Brzina interneta je količina informacija koju računalo primi i prenese u određenom vremenskom razdoblju. Danas se ovaj parametar najčešće mjeri u megabitima po sekundi, ali to nije jedina vrijednost, mogu se koristiti i kilobiti po sekundi. Gigabiti se još ne koriste u svakodnevnom životu.
Istodobno, veličina prenesenih datoteka obično se mjeri u bajtovima, ali vrijeme se ne uzima u obzir. Na primjer: bajtovi, MB ili GB.
Vrlo je jednostavno pomoću jednostavne formule izračunati vrijeme potrebno za preuzimanje datoteke s mreže. Poznato je da je najmanja količina informacija malo. Zatim dolazi bajt koji sadrži 8 bita informacija. Dakle, brzina od 10 megabita u sekundi (10/8 = 1,25) omogućuje vam prijenos 1,25 MB u sekundi. Pa, 100 Mbit/s je 12,5 megabajta (100/8).
Također možete izračunati koliko će trajati preuzimanje datoteke određene veličine s Interneta. Na primjer, film od 2 GB preuzet brzinom od 100 megabita u sekundi može se preuzeti za 3 minute. 2 GB je 2048 megabajta, što treba podijeliti s 12,5. Dobivamo 163 sekunde, što je otprilike jednako 3 minute.
Nažalost, nisu svi upoznati s jedinicama u kojima je uobičajeno mjeriti informacije, pa ćemo spomenuti osnovne jedinice:
1 bajt je 8 bita
1 Kilobajt (KB) odgovara 1024 bajta
1 megabajt (MB) bit će jednak 1024 KB
1 gigabajt (GB) odgovara 1024 MB
1 terabajt – 1024 GB
Što utječe na brzinu
Brzina kojom će internet raditi na uređaju prvenstveno ovisi o:
Iz tarifnog plana koji pruža pružatelj usluga
Od kapaciteta kanala. Često pružatelj pruža zajedničku brzinu pretplatnicima. Odnosno, kanal je podijeljen između svih, a ako svi korisnici aktivno koriste mrežu, tada se brzina može smanjiti.
S lokacije i postavki stranice kojoj korisnik pristupa. Neki resursi imaju ograničenja i ne dopuštaju prekoračenje određenog praga prilikom preuzimanja. Također, stranica se može nalaziti na drugom kontinentu, što će također utjecati na učitavanje. 
U nekim slučajevima na brzinu prijenosa podataka utječu i vanjski i unutarnji čimbenici, uključujući:
Lokacija poslužitelja kojem se pristupa
Postavljanje i širina kanala Wi-Fi usmjerivača ako je veza bežična
Aplikacije koje se izvode na uređaju
Antivirusi i vatrozidi
Postavljanje OS-a i računala
Živimo u eri ubrzanog razvoja digitalnih tehnologija. Teško je zamisliti modernu stvarnost bez osobnih računala, prijenosnih računala, tableta, pametnih telefona i ostalih elektroničkih naprava koje ne funkcioniraju izolirano jedna od druge, već su integrirane u lokalnu mrežu i povezane s globalnom mrežom
Važna karakteristika svih ovih uređaja je propusnost mrežnog adaptera koja određuje brzinu prijenosa podataka na lokalnoj ili globalnoj mreži. Osim toga, važne su karakteristike brzine kanala prijenosa informacija. Elektronički uređaji nove generacije omogućuju ne samo čitanje tekstualnih informacija bez smetnji ili zamrzavanja, već i udobno reproduciranje multimedijskih datoteka (slike i fotografije visoke rezolucije, glazba, video, online igre).
Kako se mjeri brzina prijenosa podataka?
Da biste odredili ovaj parametar, morate znati vrijeme tijekom kojeg su podaci preneseni i količinu prenesenih informacija. S vremenom sve postaje jasno, ali kolika je količina informacija i kako se ona može mjeriti?
U svim elektroničkim uređajima, koji su u biti računala, pohranjene, obrađene i prenesene informacije kodirane su u binarnom sustavu s nulama (nema signala) i jedinicama (ima signala). Jedna nula ili jedan jedan je jedan bit, 8 bitova je jedan bajt, 1024 bajta (dva na desetu potenciju) su jedan kilobajt, 1024 kilobajta su jedan megabajt. Slijede gigabajti, terabajti i veće mjerne jedinice. Te se jedinice obično koriste za određivanje količine informacija pohranjenih i obrađenih na bilo kojem određenom uređaju.
Količina informacija koja se prenosi s jednog uređaja na drugi mjeri se u kilobitima, megabitima, gigabitima. Jedan kilobit je tisuću bitova (1000/8 bajtova), jedan megabit je tisuću kilobita (1000/8 megabajta) i tako dalje. Brzina kojom se podaci prenose obično se označava količinom informacija koje prolaze u jednoj sekundi (kilobiti u sekundi, megabiti u sekundi, gigabiti u sekundi).
Brzina prijenosa podataka telefonske linije
Trenutno se za spajanje na globalnu mrežu putem telefonske linije, koja je izvorno bila jedini kanal za spajanje na Internet, pretežno koristi tehnologija ADSL modema. Sposoban je pretvoriti analogne telefonske linije u medije za prijenos podataka velike brzine. Internetska veza doseže brzinu od 6 megabita u sekundi, a maksimalna brzina prijenosa podataka preko telefonske linije pomoću drevnih tehnologija nije prelazila 30 kilobita u sekundi.
Brzina prijenosa podataka u mobilnim mrežama
U mobilnim mrežama koriste se standardi 2g, 3g i 4g.
2g je zamijenio 1g zbog potrebe prelaska s analognog na digitalni signal početkom 90-ih. Na mobitelima koji su podržavali 2g postalo je moguće slati grafičke informacije. Maksimalna brzina prijenosa podataka od 2g premašila je 14 kilobita u sekundi. Vezano uz pojavu mobilnog interneta, nastala je i 2.5g mreža.
Treća generacija mreže razvijena je u Japanu 2002. godine, no masovna proizvodnja 3G mobitela počela je mnogo kasnije. Maksimalna brzina prijenosa podataka preko 3g porasla je za redove veličine i dosegla 2 megabita u sekundi.
Vlasnici najnovijih pametnih telefona imaju priliku iskoristiti sve prednosti 4g mreže. Njegovo poboljšanje još uvijek traje. Omogućit će ljudima koji žive u malim gradovima nesmetan pristup internetu i učiniti ga mnogo isplativijim od povezivanja sa stacionarnih uređaja. Maksimalna brzina prijenosa podataka od 4g jednostavno je enormna - 1 gigabit u sekundi.
LTE mreže pripadaju istoj generaciji kao i 4g. lte standard je prva, najstarija verzija 4g. Posljedično, maksimalna brzina prijenosa podataka u lte je znatno niža i iznosi 150 megabita u sekundi.
Brzina prijenosa podataka optičkim vlaknima
Prijenos informacija optičkim kabelom daleko je najbrži u računalnim mrežama. Godine 2014. znanstvenici u Danskoj postigli su maksimalnu brzinu prijenosa podataka optičkim vlaknima od 43 terabita u sekundi.
Nekoliko mjeseci kasnije znanstvenici iz SAD-a i Nizozemske pokazali su brzinu od 255 terabita u sekundi. Veličina je kolosalna, ali to je daleko od granice. U 2020. godini planira se doseći 1000 terabita u sekundi. Brzina prijenosa podataka putem optičkog vlakna praktički je neograničena.
Wi-Fi brzina preuzimanja
Wi-Fi je zaštitni znak koji označava bežične računalne mreže, objedinjene standardom IEEE 802.11, u kojima se informacije prenose preko radio kanala. Teoretski, maksimalna brzina prijenosa podataka wifi je 300 megabita u sekundi, ali u stvarnosti, najbolji modeli usmjerivača ne prelaze 100 megabita u sekundi.
Prednosti Wi-Fi-ja su mogućnost bežičnog povezivanja na internet pomoću jednog usmjerivača za više uređaja odjednom i niska razina radio emisije, koja je za red veličine manja nego kod mobitela kada su u upotrebi.
Ključne riječi:
· brzina prijenosa podataka
bitova u sekundi
Brzina prijenosa podataka je najvažnija karakteristika komunikacijske linije. Nakon proučavanja ovog paragrafa, naučit ćete kako riješiti probleme vezane uz prijenos podataka preko mreže.
Jedinice
Sjetimo se u kojim jedinicama se mjeri brzina u situacijama koje smo već upoznali. Za automobil je brzina prijeđeni put u jedinici vremena; brzina se mjeri u kilometrima na sat ili metrima u sekundi. Kod problema s pumpanjem tekućine, brzina se mjeri u litrama po minuti (ili po sekundi, po satu).
Nije iznenađujuće da ćemo u problemima prijenosa podataka količinu podataka koja se prenese mrežom u jedinici vremena (najčešće u sekundi) nazivati brzinom.
Količina podataka može se mjeriti u bilo kojim jedinicama količine informacija: bitovima, bajtovima, KB itd. No u praksi se brzina prijenosa podataka najčešće mjeri u bitovima po sekundi (bps).
U mrežama velike brzine brzina razmjene podataka može iznositi milijune i milijarde bitova u sekundi, pa se koristi više jedinica: 1 kbit/s (kilobita u sekundi), 1 Mbit/s (megabita u sekundi) i 1 Gbit/s (gigabita u sekundi).
| 1 kbps = 1.000 bps 1 Mbps = 1.000.000 bps 1 Gbps = 1.000.000.000 bps |
Imajte na umu da ovdje prefiksi "kilo-", "mega-" i "giga-" označavaju (kao u međunarodnom sustavu SI jedinica) povećanje od točno tisuću, milijun i milijardu puta. Podsjetimo se da u tradicionalnim mjernim jedinicama količina informacija"Kilo-" znači povećanje od 1024 puta, "mega-" - 1024 2 i "giga-" - 1024 3.
Zadaci
Neka je brzina prijenosa podataka preko neke mreže v bps To znači da se u jednoj sekundi prenosi v bitovi, i za t sekundi - v×t komadići
Problem 1. Brzina prijenosa podataka preko komunikacijske linije je 80 bit/s. Koliko će se bajtova prenijeti za 5 minuta?
Riješenje. Kao što znate, količina informacija izračunava se formulom ja = v×t. U ovom slučaju v= 80 bps i t= 5 min. Ali brzina je dana u bitovima daj mi sekundu, a vrijeme je prošlo minuta, pa da biste dobili točan odgovor morate pretvoriti minute u sekunde:
t= 5 × 60 = 300 s
pa tek onda izvršiti množenje. Prvo dobivamo količinu informacija u bitovima:
ja= 80 bps × 300 s = 24000 bita
Zatim ga pretvaramo u bajtove:
ja= 24000: 8 bajtova = 3000 bajtova
Odgovor: 3000 bajtova.
Problem 2. Brzina prijenosa podataka preko komunikacijske linije je 100 bit/s. Koliko će sekundi biti potrebno za prijenos datoteke od 125 bajta?
Riješenje. Znamo brzinu prijenosa podataka ( v= 100 bit/s) i količina informacija ( ja= 125 bajtova). Iz formule ja = v×t dobivamo
t= ja: v.
Ali brzina je postavljena na komadići u sekundi, a količina informacija – in bajtova. Stoga, kako biste "usparili" mjerne jedinice, prvo morate pretvoriti količinu informacija u bitove (ili brzinu u bajtove po sekundi!):
ja= 125 × 8 bita = 1000 bita.
Sada nalazimo vrijeme prijenosa:
t= 1000 : 100 = 10 s .
Odgovor: 10 sekundi.
Problem 3. Kolika je prosječna brzina prijenosa podataka (u bitovima po sekundi) ako je datoteka od 200 bajta prenesena u 16 sekundi?
Riješenje. Znamo količinu informacija ( ja= 200 bajtova) i vrijeme prijenosa podataka ( t= 16 s). Iz formule ja = v×t dobivamo
v= ja: t.
Ali veličina datoteke postavljena je na bajtova, a brzina prijenosa mora se dobiti u komadići po sekundi. Stoga prvo pretvaramo količinu informacija u bitove:
ja= 200 × 8 bita = 1600 bita.
Sada nalazimo prosječnu brzinu
v= 1600 : 16 = 100 bps .
Napominjemo da govorimo o prosječnoj brzini prijenosa jer se ona može promijeniti tijekom razmjene podataka.
Odgovor: 100 bps.
1. U kojim jedinicama se mjeri brzina prijenosa podataka u računalnim mrežama?
2. Što znače prefiksi "kilo-", "mega-" i "giga-" u jedinicama brzine prijenosa podataka? Zašto mislite da ovi prefiksi nisu isti kao u jedinicama mjerenja količine informacija?
3. Koja se formula koristi za rješavanje problema brzine prijenosa podataka?
4. Što mislite koji je glavni razlog grešaka u rješavanju takvih problema?
1. Koliko će se bajtova informacija prenijeti u 24 sekunde putem komunikacijske linije brzinom od 1500 bita u sekundi?
2. Koliko će se bajtova informacija prenijeti u 15 sekundi putem komunikacijske linije brzinom od 9600 bps?
3. Koliko se bajtova informacija prenese u 16 sekundi komunikacijskom linijom brzinom od 256 000 bita u sekundi?
4. Koliko će sekundi biti potrebno za prijenos datoteke od 5 KB preko veze od 1024 bps?
5. Koliko će sekundi biti potrebno za prijenos datoteke od 800 bajta preko veze od 200 bps?
6. Koliko će sekundi biti potrebno za prijenos datoteke od 256 KB preko komunikacijske linije brzinom od 64 bajta u sekundi?
7. Knjiga koja sadrži 400 stranica teksta (svaka stranica sadrži 30 redaka po 60 znakova), kodiranih u 8-bitnom kodiranju. Koliko će sekundi biti potrebno za prijenos ove knjige putem komunikacijske linije brzinom od 5 kbit/s?
8. Koliko se bitova u sekundi prenosi komunikacijskom linijom ako je datoteka od 400 bajta poslana u 5 s?
9. Koliko se bitova u sekundi prenosi komunikacijskom linijom ako je datoteka od 2 KB prenesena u 8 s?
10. Koliko se bajtova u sekundi prenese komunikacijskom linijom ako je datoteka od 100 KB prenesena u 16 s?
| Istaknuto iz 1. poglavlja: · Računarska znanost proučava širok raspon tema povezanih s automatskom obradom podataka. · Čovjek putem osjetila prima informacije o svijetu oko sebe. · Podaci su zabilježene (kodirane) informacije. Računala rade samo s podacima. · Signal je promjena svojstava nositelja informacije. Poruka je niz signala. · Osnovni informacijski procesi su prijenos i obrada informacija (podataka). · Minimalna jedinica za mjerenje količine informacija je bit. Ovo je naziv za količinu informacija koja se može kodirati pomoću jedne binarne znamenke ("0" ili "1"). · Pomoću ja Mogu se kodirati 2 bita ja različite opcije. · 1 bajt sadrži 8 bitova. · U jedinicama mjerenja količine informacija koriste se binarni prefiksi: 1 KB = 2 10 bajtova = 1024 bajta 1 MB = 2 20 bajtova 1 GB = 2 30 bajtova · Informacijski volumen teksta određen je duljinom tekst i moć abecede. Što više znakova abeceda sadrži, to će biti veći volumen informacija jednog znaka (i teksta u cjelini). · Većina slika kodirana je u računalima u raster formatu, odnosno u obliku skupa točaka različitih boja (piksela). Piksel je najmanji element slike za koji možete postaviti vlastitu boju. · Količina informacija slike određena je brojem piksela i brojem korištenih boja. Što se više boja koristi u slici, to će biti veći volumen informacija jednog piksela (i slike u cjelini). · Brzina prijenosa podataka obično se mjeri u bitovima po sekundi (bps). · Decimalni prefiksi koriste se u jedinicama brzine prijenosa podataka: 1 kbit/s = 1.000 bit/s 1 Mbit/s = 1.000.000 bit/s 1 Gbit/s = 1.000.000.000 bit/s |
Naravno, umjesto 0 i 1 možete koristiti bilo koja dva znaka.
engleska riječ malo je skraćenica za izraz binarna znamenka, "binarna znamenka".
Postoji još jedna vrsta jezika, koja uključuje kineski, korejski i japanski. Oni koriste hijeroglifi, od kojih svaki označava zasebnu riječ ili pojam.
engleska riječ piksel je skraćenica za element slike, element slike.
opće informacije
U većini slučajeva informacije se u mrežama prenose sekvencijalno. Bitovi podataka prenose se jedan po jedan preko komunikacijskog kanala, kabela ili bežično. Slika 1 prikazuje slijed bitova koje prenosi računalo ili neki drugi digitalni sklop. Ovaj podatkovni signal često se naziva izvorni signal. Podaci su predstavljeni s dvije razine napona, na primjer, logička jedinica odgovara naponu od +3 V, a logička nula - +0,2 V. Mogu se koristiti i druge razine. U formatu koda bez povratka na nulu (NRZ) (slika 1), signal se ne vraća u neutralni položaj nakon svakog bita, za razliku od formata povratka na nulu (RZ).
Bitrate
Brzina podataka R izražava se u bitovima po sekundi (bps ili bps). Brzina je funkcija trajanja bita ili vremena bita (T B) (Slika 1):
Ta se brzina također naziva širina kanala i označava se slovom C. Ako je vrijeme bita 10 ns, tada je brzina prijenosa podataka definirana kao
R = 1/10 × 10 - 9 = 100 milijuna bps
To se obično piše kao 100 MB/s.
Servisni bitovi
Bitrate, u pravilu, karakterizira stvarnu brzinu prijenosa podataka. Međutim, u većini serijskih protokola podaci su samo dio složenijeg okvira ili paketa koji uključuje izvornu adresu, odredišnu adresu, bitove za otkrivanje pogrešaka i ispravljanje koda, kao i druge informacije ili kontrolne bitove. U okviru protokola, podaci se nazivaju korisnim opterećenjem. Bitovi koji nisu podaci nazivaju se overhead. Ponekad broj nadzemnih bitova može biti značajan - od 20% do 50%, ovisno o ukupnom broju korisnih bitova koji se prenose preko kanala.
Na primjer, okvir Ethernet protokola, ovisno o količini korisnih podataka, može imati do 1542 bajta ili okteta. Korisni teret može biti od 42 do 1500 okteta. S maksimalnim brojem korisnih okteta, samo 42/1542, ili 2,7%, bit će uslužni okteti. Bilo bi ih više da je manje korisnih bajtova. Ovaj omjer, poznat i kao učinkovitost protokola, obično se izražava kao postotak količine korisnog opterećenja u odnosu na maksimalnu veličinu okvira:
Učinkovitost protokola = nosivost/veličina okvira = 1500/1542 = 0,9727 ili 97,3%
U pravilu, za prikaz stvarne brzine prijenosa podataka preko mreže, stvarna brzina linije povećava se za faktor koji ovisi o količini servisnih informacija. U One Gigabit Ethernetu, stvarna brzina linije je 1,25 Gb/s, dok je korisnička brzina 1 Gb/s. Za 10-Gbit/s Ethernet ove vrijednosti su 10,3125 Gb/s odnosno 10 Gb/s. Pri procjeni brzine prijenosa podataka mreže mogu se koristiti i pojmovi kao što su propusnost, stopa korisnog opterećenja ili efektivna brzina prijenosa podataka.
Brzina prijenosa podataka
Izraz "baud" dolazi od imena francuskog inženjera Emilea Baudota, koji je izumio 5-bitni teletype kod. Brzina prijenosa izražava broj promjena signala ili simbola u jednoj sekundi. Simbol je jedna od nekoliko promjena napona, frekvencije ili faze.
NRZ binarni format ima dva simbola predstavljena razinama napona, po jedan za svaku 0 ili 1. U ovom slučaju, brzina prijenosa ili brzina prijenosa jednaka je brzini prijenosa. Međutim, moguće je imati više od dva simbola u intervalu prijenosa, pri čemu se svakom simbolu dodjeljuje nekoliko bitova. U tom slučaju podaci preko bilo kojeg komunikacijskog kanala mogu se prenositi samo pomoću modulacije.
Kada prijenosni medij ne može obraditi izvorni signal, modulacija dolazi do izražaja. Naravno, govorimo o bežičnim mrežama. Izvorni binarni signali ne mogu se odašiljati izravno, moraju se prenijeti na radijsku frekvenciju nositelja. Neki kabelski podatkovni protokoli također koriste modulaciju za poboljšanje brzine prijenosa. To se zove "širokopojasni prijenos".
Gore: modulirajući signal, izvorni signal
Korištenjem složenih simbola, u svakom simbolu može se prenijeti više bitova. Na primjer, ako je brzina simbola 4800 bauda i svaki se simbol sastoji od dva bita, ukupna brzina prijenosa podataka bit će 9600 bps. Tipično je broj simbola predstavljen nekom potencijom broja 2. Ako je N broj bitova u simbolu, tada će broj potrebnih simbola biti S = 2N. Dakle, ukupna brzina prijenosa podataka je:
R = brzina prijenosa × log 2 S = brzina prijenosa × 3,32 log 1 0 S
Ako je brzina prijenosa podataka 4800 i postoje dva bita po znaku, broj znakova je 22 = 4.
Tada je bitrate:
R = 4800 × 3,32log(4) = 4800 × 2 = 9600 bps
S jednim znakom po bitu, kao što je slučaj s NRZ binarnim formatom, bit i brzina prijenosa su isti.
Višerazinska modulacija
Visoka brzina prijenosa može se postići mnogim metodama modulacije. Na primjer, frekvencijski pomak (FSK) tipično koristi dvije različite frekvencije za predstavljanje logičkih 0 i 1 u svakom intervalu simbola. Ovdje je bit rate jednak brzini prijenosa podataka. Ali ako svaki simbol predstavlja dva bita, tada su potrebne četiri frekvencije (4FSK). U 4FSK, bit rate je dvostruko veći od brzine prijenosa.
Još jedan uobičajeni primjer je fazni pomak (PSK). U binarnom PSK-u svaki znak predstavlja 0 ili 1. Binarni 0 predstavlja 0°, a binarni 1 predstavlja 180°. Uz jedan bit po znaku, brzina prijenosa jednaka je brzini prijenosa podataka. Međutim, omjer bita i simbola lako je povećati (vidi tablicu 1).
| Stol 1. | Binarno podešavanje faznog pomaka. | ||||||||||
|
|||||||||||
Na primjer, u kvadraturnom PSK-u postoje dva bita po simbolu. Koristeći ovu strukturu i dva bita po baudu, brzina prijenosa podataka je dvostruko veća od brzine prijenosa podataka. S tri bita po baudu, modulacija će biti označena kao 8PSK, a osam različitih faznih pomaka predstavljat će tri bita. A s 16PSK, 16 faznih pomaka predstavlja 4 bita.
Jedan jedinstveni oblik višerazinske modulacije je kvadraturna amplitudna modulacija (QAM). Za stvaranje simbola koji predstavljaju više bitova, QAM koristi kombinaciju različitih razina amplitude i faznih pomaka. Na primjer, 16QAM kodira četiri bita po simbolu. Simboli su kombinacija različitih razina amplituda i faznih pomaka.
Za vizualni prikaz amplitude i faze nositelja za svaku vrijednost 4-bitnog koda koristi se kvadraturni dijagram koji također ima romantičan naziv "konstelacija signala" (slika 2). Svaka točka odgovara određenoj amplitudi nositelja i faznom pomaku. Ukupno 16 znakova je kodirano s četiri bita po znaku, što rezultira brzinom prijenosa koja je 4 puta veća od brzine prijenosa podataka.
Zašto nekoliko bitova po baudu?
Prijenosom više od jednog bita po baudu, možete slati podatke velikim brzinama preko užeg kanala. Treba podsjetiti da je najveća moguća brzina prijenosa podataka određena širinom pojasa prijenosnog kanala.
Ako uzmemo u obzir scenarij najgoreg slučaja izmjeničnih nula i jedinica u toku podataka, tada će maksimalna teoretska brzina prijenosa C za danu propusnost B biti jednaka:
Ili propusnost pri maksimalnoj brzini:
Za prijenos signala brzinom od 1 Mb/s potrebno je:
B = 1/2 = 0,5 MHz ili 500 kHz
Kada se koristi višerazinska modulacija s nekoliko bitova po simbolu, maksimalna teoretska brzina prijenosa podataka bit će:
Ovdje je N broj znakova u intervalu znakova:
log 2 N = 3,32 log10N
Širina pojasa potrebna za pružanje željene brzine na određenom broju razina izračunava se na sljedeći način:
Na primjer, propusnost potrebna za postizanje brzine prijenosa od 1 Mb/s pri dva bita po simbolu i četiri razine može se definirati kao:
log 2 N = 3,32 log 10 (4) = 2
B = 1/2(2) = 1/4 = 0,25 MHz
Broj simbola potrebnih za postizanje željene brzine prijenosa podataka u fiksnoj propusnosti može se izračunati kao:
3.32 log 10 N = C/2B
Log 10 N = C/2B = C/6.64B
N = log-1 (C/6,64B)
Koristeći prethodni primjer, broj simbola potrebnih za prijenos pri 1 Mbps preko kanala od 250 kHz određuje se na sljedeći način:
log 10 N = C/6,64B = 1/6,64(0,25) = 0,60
N = log-1 (0,602) = 4 znaka
Ovi proračuni pretpostavljaju da u kanalu nema šuma. Da biste uzeli u obzir buku, morate primijeniti Shannon-Hartleyev teorem:
C = B log 2 (S/N + 1)
C je kapacitet kanala u bitovima po sekundi,
B je propusnost kanala u hercima,
S/N - omjer signala i šuma.
U obliku decimalnog logaritma:
C = 3,32B log 10 (S/N + 1)
Koja je najveća brzina u kanalu od 0,25 MHz s omjerom S/N od 30 dB? 30 dB znači 1000. Prema tome, najveća brzina je:
C = 3,32B log 10 (S/N + 1) = 3,32(0,25) log 10 (1001) = 2,5 Mbps
Shannon-Hartleyev teorem izričito ne navodi da se višerazinska modulacija mora koristiti za postizanje ovog teorijskog rezultata. Koristeći prethodni postupak, možete saznati koliko je bitova potrebno po znaku:
log 10 N = C/6,64B = 2,5/6,64(0,25) = 1,5
N = log-1 (1,5) = 32 znaka
Korištenje 32 znaka podrazumijeva pet bita po znaku (25 = 32).
Primjeri mjerenja brzine prijenosa podataka
Gotovo sve veze velike brzine koriste neki oblik širokopojasnog prijenosa. U Wi-Fi-ju modulacijske sheme ortogonalnog frekvencijskog multipleksiranja (OFDM) koriste QPSK, 16QAM i 64QAM.
Isto vrijedi i za WiMAX i 4G mobilnu tehnologiju Long-Term Evolution (LTE). Prijenos analognog i digitalnog televizijskog signala u sustavima kabelske televizije i brzom pristupu Internetu temelji se na 16QAM i 64QAM, dok se za satelitske komunikacije koristi QPSK i razne inačice QAM-a.
Za kopnene mobilne radio sustave javne sigurnosti nedavno su usvojeni standardi modulacije glasa i podataka 4FSK. Ova tehnika sužavanja propusnosti osmišljena je za smanjenje propusnosti s 25 kHz po kanalu na 12,5 kHz i konačno na 6,25 kHz. Kao rezultat toga, više kanala za druge radio postaje može se smjestiti u isti spektralni raspon.
Televizija visoke razlučivosti u Sjedinjenim Američkim Državama koristi metodu modulacije koja se naziva osmorazinski vestigial sideband ili 8VSB. Ova metoda dodjeljuje tri bita po simbolu na 8 razina amplitude, što omogućuje prijenos 10.800 tisuća simbola u sekundi. Uz 3 bita po simbolu, ukupna brzina bila bi 3 × 10 800 000 = 32,4 Mbps. U kombinaciji s VSB tehnikom, koja prenosi samo jedan puni bočni pojas i dio drugog, video i audio podaci visoke razlučivosti mogu se prenositi preko televizijskog kanala širine 6 MHz.
Svatko je više puta čuo za drugu, treću i četvrtu generaciju mobilnih komunikacijskih mreža. Neki su možda već čitali o mrežama budućnosti – pete generacije. Ali pitanja - što G, E, 3G, H, 3G+, 4G ili LTE znači na zaslonu pametnog telefona i što je od toga brže, još uvijek brinu mnoge. Odgovorit ćemo na njih.
Ove ikone označavaju vrstu veze vašeg pametnog telefona, tableta ili modema s mobilnom mrežom.
1. G(GPRS - General Packet Radio Services): najsporija i davno zastarjela opcija za povezivanje paketnih podataka. Prvi mobilni internetski standard, implementiran dodavanjem povrh GSM-a (nakon CSD veze do 9,6 kbit/s). Maksimalna brzina GPRS kanala je 171,2 kbit/s. U isto vrijeme, pravi je u pravilu niži za red veličine i Internet ovdje u načelu nije uvijek funkcionalan.
2. E(EDGE ili EGPRS - poboljšane brzine prijenosa podataka za GSM Evolution): brži dodatak preko 2G i 2,5G. Tehnologija digitalnog prijenosa podataka. EDGE brzina je otprilike 3 puta veća od GPRS-a: do 474,6 kbit/s. No, i on pripada drugoj generaciji bežičnih komunikacija i već je zastario. Stvarna brzina EDGE-a obično je oko 150-200 kbit/s i izravno ovisi o lokaciji pretplatnika - odnosno opterećenju bazne stanice u određenom području.
3. 3 G(Third Generation - treća generacija). Ovdje je preko mreže moguć ne samo prijenos podataka, već i "glas". Kvaliteta prijenosa glasa u 3G mrežama (ako su oba sugovornika u dometu) može biti za red veličine veća nego u 2G (GSM). Brzina interneta u 3G također je znatno veća, a njegova je kvaliteta u pravilu već sasvim dovoljna za ugodan rad na mobilnim uređajima, pa čak i stolnim računalima putem USB modema. Istodobno, na brzinu prijenosa podataka može utjecati vaš trenutni položaj, uklj. bilo da ste na jednom mjestu ili se krećete u prijevozu:
- Kad se ne kreće: obično do 2 Mbps
- Kretanje brzinama do 3 km/h: do 384 kbit/s
- Krećući se brzinom do 120 km/h: do 144 kbit/s.
4. 3,5 G, 3G+,H,H+(HSPDA - paketni pristup brze veze): sljedeći dodatak za paketne podatke velike brzine već je iznad 3G. Brzina prijenosa podataka u ovom slučaju je vrlo blizu 4G i u H modu je do 42 Mbit/s. U stvarnom životu, mobilni Internet u ovom načinu rada prosjek radi s mobilnim operaterima na brzinama od 3-12 Mbit/s (ponekad i više). Za one koji ne znaju: ovo je vrlo brzo i sasvim dovoljno za gledanje online videa u ne baš visokoj kvaliteti (rezolucija) ili preuzimanje teških datoteka uz stabilnu vezu.
Također u 3G pojavila se funkcija video poziva:
5. 4G, LTE(Long-Term Evolution - dugoročni razvoj, četvrta generacija mobilnog interneta). Ova se tehnologija koristi samo za prijenos podataka (ne za "glas"). Maksimalna brzina preuzimanja ovdje je do 326 Mbit/s, upload - 172,8 Mbit/s. Stvarne vrijednosti opet su za red veličine niže od navedenih, ali još uvijek iznose desetke megabita u sekundi (u praksi su često usporedive s modom H; u prometnim moskovskim uvjetima obično 10-50 Mbit/s ). U isto vrijeme, brži PING i sama tehnologija čine 4G najpoželjnijim standardom za mobilni Internet u modemima. Pametni telefoni i tableti na 4G (LTE) mrežama drže napunjenost baterije dulje nego na 3G.
6. LTE-A(LTE Advanced - LTE nadogradnja). Vršna brzina prijenosa podataka ovdje je do 1 Gbit/s. U stvarnosti, internet može raditi brzinama do 300 Mbit/s (5 puta brže od običnog LTE-a).
7. VoLTE(Voice over LTE - glas preko LTE, kao dodatni razvoj tehnologije): tehnologija za prijenos govornih poziva preko LTE mreža temeljena na IP Multimedia Subsystem (IMS). Brzina veze je i do 5 puta brža u odnosu na 2G/3G, a kvaliteta samog razgovora i prijenosa glasa još je veća i čišća.
8. 5 G(peta generacija mobilnih komunikacija temeljena na IMT-2020). Standard budućnosti još uvijek je u fazi razvoja i testiranja. Obećano je da će brzina prijenosa podataka u komercijalnoj verziji mreža biti do 30 puta veća od LTE-a: maksimalni prijenos podataka može se izvršiti do 10 Gbit/s.
Naravno, možete koristiti bilo koju od gore navedenih tehnologija ako je vaša oprema podržava. Također, njegov rad ovisi o mogućnostima samog mobilnog operatera na određenoj lokaciji pretplatnika i njegovom tarifnom planu.
