Универсальный внешний накопитель для всех iOS-устройств, совместим с PC/Mac, Android
Header Banner
8 800 100 5771 | +7 495 540 4266
c 9:00 до 24:00 пн-пт | c 10:00 до 18:00 сб
0 Comments

Содержание

Скорость передачи информации – это… Что такое Скорость передачи информации?

Скорость передачи информации — скорость передачи данных, выраженная в количестве бит, символов или блоков, передаваемых за единицу времени. Теоретическая верхняя граница скорости передачи информации определяется теоремой Шеннона-Хартли.

Теорема Шеннона-Хартли

Рассматривая все возможные многоуровневые и многофазные методы шифрования, 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:

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 шуму(SNR) сигнала к гауссовскому шуму, выраженное как отношение мощностей.

Единицы измерения

Бит в секунду

Бит в секунду (англ. bits per second, 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. bytes per second) 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

Основная статья: Бод

Бод (англ. baud) в связи и электронике — единица измерения символьной скорости, количество изменений информационного параметра несущего периодического сигнала в секунду. [1] 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

См. также

Примечания

  1. Олифер В. Г., Олифер Н. А. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы. — СПб.: Питер, 2001, 672 с.: ил. ISBN 5-8046-0133-4
  2. 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

Литература

  • Скорость передачи информации//В кн. Зюко А. Г. Помехоустойчивость и эффективность систем связи. М.: «Связь», 1972, 360с., стр. 33-35

Скорость передачи информации – это… Что такое Скорость передачи информации?

Скорость передачи информации — скорость передачи данных, выраженная в количестве бит, символов или блоков, передаваемых за единицу времени. Теоретическая верхняя граница скорости передачи информации определяется теоремой Шеннона-Хартли.

Теорема Шеннона-Хартли

Рассматривая все возможные многоуровневые и многофазные методы шифрования, 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:

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 шуму(SNR) сигнала к гауссовскому шуму, выраженное как отношение мощностей.

Единицы измерения

Бит в секунду

Бит в секунду (англ. bits per second, 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. bytes per second) 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

Основная статья: Бод

Бод (англ. baud) в связи и электронике — единица измерения символьной скорости, количество изменений информационного параметра несущего периодического сигнала в секунду. [1] 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

См. также

Примечания

  1. Олифер В. Г., Олифер Н. А. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы. — СПб.: Питер, 2001, 672 с.: ил. ISBN 5-8046-0133-4
  2. 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

Литература

  • Скорость передачи информации//В кн. Зюко А. Г. Помехоустойчивость и эффективность систем связи. М.: «Связь», 1972, 360с., стр. 33-35

Скорость передачи информации – это… Что такое Скорость передачи информации?

Скорость передачи информации — скорость передачи данных, выраженная в количестве бит, символов или блоков, передаваемых за единицу времени. Теоретическая верхняя граница скорости передачи информации определяется теоремой Шеннона-Хартли.

Теорема Шеннона-Хартли

Рассматривая все возможные многоуровневые и многофазные методы шифрования, 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:

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 шуму(SNR) сигнала к гауссовскому шуму, выраженное как отношение мощностей.

Единицы измерения

Бит в секунду

Бит в секунду (англ. bits per second, 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. bytes per second) 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

Основная статья: Бод

Бод (англ. baud) в связи и электронике — единица измерения символьной скорости, количество изменений информационного параметра несущего периодического сигнала в секунду.

[1] 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

См. также

Примечания

  1. Олифер В. Г., Олифер Н. А. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы. — СПб.: Питер, 2001, 672 с.: ил. ISBN 5-8046-0133-4
  2. 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

Литература

  • Скорость передачи информации//В кн. Зюко А. Г. Помехоустойчивость и эффективность систем связи. М.: «Связь», 1972, 360с., стр. 33-35

Скорость передачи информации – это… Что такое Скорость передачи информации?

Скорость передачи информации — скорость передачи данных, выраженная в количестве бит, символов или блоков, передаваемых за единицу времени. Теоретическая верхняя граница скорости передачи информации определяется теоремой Шеннона-Хартли.

Теорема Шеннона-Хартли

Рассматривая все возможные многоуровневые и многофазные методы шифрования, 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:

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 шуму(SNR) сигнала к гауссовскому шуму, выраженное как отношение мощностей.

Единицы измерения

Бит в секунду

Бит в секунду (англ. bits per second, 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. bytes per second) 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

Основная статья: Бод

Бод (англ. baud) в связи и электронике — единица измерения символьной скорости, количество изменений информационного параметра несущего периодического сигнала в секунду. [1] 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

См. также

Примечания

  1. Олифер В. Г., Олифер Н. А. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы. — СПб.: Питер, 2001, 672 с.: ил. ISBN 5-8046-0133-4
  2. 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

Литература

  • Скорость передачи информации//В кн. Зюко А. Г. Помехоустойчивость и эффективность систем связи. М.: «Связь», 1972, 360с., стр. 33-35

Единицы измерения скорости передачи информации

Я рекомендую использовать сервис от nPerf, который использует всемирную специализированную сеть серверов, оптимизированных для доставки достаточного битрейта.

Тест скорости интернета— это тест для измерения скорости передачи данных.

Скорость Интернета — это количество передаваемых бит информации в секунду (измеряется в килобитах в секунду Кбит/с, мегабитах в секунду Мбит/с или гигабитах в секунду Гбит/с). Высокая скорость подключения – важнейший фактор, который обеспечивает комфортную работу во Всемирной сети. Поэтому скорость Интернета интересует не только профессионалов, но и любого пользователя.

В телекоммуникациях принято измерять скорость в килобитах в секунду, поэтому все характеристики каналов в прайсах и договорах любого провайдера указаны именно в этой размерности, в то время как многие пользовательские программы (браузеры, download-менеджеры и т.п.) показывают скорость передачи в килобайтах в секунду. Как соотносятся эти величины и каковы их обозначения?

Стандартные обозначения (варианты для русскоязычного и англоязычного полных и кратких написаний). Обратите внимание на регистр, Б и б – обозначают разное:

бит = б = bit = b
Байт = Б = Byte = B
Килобит = Кбит = Кб = Kbit = Kb
Килобайт = КБайт = КБ = KByte = KB
Килобит в секунду = Кбит/с = Кб/с = Kbit per sec = Kb/s = Kbps
Килобайт в секунду = КБайт/с = КБ/с = KByte per sec = KB/s = KBps

Соотношения: 1 Байт = 8 бит

Соответственно, для того, чтобы перевести скорость из килобайт в килобиты, исходную величину необходимо умножить на 8. 12 B = 1000 GB

Согласно сложившейся практике:

1 байт= 8 бит
1Кбайт= 2(10)байт = 1024байт
1Мбайт= 2(20)байт = 2(10)Кбайт = 1024Кбайта
1Гбайт= 2(30)байт = 2(10)Мбайт = 1024Мбайта
1Гбайт= 1024*1024*1024 байт = 1 073 741 824 байт
1Гбайт= 8*1024*1024*1024 бит = 8 589 934 592 бит

Рассмотрим пример. Согласно вашего тарифного плана скорость трафика в пакет составляет 1/2 Мегабит/с или 512 Кбит (Кб) в секунду. Что это значит? Если перевести скорость в килобайты, то получим 512 Кбит/8 = 64 Кбайт/с.

Именно такую максимальную скорость следует ожидать при отображении скорости закачки в download-менеджерах, таких как FlashGet, Download Master и им подобные.

В реальности скорость всегда будет несколько ниже, поскольку часть канала задействована для передачи заголовков IP-пакетов, и этого, увы, никак не избежать. Скорость закачки в 55-60 Кбайт/с для данного пакета считается вполне нормальной.

При замерах скорости (https://dieg. info/speedtest/ или другие сервисы) необходимо помнить и учитывать, что сервер находится от вашего компьютера достаточно далеко и соответственно на результатах может сказываться как загруженность сервера ( в часы пик одновременно производят замер скорости соединения более 100 человек), так и загруженность интернет линий.

Если сервер который определяет вашу скорость подключения к интернету стоял бы за одним столом с вашим компьютером и они были бы подключены друг к другу одним проводом, тогда можно было бы вести речь о наиболее точных результатах. В нашем же случае, как показывает практика, подключение вашего компьютера к серверу (speedtest.net) для тестирования происходит в среднем через 10 других серверов. Таким образом точность измерения не очень высока, хотя может дать примерную картину происходящего.

В коммутаторах скорость порта измеряется 10/100/1000 Мбит/с. Скорость копирования, например Filezilla, Midnight Commander в МБайт/с. Отсюда вывод:) скорость копирования данных в 100 Мбит -ой сети не может превышать 100 Мбит/с / 8 = 12 МБайт/с

Скорость передачи данных в информатике

Определение 1

Скорость передачи данных в информатике — это количество информационных данных, которые пересылаются в единицу времени.

Обобщённая структура информационного обмена состоит из передатчика данных, канала связи и приёмника информации. Информационные данные передаются по специальным каналам связи, которые применяют разнообразные физические методы. То есть каналы связи представляют собой физическое оборудование, которое даёт возможность обмена информацией на расстоянии. Электронные вычислительные машины способны вести информационный обмен, с применением каналов связи разного принципа действия и физической природы. Под скоростью передачи данных понимается количество информационных данных, которые передаются в единицу времени. Главным параметром каналов связи считается их пропускная способность. Самая большая скорость безошибочной трансляции данных называется пропускной способностью канала связи. Объём отправленных информационных данных определяется формулой:

Готовые работы на аналогичную тему

V = q ⋅ t

Здесь q является пропускной способностью канала, измеряемой в битах в секунду, а t – время трансляции данных.

Теорема Шеннона – Хартли

Максимальная скорость передачи информации теоретически может быть определена согласно теореме Шеннона – Хартли. Эта теорема рассматривает весь комплекс возможных многоуровневых и многофазных способов кодировки информации и при этом доказывает, что ёмкость информационного канала С, которая означает теоретически максимальную скорость передачи данных, с возможностью их передачи с заданной средней мощностью сигнала S через единый аналоговый канал связи, находящийся под воздействием аддитивного белого гауссовского шума мощности N, равна:

C = B log 2 (1 + S / N)

Здесь:

  • C – канальная ёмкость, измеряемая в бит/сек.
  • B – ширина полосы пропускания, измеряемая в герц.
  • S – мощностная характеристика сигнала, измеряемая в ваттах.
  • N – обобщённая мощность шумовых помех, измеряемая в ваттах.
  • S / N — отношение мощности полезного сигнала к мощности шумов.

Единицы измерения скорости передачи данных

Основной единицей измерения скорости передачи данных является бит в секунду, которая применяется на уровне физики моделей сети OSI или TCP/IP. Для высших уровней моделей сети, обычно применяются единицы больших размеров, в частности байт в секунду, который равняется восьми бит в секунду. Ещё для измерения символьной скорости применяется единица измерения бод. Бодом считается число колебаний несущего периодического сигнала информационного параметра в одну секунду. Эта единица названа так в честь изобретателя телетайпной кодировки символов Эмиля Бодо. Но битами в секунду, в отличие от бодов, меряется информационный объём, не учитывающий служебные биты (команды старт и стоп, проверка чётности), которые используются при асинхронной трансляции данных. Следует отметить, что иногда, при использовании синхронной трансляции в двоичном коде, скорость в битах в секунду может равняться скорости в бодах.

Скорость передачи данных в облаке 1cloud в сетях разного типа

480 auto

Так скока?

Вроде простой вопрос: «Какова скорость передачи данных?» не всегда имеет простой ответ, потому что сразу возникает необходимость уточнить: каких данных, откуда–куда, …

Если сетевая карта вашего компьютера обеспечивает на своём разъёме передачу в 100 Мбит/с, это совсем не означает, что данные с какого-нибудь веб-сайта будут передаваться вам с такой же скоростью. На своём пути по интернету они проходят множество маршрутизаторов с разной пропускной способностью. При этом, внутри вашей офисной или домашней сети скорость может быть близка к номинальной.

Обсуждая передачи данных, надо понимать, о какой скорости идёт речь: фактической, номинальной, средней, ….

Номинальная — максимальная, гарантированная — важна при планировании потребностей и обеспечении возможностей. Фактическая — показывает текущую загрузку канала. Средняя — среди прочего, позволяет оценить эффективность использования канала.

Текущая скорость передачи данных также существенно зависит от маршрута их передачи. Например, двум разным посетителям одного и того же веб-сайта данные могут доставляться с весьма разными скоростями из-за их разного местонахождения в интернете. Номинальная скорость отправки в этом случае будет одинаковой, а вот скорость приёма может очень заметно различаться, если, например, к интернету эти посетители подключены по каналам с разной пропускной способностью.

Узкое место может возникать не только в конечных точка маршрута, но и где-то между ними.

Если средняя скорость передачи данных постоянно близка к номинальной, это может говорить о том, что пора задуматься о расширении канала. Если средняя скорость существенно ниже номинальной, возможно, у вас канал с избыточной пропускной способностью, и вы тратите на него лишние деньги.

Если фактическая скорость передачи данных значительно отличается от средней, это означает, что у вас нестабильный трафик, и вам нужно иметь запас номинальной пропускной способности канала на случай всплеска.

При анализе скорости передачи данных нужно учитывать и характер этих данных. Дело в том, что современное сетевое оборудование и программные средства могут обеспечивать автоматическое фоновое сжатие данных. Если в тестовых целях вы захотите использовать, например, большой или даже гигантский текстовый файл, он может быть передан очень быстро … Но не за счёт пропускной способности канала, а благодаря фоновому сжатию содержимого.

Тестировать канал передачи данных нужно мало сжимаемыми данными, например, уже сжатыми zip-, rar-, jpeg- или видеофайлами. При этом, желательно использовать один большой файл, чем несколько — такого же суммарного размера.

На эффективной скорости передачи данных также может сказываться их кэширование.

Облако скоростей

Из сказанного выше должно быть понятно, что универсальных рекомендаций по выбору пропускной способности каналов связи не существует. Реальные потребности зависят от многих факторов: назначения информационной системы, её конфигурации, круга и характера пользователей, особенностей передаваемых данных. Естественный ограничитель номинальной скорости канала: его стоимость.

Облако 1cloud спроектировано для удовлетворения потребностей клиентов в виртуальной компьютерной инфраструктуре в широком диапазоне. В разных ситуациях пользователи могут получить каналы передачи данных с разной пропускной способностью. Поясним, какой и когда.

В настоящее время виртуальный компьютер клиента может находиться в сетях следующих типов:

  • общая публичная;
  • клиентская частная;
  • клиентская публичная.

Подключение компьютера к одной сети, не исключает его подключения к другой сети или сети другого типа. Один и тот же сервер может быть одновременно подключен к сетям всех типов. При грамотном системном администрировании это расширяет возможности в строительстве оптимальной компьютерной инфраструктуры.

Подробнее о сетях указанных типов рассказано в наших статьях «Виртуальная сеть в облаке» и «Публичность подсети». Здесь мы остановимся на обзоре скоростей, доступных в сетях этих типов.

Общая публичная подсеть
 

 
Клиентская частная подсеть
 

 
Клиентская публичная подсеть
 

 

Заключение

В настоящее время клиентам облака 1cloud доступны каналы следующей пропускной способности.

Тип сети Номинальная пропускная способность, Мбит/с
Внутри сети В интернет Из интернета
Общая публичная* 10 – 300 10 – 300 10 – 300
Клиентская частная 1 000
Клиентская публичная 1 000 10 – 1 000 10 – 1 000

* Самостоятельно в панели управления — до 100 Мбит/с; по запросу в службу поддержки — до 300 Мбит/с

 

P. S. Ещё немного материалов о возможностях нашего сервиса:

Что такое скорость передачи данных и как она связана со скоростью передачи данных?

Должен признаться, я довольно давно не задумывался о скорости передачи. В своей повседневной работе я перемещаюсь «вверх по стеку» и могу с уверенностью предположить, что кто-то другой проделал работу по обеспечению того, чтобы информация, которую я отправляю между программными компонентами, попадает в пункт назначения, как задумано. Однако хорошо понимать, как достигается такая надежность, и помогает базовое понимание роли скорости передачи и скорости передачи данных.

Задача потоковой передачи единиц и нулей из точки A в точку B

Оказывается, получить сигнал от одного конца куска провода или волокна к другому довольно сложно, особенно при увеличении длины линии и скорости передачи.Важно знать, что сигнал, который исходит от линии, не , а точно то же самое, что и входящий сигнал. См. Рисунок ниже:

Рисунок 1: Характеристики линии передачи

Из рисунка видно, что медный кабель линии передачи намного сложнее, чем прямое соединение. Длина кабеля добавляет компоненты сопротивления, индукции и емкости, которые искажают сигнал при его распространении.

В случае оптического волокна несколько путей, по которым фотоны могут пройти (даже с одномодовым волокном), имеют разную длину, растягивая и искажая сигнал.Показанный выходной сигнал меньше и менее определен, чем сигнал источника, и он задерживается по отношению к сетке синхронизации.

Большим преимуществом оптических технологий перед медными технологиями, помимо меньших потерь на заданной длине, является меньшее количество электромагнитных помех. Любой одиночный электрический сигнал, протекающий по проводу, будет излучать часть сигнала в виде электромагнитной энергии, которая может быть уловлена ​​другими проводниками (проводами) и преобразована обратно в электрический сигнал. Это означает, что на линии передачи могут также присутствовать посторонние сигналы, как и исходный сигнал.Ключевым требованием является возможность гарантировать, что требуемый сигнал можно отличить от нежелательных сигналов (также известных как «шум») на принимающей стороне.

«Символический» характер данных на проводе

Проблема с передачей данных состоит в том, чтобы получить сигнал из точки A в точку B, несущий как можно больше информации надежным образом. Обратите внимание, что единицы и нули, которые мы отправляем разработчикам приложений, могут иметь разные представления, пока они находятся в пути или “на проводе”.По этой причине, говоря о скорости передачи, мы говорим о символов , а не о битах. Символьная скорость – это фактически скорость передачи в бодах. Я объясню преобразование из битрейта ниже, но с учетом этого процесс кодирования должен обеспечивать следующие функции:

  1. Сквозная синхронизация, чтобы гарантировать, что приемник производит выборку сигнала в правильное время для надежного обнаружения переданных символов.
  2. Максимально увеличьте отношение сигнал / шум, чтобы сигнал можно было восстановить на приемнике.
  3. Уменьшить символьную скорость (скорость передачи)
  4. Минимизировать ширину полосы сигнала
  5. Увеличить скорость передачи сигнала

Скорость передачи

Скорость передачи – это мера количества изменений сигнала (в секунду), которые распространяются через среду передачи. Скорость передачи может быть выше или ниже скорости передачи, которая представляет собой количество бит в секунду, которое пользователь может передать через систему передачи. Биты будут преобразованы в бод для передачи на стороне отправителя, а обратное преобразование произойдет на стороне получателя, так что пользователь получит отправленный поток битов.Прежде чем двигаться дальше, несколько простых определений:

  • Скорость передачи – количество двоичных «битов», единиц или нулей, передаваемых в секунду.
  • Baud rate – количество строковых «символов», передаваемых в секунду
  • Каналы – количество каналов передачи

Итак, чтобы преобразовать скорость передачи в бодах, вы умножаете скорость передачи на количество бит на символ и количество используемых каналов:

Скорость передачи = скорость передачи * бит на символ * каналы

Далее я объясню, как скорость передачи и скорость передачи данных применяются к устройствам Solace.

Подключение к Solace PubSub + Устройства брокера событий

Все устройства Solace PubSub + Event Broker используют соединения Ethernet для соединений данных и управления, а также предоставляют последовательный порт RS232, чтобы вы могли настраивать вещи до назначения IP-адреса. Я начну с объяснения более простого RS232 и перейду к 1GE Ethernet.

RS232 (последовательная консоль)

Последовательная связь через терминальный сервер с консолью Solace 3xx0 через RS232 – это то место, где вы найдете указанную в документации Solace скорость передачи данных.RS232 – один из старейших и простейших методов компьютерной связи. Он довольно медленный, со скоростью, измеряемой в килобитах в секунду, а не в мегабитах или гигабитах, и используется для начальной настройки оборудования Solace, действие, которое обычно выполняется только один раз после установки. Для подключения консоли не требуется весь стандарт RS232, поэтому я остановлюсь на соответствующих частях.

Спецификация RS232 применима только к передаче по медному кабелю и не требует какого-либо специального «стандарта» для медных кабелей.Это асинхронный протокол последовательной связи, который передает отдельные «слова данных» между компьютерными системами. В то время как слово данных настраивается между 5 и 8 битами, обычные настройки заключаются в передаче 8 бит – или одного байта – в качестве слова данных. В спецификации указаны форматы и уровни сигналов, а также спецификации интерфейса (типы разъемов, назначение контактов и т. Д.).

Протокол является довольно примитивным по современным стандартам, поскольку двоичные единицы и нули передаются по проводам без какого-либо реального кодирования, кроме указания уровней напряжения для 0 и 1.В спецификации есть информация, которая передается байтом за байтом – каждый байт обозначен стартовым и стоповым битами – и стандарт позволяет использовать дополнительный бит четности для обнаружения битовых ошибок.

В простейшей форме для двунаправленной связи RS232 требуются два сигнальных провода и заземление. Это показано между двумя компьютерами на следующем рисунке.

Рисунок 2: Соединение RS232 DTE-DTE

Передаваемый сигнал показан на следующем рисунке, где «пробел» или «0» передается как положительное напряжение между +5 и +15 вольт, а «метка» или «1» – как отрицательное напряжение между -5 вольт и -15 вольт.

Рисунок 3: Уровни линии RS232

Байт информации сигнализируется включением байта в стартовые и стоповые биты и объявлением незанятого состояния сигнальной линии. Это означает, что нет необходимости распространять тактовые сигналы от конца к концу и что, пока скорость передачи согласована между отправителем и получателем, получатель может запустить свои «часы» по получении стартового бита.

Стандарт RS232 также допускает очень примитивную форму проверки ошибок в виде бита четности.Это может использоваться, чтобы указать, что произошла ошибка в слове данных, содержащем бит четности. Бит четности может быть установлен для поддержания четного или нечетного набора единиц в слове данных. Например, если установлено значение четности, а слово данных содержит 3 x 1, тогда бит четности будет установлен в 1, чтобы поддерживать желаемое четное число. Если назначена четность и слово данных получено с нечетным числом битов и установлено в 1, то возникает ошибка.

Проверка четности не обнаруживает все ошибки, как в примере, где «бит 4» переместился с 0 на 1, а бит 7 переместился с 1 на 0.В этом случае это необязательно и часто не используется.

Консоль Solace имеет базовую конфигурацию RS232:

  • 8 бит данных
  • 0 битов четности (отключите проверку четности)
  • 1 стоповый бит (RS232 допускает 1, 1,5 и 2)
  • Нет контроля потока
  • Скорость передачи данных настраивается
    • допустимые значения: 110, 300, 1200, 2400, 4800, 9600, 38400, 57600 или 115200
    • по умолчанию 115 200 бит / с

На проводе переданный байт появится, как показано (для ASCII ‘A’):

Рисунок 4: RS232 «Обрамление»

Из графика видно, что линия в состоянии ожидания удерживается в отрицательном состоянии, или «отметке».Приемные часы не будут работать до тех пор, пока линия не перейдет в положительное состояние или пробел, а затем они будут работать с согласованной частотой, так что они могут производить выборку сигнала в правильных точках. Стоп-бит представляет собой «метку» одинарной разрядности. Этот тип кодирования означает, что даже если я отправлю набор повторяющихся байтов со всеми нулями или всеми единицами, получатель по-прежнему будет видеть «начало часов» для каждого байта, поэтому может отсчитывать время с отправителем.

Используемая скорость передачи данных для соединения RS232 в значительной степени зависит от длины кабеля, который используется между устройством Solace и терминальным сервером центра обработки данных.Чем выше настроенная скорость передачи, тем короче длина кабеля. Значение по умолчанию 115 200 бод рассчитано на очень короткую длину кабеля к терминальному серверу «в верхней части стойки», используемому в новых центрах обработки данных. Для центров обработки данных, где развернуты более крупные терминальные серверы, обслуживающие целый набор стоек, значение по умолчанию следует изменить, чтобы обеспечить более длинные кабели и надежную связь. Значение 9600 – это обычная скорость терминального сервера для этого стиля развертывания терминального сервера / консоли.

Чтобы изменить скорость передачи последовательной консоли, вы можете ввести следующие команды в «активном» режиме:

solace # configure
solace (configure) # console baud-rate

Это должно быть очевидно, но оба конца соединения RS232 должны иметь одинаковую конфигурацию.

Gigabit (1000BaseT) Ethernet

Я собираюсь поговорить о 1-гигабитном Ethernet (GE), поскольку в наши дни большинство соединений 10 GE осуществляется через оптоволокно. Gigabit Ethernet используется для управления подключениями к Solace 3 × 00. Подробное описание всего пути данных GE выходит за рамки данной статьи, и здесь нет доступных настроек конфигурации, но будет рассмотрено достаточно, чтобы можно было оценить биты и «боды» (или символы).

Стандарт позволяет передавать данные со скоростью 1 гигабит в секунду с использованием медных кабелей категории 5, установленных в большинстве центров обработки данных и зданий. Сегодня это в значительной степени система «подключился, и она работает» для крупномасштабной коммуникации в большинстве сред. Хотя ваш компьютер может подключаться через Wi-Fi со скоростью 50, 100 или 200 Мбит / с (с использованием Wi-Fi 802.11ac), обратное соединение с точкой доступа, скорее всего, будет гигабитным Ethernet. Итак, учитывая, что в предыдущем разделе мы сказали, что RS232 может поддерживать только 115.5 килобит в секунду на довольно коротких расстояниях, как гигабитный Ethernet позволяет подключать здания?

Первая подсказка находится в кабеле. Определяя стандарты для кабеля, разработчики Ethernet имеют известную и проверенную систему передачи. CAT 5 был выбран, потому что он уже был везде в центрах обработки данных и зданиях, потому что он был указан для предыдущего стандарта Ethernet 100 Мбит / с. Сам кабель разработан для работы на скорости до 125 Мбит / с, что требуется для Ethernet 100 Мбит / с.Повторное использование существующей инфраструктуры поможет значительно снизить стоимость обновления со 100 Мбит / с до 1 Гбит / с и повысить уровень внедрения.

Задача разработчиков 1GE заключалась в том, чтобы получить в 10 раз больше информации через ту же медную инфраструктуру с аналогичной надежностью и полезными расстояниями связи.

Ethernet 100 Мбит / с использует так называемую связь 4B / 5B и добавляет биты в поток данных для обнаружения и исправления ошибок. Он также использует отдельную пару проводов для передачи и приема, что аналогично предыдущей связи RS232 между DTE.

Рисунок 5:! 00Base-T использует отдельные пары TX / RX для полнодуплексной передачи.

Чтобы повторно использовать кабели, разработчики 1GE использовали несколько оптимизаций, чтобы 10-кратный объем данных соответствовал той же пропускной способности:

  • Первый был в использовании гибридных схем. Гибридные схемы были разработаны и очень долгое время использовались в телекоммуникационных схемах для передачи двусторонней речи по одной паре проводов.
  • Второй заключался в использовании резервных мощностей в существующей среде.То есть конструкторы воспользовались тем, что кабель CAT5 имеет 4 пары. Разделение передаваемых данных на 4 сегмента позволяет снизить скорость передачи данных каждого сегмента до 250 Мбит / с (1000 Мбит / с / 4).

Рисунок 6: 1000Base-T использует все четыре пары с гибридными цепями для обеспечения полнодуплексной передачи

Пропуская большое количество деталей о скремблировании битового потока, сверточном / решетчатом кодировании и декодировании Витерби, стандарт затем использует схему модуляции PAM5 для передачи данных 2 бита на символ.Это снижает скорость до 250M / 2 = 125M бод (символов) в секунду, что находится в пределах возможностей среды.

Рисунок 7. Уровни линий Gigabit Ethernet 4D-PAM5 для поддержки двух битов на символ + управление.

Схема PAM5 используется вместо PAM4 – только 4 уровня сигнала необходимы для представления всех комбинаций двух битов – чтобы допустить дополнительные символы для сигнализации и управления.

Использование сверточного кодирования и декодирования Витерби обеспечивает исправление ошибок для тракта передачи.Это компенсирует уменьшение разницы в напряжении между «состояниями» (0,5 вольт вместо 1 вольт, используемого для Ethernet 100 Мбит / с), что снижает отношение сигнал / шум и увеличивает количество возникающих ошибок. В отличие от приведенного выше примера RS232, это исправление ошибок, и оно может справиться с множественными битовыми ошибками. Коррекция ошибок эффективно добавляет около 6 дБ к соотношению сигнал / шум, позволяя гигабитному Ethernet работать на таких же расстояниях по CAT5, что и Ethernet 100 Мбит / с.

Сводка

Скорость передачи – это мера количества изменений сигнала (в секунду), которые распространяются через среду передачи.Скорость передачи может быть выше или ниже скорости передачи, которая представляет собой количество бит в секунду, которое пользователь может передать через систему передачи. Биты будут преобразованы в бод для передачи на стороне отправителя, а обратное преобразование произойдет на стороне получателя, так что пользователь получит отправленный поток битов.

Несколько простых определений:

Битовая скорость – количество двоичных «битов», единиц или нулей, передаваемых в секунду
Скорость передачи – количество строковых «символов», передаваемых в секунду
Каналы – количество каналов передачи

Преобразовать:

Скорость передачи = скорость передачи * бит на символ * Каналы

Посетите страницу документации solace, чтобы узнать больше о настройке скорости передачи для устройства PubSub + Event Broker.

Множество ( [10] => Массив ( [name] => Мэтью Хоббис [изображение] => [bio] =>

Мэт присоединился к Solace в 2005 году и в настоящее время руководит техническими операциями в регионе EMEA. Он обладает обширным опытом в области обмена сообщениями и работал над продвижением форм-фактора устройства для обмена сообщениями в регионе. После успешных продаж Мэт тесно сотрудничает со всеми основными клиентами и партнерами в регионе, предоставляя рекомендации по обмену сообщениями и архитектуре приложений.До прихода в Solace Мэт работал в Alcatel через приобретение Newbridge Networks. В Alcatel / Newbridge Мат занимал должность системного архитектора и отвечал за проектирование и успешное внедрение многих крупных сетей, включающих различные технологии, такие как оптическая передача, ATM, IP, Ethernet, NGN и мобильная связь для многих крупных клиентов. Перед тем, как перейти на рынок вендоров, Мэт занимал многочисленные должности в NTL и BT (UK Carriers), строя и управляя крупными сетями и услугами для коммерческих и частных клиентов.

[позиция] => [url] => https://solace.com/blog/author/mathewh/ ) )

Мэтью Хоббис

Мэт присоединился к Solace в 2005 году и в настоящее время управляет техническими операциями в регионе EMEA. Он обладает обширным опытом в области обмена сообщениями и работал над продвижением форм-фактора устройства для обмена сообщениями в регионе.После успешных продаж Мэт тесно сотрудничает со всеми основными клиентами и партнерами в регионе, предоставляя рекомендации по обмену сообщениями и архитектуре приложений. До прихода в Solace Мэт работал в Alcatel через приобретение Newbridge Networks. В Alcatel / Newbridge Мат занимал должность системного архитектора и отвечал за проектирование и успешное внедрение многих крупных сетей, включающих различные технологии, такие как оптическая передача, ATM, IP, Ethernet, NGN и мобильная связь для многих крупных клиентов.Перед тем, как перейти на рынок вендоров, Мэт занимал многочисленные должности в NTL и BT (UK Carriers), строя и управляя крупными сетями и услугами для коммерческих и частных клиентов.

Просмотреть все сообщения, написанные Мэтью Хоббисом

В чем разница между скоростью передачи и скоростью передачи данных?

Эта статья является частью серии Связь : В чем разница: Последовательная связь 101

Загрузите эту статью в формате.Формат PDF

Большая часть передачи данных по сети происходит посредством последовательной передачи данных. Биты данных передаются по одному по некоторому каналу связи, например, по кабелю RS-232 или по беспроводному каналу. На рисунке 1 представлен цифровой битовый шаблон компьютера или какой-либо другой цифровой схемы. Этот сигнал данных часто называют сигналом основной полосы частот. Данные переключаются между двумя уровнями напряжения, такими как +3 В для двоичной 1 и +0,2 В для двоичной 0. Также используются другие двоичные уровни.В формате (рис. 1) без возврата к нулю (NRZ) сигнал никогда не обращается в ноль, как это происходит с сигналами, отформатированными с возвратом к нулю (RZ).

% {[data-embed-type = “image” data-embed-id = “5df275f0f6d5f267ee21182f” data-embed-element = “span” data-embed-size = “640w” data-embed-alt = “1. Невозврат к нулю (NRZ) является наиболее распространенным форматом двоичных данных. Скорость передачи данных указывается в битах в секунду (бит / с) ». data-embed-src = “https://img.electronicdesign.com/files/base/ebm/electronicdesign/image/2012/04/electronicdesign_com_sites_electronicdesign.com_files_73824_f1.png? auto = format & fit = max & w = 1440 “data-embed-caption =” 1. Невозврат к нулю (NRZ) – наиболее распространенный формат двоичных данных. Скорость передачи данных указывается в битах в секунду (бит / с). “]}%

Битрейт

Скорость передачи данных выражается в битах в секунду (бит / с или бит / с). Скорость передачи данных R является функцией длительности бита или битового времени (T B ) (снова рис. 1) :

 R = 1 / Т  B  

Скорость также называется пропускной способностью канала C.Если битовое время составляет 10 нс, скорость передачи данных равна:

 R = 1/10 x 10  –9  = 100 миллионов бит / с
 

Обычно это выражается в 100 Мбит / с.

Накладные расходы

Битрейт обычно рассматривается как фактическая скорость передачи данных. Тем не менее, для большинства последовательных передач данные представляют собой часть более сложного протокольного кадра или формата пакета, который включает биты, представляющие адрес источника, адрес назначения, коды обнаружения и исправления ошибок, а также другую информацию или биты управления.В кадре протокола данные называются «полезной нагрузкой». Биты, не относящиеся к данным, известны как «служебные данные». Иногда накладные расходы могут быть значительными – от 20% до 50% в зависимости от общего количества битов полезной нагрузки, отправленных по каналу.

Например, кадр Ethernet может иметь до 1542 байта или октета, в зависимости от полезной нагрузки данных. Полезная нагрузка может составлять от 42 до 1500 октетов. При максимальной полезной нагрузке накладные расходы составляют всего 42/1542 = 0,027, или около 2,7%. Было бы даже больше, если бы полезная нагрузка была меньше.Это отношение обычно выражается в процентах от размера полезной нагрузки к максимальному размеру кадра, иначе известному как эффективность протокола:

Эффективность протокола = полезная нагрузка / размер кадра = 1500/1542 = 0,9727 или 97,3%

Как правило, фактическая линейная скорость увеличивается за счет фактора, на который влияют служебные данные, для достижения фактической целевой чистой скорости передачи данных. В One Gigabit Ethernet фактическая скорость линии составляет 1,25 Гбит / с для достижения чистой пропускной способности полезной нагрузки 1 Гбит / с. В системе Ethernet 10 Гбит / с полная скорость передачи данных равна 10.3125 Гбит / с для достижения реальной скорости передачи данных 10 Гбит / с. Чистая скорость передачи данных также называется пропускной способностью или скоростью полезной нагрузки эффективной скорости передачи данных.

Скорость передачи

Термин «бод» происходит от французского инженера Эмиля Бодо, который изобрел 5-битный телетайпный код. Скорость передачи – это количество изменений сигнала или символа, происходящих в секунду. Символ – это одно из нескольких изменений напряжения, частоты или фазы.

Двоичный код

NRZ имеет два символа, по одному для каждого бита 0 или 1, которые представляют уровни напряжения.В этом случае скорость передачи или передачи символов такая же, как и скорость передачи в битах. Однако возможно иметь более двух символов на интервал передачи, при этом каждый символ представляет собой несколько битов. С более чем двумя символами данные передаются с использованием методов модуляции.

Когда среда передачи не может обрабатывать данные основной полосы частот, в изображение входит модуляция. Конечно, это верно и в отношении беспроводной связи. Двоичные сигналы основной полосы не могут передаваться напрямую; скорее, данные модулируются на несущую радиосвязь для передачи.Некоторые кабельные соединения даже используют модуляцию для увеличения скорости передачи данных, что называется «широкополосной передачей».

Используя несколько символов, можно передавать несколько битов на символ. Например, если скорость передачи символов составляет 4800 бод, а каждый символ представляет два бита, это переводится в общую скорость передачи 9600 бит / с. Обычно количество символов – некоторая степень двойки. Если N – количество битов на символ, то количество требуемых символов составляет S = 2 N . Таким образом, полная скорость передачи данных составляет:

.
 R = скорость передачи x журнал  2  S = скорость передачи x 3.32 журнала  10  S
 

Если скорость передачи составляет 4800 и есть два бита на символ, количество символов составляет 2 2 = 4. Скорость передачи в битах:

 R = 4800 x 3,32 log (4) = 4800 x 2 = 9600 бит / с
 

Если на символ только один бит, как в случае с двоичным NRZ, битовая скорость и скорость передачи остаются неизменными.

Многоуровневая модуляция

Многие разные схемы модуляции могут реализовать высокие скорости передачи данных. Например, частотная манипуляция (FSK) обычно использует две разные частоты в каждом символьном интервале для представления двоичных 0 и 1.Следовательно, скорость передачи данных равна скорости передачи данных. Однако, если каждый символ представляет два бита, он требует четырех частот (4FSK). В 4FSK скорость передачи данных в два раза превышает скорость передачи данных.

Фазовая манипуляция (PSK) – еще один популярный пример. При использовании двоичного PSK каждый символ представляет собой 0 или 1 (см. Таблицу) . Двоичный 0 равен 0 °, а двоичный 1 равен 180 °. При использовании одного бита на символ скорость передачи в бодах и битовая скорость одинаковы. Однако можно легко реализовать несколько битов на символ.

% {[data-embed-type = “image” data-embed-id = “5df275f0f6d5f267ee211831” data-embed-element = “span» data-embed-size = “640w” data-embed-alt = “Electronicdesign Com Сайты Electronicdesign com Файлы 73824 Таблица “data-embed-src =” https://img.electronicdesign.com/files/base/ebm/electronicdesign/image/2012/04/electronicdesign_com_sites_electronicdesign.com_files_73824_table.png?auto=format&w=fit= 1440 “data-embed-caption =” “]}%

Например, в квадратурном PSK есть два бита на символ.При таком расположении и двух битах на бод скорость передачи данных в два раза больше скорости передачи в бодах. Другие формы PSK используют больше бит на бод. При трех битах на бод модуляция становится 8PSK для восьми различных фазовых сдвигов, представляющих три бита. А с 16PSK 16 фазовых сдвигов представляют четыре бита на символ.

Одной из уникальных форм многоуровневой модуляции является квадратурная амплитудная модуляция (QAM). QAM использует сочетание различных уровней амплитуды и фазовых сдвигов для создания символов, представляющих несколько битов.Например, 16QAM кодирует четыре бита на символ. Символы представляют собой смесь разных уровней амплитуды и разных фазовых сдвигов.

Созвездие диаграммы обычно используется для иллюстрации условий амплитуды и фазы несущей для каждого 4-битного кода (рис. 2) . Каждая точка представляет собой конкретную амплитуду несущей и фазовый сдвиг. Всего 16 символов кодируют четыре бита на символ, в конечном итоге увеличивая скорость передачи в четыре раза по сравнению со скоростью передачи.

% {[data-embed-type = “image” data-embed-id = “5df275f0f6d5f267ee211833” data-embed-element = “span» data-embed-size = “640w” data-embed-alt = “2.Диаграмма созвездия для 16QAM показывает 16 возможных комбинаций амплитуды и фазы несущей, представляющих четыре бита на символ. “Data-embed-src =” https://img.electronicdesign.com/files/base/ebm/electronicdesign/image/2012/ 04 / electronicdesign_com_sites_electronicdesign.com_files_73824_f2_sm.png? Auto = format & fit = max & w = 1440 “data-embed-caption =” 2. Диаграмма созвездия для 16QAM показывает 16 возможных комбинаций амплитуды и фазы несущей, представляющих четыре бита на символ. “]}%

Почему несколько битов на бод?

При передаче более одного бита на бод более высокие скорости передачи данных могут передаваться в более узком канале.Напомним, что максимально возможная скорость передачи данных определяется полосой пропускания канала передачи.

Предполагая худший случай чередования единиц и нулей данных, максимальная теоретическая скорость передачи данных C для данной полосы пропускания B составляет:

 C = 2B
 

Или пропускная способность для максимальной скорости передачи данных:

 B = C / 2
 

Для передачи сигнала 1 Мбит / с требуется:

 B = 1/2 = 0,5 МГц или 500 кГц
 

При использовании многоуровневой модуляции с несколькими битами на символ максимальная теоретическая скорость передачи данных составляет:

 C = 2B журнал  2  N
 

Здесь N – количество символов на интервал символа:

 журнал  2  N = 3.32 журнала  10  N
 

Пропускная способность, необходимая с определенным количеством различных уровней для желаемой скорости, рассчитывается как:

 B = C / 2 log2N
 

Например, полоса пропускания, необходимая для получения скорости передачи данных 1 Мбит / с с двумя битами на символ и четырьмя уровнями, может быть определена с помощью:

 log2N = 3,32 log10 (4) = 2
B = 1/2 (2) = 1/4 = 0,25 МГц
 

Количество символов, необходимое для получения желаемой скорости передачи данных в фиксированной полосе пропускания, можно рассчитать как:

 журнал  2  N = C / 2B
3.32 журнала  10  N = C / 2B
журнал  10  N = C / 2B = C / 6,64B
 

Тогда:

 N = журнал  –1  (C / 6.64B)
 

Используя предыдущий пример, количество символов, необходимых для передачи 1 Мбит / с в канале 250 кГц, рассчитывается как:

 журнал  10  N = C / 6,64B = 1 / 6,64 (0,25) = 0,602
N = log  –1  (0.602) = 4 символа
 

Эти расчеты предполагают, что канал свободен от шумов. Учет шума требует хорошо известного закона Шеннона-Хартли:

 C = B журнал  2  (S / N + 1)
 

C – пропускная способность канала в битах в секунду, а B – полоса пропускания в герцах.S / N – отношение мощности сигнал / шум.

В десятичных логарифмах:

 C = 3,32B журнал  10  (S / N + 1)
 

Какова максимальная скорость в канале 0,25 МГц с отношением сигнал / шум 30 дБ? 30 дБ переводятся в отношение сигнал / шум от 1000 до 1. Следовательно, максимальная ставка:

 C = 3,32B журнал  10  (S / N + 1) = 3,32 (0,25) журнал  10  (1001) = 2,5 Мбит / с
 

В законе Шеннона-Хартли конкретно не говорится, что для достижения этого теоретического результата необходимо использовать многоуровневую модуляцию.Использование предыдущей процедуры покажет, сколько битов на символ требуется:

 журнал  10  N = C / 6,64B = 2,5 / 6,64 (0,25) = 1,5
N = log  –1  (1,5) = 32 символа
 

Использование 32 символов подразумевает пять бит на символ (2 5 = 32).

Примеры скорости передачи

Практически все высокоскоростные соединения используют ту или иную форму широкополосной передачи. Беспроводная связь Wi-Fi использует преимущества QPSK, 16QAM и 64QAM в схемах модуляции мультиплексирования с ортогональным частотным разделением каналов (OFDM).То же самое можно сказать и о сотовых технологиях WiMAX и Long-Term Evolution (LTE) 4G. Кабельное телевидение и его высокоскоростной доступ в Интернет используют 16QAM и 64QAM для передачи аналогового и цифрового телевидения, в то время как спутники используют QPSK и различные версии QAM.

Системы наземной мобильной радиосвязи (LMR) для общественной безопасности недавно приняли стандарты для модуляции голоса и данных 4FSK. Это «узкополосное» усилие предназначено для уменьшения необходимой полосы пропускания с 25 кГц на канал до 12,5 кГц и, в конечном итоге, до 6,25 кГц. В результате будет больше каналов для дополнительных радиостанций без увеличения распределения спектра.

В американском телевидении высокой четкости используется метод модуляции, называемый восьмиуровневой рудиментарной боковой полосой, или 8VSB. Этот метод использует три бита на символ для восьми уровней амплитуды, что позволяет передавать 10 800 символов / с. При 3 битах на символ это означает полную скорость передачи 3 x 10800 = 32,4 Мбит / с. В сочетании с VSB, который передает только одну полную боковую полосу и остатки другой, видео и аудио высокой четкости могут передаваться по телевизионному каналу шириной 6 МГц.

Подробнее о Связь Серия : В чем разница: Последовательная связь 101

Загрузите эту статью в формате.Формат PDF

  1. Френзель, Луис Э., Принципы электронных коммуникационных систем , McGraw-Hill, 2008.
  2. Гибсон, Джерри Д., Справочник по коммуникациям , CRC Press / IEEE Press, 1997.
  3. Sklar, Bernard, Цифровые коммуникации, основы и приложения , Prentice-Hall, 2001.

BaudRate (внешние интерфейсы / API)

BaudRate (внешние интерфейсы / API)
Внешние интерфейсы / API
BaudRate

Укажите скорость передачи битов

Описание

Вы настраиваете BaudRate как бит в секунду.Передаваемые биты включают в себя стартовый бит, биты данных, бит четности (если используется) и стоповые биты. Однако сохраняются только биты данных.

Скорость передачи – это скорость, с которой информация передается в канале связи. В контексте последовательного порта «9600 бод» означает, что последовательный порт способен передавать максимум 9600 бит в секунду. Если единица информации составляет один бод (один бит), то скорость передачи в битах и ​​скорость передачи идентичны. Если один бод задан как 10 бит (например, восемь битов данных плюс два бита кадрирования), скорость передачи по-прежнему будет 9600, но скорость передачи будет 9600/10 или 960.Вы всегда настраиваете BaudRate как бит в секунду. Поэтому в приведенном выше примере установите BaudRate на 9600.

    Примечание И компьютер, и периферийное устройство должны быть настроены на одинаковую скорость передачи, прежде чем вы сможете успешно читать или записывать данные.

Стандартные скорости передачи включают 110, 300, 600, 1200, 2400, 4800, 9600, 14400, 19200, 38400, 57600, 115200, 128000 и 256000 бит в секунду. Чтобы отобразить поддерживаемые скорости передачи для последовательных портов на вашей платформе, обратитесь к разделу «Поиск информации о последовательном порте для вашей платформы».

Характеристики

Только чтение
Никогда
Тип данных
двойной

Значения

Значение по умолчанию – 9600 .

См. Также

Свойства

DataBits , Parity , StopBits


Свойства объекта последовательного порта BreakInterruptFcn

Последовательная связь – изучение.sparkfun.com

Добавлено в избранное Любимый 93

Правила серийного номера

Асинхронный последовательный протокол имеет ряд встроенных правил – механизмов, которые помогают обеспечить надежную и безошибочную передачу данных. Вот эти механизмы, которые мы получаем для исключения внешнего тактового сигнала:

  • Биты данных,
  • бит синхронизации,
  • бит четности,
  • и скорость передачи.

Благодаря разнообразию этих сигнальных механизмов вы обнаружите, что нет единого способа посылки данных последовательно.Протокол легко настраивается. Важнейшей частью является обеспечение того, чтобы оба устройства на последовательной шине были настроены на использование одинаковых протоколов .

Скорость передачи

Скорость передачи определяет скорость передачи данных по последовательной линии. Обычно это выражается в битах в секунду (бит / с). Если вы инвертируете скорость передачи, вы можете узнать, сколько времени требуется для передачи одного бита. Это значение определяет, как долго передатчик удерживает высокий / низкий уровень последовательной линии или в какой период принимающее устройство производит выборку своей линии.

Скорость передачи может быть практически любой в разумных пределах. Единственное требование – чтобы оба устройства работали с одинаковой скоростью. Одна из наиболее распространенных скоростей передачи, особенно для простых вещей, где скорость не критична, составляет 9600 бит / с . Другие “стандартные” скорости: 1200, 2400, 4800, 19200, 38400, 57600 и 115200.

Чем выше скорость передачи, тем быстрее отправляются / принимаются данные, но существуют ограничения на скорость передачи данных. Обычно вы не увидите скорости, превышающей 115200 – это быстро для большинства микроконтроллеров.Поднимитесь слишком высоко, и вы начнете видеть ошибки на принимающей стороне, поскольку часы и периоды выборки просто не успевают.

Обрамление данных

Каждый блок (обычно байт) передаваемых данных фактически отправляется в пакете или кадре бит. Кадры создаются путем добавления к нашим данным битов синхронизации и четности.

Серийный корпус. Некоторые символы в кадре имеют настраиваемый размер бит.

Давайте подробно рассмотрим каждую из этих частей рамы.

Блок данных

Настоящая суть каждого последовательного пакета – это данные, которые он несет. Мы неоднозначно называем этот блок данных чанком , потому что его размер конкретно не указан. Количество данных в каждом пакете может быть установлено от 5 до 9 бит. Конечно, стандартный размер данных – это ваш базовый 8-битный байт, но другие размеры имеют свое применение. 7-битный блок данных может быть более эффективным, чем 8-ми битный, особенно если вы просто передаете 7-битные символы ASCII.

После согласования длины символа оба последовательных устройства также должны согласовать порядок байтов своих данных.Отправляются ли данные из старшего разряда в младший или наоборот? Если не указано иное, обычно можно предположить, что данные передаются младших битов (LSB) сначала .

Биты синхронизации

Биты синхронизации – это два или три специальных бита, передаваемых с каждым блоком данных. Это стартовый бит и стоповый бит (-ы) . Верные своему названию, эти биты отмечают начало и конец пакета. Всегда есть только один стартовый бит, но количество стоповых битов можно настроить на один или два (хотя обычно его оставляют равным одному).

Стартовый бит всегда обозначается незанятой строкой данных, изменяющейся от 1 до 0, в то время как стоповый бит (ы) переходит обратно в состояние ожидания, удерживая строку на 1.

Биты четности

Четность – это форма очень простой низкоуровневой проверки ошибок. Он бывает двух видов: четный и нечетный. Для создания бита четности все 5-9 битов байта данных складываются, и четность суммы определяет, установлен ли бит или нет. Например, предполагая, что четность установлена ​​на четность и добавляется к байту данных, например 0b01011101 , который имеет нечетное число 1 (5), бит четности будет установлен на 1 .И наоборот, если бы режим четности был установлен на нечетный, бит четности был бы 0 .

Четность – это опционально и не очень широко используется. Это может быть полезно для передачи через шумные среды, но это также немного замедлит вашу передачу данных и требует, чтобы отправитель и получатель реализовали обработку ошибок (обычно полученные данные, которые терпят неудачу, должны быть отправлены повторно).

9600 8Н1 (пример)

9600 8N1 – 9600 бод, 8 бит данных, без контроля четности и 1 стоповый бит – это один из наиболее часто используемых последовательных протоколов.Итак, как будут выглядеть один или два пакета данных 9600 8N1? Приведем пример!

Устройство, передающее символы ASCII «O» и «K», должно создать два пакета данных. Значение ASCII O (это верхний регистр) – 79, что разбивается на 8-битное двоичное значение 01001111 , а двоичное значение K 01001011 . Осталось только добавить биты синхронизации.

Это конкретно не указано, но предполагается, что данные передаются в первую очередь младшим битом.Обратите внимание, как каждый из двух байтов отправляется при чтении справа налево.

Поскольку мы передаем со скоростью 9600 бит / с, время, затрачиваемое на поддержание высокого или низкого уровня каждого из этих битов, составляет 1 / (9600 бит / с) или 104 мкс на бит.

На каждый переданный байт данных фактически отправляется 10 бит: стартовый бит, 8 бит данных и стоповый бит. Итак, при 9600 бит / с мы фактически отправляем 9600 бит в секунду или 960 (9600/10) байтов в секунду.


Теперь, когда вы знаете, как создавать последовательные пакеты, мы можем перейти к разделу оборудования.Там мы увидим, как эти единицы и нули, а также скорость передачи данных реализованы на уровне сигнала!


← Предыдущая страница
Введение

Что такое скорость передачи данных? (с изображением)

Скорость передачи – это технический термин, связанный с модемами, цифровыми телевизорами и другими техническими устройствами. Он также известен как символьная скорость и частота модуляции . Этот термин примерно означает скорость, с которой передаются данные, и это производное значение, основанное на количестве символов, передаваемых в секунду.

Скорость передачи данных модема представлена ​​его скоростью передачи данных.

Единицы измерения этой скорости – символы в секунду или импульсы в секунду. Скорость передачи можно определить по следующей формуле: бод = (полная скорость передачи / количество бит на символ) .Это можно использовать для преобразования бода в скорость передачи данных по следующей формуле: Скорость передачи = (бит на символ × скорость передачи) . Бод может быть сокращен с использованием сокращенной формы «Bd» при использовании в технических целях.

Значение этих формул состоит в том, что более высокая скорость передачи данных соответствует большему объему передачи данных, если количество битов на символ одинаково.Система, использующая модемы со скоростью 4800 бод и 4 бита на символ, будет передавать меньше данных, чем система, использующая модемы со скоростью 9600 бод, которая также имеет 4 бита на символ. Таким образом, при прочих равных, обычно предпочтительнее более высокая ставка.

Упоминание скорости передачи данных часто вызывает ностальгию у пожилых пользователей компьютеров.Когда модемы впервые стали популярными в конце 20-го века, они, как правило, использовали телефонные линии и обычно относились к этой категории. Новый пользователь компьютера мог начать с модема на 2400 бод, а затем перейти на модем со скоростью 4800 или 9600 бод по мере развития технологий и падения цен. Экстремальные изменения в инфраструктуре и достижения в области технологий привели к тому, что устройства передачи данных стали одновременно разнообразными и более мощными, что привело к тому, что люди обычно использовали скорость передачи данных, а не бод для описания своих скоростей.

Бод назван в честь Жана Мориса Эмиля Бодо, французского изобретателя и телеграфного инженера. Бодо жил с 1854 по 1903 год и наиболее известен разработкой кода Бодо и системы печатных телеграфов, которые помогли произвести революцию в телекоммуникациях.

Проект документации Linux


Информация о LDP
FAQ
Манифест / лицензия
История
Волонтеры / сотрудники
Должностные инструкции
Списки рассылки
IRC
Обратная связь

Автор / внесение вклада
Руководство для авторов LDP
Содействие / помощь
Ресурсы
Как отправить
Репозиторий GIT
Загрузок
Контакты

Спонсор сайта LDP
Мастерская

LDP Wiki : LDP Wiki – это отправная точка для любой незавершенной работы
Члены | Авторы | Посетители
Документы

HOWTO : тематическая справка
последние обновления | основной индекс | просматривать по категориям
Руководства : более длинные, подробные книги
последние обновления / основной указатель
Часто задаваемые вопросы : Часто задаваемые вопросы
последние обновления / основной указатель
страницы руководства : справка по отдельным командам (20060810)
Бюллетень Linux : Интернет-журнал
Поиск / Ресурсы

Ссылки
Поиск OMF
Объявления / Разное


Обновления документов
Ссылка на недавно обновленные HOWTO.

Что такое скорость передачи данных и скорость передачи данных с примерами – Байты гигабайт

В телекоммуникациях Скорость передачи данных и скорость передачи данных являются двумя важными терминами. Скорость передачи и скорость передачи данных играют важную роль, когда мы говорим о последовательном протоколе UART или схемах модуляции, таких как BPSK или QPSK и т. Д.

Скорость передачи данных:

Скорость передачи данных относится к количеству битов данных, передаваемых в секунду. Единица битовой скорости составляет бит в секунду (бит / с) .Например, скорость передачи 10 кбит / с означает, что 10 000 бит передаются за одну секунду.

Скорость передачи:

Скорость передачи означает количество изменений уровня сигнала или напряжения в секунду. Единица скорости передачи – бод в секунду . Например, скорость передачи 9600 означает, что изменение уровня сигнала 9600 происходит в течение секунды.

Обычно мы говорим, что битовая скорость и скорость передачи одинаковы, но битовая скорость и скорость передачи одинаковы только в двоичной передаче сигналов.

Двоичная сигнализация:

В двоичной сигнализации мы можем представить два уровня напряжения или сигнала с помощью одного бита.Единичный бит имеет значение либо логический 0, либо логическую 1, где логический 0 представляет «0» вольт, а логическая 1 представляет «5» вольт. В двоичной сигнализации количество изменений уровня сигнала равно количеству битов, переданных в течение секунды, потому что один бит во время представляет любой из двух уровней сигнала. Вот почему битовая скорость и скорость передачи в двоичной сигнализации одинаковы.

Многоуровневая сигнализация:

В многоуровневой сигнализации существует более двух уровней напряжения или сигнала.Для представления этих уровней сигналов нам требуется более одного бита. Количество битов, необходимых для представления уровней напряжения, определяется по следующей формуле.

N = log2 (m)
, где N = количество битов, необходимых для представления уровней сигнала или напряжения
m = количество уровней сигнала или напряжения.
Пример: для представления 4 уровней напряжения требуется не менее 2 бита. Положите m = 4 в формулу выше, вы получите N как 2.

Предположим, что на приведенном выше рисунке количество битов, передаваемых в секунду, равно 9600 и имеется 4 уровня напряжения или сигнала [0 В, 2 В, 4 В, 5 В] .Для представления этих 4 уровней напряжения или сигнала вам потребовалось как минимум 2 бита (используя N = log2 (m) ). Предположим, 00 представляет 0 В, 01 представляет 2 В, 10 представляет 4 В и 11 представляет 5 В.

Если вы внимательно наблюдали за приведенным выше рисунком, количество битов, передаваемых в секунду, составляет 9600, но количество изменений уровня сигнала в секунду составляет 4800, поскольку 2 бита представляют один уровень напряжения. Вот почему в скорость передачи многоуровневой сигнализации не совпадает со скоростью передачи данных. В многоуровневой сигнализации скорость передачи всегда зависит от уровня сигнала или напряжения .В приведенном выше случае скорость передачи составляет половину скорости передачи, поскольку для представления одного уровня сигнала или напряжения требуются два бита.

ОБЩИЕ СОМНЕНИЯ

1) Когда битовая скорость и скорость передачи равны

Битовая скорость и скорость передачи одинаковы, только когда мы представляем два уровня напряжения или уровня сигнала с помощью одного бита, то есть ничего, кроме двоичной сигнализации.

2) Всегда ли скорость передачи и скорость передачи данных одинаковы.

Нет, они одинаковы только в двоичной сигнализации. Если использовать многоуровневую сигнализацию, битрейт и скорость передачи разные.

3) Разница между битовой скоростью и скоростью передачи

Важное различие между битовой скоростью и скоростью передачи состоит в том, что битовая скорость относится к количеству бит в секунду, а скорость в бодах – к количеству изменений уровня сигнала в секунду. Единица скорости передачи – бит в секунду, где единица скорости передачи – бит в секунду. Скорость передачи и скорость передачи двоичных сигналов одинаковы. Скорость передачи и скорость передачи в многоуровневой сигнализации не совпадают.

4) Пример скорости передачи и скорости передачи данных

Предположим, что 9600 бит передаются в секунду и 1 бит используется для представления уровня напряжения или уровня сигнала i.e либо логический 0, либо логическая 1, то скорость передачи равна 9600, потому что количество битов, передаваемых в секунду, равно 9600, а скорость передачи – 9600, потому что количество изменений, происходящих в секунду, также одинаково, потому что один бит представляет один уровень напряжения или сигнала в момент времени, который показано ниже.

5) Пример 2 скорости передачи и скорости передачи данных

Предположим, что 9600 бит передаются в секунду и 2 бита используются для представления уровня напряжения или уровня сигнала, тогда битовая скорость равна 9600, потому что количество битов, передаваемых в секунду, составляет 9600 и бод скорость равна 4800, потому что два бита представляют один уровень напряжения или сигнала, который показан ниже.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.