Dung lượng kênh truyền thông sẽ được. Dung lượng kênh truyền thông. Tốc độ kết nối Internet

Sau khi đánh giá băng thông cần thiết trên từng phần của mạng IP, cần quyết định lựa chọn công nghệ mạng và kênh Cấp độ OSI. Dựa trên các công nghệ đã chọn, các mẫu thiết bị mạng phù hợp nhất sẽ được xác định. Câu hỏi này cũng khó, vì thông lượng phụ thuộc trực tiếp vào hiệu suất phần cứng và hiệu suất lại phụ thuộc vào kiến ​​trúc phần cứng và phần mềm. Chúng ta hãy xem xét kỹ hơn các tiêu chí và phương pháp đánh giá dung lượng kênh và thiết bị trong mạng IP.

Tiêu chí đánh giá băng thông

Kể từ khi lý thuyết lưu lượng điện thoại xuất hiện, nhiều phương pháp đã được phát triển để tính toán dung lượng kênh. Tuy nhiên, không giống như các phương pháp tính toán được áp dụng cho mạng chuyển mạch kênh, việc tính toán thông lượng cần thiết trong mạng gói khá phức tạp và khó có thể đưa ra kết quả chính xác. Trước hết, điều này là do một số lượng lớn các yếu tố (đặc biệt vốn có trong các mạng đa dịch vụ hiện đại) khá khó dự đoán. Trong mạng IP, cơ sở hạ tầng chung thường được sử dụng bởi nhiều ứng dụng, mỗi ứng dụng có thể sử dụng mẫu lưu lượng truy cập khác nhau. Hơn nữa, trong một phiên, lưu lượng được truyền theo hướng chuyển tiếp có thể khác với lưu lượng đi qua trong phiên. hướng ngược lại. Ngoài ra, việc tính toán còn phức tạp do tốc độ truyền tải giữa các nút mạng riêng lẻ có thể thay đổi. Vì vậy, trong hầu hết các trường hợp, khi xây dựng mạng lưới, việc ước tính công suất thực tế được xác định bởi khuyến nghị chung nhà sản xuất, nghiên cứu thống kê và kinh nghiệm của các tổ chức khác.

Trở thành một thành viên Chương trình liên kết"Active-SB" và bạn sẽ nhận được:

Trả góp hàng hóa tại kho (tùy thuộc vào quy định của gói hoàn chỉnh các tài liệu);

Vị trí của công ty trong phần "Cài đặt" khi mua thiết bị hàng tháng với số tiền hơn 100.000 rúp;

Hoàn tiền bởi Chương trình thưởng lên tới 5% số tiền mua hàng

Để xác định ít nhiều chính xác lượng băng thông cần thiết cho mạng đang được thiết kế, trước tiên bạn phải biết ứng dụng nào sẽ được sử dụng. Tiếp theo, đối với mỗi ứng dụng, bạn nên phân tích cách truyền dữ liệu trong khoảng thời gian đã chọn và giao thức nào được sử dụng cho việc này.

Vì ví dụ đơn giản xem xét một ứng dụng nhỏ Mạng lưới công ty.

Ví dụ về tính toán băng thông

Giả sử có 300 máy tính làm việc và cùng số lượng điện thoại IP trên mạng. Dự kiến ​​​​sử dụng các dịch vụ sau: email, điện thoại IP, giám sát video (Hình 1). Để giám sát video, 20 camera được sử dụng, từ đó các luồng video được truyền đến máy chủ. Hãy thử ước tính băng thông tối đa cần thiết cho tất cả các dịch vụ trên các kênh giữa các bộ chuyển mạch lõi mạng và tại các điểm nối với từng máy chủ.

Cần lưu ý ngay rằng tất cả các tính toán phải được thực hiện trong thời gian người dùng có hoạt động mạng lớn nhất (theo lý thuyết về lưu lượng truy cập từ xa - giờ cao điểm), vì thông thường trong những khoảng thời gian đó hiệu suất mạng là quan trọng nhất và độ trễ cũng như lỗi trong hoạt động của ứng dụng liên quan đến thiếu băng thông xảy ra, là không thể chấp nhận được. Trong các tổ chức, tải lớn nhất trên mạng có thể xảy ra, ví dụ: vào cuối kỳ báo cáo hoặc trong thời điểm có lượng khách hàng theo mùa, khi nai số lượng lớn cuộc gọi điện thoại và hầu hết thư đều được gửi đi.

E-mail
Trở lại ví dụ của chúng ta, hãy xem xét một dịch vụ email. Nó sử dụng các giao thức chạy trên TCP, nghĩa là tốc độ truyền dữ liệu được điều chỉnh liên tục để chiếm hết băng thông có sẵn. Vì vậy, chúng ta sẽ bắt đầu từ giá trị độ trễ tối đa để gửi tin nhắn - giả sử 1 giây là đủ để người dùng cảm thấy thoải mái. Tiếp theo, bạn cần ước tính kích thước trung bình của tin nhắn được gửi. Giả sử rằng trong thời gian hoạt động cao điểm tin nhắn thư thường sẽ chứa tệp đính kèm khác nhau(bản sao hóa đơn, báo cáo, v.v.), ví dụ của chúng tôi kích thước trung bình Hãy lấy 500 kbyte tin nhắn. Cuối cùng, tham số cuối cùng chúng ta cần chọn là số lượng nhân viên tối đa có thể gửi tin nhắn đồng thời. Giả sử, trong thời gian khẩn cấp, một nửa số nhân viên đồng thời nhấn nút "Gửi" trong ứng dụng thư. Khi đó, thông lượng tối đa cần thiết cho lưu lượng email sẽ là (500 kB x 150 máy chủ)/1 s = 75.000 kB/s hoặc 600 Mbps. Từ đó chúng ta có thể kết luận ngay rằng đối với kết nối máy chủ thư Mạng phải sử dụng kênh Gigabit Ethernet. Tại cốt lõi của mạng, giá trị này sẽ là một trong những thuật ngữ tạo nên tổng thông lượng cần thiết.

Điện thoại và giám sát video
Các ứng dụng khác - điện thoại và giám sát video - tương tự nhau trong cấu trúc truyền dẫn luồng của chúng: cả hai loại lưu lượng đều được truyền bằng cách sử dụng Giao thức UDP và có tốc độ truyền cố định ít nhiều. Sự khác biệt chính là trong điện thoại, các luồng là hai chiều và bị giới hạn bởi thời gian của cuộc gọi, trong khi trong giám sát video, các luồng được truyền theo một hướng và theo quy luật là liên tục.

Để ước tính thông lượng cần thiết cho lưu lượng điện thoại, giả sử rằng trong thời gian hoạt động cao điểm, số lượng kết nối đồng thời đi qua cổng có thể đạt tới 100. Khi sử dụng codec G.711 trong Mạng Ethernet tốc độ của một luồng, có tính đến các tiêu đề và gói dịch vụ, là khoảng 100 kbit/s. Do đó, trong khoảng thời gian người dùng hoạt động nhiều nhất, băng thông cần thiết trong lõi mạng sẽ là 10 Mbit/s.

Lưu lượng giám sát video được tính toán khá đơn giản và chính xác. Giả sử trong trường hợp của chúng ta, các máy quay video truyền các luồng có tốc độ 4 Mbit/s mỗi luồng. Băng thông được yêu cầu sẽ bằng tổng tốc độ của tất cả các luồng video: 4 Mbit/s x 20 camera = 80 Mbit/s.

Tất cả những gì còn lại là cộng các giá trị cao nhất thu được cho từng dịch vụ mạng: 600 + 10 + 80 = 690 Mbit/s. Đây sẽ là băng thông cần thiết trong lõi mạng. Thiết kế cũng nên bao gồm khả năng mở rộng quy mô để các kênh liên lạc có thể phục vụ lưu lượng truy cập của mạng đang phát triển càng lâu càng tốt. Trong ví dụ của chúng tôi, chỉ cần sử dụng Gigabit Ethernet để đáp ứng các yêu cầu dịch vụ, đồng thời có thể phát triển mạng một cách liền mạch bằng cách kết nối nhiều nút hơn

Tất nhiên, ví dụ đưa ra không phải là một ví dụ tiêu chuẩn - mỗi trường hợp phải được xem xét riêng biệt. Trong thực tế, cấu trúc liên kết mạng có thể phức tạp hơn nhiều (Hình 2) và việc đánh giá năng lực phải được thực hiện cho từng phần của mạng.

Cần lưu ý rằng lưu lượng VoIP (điện thoại IP) không chỉ được phân phối từ điện thoại đến máy chủ mà còn được phân phối trực tiếp giữa các điện thoại. Ngoài ra, ở các phòng ban khác nhau của tổ chức hoạt động mạng có thể khác nhau: dịch vụ hỗ trợ kỹ thuật thực hiện nhiều cuộc gọi điện thoại hơn, bộ phận dự án sử dụng nó tích cực hơn những bộ phận khác bằng email, bộ phận kỹ thuật tiêu thụ lưu lượng truy cập Internet nhiều hơn những bộ phận khác, v.v. Kết quả là một số phần của mạng có thể yêu cầu nhiều băng thông hơn những phần khác.

Thông lượng có thể sử dụng và đầy đủ

Trong ví dụ của chúng tôi, khi tính toán tốc độ dòng điện thoại IP, chúng tôi đã tính đến codec được sử dụng và kích thước của tiêu đề gói. Đây là một chi tiết quan trọng cần ghi nhớ. Tùy thuộc vào phương pháp mã hóa (codec được sử dụng), lượng dữ liệu được truyền trong mỗi gói và các giao thức được sử dụng Lớp liên kết công suất dòng chảy đầy đủ được hình thành. Tổng thông lượng phải được tính đến khi ước tính thông lượng mạng cần thiết. Điều này phù hợp nhất với điện thoại IP và các ứng dụng khác sử dụng truyền dẫn thời gian thực các luồng tốc độ thấp, trong đó kích thước của tiêu đề gói là một phần quan trọng trong kích thước của toàn bộ gói. Để rõ ràng, hãy so sánh hai luồng VoIP (xem bảng). Các luồng này sử dụng cùng một mức nén nhưng kích thước tải trọng khác nhau (thực tế là luồng âm thanh kỹ thuật số) và các giao thức lớp liên kết khác nhau.

Tốc độ truyền dữ liệu trong thể tinh khiết, không tính đến các tiêu đề giao thức mạng (trong trường hợp của chúng tôi là luồng âm thanh kỹ thuật số), sẽ có băng thông hữu ích. Như bạn có thể thấy từ bảng, với cùng thông lượng hữu ích của các luồng, tổng thông lượng của chúng có thể khác nhau rất nhiều. Vì vậy, khi tính toán băng thông mạng cần thiết cho các cuộc gọi điện thoại trong tải cao điểm, đặc biệt đối với các nhà khai thác viễn thông, việc lựa chọn giao thức kênh và thông số luồng đóng một vai trò quan trọng.

Lựa chọn thiết bị

Việc lựa chọn các giao thức lớp liên kết thường không phải là vấn đề (ngày nay câu hỏi thường là băng thông của kênh Ethernet nên là bao nhiêu), nhưng đây là sự lựa chọn thiết bị phù hợp Ngay cả một kỹ sư giàu kinh nghiệm cũng có thể gặp khó khăn.

Phát triển công nghệ mạngĐồng thời với nhu cầu ứng dụng ngày càng tăng về băng thông mạng, các nhà sản xuất thiết bị mạng buộc phải phát triển các kiến ​​trúc phần mềm và phần cứng mới hơn bao giờ hết. Thông thường, từ một nhà sản xuất duy nhất có những mẫu thiết bị có vẻ giống nhau nhưng được thiết kế để giải quyết các vấn đề mạng khác nhau. Lấy ví dụ về bộ chuyển mạch Ethernet: hầu hết các nhà sản xuất, cùng với các bộ chuyển mạch thông thường được sử dụng trong doanh nghiệp, đều có bộ chuyển mạch để xây dựng mạng lưu trữ dữ liệu, tổ chức dịch vụ điều hành, v.v. Mô hình của một loại giá khác nhau về kiến ​​trúc, “được thiết kế riêng” cho các nhiệm vụ cụ thể.

Ngoài hiệu suất tổng thể, việc lựa chọn thiết bị cũng phải dựa trên các công nghệ được hỗ trợ. Tùy theo loại thiết bị bộ cụ thể các chức năng và loại lưu lượng có thể được xử lý ở cấp độ phần cứng mà không cần sử dụng tài nguyên CPU và bộ nhớ. Trong trường hợp này, lưu lượng truy cập từ các ứng dụng khác sẽ được xử lý trên cấp độ chương trình, điều này làm giảm đáng kể hiệu suất tổng thể và kết quả là thông lượng tối đa. Ví dụ, các bộ chuyển mạch nhiều lớp, nhờ kiến ​​trúc phần cứng phức tạp, có khả năng truyền các gói IP mà không làm giảm hiệu suất khi tất cả các cổng ở mức tải tối đa. Hơn nữa, nếu chúng ta muốn sử dụng cách đóng gói phức tạp hơn (GRE, MPLS), thì các bộ chuyển mạch như vậy (ít nhất là các kiểu rẻ tiền) khó có thể phù hợp với chúng ta, vì kiến ​​​​trúc của chúng không hỗ trợ các giao thức tương ứng và kịch bản hay nhất việc đóng gói như vậy sẽ xảy ra với chi phí của bộ xử lý trung tâm hiệu suất thấp. Do đó, để giải quyết những vấn đề như vậy, chẳng hạn, chúng ta có thể xem xét các bộ định tuyến có kiến ​​trúc dựa trên bộ xử lý trung tâm hiệu suất cao và phụ thuộc nhiều hơn vào phần mềm hơn là việc triển khai phần cứng. Trong trường hợp này, với chi phí thông lượng tối đa, chúng tôi nhận được rất nhiều giao thức và công nghệ được hỗ trợ mà các thiết bị chuyển mạch trong cùng loại giá không hỗ trợ.

Hiệu suất thiết bị tổng thể

Trong tài liệu dành cho thiết bị của họ, các nhà sản xuất thường chỉ ra hai giá trị thông lượng tối đa: một giá trị được biểu thị bằng gói trên giây, giá trị còn lại tính bằng bit trên giây. Điều này là do thực tế là phần lớn hiệu suất của thiết bị mạng thường được dành cho việc xử lý các tiêu đề gói. Nói một cách đại khái, thiết bị phải nhận gói tin, tìm đường chuyển mạch phù hợp cho nó, tạo tiêu đề mới (nếu cần) và truyền tiếp. Rõ ràng, trong trường hợp này, vai trò không phải là khối lượng dữ liệu được truyền trên một đơn vị thời gian mà là số lượng gói.

Nếu chúng ta so sánh hai luồng được truyền ở cùng tốc độ, nhưng với kích cỡ khác nhau các gói, sau đó chuyển luồng từ kích thước nhỏ hơn các gói sẽ yêu cầu hiệu suất cao hơn. Sự thật này cần được tính đến nếu mạng được dự định sử dụng, ví dụ: một số lượng lớn Luồng điện thoại IP - thông lượng tối đa tính bằng bit trên giây ở đây sẽ ít hơn nhiều so với khai báo.

Rõ ràng là với lưu lượng truy cập hỗn hợp và thậm chí có tính đến dịch vụ bổ sung(NAT, VPN), như trường hợp của phần lớn các trường hợp, rất khó tính toán tải trọng tài nguyên thiết bị. Thông thường các nhà sản xuất thiết bị hoặc đối tác của họ tiến hành Bài kiểm tra về áp lực mô hình khác nhau Tại điều kiện khác nhau và kết quả được công bố trên Internet dưới dạng bảng so sánh. Làm quen với những kết quả này giúp đơn giản hóa rất nhiều nhiệm vụ lựa chọn mô hình phù hợp.

Cạm bẫy của thiết bị mô-đun

Nếu được chọn phần cứng mạng là mô-đun, do đó, ngoài cấu hình linh hoạt và khả năng mở rộng mà nhà sản xuất đã hứa, bạn có thể gặp nhiều cạm bẫy.

Khi chọn mô-đun, bạn nên đọc kỹ mô tả của chúng hoặc tham khảo ý kiến ​​​​của nhà sản xuất. Chỉ được hướng dẫn bởi loại giao diện và số lượng của chúng là chưa đủ - bạn cũng cần phải làm quen với kiến ​​​​trúc của chính mô-đun. Đối với các mô-đun tương tự, không có gì lạ khi khi truyền lưu lượng, một số có thể xử lý các gói một cách tự động, trong khi một số khác chỉ chuyển tiếp các gói đến mô-đun xử lý trung tâm để xử lý tiếp (theo đó, đối với các mô-đun giống hệt bên ngoài, giá của chúng có thể khác nhau nhiều lần). ). Trong trường hợp đầu tiên Tổng hiệu suất thiết bị và do đó, thông lượng tối đa của nó hóa ra cao hơn thiết bị thứ hai, vì một phần công việc của nó CPU chuyển đến bộ xử lý mô-đun.

Ngoài ra, thiết bị mô-đun thường có kiến ​​trúc chặn (khi thông lượng tối đa thấp hơn tổng tốc độ của tất cả các cổng). Điều này là do dung lượng hạn chế của bus nội bộ mà qua đó các mô-đun trao đổi lưu lượng với nhau. Ví dụ: nếu một bộ chuyển mạch mô-đun có bus nội bộ với băng thông 20 Gbps thì đối với card đường truyền của nó có 48 cổng Ethernet Gigabit ở nạp đầy đủ Chỉ có thể sử dụng 20 cổng. Bạn cũng nên ghi nhớ những chi tiết đó và đọc kỹ tài liệu khi lựa chọn thiết bị.

Khi thiết kế mạng IP, băng thông là tham số chính sẽ quyết định toàn bộ kiến ​​trúc của mạng. Để đánh giá chính xác hơn về thông lượng, bạn có thể làm theo các đề xuất sau:

1. Nghiên cứu các ứng dụng bạn dự định sử dụng trên mạng, công nghệ chúng sử dụng và lưu lượng truyền tải. Sử dụng lời khuyên của các nhà phát triển và kinh nghiệm của đồng nghiệp để tính đến tất cả các sắc thái của các ứng dụng này khi xây dựng mạng.
2. Nghiên cứu chi tiết giao thức mạng và các công nghệ được sử dụng bởi các ứng dụng này.
3. Đọc kỹ tài liệu khi lựa chọn thiết bị. Để có một số dự trữ giải pháp làm sẵn, tham khảo các dòng sản phẩm của các nhà sản xuất khác nhau.

Kết quả là, khi đưa ra lựa chọn đúng đắn công nghệ và thiết bị, bạn có thể chắc chắn rằng mạng sẽ đáp ứng đầy đủ yêu cầu của tất cả các ứng dụng và đủ linh hoạt và có khả năng mở rộng, sẽ tồn tại lâu dài.

Băng thông

Băng thông- đặc tính số liệu hiển thị tỷ lệ số lượng đơn vị truyền tối đa (thông tin, đối tượng, khối lượng) trên một đơn vị thời gian thông qua kênh, hệ thống, nút.

Được sử dụng trong các lĩnh vực khác nhau:

• trong khoa học truyền thông và máy tính, P.S. là lượng thông tin truyền đi tối đa có thể đạt được;
• trong vận tải PS - số lượng đơn vị vận tải;
• trong kỹ thuật cơ khí - thể tích không khí đi qua (dầu, mỡ).

Nó có thể được đo bằng nhiều đơn vị khác nhau, đôi khi rất chuyên dụng - miếng, bit/giây, tấn, mét khối, v.v.

Trong khoa học máy tính, định nghĩa về băng thông thường được áp dụng cho kênh liên lạc và được định nghĩa là lượng thông tin tối đa được truyền hoặc nhận trên một đơn vị thời gian.
Băng thông là một trong những yếu tố quan trọng nhất theo quan điểm của người dùng. Nó được ước tính bằng lượng dữ liệu mà mạng có thể truyền trong giới hạn trong một đơn vị thời gian từ thiết bị này được kết nối với thiết bị này sang thiết bị khác.

Dung lượng kênh

Tốc độ truyền thông tin cao nhất có thể có trong một kênh nhất định được gọi là thông lượng của nó. Dung lượng kênh là tốc độ truyền tải thông tin khi sử dụng nguồn, bộ mã hóa và giải mã “tốt nhất” (tối ưu) cho một kênh nhất định nên chỉ đặc trưng cho kênh đó.

Thông lượng của kênh (kỹ thuật số) rời rạc không bị nhiễu

C = log(m) bit/ký hiệu

trong đó m là cơ sở của mã tín hiệu được sử dụng trong kênh. Tốc độ truyền thông tin trong một kênh rời rạc không nhiễu (kênh lý tưởng) bằng dung lượng của nó khi các ký hiệu trong kênh là độc lập và tất cả m ký hiệu của bảng chữ cái đều có xác suất như nhau (được sử dụng thường xuyên như nhau).

Băng thông mạng thần kinh

Thông lượng của mạng nơ-ron là trung bình số học giữa khối lượng được xử lý và thông tin được tạo mạng lưới thần kinh trên một đơn vị thời gian.

Xem thêm

• Danh sách dung lượng giao diện dữ liệu

Quỹ Wikimedia. 2010.

Xem “Bandwidth” là gì trong các từ điển khác:

Băng thông- Nước chảy qua ống thoát nước khi phễu thoát nước không bị ngập. Nguồn: GOST 23289 94: Phụ kiện thoát nước vệ sinh. Thông số kỹ thuật tài liệu gốc... Sách tham khảo từ điển thuật ngữ quy chuẩn và tài liệu kỹ thuật

Tổng lượng sản phẩm dầu mỏ có thể được bơm qua đường ống (thông qua thiết bị đầu cuối) trong một đơn vị thời gian. Dung tích chứa của một bể (tank farm) là tổng lượng sản phẩm dầu mỏ có thể chứa trong... ... Từ điển tài chính

thông lượng- Trọng lượng tiêu thụ môi trường làm việc qua van. [GOST R 12.2.085 2002] thông lượng KV Tốc độ dòng chất lỏng (m3/h), với mật độ bằng 1000 kg/m3, được cơ quan quản lý thông qua với mức giảm áp suất trên nó là 1 kgf/cm2. Hiện hành... ... Hướng dẫn dịch thuật kỹ thuật

Số tiền tối đa thông tin có thể được xử lý trên một đơn vị thời gian, được đo bằng bit/s... Từ điển tâm lý

Năng suất, sức mạnh, tác động, năng lực Từ điển từ đồng nghĩa tiếng Nga ... Từ điển đồng nghĩa

Băng thông- - xem Cơ chế dịch vụ... Từ điển kinh tế và toán học

thông lượng- Loại. Đặc điểm công thái học. Tính đặc hiệu. Lượng thông tin tối đa có thể được xử lý trên một đơn vị thời gian, được đo bằng bit/s. Từ điển tâm lý. HỌ. Kondak. 2000... Bách khoa toàn thư tâm lý lớn

thông lượng- Số tiền tối đa Phương tiện giao thông, có thể di chuyển trên một đoạn đường nhất định trong một thời gian cụ thể... Từ điển địa lý

thông lượng- (1) đường có số lượng đơn vị vận tải mặt đất lớn nhất (triệu đôi tàu), trong đó con đường này có thể bỏ lỡ một đơn vị thời gian (giờ, ngày); (2) P.s. kênh thông tin liên lạc tốc độ tối đa truyền tải không có lỗi (xem) bằng kênh này… … Bách khoa toàn thư bách khoa lớn

thông lượng - tốc độ cao nhất thiết bị truyền dữ liệu mà từ đó thông tin đi vào thiết bị lưu trữ mà không bị mất trong khi vẫn duy trì tốc độ lấy mẫu và tín hiệu tương tự. chuyển đổi kỹ thuật số. dành cho các thiết bị có kiến ​​trúc bus song song, thông lượng... ... Từ điển các khái niệm và thuật ngữ được xây dựng trong các văn bản quy phạm pháp luật của Nga

49. Điều gì quyết định thông lượng của kênh truyền thông?

Hệ thống liên lạc được hiểu là một tập hợp các thiết bị và môi trường đảm bảo việc truyền tải thông điệp từ người gửi đến người nhận. TRONG trường hợp chung hệ thống thông tin tổng quát được thể hiện bằng sơ đồ khối.

Băng thông là tốc độ truyền thông tin tối đa có thể. Băng thông bằng tốc độ điện báo, được đo bằng số lượng cuộc gọi điện báo được truyền trên một đơn vị thời gian. Thông lượng tối đa phụ thuộc vào băng thông kênh và trong trường hợp chung vào tỷ lệ Pc / Pп (công suất tín hiệu trên công suất nhiễu) và được xác định theo công thức. Đây là công thức của Shannon, có giá trị cho mọi hệ thống thông tin liên lạc khi có nhiễu dao động.

50. Bản chất của việc ghép kênh/phân kênh tần số trong các hệ thống truyền thông tin đa kênh là gì.

Nén - kết hợp các tín hiệu thuê bao thành một tín hiệu duy nhất.

Tách là tách tín hiệu thuê bao riêng lẻ khỏi tín hiệu nhóm duy nhất.

Bản chất của ghép kênh tần số là tất cả các thuê bao hoạt động trên cùng một băng tần, nhưng mỗi thuê bao hoạt động trong băng tần riêng.

Với ghép kênh tần số, nhiễu giữa các kênh xảy ra do sự không hoàn hảo của hệ thống lọc và sự vô tận của phổ tín hiệu.

Ưu điểm chính của hệ thống truyền thông đa kênh có ghép kênh tần số là sử dụng phổ tần một cách tiết kiệm; nhược điểm đáng kể là sự tích tụ nhiễu xảy ra ở các điểm khuếch đại trung gian và kết quả là khả năng chống nhiễu tương đối thấp.

51. Bản chất của việc ghép kênh/tách kênh theo thời gian trong hệ thống truyền thông tin đa kênh là gì?

Với ghép kênh thời gian, tất cả các thuê bao hoạt động trong cùng một dải tần, nhưng chúng hoạt động theo chu kỳ, mỗi lần vào thời gian riêng và thời gian chu kỳ được xác định bởi T. Kotelnikova (Với ghép kênh thời gian, là sự phát triển hợp lý của hệ thống truyền thông xung, một đường truyền hoặc đường liên lạc nhóm thông qua các thiết bị chuyển mạch điện tử được cung cấp luân phiên để truyền tín hiệu của từng kênh.)

Khi truyền giọng nói T=125 μs

Các hệ thống thông tin liên lạc có ghép kênh tần số và thời gian được sử dụng trên các đường cáp trung kế, đường dây chuyển tiếp vô tuyến vân vân.

52. Nguyên tắc tổ chức thông tin vô tuyến điện hàng không và viễn thông mặt đất là gì?

Việc tổ chức liên lạc được hiểu là sơ đồ kết nối các thuê bao với các kênh và phân bổ tài nguyên được phân bổ cho liên lạc, đảm bảo hiệu quả trao đổi thông tin cao giữa các liên kết.

Nền tảng yếu tố thông tin hàng không - mạng vô tuyến điện. Mạng vô tuyến là một tập hợp RS được lắp đặt tại các vị trí tương tác của các phóng viên (trong trung tâm điều khiển và trên máy bay) và được thống nhất bởi các kênh vô tuyến chung, các kênh hoạt động trên cùng tần số vô tuyến. Theo quy định, các mạng vô tuyến được tổ chức theo hướng xuyên tâm. Mạng vô tuyến cho phép trao đổi thông tin giữa người điều phối và phi hành đoàn trên mỗi máy bay, cũng như truyền dữ liệu vòng tròn đến tất cả các máy bay cùng một lúc. Mạng vô tuyến được tạo ra tùy thuộc vào số lượng lĩnh vực ATC.

Yếu tố quan trọng nhất đảm bảo tính liên tục là quy trình được quy định để thay đổi mạng vô tuyến. Trong các mạng hàng không, một tần số thường được ấn định cho việc truyền và nhận và việc liên lạc được thực hiện theo chế độ đơn giản khi truyền và nhận xen kẽ nhau.

Các thành phần của mạng thông tin mặt đất là: đơn vị thuê bao, kênh và nút truyền thông. Các nút truyền thông CS phục vụ việc phân phối thông tin dọc theo các đường và kênh liên lạc dẫn đến các vị trí địa lý khác nhau. Nguyên tắc xây dựng liên lạc điện báo có dây là nút xuyên tâm, nghĩa là cung cấp các nút GUS chính, hợp nhất các nhóm nút khu vực và các kênh liên lạc kết nối các nút với các nút chính và với nhau. Nguyên tắc này đảm bảo đạt được hiệu quả cao và độ tin cậy của giao tiếp, vì có thể sử dụng các giải pháp thay thế. Khi xây dựng mạng thông tin mặt đất, các kênh của mạng thông tin liên lạc quốc gia được sử dụng rộng rãi. Viễn thông mặt đất trong hàng không dân dụng phục vụ liên lạc giữa các sân bay với cơ quan quản lý điều hành, khai thác. Một mạng lưới điện thoại cố định cũng đang được tổ chức.

Băng thông

Băng thông- đặc tính số liệu hiển thị tỷ lệ số lượng đơn vị truyền tối đa (thông tin, đối tượng, khối lượng) trên một đơn vị thời gian thông qua kênh, hệ thống, nút.

Được sử dụng trong các lĩnh vực khác nhau:

• trong khoa học truyền thông và máy tính, P.S. là lượng thông tin truyền đi tối đa có thể đạt được;
• trong vận tải PS - số lượng đơn vị vận tải;
• trong kỹ thuật cơ khí - thể tích không khí đi qua (dầu, mỡ).

Nó có thể được đo bằng nhiều đơn vị khác nhau, đôi khi rất chuyên dụng - miếng, bit/giây, tấn, mét khối, v.v.

Trong khoa học máy tính, định nghĩa về băng thông thường được áp dụng cho kênh liên lạc và được định nghĩa là lượng thông tin tối đa được truyền hoặc nhận trên một đơn vị thời gian.
Băng thông là một trong những yếu tố quan trọng nhất theo quan điểm của người dùng. Nó được ước tính bằng lượng dữ liệu mà mạng có thể truyền trong giới hạn trong một đơn vị thời gian từ thiết bị này được kết nối với thiết bị này sang thiết bị khác.

Dung lượng kênh

Tốc độ truyền thông tin cao nhất có thể có trong một kênh nhất định được gọi là thông lượng của nó. Dung lượng kênh là tốc độ truyền tải thông tin khi sử dụng nguồn, bộ mã hóa và giải mã “tốt nhất” (tối ưu) cho một kênh nhất định nên chỉ đặc trưng cho kênh đó.

Thông lượng của kênh (kỹ thuật số) rời rạc không bị nhiễu

C = log(m) bit/ký hiệu

trong đó m là cơ sở của mã tín hiệu được sử dụng trong kênh. Tốc độ truyền thông tin trong một kênh rời rạc không nhiễu (kênh lý tưởng) bằng dung lượng của nó khi các ký hiệu trong kênh là độc lập và tất cả m ký hiệu của bảng chữ cái đều có xác suất như nhau (được sử dụng thường xuyên như nhau).

Băng thông mạng thần kinh

Thông lượng của mạng nơ-ron là trung bình số học giữa khối lượng thông tin được mạng nơ-ron xử lý và tạo ra trên một đơn vị thời gian.

Xem thêm

• Danh sách dung lượng giao diện dữ liệu

Quỹ Wikimedia. 2010.

• Gareev, Musa Gaisinovich
• Biểu tượng Borkolabovskaya của Mẹ Thiên Chúa

Xem “Bandwidth” là gì trong các từ điển khác:

Băng thông- Nước chảy qua ống thoát nước khi phễu thoát nước không bị ngập. Nguồn: GOST 23289 94: Phụ kiện thoát nước vệ sinh. Thông số kỹ thuật tài liệu gốc... Sách tham khảo từ điển thuật ngữ quy chuẩn và tài liệu kỹ thuật

Băng thông- tổng lượng sản phẩm dầu mỏ có thể được bơm qua đường ống (qua kho) trong một đơn vị thời gian. Dung tích chứa của một bể (tank farm) là tổng lượng sản phẩm dầu mỏ có thể chứa trong... ... Từ điển tài chính

thông lượng- Lưu lượng trọng lượng của môi chất làm việc qua van. [GOST R 12.2.085 2002] thông lượng KV Tốc độ dòng chất lỏng (m3/h), với mật độ bằng 1000 kg/m3, được cơ quan quản lý thông qua với mức giảm áp suất trên nó là 1 kgf/cm2. Hiện hành... ... Hướng dẫn dịch thuật kỹ thuật

Băng thông- lượng thông tin tối đa có thể được xử lý trên một đơn vị thời gian, được đo bằng bit/s... Từ điển tâm lý

thông lượng- năng suất, công suất, tác động, năng lực Từ điển từ đồng nghĩa tiếng Nga ... Từ điển đồng nghĩa

Băng thông- - xem Cơ chế dịch vụ... Từ điển kinh tế và toán học

thông lượng- Loại. Đặc điểm công thái học. Tính đặc hiệu. Lượng thông tin tối đa có thể được xử lý trên một đơn vị thời gian, được đo bằng bit/s. Từ điển tâm lý. HỌ. Kondak. 2000... Bách khoa toàn thư tâm lý lớn

thông lượng- Số lượng phương tiện tối đa có thể đi qua trên một đoạn đường nhất định trong một thời gian cụ thể... Từ điển địa lý

thông lượng- (1) đường có số lượng đơn vị vận tải mặt đất lớn nhất (triệu đôi tàu) mà một con đường có thể vận chuyển trong một đơn vị thời gian (giờ, ngày); (2) P.s. kênh liên lạc tốc độ truyền không có lỗi tối đa (xem) trên một kênh nhất định... ... Bách khoa toàn thư bách khoa lớn

thông lượng- tốc độ truyền dữ liệu cao nhất của thiết bị mà thông tin đi vào thiết bị lưu trữ mà không bị mất trong khi vẫn duy trì tốc độ lấy mẫu và chuyển đổi kỹ thuật số tương tự. dành cho các thiết bị có kiến ​​trúc bus song song, thông lượng... ... Từ điển các khái niệm và thuật ngữ được xây dựng trong các văn bản quy phạm pháp luật của Nga

Trong bất kỳ hệ thống truyền thông nào, thông tin đều được truyền qua một kênh. Tốc độ truyền thông tin được xác định trong § 2.9. Tốc độ này không chỉ phụ thuộc vào chính kênh mà còn phụ thuộc vào đặc tính của tín hiệu được cung cấp cho đầu vào của nó và do đó không thể mô tả kênh như một phương tiện truyền thông tin. Chúng ta hãy thử tìm cách đánh giá khả năng truyền tải thông tin của một kênh. Trước tiên, chúng ta hãy xem xét một kênh riêng biệt mà qua đó các ký hiệu từ bảng chữ cái âm lượng được truyền đi trong một đơn vị thời gian. Khi truyền mỗi ký hiệu, trung bình lượng thông tin sau sẽ đi qua kênh [xem. (2.135) và (2.140)]:

Ở đâu ký hiệu ngẫu nhiênở lối vào và lối ra của kênh. Trong số bốn entropy xuất hiện ở đây, thông tin riêng của ký hiệu được truyền được xác định bởi nguồn tín hiệu rời rạc và không phụ thuộc vào đặc tính của kênh. Ba entropy còn lại thường phụ thuộc vào cả nguồn tín hiệu và kênh.

Hãy tưởng tượng rằng các ký hiệu từ nguồn khác nhau, được đặc trưng bởi các phân bố xác suất khác nhau (nhưng tất nhiên là có cùng giá trị. Đối với mỗi nguồn như vậy, lượng thông tin được truyền qua kênh sẽ có giá trị riêng. Lượng thông tin được truyền tối đa, được tiếp nhận trên tất cả những gì có thể

nguồn tín hiệu đầu vào, đặc trưng cho kênh và được gọi là dung lượng kênh. Mỗi ký tự

trong đó việc tối đa hóa được thực hiện trên tất cả các phân phối xác suất đa chiều Bạn cũng có thể xác định dung lượng kênh C trên một đơn vị thời gian (giây):

Đẳng thức cuối cùng rút ra từ tính cộng của entropy. Trong tương lai, nếu điều này không được nêu cụ thể, chúng tôi sẽ hiểu thông lượng là thông lượng mỗi giây.

Ví dụ: chúng ta hãy tính dung lượng của kênh đối xứng không có bộ nhớ, trong đó xác suất chuyển tiếp được tính theo công thức (3.36). Theo (3.52) và (3.53)

Giá trị trong trong trường hợp nàyđược tính toán dễ dàng, vì xác suất chuyển tiếp có điều kiện chỉ nhận hai giá trị: nếu giá trị đầu tiên trong số này xảy ra với xác suất và giá trị thứ hai xảy ra với xác suất. Ngoài ra, do kênh không có bộ nhớ được xem xét, kết quả nhận được các ký hiệu riêng lẻ là. độc lập với nhau. Đó là lý do tại sao

Do đó, nó không phụ thuộc vào phân bố xác suất B mà chỉ được xác định bởi xác suất chuyển tiếp của kênh. Thuộc tính này được bảo toàn cho tất cả các mô hình kênh có nhiễu bổ sung.

Thay (3.56) vào (3.55), ta thu được

Vì ở vế phải chỉ có số hạng phụ thuộc vào phân bố xác suất nên cần phải tối đa hóa nó. Giá trị tối đa theo (2.123) bằng và nó được nhận ra khi tất cả các ký hiệu nhận được đều có xác suất như nhau và độc lập với nhau. Thật dễ dàng để xác minh rằng điều kiện này được thỏa mãn nếu các ký hiệu đầu vào có khả năng xảy ra và độc lập như nhau, vì

Đồng thời

Do đó thông lượng mỗi giây

Đối với kênh đối xứng nhị phân, thông lượng trong đơn vị nhị phân môi giây

Sự phụ thuộc vào theo (3.59) được chỉ ra trên Hình 2. 3.9.

Với thông lượng của kênh nhị phân, vì với xác suất xảy ra lỗi như vậy, có thể thu được chuỗi ký hiệu nhị phân đầu ra mà không truyền tín hiệu qua kênh mà bằng cách chọn chúng một cách ngẫu nhiên (ví dụ: dựa trên kết quả của việc tung một đồng xu), tức là khi các chuỗi ở đầu ra và đầu vào của kênh là độc lập. Sự kiện này được gọi là ngắt kênh. Việc thông lượng at trong kênh nhị phân giống như at (kênh không nhiễu) được giải thích bởi thực tế là tại đó đủ để đảo ngược tất cả các ký hiệu đầu ra (tức là thay 0 bằng 1 và 1 bằng 0) trong để khôi phục chính xác tín hiệu đầu vào.

Cơm. 3.9. Sự phụ thuộc của dung lượng của kênh đối xứng nhị phân không có bộ nhớ vào xác suất nhận sai ký hiệu

Thông lượng của một kênh liên tục được tính theo cách tương tự. Ví dụ, giả sử một kênh có băng thông có chiều rộng giới hạn thì các tín hiệu ở đầu vào và đầu ra của kênh, theo định lý Kotelnikov, được xác định bởi các mẫu của chúng được lấy trong các khoảng thời gian và do đó thông tin truyền qua kênh trong một thời gian. bằng tổng lượng thông tin được truyền cho mỗi mẫu đó. Dung lượng kênh trên mỗi mẫu như vậy

Ở đây các biến ngẫu nhiên là mặt cắt ngang của các quá trình ở đầu vào và đầu ra của kênh và mức tối đa được lấy trên tất cả các biến có thể chấp nhận được. tín hiệu đầu vào, tức là trên tất cả các bản phân phối.

Thông lượng C được định nghĩa là tổng các giá trị Count được lấy trên tất cả các mẫu trong một giây. Tất nhiên, trong trường hợp này, các entropy vi phân trong (3.60) phải được tính toán có tính đến các kết nối xác suất giữa các mẫu.

Ví dụ, chúng ta hãy tính toán dung lượng của một kênh liên tục không có bộ nhớ với nhiễu Gaussian trắng bổ sung, có băng thông rộng nếu công suất tín hiệu trung bình (phương sai) không vượt quá một giá trị nhất định. Chúng tôi biểu thị công suất (độ phân tán) của. nhiễu trong băng tần. Các mẫu tín hiệu đầu vào và đầu ra cũng như nhiễu có liên quan với nhau bởi sự đẳng thức.

n vì nó có phân phối chuẩn với kỳ vọng toán học bằng 0, nên mật độ xác suất có điều kiện cho cố định và cũng sẽ bình thường - với kỳ vọng toán học và độ phân tán. Hãy tìm công suất trên một mẫu:

Theo (2.152), entropy vi phân của phân bố chuẩn không phụ thuộc vào kỳ vọng toán học và bằng nhau. Do đó, để tìm được nó, chúng ta cần tìm mật độ phân bố sao cho cực đại hóa Từ (3.61), có xét đến tính độc lập đó. biến ngẫu nhiên, chúng ta có

Vì vậy, phương sai là cố định, như đã cho. Theo (2.153), đối với hệ phân tán cố định, entropy vi phân cực đại được đảm bảo phân phối bình thường. Từ (3.61) rõ ràng là với phân bố một chiều chuẩn thì phân bố cũng sẽ chuẩn và, do đó,

Chuyển sang thông lượng C mỗi giây, chúng tôi lưu ý rằng thông tin được truyền qua một số mẫu là tối đa khi các mẫu tín hiệu độc lập. Điều này có thể đạt được nếu tín hiệu được chọn sao cho mật độ phổ của nó đồng nhất trong dải. Như đã chỉ ra trong các mẫu cách nhau bởi các khoảng là bội số của chúng không tương quan lẫn nhau và đối với đại lượng Gaussian không tương quan có nghĩa là độc lập.

Do đó, thông lượng C (trên giây) có thể được tìm thấy bằng cách cộng thông lượng (3.63) cho các mẫu độc lập:

Nó được nhận ra nếu quá trình Gaussian có mật độ phổ đồng đều trong dải tần số (nhiễu gần như trắng).

Từ công thức (3.64), rõ ràng là nếu công suất tín hiệu không bị giới hạn thì thông lượng sẽ là vô hạn. Băng thông bằng 0 nếu tỷ lệ tín hiệu trên tạp âm của kênh bằng 0. Khi tỷ lệ này tăng lên, thông lượng tăng vô hạn nhưng chậm do phụ thuộc logarit.

Hệ thức (3.64) thường được gọi là công thức Shannon. Công thức này rất quan trọng trong lý thuyết thông tin, vì nó xác định sự phụ thuộc của dung lượng của kênh liên tục đang được xem xét vào đó. đặc điểm kỹ thuật, chẳng hạn như băng thông và tỷ lệ tín hiệu trên tạp âm. Công thức của Shannon chỉ ra khả năng trao đổi băng thông để lấy công suất tín hiệu và ngược lại. Tuy nhiên, do C phụ thuộc tuyến tính vào và logarit nên việc bù đắp cho sự giảm băng thông có thể xảy ra bằng cách tăng công suất tín hiệu là không thực tế. Hiệu quả hơn là trao đổi ngược công suất tín hiệu cho băng thông.