Υποδεικνύει τη διεκπεραίωση. Χωρητικότητα καναλιού
Με την τεχνολογική πρόοδο, οι δυνατότητες του Διαδικτύου έχουν επίσης επεκταθεί. Ωστόσο, για να τα εκμεταλλευτεί πλήρως ο χρήστης, είναι απαραίτητη μια σταθερή και υψηλής ταχύτητας σύνδεση. Πρώτα απ 'όλα, εξαρτάται από την απόδοση των καναλιών επικοινωνίας. Επομένως, είναι απαραίτητο να μάθετε πώς να μετράτε την ταχύτητα μεταφοράς δεδομένων και ποιοι παράγοντες την επηρεάζουν.
Τι είναι η χωρητικότητα του καναλιού επικοινωνίας;
Για να εξοικειωθείτε και να κατανοήσετε τον νέο όρο, πρέπει να γνωρίζετε τι είναι κανάλι επικοινωνίας. Με απλά λόγια, τα κανάλια επικοινωνίας είναι συσκευές και μέσα μέσω των οποίων η μετάδοση γίνεται σε απόσταση. Για παράδειγμα, η επικοινωνία μεταξύ υπολογιστών πραγματοποιείται με χρήση δικτύων οπτικών ινών και καλωδίων. Επιπλέον, μια κοινή μέθοδος επικοινωνίας είναι μέσω ενός ραδιοφωνικού καναλιού (υπολογιστής συνδεδεμένος σε μόντεμ ή δίκτυο Wi-Fi).
Το εύρος ζώνης είναι η μέγιστη ταχύτητα μετάδοσης πληροφοριών σε μια συγκεκριμένη μονάδα χρόνου.
Συνήθως, οι ακόλουθες μονάδες χρησιμοποιούνται για να υποδείξουν την απόδοση:
Μέτρηση εύρους ζώνης
Η μέτρηση της απόδοσης είναι μια αρκετά σημαντική λειτουργία. Πραγματοποιείται για να μάθουμε την ακριβή ταχύτητα της σύνδεσής σας στο Διαδίκτυο. Η μέτρηση μπορεί να γίνει χρησιμοποιώντας τα ακόλουθα βήματα:
- Το πιο απλό είναι να κατεβάσετε ένα μεγάλο αρχείο και να το στείλετε στο άλλο άκρο. Το μειονέκτημα είναι ότι είναι αδύνατο να προσδιοριστεί η ακρίβεια της μέτρησης.
- Επιπλέον, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τον πόρο speedtest.net. Η υπηρεσία σάς επιτρέπει να μετρήσετε το πλάτος του καναλιού Διαδικτύου που "οδηγεί" στον διακομιστή. Ωστόσο, αυτή η μέθοδος δεν είναι επίσης κατάλληλη για ολιστική μέτρηση· η υπηρεσία παρέχει δεδομένα για ολόκληρη τη γραμμή στον διακομιστή και όχι για ένα συγκεκριμένο κανάλι επικοινωνίας. Επιπλέον, το αντικείμενο που μετράται δεν έχει πρόσβαση στο παγκόσμιο Διαδίκτυο.
- Η βέλτιστη λύση για μέτρηση είναι το βοηθητικό πρόγραμμα πελάτη-διακομιστή Iperf. Σας επιτρέπει να μετράτε το χρόνο και την ποσότητα των δεδομένων που μεταφέρονται. Μετά την ολοκλήρωση της λειτουργίας, το πρόγραμμα παρέχει στον χρήστη μια αναφορά.
Χάρη στις παραπάνω μεθόδους, μπορείτε να μετρήσετε την πραγματική ταχύτητα της σύνδεσής σας στο Διαδίκτυο χωρίς κανένα πρόβλημα. Εάν οι μετρήσεις δεν ανταποκρίνονται στις τρέχουσες ανάγκες σας, τότε ίσως χρειαστεί να σκεφτείτε την αλλαγή παρόχου.
Υπολογισμός εύρους ζώνης
Για να βρεθεί και να υπολογιστεί η χωρητικότητα μιας γραμμής επικοινωνίας, είναι απαραίτητο να χρησιμοποιηθεί το θεώρημα Shannon-Hartley. Λέει: μπορείτε να βρείτε τη διεκπεραίωση ενός καναλιού επικοινωνίας (γραμμή) υπολογίζοντας την αμοιβαία σχέση μεταξύ της πιθανής διεκπεραίωσης, καθώς και το εύρος ζώνης της γραμμής επικοινωνίας. Ο τύπος για τον υπολογισμό της απόδοσης είναι ο εξής:
I=Glog 2 (1+A s /A n).
Σε αυτόν τον τύπο, κάθε στοιχείο έχει τη δική του σημασία:
- Εγώ- υποδηλώνει την παράμετρο μέγιστης απόδοσης.
- σολ- παράμετρος του εύρους ζώνης που προορίζεται για μετάδοση σήματος.
- Οπως και/ A n- αναλογία θορύβου και σήματος.
Το θεώρημα Shannon-Hartley προτείνει ότι για να μειωθεί ο εξωτερικός θόρυβος ή να αυξηθεί η ισχύς του σήματος, είναι καλύτερο να χρησιμοποιήσετε ένα ευρύ καλώδιο για τη μετάδοση δεδομένων.
Μέθοδοι μετάδοσης σήματος
Σήμερα, υπάρχουν τρεις κύριοι τρόποι μετάδοσης σημάτων μεταξύ υπολογιστών:
- Μετάδοση μέσω ραδιοφωνικών δικτύων.
- Μετάδοση δεδομένων μέσω καλωδίου.
- Μετάδοση δεδομένων μέσω συνδέσεων οπτικών ινών.
Κάθε μία από αυτές τις μεθόδους έχει μεμονωμένα χαρακτηριστικά των καναλιών επικοινωνίας, τα οποία θα συζητηθούν παρακάτω.
Τα πλεονεκτήματα της μετάδοσης πληροφοριών μέσω ραδιοφωνικών καναλιών περιλαμβάνουν: ευελιξία στη χρήση, ευκολία εγκατάστασης και διαμόρφωσης τέτοιου εξοπλισμού. Κατά κανόνα, ένας ραδιοπομπός χρησιμοποιείται για λήψη και μέθοδο. Μπορεί να είναι ένα μόντεμ για υπολογιστή ή ένας προσαρμογέας Wi-Fi.
Τα μειονεκτήματα αυτής της μεθόδου μετάδοσης περιλαμβάνουν ασταθή και σχετικά χαμηλή ταχύτητα, υψηλή εξάρτηση από την παρουσία ραδιοπύργων, καθώς και το υψηλό κόστος χρήσης (το κινητό Διαδίκτυο είναι σχεδόν διπλάσιο από το «στάσιμο» Διαδίκτυο).
Τα πλεονεκτήματα της μετάδοσης δεδομένων μέσω καλωδίου είναι: αξιοπιστία, ευκολία χειρισμού και συντήρησης. Οι πληροφορίες μεταδίδονται μέσω ηλεκτρικού ρεύματος. Μιλώντας σχετικά, ένα ρεύμα σε μια συγκεκριμένη τάση κινείται από το σημείο Α στο σημείο Β. Το Α μετατρέπεται αργότερα σε πληροφορία. Τα καλώδια μπορούν να αντέξουν πολύ καλά τις αλλαγές θερμοκρασίας, την κάμψη και τη μηχανική καταπόνηση. Στα μειονεκτήματα περιλαμβάνονται η ασταθής ταχύτητα, καθώς και η επιδείνωση της σύνδεσης λόγω βροχής ή καταιγίδων.
Ίσως η πιο προηγμένη τεχνολογία μετάδοσης δεδομένων αυτή τη στιγμή είναι η χρήση καλωδίου οπτικών ινών. Εκατομμύρια μικροσκοπικοί γυάλινοι σωλήνες χρησιμοποιούνται στο σχεδιασμό των καναλιών επικοινωνίας του δικτύου καναλιών επικοινωνίας. Και το σήμα που μεταδίδεται μέσω αυτών είναι ένας φωτεινός παλμός. Δεδομένου ότι η ταχύτητα του φωτός είναι αρκετές φορές υψηλότερη από την ταχύτητα του ρεύματος, αυτή η τεχνολογία έχει καταστήσει δυνατή την επιτάχυνση της σύνδεσης στο Διαδίκτυο αρκετές εκατοντάδες φορές.
Τα μειονεκτήματα περιλαμβάνουν την ευθραυστότητα των καλωδίων οπτικών ινών. Πρώτον, δεν μπορούν να αντέξουν μηχανικές βλάβες: οι σπασμένοι σωλήνες δεν μπορούν να μεταδώσουν ένα φωτεινό σήμα μέσω του εαυτού τους και οι ξαφνικές αλλαγές θερμοκρασίας οδηγούν στο ράγισμα τους. Λοιπόν, η αυξημένη ακτινοβολία φόντου κάνει τους σωλήνες νεφελώδεις - εξαιτίας αυτού, το σήμα μπορεί να επιδεινωθεί. Επιπλέον, το καλώδιο οπτικών ινών είναι δύσκολο να επισκευαστεί εάν σπάσει, επομένως πρέπει να αντικατασταθεί πλήρως.
Τα παραπάνω υποδηλώνουν ότι με την πάροδο του χρόνου βελτιώνονται τα κανάλια επικοινωνίας και τα δίκτυα καναλιών επικοινωνίας, γεγονός που οδηγεί σε αύξηση των ρυθμών μεταφοράς δεδομένων.
Μέση χωρητικότητα γραμμών επικοινωνίας
Από τα παραπάνω, μπορούμε να συμπεράνουμε ότι τα κανάλια επικοινωνίας διαφέρουν ως προς τις ιδιότητές τους, οι οποίες επηρεάζουν την ταχύτητα μεταφοράς πληροφοριών. Όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, τα κανάλια επικοινωνίας μπορούν να είναι ενσύρματα, ασύρματα ή να βασίζονται στη χρήση καλωδίων οπτικών ινών. Ο τελευταίος τύπος δημιουργίας δικτύων δεδομένων είναι ο πιο αποτελεσματικός. Και η μέση χωρητικότητα καναλιού επικοινωνίας είναι 100 Mbit/s.
Τι είναι το beat; Πώς μετριέται ο ρυθμός μετάδοσης bit;
Ο ρυθμός μετάδοσης bit είναι μια μέτρηση της ταχύτητας σύνδεσης. Υπολογίζονται σε bit, οι μικρότερες μονάδες αποθήκευσης πληροφοριών, ανά 1 δευτερόλεπτο. Ήταν εγγενές στα κανάλια επικοινωνίας στην εποχή της «πρώιμης ανάπτυξης» του Διαδικτύου: εκείνη την εποχή, τα αρχεία κειμένου μεταδίδονταν κυρίως στον παγκόσμιο ιστό.
Επί του παρόντος, η βασική μονάδα μέτρησης είναι 1 byte. Αυτό, με τη σειρά του, είναι ίσο με 8 bit. Οι αρχάριοι χρήστες κάνουν πολύ συχνά ένα σοβαρό λάθος: μπερδεύουν kilobit και kilobyte. Εδώ δημιουργείται η σύγχυση όταν ένα κανάλι με εύρος ζώνης 512 kbps δεν ανταποκρίνεται στις προσδοκίες και παράγει ταχύτητα μόλις 64 KB/s. Για να αποφύγετε τη σύγχυση, πρέπει να θυμάστε ότι εάν χρησιμοποιούνται bits για να υποδείξουν την ταχύτητα, τότε η καταχώρηση θα γίνει χωρίς συντομογραφίες: bit/s, kbit/s, kbit/s ή kbps.
Παράγοντες που επηρεάζουν την ταχύτητα του Διαδικτύου
Όπως γνωρίζετε, η τελική ταχύτητα του Διαδικτύου εξαρτάται από το εύρος ζώνης του καναλιού επικοινωνίας. Η ταχύτητα μεταφοράς πληροφοριών επηρεάζεται επίσης από:
- Μέθοδοι σύνδεσης.
Ραδιοκύματα, καλώδια και καλώδια οπτικών ινών. Οι ιδιότητες, τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα αυτών των μεθόδων σύνδεσης συζητήθηκαν παραπάνω.
- Φόρτωση διακομιστή.
Όσο πιο απασχολημένος είναι ο διακομιστής, τόσο πιο αργά λαμβάνει ή μεταδίδει αρχεία και σήματα.
- Εξωτερικές παρεμβολές.
Οι παρεμβολές έχουν τη μεγαλύτερη επίδραση στις συνδέσεις που δημιουργούνται με χρήση ραδιοκυμάτων. Αυτό προκαλείται από κινητά τηλέφωνα, ραδιόφωνα και άλλους ραδιοφωνικούς δέκτες και πομπούς.
- Κατάσταση εξοπλισμού δικτύου.
Φυσικά, οι μέθοδοι σύνδεσης, η κατάσταση των διακομιστών και η παρουσία παρεμβολών παίζουν σημαντικό ρόλο στη διασφάλιση του Internet υψηλής ταχύτητας. Ωστόσο, ακόμα κι αν οι παραπάνω ενδείξεις είναι κανονικές και η ταχύτητα του Διαδικτύου είναι χαμηλή, το πρόβλημα κρύβεται στον εξοπλισμό δικτύου του υπολογιστή. Οι σύγχρονες κάρτες δικτύου είναι ικανές να υποστηρίζουν συνδέσεις στο Διαδίκτυο με ταχύτητες έως και 100 Mbit ανά δευτερόλεπτο. Παλαιότερα, οι κάρτες μπορούσαν να παρέχουν μέγιστη απόδοση 30 και 50 Mbps, αντίστοιχα.
Πώς να αυξήσετε την ταχύτητα του Διαδικτύου;
Όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, η απόδοση ενός καναλιού επικοινωνίας εξαρτάται από πολλούς παράγοντες: τη μέθοδο σύνδεσης, την απόδοση του διακομιστή, την παρουσία θορύβου και παρεμβολών, καθώς και την κατάσταση του εξοπλισμού του δικτύου. Για να αυξήσετε την ταχύτητα σύνδεσης στο σπίτι, μπορείτε να αντικαταστήσετε τον εξοπλισμό δικτύου με πιο προηγμένους, καθώς και να μεταβείτε σε άλλη μέθοδο σύνδεσης (από ραδιοκύματα σε καλώδια ή οπτικές ίνες).
Τελικά
Συνοψίζοντας, αξίζει να πούμε ότι το εύρος ζώνης του καναλιού επικοινωνίας και η ταχύτητα του Διαδικτύου δεν είναι το ίδιο πράγμα. Για τον υπολογισμό της πρώτης ποσότητας, είναι απαραίτητο να χρησιμοποιηθεί ο νόμος Shannon-Hartley. Σύμφωνα με τον ίδιο, ο θόρυβος μπορεί να μειωθεί και να αυξηθεί η ισχύς του σήματος αντικαθιστώντας το κανάλι μετάδοσης με ένα ευρύτερο.
Είναι επίσης δυνατή η αύξηση της ταχύτητας της σύνδεσής σας στο Διαδίκτυο. Αλλά πραγματοποιείται με την αλλαγή του παρόχου, την αντικατάσταση της μεθόδου σύνδεσης, τη βελτίωση του εξοπλισμού δικτύου και επίσης την προστασία συσκευών για τη μετάδοση και τη λήψη πληροφοριών από πηγές που προκαλούν παρεμβολές.
Ilya NazarovΜηχανικός συστήματος στην INTELCOM Line
Μετά την αξιολόγηση της απαιτούμενης απόδοσης σε κάθε τμήμα του δικτύου IP, είναι απαραίτητο να αποφασίσετε για την επιλογή του δικτύου OSI και των τεχνολογιών επιπέδου σύνδεσης. Σύμφωνα με τις επιλεγμένες τεχνολογίες, καθορίζονται τα καταλληλότερα μοντέλα εξοπλισμού δικτύου. Αυτή η ερώτηση είναι επίσης δύσκολη, καθώς η απόδοση εξαρτάται άμεσα από την απόδοση του υλικού και η απόδοση, με τη σειρά της, εξαρτάται από την αρχιτεκτονική του υλικού και του λογισμικού. Ας ρίξουμε μια πιο προσεκτική ματιά στα κριτήρια και τις μεθόδους για την αξιολόγηση της χωρητικότητας των καναλιών και του εξοπλισμού σε δίκτυα IP.
Κριτήρια αξιολόγησης εύρους ζώνης
Από την εμφάνιση της θεωρίας της τηλεκίνησης, έχουν αναπτυχθεί πολλές μέθοδοι για τον υπολογισμό της χωρητικότητας του καναλιού. Ωστόσο, σε αντίθεση με τις μεθόδους υπολογισμού που εφαρμόζονται σε δίκτυα μεταγωγής κυκλώματος, ο υπολογισμός της απαιτούμενης απόδοσης στα δίκτυα πακέτων είναι αρκετά περίπλοκος και είναι απίθανο να παρέχει ακριβή αποτελέσματα. Πρώτα απ 'όλα, αυτό οφείλεται σε έναν τεράστιο αριθμό παραγόντων (ειδικά αυτούς που είναι εγγενείς στα σύγχρονα δίκτυα πολλαπλών υπηρεσιών), οι οποίοι είναι αρκετά δύσκολο να προβλεφθούν. Στα δίκτυα IP, μια κοινή υποδομή χρησιμοποιείται συνήθως από πολλές εφαρμογές, καθεμία από τις οποίες μπορεί να χρησιμοποιεί το δικό της διαφορετικό μοτίβο κίνησης. Επιπλέον, μέσα σε μία συνεδρία, η κίνηση που μεταδίδεται προς την κατεύθυνση προς τα εμπρός μπορεί να διαφέρει από την κίνηση που μεταδίδεται προς την αντίθετη κατεύθυνση. Επιπλέον, οι υπολογισμοί περιπλέκονται από το γεγονός ότι η ταχύτητα της κίνησης μεταξύ μεμονωμένων κόμβων δικτύου μπορεί να αλλάξει. Ως εκ τούτου, στις περισσότερες περιπτώσεις κατά την κατασκευή δικτύων, η αξιολόγηση χωρητικότητας καθορίζεται στην πραγματικότητα από τις γενικές συστάσεις των κατασκευαστών, τις στατιστικές μελέτες και την εμπειρία άλλων οργανισμών.
Γίνετε μέλος του Προγράμματος Συνεργατών Aktiv-SB και θα λάβετε:
Πληρωμή με δόσεις για είδη αποθήκης (με την προϋπόθεση παροχής πλήρους πακέτου εγγράφων).
Τοποθέτηση της εταιρείας στην ενότητα "Εγκατάσταση", κατά την αγορά εξοπλισμού μηνιαίως με ποσό άνω των 100.000 ρούβλια.
Επιστροφή μετρητών στο πλαίσιο του προγράμματος Bonus έως και 5% του ποσού αγοράς
Για να προσδιορίσετε λίγο πολύ με ακρίβεια πόσο εύρος ζώνης απαιτείται για το δίκτυο που σχεδιάζεται, πρέπει πρώτα να γνωρίζετε ποιες εφαρμογές θα χρησιμοποιηθούν. Στη συνέχεια, για κάθε εφαρμογή, θα πρέπει να αναλύσετε πώς θα μεταφερθούν δεδομένα κατά τις επιλεγμένες χρονικές περιόδους και ποια πρωτόκολλα χρησιμοποιούνται για αυτό.
Για ένα απλό παράδειγμα, εξετάστε τις εφαρμογές σε ένα μικρό εταιρικό δίκτυο.
Παράδειγμα υπολογισμού εύρους ζώνης
Ας υποθέσουμε ότι υπάρχουν 300 υπολογιστές εργασίας και ο ίδιος αριθμός τηλεφώνων IP στο δίκτυο. Προβλέπεται η χρήση των ακόλουθων υπηρεσιών: email, IP τηλεφωνία, βιντεοπαρακολούθηση (Εικ. 1). Για την παρακολούθηση βίντεο χρησιμοποιούνται 20 κάμερες, από τις οποίες μεταδίδονται ροές βίντεο στον διακομιστή. Ας προσπαθήσουμε να υπολογίσουμε το μέγιστο εύρος ζώνης που απαιτείται για όλες τις υπηρεσίες στα κανάλια μεταξύ των μεταγωγέων πυρήνα του δικτύου και στις διασταυρώσεις με καθέναν από τους διακομιστές.
Θα πρέπει να σημειωθεί αμέσως ότι όλοι οι υπολογισμοί πρέπει να εκτελούνται για το χρόνο της μεγαλύτερης δικτυακής δραστηριότητας των χρηστών (στη θεωρία τηλεκίνησης - ώρες αιχμής), καθώς συνήθως σε τέτοιες περιόδους η απόδοση του δικτύου είναι πιο σημαντική και οι καθυστερήσεις και οι αστοχίες στη λειτουργία της εφαρμογής σχετίζονται με παρουσιάζεται έλλειψη εύρους ζώνης. , είναι απαράδεκτες. Σε οργανισμούς, το μεγαλύτερο φόρτο στο δίκτυο μπορεί να συμβεί, για παράδειγμα, στο τέλος της περιόδου αναφοράς ή κατά τη διάρκεια μιας εποχικής εισροής πελατών, όταν γίνεται ο μεγαλύτερος αριθμός τηλεφωνικών κλήσεων και αποστέλλονται τα περισσότερα μηνύματα ηλεκτρονικού ταχυδρομείου.
ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ
Επιστρέφοντας στο παράδειγμά μας, σκεφτείτε μια υπηρεσία email. Χρησιμοποιεί πρωτόκολλα που τρέχουν πάνω από το TCP, που σημαίνει ότι ο ρυθμός μεταφοράς δεδομένων προσαρμόζεται συνεχώς για να καταλαμβάνει όλο το διαθέσιμο εύρος ζώνης. Έτσι, θα ξεκινήσουμε από τη μέγιστη τιμή καθυστέρησης για την αποστολή ενός μηνύματος - ας πούμε ότι 1 δευτερόλεπτο θα είναι αρκετό για να κάνει τον χρήστη άνετο. Στη συνέχεια, πρέπει να υπολογίσετε το μέσο μέγεθος του μηνύματος που στάλθηκε. Ας υποθέσουμε ότι κατά τη διάρκεια της αιχμής δραστηριότητας, τα μηνύματα ηλεκτρονικού ταχυδρομείου θα περιέχουν συχνά διάφορα συνημμένα (αντίγραφα τιμολογίων, αναφορές κ.λπ.), οπότε για το παράδειγμά μας θα πάρουμε το μέσο μέγεθος μηνύματος στα 500 KB. Τέλος, η τελευταία παράμετρος που πρέπει να επιλέξουμε είναι ο μέγιστος αριθμός υπαλλήλων που μπορούν να στείλουν ταυτόχρονα μηνύματα. Ας πούμε ότι σε περιόδους έκτακτης ανάγκης, οι μισοί υπάλληλοι πατούν ταυτόχρονα το κουμπί "Αποστολή" στο πρόγραμμα-πελάτη email. Η απαιτούμενη μέγιστη απόδοση για την επισκεψιμότητα email θα είναι τότε (500 kB x 150 hosts)/1 s = 75.000 kB/s ή 600 Mbps. Από εδώ μπορούμε αμέσως να συμπεράνουμε ότι για να συνδέσετε τον διακομιστή αλληλογραφίας στο δίκτυο είναι απαραίτητο να χρησιμοποιήσετε ένα κανάλι Gigabit Ethernet. Στον πυρήνα του δικτύου, αυτή η τιμή θα είναι ένας από τους όρους που αποτελούν τη συνολική απαιτούμενη απόδοση.
Τηλεφωνία και βιντεοεπιτήρηση
Άλλες εφαρμογές -τηλεφωνία και βιντεοπαρακολούθηση- είναι παρόμοιες στη δομή μετάδοσης ροής: και οι δύο τύποι κίνησης μεταδίδονται χρησιμοποιώντας το πρωτόκολλο UDP και έχουν λίγο πολύ σταθερό ρυθμό μετάδοσης. Οι βασικές διαφορές είναι ότι στην τηλεφωνία οι ροές είναι αμφίδρομες και περιορίζονται από την ώρα της κλήσης, ενώ στη βιντεοπαρακολούθηση οι ροές μεταδίδονται προς μία κατεύθυνση και, κατά κανόνα, είναι συνεχείς.
Για να υπολογίσετε την απαιτούμενη απόδοση για την τηλεφωνική κίνηση, υποθέστε ότι κατά τη διάρκεια της αιχμής δραστηριότητας ο αριθμός των ταυτόχρονων συνδέσεων που διέρχονται από την πύλη μπορεί να φτάσει τις 100. Όταν χρησιμοποιείτε τον κωδικοποιητή G.711 σε δίκτυα Ethernet, η ταχύτητα μιας ροής, λαμβάνοντας υπόψη τις επικεφαλίδες και την υπηρεσία πακέτα, είναι περίπου 100 kbit/s. Έτσι, σε περιόδους μεγαλύτερης δραστηριότητας χρήστη, το απαιτούμενο εύρος ζώνης στον πυρήνα του δικτύου θα είναι 10 Mbit/s.
Η κίνηση της βιντεοεπιτήρησης υπολογίζεται πολύ απλά και με ακρίβεια. Ας πούμε ότι στην περίπτωσή μας, οι βιντεοκάμερες μεταδίδουν ροές 4 Mbit/s η καθεμία. Το απαιτούμενο εύρος ζώνης θα είναι ίσο με το άθροισμα των ταχυτήτων όλων των ροών βίντεο: 4 Mbit/s x 20 κάμερες = 80 Mbit/s.
Το μόνο που μένει είναι να αθροιστούν οι προκύπτουσες μέγιστες τιμές για κάθε μία από τις υπηρεσίες δικτύου: 600 + 10 + 80 = 690 Mbit/s. Αυτό θα είναι το απαιτούμενο εύρος ζώνης στον πυρήνα του δικτύου. Ο σχεδιασμός θα πρέπει επίσης να περιλαμβάνει τη δυνατότητα κλιμάκωσης έτσι ώστε τα κανάλια επικοινωνίας να μπορούν να εξυπηρετούν την κίνηση ενός αναπτυσσόμενου δικτύου για όσο το δυνατόν περισσότερο. Στο παράδειγμά μας, θα είναι αρκετό να χρησιμοποιήσουμε Gigabit Ethernet για να ανταποκριθούμε στις απαιτήσεις των υπηρεσιών και ταυτόχρονα να μπορούμε να αναπτύξουμε απρόσκοπτα το δίκτυο συνδέοντας περισσότερους κόμβους
Φυσικά, το παράδειγμα που δίνεται απέχει πολύ από το να είναι τυπικό - κάθε περίπτωση πρέπει να εξετάζεται χωριστά. Στην πραγματικότητα, η τοπολογία του δικτύου μπορεί να είναι πολύ πιο περίπλοκη (Εικ. 2) και πρέπει να γίνει εκτίμηση χωρητικότητας για κάθε τμήμα του δικτύου.
Θα πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι η κίνηση VoIP (τηλεφωνία IP) κατανέμεται όχι μόνο από τηλέφωνα στον διακομιστή, αλλά και απευθείας μεταξύ τηλεφώνων. Επιπλέον, η δραστηριότητα του δικτύου μπορεί να διαφέρει σε διαφορετικά τμήματα του οργανισμού: η υπηρεσία τεχνικής υποστήριξης πραγματοποιεί περισσότερες τηλεφωνικές κλήσεις, το τμήμα έργου χρησιμοποιεί e-mail πιο ενεργά από άλλα, το τμήμα μηχανικών καταναλώνει περισσότερη κίνηση στο Διαδίκτυο από άλλα, κ.λπ. Ως αποτέλεσμα, ορισμένα μέρη του δικτύου ενδέχεται να απαιτούν περισσότερο εύρος ζώνης από άλλα.
Χρησιμοποιήσιμο και πλήρης απόδοση
Στο παράδειγμά μας, κατά τον υπολογισμό του ρυθμού ροής τηλεφωνίας IP, λάβαμε υπόψη τον κωδικοποιητή που χρησιμοποιήθηκε και το μέγεθος της κεφαλίδας του πακέτου. Αυτή είναι μια σημαντική λεπτομέρεια που πρέπει να θυμάστε. Ανάλογα με τη μέθοδο κωδικοποίησης (που χρησιμοποιούνται κωδικοποιητές), την ποσότητα των δεδομένων που μεταδίδονται σε κάθε πακέτο και τα πρωτόκολλα του επιπέδου σύνδεσης που χρησιμοποιούνται, διαμορφώνεται η συνολική απόδοση της ροής. Είναι η συνολική διεκπεραίωση που πρέπει να λαμβάνεται υπόψη κατά την εκτίμηση της απαιτούμενης διακίνησης δικτύου. Αυτό είναι πιο σχετικό για την τηλεφωνία IP και άλλες εφαρμογές που χρησιμοποιούν μετάδοση σε πραγματικό χρόνο ροών χαμηλής ταχύτητας, στις οποίες το μέγεθος των κεφαλίδων πακέτων είναι σημαντικό μέρος του μεγέθους ολόκληρου του πακέτου. Για λόγους σαφήνειας, ας συγκρίνουμε δύο ροές VoIP (βλ. πίνακα). Αυτές οι ροές χρησιμοποιούν την ίδια συμπίεση, αλλά διαφορετικά μεγέθη ωφέλιμου φορτίου (στην πραγματικότητα, η ροή ψηφιακού ήχου) και διαφορετικά πρωτόκολλα επιπέδου σύνδεσης.
Ο ρυθμός μεταφοράς δεδομένων στην καθαρή του μορφή, χωρίς να λαμβάνονται υπόψη οι κεφαλίδες του πρωτοκόλλου δικτύου (στην περίπτωσή μας, μια ροή ψηφιακού ήχου), είναι χρήσιμο εύρος ζώνης. Όπως μπορείτε να δείτε από τον πίνακα, με την ίδια χρήσιμη απόδοση των ροών, η συνολική τους απόδοση μπορεί να ποικίλλει πολύ. Έτσι, κατά τον υπολογισμό της απαιτούμενης χωρητικότητας δικτύου για τηλεφωνικές κλήσεις κατά τη διάρκεια φορτίων αιχμής, ειδικά για τηλεπικοινωνιακούς φορείς, η επιλογή των πρωτοκόλλων καναλιών και των παραμέτρων ροής παίζει σημαντικό ρόλο.
Επιλογή εξοπλισμού
Η επιλογή των πρωτοκόλλων επιπέδου σύνδεσης συνήθως δεν αποτελεί πρόβλημα (σήμερα τίθεται πιο συχνά το ερώτημα πόσο εύρος ζώνης πρέπει να έχει ένα κανάλι Ethernet), αλλά η επιλογή του σωστού εξοπλισμού μπορεί να προκαλέσει δυσκολίες ακόμη και σε έναν έμπειρο μηχανικό.
Η ανάπτυξη των τεχνολογιών δικτύου, μαζί με τις αυξανόμενες απαιτήσεις των εφαρμογών για εύρος ζώνης δικτύου, αναγκάζει τους κατασκευαστές εξοπλισμού δικτύου να αναπτύξουν συνεχώς νέες αρχιτεκτονικές λογισμικού και υλικού. Συχνά, από έναν μόνο κατασκευαστή υπάρχουν φαινομενικά παρόμοια μοντέλα εξοπλισμού, αλλά σχεδιασμένα για την επίλυση διαφορετικών προβλημάτων δικτύου. Πάρτε, για παράδειγμα, διακόπτες Ethernet: οι περισσότεροι κατασκευαστές, μαζί με τους συμβατικούς διακόπτες που χρησιμοποιούνται σε επιχειρήσεις, διαθέτουν διακόπτες για τη δημιουργία δικτύων αποθήκευσης δεδομένων, την οργάνωση υπηρεσιών χειριστή κ.λπ. Τα μοντέλα της ίδιας κατηγορίας τιμών διαφέρουν ως προς την αρχιτεκτονική τους, «προσαρμοσμένα» για συγκεκριμένες εργασίες.
Εκτός από τη συνολική απόδοση, η επιλογή του εξοπλισμού θα πρέπει επίσης να βασίζεται σε υποστηριζόμενες τεχνολογίες. Ανάλογα με τον τύπο του υλικού, ένα συγκεκριμένο σύνολο λειτουργιών και τύπων κίνησης μπορεί να υποβληθεί σε επεξεργασία σε επίπεδο υλικού χωρίς τη χρήση πόρων CPU και μνήμης. Ταυτόχρονα, η κίνηση από άλλες εφαρμογές θα υποβάλλεται σε επεξεργασία σε επίπεδο λογισμικού, γεγονός που μειώνει σημαντικά τη συνολική απόδοση και, κατά συνέπεια, τη μέγιστη απόδοση. Για παράδειγμα, οι διακόπτες πολλαπλών επιπέδων, χάρη στην περίπλοκη αρχιτεκτονική υλικού τους, είναι ικανοί να μεταδίδουν πακέτα IP χωρίς να μειώνουν την απόδοση όταν όλες οι θύρες είναι στο μέγιστο φορτίο. Επιπλέον, εάν θέλουμε να χρησιμοποιήσουμε πιο περίπλοκη ενθυλάκωση (GRE, MPLS), τότε τέτοιοι διακόπτες (τουλάχιστον φθηνά μοντέλα) είναι απίθανο να μας ταιριάζουν, καθώς η αρχιτεκτονική τους δεν υποστηρίζει τα αντίστοιχα πρωτόκολλα και στην καλύτερη περίπτωση τέτοια ενθυλάκωση θα γίνει στο κόστος του κεντρικού επεξεργαστή χαμηλή παραγωγικότητα. Επομένως, για να λύσουμε τέτοια προβλήματα, μπορούμε να εξετάσουμε, για παράδειγμα, δρομολογητές των οποίων η αρχιτεκτονική βασίζεται σε έναν κεντρικό επεξεργαστή υψηλής απόδοσης και εξαρτάται σε μεγαλύτερο βαθμό από την εφαρμογή λογισμικού και όχι υλικού. Σε αυτήν την περίπτωση, σε βάρος της μέγιστης απόδοσης, έχουμε μια τεράστια γκάμα υποστηριζόμενων πρωτοκόλλων και τεχνολογιών που δεν υποστηρίζονται από διακόπτες στην ίδια κατηγορία τιμής.
Συνολική απόδοση εξοπλισμού
Στην τεκμηρίωση για τον εξοπλισμό τους, οι κατασκευαστές συχνά υποδεικνύουν δύο μέγιστες τιμές απόδοσης: η μία εκφράζεται σε πακέτα ανά δευτερόλεπτο και η άλλη σε bit ανά δευτερόλεπτο. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι το μεγαλύτερο μέρος της απόδοσης του εξοπλισμού δικτύου δαπανάται, κατά κανόνα, στην επεξεργασία κεφαλίδων πακέτων. Σε γενικές γραμμές, ο εξοπλισμός πρέπει να λάβει το πακέτο, να βρει μια κατάλληλη διαδρομή μεταγωγής για αυτό, να δημιουργήσει μια νέα κεφαλίδα (αν είναι απαραίτητο) και να το μεταδώσει περαιτέρω. Προφανώς, σε αυτή την περίπτωση δεν παίζει ρόλο ο όγκος των δεδομένων που μεταδίδονται ανά μονάδα χρόνου, αλλά ο αριθμός των πακέτων.
Εάν συγκρίνετε δύο ροές που μεταδίδονται με την ίδια ταχύτητα αλλά με διαφορετικά μεγέθη πακέτων, τότε η ροή με μικρότερο μέγεθος πακέτου θα απαιτεί μεγαλύτερη απόδοση για μετάδοση. Αυτό το γεγονός θα πρέπει να ληφθεί υπόψη εάν, για παράδειγμα, ένας μεγάλος αριθμός ροών τηλεφωνίας IP υποτίθεται ότι χρησιμοποιείται στο δίκτυο - η μέγιστη απόδοση σε bit ανά δευτερόλεπτο εδώ θα είναι πολύ μικρότερη από τη δηλωθείσα.
Είναι σαφές ότι με μικτή κίνηση, και ακόμη και λαμβάνοντας υπόψη πρόσθετες υπηρεσίες (NAT, VPN), όπως συμβαίνει στη συντριπτική πλειονότητα των περιπτώσεων, είναι πολύ δύσκολο να υπολογιστεί το φορτίο στους πόρους του εξοπλισμού. Συχνά, οι κατασκευαστές εξοπλισμού ή οι συνεργάτες τους φορτώνουν διαφορετικά μοντέλα υπό διαφορετικές συνθήκες και δημοσιεύουν τα αποτελέσματα στο Διαδίκτυο με τη μορφή συγκριτικών πινάκων. Η εξοικείωση με αυτά τα αποτελέσματα απλοποιεί πολύ το έργο της επιλογής του κατάλληλου μοντέλου.
Παγίδες αρθρωτού εξοπλισμού
Εάν ο επιλεγμένος εξοπλισμός δικτύου είναι αρθρωτός, τότε εκτός από την ευέλικτη διαμόρφωση και την επεκτασιμότητα που υπόσχεται ο κατασκευαστής, μπορείτε να έχετε πολλές παγίδες.
Όταν επιλέγετε μονάδες, θα πρέπει να διαβάσετε προσεκτικά την περιγραφή τους ή να συμβουλευτείτε τον κατασκευαστή. Δεν αρκεί να καθοδηγείτε μόνο από τον τύπο των διεπαφών και τον αριθμό τους - πρέπει επίσης να εξοικειωθείτε με την αρχιτεκτονική της ίδιας της ενότητας. Για παρόμοιες μονάδες, δεν είναι ασυνήθιστο ότι κατά τη μετάδοση κίνησης, ορισμένες μπορούν να επεξεργάζονται πακέτα αυτόνομα, ενώ άλλες απλώς προωθούν πακέτα στην κεντρική μονάδα επεξεργασίας για περαιτέρω επεξεργασία (ανάλογα, για εξωτερικά πανομοιότυπες μονάδες, η τιμή για αυτά μπορεί να διαφέρει αρκετές φορές ). Στην πρώτη περίπτωση, η συνολική απόδοση του εξοπλισμού και, κατά συνέπεια, η μέγιστη απόδοση του είναι υψηλότερη από τη δεύτερη, καθώς ο κεντρικός επεξεργαστής μετατοπίζει μέρος της εργασίας του στους επεξεργαστές των μονάδων.
Επιπλέον, ο αρθρωτός εξοπλισμός έχει συχνά αρχιτεκτονική μπλοκαρίσματος (όταν η μέγιστη απόδοση είναι χαμηλότερη από τη συνολική ταχύτητα όλων των θυρών). Αυτό οφείλεται στην περιορισμένη χωρητικότητα του εσωτερικού διαύλου μέσω του οποίου οι μονάδες ανταλλάσσουν κίνηση μεταξύ τους. Για παράδειγμα, εάν ένας αρθρωτός διακόπτης έχει εσωτερικό δίαυλο 20 Gbps, η κάρτα γραμμής Gigabit Ethernet 48 θυρών του μπορεί να χρησιμοποιήσει μόνο 20 θύρες όταν είναι πλήρως φορτωμένη. Θα πρέπει επίσης να έχετε υπόψη σας τέτοιες λεπτομέρειες και να διαβάσετε προσεκτικά την τεκμηρίωση όταν επιλέγετε εξοπλισμό.
Κατά το σχεδιασμό δικτύων IP, το εύρος ζώνης είναι μια βασική παράμετρος που θα καθορίσει την αρχιτεκτονική του δικτύου στο σύνολό του. Για πιο ακριβή εκτίμηση της απόδοσης, μπορείτε να ακολουθήσετε τις ακόλουθες συστάσεις:
- Μελετήστε τις εφαρμογές που σκοπεύετε να χρησιμοποιήσετε στο δίκτυο, τις τεχνολογίες που χρησιμοποιούν και τον όγκο της μεταδιδόμενης κίνησης. Χρησιμοποιήστε τις συμβουλές των προγραμματιστών και την εμπειρία των συναδέλφων για να λάβετε υπόψη όλες τις αποχρώσεις αυτών των εφαρμογών κατά τη δημιουργία δικτύων.
- Βουτήξτε βαθιά στα πρωτόκολλα και τις τεχνολογίες δικτύου που χρησιμοποιούνται από αυτές τις εφαρμογές.
- Διαβάστε προσεκτικά την τεκμηρίωση όταν επιλέγετε εξοπλισμό. Για να έχετε κάποιο απόθεμα έτοιμων λύσεων, ελέγξτε τις σειρές προϊόντων διαφορετικών κατασκευαστών.
Ως αποτέλεσμα, με τη σωστή επιλογή τεχνολογιών και εξοπλισμού, μπορείτε να είστε σίγουροι ότι το δίκτυο θα ικανοποιήσει πλήρως τις απαιτήσεις όλων των εφαρμογών και, όντας αρκετά ευέλικτο και επεκτάσιμο, θα διαρκέσει για μεγάλο χρονικό διάστημα.
Η χωρητικότητα του καναλιού είναι η μέγιστη τιμή της ταχύτητας μετάδοσης πληροφοριών σε αυτό το κανάλι. Δηλαδή, η απόδοση χαρακτηρίζει τη δυνατότητα μετάδοσης πληροφοριών. Η παροχή καναλιού μετράται σε bit ανά δευτερόλεπτο (bps).
Από τη σχέση είναι σαφές ότι εάν η ισχύς του σήματος δεν ήταν περιορισμένη, τότε η απόδοση θα ήταν απείρως μεγάλη. Το εύρος ζώνης είναι μηδέν όταν ο λόγος σήματος προς θόρυβο P s / P w είναι ίσος με μηδέν. Καθώς αυτή η αναλογία αυξάνεται, η απόδοση αυξάνεται επ' αόριστον.
Αυτή η έκφραση δίνει ένα ανώτερο, φυσικά ανέφικτο όριο για τον ρυθμό μεταφοράς πληροφοριών, καθώς η εξαγωγή της έκανε την υπόθεση της ιδανικής κωδικοποίησης ανθεκτικής στο θόρυβο, η οποία απαιτεί έναν απείρως μεγάλο χρόνο μεταφοράς πληροφοριών για την υλοποίησή της.
Ο Shannon απέδειξε επίσης ότι τα μηνύματα από οποιαδήποτε διακριτή πηγή μπορούν να κωδικοποιηθούν από σήματα z(t) στην είσοδο του καναλιού και να ανακατασκευαστούν από σήματα στην έξοδο καναλιού z"(t) με πιθανότητα σφάλματος αυθαίρετα κοντά στο μηδέν για το H"(a) Στην πρώτη περίπτωση, ο πομπός και ο δέκτης μπορεί να είναι πολύ απλοί και επομένως φθηνοί, καθώς εάν η χωρητικότητα του καναλιού υπερβαίνει κατά πολύ την απόδοση της πηγής, μπορείτε να περιοριστείτε στις απλούστερες μεθόδους μετάδοσης (κωδικοποίηση, διαμόρφωση) και λήψης (κυκλώματα απόφασης). και αποκτήστε επαρκή πιστότητα. Ωστόσο, αυτό χρησιμοποιεί ένα πολύ ακριβό κανάλι, καθώς μια ευρεία ζώνη συχνοτήτων ή μια υψηλή αναλογία σήματος προς θόρυβο είναι ακριβή. Στη δεύτερη περίπτωση, μπορεί να χρησιμοποιηθεί φθηνότερο κανάλι με μικρότερη χωρητικότητα, αλλά απαιτούνται πιο προηγμένες μέθοδοι μετάδοσης και λήψης, π.χ. ακριβότερος πομπός και δέκτης. Από τα παραπάνω προκύπτει ότι πρέπει να υπάρχει μια βέλτιστη αναλογία C και H"(a), στην οποία το συνολικό κόστος του διακριτού συστήματος μετάδοσης πληροφοριών είναι ελάχιστο. με την ανάπτυξη της ηλεκτρονικής τεχνολογίας, το κόστος των πομποδεκτών μειώνεται ταχύτερα από το κόστος των καναλιών επικοινωνίας, δηλαδή με την πάροδο του χρόνου η αναλογία C/H"(a) μειώνεται. Σε αυτήν την περίπτωση, η χωρητικότητα του καναλιού είναι μεγαλύτερη από τη χωρητικότητα της πηγής, επομένως αυτό το κανάλι μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη μετάδοση αναλογικών και ψηφιακών σημάτων. Το απόθεμα χωρητικότητας καναλιού, σε σύγκριση με τη χωρητικότητα της πηγής, θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για την εφαρμογή στατιστικής ή ανθεκτικής στον θόρυβο κωδικοποίησης. Υπάρχουν πολλοί παράγοντες που μπορούν να παραμορφώσουν ή να καταστρέψουν ένα σήμα. Το πιο συνηθισμένο από αυτά είναι η παρεμβολή ή ο θόρυβος, που είναι οποιοδήποτε ανεπιθύμητο σήμα που αναμιγνύεται και παραμορφώνει το σήμα που πρόκειται να μεταδοθεί ή να ληφθεί. Για τα ψηφιακά δεδομένα, τίθεται το ερώτημα: σε ποιο βαθμό αυτές οι παραμορφώσεις περιορίζουν τον πιθανό ρυθμό μεταφοράς δεδομένων; Καλείται η μέγιστη δυνατή ταχύτητα υπό ορισμένες συνθήκες με την οποία οι πληροφορίες μπορούν να μεταδοθούν κατά μήκος μιας συγκεκριμένης διαδρομής ή καναλιού επικοινωνίας πέρασμα
ικανότητα
Κανάλι. Υπάρχουν τέσσερις έννοιες που θα προσπαθήσουμε να συνδέσουμε μαζί. Ρυθμός μεταφοράς δεδομένων - η ταχύτητα σε bit ανά δευτερόλεπτο (bit/s) με την οποία μπορείτε μετάδοση δεδομένων· Εύρος ζώνης - το εύρος ζώνης του μεταδιδόμενου σήματος, που περιορίζεται από τη μετάδοση σε ohms και τη φύση του μέσου εκπομπής. Εκφράζεται σε περιόδους σε δευτερόλεπτα, ή Hertz (Hz). Θόρυβος. Μέσο επίπεδο θορύβου στο κανάλι επικοινωνίας. Επίπεδο σφάλματος – συχνότητα εμφάνισης σφαλμάτων και παρενεργειών. Σφάλμα θεωρείται η λήψη του 1 και η μετάδοση του 0 και αντίστροφα. Το πρόβλημα είναι το εξής: οι επικοινωνίες δεν είναι φθηνές και, γενικά, όσο μεγαλύτερο το εύρος ζώνης τους, τόσο πιο ακριβές είναι. Επιπλέον, όλα τα κανάλια μετάδοσης πρακτικού ενδιαφέροντος έχουν περιορισμένο εύρος ζώνης. Οι περιορισμοί προκαλούνται από τις φυσικές ιδιότητες του μέσου μετάδοσης ή από σκόπιμους περιορισμούς εύρους ζώνης στον ίδιο τον πομπό, που γίνονται για την αποφυγή παρεμβολών με άλλες πηγές. Φυσικά, θα θέλαμε να κάνουμε την πιο αποτελεσματική χρήση του διαθέσιμου εύρους ζώνης. Για ψηφιακά δεδομένα, αυτό σημαίνει ότι για μια συγκεκριμένη ζώνη είναι επιθυμητό να λαμβάνεται ο μέγιστος δυνατός ρυθμός δεδομένων δεδομένων του υπάρχοντος επιπέδου σφάλματος. Ο κύριος περιορισμός για την επίτευξη μιας τέτοιας αποτελεσματικότητας είναι οι παρεμβολές. Ένα από τα κύρια προβλήματα στην κατασκευή ασύρματων συστημάτων είναι η επίλυση του προβλήματος της πρόσβασης πολλών χρηστών σε έναν περιορισμένο πόρο του μέσου μετάδοσης. Υπάρχουν αρκετές βασικές μέθοδοι πρόσβασης (ονομάζονται επίσης μέθοδοι πολυπλεξίας ή πολυπλεξίας), που βασίζονται στη διαίρεση παραμέτρων όπως ο χώρος, ο χρόνος, η συχνότητα και ο κώδικας μεταξύ των σταθμών. Ο σκοπός της πολυπλεξίας είναι η κατανομή χώρου, χρόνου, συχνότητας ή/και κώδικα σε κάθε κανάλι επικοινωνίας με ελάχιστη αμοιβαία παρεμβολή και μέγιστη χρήση των χαρακτηριστικών του μέσου μετάδοσης. Σφραγίδαμε χωροταξικάδιαίρεση Βασίζεται στον διαχωρισμό των σημάτων στο διάστημα όταν ο πομπός στέλνει ένα σήμα χρησιμοποιώντας έναν κωδικό Με, χρόνος t
και συχνότητα φάστην περιοχή μικρόΕγώ. Δηλαδή, κάθε ασύρματη συσκευή μπορεί να μεταδίδει δεδομένα μόνο εντός των ορίων μιας συγκεκριμένης περιοχής, στην οποία απαγορεύεται σε οποιαδήποτε άλλη συσκευή να μεταδίδει τα μηνύματά της. Για παράδειγμα, εάν ένας ραδιοφωνικός σταθμός εκπέμπει σε μια αυστηρά καθορισμένη συχνότητα στην καθορισμένη επικράτειά του και κάποιος άλλος σταθμός στην ίδια περιοχή αρχίσει επίσης να εκπέμπει στην ίδια συχνότητα, τότε οι ακροατές του ραδιοφώνου δεν θα μπορούν να λάβουν "καθαρό" σήμα από κανένα από αυτούς τους σταθμούς. Είναι άλλο θέμα αν οι ραδιοφωνικοί σταθμοί λειτουργούν στην ίδια συχνότητα σε διαφορετικές πόλεις. Δεν θα υπάρχει παραμόρφωση των σημάτων κάθε ραδιοφωνικού σταθμού λόγω του περιορισμένου εύρους διάδοσης των σημάτων αυτών των σταθμών, γεγονός που εξαλείφει την επικάλυψη μεταξύ τους. Χαρακτηριστικό παράδειγμα είναι τα συστήματα κινητής τηλεφωνίας. Σφραγίδαμε τμήμα συχνότηταςμεγάλοtion(Πολυπλεξία διαίρεσης συχνότητας, FDM) Κάθε συσκευή λειτουργεί σε μια αυστηρά καθορισμένη συχνότητα, χάρη στην οποία πολλές συσκευές μπορούν να μεταδώσουν δεδομένα σε μια περιοχή (Εικόνα 3.2.6). Αυτή είναι μια από τις πιο γνωστές μεθόδους, με τον ένα ή τον άλλο τρόπο που χρησιμοποιείται στα πιο σύγχρονα συστήματα ασύρματης επικοινωνίας. Εικόνα 3.2.6 – Αρχή της διαίρεσης συχνότητας των καναλιών Μια σαφής απεικόνιση ενός σχήματος πολυπλεξίας συχνοτήτων είναι η λειτουργία πολλών ραδιοφωνικών σταθμών που λειτουργούν σε διαφορετικές συχνότητες σε μια πόλη. Για να αποσυντονιστούν αξιόπιστα η μία από την άλλη, οι συχνότητες λειτουργίας τους πρέπει να διαχωρίζονται με ένα προστατευτικό διάστημα συχνότητας για την αποφυγή αμοιβαίων παρεμβολών. Αυτό το σχήμα, αν και επιτρέπει τη χρήση πολλαπλών συσκευών σε μια δεδομένη περιοχή, οδηγεί από μόνο του σε άσκοπη σπατάλη συνήθως σπάνιων πόρων συχνότητας, καθώς απαιτεί την κατανομή ξεχωριστής συχνότητας για κάθε ασύρματη συσκευή. Σφραγίδαμε προσωρινό τμήμαμιτεμπελιά(Πολυπλεξία διαίρεσης χρόνου, TDM) Σε αυτό το σχήμα, η κατανομή των καναλιών λαμβάνει χώρα στο χρόνο, δηλαδή κάθε πομπός εκπέμπει ένα σήμα στην ίδια συχνότητα φάστην περιοχή μικρό, αλλά σε διαφορετικές χρονικές περιόδους t i (συνήθως επαναλαμβάνεται κυκλικά) με αυστηρές απαιτήσεις για συγχρονισμό της διαδικασίας μετάδοσης (Εικόνα 3.2.7). Εικόνα 3.2.7 – Αρχή χρονικής διαίρεσης καναλιών Αυτό το σχήμα είναι αρκετά βολικό, καθώς τα χρονικά διαστήματα μπορούν να ανακατανεμηθούν δυναμικά μεταξύ συσκευών δικτύου. Στις συσκευές με μεγαλύτερη επισκεψιμότητα εκχωρούνται μεγαλύτερα διαστήματα από τις συσκευές με λιγότερη επισκεψιμότητα. Το κύριο μειονέκτημα των συστημάτων πολυπλεξίας χρόνου είναι η στιγμιαία απώλεια πληροφοριών όταν χάνεται ο συγχρονισμός στο κανάλι, για παράδειγμα, λόγω ισχυρών παρεμβολών, τυχαίων ή εσκεμμένων. Ωστόσο, η επιτυχημένη εμπειρία στη λειτουργία τέτοιων διάσημων συστημάτων TDM όπως τα κυψελωτά τηλεφωνικά δίκτυα GSM υποδεικνύει την επαρκή αξιοπιστία του μηχανισμού πολυπλεξίας χρόνου. Σφραγίδαχωρισμένο με κωδικό(Πολλαπλή διαίρεση κώδικα, CDM) Σε αυτό το σχήμα, όλοι οι πομποί εκπέμπουν σήματα στην ίδια συχνότητα φά
, στην περιοχή μικρόκαι κατά τη διάρκεια t, αλλά με διαφορετικούς κωδικούς ντοΕγώ. Το όνομα του μηχανισμού διαχωρισμού καναλιών που βασίζεται σε CDM (CDMA, CDM Access) ονομάστηκε ακόμη και το πρότυπο IS-95a για την κινητή τηλεφωνία, καθώς και μια σειρά προτύπων για την τρίτη γενιά συστημάτων κινητής τηλεφωνίας (cdma2000, WCDMA, κ.λπ.). Στο σχήμα CDM, κάθε πομπός αντικαθιστά κάθε bit της αρχικής ροής δεδομένων με ένα σύμβολο CDM - μια ακολουθία κωδικών μήκους 11, 16, 32, 64 κ.λπ. bits (λέγονται μάρκες). Η ακολουθία κωδικών είναι μοναδική για κάθε πομπό. Κατά κανόνα, εάν ένας συγκεκριμένος κωδικός CDM χρησιμοποιείται για την αντικατάσταση του "1" στην αρχική ροή δεδομένων, τότε για την αντικατάσταση του "0" χρησιμοποιείται ο ίδιος κωδικός, αλλά ανεστραμμένος. Ο δέκτης γνωρίζει τον κωδικό CDM του πομπού του οποίου τα σήματα πρέπει να λάβει. Λαμβάνει συνεχώς όλα τα σήματα και τα ψηφιοποιεί. Στη συνέχεια, σε ειδική συσκευή (συσχετιστή) εκτελεί τη λειτουργία της συνέλιξης (πολλαπλασιασμός με συσσώρευση) του ψηφιοποιημένου σήματος εισόδου με τον γνωστό σε αυτόν κωδικό CDM και την αντιστροφή του. Σε μια κάπως απλοποιημένη μορφή, αυτό μοιάζει με τη λειτουργία του βαθμωτού γινόμενου του διανύσματος σήματος εισόδου και του διανύσματος με τον κώδικα CDM. Εάν το σήμα στην έξοδο του συσχετιστή υπερβαίνει ένα ορισμένο επίπεδο κατωφλίου, ο δέκτης θεωρεί ότι έχει λάβει 1 ή 0. Για να αυξήσει την πιθανότητα λήψης, ο πομπός μπορεί να επαναλάβει την αποστολή κάθε bit αρκετές φορές. Σε αυτή την περίπτωση, ο δέκτης αντιλαμβάνεται τα σήματα από άλλους πομπούς με άλλους κωδικούς CDM ως πρόσθετο θόρυβο. Επιπλέον, λόγω του υψηλού πλεονασμού (κάθε bit αντικαθίσταται από δεκάδες τσιπ), η ισχύς του λαμβανόμενου σήματος μπορεί να είναι συγκρίσιμη με την ενσωματωμένη ισχύ θορύβου. Η ομοιότητα των σημάτων CDM με τον τυχαίο (Gaussian) θόρυβο επιτυγχάνεται χρησιμοποιώντας κώδικες CDM που δημιουργούνται από μια γεννήτρια ψευδοτυχαίων ακολουθιών. Επομένως, αυτή η μέθοδος ονομάζεται επίσης μέθοδος εξάπλωσης του φάσματος σήματος με χρήση άμεσης ακολουθίας (DSSS - Direct Sequence Spread Spectrum), η εξάπλωση φάσματος θα συζητηθεί παρακάτω. Η ισχυρότερη πτυχή αυτής της σφραγίδας έγκειται στην αυξημένη ασφάλεια και το απόρρητο της μετάδοσης δεδομένων: χωρίς να γνωρίζετε τον κωδικό, είναι αδύνατο να λάβετε ένα σήμα και, σε ορισμένες περιπτώσεις, να ανιχνεύσετε την παρουσία του. Επιπλέον, ο χώρος του κωδικού είναι ασύγκριτα μεγαλύτερος σε σύγκριση με το σχήμα πολυπλεξίας συχνότητας, γεγονός που καθιστά δυνατή την ανάθεση σε κάθε πομπό τον δικό του ξεχωριστό κωδικό χωρίς προβλήματα. Μέχρι πρόσφατα, το κύριο πρόβλημα της πολυπλεξίας κώδικα ήταν η πολυπλοκότητα της τεχνικής υλοποίησης των δεκτών και η ανάγκη εξασφάλισης ακριβούς συγχρονισμού πομπού και δέκτη για να εξασφαλιστεί η εγγυημένη λήψη του πακέτου. Μηχανισμός πολυπλεξίας μέσω ορθογώνιων συχνοτήτων φορέα (ΟρθογώνιοΣυχνότηταDivΕγώΣιώνΠολυπλεξία,
OFDM)
Ολόκληρο το διαθέσιμο εύρος συχνοτήτων χωρίζεται σε αρκετούς υποφορείς (από αρκετές εκατοντάδες έως χιλιάδες). Ένα κανάλι επικοινωνίας (δέκτης και πομπός) έχει εκχωρηθεί για μετάδοση αρκετοί τέτοιοι φορείς, επιλεγμένοι από ολόκληρο το σύνολο σύμφωνα με έναν συγκεκριμένο νόμο. Η μετάδοση πραγματοποιείται ταυτόχρονα σε όλους τους υποφορείς, δηλαδή σε κάθε πομπό η εξερχόμενη ροή δεδομένων χωρίζεται σε Νυποροές, όπου Ν– τον αριθμό των υποφορέων που έχουν εκχωρηθεί σε αυτόν τον πομπό. Η κατανομή των υποφορέων μπορεί να αλλάξει δυναμικά κατά τη λειτουργία, γεγονός που καθιστά αυτόν τον μηχανισμό όχι λιγότερο ευέλικτο από τη μέθοδο πολυπλεξίας χρόνου. Το σχήμα OFDM έχει πολλά πλεονεκτήματα. Πρώτον, μόνο ορισμένα υποκανάλια θα υπόκεινται σε επιλεκτική εξασθένηση, όχι ολόκληρο το σήμα. Εάν η ροή δεδομένων προστατεύεται από κωδικό διόρθωσης σφάλματος προώθησης, τότε αυτό το ξεθώριασμα είναι εύκολο να καταπολεμηθεί. Αλλά το πιο σημαντικό, το OFDM επιτρέπει την καταστολή της παρεμβολής μεταξύ των συμβόλων. Η διασυμβολική παρεμβολή έχει σημαντικό αντίκτυπο σε υψηλούς ρυθμούς δεδομένων, επειδή η απόσταση μεταξύ των bits (ή των συμβόλων) είναι μικρή. Στο σχήμα OFDM, ο ρυθμός μετάδοσης δεδομένων μειώνεται κατά Ν
φορές, που σας επιτρέπει να αυξήσετε το χρόνο μετάδοσης συμβόλων κατά Νμια φορά. Έτσι, εάν ο χρόνος μετάδοσης συμβόλων για τη ροή πηγής είναι Τ s , τότε η περίοδος του σήματος OFDM θα είναι ίση με NTμικρό. Αυτό σας επιτρέπει να μειώσετε σημαντικά τον αντίκτυπο των διασυμβολικών παρεμβολών. Κατά το σχεδιασμό ενός συστήματος Νεπιλέγεται έτσι ώστε η τιμή NTΤο s ξεπέρασε σημαντικά την εξάπλωση ριζικού μέσου τετραγώνου των καθυστερήσεων καναλιού. Η διέλευση είναι ένα καθολικό χαρακτηριστικό που περιγράφει τον μέγιστο αριθμό μονάδων αντικειμένων που διέρχονται από ένα κανάλι, κόμβο, τμήμα. Το χαρακτηριστικό χρησιμοποιείται ευρέως από σηματοδότες, μεταφορείς, υδραυλικούς, οπτικούς, ακουστικούς και μηχανολόγους μηχανικούς. Ο καθένας δίνει τον δικό του ορισμό. Συνήθως χαράζουν τη γραμμή χρησιμοποιώντας μονάδες χρόνου, συνδέοντας ξεκάθαρα το φυσικό νόημα με την ταχύτητα της διαδικασίας. Το κανάλι επικοινωνίας μεταδίδει πληροφορίες. Επομένως, το χαρακτηριστικό της απόδοσης είναι ο ρυθμός μετάδοσης bit (bit/s, baud). Τα τυπικά bit/s συχνά συμπληρώνονται με προθέματα: Οι διαστάσεις byte χρησιμοποιούνται λιγότερο συχνά (1B = 8 bit). Η τιμή αναφέρεται συνήθως στο φυσικό επίπεδο της ιεραρχίας OSI. Μέρος της χωρητικότητας του καναλιού αφαιρείται από τις συμβάσεις του πρωτοκόλλου: κεφαλίδες, μπιτ έναρξης... Τα Baud χρησιμοποιούνται για τη μέτρηση της διαμορφωμένης ταχύτητας, η οποία δείχνει τον αριθμό των συμβόλων ανά μονάδα χρόνου. Για το δυαδικό σύστημα (0, 1) και οι δύο έννοιες είναι ισοδύναμες. Η κωδικοποίηση των επιπέδων, για παράδειγμα, με ακολουθίες ψευδοθορύβου αλλάζει την ισορροπία ισχύος. Ο ρυθμός baud γίνεται μικρότερος με τον ίδιο ρυθμό bit· η διαφορά καθορίζεται από τη βάση του υπερτιθέμενου σήματος. Το θεωρητικά επιτεύξιμο ανώτερο όριο του διαμορφωμένου ρυθμού σχετίζεται με το εύρος του φάσματος του καναλιού από τον νόμο Nyquist: baud ≤ 2 x πλάτος (Hz). Στην πράξη, το όριο επιτυγχάνεται με την ταυτόχρονη εκπλήρωση δύο προϋποθέσεων: Τα εμπορικά κανάλια εμφανίζουν απόδοση στο ήμισυ του ρυθμού. Το πραγματικό δίκτυο μεταδίδει επίσης bits πλαισίου, περιττές πληροφορίες διόρθωσης σφαλμάτων. Το τελευταίο ισχύει διπλά για ασύρματα πρωτόκολλα και χάλκινες γραμμές εξαιρετικά υψηλής ταχύτητας. Οι κεφαλίδες κάθε επόμενου επιπέδου OSI μειώνουν διαδοχικά την πραγματική απόδοση καναλιού. Ξεχωριστά, οι ειδικοί ορίζουν μέγιστες τιμές - αριθμούς που λαμβάνονται με ιδανικές συνθήκες. Η πραγματική ταχύτητα σύνδεσης ρυθμίζεται από εξειδικευμένο εξοπλισμό ή λιγότερο συχνά από λογισμικό. Οι διαδικτυακοί μετρητές συχνά εμφανίζουν μη ρεαλιστικές τιμές που περιγράφουν την κατάσταση ενός μεμονωμένου κλάδου του Παγκόσμιου Ιστού. Η έλλειψη τυποποίησης προσθέτει στη σύγχυση. Μερικές φορές το bitrate υποδηλώνει φυσική ταχύτητα, λιγότερο συχνά - ταχύτητα δικτύου (αφαίρεση του όγκου των πληροφοριών υπηρεσίας). Οι τιμές σχετίζονται ως εξής: ταχύτητα δικτύου = φυσική ταχύτητα x ταχύτητα κώδικα. Η τελευταία τιμή λαμβάνει υπόψη τη δυνατότητα διόρθωσης σφαλμάτων, πάντα μικρότερο από ένα. Η ταχύτητα δικτύου είναι σίγουρα χαμηλότερη από τη φυσική ταχύτητα. Παράδειγμα: Η χωρητικότητα του καναλιού ονομάστηκε Shannon - το θεωρητικό ανώτερο όριο του bitrate δικτύου απουσία σφαλμάτων. Η θεωρία της πληροφορίας αναπτύχθηκε από τον Claude Shannon, παρατηρώντας τη φρίκη του Β 'Παγκοσμίου Πολέμου, εισήγαγε την έννοια της χωρητικότητας καναλιού και ανέπτυξε μαθηματικά μοντέλα. Η προσομοίωση μιας συνδεδεμένης γραμμής περιλαμβάνει τρία μπλοκ: Οι πληροφορίες που μεταδίδονται και λαμβάνονται αντιπροσωπεύονται από συναρτήσεις διανομής υπό όρους. Το χωρητικό μοντέλο του Shannon περιγράφεται με γραφήματα. Το παράδειγμα της Wikipedia δίνει μια επισκόπηση ενός περιβάλλοντος που χαρακτηρίζεται από πέντε διακριτά επίπεδα επιθυμητού σήματος. Ο θόρυβος επιλέγεται από το διάστημα (-1..+1). Τότε η χωρητικότητα του καναλιού είναι ίση με το άθροισμα του χρήσιμου σήματος και του συντελεστή παρεμβολής 5. Η τιμή που προκύπτει είναι συχνά κλασματική. Επομένως, είναι δύσκολο να προσδιοριστεί το μέγεθος των αρχικά μεταδιδόμενων πληροφοριών (στρογγυλοποίηση προς τα πάνω ή προς τα κάτω). Οι τιμές που απέχουν περισσότερο μεταξύ τους (για παράδειγμα, 1; 3) δεν μπορούν να συγχέονται. Κάθε σύνολο που σχηματίζεται από τρία ή περισσότερα διακριτά μηνύματα συμπληρώνεται από ένα ασαφές. Αν και η ονομαστική χωρητικότητα του καναλιού επιτρέπει τη μετάδοση 5 τιμών ταυτόχρονα, ένα ζεύγος που επιτρέπει την κωδικοποίηση μηνυμάτων χωρίς σφάλματα είναι αποτελεσματικό. Για να αυξήσετε την ένταση, χρησιμοποιήστε τους ακόλουθους συνδυασμούς: 11, 23, 54, 42. Η απόσταση κωδικού των ακολουθιών είναι πάντα μεγαλύτερη από δύο. Επομένως, οι παρεμβολές είναι αδύναμες να αποτρέψουν τη σωστή αναγνώριση του συνδυασμού. Η πολυπλεξία καθίσταται δυνατή, αυξάνοντας σημαντικά την απόδοση του καναλιού επικοινωνίας. Πέντε διακριτές τιμές συνδυάζονται επίσης με ένα ισόπλευρο γράφημα. Τα άκρα των άκρων υποδεικνύουν ζεύγη τιμών που μπορεί να μπερδέψει ο δέκτης λόγω της παρουσίας θορύβου. Στη συνέχεια, ο αριθμός των συνδυασμών αντιπροσωπεύεται από ένα ανεξάρτητο σύνολο του γραφήματος που αποτελείται. Γραφικά, το σετ συναρμολογείται με συνδυασμούς που αποκλείουν την παρουσία και των δύο σημείων της μίας άκρης. Το μοντέλο του Shannon για ένα σήμα πέντε επιπέδων αποτελείται αποκλειστικά από ζεύγη τιμών (βλ. παραπάνω). Προσοχή, ερώτηση! Το πιο άμεσο. Το πρώτο ψηφιακό κωδικοποιημένο σύστημα μετάδοσης πληροφοριών, το Green Bumblebee (Β' Παγκόσμιος Πόλεμος), χρησιμοποιούσε σήμα 6 επιπέδων. Οι θεωρητικοί υπολογισμοί των επιστημόνων παρείχαν στους συμμάχους αξιόπιστες κρυπτογραφημένες επικοινωνίες, επιτρέποντάς τους να πραγματοποιήσουν πάνω από 3.000 συνέδρια. Η υπολογιστική πολυπλοκότητα των γραφημάτων Shannon παραμένει άγνωστη. Προσπάθησαν να αποκτήσουν νόημα με κυκλικό τρόπο, συνεχίζοντας τη σειρά καθώς η υπόθεση γινόταν πιο περίπλοκη. Θεωρούμε ότι ο αριθμός Lovas είναι ένα πολύχρωμο παράδειγμα αυτού που ειπώθηκε. Η χωρητικότητα ενός πραγματικού καναλιού υπολογίζεται σύμφωνα με τη θεωρία. Κατασκευάζεται ένα μοντέλο θορύβου, για παράδειγμα, προσθετικό Gaussian, και προκύπτει η έκφραση του θεωρήματος Shannon-Hartley: C = B log2 (1 + S/N), B – εύρος ζώνης (Hz); S/N – λόγος σήματος/θορύβου. Ο λογάριθμος βάσης 2 σάς επιτρέπει να υπολογίσετε το bitrate (bit/s). Το μέγεθος του σήματος και ο θόρυβος γράφονται σε τετραγωνικά βολτ ή βατ. Η αντικατάσταση των ντεσιμπέλ δίνει λάθος αποτέλεσμα. Ο τύπος για peer-to-peer ασύρματα δίκτυα είναι ελαφρώς διαφορετικός. Πάρτε τη φασματική πυκνότητα του θορύβου πολλαπλασιασμένη με το εύρος ζώνης. Προκύπτουν ξεχωριστές εκφράσεις για κανάλια γρήγορης και αργής εξασθένισης. Σε σχέση με τις εφαρμογές ψυχαγωγίας, το bitrate δείχνει τον όγκο των πληροφοριών που αποθηκεύονται και αναπαράγονται κάθε δευτερόλεπτο: Επιλέγεται ένας χρυσός μέσος όρος που βοηθά στην ελαχιστοποίηση του bitrate και εξασφαλίζει αποδεκτή ποιότητα. Μερικές φορές η συμπίεση παραμορφώνει μη αναστρέψιμα το αρχικό υλικό με θόρυβο συμπίεσης. Συχνά η ταχύτητα δείχνει τον αριθμό των bit ανά μονάδα χρόνου αναπαραγωγής ήχου ή βίντεο (εμφανίζεται από τη συσκευή αναπαραγωγής). Μερικές φορές η τιμή υπολογίζεται διαιρώντας το μέγεθος του αρχείου με τη συνολική διάρκεια. Δεδομένου ότι η διάσταση καθορίζεται σε byte, εισάγεται ένας πολλαπλασιαστής 8. Συχνά ο ρυθμός bit πολυμέσων κυμαίνεται. Ο ρυθμός εντροπίας ονομάζεται ο ελάχιστος ρυθμός που εξασφαλίζει την πλήρη διατήρηση του αρχικού υλικού. Το πρότυπο CD ήχου απαιτεί η μετάδοση της ροής με ρυθμό δειγματοληψίας 44,1 kHz (βάθος 16 bit). Η τυπική στερεοφωνική μουσική αποτελείται από δύο κανάλια (αριστερά, δεξιά ηχεία). Ο ρυθμός μετάδοσης bit διπλασιάζεται σε μονοφωνικό. Η απόδοση του καναλιού διαμόρφωσης κώδικα παλμού καθορίζεται από την έκφραση: Το πρότυπο CD ήχου δίνει μια τελική τιμή 1,4112 Mbit/s. Ένας απλός υπολογισμός δείχνει: 80 λεπτά εγγραφής καταλαμβάνουν 847 MB, εξαιρουμένων των κεφαλίδων. Το μεγάλο μέγεθος αρχείου καθορίζει την ανάγκη συμπίεσης του περιεχομένου. Ακολουθούν οι αριθμοί μορφής MP3: Το αποτέλεσμα είναι προφανές. Μείωση ταχύτητας ενώ αυξάνει την ποιότητα αναπαραγωγής. Οι απλούστεροι τηλεφωνικοί κωδικοποιητές χρειάζονται 8 kbit/s, το Opus - 6 kbit/s. Το βίντεο είναι πιο απαιτητικό. Μια μη συμπιεσμένη ροή Full HD 10 bit (24 καρέ) καταλαμβάνει 1,4 Gbps. Η ανάγκη για τους παρόχους να υπερβαίνουν συνεχώς τα προηγούμενα ρεκόρ γίνεται σαφής. Η βασική οικογενειακή κυριακάτικη προβολή μετριέται από τη συνολική εμπειρία του κοινού. Είναι δύσκολο να εξηγηθεί σε αγαπημένα πρόσωπα τι είναι ένα σφάλμα στην ψηφιοποίηση εικόνας. Κατασκευάζονται πραγματικά κανάλια, παρέχοντας σταθερή παροχή. Παρόμοιοι λόγοι βρίσκονται πίσω από την πρόοδο των προτύπων ψηφιακών μέσων. Το Dolby Digital (1994) προέβλεψε σαφώς την απώλεια πληροφοριών. Η πρώτη προβολή του Batman Returns (1992) παίχτηκε από φιλμ 35 mm που έφερε συμπιεσμένο ήχο (320 kbps). Τα καρέ βίντεο μεταφέρθηκαν από έναν σαρωτή CCD και ο εξοπλισμός αποσυσκευάστηκε τον ήχο στην πορεία. Εξοπλισμένη με σύστημα Digital Surround 5.1, η αίθουσα απαιτούσε περαιτέρω ψηφιακή επεξεργασία της ροής. Τα πραγματικά συστήματα σχηματίζονται συχνά από ένα σύνολο καναλιών. Σήμερα, το πρώην κομψό αντικαθίσταται από το Dolby Surround 7.1 και το Atmos αυξάνεται σε δημοτικότητα. Οι ίδιες τεχνολογίες μπορούν να εφαρμοστούν με σχεδόν πρωτότυπους τρόπους. Ακολουθούν παραδείγματα ήχου οκτώ καναλιών (7.1): Το καθορισμένο εύρος ζώνης ποικίλλει. Ας εξετάσουμε την εξέλιξη των τεχνολογιών μετάδοσης ψηφιακών πληροφοριών. Η Ιαπωνία εισάγει σήμερα την πέμπτη γενιά κινητών επικοινωνιών, αυξάνοντας τις δυνατότητες μετάδοσης ψηφιακών πακέτων.Μέθοδοι πρόσβασης στο μέσο σε ασύρματα δίκτυα
Μονάδα
Θεωρία Ενίσχυσης Ικανότητας
Ρυθμός bit
Αρχεία πολυμέσων
CD
Παραδείγματα χωρητικότητας καναλιού
Μόντεμ
Ethernet LAN
WiFi
κυτταρικός
