust reklaamitud kiiruseks.

Niisiis, kogus edastatavat teavet mõõdetakse bitti Edastatud või arvuti kõvakettal asuva faili suurust mõõdetakse baiti(kilobaiti, megabaiti, gigabaiti). Bait on ka infokoguse ühik. Üks bait võrdub kaheksa bitiga (1 bait = 8 bitti).

Et oleks lihtsam aru saada erinevus biti ja baidi vahel, võib öelda teiste sõnadega. Teavet võrgus edastatakse bittide kaupa, Seetõttu mõõdetakse edastuskiirust bitti sekundis. Helitugevus mõõdetakse samu salvestatud andmeid baitides. Sellepärast teatud mahu pumpamise kiirus mõõdetuna baiti sekundis.

Paljud kasutavad failiedastuskiirust kasutajaprogrammid(allalaadimisprogrammid, Interneti-brauserid, failimajutusteenused) mõõdetakse Kilobaiti, megabaiti, gigabaiti sekundis.

Ehk siis internetiga ühenduse loomisel näitavad tariifiplaanid andmeedastuskiirust megabittides sekundis. Ja failide Internetist allalaadimisel näidatakse kiirust megabaitides sekundis.

1 GB = 1024 MB = 1 048 576 KB = 1 073 741 824 baiti;

1 MB = 1024 KB;

1 KB = 1024 baiti.

Inglise keeles on infoedastuse kiiruse mõõtmise põhiühikuks bait sekundis ehk Byte/s will be bait sekundis või Bait/s.

Kilobaite sekundis nimetatakse KB/s, KB/s, KB/s või KBps.

Megabaiti sekundis – MB/s, MB/s, MB/s või MBps.

Kilobaite ja megabaite sekundis kirjutatakse alati tähisega suur täht "B" nii ladina transkriptsioonis kui ka vene kirjapildis: MB/s, MB/s, MB/s, MBps.

Kuidas teha kindlaks, mitu megabitti on megabaidis ja vastupidi?!

1 MB/s = 8 Mbit/s.

Näiteks kui brauseri kuvatav andmeedastuskiirus on 2 MB/s (2 Megabaiti sekundis), siis Megabitites on see kaheksa korda suurem - 16 Mbit/s (16 Megabitti sekundis).

16 megabitti sekundis = 16/8 = 2,0 megabaiti sekundis.

See tähendab, et kiiruse väärtuse saamiseks "megabaiti sekundis" peate jagama väärtuse "megabitti sekundis" kaheksaga ja vastupidi.

Lisaks andmeedastuskiirusele on oluline mõõdetav parameeter meie arvuti reaktsiooniaeg, tähistatud Ping. Teisisõnu, ping on aeg, mis kulub meie arvutil saadetud päringule vastamiseks. Mida madalam on ping, seda lühem on näiteks Interneti-lehe avamiseks kuluv ooteaeg. On selge, et Mida madalam on ping, seda parem. Pingi mõõtmisel määratakse aeg, mis kulub paketi liikumiseks online-mõõtmisteenuse serverist meie arvutisse ja tagasi.

Interneti-ühenduse kiiruse määramine

Sest kiiruse määramine Interneti-ühenduse loomiseks on mitu meetodit. Mõned on täpsemad, teised vähem täpsed. Meie puhul arvan, et praktiliste vajaduste jaoks piisab, kui kasutada mõnda kõige levinumat ja hästi tõestatud võrguteenused. Peaaegu kõik need sisaldavad lisaks Interneti-kiiruse kontrollimisele palju muid funktsioone, sealhulgas meie asukoht, pakkuja, meie arvuti reaktsiooniaeg (ping) jne.

Soovi korral saate palju katsetada, võrrelda erinevate teenuste mõõtmistulemusi ja valida endale meelepärased. Näiteks olen rahul selliste teenustega nagu kuulus Yandexi Internetomeeter, ja veel kaks - KIIRUS.IO jaKIIRUSTEST.NET.

Interneti-kiiruse mõõtmise leht Yandexi Internetomeetris avaneb aadressil ipinf.ru/speedtest.php(pilt 1). Mõõtmise täpsuse suurendamiseks valige kaardil oma asukoht märgiga ja klõpsake hiire vasaku nupuga. Mõõtmisprotsess algab. Mõõdetud tulemused sissetulevad (lae alla) Ja väljaminev (Laadi üles) kiirused kajastuvad hüpiktabelis ja vasakpoolses paneelis.

Joonis 1. Interneti-kiiruse mõõtmise leht Yandexi Interneti-mõõturis

Teenused SPEED.IO ja SPEEDTEST.NET, mille puhul on mõõtmisprotsess animeeritud autoga sarnasel armatuurlaual (joonised 2, 3), on lihtsalt meeldiv kasutada.

Joonis 2. Interneti-ühenduse kiiruse mõõtmine SPEED.IO teenuses

Joonis 3. Interneti-ühenduse kiiruse mõõtmine teenuses SPEEDTEST.NET

Ülaltoodud teenuste kasutamine on intuitiivne ega põhjusta tavaliselt raskusi. Jällegi määratakse sissetuleva (allalaadimise), väljamineva (üleslaadimise) kiirus, ping . Speed.io mõõdab hetke interneti kiirust meile lähimasse ettevõtte serverisse.

Lisaks saad SPEEDTEST.NET teenuses testida võrgu kvaliteeti, võrrelda oma varasemaid mõõtmistulemusi praegustega, teada saada teiste kasutajate tulemusi ning võrrelda oma tulemusi pakkuja poolt lubatud kiirusega.

Lisaks ülaltoodule kasutatakse laialdaselt järgmisi teenuseid:C.Y.- PR. com, KIIRUS. YOIP

Informaatika avatud tund

Teema: “Info edastamine. Teabe edastamise kiirus"

Eesmärgid:

Hariduslik:

tutvustada allika, vastuvõtja ja teabeedastuskanali mõisteid.

teabe edastamise kiirus ja kanali läbilaskevõime;

teabeedastuskiirusega seotud probleemide lahendamine

Arenguline:

arendada kognitiivset huvi,

rühmatöö oskuste arendamine,

Harivad:

täpsuse, distsipliini, visaduse kasvatamine.

1. Varem õpitud materjali kordamine

Teabe kontseptsioon

Teave - üldiselt teabe kogum mis tahes sündmuste, nähtuste, objektide kohta, mis on saadud väliskeskkonnaga suhtlemise tulemusena. Teabe esitamise vorm on sõnum.

Teabe liigid ja omadused

Peamised teabetüübid vastavalt selle esitusvormile, selle kodeerimise ja salvestamise meetoditele, mis on arvutiteaduse jaoks kõige olulisemad, on:

graafiline;

heli;

tekst;

numbriline;

Teabehulga mõõtmise ühikud

- 1 bait = 8 bitti,
- 1 kilobait = 1024 baiti,
- 1 megabait = 1024 KB,
- 1 gigabait = 1024 MB,
- 1 terabait = 1024 GB,
- 1 petabait = 1024 TB.

2. Uue materjali tutvustamine

Igat tüüpi teave on kodeeritud elektriimpulsside jadas: impulss on (1), impulss puudub (0), see tähendab nullide ja ühtede jadas. Sellist teabe kodeerimist arvutis nimetatakse binaarseks kodeerimiseks. Seega, kui neid impulsse saab arvutiseadmete abil salvestada ja töödelda, saab neid edastada.

Teabe edastamiseks vajate:

Teabeallikas– süsteem, millest teavet edastatakse.

Teabe edastamise kanal– teabe edastamise meetod.

Teabe vastuvõtja– vajalikku teavet hankiv süsteem.

Teabe teisendamise signaalideks, mis on mugavad sideliini läbimiseks, teostab saatja.

Teabe signaaliks teisendamise protsessis see kodeeritakse. Kodeerimine on laiemas mõttes teabe muutmine signaaliks. Kitsas tähenduses on kodeerimine teabe muutmine teatud sümbolite kombinatsiooniks. Meie puhul on jada 1 ja 0.

Vastuvõtupoolel tehakse pöörddekodeerimise operatsioon, st. edastatud teabe taastamine vastuvõetud signaali põhjal.

Dekodeerimisseade (dekooder) teisendab vastuvõetud signaali vastuvõtjale mugavaks tajumiseks.

Infoedastuse üks olulisemaid omadusi on info edastamise kiirus ja kanali läbilaskevõime.

Andmeedastuskiirus- kahendvormingus teabe edastamise või vastuvõtmise kiirus. Tavaliselt mõõdetakse andmeedastuskiirust ühes sekundis edastatud bittide arvuga.

Minimaalse kiiruse ühik infoedastus – 1 bitt sekundis (1 bit/s)

Sidekanali võimsus- maksimaalne andmeedastuskiirus allikast vastuvõtjale.

Mõlemat suurust mõõdetakse bittides/sekis, mida sageli aetakse segi baitidega/sek ning mis on adresseeritud sideteenuse pakkujatele (pakkujatele) kiiruse halvenemise või infoedastuskiiruse mittevastavuse tõttu.

1. Probleemi lahendamine

Infoedastuskiirusega seotud ülesannete lahendamine langeb peaaegu täielikult kokku kiiruse, aja ja vahemaa probleemide lahendamisega.

S – edastatava info suurus

V – info edastamise kiirus

T – info edastamise aeg

Seetõttu kehtivad valemid: teabe edastamise kiirusega seotud ülesannete lahendamisel. Siiski tuleb meeles pidada, et kõik mõõteväärtused peavad ühtima. (kui kiirus on KB/sek, siis on aeg sekundites ja suurus on kilobaitides)

Vaatame ülesande näidet:

Mitu sekundit kulub kiirusel 28800 bps sõnumit edastaval modemil 640 * 480 pikslilise värvipildi edastamiseks, eeldusel, et iga piksli värv on kodeeritud 3 baiti.

Lahendus:

Määrame pildi pikslite arvu:

640*480 = 307200 pikslit

Sest Iga piksel on kodeeritud 3 baidiga, määrame pildi teabemahu:

307200 * 3 = 921600 baiti

Pange tähele, et teabe edastuskiirust mõõdetakse bittides sekundis ja pildi teabe kaalu mõõdetakse baitides. Arvutamise hõlbustamiseks teisendame kiiruse baitideks sekundis:

28800: 8 = 3600 baiti/s

Määrame sõnumi edastamise aja, kui kiirus on 3600 baiti/sek:

921600: 3600 = 256 sek

Vastus: vaja 256 sekundit

Ülesanded:

Andmeedastuskiirus ADSL-ühenduse kaudu on 64 000 bps. Selle ühenduse kaudu edastatakse 375 KB suurune fail. Määrake failiedastusaeg sekundites.

Mitu sekundit kulub modemil, mis edastab sõnumi kiirusega 28800 bps, et edastada 100 lehekülge teksti 30-sse 60-märgilisesse lahtrisse, eeldusel, et iga märk on kodeeritud ühe baidina.

Andmeedastuskiirus modemiühenduse kaudu on 56 Kbps. Tekstifaili edastamine selle ühenduse kaudu võttis aega 12 sekundit. Määrake, mitu tähemärki edastatav tekst sisaldas, kui on teada, et see esitati UNICODE-kodeeringus.

Modem edastab andmeid kiirusega 56 Kbps. Tekstifaili edastamine võttis aega 4,5 minutit. Määrake, mitu lehekülge edastatud tekst sisaldas, kui on teada, et see esitati Unicode'is ja ühel lehel on 3072 tähemärki.

Keskmine andmeedastuskiirus modemit kasutades on 36 Kbps. Mitu sekundit kulub modemil 4 lehekülje KOI8 kodeeringus teksti edastamiseks, eeldades, et igal lehel on keskmiselt 2304 tähemärki?

Skaut Belov peab edastama sõnumi: “Kohtumiskohta ei saa muuta. Eustace." Suunaotsija määrab ülekande asukoha, kui see kestab vähemalt 2 minutit. Millise kiirusega (bit/s) tuleks edastada luureradiogramm?

Ülesanded:

Teadaolevalt ei ületa pideva Interneti-ühenduse kestus mõne PBX-i puhul modemit kasutades 10 minutit. Määrake maksimaalne failisuurus (KB), mida saab sellise ühenduse ajal edastada, kui modem edastab teavet keskmise kiirusega 32 Kbps.

Määrake ühenduse aeg sekundites:

10 min * 60 = 600 sek.

Määrame modemi edastatud faili suuruse 600 sekundiga:

600 s * 32 Kbps = 19200 Kbps

Teisendage kilobaitideks vastavalt probleemi tingimustele:

19200 Kbps/8 = 2400 Kb.

Vastus: 2400 KB

7. Andmeedastuskiirus ADSL-ühenduse kaudu on 64000 bps. Selle ühenduse kaudu edastatakse 375 KB suurune fail. Määrake failiedastusaeg sekundites.

Teisenda faili suurus bittideks:

375 KB * 8 * 1024 = 3072000 bitti

Määrake failiedastusaeg sekundites:

3072000 bitti / 64000 bitti/s = 48 sek.

Vastus: 48 sek

8. Mitu sekundit kulub modemil, mis edastab sõnumi kiirusega 28800 bitti/sek, et edastada 100 lehekülge teksti 30 reale, millest igaüks koosneb 60 tähemärgist, eeldusel, et iga märk on kodeeritud ühe baidiga.

Määrake märkide arv ühel tekstileheküljel:

30 rida * 60 tähemärki = 1800 tähemärki.

Määrame kogu teksti teabemahu tingimusel, et üks märk = 1 bait.

1800 tähemärki * 100 lehekülge = 180 000 baiti = 1440 000 bitti

Määrake sõnumi edastamise aeg:

1440000 bitti / 28800 bitti/s = 50 sek.

Vastus: 50 sek

9. Andmeedastuskiirus modemiühenduse kaudu on 56 Kbps. Tekstifaili edastamine selle ühenduse kaudu võttis aega 12 sekundit. Määrake, mitu tähemärki edastatav tekst sisaldas, kui on teada, et see esitati UNICODE-kodeeringus.

Määrame edastatud teksti teabemahu:

56 kbit/s * 12 s = 672 kbit/s

Teisenda baitideks:

672 kbit * 1024/8 = 86016 baiti

Kuna Unicode-kodeeringu kasutamisel kodeeritakse üks märk 2 baiti, leiame märkide arvu:

86016 baiti/2 = 43008 tähemärki

Vastus: 43008 tähemärki

10. Modem edastab andmeid kiirusega 56 Kbps. Tekstifaili edastamine võttis aega 4,5 minutit. Määrake, mitu lehekülge edastatud tekst sisaldas, kui on teada, et see esitati Unicode'is ja ühel lehel on 3072 tähemärki.

Minutite teisendamine sekunditeks:

4,5 min = 4*60+30=270 sek.

Määrake ülekantud faili suurus:

270 sek * 56 kbit/s = 15120 kbit/s = 1935360 baiti

Üks lehekülg teksti sisaldab 3072 tähemärki * 2 baiti = 6144 baiti teavet.

Määrake tekstis lehekülgede arv:

1935360 baiti / 6144 baiti = 315 lehekülge

Vastus: 315 lehekülge

11. Keskmine andmeedastuskiirus modemit kasutades on

36 Kbps. Mitu sekundit kulub modemil 4 lehekülje KOI8 kodeeringus teksti edastamiseks, eeldades, et igal lehel on keskmiselt 2304 tähemärki?

KOI-8 kodeeringus kodeeritakse iga märk ühe baidina.

Sõnumi mahu määramine:

4 lehekülge* 2304 tähemärki = 9216 tähemärki = 9216 baiti = 9216*8/1024 = 72 kbit.

Määrake ülekande aeg:

72 Kbps/36 Kbps = 2 sek

Vastus: 2 sek

12. Skaut Belov peab edastama sõnumi: “Kohtumiskohta ei saa muuta. Eustace." Suunaotsija määrab ülekande asukoha, kui see kestab vähemalt 2 minutit. Millise kiirusega (bit/s) tuleks edastada luureradiogramm?

Määrame sõnumi infomahu: “Kohtumiskohta muuta ei saa. Eustace." – sisaldab 37 tähemärki, see tähendab 37 baiti = 296 bitti.

Ülekandeaeg peab olema alla 2 minuti või 120 sekundi.

Sel juhul peab edastuskiirus olema suurem kui 296 bitti/120 sek = 2,5 bitti/sek. Ümarda ja saada

3 bitti sekundis.

Vastus: 3 bitti/sek

Mis tahes signaali saab vaadelda aja funktsioonina või sageduse funktsioonina. Esimesel juhul näitab see funktsioon, kuidas signaali parameetrid, näiteks pinge või vool, hiljem muutuvad. Kui see funktsioon on pidev, siis me räägime pidev signaal Kui sellel funktsioonil on diskreetne vorm, siis räägime sellest diskreetne signaal

Funktsiooni sagedusesitus põhineb asjaolul, et iga funktsiooni saab esitada Fourier' jaana

(1),
Kus - sagedus , an, bn – amplituudid nth harmoonilised.

Kanali karakteristikut, mis määrab sageduste spektri, mida füüsiline meedium, millest sideliin koosneb ja mis moodustab kanali, võimaldab ilma signaali tugevuse olulise vähenemiseta. ribalaius.

Kutsutakse maksimaalset kiirust, millega kanal on võimeline andmeid edastama kanali võimsus või bitikiirus.

1924. aastal avastas Nyquist seose kanali läbilaskevõime ja selle ribalaiuse vahel.

Nyquisti teoreem

kus on maksimaalne edastuskiirus H- kanali ribalaius, väljendatuna hertsides, M- edastamise ajal kasutatavate signaalitasemete arv. Näiteks näitab see valem, et 3 kHz ribalaiusega kanal ei saa edastada kahetasandilisi signaale kiiremini kui 6000 bps.

See teoreem näitab ka, et näiteks on mõttetu skaneerida rida sagedamini kui kaks korda ribalaiust. Tõepoolest, kõik sellest kõrgemad sagedused signaalist puuduvad ja seetõttu kogutakse sellise skannimise käigus kogu signaali taastamiseks vajalik teave.

Nyquisti teoreem ei võta aga arvesse kanali müra, mida mõõdetakse soovitud signaali võimsuse ja müra võimsuse suhtena: S/N. Seda väärtust mõõdetakse detsibellides: 10log10(S/N) dB. Näiteks kui seos S/N võrdub 10, siis räägime mürast 10 juures dB kui suhe on 100, siis - 20 dB.

Müraka kanali puhul kehtib Shannoni teoreem, mille kohaselt maksimaalne andmeedastuskiirus mürarikka kanali kaudu on võrdne:
H log2 (1+S/N) bit/s, kus S/N- signaali-müra suhe kanalis.

Siin pole signaali tasemete arv enam oluline. See valem seab teoreetilise piiri, mida praktikas harva saavutatakse. Näiteks kanal, mille ribalaius on 3000 Hz ja müratase 30 dB (need on telefoniliini omadused), ei saa edastada andmeid kiiremini kui kiirusega 30 000 bps.

Juurdepääsumeetodid ja nende klassifikatsioon

Juurdepääsu meetod(juurdepääsumeetod) on reeglite kogum, mis reguleerib edastuskandja kasutamiseks (“rõõmu”) hankimise meetodit. Juurdepääsumeetod määrab, kuidas sõlmed on võimelised andmeid edastama.
Eristatakse järgmisi juurdepääsumeetodite klasse:

1. selektiivsed meetodid
2. võistlevad meetodid (juhusliku juurdepääsu meetodid)
3. aja broneerimisel põhinevad meetodid
4. rõnga meetodid.

Kõik juurdepääsumeetodid, välja arvatud võistlevad, moodustavad deterministlike juurdepääsumeetodite rühma. Kasutades selektiivsed meetodid Et sõlm saaks andmeid edastada, peab see saama loa. Meetodit nimetatakse küsitlus(küsitlus), kui spetsiaalne võrguseade edastab õigused kordamööda kõigile sõlmedele. Meetodit nimetatakse märgi edastamine(märgi läbimine), kui iga sõlm annab pärast edastuse lõppemist loa üle järgmisele.

meetodid juhuslik juurdepääs(juhusliku juurdepääsu meetodid) põhinevad sõlmede konkurentsil edastusmeediumile juurdepääsu saamiseks. Juhujuurdepääsu saab realiseerida erineval viisil: põhiline asünkroonne, kaadri edastamise hetkede kella sünkroniseerimisega, kanali kuulamisega enne edastuse algust (“kuula enne, kui räägid”), kanali kuulamisega edastuse ajal ("kuula, kui räägite"). Samaaegselt saab kasutada mitut ülaltoodud meetodit.
Meetodid, mis põhinevad aja reserveerimine, taanduge ajavahemike (pilude) jaotamisele, mis jaotatakse sõlmede vahel. Sõlm võtab tema käsutuses oleva kanali vastu kogu talle eraldatud pesade aja jooksul. Meetoditest on variante, mis võtavad arvesse prioriteete – kõrgema prioriteediga sõlmed saavad suurema arvu pesasid.
Rõnga meetodid kasutatakse rõnga topoloogiaga LVM-ides. Rõngaregistri sisestamise meetod hõlmab ühe või mitme puhverregistri ühendamist paralleelselt rõngaga. Edastatavad andmed kirjutatakse registrisse, mille järel sõlm ootab kaadritevahelist tühimikku. Seejärel kantakse registri sisu kanalisse. Kui kaader saabub edastamise ajal, kirjutatakse see puhvrisse ja edastatakse pärast selle andmeid.

Eristama klient-server Ja kaaslaste meetodid juurdepääs.

Kliendi-serveri juurdepääsumeetodid võimaldama võrgus kesksõlme olemasolu, mis juhib kõiki teisi. Sellised meetodid jagunevad kahte rühma: uuringuga ja ilma.

hulgas küsitluse juurdepääsu meetodid kõige sagedamini kasutatavad on "stop-and-wait polling" ja "pidev automaatne korduspäring" (ARQ). Igal juhul saadab esmane sõlm järjestikku sõlmedele loa andmete edastamiseks. Kui sõlmel on edastamiseks andmeid, väljastab ta need edastusmeediumile, kui ei, siis ta väljastab lühikese andmepaketi, mis on tüüpi "andmeid pole" või lihtsalt ei edasta midagi.

Kasutades vastastikuse juurdepääsu meetodid kõik sõlmed on võrdsed. Ajajaotusega multipleksimine on lihtsaim prioriteetideta võrdõigussüsteem, mis kasutab fikseeritud sõlmede ajakava. Igale sõlmele eraldatakse ajavahemik, mille jooksul sõlm saab andmeid edastada, ja intervallid jaotatakse kõigi sõlmede vahel võrdselt.

Analoogsed andmeedastuskanalid.

Under andmeedastuskanal(tõhususe) all mõistetakse edastuskandja (signaali levikandja) ja kanaliliideste vahelise ülekande tehniliste vahendite kogumit. Olenevalt teabe vormist, mida kanal saab edastada, on olemas analoog Ja digitaalne kanalid.

Analoogkanalil sisendis (ja vastavalt ka väljundis) on pidev signaal, mille teatud omadused (näiteks amplituud või sagedus) edastavad edastatavat teavet. Digikanal võtab vastu ja väljastab andmeid digitaalsel (diskreetsel, impulss-) kujul.

Kas arvate, et teie lairiba Interneti-ühendus on kiire? Olge ettevaatlik, pärast selle artikli lugemist võib teie suhtumine sõnasse "kiire" seoses andmeedastusega oluliselt muutuda. Kujutage ette oma kõvaketta mahtu arvutis ja otsustage, milline on selle täitmise kiirus -1 Gbit/s või võib-olla 100 Gbit/s, siis 1 terabaidine ketas täitub 10 sekundiga? Kui Guinnessi rekordite raamat kehtestaks teabe edastamise kiiruse rekordid, peaks see töötlema kõiki allpool toodud katseid.

Kahekümnenda sajandi lõpus, st veel suhteliselt hiljuti, ei ületanud kiirused magistraalsidekanalites kümneid Gbit/s. Samal ajal nautisid Interneti-kasutajad telefoniliine ja modemeid kasutades kiirust kümneid kilobitte sekundis. Internetti võimaldasid kaardid ja teenuse hinnad olid üsna kõrged – tariifid olid tavaliselt USD-des. Ühe pildi laadimiseks kulus mõnikord isegi mitu tundi ja nagu üks tolleaegne internetikasutaja täpselt märkis: "See oli Internet, kui ühe öö jooksul sai Internetis vaadata vaid mõnda naist." Kas see andmeedastuskiirus on aeglane? Võib olla. Siiski tasub meeles pidada, et kõik maailmas on suhteline. Näiteks kui praegu oleks aasta 1839, kujutaks maailma pikim optilise telegraafi sideliin Peterburist Varssavisse meie jaoks Interneti-tüüpi. Selle 19. sajandi sideliini pikkus tundub lihtsalt üüratu - 1200 km, see koosneb 150 edastavast transiiditornist. Iga kodanik võib seda liini kasutada ja "optilist" telegrammi saata. Kiirus on “kolossaalne” – 45 tähemärki 1200 km distantsil saab edastada vaid 22 minutiga, ükski hobupostiteenus pole kunagi lähedale jõudnud!

Tuleme tagasi 21. sajandisse ja vaatame, mis meil täna on võrreldes eelpool kirjeldatud aegadega. Suurte traadiga interneti pakkujate miinimumtariife ei arvestata enam ühikutes, vaid mitmekümne Mbit/s; Me ei taha enam vaadata videoid eraldusvõimega alla 480pi, me ei ole enam selle pildikvaliteediga rahul.

Vaatame keskmist Interneti-kiirust erinevates maailma riikides. Esitatud tulemused on koostanud CDN-i pakkuja Akamai Technologies. Nagu näete, ületas isegi Paraguay Vabariigis juba 2015. aastal riigi keskmine ühenduse kiirus 1,5 Mbit/s (muide, Paraguays on meile, venelastele transliteratsiooni poolest lähedane domeen - *. py).

Tänapäeval on keskmine Interneti-ühenduse kiirus maailmas 6,3 Mbit/s. Suurim keskmine kiirus on Lõuna-Koreas - 28,6 Mbit/s, järgneb Norra - 23,5 Mbit/s ja kolmandal Rootsi - 22,5 Mbit/s. Allpool on diagramm, mis näitab selle näitaja juhtivate riikide keskmist Interneti-kiirust 2017. aasta alguses.

Andmeedastuskiiruste maailmarekordite ajaskaala

Kuna täna on ülekandeulatuse ja kiiruse vaieldamatu rekordiomanik fiiberoptilised ülekandesüsteemid, siis rõhk on neil.

Mis kiirusega see kõik alguse sai? Pärast arvukaid uuringuid aastatel 1975–1980. Ilmus esimene kaubanduslik kiudoptiline süsteem, mis töötas galliumarseniidil põhineva pooljuhtlaseriga kiirgusega lainepikkusel 0,8 μm.

22. aprillil 1977 kasutas General Telephone and Electronics Californias Long Beachis esimest korda optilist linki telefoniliikluse suurel kiirusel edastamiseks. 6 Mbit/s. Selle kiirusega on võimalik korraldada kuni 94 lihtsa digitaalse telefonikanali samaaegne edastamine.

Selle aja eksperimentaalsetes uurimisasutustes saavutati optiliste ülekandesüsteemide maksimaalne kiirus 45 Mbit/s, maksimaalne vahemaa regeneraatorite vahel - 10 km.

1980. aastate alguses toimus InGaAsP laserite abil valgussignaali edastamine mitmemoodilistes kiududes juba lainepikkusel 1,3 mikronit. Maksimaalne edastuskiirus on piiratud 100 Mbit/s hajumise tõttu.

Ühemoodiliste optiliste kiudude kasutamisel 1981. aastal saavutasid laborikatsed tolle aja rekordilise edastuskiiruse 2 Gbit/s distantsil 44 km.

Selliste süsteemide kaubanduslik kasutuselevõtt 1987. aastal võimaldas kiirust kuni 1,7 Gbps koos marsruudi pikkusega 50 km.

Nagu näete, tasub sidesüsteemi rekordit hinnata mitte ainult edastuskiiruse järgi, vaid ka see, millise vahemaa tagant on antud süsteem võimeline antud kiirust tagama. Seetõttu kasutavad nad sidesüsteemide iseloomustamiseks tavaliselt süsteemi koguvõimsuse B [bit/s] ja selle ulatuse L [km] korrutist.

2001. aastal saavutati lainepikkusjaotusega multipleksimise tehnoloogia abil edastuskiirus 10,92 Tbps(273 optilist kanalit kiirusega 40 Gbit/s), kuid edastusulatus oli piiratud 117 km(B∙L = 1278 Tbit/s∙km).

Samal aastal viidi läbi eksperiment 300 kanali organiseerimiseks kiirusega 11,6 Gbit/s (kogu ribalaius 3,48 Tbit/s), oli rea pikkus lõppenud 7380 km(B∙L = 25 680 Tbit/s∙km).

2002. aastal ehitati mandritevaheline optiline liin pikkusega 250 000 km jagatud võimsusega 2,56 Tbit/s(64 WDM kanalit 10 Gbit/s, Atlandi-ülene kaabel sisaldas 4 paari kiude).

Nüüd saate ühe optilise kiu abil üheaegselt edastada 3 miljonit! telefoni või 90 000 telesignaali.

2006. aastal korraldasid Nippon Telegraph ja Telephone Corporation edastuskiiruseks 14 triljonit bitti sekundis ( 14 Tbit/s) üks optiline kiud liini pikkuse kohta 160 km(B∙L = 2240 Tbit/s∙km).

Selles katses demonstreerisid nad avalikult 140 digitaalse HD-filmi edastamist ühe sekundi jooksul. Väärtus 14 Tbit/s ilmnes 140 111 Gbit/s kanali kombineerimise tulemusena. Kasutati lainepikkusjaotusega multipleksimist, aga ka polarisatsioonimultipleksimist.

2009. aastal saavutas Bell Labs B∙L = 100 peta bitti sekundis korda kilomeetrit, ületades seega 100 000 Tbit/s∙km barjääri.

Nende rekordiliste tulemuste saavutamiseks kasutasid Prantsusmaal Villarceaux's asuva Bell Labsi teadlased 155 laserit, millest igaüks töötas erineval sagedusel ja edastas andmeid kiirusega 100 gigabitti sekundis. Ülekanne viidi läbi regeneraatorite võrgu kaudu, mille keskmine vahemaa oli 90 km. 155 optilise kanali multipleksimine kiirusega 100 Gbit/s tagas täieliku läbilaskevõime 15,5 Tbit/s distantsil 7000 km. Selle kiiruse tähenduse mõistmiseks kujutage ette, et andmeid edastatakse Jekaterinburgist Vladivostokki kiirusega 400 DVD-d sekundis.

2010. aastal saavutas NTT Network Innovation Laboratories edastuskiiruse rekordi 69,1 terabittiüks sekundis 240 km optiline kiud. Lainepikkusjaotusega multipleksimise (WDM) tehnoloogia abil multipleksisid nad 432 voogu (sagedusvahemik oli 25 GHz) kanali kiirusega 171 Gbit/s igaüks.

Katses kasutati koherentseid vastuvõtjaid, madala müratasemega võimendeid ja ülilairiba võimendust C- ja laiendatud L-ribades. Koos QAM-16 modulatsiooni ja polarisatsiooni multipleksimisega oli võimalik saavutada spektraalse efektiivsuse väärtus 6,4 bps/Hz.

Allolev graafik näitab fiiberoptiliste sidesüsteemide arengutrendi 35 aasta jooksul alates nende loomisest.

Sellelt graafikult kerkib küsimus: "mis edasi?" Kuidas saate edastuskiirust ja ulatust mitu korda suurendada?

2011. aastal püstitas NEC läbilaskevõime maailmarekordi, edastades ühe optilise kiu kaudu rohkem kui 100 terabiti teavet sekundis. Sellest 1 sekundi jooksul edastatavast andmemahust piisab HD-filmide pidevaks vaatamiseks kolme kuu jooksul. Või võrdub see 250 kahepoolse Blu-ray-plaadi sisu edastamisega sekundis.

101,7 terabitti edastati mõne vahemaa tagant sekundiga 165 kilomeetrit kasutades 370 optilise kanali multipleksimist, millest igaühe kiirus oli 273 Gbit/s.

Samal aastal teatas riiklik info- ja kommunikatsioonitehnoloogia instituut (Tokyo, Jaapan) 100 terabaidise edastuskiiruse künnise saavutamisest mitmetuumaliste OB-de kasutamisega. Selle asemel, et kasutada ainult ühe valgusjuhikuga kiudu, nagu tänapäeva kommertsvõrkudes tavaline, kasutas meeskond seitsme südamikuga kiudu. Igaüks neist edastas kiirusega 15,6 Tbit/s, seega saavutati kogu läbilaskevõime 109 terabitti sekundis.

Nagu teadlased siis väitsid, on mitmetuumaliste kiudude kasutamine siiski üsna keeruline protsess. Neil on kõrge sumbumine ja need on vastastikuste häirete jaoks kriitilised, mistõttu on nende edastusulatus väga piiratud. Nende 100-terabitiliste süsteemide esimene rakendus on Google'i, Facebooki ja Amazoni hiiglaslikes andmekeskustes.

2011. aastal edastas teadlaste meeskond Saksamaalt Karlsruhe Tehnoloogiainstituudist (KIT) ilma xWDM-tehnoloogiat kasutamata andmeid ühe optilise kiu kaudu kiirusega. 26 terabitti sekundis vahemaa tagant 50 km. See võrdub 700 DVD sekundis või 400 miljoni telefonisignaali samaaegse edastamisega ühes kanalis.

Tekkima hakkasid uued teenused, nagu pilvandmetöötlus, 3D kõrglahutusega televisioon ja virtuaalreaalsuse rakendused, mis nõuavad taas enneolematult suurt optilist võimsust. Selle probleemi lahendamiseks on Saksamaa teadlased näidanud optilise kiire Fourier' teisendusahela kasutamist andmevoogude kodeerimiseks ja edastamiseks kiirusega 26,0 Tbps. Sellise suure edastuskiiruse korraldamiseks ei kasutatud mitte ainult klassikalist xWDM-tehnoloogiat, vaid optilist multipleksimist ortogonaalse sagedusjaotusega (OFDM) ja vastavalt optiliste OFDM-voogude dekodeerimist.

2012. aastal püstitasid Jaapani korporatsioon NTT (Nippon Telegraph and Telephone Corporation) ja selle kolm partnerit: Fujikura Ltd., Hokkaido Ülikool ja Taani Tehnikaülikool üle maailma ribalaiuse rekordi. 1000 terabit (1 Pbit/ Koos) teavet sekundis ühe optilise kiu kohta vahemaa kohta 52.4 km. Ühe pebati sekundis edastamine võrdub 5000 kahetunnise HD-filmi edastamisega ühes sekundis.

Optiliste sidesüsteemide läbilaskevõime oluliseks parandamiseks töötati välja ja katsetati spetsiaalsesse kärgstruktuuri paigutatud 12 südamikuga kiudu. Selles kius on tänu oma erilisele disainile oluliselt maha surutud vastastikused häired kõrvuti asetsevate südamike vahel, mis on tavapäraste mitmetuumaliste kiudude puhul tavaliselt põhiprobleemiks. Polarisatsioonimultipleksimise, xWDM-tehnoloogia, 32-QAM-i kvadratuurse amplituudmodulatsiooni ja digitaalse koherentse vastuvõtu kasutamisega suurendasid teadlased edukalt edastustõhusust tuuma kohta enam kui 4 korda võrreldes varasemate mitmetuumalise fiiberoptika rekordiga.

Läbilaskevõime oli 84,5 terabitti sekundis tuuma kohta (kanali kiirus 380 Gbit/s x 222 kanalit). Kogu läbilaskevõime kiu kohta oli 1,01 petabitti sekundis (12 x 84,5 terabitti).

Ka 2012. aastal, veidi hiljem, demonstreerisid USA New Jersey osariigi Princetoni osariigi NEC labori ja Corning Inc. New Yorgi uurimiskeskuse teadlased edukalt ülikõrgeid andmeedastuskiirusi 1,05 petabitti sekundis. Andmed edastati ühe mitmetuumalise kiu abil, mis koosnes 12 ühemoodilisest ja 2 mõnemoodilisest südamikust.

Selle kiu töötasid välja Corningi teadlased. Kombineerides spektraal- ja polruumilise multipleksimise ja optilise MIMO-ga ning kasutades mitmetasandilisi modulatsioonivorminguid, saavutasid teadlased kogu läbilaskevõime 1,05 Pbps, püstitades seega uue maailmarekordi ühe optilise kiu suurima edastuskiiruse osas.

2014. aasta suvel püstitas töörühm Taanis Jaapani ettevõtte Telekom NTT pakutud uut kiudu kasutades uue rekordi - kiiruse korraldamine ühe laserallika abil. kiirusega 43 Tbit/s. Ühe laserallika signaal edastati läbi seitsme südamikuga kiu.

Taani tehnikaülikooli meeskond on koos NTT ja Fujikuraga saavutanud varem maailma kõrgeima andmeedastuskiiruse 1 pebabit sekundis. Toona kasutati aga sadu lasereid. Nüüd on ühe lasersaatja abil saavutatud rekord 43 Tbit/s, mis muudab ülekandesüsteemi energiasäästlikumaks.

Nagu nägime, on suhtlemisel oma huvitavad maailmarekordid. Nende jaoks, kes on valdkonnaga uustulnukid, väärib märkimist, et paljusid esitatud arvnäitajaid ei leidu ikka veel tavaliselt kommertskasutuses, kuna need on saavutatud teaduslaborites üksikute katseseadetega. Kunagi oli mobiiltelefon aga prototüüp.

Et mitte oma andmekandjat üle koormata, peatagem praegu praegune andmevoog.

Jätkub…

Interneti kiirus on arvuti poolt teatud aja jooksul vastuvõetud ja edastatud teabe hulk. Tänapäeval mõõdetakse seda parameetrit kõige sagedamini megabittides sekundis, kuid see pole ainus väärtus, mida saab kasutada ka kilobitti sekundis. Gigabitte igapäevaelus veel ei kasutata.

Samas mõõdetakse ülekantavate failide suurust tavaliselt baitides, kuid aega ei arvestata. Näiteks: baidid, MB või GB.

Lihtsa valemi abil on väga lihtne arvutada aega, mis kulub faili võrgust allalaadimiseks. Teatavasti on väikseim infohulk natuke. Siis tuleb bait, mis sisaldab 8 bitti informatsiooni. Seega võimaldab kiirus 10 megabitti sekundis (10/8 = 1,25) edastada 1,25 MB sekundis. Noh, 100 Mbit/s on vastavalt 12,5 megabaiti (100/8).

Samuti saate arvutada, kui kaua võtab teatud suurusega faili Internetist allalaadimine aega. Näiteks kiirusega 100 megabitti sekundis alla laaditud 2 GB filmi saab alla laadida 3 minutiga. 2 GB on 2048 megabaiti, mis tuleks jagada 12,5-ga. Saame 163 sekundit, mis võrdub ligikaudu 3 minutiga.
Kahjuks pole kõik tuttavad ühikutega, milles on tavaks teavet mõõta, seega mainime põhiühikuid:

1 bait on 8 bitti
1 kilobait (KB) vastab 1024 baidile
1 megabait (MB) võrdub 1024 KB
1 gigabait (GB) võrdub vastavalt 1024 MB
1 terabait - 1024 GB

Mis mõjutab kiirust

Kiirus, millega Internet seadmes töötab, sõltub peamiselt:

Pakkuja pakutavast tariifiplaanist
Kanali mahust. Sageli pakub pakkuja abonentidele jagatud kiirust. See tähendab, et kanal on jagatud kõigi vahel ja kui kõik kasutajad kasutavad võrku aktiivselt, võib kiirus väheneda.
Selle saidi asukohast ja seadetest, millele kasutaja juurde pääseb. Mõnel ressursil on piirangud ja need ei luba allalaadimisel teatud läve ületada. Samuti võib sait asuda teisel mandril, mis samuti mõjutab laadimist.

Mõnel juhul mõjutavad andmeedastuskiirust nii välised kui ka sisemised tegurid, sealhulgas:

Juurdepääsetava serveri asukoht
Wi-Fi-ruuteri seadistamine ja kanali laius, kui ühendus on õhu kaudu
Seadmes töötavad rakendused
Viirusetõrjed ja tulemüürid
OS-i ja arvuti seadistamine