Tasa de transferencia de datos. Gran enciclopedia del petróleo y el gas.

29 abril 2016 22:29

Cada tipo de Internet tiene sus propias características y naturaleza física y, en consecuencia, diferentes motivos de la caída de velocidad. Digamos de inmediato que para transmitir videos y juegos como GTA http://gta-gaming.ru/index/gta_kriminalnaja_rossija_skachat/0-26 necesita Internet por cable.

Internet móvil

Internet móvil se puede llamar el más inestable. Todos lo conocemos en la práctica y podemos confirmarlo. La señal 3G es realmente buena, te permite descargar música y vídeos. Pero es bastante inestable debido a las características de la señal de Internet móvil: no está disponible en todas partes, el mapa de cobertura se refiere a ciudades y suburbios más grandes y tiene limitaciones puramente técnicas.

Internet por cable

La velocidad del cable parece estable. Pero, de hecho, los usuarios notan fluctuaciones y, a veces, pérdidas temporales de comunicación. ¿Cómo podemos explicar esto? En primer lugar, la velocidad dependerá de su hardware. Es decir, lo bien que se seleccione el equipo según sus características técnicas determinará la calidad de la conexión a Internet. Además, también es necesario que el trabajo en las comunicaciones de la red se realice de manera eficiente (la velocidad cae si el cable de red tiene conexiones de mala calidad). El adaptador de red de su computadora debe cumplir con los últimos requisitos si desea mantenerse al día con los avances tecnológicos. Además, la elección de un enrutador y un conmutador implica algunas cuestiones de selección en función de las características técnicas requeridas.

Internet inalámbrico WIFI

No es sólo el equipo lo que afecta la velocidad de Internet inalámbrico. Si tiene un cable de red instalado en su apartamento y un enrutador instalado para distribuir wifi, la velocidad dependerá en gran medida de la elección del enrutador y su configuración. Pero veamos todo en detalle y en orden.

¿Qué afecta la velocidad de Internet inalámbrica?

Preste atención al estándar wifi con el que opera su enrutador. También es importante que el adaptador de red de su computadora portátil sea, si no un modelo nuevo, al menos no uno antiguo. Es posible que algunos estándares ya estén desactualizados, lo que reduce la velocidad. Por ejemplo, si el adaptador de su computadora tiene el estándar 802.11g, entonces la velocidad puede disminuir significativamente, a 15 - 20 Mbit/s (wifi residencial).
Si su enrutador admite la frecuencia de 5 GHz, puede acelerar la transferencia de datos. Normalmente, los enrutadores están configurados para funcionar a una frecuencia de 2,4 GHz. La velocidad inalámbrica se puede aumentar de forma sencilla cambiando a la frecuencia de 5 GHz (el adaptador receptor también debe admitir esta frecuencia). El hecho es que en condiciones domésticas, pocos enrutadores cercanos funcionarán en la misma frecuencia, es decir, el ruido será mínimo, lo que significa que la calidad de la señal aumentará.
Es bueno si trabaja en la red en la misma habitación donde se encuentra el enrutador. Se necesitará un equipo wifi más potente si el enrutador está ubicado detrás de una o dos paredes. Si las paredes son gruesas o la habitación tiene más de 50 m2. metros, entonces se necesita mayor potencia del enrutador. A veces es mejor coger varios routers y equipar varios puntos wifi.
No instales el router en un armario cerrado y mucho menos en un panel metálico o detrás de una puerta de hierro. El metal complica el paso de la señal y la velocidad cae a valores límite.
Si opera en la banda de 2,4 GHz, puede experimentar interferencias de las redes wifi vecinas. Incluso si decide no cambiar a otro rango de frecuencia, en la configuración del enrutador busque el canal menos cargado. Pero si los canales están muy cargados, es mejor comprar un enrutador que sea más potente o que admita dos rangos de frecuencia: 2,4 y 5 GHz.

¿Qué depende del proveedor?

El proveedor garantiza una determinada velocidad y así lo estipula en el contrato con usted. Calcula esta velocidad en función de sus capacidades, es decir, lo que afecta la velocidad y depende únicamente del proveedor:
Congestión de canales proporcionados a los usuarios.
La calidad del cable que llega a los apartamentos de los usuarios, así como la calidad y fiabilidad de todas las conexiones de los cables.
La calidad de todos los equipos del proveedor que se encuentran ubicados en los nodos, así como los equipos que el proveedor pueda asignarle para su uso. Esto también incluye el equipo de red que alquila a su proveedor.

Parámetros específicos del suscriptor

• Hay parámetros que dependen únicamente del suscriptor, es decir, de ti. Enumeremos:
• La calidad de los equipos de red adquiridos en la tienda (adaptadores de red y enrutador).
• Calidad de las conexiones de cable, fiabilidad de las tomas de Internet, calidad del cable.
• Parámetros técnicos de una computadora o computadora portátil (cualquier dispositivo, incluido el móvil). ¿El adaptador de red de este dispositivo es compatible con el estándar wifi 802.11n?
• Software que puede influir directa o indirectamente en la velocidad de transferencia de datos (antivirus, cliente torrent). En consecuencia, la computadora no debe contener malware, virus o troyanos, ya que pueden ralentizar la transferencia de datos.

Parámetros no administrados

• Carga del servidor de Internet, su potencia.
• La calidad de aquellos canales de transmisión que pertenecen a Internet mundial y están fuera de la red de su proveedor (cables que conectan continentes, etc.).
• Interferencia de señales wifi vecinas, así como la ubicación del enrutador en relación con restricciones naturales y de otro tipo (paredes, puertas), distancia al enrutador. La potencia de los transmisores de su enrutador debe coincidir con el tamaño de la habitación.
• Normalmente, la velocidad ofrecida y garantizada por el proveedor medio es de 100Mbit/s. Si lo desea, puede encontrar la oportunidad de aumentar la velocidad 2 o más veces por una tarifa adicional. Sin embargo, la velocidad ofrecida es más que suficiente para tareas estándar, trabajo y entretenimiento.

¿Cómo comprobar la velocidad de transferencia de datos?

Para probar usted mismo su velocidad de Internet, puede utilizar los servicios de Internet que son bastante populares. Simplemente mide la velocidad directamente del cable que viene de tu proveedor para saber exactamente la velocidad que te proporciona tu operador. A continuación, puede verificar la velocidad en su computadora portátil o computadora; de esta manera sabrá exactamente dónde está perdiendo velocidad. Tenga en cuenta que una diferencia de 5 Mbit/s, si compara pruebas en diferentes sitios, se considerará dentro de los límites normales. Esto se debe a las peculiaridades del funcionamiento de estos servicios.

Más detalles sobre los estándares wifi

A veces sucede que una persona compra un enrutador, en cuya caja está escrito que admite velocidades de 150 Mbps o incluso más. Pero el resultado es una velocidad de transferencia de datos de unos 20 Mbit/s. La razón está en los estándares. Si la conexión se realiza utilizando el estándar 802.11g (esto es lo que tiene al menos un dispositivo), entonces el rendimiento será como máximo de 54 Mbit/s.
El estándar 802.11n proporciona velocidades de rendimiento de hasta 150 Mbps. "Antes" significa que esta velocidad realmente no se puede alcanzar, ya que parte de ella se destinará, por así decirlo, a las necesidades de la red. En la práctica, las cifras se acercarán más a los 90 Mbit/s o incluso a los 50 Mbit/s. En el primer caso, con el estándar anterior, la velocidad real no será de 54 Mbit/s, sino sólo de unos 23 Mbit/s.
¿Existen enrutadores con estándares tales que la velocidad sea mayor? Los hay, y estos son modelos de enrutadores caros. Pueden proporcionar velocidades de más de 100 Mbps.
A veces los usuarios piensan que cuando pasan el mouse sobre el ícono de la computadora en la bandeja, la velocidad que se muestra en 100 Mbps significa la velocidad de comunicación real. De hecho, este es un indicador de la velocidad máxima posible que es capaz de alcanzar su equipo. En este caso, el adaptador de red de un ordenador o portátil. Es decir, esta cifra no tiene nada que ver con la velocidad de Internet de tu proveedor; tu computadora no mide esta velocidad. Puede medirlo utilizando servicios web especiales.

¿Qué cable es mejor: cobre de par trenzado o cable de fibra óptica?

La capacidad de estos dos cables en distancias cortas es aproximadamente la misma. Por lo general, el proveedor tiende un cable de fibra óptica hasta su hogar y lo distribuye a los apartamentos mediante un cable de cobre de par trenzado. Para distancias de hasta 100 metros, el par trenzado ha demostrado su eficacia: se pueden alcanzar velocidades de 200 a 1000 Mbit/s. Esto siempre que utilice los 8 hilos del cable y también lo conecte a un puerto gigabit. El cable de cobre de 4 núcleos le permite obtener una velocidad de 100 Mbit/s. Esta velocidad es suficiente para el trabajo y el entretenimiento.
Entonces, para distancias de hasta 100 metros, se utiliza un par trenzado de cobre de 4 núcleos, para distancias de más de 100 metros, se utiliza un cable de fibra óptica.

¿Por qué el cableado de los apartamentos no se puede realizar con fibra óptica?

• Se daña fácilmente y requiere reemplazo.
• Si un usuario tiene un equipo de recepción de señal defectuoso, se genera ruido de fondo en toda la casa. Debido a esto, los suscriptores de esta línea no pueden trabajar.
• Con la fibra óptica es más difícil proteger los datos personales.

¿Crees que tu conexión a Internet de banda ancha es rápida? Ojo, después de leer este artículo, tu actitud hacia la palabra “rápido” en relación a la transferencia de datos puede cambiar mucho. Imagine el volumen de su disco duro en su computadora y decida qué velocidad de llenado es más rápida: 1 Gbit/s o tal vez 100 Gbit/s, entonces, ¿un disco de 1 terabyte se llenará en 10 segundos? Si el Libro Guinness de los Récords estableciera récords de velocidad de transferencia de información, entonces tendría que procesar todos los experimentos que se detallan a continuación.

A finales del siglo XX, es decir, todavía hace relativamente poco tiempo, las velocidades en los canales de comunicación troncales no superaban las decenas de Gbit/s. Al mismo tiempo, los usuarios de Internet, que utilizaban líneas telefónicas y módems, disfrutaban de velocidades de decenas de kilobits por segundo. Internet se proporcionaba mediante tarjetas y los precios del servicio eran bastante elevados: las tarifas normalmente se cotizaban en dólares estadounidenses. A veces incluso se necesitaban varias horas para cargar una imagen, y como señaló con precisión un internauta de esa época: “Era Internet cuando en una noche sólo se podía mirar a unas pocas mujeres en Internet”. ¿Esta velocidad de transferencia de datos es lenta? Tal vez. Sin embargo, conviene recordar que todo en el mundo es relativo. Por ejemplo, si estuviéramos en 1839, entonces la línea de comunicación telegráfica óptica más larga del mundo, desde San Petersburgo hasta Varsovia, representaría para nosotros algo parecido a Internet. La longitud de esta línea de comunicación durante el siglo XIX parece simplemente exorbitante: 1200 km y consta de 150 torres de tránsito. Cualquier ciudadano puede utilizar esta línea y enviar un telegrama "óptico". La velocidad es “colosal”: en sólo 22 minutos se pueden transmitir 45 caracteres a lo largo de una distancia de 1200 km. ¡Ningún servicio postal tirado por caballos se ha acercado jamás!

Volvamos al siglo XXI y veamos lo que tenemos hoy en comparación con los tiempos descritos anteriormente. Las tarifas mínimas de los grandes proveedores de Internet por cable ya no se calculan en unidades, sino en varias decenas de Mbit/s; Ya no queremos ver vídeos con una resolución inferior a 480pi; ya no estamos satisfechos con esta calidad de imagen.

Veamos la velocidad promedio de Internet en diferentes países del mundo. Los resultados presentados son compilados por el proveedor de CDN Akamai Technologies. Como puede ver, incluso en la República del Paraguay, ya en 2015, la velocidad promedio de conexión en el país superó los 1,5 Mbit/s (por cierto, Paraguay tiene un dominio cercano a nosotros los rusos en términos de transliteración - *. py).

Hoy en día, la velocidad media de las conexiones a Internet en el mundo es 6,3 Mbit/s. La velocidad media más alta se observa en Corea del Sur - 28,6 Mbit/s, seguida por Noruega - 23,5 Mbit/s y en tercer lugar Suecia - 22,5 Mbit/s. A continuación se muestra un gráfico que muestra la velocidad media de Internet de los países líderes en este indicador a principios de 2017.

Cronología de los récords mundiales de velocidad de transferencia de datos

Dado que hoy en día el campeón indiscutible en alcance y velocidad de transmisión son los sistemas de transmisión de fibra óptica, se hará hincapié en ellos.

¿A qué velocidad empezó todo? Después de numerosos estudios entre 1975 y 1980. Apareció el primer sistema comercial de fibra óptica que funcionaba con radiación a una longitud de onda de 0,8 μm utilizando un láser semiconductor a base de arseniuro de galio.

El 22 de abril de 1977, en Long Beach, California, General Telephone and Electronics utilizó por primera vez un enlace óptico para transmitir tráfico telefónico a alta velocidad. 6Mbps. A esta velocidad, es posible organizar la transmisión simultánea de hasta 94 canales telefónicos digitales simples.

Se alcanzó la velocidad máxima de los sistemas de transmisión óptica en las instalaciones de investigación experimental de esta época. 45Mbps, distancia máxima entre regeneradores - 10 kilometros.

A principios de la década de 1980, la transmisión de señales luminosas se realizaba a través de fibras multimodo con una longitud de onda de 1,3 μm mediante láseres InGaAsP. La tasa de transferencia máxima se ha limitado a 100Mbps debido a la dispersión.

Al utilizar fibras ópticas monomodo en 1981, las pruebas de laboratorio alcanzaron una velocidad de transmisión récord para esa época. 2 Gbit/s a distancia 44 kilometros.

La introducción comercial de tales sistemas en 1987 proporcionó velocidades de hasta 1,7 Gbps con longitud de ruta 50 kilometros.

Como puede ver, vale la pena evaluar el rendimiento de un sistema de comunicación no solo por la velocidad de transmisión, sino que también es extremadamente importante a qué distancia un sistema determinado es capaz de proporcionar una velocidad determinada; Por lo tanto, para caracterizar los sistemas de comunicación, se suele utilizar el producto de la capacidad total del sistema B [bit/s] por su alcance L [km].

En 2001, utilizando tecnología de multiplexación por división de longitud de onda, se logró la velocidad de transmisión 10,92 Tbps(273 canales ópticos de 40 Gbit/s), pero el rango de transmisión estaba limitado a 117 kilometros(B∙L = 1278 Tbit/s∙km).

Ese mismo año, se realizó un experimento para organizar 300 canales con una velocidad de 11,6 Gbit/s cada uno (ancho de banda total 3,48 Tbit/s), la longitud de la línea había terminado 7380 kilometros(B∙L = 25.680 Tbit/s∙km).

En 2002 se construyó una línea óptica intercontinental con una longitud de 250.000 kilómetros con capacidad compartida 2,56 Tbit/s(64 canales WDM de 10 Gbit/s, el cable transatlántico contenía 4 pares de fibras).

¡Ahora puedes transmitir 3 millones simultáneamente usando una sola fibra óptica! señales telefónicas o 90.000 señales de televisión.

En 2006, Nippon Telegraph and Telephone Corporation organizó una tasa de transferencia de 14 billones de bits por segundo ( 14 Tbit/s) una fibra óptica por longitud de línea 160 kilometros(B∙L = 2240 Tbit/s∙km).

En este experimento, demostraron públicamente la transmisión de 140 películas digitales en alta definición en un segundo. El valor de 14 Tbit/s apareció como resultado de combinar 140 canales de 111 Gbit/s cada uno. Se utilizó multiplexación por división de longitud de onda, así como multiplexación por polarización.

En 2009, Bell Labs alcanzó B∙L = 100 peta bits por segundo por kilómetro, rompiendo así la barrera de los 100.000 Tbit/s∙km.

Para lograr estos resultados récord, investigadores de Bell Labs en Villarceaux, Francia, utilizaron 155 láseres, cada uno de los cuales operaba a una frecuencia diferente y transmitía datos a una velocidad de 100 Gigabits por segundo. La transmisión se realizó a través de una red de regeneradores, cuya distancia promedio fue de 90 km. La multiplexación de 155 canales ópticos de 100 Gbit/s aseguró un rendimiento total 15,5 Tbit/s a distancia 7000 kilometros. Para comprender el significado de esta velocidad, imaginemos que los datos se transfieren desde Ekaterimburgo a Vladivostok a una velocidad de 400 DVD por segundo.

En 2010, NTT Network Innovation Laboratories logró un récord de velocidad de transmisión 69,1 terabits uno por segundo 240 kilometros fibra óptica. Utilizando la tecnología de multiplexación por división de longitud de onda (WDM), multiplexaron 432 flujos (el intervalo de frecuencia fue de 25 GHz) con una velocidad de canal de 171 Gbit/s cada uno.

El experimento utilizó receptores coherentes, amplificadores con bajos niveles de ruido y amplificación de banda ultraancha en las bandas C y L extendida. En combinación con la modulación QAM-16 y la multiplexación de polarización, fue posible lograr un valor de eficiencia espectral de 6,4 bps/Hz.

El siguiente gráfico muestra la tendencia de desarrollo de los sistemas de comunicación de fibra óptica durante los 35 años transcurridos desde su inicio.

De este gráfico surge la pregunta: “¿y ahora qué?” ¿Cómo se puede aumentar varias veces la velocidad y el alcance de la transmisión?

En 2011, NEC estableció un récord mundial de rendimiento, transmitiendo más de 100 terabits de información por segundo a través de una única fibra óptica. Esta cantidad de datos transferidos en 1 segundo es suficiente para ver películas en HD de forma continua durante tres meses. O equivale a transferir el contenido de 250 discos Blu-ray de doble cara por segundo.

101,7 terabits se transmitieron a una distancia en un segundo 165 kilómetros utilizando multiplexación de 370 canales ópticos, cada uno de los cuales tenía una velocidad de 273 Gbit/s.

Ese mismo año, el Instituto Nacional de Tecnología de la Información y las Comunicaciones (Tokio, Japón) informó haber alcanzado un umbral de velocidad de transmisión de 100 terabytes mediante el uso de unidades móviles de varios núcleos. En lugar de utilizar una fibra con una sola guía de luz, como es habitual en las redes comerciales actuales, el equipo utilizó una fibra con siete núcleos. Cada uno de ellos transmitió a una velocidad de 15,6 Tbit/s, por lo que el rendimiento total alcanzado 109 terabits por segundo.

Como afirmaron entonces los investigadores, el uso de fibras multinúcleo sigue siendo un proceso bastante complejo. Tienen una alta atenuación y son críticos para la interferencia mutua, por lo que su rango de transmisión está muy limitado. La primera aplicación de estos sistemas de 100 terabits será dentro de los gigantescos centros de datos de Google, Facebook y Amazon.

En 2011, un equipo de científicos de Alemania del Instituto Tecnológico de Karlsruhe (KIT) sin utilizar la tecnología xWDM transmitió datos a través de una fibra óptica a una velocidad 26 terabits por segundo a lo largo de la distancia 50 kilometros. Esto equivale a transmitir 700 DVD por segundo o 400 millones de señales telefónicas simultáneamente en un canal.

Comenzaron a surgir nuevos servicios como la computación en la nube, la televisión 3D de alta definición y aplicaciones de realidad virtual, que nuevamente requerían una alta capacidad óptica sin precedentes. Para resolver este problema, investigadores de Alemania han demostrado el uso de un circuito óptico de transformada rápida de Fourier para codificar y transmitir flujos de datos a 26,0 Tbps. Para organizar una velocidad de transmisión tan alta, no solo se utilizó la tecnología xWDM clásica, sino también la multiplexación óptica con división de frecuencia ortogonal (OFDM) y, en consecuencia, la decodificación de flujos ópticos OFDM.

En 2012, la corporación japonesa NTT (Nippon Telegraph and Telephone Corporation) y sus tres socios: Fujikura Ltd., la Universidad de Hokkaido y la Universidad Técnica de Dinamarca establecieron un récord mundial de ancho de banda al transmitir 1000 terabit (1 Pbit/ Con) información por segundo a través de una fibra óptica por distancia 52.4 kilómetros. Transferir un petabit por segundo equivale a transferir 5.000 películas HD de dos horas de duración en un segundo.

Para mejorar significativamente el rendimiento de los sistemas de comunicación óptica, se desarrolló y probó una fibra con 12 núcleos dispuestos en un patrón especial de panal. En esta fibra, debido a su diseño especial, se suprime significativamente la interferencia mutua entre núcleos adyacentes, que suele ser el principal problema en las fibras multinúcleo convencionales. Mediante el uso de multiplexación de polarización, tecnología xWDM, modulación de amplitud en cuadratura 32-QAM y recepción digital coherente, los científicos aumentaron con éxito la eficiencia de transmisión por núcleo en más de 4 veces en comparación con registros anteriores para fibra óptica de múltiples núcleos.

El rendimiento fue de 84,5 terabits por segundo por núcleo (velocidad de canal 380 Gbit/s x 222 canales). El rendimiento total por fibra fue de 1,01 petabits por segundo (12 x 84,5 terabits).

También en 2012, un poco más tarde, investigadores del laboratorio NEC en Princeton, Nueva Jersey, EE. UU., y del Centro de Investigación Corning Inc. de Nueva York, demostraron con éxito velocidades de transferencia de datos ultraaltas en 1,05 petabits por segundo. Los datos se transmitieron mediante una fibra multinúcleo, que constaba de 12 núcleos monomodo y 2 núcleos poco modo.

Esta fibra fue desarrollada por investigadores de Corning. Combinando tecnologías de separación espectral y de polarización con multiplexación espacial y MIMO óptico, y utilizando formatos de modulación multinivel, los investigadores lograron un rendimiento total de 1,05 Pbps, estableciendo así un nuevo récord mundial de velocidad de transmisión más alta a través de una sola fibra óptica.

En el verano de 2014, un grupo de trabajo en Dinamarca, utilizando una nueva fibra propuesta por la empresa japonesa Telekom NTT, estableció un nuevo récord: organizar la velocidad utilizando una única fuente láser. a 43 Tbit/s. La señal de una fuente láser se transmitía a través de una fibra de siete núcleos.

El equipo de la Universidad Técnica de Dinamarca, junto con NTT y Fujikura, ya habían alcanzado la velocidad de transferencia de datos más alta del mundo, de 1 petabit por segundo. Sin embargo, en aquel entonces se utilizaban cientos de láseres. Ahora se ha alcanzado el récord de 43 Tbit/s utilizando un único transmisor láser, lo que hace que el sistema de transmisión sea más eficiente energéticamente.

Como hemos visto, la comunicación tiene sus propios récords mundiales interesantes. Para aquellos nuevos en el campo, vale la pena señalar que muchas de las cifras presentadas aún no se encuentran comúnmente en uso comercial, ya que se lograron en laboratorios científicos en configuraciones experimentales únicas. Sin embargo, el teléfono celular alguna vez fue un prototipo.

Para no sobrecargar su medio de almacenamiento, detengamos el flujo de datos actual por ahora.

Continuará…

Palabras clave:

· velocidad de transferencia de datos

bits por segundo

La velocidad de transferencia de datos es la característica más importante de una línea de comunicación. Después de estudiar este párrafo, aprenderá cómo resolver problemas relacionados con la transmisión de datos a través de una red.

Unidades de medida

Recordemos en qué unidades se mide la velocidad en situaciones que ya conocemos. Para un automóvil, la velocidad es la distancia recorrida por unidad de tiempo; La velocidad se mide en kilómetros por hora o metros por segundo. En problemas de bombeo de líquidos, la velocidad se mide en litros por minuto (o por segundo, por hora).

No es sorprendente que en los problemas de transmisión de datos nos refiramos a la cantidad de datos transmitidos a través de la red por unidad de tiempo (con mayor frecuencia por segundo) como velocidad.

La cantidad de datos se puede medir en cualquier unidad de cantidad de información: bits, bytes, KB, etc. Pero en la práctica, la velocidad de transferencia de datos se mide con mayor frecuencia en bits por segundo (bps).

En las redes de alta velocidad, la tasa de intercambio de datos puede ser de millones y miles de millones de bits por segundo, por lo que se utilizan varias unidades: 1 kbit/s (kilobits por segundo), 1 Mbit/s (megabits por segundo) y 1 Gbit/s (gigabits por segundo).

1 kbit/s = 1.000 bit/s 1 Mbit/s = 1.000.000 bit/s 1 Gbit/s = 1.000.000.000 bit/s

Tenga en cuenta que aquí los prefijos "kilo-", "mega-" y "giga-" denotan (como en el Sistema Internacional de Unidades SI) un aumento de exactamente mil, un millón y mil millones de veces. Recordemos que en las unidades de medida tradicionales cantidad de información"kilo-" significa un aumento de 1024 veces, "mega-" - 1024 2 y "giga-" - 1024 3.

Tareas

Sea la velocidad de transferencia de datos en alguna red v bps Esto significa que en un segundo se transmite v bits, y para t segundos - v×t bits

Problema 1. La velocidad de transferencia de datos a través de la línea de comunicación es de 80 bit/s. ¿Cuántos bytes se transferirán en 5 minutos?

Solución. Como sabes, la cantidad de información se calcula mediante la fórmula. I = v×t. En este caso v= 80 pbs y t= 5 min. Pero la velocidad se da en bits en segundo, y el tiempo está en minutos, entonces para obtener la respuesta correcta necesitas convertir minutos a segundos:

t= 5 × 60 = 300 s

y solo entonces realizar la multiplicación. Primero obtenemos la cantidad de información en bits:

I= 80 bps × 300 s = 24000 bits

Luego lo convertimos a bytes:

I= 24000: 8 bytes = 3000 bytes

Respuesta: 3000 bytes.

Problema 2. La velocidad de transferencia de datos a través de la línea de comunicación es de 100 bit/s. ¿Cuántos segundos llevará transferir un archivo de 125 bytes?

Solución. Conocemos la tasa de transferencia de datos ( v= 100 bit/s) y la cantidad de información ( I= 125 bytes). De la fórmula I = v×t obtenemos

t= I: v.

Pero la velocidad se establece en bits por segundo, y la cantidad de información – en bytes. Por lo tanto, para “hacer coincidir” unidades de medida, primero debe convertir la cantidad de información en bits (¡o la velocidad en bytes por segundo!):

I= 125 × 8 bits = 1000 bits.

Ahora encontramos el tiempo de transmisión:

t= 1000 : 100 = 10 segundos .

Respuesta: 10 segundos.

Problema 3. ¿Cuál es la velocidad promedio de transferencia de datos (en bits por segundo) si se transfirió un archivo de 200 bytes en 16 segundos?

Solución. Sabemos la cantidad de información ( I= 200 bytes) y tiempo de transferencia de datos ( t= 16 s). De la fórmula I = v×t obtenemos

v= I: t.

Pero el tamaño del archivo está configurado en bytes, y la velocidad de transmisión debe obtenerse en bits por segundo. Por tanto, primero convertimos la cantidad de información a bits:

I= 200 × 8 bits = 1600 bits.

Ahora encontramos la velocidad promedio.

v= 1600 : 16 = 100 puntos por segundo .

Tenga en cuenta que estamos hablando de la velocidad de transferencia promedio, ya que podría cambiar durante el intercambio de datos.

Respuesta: 100 puntos básicos.

1. ¿En qué unidades se mide la velocidad de transferencia de datos en las redes informáticas?

2. ¿Qué significan los prefijos “kilo-”, “mega-” y “giga-” en unidades de velocidad de transferencia de datos? ¿Por qué crees que estos prefijos no son los mismos que en las unidades de medida de la cantidad de información?

3. ¿Qué fórmula se utiliza para solucionar los problemas de velocidad de transferencia de datos?

4. ¿Cuál crees que es la razón principal de los errores al resolver este tipo de problemas?

1. ¿Cuántos bytes de información se transmitirán en 24 segundos a través de una línea de comunicación a una velocidad de 1500 bits por segundo?

2. ¿Cuántos bytes de información se transmitirán en 15 segundos a través de una línea de comunicación a una velocidad de 9600 bps?

3. ¿Cuántos bytes de información se transmiten en 16 segundos a través de una línea de comunicación a una velocidad de 256 000 bits por segundo?

4. ¿Cuántos segundos llevará transferir un archivo de 5 KB a través de un enlace de 1024 bps?

5. ¿Cuántos segundos llevará transferir un archivo de 800 bytes a través de un enlace de 200 bps?

6. ¿Cuántos segundos tomará transferir un archivo de 256 KB a través de una línea de comunicación a una velocidad de 64 bytes por segundo?

7. Un libro que contiene 400 páginas de texto (cada página contiene 30 líneas de 60 caracteres cada una), codificadas en codificación de 8 bits. ¿Cuántos segundos tomará transmitir este libro a través de una línea de comunicación a una velocidad de 5 kbit/s?

8. ¿Cuántos bits por segundo se transmiten a través de una línea de comunicación si se transmitió un archivo de 400 bytes en 5 s?

9. ¿Cuántos bits por segundo se transmiten a través de una línea de comunicación si se transfirió un archivo de 2 KB en 8 s?

10. ¿Cuántos bytes por segundo se transfieren a través de una línea de comunicación si se transfirió un archivo de 100 KB en 16 s?

Aspectos destacados del Capítulo 1: · La informática estudia una amplia gama de temas relacionados con el procesamiento automático de datos. · Una persona recibe información sobre el mundo que le rodea utilizando sus sentidos.· Los datos son información registrada (codificada). Las computadoras solo funcionan con datos. ·Una señal es un cambio en las propiedades del soporte de información. Un mensaje es una secuencia de señales.·Los procesos de información básicos son la transmisión y procesamiento de información (datos).

· La unidad mínima para medir la cantidad de información es un bit. Este es el nombre de la cantidad de información que se puede codificar usando un dígito binario (“0” o “1”).

· Mediante el uso i Se pueden codificar 2 bits. i diferentes opciones.

Existe otro tipo de idioma, que incluye el chino, el coreano y el japonés. ellos usan jeroglíficos, cada uno de los cuales denota una palabra o concepto separado.

· Mediante el uso píxel es una abreviatura de elemento de imagen, elemento de la imagen.

información general

En la mayoría de los casos, la información se transmite de forma secuencial en redes. Los bits de datos se transmiten uno por uno a través de un canal de comunicación, por cable o inalámbrico. La Figura 1 muestra la secuencia de bits transmitidos por una computadora o algún otro circuito digital. Esta señal de datos a menudo se denomina señal original. Los datos están representados por dos niveles de voltaje, por ejemplo, uno lógico corresponde a un voltaje de +3 V y un cero lógico a +0,2 V. Se pueden utilizar otros niveles. En el formato de código sin retorno a cero (NRZ) (Figura 1), la señal no regresa a la posición neutral después de cada bit, a diferencia del formato de retorno a cero (RZ).

tasa de bits

La velocidad de datos R se expresa en bits por segundo (bps o bps). La tasa es función de la vida útil del bit o del tiempo de bit (T B) (Figura 1):

Esta velocidad también se denomina ancho de canal y se indica con la letra C. Si el tiempo de bit es 10 ns, entonces la velocidad de transferencia de datos se define como

R = 1/10 × 10 - 9 = 100 millones de pb

Normalmente se escribe como 100 MB/s.

bits de servicio

La tasa de bits, por regla general, caracteriza la velocidad real de transferencia de datos. Sin embargo, en la mayoría de los protocolos en serie, los datos son solo parte de una trama o paquete más complejo que incluye la dirección de origen, la dirección de destino, la detección de errores y los bits de corrección de código, así como otra información o bits de control. En una trama de protocolo, los datos se denominan carga útil. Los bits que no son datos se denominan gastos generales. A veces, la cantidad de bits generales puede ser significativa: del 20% al 50%, dependiendo de la cantidad total de bits útiles transmitidos a través del canal.

Por ejemplo, una trama de protocolo Ethernet, dependiendo de la cantidad de datos de carga útil, puede tener hasta 1542 bytes u octetos. La carga útil puede ser de 42 a 1500 octetos. Con el número máximo de octetos útiles, sólo 42/1542, o el 2,7%, serán octetos de servicio. Habría más si hubiera menos bytes útiles. Esta relación, también conocida como eficiencia del protocolo, generalmente se expresa como un porcentaje de la cantidad de carga útil fuera del tamaño máximo de trama:

Eficiencia del protocolo = carga útil/tamaño de trama = 1500/1542 = 0,9727 o 97,3%

Como regla general, para mostrar la velocidad real de transferencia de datos a través de la red, la velocidad real de la línea aumenta en un factor que depende de la cantidad de información del servicio. En One Gigabit Ethernet, la velocidad de línea real es de 1,25 Gb/s, mientras que la velocidad de carga útil es de 1 Gb/s. Para Ethernet de 10 Gbit/s estos valores son 10,3125 Gb/s y 10 Gb/s, respectivamente. Al evaluar la velocidad de transferencia de datos a través de una red, también se pueden utilizar conceptos como rendimiento, tasa de carga útil o tasa efectiva de transferencia de datos.

Velocidad de baudios

El término "baud" proviene del nombre del ingeniero francés Emile Baudot, quien inventó el código de teletipo de 5 bits. La velocidad en baudios expresa el número de cambios de señal o símbolo por segundo. Un símbolo es uno de varios cambios de voltaje, frecuencia o fase.

El formato binario NRZ tiene dos símbolos representados por niveles de voltaje, uno por cada 0 o 1. En este caso, la velocidad en baudios o velocidad de símbolos es la misma que la tasa de bits. Sin embargo, es posible tener más de dos símbolos en un intervalo de transmisión, asignando varios bits a cada símbolo. En este caso, los datos a través de cualquier canal de comunicación solo se pueden transmitir mediante modulación.

Cuando el medio de transmisión no puede procesar la señal original, la modulación pasa a primer plano. Por supuesto, estamos hablando de redes inalámbricas. Las señales binarias originales no se pueden transmitir directamente, sino que deben transferirse a una frecuencia portadora de radio. Algunos protocolos de datos por cable también utilizan modulación para mejorar las velocidades de transmisión. Esto se llama "transmisión de banda ancha".
Arriba: señal moduladora, señal original

Al utilizar símbolos compuestos, se pueden transmitir múltiples bits en cada símbolo. Por ejemplo, si la velocidad de símbolo es de 4800 baudios y cada símbolo consta de dos bits, la velocidad de datos total será de 9600 bps. Normalmente, el número de símbolos se representa mediante alguna potencia de 2. Si N es el número de bits de un símbolo, entonces el número de símbolos necesarios será S = 2N. Entonces la tasa total de transferencia de datos es:

R = velocidad en baudios × log 2 S = velocidad en baudios × 3,32 log 1 0 S

Si la velocidad en baudios es 4800 y hay dos bits por carácter, el número de caracteres es 22 = 4.

Entonces la tasa de bits es:

R = 4800 × 3,32 log(4) = 4800 × 2 = 9600 pb

Con un carácter por bit, como es el caso del formato binario NRZ, las velocidades de bits y baudios son las mismas.

Modulación multinivel

Se puede lograr una alta tasa de bits mediante muchos métodos de modulación. Por ejemplo, la manipulación por desplazamiento de frecuencia (FSK) normalmente utiliza dos frecuencias diferentes para representar ceros y unos lógicos en cada intervalo de símbolo. Aquí la velocidad de bits es igual a la velocidad en baudios. Pero si cada símbolo representa dos bits, entonces se requieren cuatro frecuencias (4FSK). En 4FSK, la velocidad de bits es el doble de la velocidad en baudios.

Otro ejemplo común es la manipulación por desplazamiento de fase (PSK). En PSK binario, cada carácter representa 0 o 1. El 0 binario representa 0° y el 1 binario representa 180°. A un bit por carácter, la velocidad de bits es igual a la velocidad en baudios. Sin embargo, la relación bit-símbolo es fácil de aumentar (consulte la Tabla 1).

Tabla 1.	Modificación binaria por cambio de fase.
bits Cambio de fase (grados)

Por ejemplo, en PSK en cuadratura hay dos bits por símbolo. Usando esta estructura y dos bits por baudio, la velocidad de bits es el doble de la velocidad en baudios. Con tres bits por baudio, la modulación se denominará 8PSK y ocho cambios de fase diferentes representarán tres bits. Y con 16PSK, 16 cambios de fase representan 4 bits.

Una forma única de modulación multinivel es la modulación de amplitud en cuadratura (QAM). Para crear símbolos que representan múltiples bits, QAM utiliza una combinación de diferentes niveles de amplitud y desplazamientos de fase. Por ejemplo, 16QAM codifica cuatro bits por símbolo. Los símbolos son una combinación de diferentes niveles de amplitud y cambios de fase.

Para mostrar visualmente la amplitud y fase de la portadora para cada valor del código de 4 bits, se utiliza un diagrama de cuadratura, que también tiene el nombre romántico de "constelación de señales" (Figura 2). Cada punto corresponde a una determinada amplitud de la portadora y cambio de fase. Se codifican un total de 16 caracteres a cuatro bits por carácter, lo que da como resultado una velocidad de bits 4 veces la velocidad en baudios.

¿Por qué varios bits por baudio?

Al transmitir más de un bit por baudio, puede enviar datos a altas velocidades a través de un canal más estrecho. Cabe recordar que la velocidad de transferencia de datos máxima posible está determinada por el ancho de banda del canal de transmisión.
Si consideramos el peor de los casos de alternancia de ceros y unos en el flujo de datos, entonces la velocidad de bits teórica máxima C para un ancho de banda B dado será igual a:

O ancho de banda a máxima velocidad:

Para transmitir una señal a una velocidad de 1 Mb/s necesitas:

B = 1/2 = 0,5 MHz o 500 kHz

Cuando se utiliza modulación multinivel con varios bits por símbolo, la velocidad de datos teórica máxima será:

Aquí N es el número de caracteres en el intervalo de caracteres:

registro 2 norte = 3,32 registro 10 norte

El ancho de banda necesario para proporcionar la velocidad deseada en un número determinado de niveles se calcula de la siguiente manera:

Por ejemplo, el ancho de banda necesario para lograr una velocidad de transferencia de 1 Mb/s a dos bits por símbolo y cuatro niveles se puede definir como:

registro 2 N = 3,32 registro 10 (4) = 2

B = 1/2(2) = 1/4 = 0,25MHz

El número de símbolos necesarios para obtener la velocidad de datos deseada en un ancho de banda fijo se puede calcular como:

3,32 log10N = C/2B

Registro 10 N = C/2B = C/6,64B

N = log-1 (C/6.64B)

Utilizando el ejemplo anterior, la cantidad de símbolos necesarios para transmitir a 1 Mbps en un canal de 250 kHz se determina de la siguiente manera:

registro 10 N = C/6,64B = 1/6,64(0,25) = 0,60

N = log-1 (0,602) = 4 caracteres

Estos cálculos suponen que no hay ruido en el canal. Para tener en cuenta el ruido, es necesario aplicar el teorema de Shannon-Hartley:

C = B Iniciar sesión 2 (S/N + 1)

C es la capacidad del canal en bits por segundo,
B es el ancho de banda del canal en hercios,
S/N: relación señal/ruido.

En forma de logaritmo decimal:

C = 3,32B log 10 (S/N + 1)

¿Cuál es la velocidad máxima en un canal de 0,25 MHz con una relación S/N de 30 dB? 30 dB se traducen en 1000. Por lo tanto, la velocidad máxima es:

C = 3,32B log 10 (S/N + 1) = 3,32(0,25) log 10 (1001) = 2,5 Mb/s

El teorema de Shannon-Hartley no establece específicamente que se deba utilizar la modulación multinivel para lograr este resultado teórico. Usando el procedimiento anterior, puedes saber cuántos bits se requieren por carácter:

registro 10 N = C/6,64B = 2,5/6,64(0,25) = 1,5

N = log-1 (1,5) = 32 caracteres

Usar 32 caracteres implica cinco bits por carácter (25 = 32).

Ejemplos de medición de velocidad en baudios

Casi todas las conexiones de alta velocidad utilizan alguna forma de transmisión de banda ancha. En Wi-Fi, los esquemas de modulación de multiplexación por división de frecuencia ortogonal (OFDM) utilizan QPSK, 16QAM y 64QAM.

Lo mismo ocurre con la tecnología celular 4G WiMAX y Long-Term Evolution (LTE). La transmisión de señales de televisión analógica y digital en sistemas de televisión por cable y acceso a Internet de alta velocidad se basa en 16QAM y 64QAM, mientras que las comunicaciones por satélite utilizan QPSK y varias versiones de QAM.

Para los sistemas de radio móviles terrestres de seguridad pública, recientemente se han adoptado los estándares de modulación de voz y datos 4FSK. Esta técnica de reducción del ancho de banda está diseñada para reducir el ancho de banda de 25 kHz por canal a 12,5 kHz y, en última instancia, a 6,25 kHz. De este modo se pueden colocar más canales de otras emisoras de radio en el mismo rango espectral.

La televisión de alta definición en los Estados Unidos utiliza un método de modulación llamado banda lateral vestigial de ocho niveles u 8VSB. Este método asigna tres bits por símbolo en 8 niveles de amplitud, lo que permite la transmisión de 10.800 mil símbolos por segundo. A 3 bits por símbolo, la velocidad total sería 3 × 10.800.000 = 32,4 Mbps. Combinado con el método VSB, que transmite sólo una banda lateral completa y parte de la otra, se pueden transmitir datos de audio y vídeo de alta definición a través de un canal de televisión de 6 MHz de ancho.

Serio interés en el tema. velocidad de conexión a internet Suele ocurrir después o un blog en el proceso de las mismas. Esto se debe a la necesidad de informarse y, por regla general, aumentar la velocidad de carga del sitio, lo que depende, entre otros factores, en gran medida. Velocidad de Internet. En este artículo consideraremos brevemente qué entrante velocidad, velocidad de salida, y lo más importante, tratemos con unidades de velocidad de transferencia de datos, cuyo concepto resulta muy vago para muchos usuarios novatos. Además, presentamos simples Métodos para medir la velocidad de conexión a Internet. a través de los servicios online más habituales.

¿Qué es? ¿Velocidad de conexión a Internet? La velocidad de conexión a Internet se refiere a la cantidad de información transmitida por unidad de tiempo. Distinguir velocidad entrante (velocidad de recepción)– velocidad de transferencia de datos desde Internet a nuestra computadora; velocidad de salida (tasa de baudios)– la velocidad de transferencia de datos desde nuestra computadora a Internet.

Unidades básicas de medición de la velocidad de Internet.

La unidad básica de medida para la cantidad de información transmitida es poco(poco ). La unidad de tiempo se toma segundo. Esto significa que la velocidad de transmisión se medirá bit/seg. Generalmente operan en unidades. “kilobits por segundo” (Kbps), “megabits por segundo” (Mbps), “gigabits por segundo” (Gbps).

1 Gbps = 1000 Mbps = 1.000.000 Kbps = 1.000.000.000 bps.

En inglés, la unidad básica para medir la velocidad de transmisión de información utilizada en informática (bits por segundo o bps) será bits por segundo o bps.

Kilobits por segundo y, en la mayoría de los casos, Megabits por segundo (Kbit/s; Kb/s; Kb/s; Kbps, Mbit/s; Mb/s; Mb/s; Mbps - letra "b" pequeña) se utilizan en especificaciones técnicas y contratos para la prestación de servicios por parte de proveedores de Internet. Es en estas unidades donde se determina la velocidad de la conexión a Internet. nuestro plan tarifario. Normalmente, esta velocidad prometida por el proveedor se denomina velocidad anunciada.

Entonces, cantidad La información transmitida se mide en bits El tamaño de un archivo transferido o ubicado en el disco duro de una computadora se mide en bytes(Kilobytes, Megabytes, Gigabytes). Byte También es una unidad de cantidad de información. Un byte equivale a ocho bits (1 byte = 8 bits).

Para que sea más fácil de entender diferencia entre bit y byte, se puede decir en otras palabras. La información en la red se transmite bit a bit, Por lo tanto, la velocidad de transmisión se mide en bits por segundo. Volumen se miden los mismos datos almacenados en bytes. Por lo tanto velocidad de bombeo de un cierto volumen medido en bytes por segundo.

Velocidad de transferencia de archivos utilizada por muchos programas de usuario(programas de descarga, navegadores de Internet, servicios de alojamiento de archivos) se mide en Kilobytes, Megabytes, Gigabytes por segundo.

Es decir, al conectarse a Internet, los planes tarifarios indican la velocidad de transferencia de datos en Megabits por segundo. Y al descargar archivos de Internet, la velocidad se muestra en Megabytes por segundo.

1 GB = 1024 MB = 1.048.576 KB = 1.073.741.824 Bytes;

1MB = 1024KB;

1 KB = 1024 Bytes.

En inglés, la unidad básica para medir la velocidad de transferencia de información es Byte por segundo o Byte/s será bytes por segundo o Bytes/s.

Los kilobytes por segundo se denominan KB/s, KB/s, KB/s o KBps.

Megabytes por segundo: MB/s, MB/s, MB/s o MBps.

Los kilobytes y megabytes por segundo siempre se escriben con letra mayúscula "B" tanto en transcripción latina como en ortografía rusa: MByte/s, MB/s, MB/s, MBps.

¿Cómo determinar cuántos megabits hay en un megabyte y viceversa?

1 MByte/s = 8Mbit/s.

Por ejemplo, si la velocidad de transferencia de datos que muestra el navegador es de 2 MB/s (2 megabytes por segundo), entonces en megabits será ocho veces mayor: 16 Mbit/s (16 megabits por segundo).

16 Megabits por segundo = 16/8 = 2,0 Megabytes por segundo.

Es decir, para obtener el valor de velocidad en “Megabytes por segundo”, es necesario dividir el valor en “Megabits por segundo” entre ocho y viceversa.

Además de la velocidad de transferencia de datos, un parámetro importante medido es tiempo de reacción de nuestro ordenador, denotado Silbido. En otras palabras, el ping es el tiempo que tarda nuestro ordenador en responder a una solicitud enviada. Cuanto menor sea el ping, menor será, por ejemplo, el tiempo de espera necesario para abrir una página de Internet. Esta claro que Cuanto menor sea el ping, mejor. Al medir el ping, se determina el tiempo que tarda un paquete en viajar desde el servidor del servicio de medición en línea hasta nuestra computadora y viceversa.

Determinación de la velocidad de la conexión a Internet.

Para determinación de velocidad Existen varios métodos para conectarse a Internet. Algunas son más precisas, otras menos precisas. En nuestro caso, para necesidades prácticas, creo que es suficiente utilizar algunos de los más comunes y probados. servicios en línea. Casi todos ellos, además de comprobar la velocidad de Internet, contienen muchas otras funciones, entre ellas nuestra ubicación, proveedor, tiempo de reacción de nuestro ordenador (ping), etc.

Si lo desea, puede experimentar mucho comparando los resultados de las mediciones de varios servicios y eligiendo el que más le guste. Por ejemplo, estoy satisfecho con servicios como el conocido Internetómetro Yandex, y también dos más - VELOCIDAD.OI yPRUEBA DE VELOCIDAD.NETO.

La página para medir la velocidad de Internet en Yandex Internetometer se abre en ipinf.ru/speedtest.php(Figura 1). Para aumentar la precisión de la medición, seleccione su ubicación con una marca en el mapa y haga clic con el botón izquierdo del mouse. Comienza el proceso de medición. Resultados medidos entrante (descargar) Y extrovertido (subir) Las velocidades se reflejan en la tabla emergente y en el panel izquierdo.

Figura 1. Página de medición de la velocidad de Internet en Yandex Internetometer

Los servicios SPEED.IO y SPEEDTEST.NET, en los que el proceso de medición se anima en un tablero similar a un automóvil (Figuras 2, 3), son simplemente agradables de usar.

Figura 2. Medición de la velocidad de conexión a Internet en el servicio SPEED.IO

Figura 3. Medición de la velocidad de conexión a Internet en el servicio SPEEDTEST.NET

El uso de los servicios anteriores es intuitivo y normalmente no causa ninguna dificultad. Nuevamente, se determinan las velocidades de entrada (descarga), salida (carga), silbido . Speed.io mide la velocidad actual de Internet hasta el servidor de la empresa más cercano a nosotros.

Además, en el servicio SPEEDTEST.NET puedes probar la calidad de la red, comparar tus resultados de mediciones anteriores con los actuales, conocer los resultados de otros usuarios y comparar tus resultados con la velocidad prometida por el proveedor.

Junto a lo anterior, se utilizan ampliamente los siguientes servicios:CY- relaciones públicas. com, VELOCIDAD. Yoip