Широчина на канала за достъп в мрежата

С вездесъщото разпространение компютърни мрежи терминът "капацитет на канала" стана известен на всички. И ако по-ранният интерес беше чисто теоретичен, сега всичко е съвсем различно. Разбирането на това, което се крие зад думата "bandwidth на мрежата" ви позволява да изберете най-добрия наличен доставчик (наричани по-долу "локални мрежи и интернет"), както и оптимално да конфигурирате работата с мрежата.

Преди да се впуснем в теорията, нека разгледаме практическата ситуация, която, уви, често се сблъсква с потребители на интернет, живеещи в постсъветски страни. Както знаете, когато свързвате услуги за достъп до мрежата, доставчиците в своите тарифни планове посочват скорости с префикс "преди". Например "до 10 MB / s", "до 50 MB / s" и др.

Всъщност, капацитет канал и този отказ от отговорност са взаимосвързани. Представете си ситуация, в която в даден момент един абонат е свързан към мрежата на доставчика. По принцип той получава пълна тарифа. В изпълнение на икономическите цели доставчикът на компанията продължава да набира нови абонати. В резултат на това се превръща в естествена ситуация, когато много потребители започват връзка с мрежата наведнъж. Единият има тарифа "до 50 Mb", другата има трета ...

Логическата последица е спадът на скоростта на всички посочени по-долу (ние си спомняме префикса "преди"). Започнете разговори с недоволни абонати, често срещани проблеми с комуникацията и т.н. В отговор представители на службата за подкрепа посочват, че честотната лента на канала е ограничена. Разбира се, това е познато на много потребители. За какво говорим и защо скоростта пада?

През 1920 г. американският изследовател по електроника Ралф Хартли и физикът Хари Нюквист, прехвърляне на информация в телеграфия, формулира основните характеристики на процеса на предаване на данни. Една от най-важните е връзката между честотата на предаване на сигнала и времето. Така че, Хартли формулира закона, според който общото количество предадени данни е пропорционално на използваната честота на предаване и времето за работа. През 1927 г. Nyqvist изясни, че предаваният обем е ограничен до два пъти стойността на използваната честота (т.е. трансфер без загуба на данни за единица време). Едва през 1940 г. Шанън обобщава резултатите от своята работа, формулирайки теория трансфер на данни и понятието "капацитет на канала".

Честотен диапазон, Каналът, използван за предаване на информация, се нарича "честотна лента". От теоремата на Шанън следва, че постигането на максимална скорост е възможно чрез увеличаване на силата на сигнала, честотна лента намаляване на паразитния шум. Увеличаването на скоростта чрез модулиране на сигнала е трудно, тъй като при увеличаване на импулса общото им количество намалява за единица време и когато се умножи чрез намаляване на продължителността на едно отделяне, броят на загубите в проводника се увеличава. По принцип широчината на импулса се изчислява, като се използва формула, която отчита избраната честота.

Трябва да се отбележи, че честотната лента на канала включва не само полезен сигнал, но и шум. Това може да бъде електромагнитна смущения, свойства на проводника, отражения, гаус процес и т.н. Приемникът улавя пълния поток от сигнали и филтрира необходимия компонент.

Връщайки се към примера: с голям брой свързани абонати, бързо се достига границата на общия поток от данни за честотата на предаване, използвана от доставчика (оптична линия, радио канал, меден проводник). За да се реши проблемът, е необходимо да се увеличи силата на сигнала, да се промени средството и честотата на предаване (скъпо, тъй като изисква обновяване на оборудването) или да се ограничи потокът от данни от всеки абонат, което е направено.