Bandbreite des Zugriffskanals im Netzwerk

Mit der Allgegenwart des ComputersNetzwerke, der Begriff "Kanalkapazität" wurde allen bekannt. Und wenn früheres Interesse rein theoretisch war, ist jetzt alles ganz anders. Zu verstehen, was hinter dem Wort „Netzwerk-Bandbreite“ liegt ermöglicht es Ihnen, die besten verfügbaren Service-Provider zu wählen (bezieht sich im Folgenden auf das lokale Netzwerk und das Internet) sowie den optimalen Weg, um einen Job mit dem Netzwerk einzurichten.

Bevor wir uns der Theorie zuwenden, lassen Sie uns überlegeneine praktische Situation, die leider häufig von Internetnutzern in postsowjetischen Ländern gesehen wird. Wie Sie wissen, wenn Sie Zugriffsdienste mit dem Netzwerk verbinden, zeigen Anbieter in ihren Tarifplänen Geschwindigkeiten mit dem Präfix "vorher" an. Zum Beispiel "bis zu 10 MB / s", "bis zu 50 MB / s" usw.

In der Tat ist die Bandbreite des Kanals undDiese Reservierung ist miteinander verbunden. Stellen Sie sich vor, dass zu einem bestimmten Zeitpunkt ein Teilnehmer mit dem Netz des Anbieters verbunden ist. In der Regel erhält er einen vollen Zollsatz. Bei der Verfolgung der wirtschaftlichen Ziele rekrutiert der Unternehmensanbieter weiterhin neue Abonnenten. Daher wird es zur natürlichen Situation, wenn viele Benutzer gleichzeitig eine Verbindung zum Netzwerk herstellen. Einer hat einen Tarif von "bis zu 50 Mb", der andere hat einen dritten ...

Die logische Konsequenz ist ein Absinken der Geschwindigkeit insgesamterklärt (wir erinnern uns an das Präfix "vor"). Beginnen Sie Anrufe von verärgerten Abonnenten, häufige Probleme mit der Kommunikation usw. Als Reaktion darauf, Vertreter des Support-Service erwähnen, dass die Bandbreite des Kanals begrenzt ist. Sicherlich ist das vielen Benutzern bekannt. Worüber reden wir und warum fällt die Geschwindigkeit?

Im Jahr 1920 der AmerikanerDer Elektronikforscher Ralph Hartley und der Physiker Harry Nyqvist, die sich mit Fragen der Informationsübertragung in der Telegraphie beschäftigen, formulierten die Hauptmerkmale des Datentransferprozesses. Eine der wichtigsten ist die Beziehung zwischen der Frequenz der Signalübertragung und der Zeit. So formulierte Hartley das Gesetz, nach dem die Gesamtmenge der übertragenen Daten proportional zur verwendeten Übertragungsfrequenz und Betriebszeit ist. Im Jahr 1927 stellte Nyqvist klar, dass das übertragene Volumen auf den doppelten Wert der verwendeten Frequenz beschränkt ist (dh Übertragung ohne Verlust von Daten pro Zeiteinheit). Erst 1940 fasste Shannon die Ergebnisse ihrer Arbeit zusammen und formulierte die Theorie der Datenübertragung und das Konzept der "Kommunikationskanalkapazität".

Der Frequenzbereich, für den der Kanal verwendet wirdÜbertragung von Informationen ist „Bandbreite“ bezeichnet. Aus Theorem von Shannon zeigt, dass die maximale Geschwindigkeit möglich durch Erhöhung der Signalleistung, Bandbreite, störende Geräuschreduzierung erreicht wird. Erhöhte Geschwindigkeit durch das Modulationssignal ist schwierig, da bei zunehmendem Puls die Gesamtzahl pro Zeiteinheit abnimmt, und während der Verdichtung durch die Dauer eines einzelnen Entladungs ​​Verringerung erhöht die Menge an Verlust in dem Leiter. Im allgemeinen wird die Impulsbreite durch die Formel unter Berücksichtigung der gewählten Frequenz berechnet.

Es sollte beachtet werden, dass die Bandbreite des Kanalsbeinhaltet nicht nur ein nützliches Signal, sondern auch Rauschen. Dies können elektromagnetische Störungen, Leitereigenschaften, Reflexionen, Gauß-Prozesse usw. sein. Der Empfänger erfasst den vollen Signalfluss und filtert die erforderliche Komponente heraus.

Zurück zum Beispiel: Bei einer großen Anzahl von angeschlossenen Teilnehmern ist die Grenze des gesamten Datenflusses für die vom Provider verwendete Übertragungsfrequenz (optische Leitung, Funkkanal, Kupferleiter) schnell erreicht. Um das Problem zu lösen, ist es notwendig, die Signalleistung zu erhöhen, das Übertragungsmedium und die Frequenz zu ändern (teuer, da es ein Upgrade der Ausrüstung erfordert) oder den Datenfluss von jedem Teilnehmer zu begrenzen, was getan wird.