Interested Article - Скорость передачи данных

Скорость передачи данных — объём данных , передаваемых за единицу времени . Максимальная скорость передачи данных без появления ошибок ( пропускная способность ) вместе с определяют производительность системы или линии связи. Теоретическая верхняя граница скорости передачи определяется теоремой Шеннона — Хартли .

Теорема Шеннона — Хартли

Рассматривая все возможные многоуровневые и многофазные методы кодирования, теорема Шеннона — Хартли утверждает, что ёмкость канала C , означающая теоретическую верхнюю границу скорости передачи информации, которые можно передать с данной средней мощностью сигнала S через один аналоговый канал связи, подверженный аддитивному белому гауссовскому шуму мощности N равна:

$C=B\log _{2}\left(1+{\frac {S}{N}}\right)$

где

C — ёмкость канала в битах в секунду;

B — полоса пропускания канала в герцах;

S — полная мощность сигнала над полосой пропускания, измеренной в ваттах или вольтах в квадрате;

N — полная шумовая мощность над полосой пропускания, измеренной в ваттах или вольтах в квадрате;

S/N — отношение сигнала к гауссовскому шуму, выраженное как отношение мощностей.

Единицы измерения

Бит в секунду

Бит в секунду ( англ. b its p er s econd , bps ) — базовая единица измерения скорости передачи информации , используемая на физическом уровне сетевой модели OSI или TCP/IP .

На более высоких уровнях сетевых моделей, как правило, используется более крупная единица — байт в секунду (Б/c или Bps , от англ. b ytes p er s econd ) равная 8 бит/c.

В отличие от бодов ( baud ; при двоичном кодировании боды также обозначают количество бит в секунду), битами в секунду измеряется эффективный объём информации, без учёта служебных битов (стартовые/стоповые/чётность) применяемых при асинхронной передаче . В некоторых случаях (при синхронной двоичной передаче ) скорость в бодах может быть равной скорости в битах в секунду.

Бод

Бод ( англ. baud ) в связи и электронике — единица измерения символьной скорости , количество изменений информационного параметра несущего периодического сигнала в секунду . Названа по имени Эмиля Бодо , изобретателя кода Бодо — кодировки символов для телетайпов .

Зачастую, ошибочно, считают, что бод — это количество бит , переданное в секунду. В действительности же это верно лишь для двоичного кодирования, которое используется не всегда. Например, в современных модемах используется квадратурная амплитудная модуляция (QAM - КАМ), и одним изменением уровня сигнала может кодироваться несколько (до 16) бит информации. Например, при символьной скорости 2400 бод скорость передачи может составлять 9600 бит/c благодаря тому, что в каждом временном интервале передаётся 4 бита.

Кроме этого, бодами выражают полную ёмкость канала, включая служебные символы (биты), если они есть. Эффективная же скорость канала выражается другими единицами, например битами в секунду (бит/c, bps).

Методы повышения скорости передачи информации

Одним из способов повышения скорости передачи информации является применение технологии цифровых антенных решёток и реализации на ее основе адаптивных антенных решёток со слабо коррелированными антенными элементами . Системы связи, которые используют такие антенны, получили название MIMO систем (Multiple Input Multiple Output). . Наращивание их пропускной способности достигается увеличением количества антенных элементов на основе технологии Massive MIMO .

Скорость передачи полезных (в человеческом понимании) данных всегда меньше скорости передачи информации из-за присутствия в сетевых протоколах кроме нагрузки протокола ещё и служебных заголовков.

См. также

Примечания

↑ от 10 мая 2015 на Wayback Machine // wikiHow
Олифер В. Г., Олифер Н. А. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы. — СПб.: Питер, 2001, 672 с.: ил. ISBN 5-8046-0133-4
Флаксман А. Г. Адаптивная пространственная обработка в многоканальных информационных системах/ Флаксман А. Г.//Дис. Д-ра физ.-мат. наук . — М.: РГБ 2005 (Из фондов Российской Государственной библиотеки), стр. 5
Слюсар, Вадим Электроника: наука, технология, бизнес. – 2005. — № 8. С. 52—58. (2005). Дата обращения: 27 ноября 2018. 3 апреля 2018 года.
Разделы 9.3 - 9.8 в книге «Широкополосные беспроводные сети передачи информации». / Вишневский В.М., Ляхов А.И., Портной С.Л., Шахнович И.В. – М.: Техносфера. – 2005. C. 498 – 569 (2005). Дата обращения: 27 ноября 2018. 29 августа 2018 года.