Lățimea de bandă a canalului de acces în rețea

Cu răspândirea omniprezentă rețele de calculatoare termenul "capacitate canal" a devenit cunoscut tuturor. Și dacă interesul anterior a fost pur teoretic, acum totul este complet diferit. Înțelegerea a ceea ce se ascunde în spatele cuvintelor „lățime de bandă de rețea“ vă permite să alegeți cel mai bun furnizor de servicii disponibile (se referă în continuare la rețeaua locală și Internet), precum și modul optim de a crea un loc de muncă cu rețeaua.

Înainte de a intra în teorie, să analizăm situația practică, care, din păcate, se confruntă deseori cu utilizatorii de internet care trăiesc în țările post-sovietice. După cum știți, atunci când conectați serviciile de acces la rețea, furnizorii din planurile tarifare indică viteze cu prefixul "înainte". De exemplu, "până la 10 MB / s", "până la 50 MB / s" etc.

De fapt, capacitate canalul și această declarație de excludere sunt corelate. Imaginați-vă o situație în care, la un moment dat, un abonat este conectat la rețeaua furnizorului. De regulă, el primește o rată tarifară completă. Urmărind obiectivele economice, furnizorul companiei continuă să recruteze noi abonați. Ca urmare, devine o situație naturală atunci când o mulțime de utilizatori inițiază o conexiune la rețea la un moment dat. Unul are un tarif de "până la 50 Mb", celălalt are o treime ...

Consecința logică este o scădere a vitezei sub toate cele declarate (ne amintim prefixul "înainte"). Începe apeluri de abonați, nemulțumiți probleme comune cu comunicare și așa mai departe. Ca răspuns, suportul menționat că lățimea de bandă este limitată. Desigur, acest lucru este familiar pentru mulți utilizatori. Despre ce vorbim și de ce se scurge viteza?

În 1920, un cercetător american în domeniul electronicii, Ralph Hartley, și fizicianul Harry Nyqvist, transferul de informații în telegrafie, a formulat principalele caracteristici ale procesului de transfer de date. Una dintre cele mai importante este relația dintre frecvența transmiterii semnalului și timpul. Deci, Hartley a formulat legea, conform căreia cantitatea totală de date transmise este proporțională cu frecvența de transmisie utilizată și timpul de funcționare. În 1927, Nyqvist a clarificat faptul că volumul transmis este limitat la dublul valorii frecvenței utilizate (adică transferul fără pierderi de date pe unitate de timp). Numai în 1940, Shannon a generalizat rezultatele muncii lor, formulând o teorie transfer de date și conceptul de "capacitate canal".

Intervalul de frecvență, Canalul utilizat pentru a transmite informații se numește "lățime de bandă". Din teorema lui Shannon rezultă că realizarea vitezei maxime este posibilă prin creșterea puterii semnalului, lățime de bandă reduce zgomotul parazitar. Creșterea vitezei prin modularea semnalului este dificilă, deoarece, pe măsură ce crește pulsul, cantitatea totală scade pe unitate de timp, iar atunci când se înmulțește prin reducerea duratei unei singure descărcări, numărul de pierderi din conductor crește. În general, lățimea impulsului este calculată utilizând o formulă care ia în considerare frecvența selectată.

Trebuie remarcat faptul că lărgimea de bandă a canalului include nu numai un semnal util, ci și un zgomot. Aceasta poate fi interferența electromagnetică, proprietățile conductorilor, reflexiile, procesul de gauss etc. Receptorul sesizează fluxul total de semnale și filtrează componenta necesară.

Revenind la exemplu: cu un număr mare de abonați conectați, se ajunge rapid la limita fluxului total de date pentru frecvența de transmisie utilizată de furnizor (linia optică, canalul radio, conductorul de cupru). Pentru a rezolva problema, este necesar să se mărească puterea semnalului, să se modifice mediul de transmisie și frecvența (costisitoare, deoarece necesită modernizarea echipamentului) sau să se limiteze fluxul de date de la fiecare abonat, ceea ce se face.