Kapacita komunikačného kanála 150. Šírka pásma v IP sieťach: Výpočet a výber sieťových zariadení

Existuje mnoho faktorov schopných skresliť alebo poškodiť signál. Najbežnejšie z nich sú rušenie alebo hluk, ktoré sú akýkoľvek nežiaduci signál, ktorý je zmiešaný so signálom určený na prenos alebo príjem, a narúša. Pre digitálne údaje vzniká otázka: koľko sa tieto skreslenia obmedzujú možný prenos prenosu dát. Maximum možná, za určitých podmienok, rýchlosť, v ktorej môžu byť informácie prenášané na konkrétnej komunikačnej ceste alebo kanáli, nazývaný šírka pásma schopnosť kanál.

Existujú štyri koncepty, ktoré sa budeme snažiť spojiť.

    Rýchlosť prenosu dát - rýchlosť v bitoch v CE na NDU (bit / s), s ktorým mg y y

prenášané údaje e;

    Šírka pásu je šírka pásma prenášaného signálu A, obmedzená na vysielačy do OM a povahu vysielacieho média. Vyjadrenie v období v CE na UUN, alebo Hertz (HZ).

    Sh myseľ. Priemerný v počte H L S U M A v komunikačnom kanáli.

    Úroveň chýb - frekvencia vzhľadu BOZP a boku. Chyba hľadá 1 p P a prenášaná 0 a naopak.

Problém je nasledovný: Prostriedky, ktoré nie sú tenisky a vo všeobecnom prípade, širšie zo svojho pásu, tým drahšie sú. Okrem toho všetky prenosové kanály predstavujúce praktický záujem majú obmedzenú šírku pásma. Obmedzenia sú spôsobené fyzikálnymi vlastnosťami vysielacieho média alebo úmyselného obmedzenia šírky pásma v vysielači, aby sa zabránilo rušeniu s inými zdrojmi.

Samozrejme, že by sme chceli čo najefektívnejšie používať existujúci pás. Pre digitálne údaje to znamená, že pre konkrétny pás je žiaduce získať maximálny možný prenos prenosu dát na existujúcej úrovni chýb. Hlavné obmedzenie pri dosahovaní takejto účinnosti sú rušenie.

      1. Metódy environmentálneho prístupu v bezdrôtových sieťach

Jedným z hlavných problémov budovania bezdrôtových systémov je vyriešiť prístupovú úlohu mnohých používateľov na obmedzený zdroj prenosového média. Existuje niekoľko základných metód prístupu (sú tiež nazývané tesniace alebo multiplexné metódy) na základe separácie medzi stanicami parametrov, ako je priestor, čas, frekvencia a kód. Úlohou tesnenia je pridelenie priestoru, času, frekvencie a / alebo kód s minimálnym vzájomným rušením ku každému komunikačnému kanálu a maximálne použitie charakteristík prenosu prostredia.

Tuleňs priestorovýmdivízia

Na základe oddelenia signálov vo vesmíre, keď vysielač odošle signál pomocou kódu zČas t. a frekvencia f.v oblasti s. i. Ak chcete mať každé bezdrôtové zariadenie len riadiť údaje len v rámci hraníc jedného konkrétneho územia, na ktorom je akékoľvek iné zariadenie zakázané prenášať svoje správy.

Napríklad, ak sa vysielacia rozhlasová stanica vysiela na prísne definovanú frekvenciu na území, ktorá je pripojená za ním, a akúkoľvek iná stanica v tej istej oblasti bude tiež vysielaná na rovnakej frekvencii, potom vysielané publikum nebude môcť získať "čisté "Signál z ktorejkoľvek z týchto staníc. Ďalšia vec, ak rozhlasové stanice pracujú na jednej frekvencii v rôznych mestách. Deformácie signálov každej rozhlasovej stanice nebudú v dôsledku obmedzeného rozsahu distribúcie signálov týchto staníc, ktoré na seba eliminujú ich prekrytie. Charakteristickým príkladom je bunkový telefónny systém.

Tuleňs frekvenčným rozdieloml.vinúť saMultiplexovanie frekvencie, FDM)

Každé zariadenie funguje na prísne definovanej frekvencii, takže niekoľko zariadení na prenos dát na jednom území (obrázok 3.2.6). To je jedna z najznámejších metód, jedným alebo iným spôsobom používaným v najmodernejších bezdrôtových komunikačných systémoch.

Obrázok 3.2.6 - Princíp frekvenčného oddelenia kanálov

Vizuálna ilustrácia frekvenčnej tesniacej schémy je fungujúca v jednom meste niekoľkých rozhlasových staníc pôsobiacich na rôznych frekvenciách. Pre spoľahlivé odlúčenie od seba musia ich pracovné frekvencie oddelené ochranným frekvenčným intervalom, čo umožňuje vylúčiť vzájomné rušenie.

Táto schéma, hoci vám umožní používať mnoho zariadení na určitom území, sám o sebe vedie k neoprávnenému odpadu z obvykle vzácne frekvenčné zdroje, pretože vyžaduje samostatnú frekvenčnú pridelenie pre každé bezdrôtové zariadenie.

Tuleňs dočasnými úsekamie.pokládka(Time Division Multiplexing, TDM)

V tejto schéme je distribúcia kanálov v čase, t.j. každý vysielač prekladá signál pri rovnakej frekvencii f.v oblasti s.Ale v rôznych intervaloch t. i (zvyčajne cyklicky opakované) s prísnymi požiadavkami na synchronizáciu procesu prenosu (obrázok 3.2.7).

Obrázok 3.2.7 - Princíp dočasného oddelenia kanálov

Takáto schéma je pomerne pohodlná, pretože časové intervaly môžu byť dynamicky redistribuované medzi sieťovými zariadeniami. Zariadenia s veľkou dopravou sú predpísané dlhšie intervaly ako zariadenia s menším objemom prevádzky.

Hlavnou nevýhodou systémov s dočasným tesnením je okamžitá strata informácií pri narušení synchronizácie v kanáli, napríklad v dôsledku silného rušenia, náhodného alebo úmyselného. Avšak úspešné skúsenosti z prevádzkovania takýchto slávnych TDM systémov, ako je bunkový telefónne siete Štandard GSM označuje dostatočnú spoľahlivosť dočasného tesniaceho mechanizmu.

Tuleňs kódom kódu(Code Division Multiplexing, CDM)

V tejto schéme, všetky vysielače vysielajú signály pri rovnakej frekvencii f. v oblasti s.a počas t.Ale s rôznymi kódmi c. i.

Mechanizmus separácie na báze CDM (CDMA, CDM Access)

je to dokonca menovaný IS-95A bunkový telefónny komunikačný štandard, ako aj niekoľko štandardov tretej generácie bunkových komunikačných systémov (CDMA2000, WCDMA, atď.).

V schéme CDM, každý vysielač nahradí každý bit zdrojového dátového prúdu na symbol CDM - kódovú sekvenciu 11, 16, 32, 64 a podobne. Bit (sa nazývajú čipy). Kódová sekvencia je pre každý vysielač jedinečný. Určitý kód CDM sa spravidla používa na výmenu "1" v zdrojovom toku zdrojového dát, potom sa na výmenu "0" použije rovnaký kód, ale invertovaný.

Prijímač pozná kód vysielača CDM, ktorých signály by mali vnímať. Neustále prijíma všetky signály, digitalizuje ich. Potom v špeciálnom zariadení (korelátor) vykonáva konvolúciu prevádzku (násobenie s akumuláciou) vstupného digitalizovaného signálu so známym kódom CDM, ktorý je známy a jeho inverzii. V trochu zjednodušenej forme vyzerá ako prevádzka skalárneho produktu vstupného signálu a vektora s CDM kódom.

Ak signál na produkte korelátora presahuje určitú úroveň prahovej hodnoty, prijímač verí, že prijal 1 alebo 0. Ak chcete zvýšiť pravdepodobnosť prijímania vysielača, môže niekoľkokrát opakovať obal. Zároveň signály iných vysielačov s inými CDM kódmi prijímača vníma ako aditívny hluk.

Okrem toho, vďaka vysokej redundancii (každý bit je nahradený desiatkami triesok), môže byť výkon prijatého signálu porovnateľný s integrovanou silou hluku. Pri pohľade cez CDM signály na náhodné (Gauss) Hluk hľadá pomocou CDM kódov generovaných generátorom Pseudo-náhodného sekvencie. Preto sa táto metóda nazýva aj spôsob expandovania spektra signálu pomocou priamej sekvencie (DSSS - priame sekvenčné spektrum), expanzia spektra bude opísaná nižšie.

Najsilnejšia strana tohto tesnenia spočíva v zvýšenej bezpečnosti a zabezpečenie prenosu dát: nepoznanie kódu, nie je možné prijímať signál a v niektorých prípadoch - a detekovať jeho prítomnosť. Okrem toho je kódový priestor neporovnateľne výrazne výrazne v porovnaní s frekvenčnou schémou tesnenia, ktorá umožňuje, bez akýchkoľvek konkrétnych problémov, priradiť ich jednotlivý kód každej vysielači.

Hlavným problémom kódu tesnenia, kým nedávno bola zložitosť technickej implementácie prijímačov a potrebu zabezpečiť presnú synchronizáciu vysielača a prijímača pre garantovaný balík.

Multiplexovací mechanizmus ortogonálnymi nosnými frekvenciami (OrtogonálneFrekvenciaVýživnýi.sion.Multiplexovanie., Ofdm.)

Celý rozsah frekvencie je rozdelený do dostatočne mnohých subnostníkov (od niekoľkých stoviek tisíci). Jeden komunikačný kanál (prijímač a vysielač) je predpísaný na prenos niekoľkých takýchto nosičov vybraných z celej súboru osobitného zákona. Prenos sa vykonáva súčasne vo všetkých podkartroch, t. J. V každom vysielači je odchádzajúci dátový tok rozdelený N.podnosiacie, kde N.- Počet podkarzií pridelených k tomuto vysielaču.

Distribúcia subnostníkov počas práce sa môže dynamicky zmeniť, čo robí tento mechanizmus menej flexibilný ako dočasný spôsob tesnenia.

Schéma OFDM má niekoľko výhod. Po prvé, len niektoré subkálely budú predmetom selektívneho bláznovstva a nie celý signál. Ak je dátový tok chránený priamou korekčným kódom chýb, potom je ľahké bojovať s týmto vyblednutím. Ale čo je dôležitejšie, OFDM vám umožní potlačiť medzerymistické rušenie. Rozlišovacie rušenie má významný vplyv na vysoké rýchlosti prenosu dát, pretože vzdialenosť medzi bity (alebo symbolmi) je malá.

V rámci systému OFDM sa miera údajov zníži N. akonáhle vám umožní zvýšiť čas prenosu symbolov v N.čas. Ak je teda čas prenosu symbolov pre štartovací prúd T. S, potom bude obdobie signálu OFDM rovná Nt. s. To umožňuje výrazne znížiť účinok rozvodového rušenia. Pri navrhovaní systému N.zvolený takým spôsobom Nt. S výrazne prekročil rozsah oneskorenia kanálov.

Šírka pásma

Šírka pásma - metrická charakteristika zobrazujúca pomer maximálneho počtu prechádzajúcich jednotiek (informácie, objekty, objem) na jednotku času cez kanál, systém, uzol.

Používané v rôznych oblastiach:

  • v súvislosti a informatike s P.S. - maximálny dosiahnuteľný počet informácií;
  • v doprave, p.s. - počet dopravných jednotiek;
  • v strojárstve - objem prechádzajúceho vzduchu (olej, mazanie).

Možno merať v rôznych, niekedy čisto špecializovaných, jednotiek - kusy, bity / s, tony, kubické metre atď.

V počítačovej vede sa definícia šírky pásma zvyčajne aplikuje na komunikačný kanál a je určený maximálnym počtom prenosných alebo prijatých informácií za jednotku času.
Fúkanie je jednou z najdôležitejších faktorov z hľadiska. Odhaduje sa množstvom údajov, ktoré môže sieť v limite prenášať na jednotku času z jedného zariadenia pripojeného k nemu na druhú.

Šírka pásma kanála

Najvyššia možná rýchlosť prenosu informácií sa nazýva jeho šírka pásma. Šírka pásma kanálov je rýchlosť prenosu informácií pri používaní "Best" (OPTIMAL) pre tento zdrojový kanál, snímač a dekodér, takže charakterizuje len kanál.

Diskrétna (digitálna) šírka pásma kanála bez rušenia

C \u003d log (m) bit / symbol

kde m je základom signálového kódu používaného v kanáli. Rýchlosť prenosu informácií v diskrétny kanál Žiadny hluk (dokonalý kanál) sa rovná svojej šírke pásma, keď sú symboly v kanáli nezávislé, a všetky znaky M abecedy sú rovnaké ako rovnaké (používané rovnako často).

Šírka pásma neurónovej siete

Šírka pásma neurónovej siete je aritmetický priemer medzi objemami spracovaných a vytvorených informácií. neurónová sieť za jednotku času.

pozri tiež

  • Zoznam šírky pásma

Nadácia Wikimedia. 2010.

Sledujte, čo je "šírka pásma" v iných slovníkoch:

    Šírka pásma - Spotreba vody cez výstuž obsiahnutú vodu s odomknutým uvoľňovacím lievikom. Zdroj: GOST 23289 94: Armatúra Sanitárna technická plstená. Technické podmienky Pôvodný Dock ... Directory Directory Podmienky regulačnej a technickej dokumentácie

    Celkový počet ropných produktov, ktoré môžu byť čerpané potrubím (cez terminál) na jednotku času. Skladovacia kapacita zásobníka (cisterna) je celkový počet ropných produktov, ktoré môžu byť zverejnené v ... ... Finančná slovná zásoba

    Šírka pásma - Spotreba hmotnosti pracovného média cez ventil. [GOST R 12.2.085 2002] kapacita prietoku kvapaliny KV (M3 / H), s hustotou 1000 kg / m3, ktorý uplynul regulačným telesom, keď tlak klesne v 1 KGF / CM2. Aktuálne ... ... Technický adresár prekladateľa

    Maximálne množstvo informácií, ktoré možno spracovať za jednotku času merané v bitoch / s ... Psychologický slovník

    Výkon, výkon, návrat, kapacitný slovník ruských synonymá ... Synonymný slovník

    Šírka pásma Pozri servisný mechanizmus ... Ekonomika a matematický slovník

    Šírka pásma - Kategória. Ergonomická charakteristika. Špecifickosť. Maximálne množstvo informácií, ktoré možno spracovať na jednotku, merané v bitoch / s. Psychologický slovník. Ich. KONDAKOV. 2000 ... Veľká psychologická encyklopédia

    Šírka pásma - maximálna suma vozidloktorý môže riadiť v tejto časti cesty na určitý čas ... Slovník o geografii

    Šírka pásma - (1) cesta najväčšie číslo Jednotky pozemná doprava (milióny párov vlakov), ktorý táto cesta môže preskočiť na jednotku času (hodina, deň); (2) P. p. Komunikačný kanál maximálna rýchlosť bezchybný prenos (pozri) tento kanál… … Veľká polytechnická encyklopédia

    Šírka pásma - najvyššia rýchlosť prenosu dát, s ktorou informácie vstupuje do úložného zariadenia bez straty pri ukladaní rýchlosti odberu vzoriek a analógovú digitálnu konverziu. Pre nástroje s architektúrou na rovnobežnej šírke pásma zbernice ... ... Slovník koncepcií a termínov formulovaných v regulačných dokumentoch ruskej legislatívy


Šírka pásma pôsobí ako univerzálna charakteristika maximálna suma Jednotky objektov prechádzajúcich kanálom, uzol, časti. Charakteristika je široko používaná komunikácia, dopravná pracovníci, hydraulika, optika, akustika, strojárstvo. Každý dáva svoju vlastnú definíciu. Zvyčajne vybledne, uplatňovanie času, výslovne spájanie fyzický význam o rýchlosti priechodu procesu. Komunikačný kanál prenáša informácie. Preto je charakteristika šírky pásma je bitrate (bit / s, bodista).

jednotka merania

Štandardné bity / S Častejšie komplementujte konzoly:

  1. Kilo: Kbit / C \u003d 1000 bitov / s.
  2. MEGA: Mbps \u003d 1000000 bity / s.
  3. GIGA: GB / C \u003d 1 miliardy bitov / s.
  4. Tera: TBIT / C \u003d 1 bilión. bit / s.
  5. PET: PBB / C \u003d 1 QUADRILLION BIT / S.

Menej často sa aplikuje rozmer bajtov (1B \u003d 8 bitov). Hodnota sa zvyčajne týka fyzickej vrstvy hierarchie OSI. Časť kapacity kanála vyberie konvencie protokolu: titulky, počiatočné bity ... Bods je zvyčajné, že meranie modulovanej rýchlosti, čo označuje počet znakov na jednotku času. Pre binárny systém (0, 1) Obidva koncepty sú ekvivalenty. Úrovne kódovania, ako sú sekvencie pseudo-hluk, mení zarovnanie síl. Bodov sa stáva menej s rovnakým bitrátom, rozdiel určuje základňu uloženého signálu. Teoreticky dosiahnuteľná horná hranica modulovanej rýchlosti je spojená so šírkou kanálového spektra pomocou nyquistu zákona:

bode ≤ 2 x šírka (HZ).

Prakticky prahová hodnota sa dosahuje súčasne vykonávaním dvoch podmienok:

  • Jednopásková modulácia.
  • Lineárne (fyzické) kódovanie.

Komerčné kanály demonštrujú šírku pásma nižšie. Reálna sieť Tiež prenáša rámové bity, redundantné informácie o korekcii chýb. Ten sa týka dvojnásobne bezdrôtových protokolov, ultra-rýchlosť medených liniek. Hlavičky každého nasledujúceho Úroveň OSI Neustále znižujú skutočnú šírku pásma kanála.

Odborníci vyjednávajú maximálne hodnoty - čísla získané pomocou ideálnych podmienok. Reálna rýchlosť Zlúčeniny sú inštalované špecializovaným zariadením, menej softvér. Online merače ukazujú, že často nereálne hodnoty opisujúce stav jednej pobočky sveta COBWEB. Zmätok pridáva nedostatok štandardizácie. Niekedy bitová rýchlosť predpokladá fyzickú rýchlosť, menej často - sieť (odpočítateľné informácie o servise). Hodnoty korelujú takto:

rýchlosť siete \u003d Fyzická rýchlosť X Kódová rýchlosť.

Posledná hodnota zohľadňuje prítomnosť príležitosti na opravu chýb, vždy menej ako jeden. Rýchlosť siete je jednoznačne pod fyzickým. Príklad:

  1. Rýchlosť siete IEEE 802.11A protokolu je 6..54 Mbps. Čisté bitové rýchlosti - 12..72 Mbps.
  2. Skutočná prenosová rýchlosť 100BASE-TX Ethernet je 125 Mbps, vďaka akceptovaný systém Kódovanie 4B5b. Použitá technika NRZI Linear Modulation Avšak, umožňuje špecifikovať charakteristickú rýchlosť 125 mbód.
  3. Ethernet 10Base-T nie je bez chybového korekčného kódu, rýchlosť siete sa rovná fyzickej (10 Mbps). Použitý kód Manchester však určuje pridelenie konečného symbolu - hodnota 20 mbod.
  4. Asymetria rýchlosti vzostupne (48 kbps), zostupne (56 kbps) hlasových modemových kanálov V.92 je dobre známe. Podobne pracujú siete mnohých mobilných komunikačných generácií.

Kapacita kanálov získala Schannonovo meno - teoretická horná hranica prenosovej rýchlosti v neprítomnosti chýb.

Teória rastúcej šírky pásma

Teória informácií vyvinula Claude Shannon, sledoval hrôzy druhej svetovej vojny, predstavil koncept kapacity kanálov, vyvinutý matematické modely. Simulácia pripojeného riadka obsahuje tri bloky:

  1. Vysielač.
  2. Kanál (prítomnosť zdroja rušenia).
  3. Prijímač.

Prenesené, prijaté informácie sú prezentované konvenčnými distribučnými funkciami. Kapacitný model Shannonu je opísaný grafmi. Príklad Wikipédia poskytuje prehľad média charakterizovaného piatimi diskrétne úrovne Užitočný signál. Hluk je vybraný z intervalu (-1 .. + 1). Potom sa šírka pásma kanála rovná množstvu užitočného signálu, interferencie modulom 5. Výsledná hodnota je často frakčná. Preto je ťažké určiť veľkosť pôvodne prenášaných informácií (zaokrúhlené na hornú alebo dolnú stranu).

Hodnoty, ktoré sú ďalej (napríklad 1; 3), nie je možné zamieňať. Každá súprava tvorená tromi a rozsiahlejšími správami je doplnená jedným fuzzy. Hoci menovitá kapacita kanála vám umožňuje prenášať 5 hodnôt súčasne, para je účinná na kódovanie správ, vyhýbanie sa chybám. Ak chcete zvýšiť hlasitosť, použite kombinácie: 11, 23, 54, 42. Kód vzdialenosť sekvencií je vždy viac ako dva. Preto je rušenie bezmocné, aby sa zabránilo správnemu rozpoznaniu kombinácie. Je to možné multiplexovanie, ktoré zvyšuje významne šírku pásma komunikačného kanála.

Päť diskrétnych hodnôt sa kombinuje aj s rovnostranným stĺpcom. Konce Ryube označujú páry hodnôt, ktoré prijímač môže zmiasť, kvôli prítomnosti hluku. Potom je počet kombinácií reprezentovaný nezávislým viac zloženým grafom. Graficky sa súbor montuje kombináciami, ktoré vylučujú prítomnosť oboch bodov jedného rebra. Model Schannon pre päťúrovňový signál sa skladá výlučne hodnotou pár (pozri vyššie). Pozor, otázka!

  • Aký je vzťah komplexných teoretických výpočtov, ktoré majú kapacitu kanálov diskutovaná téma?

Najviac okamžitý. najprv digitálny systém Prenos kódovaných informácií Green Bumblebee (Svetová vojna II) Použil 6-level signál. Teoretické výpočty vedcov poskytli spojencov so spoľahlivým šifrovaným odkazom, čo umožňuje viac ako 3000 konferencií. Výpočtová zložitosť Počet Shannonu zostáva neznáma. Hodnota sa snaží dostať do otvorených ciest, pokračovať v riadkoch ako komplikovaný prípad. Počet lovas považuje farebný príklad toho, čo bolo povedané.

Bitra

Šírka pásma reálny kanál Vypočíta sa podľa teórie. Získa sa hlukový model, napríklad aditívny Gaussovitý, sa získa expresia Shannon-Hartley Theorem:

C \u003d v log2 (1 + S / N),

B - Šírka pásma (HZ); S / N - pomer signálu / hluku. LOGARITHM NA BASE 2 Umožňuje vypočítať bitrate (bit / s). Hodnoty signálu, hluk sa zaznamenávajú pomocou voltových štvorcov alebo wattov. Substitúcia Decibel udáva nesprávny výsledok. Vzorec piring bezdrôtové siete máličko iné. Vezmite spektrálnu hustotu hluku, vynásobená šírkou pásma. Odvodené sú oddelené výrazy kanálov s rýchlym a pomalým fádovaním.

Multimediálne súbory

V súvislosti so zábavnými aplikáciami sa bitová rýchlosť zobrazuje množstvo informácií, ktoré sa majú hrať každú sekundu:

  1. Frekvencia odberu dát je iná.
  2. Vzorky rozdielny (trocha).
  3. Niekedy sa vykonáva šifrovanie.
  4. Špecializované algoritmy komprimujú informácie.

ZLATÍVAJTE ZLATÝ SM STREDNOSŤ, Podpora minimalizácie bitovej rady, ktorá poskytuje prijateľnú kvalitu. Niekedy kompresia nezvratne skresľuje zdrojový materiál s kompresným rušením. Často rýchlosť označuje počet bitov v prehrávateľnom čase zvuku, video (zobrazenej prehrávačom). Niekedy sa hodnota vypočíta rozdelením veľkosti súboru na celkovú životnosť. Vzhľadom k tomu, rozmer je nastavený bodu, multiplikátor 8 je zavedený. \u200b\u200bČasto multimediálne bitrate skoky. Rýchlosť entropie je minimum, čo zabezpečí úplnú ochranu zdrojového materiálu.

CD

Audio CD štandard predpísaní na prenos prietoku 44,1 kHz (hĺbka 16 bitov). Typický stereo formátovaný hudba sa skladá z dvoch kanálov (doľava, pravého stĺpca). Bitrate zdvojnásobí mono. Prenášaná schopnosť modulačného kanála Code-Pulse je určená výrazom:

  • bitrate \u003d Odber vzoriek Frekvencia X Hĺbka X Počet kanálov.

Štandard audio CD poskytuje číslicu 1.4112 Mbps 1.4112. Nezámerne sprevádzané počítanie: 80 minút záznamu zaznamenania 847 MB \u200b\u200bbez zohľadnenia hlavičiek. Veľká veľkosť súboru je určená obsahom obsahu na kompresiu. Dávame číslice formátu MP3:

  • 32 Kbit / S - prijateľné pre reč.
  • 96 KbPS - nízko kvalitné nahrávanie.
  • .160 Kbps - slabá úroveň.
  • 192 Kbps - niečo priemerne.
  • 256 KBPS - typická hodnota väčšiny skladieb.
  • 320 Kbps - kvalitné prémiové.

Účinok je zrejmý. Zníženie rýchlosti so simultánnym prehrávaním prehrávania. Najjednoduchšie telefónne kodeky zaberajú 8 kbps, opus - 6 kbps. Video je náročnejšie. 10-bitový nekomprimovaný Full HD Stream (24 snímok) zaberá 1,4 GB / s. Je jasné, že je potrebné, aby poskytovatelia neustále prekonali predtým zavedené záznamy. Elementary Rodinný nedeľný pohľad je meria spoločné dojmy Divákov. Je ťažké vysvetliť blízkych, že taká chyba obrazu digitalizácie.

Skutočné kanály sú budovanie, poskytujú pevné zásoby. Podobné dôvody sú spôsobené pokrokom noriem digitálne nosiče. Dolby Digital (1994) poskytol určite stratu informácií. Prvý displej Batman sa vráti (1992), ktorý stráca 35 mm film nesúci stlačený zvuk (320 kbps za sekundu). Rámy Video preniesol CCD skener, pozdĺž rozbaleného zariadenia zvukový sprievod. Vybavený systémom 5.1 digitálnym priestorom, halu požadovala ďalej digitálne spracovanie Povodeň.

Skutočné systémy sú častejšie tvorené súborom kanálov. Dnes je bývalý Chic zailý Dolby Surround 7.1, popularity ATMOSE rastie. Rovnaké technológovia môžu byť implementované takmer originálne. Uvádzame príklady osemnáhle (7.1) zvukovej podpory:

Zadaná šírka pásma je iná.

Príklady kanálov šírky pásma

Zvážte vývoj technológie digitálny prenos informácie.

Pruhy

  1. Akustický pár (1972) - 300 baud.
  2. MODEM VADIK & BELL 212A (1977) - 1200 BUD.
  3. ISDN kanál (1986) - 2 kanály 64 Kbps (celková rýchlosť - 144 kbps).
  4. 32bis (1990) - až 19,2 kbps.
  5. 34 (1994) - 28,8 kbps.
  6. 90 (1995) - 56 Kbps / s smerom nadol, 33,6 kbps - vzostupne.
  7. 92 (1999) - 56/48 kbps / s downstream / upstream.
  8. ADSL (1998) - až 10 Mbps.
  9. ADSL2 (2003) - Až 12 Mbps.
  10. ADSL2 + (2005) - až 26 Mbps.
  11. VDSL2 (2005) - 200 Mbps.
  12. rýchle (2014) - 1 GB / s.

Miestny sieťový ethernet

  1. Experimentálna verzia (1975) - 2,94 Mbps.
  2. 10 Basy (1981, koaxiálny kábel) - 10 Mbps.
  3. 10BASE-T (1990, twisted Para) - 10 Mbps.
  4. Rýchle Ethernet (1995) - 100 Mbps.
  5. Gigabit Ethernet (1999) - 1 Gbit / s.
  6. 10 Gigabit Ethernet (2003) - 10 Gbps.
  7. 100 Gigabit Ethernet (2010) - 100 GB / s.

Wi-Fi

  1. IEEE 802.11 (1997) - 2 Mbps.
  2. IEEE 802.11b (1999) - 11 Mbps.
  3. IEEE 802.11A (1999) - 54 Mbps.
  4. IEEE 802.11G (2003) - 54 Mbps.
  5. IEEE 802.11N (2007) - 600 Mbps.
  6. IEEE 802.11AC (2012) - 1000 Mbps.

bunkový

  1. Prvá generácia:
    1. NMT (1981) - 1,2 kbps.
  2. 2g:
    1. GSM CSD, D-AMPS (1991) - 14.4 Kbps.
    2. EDGE (2003) - 296/118.4 KBPS.
  3. 3g:
    1. UMTS-FDD (2001) - 384 Kbps.
    2. UMTS HSDPA (2007) - 14,4 Mbps.
    3. UMTS HSPA (2008) - 14.4 / 5.76 Mbps.
    4. HSPA + (2009) - 28/22 Mbps.
    5. CDMA2000 EV-DO REV. B (2010) - 14.7 Mbps.
    6. HSPA + MIMO (2011) - 42 Mbps.
  4. 3G +:
    1. IEEE 802.16E (2007) - 144/35 Mbps.
    2. LTE (2009) - 100/50 Mbps.
  5. 4g:
    1. LTE-A (2012) - 115 Mbps.
    2. WiMAX 2 (2011-2013, IEEE 802.16M) je 1 Gbit / S (maximálne stanovené pevnými objektmi).

Japonsko dnes predstavuje piatu generáciu mobilná komunikácia, Zvýšenie možnosti prenosu digitálnych paketov.

Šírka pásma informačných prenosových systémov

Jednou z hlavných charakteristík akéhokoľvek prenosového systému, okrem vyššie uvedeného, \u200b\u200bje jeho priepustnosť.

Priepustnosť je maximálne možné množstvo užitočných informácií prenášaných na jednotku času:

c \u003d max (IMAX) / TC,

c \u003d [bit / s].

Niekedy je rýchlosť prenosu informácií definovaná ako maximálne množstvo užitočných informácií do jedného základného signálu:

s \u003d max (imax) / n,

s \u003d [bit / prvok].

Špecifikácie záviseli len na komunikačný kanál a jeho vlastnosti a nezávisia od zdroja.

Šírka pásma diskrétneho komunikačného kanála bez rušenia. V komunikačnom kanáli bez rušenia môžu byť informácie prenesené do neopodstatneného signálu. Číslo n \u003d m a entropia elementárneho signálu HCMAX \u003d LOGK.

max (IC) \u003d NHCMAX \u003d MHCMAX.

Trvanie elementárneho signálu, kde trvanie elementárneho signálu.

kde Fc je signálne spektrum.

Kapacita kanálov bez rušenia

Predstavujeme koncepciu miery generácie základného signálu zdrojom informácií:

Potom pomocou nového konceptu môžete konvertovať vzorec pre rýchlosť prenosu informácií:

Výsledný vzorec určuje maximálnu možnú rýchlosť prenosu informácií v diskrétnom komunikačnom kanáli bez rušenia. To vyplýva z predpokladu, že entropia signálu je maximálna.

Ak hc< HCmax, то c = BHC и не является максимально возможной для данного канала связи.

Šírka pásma diskrétneho komunikačného kanála s rušením. V diskrétnom komunikačnom kanáli s rušením je situácia znázornená na obr. 6.

Vzhľadom na vlastnosť aditívnosti, ako aj vzorec Channal na určenie počtu informácií diskutovaných vyššie, je možné zaznamenať

IC \u003d TC FC LOG (AK PC),

IPOM \u003d TP FP Log (APP).

Pre príjemcu je zdroj užitočných informácií a zdroj rušenia ekvivalentný, takže nie je možné zdôrazniť komponent interferencie s výslednými informáciami na prijímacej strane

IREZ \u003d TC FC (AK (PP + PC)) Ak TC \u003d TP, FC \u003d FP.

Prijímač môže byť úzkoand a rušenie je v iných frekvenčných intervaloch. V tomto prípade to nebude mať vplyv na signál.

Výsledný signál budeme určiť výsledný signál pre najviac "nepríjemný" prípad, keď sú parametre signálu a interferencie blízko seba alebo sa zhodujú. Užitočné informácie Určené výrazom

Tento vzorec sa získa Shannon. Definuje rýchlosť prenosu informácií cez komunikačný kanál, ak má signál výkon PC a rušenie je PP výkon. Všetky správy sa prenášajú s absolútnou dôverou pri takej rýchlosti. Vzorec neobsahuje odpoveď na otázku spôsobu dosiahnutia takej rýchlosti, ale poskytuje najvyššiu možnú hodnotu z komunikačného kanála s rušením, to znamená, že táto hodnota prenosovej rýchlosti, pri ktorej budú získané informácie absolútne spoľahlivé. V praxi je dôležitejšie, aby sa v správe umožnil určitý podiel chyby, hoci sadzba prenosu zvýši.

Zvážte prípad PC \u003e\u003e PP. Ak zadáte koncept pomeru signálu / hluku

PC \u003e\u003e PP znamená, že. Potom

Výsledný vzorec odráža limitnú rýchlosť výkonného signálu v komunikačnom kanáli. Ak sa počítač<< PП, то с стремится к нулю. То есть сигнал принимается на фоне помех. В таком канале в единицу времени сигнал получить не удается. В реальных ситуациях полностью помеху отфильтровать нельзя. Поэтому приемник получает полезную информацию с некоторым набором ошибочных символов. Канал связи для такой ситуации можно представить в виде, изображенном на рис. 7, приняв источник информации за множество передаваемых символов {X}, а приемник – за множество получаемых символов {Y}.

Obr. 7 Počet prechodných pravdepodobností K-

Existuje určitá jednoznačná zhoda. Ak nie je rušenie, pravdepodobnosť jednoznačnej korešpondencie sa rovná jednému, inak je nižšia ako jedna.

Ak QI je pravdepodobnosť užívania yi pre xi, pij \u003d p (yi / xi) - pravdepodobnosť chyby, potom

.

Graf pravdepodobnosti prechodu odráža konečný výsledok účinku interferencie k signálu. Vykonáva sa spravidla experimentálne.

Užitočné informácie možno odhadnúť ako IPOL \u003d NH (X-Y), kde n je počet základných znakov v signáli; H (x · y) - vzájomná entropia zdroja X a zdroj Y.

V tomto prípade zdroj X je zdrojom užitočných informácií a zdroj Y je prijímačom. Pomer, ktorý definuje užitočné informácie, je možné získať na základe zmyslu vzájomnej entropie: tieňovaná časť grafu určuje správy prenesené na zdroj X a výsledného prijímača Y; Nepostrojené oblasti Zobrazujú zdroje X signály, ktoré nedosiahli prijímač a cudzie signály neprenášajúce zdrojom.

B je rýchlosť generovania základných znakov na produkte zdroja.

Ak chcete získať max, je potrebné zvýšiť H (Y), ak je to možné a znížiť H (y / x). Graficky môže byť táto situácia reprezentovaná kombináciou kruhov na diagrame (obr. 2G).

Ak sa kruhy nepretiahnu, X a Y existujú nezávisle od seba. V budúcnosti sa zobrazí, ako môžete použiť celkový výraz pre maximálnu prenosovú rýchlosť pri analýze špecifických komunikačných kanálov.

Charakterizácia diskrétneho kanála, použite dve rýchlosti rýchlosti: technické a informácie.

Pod technickou rýchlosťou RT sa tiež nazývajú manipulačnú rýchlosť, znamenajú počet znakov (elementárne signály) prenášané cez kanál na jednotku času. Záleží na vlastnostiach komunikačnej linky a rýchlosti kanálového prístroja.

Vzhľadom na rozdiely v trvaní symbolov je technická rýchlosť definovaná ako

kde je priemerný čas symbolu.

Jednotka merania slúži "Bod" - to je rýchlosť, pri ktorej je jeden znak prenášaný za jednu sekundu.

Rýchlosť informácií alebo rýchlosť prenosu informácií je určená priemerným počtom informácií, ktoré sa prenášajú cez kanál za jednotku času. Záleží na oboch vlastnostiach konkrétneho kanála (ako je objem abecedy použitých symbolov, technická rýchlosť ich prenosu, štatistické vlastnosti rušenia v riadku) a na pravdepodobnosti znakov vstupujúcich do vstupu a ich štatistické vzťahy.

So známou rýchlosť manipulácie je rýchlosť informácií o kanáli nastavená pomerom:

,

kde je priemerné množstvo informácií prenesených jedným symbolom.



Pre cvičenie je dôležité zistiť, aký limit a ako môžete zvýšiť rýchlosť prenosu informácií konkrétnym kanálom. Obmedzujúce schopnosti kanála kanála kanála sú charakterizované šírkou pásma.

Šírka pásma kanála s vopred určenou pohyblivou pravdepodobnosťou sa rovná maximálnej výške prenosných informácií o všetkých vstupných distribúciach vstupných symbolov X:

Z matematického hľadiska sa šírka pásma šírky pásma diskrétneho kanála zníži na vyhľadávanie z distribúcie pravdepodobnosti vstupných symbolov zdroja zdroja zdroja, ktorý poskytuje maximum prenášaných informácií. Zároveň je prekrývajúca sa pravdepodobnosť vstupných znakov: , .

Všeobecne je maximálna definícia pre dané obmedzenia je možné s použitím multiplikačnej metódy lagrange. Takéto riešenie však vyžaduje nadmerne vysoké náklady.

V konkrétnom prípade, pre diskrétne symetrické kanály bez pamäte, šírka pásma (maximum sa dosiahne rovnomerným rozložením vstupných symbolov zdroja x.

Potom pre DSC bez pamäte, vzhľadom na danú pravdepodobnosť chýb ε a pre primerané vstupné znaky \u003d \u003d \u003d \u003d 1/2, môžete získať šírku pásma takéhoto kanála pre známy výraz pre:

kde \u003d je entropia binárneho symetrického kanála pri danej pravdepodobnosti chyby ε.

Záujem predstavujú hraničné prípady:

1. Prenos informácií na tichom kanáli (bez rušenia):

, [bit / symbol].

S pevnými základnými technickými vlastnosťami kanála (napríklad frekvenčný pás, médium a špičkový vysielač), ktorý určuje hodnotu technickej rýchlosti, šírka pásma kanála bez rušenia sa rovná [bit / sek].

Šírka pásma

Šírka pásma - metrická charakteristika zobrazujúca pomer maximálneho počtu prechádzajúcich jednotiek (informácie, objekty, objem) na jednotku času cez kanál, systém, uzol.

Používané v rôznych oblastiach:

  • v súvislosti a informatike s P.S. - maximálny dosiahnuteľný počet informácií;
  • v doprave, p.s. - počet dopravných jednotiek;
  • v strojárstve - objem prechádzajúceho vzduchu (olej, mazanie).

Možno merať v rôznych, niekedy čisto špecializovaných, jednotiek - kusy, bity / s, tony, kubické metre atď.

V počítačovej vede sa definícia šírky pásma zvyčajne aplikuje na komunikačný kanál a je určený maximálnym počtom prenosných alebo prijatých informácií za jednotku času.
Fúkanie je jednou z najdôležitejších faktorov z hľadiska. Odhaduje sa množstvom údajov, ktoré môže sieť v limite prenášať na jednotku času z jedného zariadenia pripojeného k nemu na druhú.

Šírka pásma kanála

Najvyššia možná rýchlosť prenosu informácií sa nazýva jeho šírka pásma. Šírka pásma kanálov je rýchlosť prenosu informácií pri používaní "Best" (OPTIMAL) pre tento zdrojový kanál, snímač a dekodér, takže charakterizuje len kanál.

Diskrétna (digitálna) šírka pásma kanála bez rušenia

C \u003d log (m) bit / symbol

kde m je základom signálového kódu používaného v kanáli. Rýchlosť prenosu informácií v diskrétnom kanáli bez šumu (dokonalý kanál) sa rovná svojej šírke pásma, keď sú symboly v kanáli nezávislé, a všetky m symboly abecedy sú rovnaké ako rovnaké (používané rovnako často).

Šírka pásma neurónovej siete

Šírka pásma neurónovej siete je aritmetický priemer medzi objemami spracovaného neurónovej siete a informácie, ktoré sa vytvoria na jednotku času.

pozri tiež

  • Zoznam šírky pásma

Nadácia Wikimedia. 2010.

  • GAREEEV, MUSA GAISINOVICH
  • Borkolabian Icon matky Božieho

Sledujte, čo je "šírka pásma" v iných slovníkoch:

    Šírka pásma - Spotreba vody cez výstuž obsiahnutú vodu s odomknutým uvoľňovacím lievikom. Zdroj: GOST 23289 94: Armatúra Sanitárna technická plstená. ŠPECIFIKÁCIE ORIGINÁLNE DOCK ... Directory Directory Podmienky regulačnej a technickej dokumentácie

    Šírka pásma - Celkový počet ropných produktov, ktoré možno čerpať cez potrubie (cez terminál) na jednotku času. Skladovacia kapacita zásobníka (cisterna) je celkový počet ropných produktov, ktoré môžu byť zverejnené v ... ... Finančná slovná zásoba

    Šírka pásma - Spotreba hmotnosti pracovného média cez ventil. [GOST R 12.2.085 2002] kapacita prietoku kvapaliny KV (M3 / H), s hustotou 1000 kg / m3, ktorý uplynul regulačným telesom, keď tlak klesne v 1 KGF / CM2. Aktuálne ... ... Technický adresár prekladateľa

    Šírka pásma - maximálne množstvo informácií, ktoré možno spracovať na jednotku času merané v bitoch / s ... Psychologický slovník

    Šírka pásma - Výkon, výkon, návrat, kapacitný slovník ruských synonymá ... Synonymný slovník

    Šírka pásma Pozri servisný mechanizmus ... Ekonomika a matematický slovník

    Šírka pásma - Kategória. Ergonomická charakteristika. Špecifickosť. Maximálne množstvo informácií, ktoré možno spracovať na jednotku, merané v bitoch / s. Psychologický slovník. Ich. KONDAKOV. 2000 ... Veľká psychologická encyklopédia

    Šírka pásma - maximálny počet vozidiel, ktoré môžu riadiť v tejto časti cesty na určitý čas ... Slovník o geografii

    Šírka pásma - (1) Cestas najväčší počet jednotiek pozemnej dopravy (milión párov vlakov), ktorý môže táto cesta preskočiť na jednotku času (hodina, deň); (2) P. p. Kanál Komunikácia Maximálna akumulátorová rýchlosť prenosu (pozri) Na tomto kanáli ... ... Veľká polytechnická encyklopédia

    Šírka pásma - najvyššia rýchlosť prenosu dát, s ktorou informácie vstupuje do úložného zariadenia bez straty pri ukladaní rýchlosti odberu vzoriek a analógovú digitálnu konverziu. Pre nástroje s architektúrou na rovnobežnej šírke pásma zbernice ... ... Slovník koncepcií a termínov formulovaných v regulačných dokumentoch ruskej legislatívy