Мировые рекорды по скорости передачи информации

Думаете, скорость вашего широкополосного подключения к интернету быстрая? Осторожно, после прочтения данной статьи ваше отношение к слову «быстро» относительно передачи данных может сильно измениться. Представьте объем вашего жесткого диска на компьютере и определитесь, какая скорость его заполнения является быстрой –1 Гбит/с или может быть 100 Гбит/с, тогда 1 терабайтный диск заполнится уже через 10 сек? Если бы книга рекордов Гиннеса констатировала рекорды по скорости передачи информации, то ей бы пришлось обработать все приведенные далее эксперименты.

В конце ХХ в., то есть еще относительно недавно, скорости в магистральных каналах связи не превышали десятков Гбит/с. В то же время пользователи интернета с помощью телефонных линий и модемов наслаждались скоростью в десятки килобит в секунду. Интернет был по карточкам и цены за услугу были немаленькие – тарифы приводились, как правило, в у.е. На загрузку одной картинки порой даже уходило несколько часов и как точно подметил один из пользователей интернета того времени: «Это был интернет, когда за одну ночь можно было только несколько женщин в интернете посмотреть». Такая скорость передачи данных медленная? Возможно. Однако стоит помнить, что все в мире относительно. Например, если бы сейчас был 1839 г., то неким подобием интернета для нас бы представляла самая протяженная в мире оптическая телеграфная линии связи Петербург-Варшава. Длина этой линии связи для ХIХ века кажется просто заоблачной – 1200 км, состоит она из 150 ретранслирующих транзитных вышек. Любой гражданин может воспользоваться этой линией и послать «оптическую» телеграмму. Скорость «колоссальная» – 45 символов на расстояние 1200 км можно передать всего за 22 минуты, никакая конная почтовая связь здесь и рядом не стояла!

Вернемся в ХХI век и посмотрим, что в сравнении с описанными выше временами мы сегодня имеем. Минимальные тарифы у крупных провайдеров проводного интернета исчисляются уже не единицами, а несколькими десятками Мбит/с; смотреть видео с разрешением менее 480pi мы не уже хотим, такое качество картинки нас уже не устраивает.

Посмотрим среднюю скорость интернета в разных странах мира. Представленные результаты составлены CDN-провайдером Akamai Technologies. Как видно, даже в республике Парагвай уже в 2015 году средняя скорость соединения по стране превышала 1.5 Мбит/с (кстати, Парагвай имеет близкий для нас русских по транслитерации домен – *.py).

Общий рейтинг на 3 квартал 2015 года

На сегодняшний день средняя скорость интернет соединений в мире составляет 6.3 Мбит/с. Наибольшая средняя скорость наблюдается в Южной Корее 28.6 Мбит/с, на втором месте Норвегия –23.5 Мбит/с, на третьем Швеция – 22.5 Мбит/с. Ниже приведена диаграмма, показывающая среднюю скорость интернета по лидирующим в этом показателе странам на начало 2017 года.

 

Хронология мировых рекордов скоростей передачи данных

Поскольку сегодня неоспоримым рекордсменом по дальности и скорости передачи являются волоконно-оптические системы передачи, акцент будет делаться именно на них.

С каких скоростей все начиналось? После многочисленных исследований в период с 1975 по 1980 гг. появилась первая коммерческая волоконно-оптическая система, работающая с излучением на длине волны 0,8 мкм на полупроводниковом лазере на основе арсенида галлия.

22 апреля 1977 года в Лонг-Бич, штат Калифорния, компания General Telephone and Electronics впервые использовала оптический канал для передачи телефонного трафика на скорости 6 Мбит/с. При такой скорости, можно организовать одновременную передачу до 94 простейших цифровых телефонных каналов.

Максимальная скорость оптических систем передачи в экспериментальных исследовательских установках этого времени доходило до 45 Мбит/с, максимальное расстояние между регенераторами –

10 км.

В начале 1980-х передача светового сигнала проходила в многомодовых волокнах уже на длине волны 1,3 мкм с помощью InGaAsP-лазеров. Максимальная скорость передачи была ограничена значением 100 Мбит/с вследствие дисперсии.

При использовании одномодовых ОВ в 1981 году при лабораторных испытаниях добились рекордной для того времени скорости передачи 2 Гбит/с на расстоянии 44 км.

Коммерческое внедрение таких систем в 1987 году обеспечивало скорость до 1,7 Гбит/с с протяженностью трассы 50 км.

Как можно было заметить, оценивать рекорд системы связи стоит не только по скорости передачи, здесь также крайне важно на какое расстояние данная система способна обеспечить данную скорость. Поэтому для характеристики систем связи обычно пользуются произведением общей пропускной способности системы B [бит/с] на ее дальность L [км].

Разработка систем волнового мультиплексирования позволила ежегодно увеличивать в несколько раз скорость передачи данных по одному волокну, а с изобретением в 1989 году оптических усилителей стало возможным применение WDM систем на большие расстояния.

В 1991 г удалось организовывать линию со скоростью передачи 2,5 Гбит/с протяженностью 21 000 км. С 1996 г началась коммерческая эксплуатация межконтинентальных WDM систем волоконно-оптической связи.

В 1992 году стали коммерчески доступны волоконно-оптические системы, работающие по одномодовому волокну на длине волны 1550 нм. Рекордная скорость передачи при длине регенерационного участка в 70 км дошла до 10 Гбит/с.

В 1994 году были эксперименты по созданию солитонных ВОЛС. Рекорды передачи в таких линиях составляли 10 Гбит/с при длине 35 000 км и

15 Гбит/с при длине 24 000 км.

Начиная с 2000 года в экспериментальных линиях связи скорость передачи в одном канале составляла уже 40 Гбит/с.

В 2000 году удалось организовать экспериментальную линию протяженностью свыше 3000 км, имеющую скорость передачи 3.28 Тбит/с. Система включала 82 канала, каждый по 40 Гбит/с, таким образом, было достигнуто значение параметра B∙L = 9840 Тбит/с∙км.

К концу 2000 года были доступны коммерческие ВОЛС емкостью 1.6 Тбит/с. Учитывая, что первые поколения ВОЛС в 1980 г. имели максимальную скорость 45 Мбит/с, получается, что всего за 20 лет рекорд скорости передачи увеличился более чем в 30 000 раз.

Олимпийский чемпион, рекордсмен Усэйн Болт

Сравнение скоростей

В 2001 году при применении технологии спектрального уплотнения была достигнута скорость передачи 10,92 Тбит/с (273 оптических канала по 40 Гбит/с), но дальность передачи была ограничена значением 117 км (B∙L = 1278 Тбит/с∙км).

В этом же году был проведен эксперимент по организации 300 каналов со скоростью 11,6 Гбит/с каждый (общая пропускная способность 3.48 Тбит/с), длина линии составила свыше 7380 км (B∙L = 25 680 Тбит/с∙км).

В 2002 г. была построена межконтинентальная оптическая линия протяженностью 250 000 км с общей пропускной способностью 2.56 Тбит/с (64 WDM канала по 10 Гбит/с, трансатлантический кабель содержал 4 пары волокон).

Теперь с помощью единственного оптоволокна можно одновременно передавать 3 миллиона! телефонных сигналов или 90 000 сигналов телевидения.

В 2006 г. Nippon Telegraph и Telephone Corporation организовали скорость передачи 14 триллион бит в секунду (14 Тбит/с) по одному оптическому волокну при длине линии 160 км (B∙L = 2240 Тбит/с∙км).

В этом эксперименте они публично продемонстрировали передачу за одну секунду 140 цифровых HD фильмов. Величина 14 Тбит/с появилась в результате объединения 140 каналов по 111 Гбит/с каждый. Использовалось мультиплексирование с разделением по длине волны, а также поляризационное уплотнение.

В 2009 г. Bell Labs достигли параметра B∙L = 100 пета бит в секунду умножить на километр, преодолев, таким образом, барьер в 100 000 Тбит/с∙км.

Для достижения таких рекордных результатов исследователи из лаборатории Bell Labs в Villarceaux, Франция, использовали 155 лазеров, каждый из которых работает на своей частоте и осуществляет передачу данных на скорости 100 Гигабит в секунду. Передача осуществлялась через сеть регенераторов, среднее расстояние между которыми составляло 90 км. Мультиплексирование 155 оптических канала по 100 Гбит/с позволило обеспечить общую пропускную способность

15,5 Тбит/с на расстоянии 7000 км. Чтобы осмыслить значение этой скорости, представьте, что идет передача данных из Екатеринбурга во Владивосток со скоростью 400 DVD-дисков в секунду.

В 2010 г. NTT Network Innovation Laboratories добились рекорда скорости передачи 69.1 терабит в секунду по одному 240-километровому оптическому волокну. Используя технологию волнового мультиплексирования (WDM), они мультиплексировали 432 потока (частотный интервал составил 25 ГГц) с канальной скоростью 171 Гбит/с каждый.

В эксперименте применялись когерентные приемники, усилители с низким уровнем собственных шумов и с ультра-широкополосным усилением в С и в расширенном L диапазонах. В сочетании с модуляцией QAM-16 и поляризационного мультиплексирования, получилось достичь значения спектральной эффективности 6.4 бит/с/Гц.

На графике ниже видна тенденция развития волоконно-оптических систем связи на протяжении 35 лет с начала их появления.

Из данного графика возникает вопрос: «а что дальше?» Каким образом можно еще в разы повысить скорость и дальность передачи?

В 2011 г. мировой рекорд пропускной способности установила компания NEC, передав более 100 терабит информации в секунду по одному оптическому волокну. Этого объема данных, переданного за 1 секунду, достаточно, чтобы просматривать HD фильмы непрерывно в течение трех месяцев. Или это эквивалентно передаче за секунду содержимого 250 двухсторонних Blu-ray дисков.

101,7 терабит были переданы за секунду на расстояние 165 километров с помощью мультиплексирования 370 оптических каналов, каждый из которых имел скорость 273 Гбит/с.

В этом же году National Institute of Information and Communications Technology (Токио, Япония) сообщил о достижении 100-терабного порога скорости передачи посредством применения многосердцевинных ОВ. Вместо того чтобы использовать волокно только с одной световедущей жилой, как это происходит современных коммерческих сетях, команда использовали волокно с семью сердцевинами. По каждой из них осуществлялась передача со скоростью 15.6 Тбит/с, таким образом, общая пропускная способность достигла 109 терабит в секунду.

Как заявили тогда исследователи, использование многосердцевинных волокон пока является достаточно сложным процессом. Они имеют большое затухание и критичны к взаимным помехам, поэтому сильно ограничены по дальности передачи. Первое применение таких 100 терабитных систем будет внутри гигантских центров обработки данных компаний Google, Facebook и Amazon.

В 2011 г. команда ученых из Германии из технологического института Karlsruhe Institute of Technology (KIT) без использования технологии xWDM передала данные по одному ОВ со скоростью 26 терабит в секунду на расстояние 50 км. Это эквивалентно передачи в одном канале одновременно 700 DVD-дисков в секунду или 400 миллионов телефонных сигналов.

Начали появляться новые услуги, такие как облачные вычисления, трехмерное телевидение высокой четкости и приложения виртуальной реальности, что опять требовало беспрецедентной высокой емкости оптического канала. Для решения этой проблемы исследователи из Германии продемонстрировали применение схемы оптического быстрого преобразования Фурье для кодирования и передачи потоков данных со скоростью 26.0 Тбит/с. Для организации такой высокой скорости передачи была использована не просто классическая технология xWDM, а оптическое мультиплексирование с ортогональным частотным разделением каналов (OFDM) и соответственно декодирование оптических OFDM потоков.

В 2012 г. японская корпорация NTT (Nippon Telegraph and Telephone Corporation) и три ее партнера: фирма Fujikura Ltd., университет Hokkaido University и университет Technical University of Denmark установили мировой рекорд пропускной способности, передав 1000 терабит (1 Пбит/с) информации в секунду по одному оптическому волокну на расстояние 52.4 км. Передача одного петабита в секунду эквивалентна передаче 5000 двухчасовых HD фильмов за одну секунду.

С целью значительного улучшения пропускной способности оптических коммуникационных систем, было разработано и протестировано волокно с 12-тью сердцевинами, расположенных особым образом в виде соты. В данном волокне благодаря его особой конструкции взаимные помехи между соседними сердцевинами, которые обычно являются главной проблемой в обычных многосердцевинных ОВ, значительно подавлены. В результате применения поляризационного мультиплексирования, технологии xWDM, квадратурной амплитудной модуляции 32-QAM и цифрового когерентного приема, ученые успешно повысили эффективность передачи в расчете на одну сердцевину более чем в 4 раза, в сравнении с предыдущими рекордами для многосердцевинных ОВ.

Пропускная способность составила 84.5 терабит в секунду на одну сердцевину (скорость канала 380 Гбит/с х 222 каналов). Общая пропускная способность на одно волокно составила 1.01 петабит в секунду (12 х 84.5 терабит).

Также в 2012 г. немного позднее исследователи из лаборатории NEC в Принстоне, Нью-Джерси, США, и Нью-Йоркского научно-исследовательского центра Corning Inc., успешно продемонстрировали сверхвысокую скорость передачи данных со скоростью 1.05 петабит в секунду. Данные передавались с помощью одного многосердцевинного волокна, которое состояло из 12 одномодовых и 2 маломодовых сердцевин.

Данное волокно было разработано исследователями Corning. Объединив технологии спектрального и поляризационного разделения с пространственным мультиплексированием и оптической системы MIMO, а также используя многоуровневые форматы модуляции, исследователи в результате достигли общей пропускной способности 1.05 Пбит/с, поставив, таким образом, новый мировой рекорд самой высокой скорости передачи по одному оптическому волокну.

Летом 2014 года рабочая группа в Дании, используя новое волокно, предложенное японской компанией Telekom NTT, установила новый рекорд – организовав с помощью одного лазерного источника скорость в 43 Тбит/с. Сигнал от одного лазерного источника передавался по волокну с семью сердцевинами.

Команда Датского технического университета совместно с NTT и Fujikura ранее уже достигала самой высокой в мире скорости передачи данных в 1 петабит в секунду. Однако тогда были использованы сотни лазеров. Сейчас же рекорд в 43 Тбит/с был достигнут с помощью одного лазерного передатчика, что делает систему передачи более энергоэффективной.

Как мы убедились, в связи есть свои интересные мировые рекорды. Для новичков в этой области стоит отметить, что многие представленные цифры до сих пор не встречаются повсеместно в коммерческой эксплуатации, поскольку были достигнуты в научных лабораториях в единичных экспериментальных установках. Однако и сотовый телефон когда-то был прототипом.

Чтобы не перегружать ваш носитель информации, пока остановим текущий поток данных.

Продолжение следует…

nag.ru

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

dic.academic.ru

Скорость передачи данных — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Скорость передачи данных — объём данных, передаваемых за единицу времени^[1]. Максимальная скорость передачи данных без появления ошибок (пропускная способность) вместе с задержкой^[en] определяют производительность системы или линии связи. Теоретическая верхняя граница скорости передачи определяется теоремой Шеннона — Хартли.

Теорема Шеннона — Хартли

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

C=Blog2⁡(1+SN){\displaystyle C=B\log _{2}\left(1+{\frac {S}{N}}\right)}

где

C — ёмкость канала в битах в секунду;

B — полоса пропускания канала в герцах;

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

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

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

Единицы измерения

Бит в секунду

Бит в секунду (англ. 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.^[2] 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

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

См. также

Примечания

1. ↑ ^{1 2} Как вычислить скорость передачи данных // wikiHow
2. ↑ Олифер В. Г., Олифер Н. А. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы. — СПб.: Питер, 2001, 672 с.: ил. ISBN 5-8046-0133-4
3. ↑ 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

wikipedia.green

Скорость передачи информации

Определение 1

Скорость передачи информации — это информационный объём, который передаётся в единицу времени.

Введение

Информация является основным термином в дисциплине информатика, который не имеет точной формулировки, но при этом, информация это:

1. Предоставление новых фактов и знаний.
2. Данные о предметах и событиях в окружающей среде, повышающие осведомлённость людей.
3. Данные об объективной реальности внешней среды, уменьшающие пробелы в знаниях о различных явлениях и помогающие найти оптимальные решения.

Термин «информация» считается общенаучным, так как применяется в разных научных дисциплинах. Но, тем не менее, каждая научная дисциплина связывает этот термин с разными понятийными аспектами. Например, физика считает, что информация — это антиэнтропия (определяет упорядоченность и сложность системы).

В сообществе людей постоянно происходят процессы информационного обмена. Человек получает информацию из внешней среды при посредстве своих органов чувств, анализирует её и вырабатывает необходимые решения, которые затем воплощаются в практические воздействия на внешнюю среду. Информационные процессы представляют собой сбор, передачу, хранение и обработку информационных данных. Под передачей информации понимается операция трансляции сообщений от источника к приёмнику при помощи специальных каналов связи. Информационные данные могут передаваться в виде различных сигналов, которые сформированы из звука, света, ультразвука, электромагнитных волн, текста, графики и так далее. В качестве каналов связи возможно использовать атмосферу, различные кабельные сети, человека, его нервные клетки и так далее.

Определение 2

Под хранением информации понимается операция фиксации сообщения на каком-либо физическом носителе. В качестве носителя могут применяться бумажные и другие поверхности, магнитная лента, лазерные диски, жёсткие диски и другое.

Замечание 1

Под обработкой информации понимается операция формирования нового сообщения из набора существующих. При обработке информации есть вероятность увеличить её количество. Итогом обработки сообщений одного типа может стать выработка сообщений другого типа.

Скорость передачи информации

Замечание 2

Самой маленькой единицей измерения скорости трансляции данных считается один бит за одну секунду. Бит считается наименьшей единицей измерения информационного объёма. Бит/сек является основной единицей для измерения скорости информационной передачи в области вычислительной техники.

Но поскольку объём информации может ещё измеряться и в байтах, то существует и соответствующая единица измерения скорости, байт в секунду. Для справки, один байт — это восемь бит. И, соответственно, 1 Байт/с = 8 бит/с. Следует также обратить внимание на то обстоятельство, что в сокращённом формате бит пишется с маленькой буквы (бит/сек), а байт пишется с большой буквы (Б/сек). Но так как бит и байт представляют собой сравнительно небольшие объёмы данных, то для работы с большими информационными объёмами, применяются специальные умножающие приставки. Десятичный формат приставок хорошо нам известен из нашей обычной жизни при измерении длины, веса и так далее.

В частности, такими приставками являются:

• кило (к), означает, что надо число умножить на тысячу (к примеру, один килограмм это тысяча грамм).
• мега (М), означает, что необходимо число умножить на миллион (любопытно, что этот термин введён сравнительно недавно, в 1960 году).
• гига (Г), означает, что число нужно умножить на один миллиард (ещё более странно, что этот термин зародился ещё в 1947 году, то есть на тринадцать лет раньше термина мега).

В сфере электронных вычислительных машин также используются приставки двоичного формата. Это следующие термины:

• Киби (Ки), означает, что число надо умножить на1024 (то есть два в степени десять).
• Меби (Ме), означает, что число следует умножить на 1 048 576 (220).
• Гиби (Ги), означает, что число надо умножить на 1 073 741 824 (230).

Отметим также, что эта двоичная терминология была введена Международной Электротехнической Комиссией (МЭК) в 1999 году. Для измерения скоростных характеристик передачи информации могут применяться и десятичные приставки. Если для указания количества информационных данных применяются двоичные коэффициенты, то при определении скорости трансляции информации, как правило, применяют десятичные коэффициенты. То есть один кбит/сек соответствует 1000 бит/сек. Соответственно, один мегабит в секунду содержит один миллион бит в секунду, а один гигабит в секунду — это один миллиард бит в секунду. При использовании байтов, всё будет точно также, но при сокращениях будет большая буква Б и, конечно, надо помнить, что байт содержит восемь бит.

То есть: 1 килобайт в секунду (кбайт/сек или кБ/с или kB/s) равен 1000 байт/сек.

Для того, чтобы перевести килобиты и мегабиты в килобайты и мегабайты надо:

• Для перевода количества информации в байтах в биты необходимо перемножить их на восемь.
• Для перевода информационного объёма в битах в байты необходимо поделить на восемь.

Например, 100 Мбит/сек =100/8 =12,5 Мбайт/сек.

Двоичные коэффициенты для обозначения скорости передачи информации используются не очень часто. Например, 1 кибибит в секунду (1Кибит/сек или 1Kib/s) =1024 бит/сек. Здесь есть одна опасность. Иногда использование двоичных коэффициентов просто не указывают и есть вероятность что символ «М» означает не «Мега», а «Меби».

Скорость интернета

С момента появления сети интернет скорость передачи данных в сети измеряется в количестве бит в секунду. А количество данных, сохранённых на жёстком диске (или другом носителе), как правило, считается в байтах. Поэтому следует помнить, что при подключении к интернету, в предлагаемых тарифных планах скорость указывается в Мегабитах в секунду, а при реальном скачивании данных программное обеспечение указывает скорость в Мбайтах в секунду. То есть заявлено, к примеру, что скорость интернета будет 20 Мбит/сек, но реально мы видим 2,5 МБ/сек. Но никакого подвоха здесь нет, просто это восьмикратное отличие бита от байта.

spravochnick.ru

Скорость передачи данных — Википедия. Что такое Скорость передачи данных

Скорость передачи данных — объём данных, передаваемых за единицу времени^[1]. Максимальная скорость передачи данных без появления ошибок (пропускная способность) вместе с задержкой^[en] определяют производительность системы или линии связи. Теоретическая верхняя граница скорости передачи определяется теоремой Шеннона — Хартли.

Теорема Шеннона — Хартли

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

C=Blog2⁡(1+SN){\displaystyle C=B\log _{2}\left(1+{\frac {S}{N}}\right)}

где

C — ёмкость канала в битах в секунду;

B — полоса пропускания канала в герцах;

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

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

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

Единицы измерения

Бит в секунду

Бит в секунду (англ. 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

Бод (англ. baud) в связи и электронике — единица измерения символьной скорости, количество изменений информационного параметра несущего периодического сигнала в секунду.^[2] 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

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

См. также

Примечания

1. ↑ ^{1 2} Как вычислить скорость передачи данных // wikiHow
2. ↑ Олифер В. Г., Олифер Н. А. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы. — СПб.: Питер, 2001, 672 с.: ил. ISBN 5-8046-0133-4
3. ↑ 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

wiki.sc

Скорость передачи информации

Скорость передачи информации

Скорость передачи информации

Обмен информации происходит с разной скоростью

Пример:

• Скорость чтения
• Скорость речи

Скорость передачи информации – это количество передаваемой информации за единицу времени.

Выражается в:

• битах в секунду (бит/с)
• байтов в секунду (байт/с)
• Кбайтов в секунду (Кб/с) и т.д.

Скорость передачи информации называется

скоростью информационного потока

Скорость передачи информации

Для вычисления скорости передачи информации нужно поделить количество передаваемой информации (в битах) на время передачи информации (в секундах). То есть скорость передачи информации измеряется в битах в секунду.

I — количество информации в передаваемом сообщении (в битах),

t — время передачи этого сообщения (в секундах),

V — скорость передачи информации (бит в секунду, бит/с).

V = I/t

Скорость передачи информации

Скорость информационного потока в случае, когда он происходит между устройствами намного выше, чем между людьми.

Прием информации между техническими устройствами происходит по каналам связи

Основные характеристики каналов связи:

• Пропускная способность канала связи – это максимальная скорость передачи информации.
• Надежность
• Стоимость
• Резервы развития

Учитывая пропускную способность каналы связи делятся на:

каналы  связи

низкоскоростные

скорость  передачи информации

среднескоростные

от 50 до 200 бит/с

от 300 до 9600 бит/с, а в новых стандартах до 56 000 бит/с;

высокоскоростные (широкополосные)

выше 56 000 бит/с.

Скорость передачи информации (единицы измерения)

Единицы измерения скорости передачи информации:

• бит/с соответствует единичному изменению сигнала в канале связи и при двоичных  методах кодирования сигнала;
• Бод  — это  такая  скорость, когда передается один сигнал (например, импульс) в секунду независимо от величины его изменения. В случае если элемент данных может быть представлен не двумя, а большим количеством значений какого-либо параметра сигнала, значение 1 бод будет больше 1 бит в секунду.

Бод (англ. baud) Названа по имени Эмиля Бодо, изобретателя кода Бодо — кодировки символов для телетайпов.

Зачастую, ошибочно, считают, что бод — это количество бит, переданное в секунду

Скорость передачи информации. Решение задач

Скорость передачи данных через ADSL-соединение равна 256000 бит/c. Передача файла через это соединение заняла 2 минуты. Определите размер файла в килобайтах.

Решение:

время передачи: t=2·60 сек=120 сек

передано информации: I=V·t

256 ·1000·120 бит = 2 8 · 2 3 ·125 · 2 2 ·30 бит =

2 13 ·125·30

=

Кб=3750Кб

2 13

объем файла 3750 Кб

Ответ:

Скорость передачи информации. Решение задач

Скорость передачи данных через ADSL-соединение равна 128000 бит/c. Через это соединение передают файл размером 625 Кбайт. Определите время передачи файла в секундах.

Решение:

передано информации: I= 625Кб = 625· 2 13 бит

время передачи: t=V/I

25· 16

625· 2 13

25· 2 6

625· 2 13

= 40 с

=

=

=

128· 1000

2 7 · 1000

40

10

40 с

Ответ:

Скорость передачи информации. Решение задач

У Аркадия есть доступ в Интернет по высокоскоростному одностороннему радиоканалу, обеспечивающему скорость получения информации  2 20 бит в секунду. У Григория нет скоростного доступа в Интернет, но есть возможность получать информацию от Аркадия по телефонному каналу со средней скоростью  2 16  бит в секунду. Григорий договорился с Аркадием, что тот скачает для него данные объёмом 11 Мбайт по высокоскоростному каналу и ретранслирует их Григорию по низкоскоростному каналу.

Компьютер Аркадия может начать ретрансляцию данных не раньше, чем им будут получены первые 1024 Кбайт этих данных.

Каков минимально возможный промежуток времени (в секундах) с момента начала скачивания Аркадием данных до полного их получения Григорием? В ответе укажите только число, слово «секунд» или букву «с» добавлять не нужно.

Скорость передачи информации. Решение задач

Решение: 

Так как скорость телефонного канала между Аркадием и Григорием меньше скорости доступа к сети Интернет у Аркадия, то ретрансляция данных от Аркадия к Григорию будет идти без перерывов до тех пор, пока не будет передан весь необходимый объем данных. Поэтому нужно посчитать время закачки Аркадием первых 1024 Кбайт по радиоканалу и сложить это время со временем передачи 11 Мбайт по телефонному каналу.

1)      Объем данных будет скачиваться первоначально Аркадием:

1024 Кбайт =  2 10  *2 10  байт =  2 23  бит.

Время закачки Аркадием первых 1024 Кбайт: t=V/I

2 23  : 2 20   = 8 сек.

2)     Объем информации, передаваемый по низкоскоростному каналу:

11 Мбайт = 11* 2 20   байт = 11* 2 23   бит.

временем передачи 11 Мбайт по телефонному каналу: t=V/I

11* 2 23  : 2 16   = 11* 2 7  = 11*128 = 1408 сек;

3)      Всего получаем 8 + 1408 = 1416 сек.

Ответ:    1416

Скорость передачи информации. Решение задач

Данные объемом 100 Мбайт передаются из пункта А в пункт Б по каналу связи, обеспечивающему скорость передачи данных  2 20   бит в секунду, а затем из пункта Б в пункт В по каналу связи, обеспечивающему скорость передачи данных  2 22   бит в секунду. Задержка в пункте Б (время между окончанием приема данных из пункта А и началом передачи в пункт В) составляет 24 секунды. Сколько времени (в секундах) прошло с момента начала передачи данных из пункта А до их полного получения в пункте В? В ответе укажите только число, слово «секунд» или букву «с» добавлять не нужно

Решение:

• Выразим объем передаваемых данных в битах, выделив в качестве множителя степень двойки:

100 Мбайт = 100*2 20  байт = 100*2 23  бит.

2) Время передачи данных из пункта А в пункт Б:

T Б =  100*2 23  (бит) : 2 20  (бит/сек) = 100*2 3  = 100*8 = 800 (сек).

3) Время передачи данных из пункта Б в пункт В:

T В =  100*2 23  (бит) : 2 22  (бит/сек) = 100*2 = 200 (сек).

4) Полное время передачи с учетом задержки в пункте Б:

800+200+24 = 1024сек.

Ответ:   1024

Скорость передачи информации. Решение задач

Данные объемом 60 Мбайт передаются из пункта А в пункт Б по каналу связи, обеспечивающему скорость передачи данных 2 20  бит в секунду, а затем из пункта Б в пункт В по каналу связи, обеспечивающему скорость передачи данных 2 23  бит в секунду. От начала передачи данных из пункта А до их полного получения в пункте В прошло 10 минут.

Сколько времени в секундах составила задержка в пункте Б, т.е. время между окончанием приема данных из пункта А и началом передачи данных в пункт В? В ответе укажите только число, слово «секунд» или букву «с» добавлять не нужно.

Решение:

• Выразим объем передаваемых данных в битах, выделив в качестве множителя степень двойки: 60 Мбайт = 60*2 20  байт = 60*2 23  бит.
• Время передачи данных из пункта А в пункт Б:

T Б  = 60*2 23  (бит) : 2 20  (бит/сек) = 60*2 3  = 60*8 = 480 (сек).

3. Время передачи данных из пункта Б в пункт В:

T В   = 60*2 23  (бит) : 2 23  (бит/сек) = 60 (сек).

4. Полное время передачи с учетом задержки в пункте Б:

10 мин = 600 сек.

5. Время задержки : 600 – 480 — 60 = 60 сек.

Ответ:   60

Скорость передачи информации

Используемые материалы:

• О.Л. Соколова «Поурочные разработки по информатике» 10 класс, Москва «ВАКО» 2008
• О.Ю. Заславская, И.В. Левченко «Информатика. Весь курс» Москва «ЭКСМО» 2009

videouroki.net

скорость передачи — это… Что такое скорость передачи?

скорость передачи: Количество бит, передаваемых в единицу времени.

Скорость передачи — скорость передачи сигнала R на входе модулятора после прохождения устройств кодирования канала (бит/с)

Смотри также родственные термины:

95. Скорость передачи битов данных

Скорость передачи битов

Е. Bit signalling rate

Скорость передачи символов данных, выраженная числом битов данных, переданных в единицу времени.

Примечание. Единицей измерения этой скорости является бит/с

01.02.11 скорость передачи данных [ data transfer rate]: Величина, измеряемая средним числом битов, знаков или блоков, передаваемых в единицу времени между двумя пунктами.

[ИСО/МЭК 2382-9, 09.05.21 ]³⁾

³⁾В 09.05.21 по ИСО/МЭК 2382-9 указан термин «actual transfer rate; transfer rate», определения совпадают.

Примечание 1 — Скорость, с которой данные передаются между транспондером и устройством считывания/ опроса.

Примечание 2 — Типовыми единицами измерения скорости передачи являются бит в секунду или байт в секунду.

30. Скорость передачи данных из (в) запоминающего (ее) устройства (о)

Data transfer speed

Количество данных, считываемых (записываемых) запоминающим устройством в единицу времени

73 скорость передачи данных цифрового ПОМ: Максимальная скорость преобразования цифрового электрического сигнала цифрового ПОМ в оптический сигнал, при которой его параметры сохраняют заданные значения.

06.01.37 скорость передачи единичных элементов сигнала [ chip rate]: Величина, равная числу элементов сигнала, передаваемых в единицу времени, которая совпадает с частотой следования элементов расширяющей последовательности, модулирующей несущий сигнал.

98. Скорость передачи единичных элементов цифрового сигнала данных

Скорость передачи единичных элементов

Е. Unit element rate

Величина, измеренная числом единичных элементов цифрового сигнала данных, переданных в единицу времени.

Примечание. Единицей измерения этой скорости является с^-1

104 скорость передачи оптического волнового конвертера: Максимальная скорость преобразования длины волны оптического сигнала оптического волнового конвертера, при которой его параметры сохраняют заданные значения.

42. Скорость передачи передающего оптоэлектронного модуля

Скорость передачи ПОМ

Скорость передачи символов цифрового сигнала электросвязи на входе передающего оптоэлектронного модуля, при которой его параметры сохраняют заданные значения.

Примечание. В зависимости от области применения может быть задана максимальная скорость передачи передающего оптоэлектронного модуля или допустимый диапазон ее значений

51. Скорость передачи приемного оптоэлектронного модуля

Скорость передачи ПРОМ

Скорость передачи символов цифрового сигнала электросвязи на входном оптическом полюсе цифрового приемного оптоэлектронного модуля, при которой его параметры сохраняют заданные значения.

Примечание. В зависимости от области применения может быть задана максимальная или минимальная скорость передачи цифрового приемного оптоэлектронного модуля, или допустимый диапазон ее значений

3.1.1 Скорость передачи символов (цифрового канала электросвязи) — число символов цифрового сигнала электросвязи, передаваемых в единицу времени (по ГОСТ 2670).

СКОРОСТЬ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ

93. Скорость передачи символов данных

Скорость передачи символов

Е. Symbol signalling rate

Величина, измеренная числом символов данных, переданных в единицу времени

97. Скорость передачи символов цифрового сигнала данных

Скорость передачи символов цифрового сигнала

Е. Digital signal symbol signalling rate

Величина, измеренная числом символов цифрового сигнала данных, переданных в единицу времени

14. Скорость передачи символов цифрового сигнала электросвязи

Скорость передачи символов

Digit rate

Число символов цифрового сигнала электросвязи, передаваемых в единицу времени

96. Скорость передачи слов данных

Е. Data word signalling rate

Величина, измеренная числом слов данных, переданных в единицу времени

Скорость передачи стартстопного сигнала

Скорость передачи стартового и единичных элементов внутри одной стартстопной кодовой комбинации

Скорость передачи цифрового сигнала

Количество бит, передаваемых в единицу времени

Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации. academic.ru. 2015.

normative_reference_dictionary.academic.ru