Ja kõrge andmeedastuskiirus. Interneti kiirus - mis see on ja kuidas seda mõõdetakse, kuidas Interneti-ühenduse kiirust suurendada

Väidab, et tema programm suudab Etherneti ressursse maksimaalselt ära kasutada. Tänu oma võrgudraiverile, oma TCP-pinule ja operatsioonisüsteemi tuumast mööda minnes on see tõesti võimeline lähenema Etherneti standardi füüsilistele piirangutele.

Masscani skanneri arendaja Robert Graham on avaldanud tulemused, mis näitavad tema programmi tegelikku jõudlust.

Skänneri jaoks on oluline sekundis saadetavate pakettide arv. Etherneti standard nõuab, et pakettide vahel oleks 12-baidine "vaikuse" periood, mis määrab ühe paketi lõpu ja järgmise alguse. Iga paketi lõpus tuleb edastada ka CRC kood (4 baiti), et kontrollida edastuse terviklikkust ja paketi alguses kohustuslik preambula 8 baiti. Üks piirang on veel - minimaalne paketi suurus on 60 baiti, see on iidne 80ndatest pärit piirang, millel pole tänapäeval mõtet, kuid ühilduvuse huvides seda hoitakse.

Arvestades kõiki piiranguid, peavad paketid olema vähemalt 84 baiti. Seega saame 1 Gbps võrgu jaoks teoreetiliseks piiriks 1 000 000 000/84*8 = 1 488 095 paketti sekundis.

Kaasaegses 10 gigabitises võrgus saab seda arvu kümnekordistada: 14 880 952 paketti sekundis.

Portide skaneerimisel ei pea me kasutama kõiki 60 baiti, IP päise jaoks piisab 20 ja TCP päise jaoks 20 baidist, kokku 40 baiti. See tähendab, et efektiivne paketikiirus on 1488095 x 40 = 476 Mbps. Teisisõnu, isegi kui kasutame füüsilist Etherneti ressurssi 100%, näitab pakkuja või gigabitise kanali liikluse mõõtmise programm andmeedastuskiirust 476 Mbps. Selline lahknevus on arusaadav, sest tavalisel surfamisel ei kasutata 40-baidiseid pakette, seal on tavaliselt 500 baidiseid pakette, nii et teenuseandmete üldkulusid võib ignoreerida.

Praktikas võib skanner ignoreerida mõningaid Etherneti standardeid, näiteks vähendada pakettide vahelist pausi 12-lt 5-le ja preambulit 8-lt 4-le. Minimaalne suurus paketti saab vähendada 84-lt 67-le baidile. Sel juhul saab gigabitise kanali kaudu edastada 1 865 671 paketti sekundis, mis tõstab testides demonstreeritud kiiruse 476 Mbps-lt 597 Mbps-ni. Tõsi, siin on võimalikud ebameeldivad tagajärjed: teie pakettide teel olev ruuter võib osa neist ära visata, mis vähendab tegelikku efektiivset andmeedastuskiirust.

Probleeme on ka teisi. Teadmata põhjustel ei suuda Linux ületada 1,488 miljoni paketi sekundis verstaposti gigabitises Ethernetis. Samas süsteemis, kuid ühendatud 10 Gb lingiga, ületab Linux vaevu 2Mpps märgi. Praktikas on Linuxi süsteemi tegelik kiirus gigabitisel lingil ligikaudu 1,3 miljonit paketti sekundis. Jällegi pole Robert Grahamil aimugi, miks see nii on.

Me elame kiiresti areneval ajastul digitaaltehnoloogiad. Ilma selleta on tänast reaalsust raske ette kujutada personaalarvutid, sülearvutid, tahvelarvutid, nutitelefonid ja muud elektroonilised vidinad, mis ei tööta üksteisest isoleeritult, vaid on kombineeritud kohalik võrk ja ühendatud ülemaailmsesse võrku

Kõigi nende seadmete oluline omadus on võrguadapteri ribalaius, mis määrab andmeedastuskiiruse kohalikus või globaalses võrgus. Lisaks on olulised infoedastuskanali kiirusomadused. Uue põlvkonna elektroonikaseadmetes on võimalik mitte ainult lugeda tekstiteavet ilma tõrgeteta ja hangumiseta, vaid ka mugavalt mängida multimeediumifaile (kõrge eraldusvõimega pilte ja fotosid, muusikat, videot, võrgumänge).

Kuidas andmeedastuskiirust mõõdetakse?

Selle parameetri määramiseks peate teadma aega, mille jooksul andmeid edastati, ja edastatud teabe hulka. Aja jooksul on kõik selge, aga milline on info hulk ja kuidas seda mõõta?

Kõigis elektroonikaseadmetes, mis on sisuliselt arvutid, kodeeritakse salvestatud, töödeldud ja edastatav teave kahendsüsteemis nullidega (signaal puudub) ja ühtedega (signaal on olemas). Üks null või üks ühik on üks bitt, 8 bitti on üks bait, 1024 baiti (kaks kuni kümnendikku) on üks kilobait, 1024 kilobaiti on üks megabait. Järgmisena tulevad gigabaidid, terabaidid ja suuremad ühikud. Neid ühikuid kasutatakse tavaliselt mis tahes seadmes talletatava ja töödeldava teabe hulga määramiseks.

Ühest seadmest teise edastatava teabe hulka mõõdetakse kilobittides, megabittides, gigabittides. Üks kilobit on tuhat bitti (1000/8 baiti), üks megabit on tuhat kilobitti (1000/8 megabaiti) ja nii edasi. Andmete edastamise kiirus näidatakse tavaliselt ühes sekundis läbiva teabe hulgana (kilobitite arv sekundis, megabitti sekundis, gigabitti sekundis).

Telefoniliini andmeedastuskiirus

Praegu kasutatakse globaalse võrguga ühenduse loomiseks telefoniliini kaudu, mis oli algselt ainus Interneti-ühenduse kanal, valdavalt ADSL-modemi tehnoloogiat. See on võimeline muutma analoogtelefoniliinid kiireteks andmeedastusseadmeteks. Interneti-ühendus saavutab kiiruse 6 megabitti sekundis ja maksimaalne andmeedastuskiirus telefoniliini kaudu iidsete tehnoloogiate järgi ei ületanud 30 kilobitti sekundis.

Andmeedastuskiirus mobiilsidevõrkudes

Kasutatakse 2g, 3g ja 4g standardeid mobiilsidevõrgud.

2g tuli 1g asemele, kuna 90ndate alguses tuli analoogsignaal digitaalseks lülitada. Mobiiltelefonidel, mis toetasid 2g, sai võimalikuks saata graafiline teave. Maksimaalne andmeedastuskiirus 2g ületas 14 kilobitti sekundis. Seoses mobiilse interneti tulekuga loodi ka 2,5g võrk.

2002. aastal töötati Jaapanis välja kolmanda põlvkonna võrk, kuid masstoodang Mobiiltelefonid 3g toega algas palju hiljem. Maksimaalne andmeedastuskiirus üle 3g on kasvanud suurusjärkude võrra ja jõudnud 2 megabittini sekundis.

Uusimate nutitelefonide omanikel on võimalus 4g võrgu eeliseid täielikult ära kasutada. Selle täiustamine on endiselt pooleli. See võimaldab inimestel elada väikestes ruumides asulad, pääseb vabalt Internetti juurde ja muudab selle palju tulusamaks kui statsionaarsetest seadmetest ühenduse loomine. Maksimaalne andmeedastuskiirus 4g on lihtsalt tohutu – 1 gigabitti sekundis.

4g-ga samasse põlvkonda kuuluvad lte-võrgud. Lte standard on 4g esimene, varaseim versioon. Järelikult on maksimaalne andmeedastuskiirus lte-s oluliselt madalam – 150 megabitti sekundis.

Andmeedastuskiirus kiudoptilise kaabli kaudu

Teabeedastus kiudoptilise kaabli kaudu on arvutivõrkudes ülekaalukalt kiireim. 2014. aastal saavutasid Taani teadlased fiiberoptika maksimaalseks andmeedastuskiiruseks 43 terabitti sekundis.

Mõni kuu hiljem näitasid USA ja Hollandi teadlased kiirust 255 terabitti sekundis. Suurusjärk on kolossaalne, kuid see on kaugel piirist. 2020. aastal plaanitakse saavutada 1000 terabitti sekundis. Andmeedastuskiirus üle fiiberoptika on praktiliselt piiramatu.

Wi-Fi allalaadimise kiirus

WiFi - kaubamärk, mis tähistab traadita arvutivõrke, mida ühendab IEEE 802.11 standard, milles teavet edastatakse raadiokanalite kaudu. Teoreetiliselt on wifi maksimaalne andmeedastuskiirus 300 megabitti sekundis, kuid tegelikkuses parimad mudelid ruuterite puhul ei ületa see 100 megabitti sekundis.

Wi-Fi eelisteks on võimalus luua juhtmevabalt Interneti-ühendus, kasutades ühte ruuterit korraga mitmele seadmele ja madal raadiokiirguse tase, mis on suurusjärgu võrra väiksem kui mobiiltelefonidel nende kasutamise ajal.

Infoedastuskiiruse puhul ajavad need “ilusad numbrid” segadusse. Muidugi on siin olukord siiski erinev - see on segadus standardi (kus kiirust nimetatakse selle järgi, mis see lingi tasemel on) ja tegelikkuse vahel, kuid tähendus on väga sarnane: kleebis olev number ei ole vastama sellele, mida näete arvuti sisselülitamisel oma silmadega. Just selle segadusega püüame seda lahendada.

Ühendusi on kahte tüüpi – kaabli abil ja õhu kaudu, juhtmevabalt.

Kaabli ühendus.

Sel juhul on numbritega vähem probleeme. Ühendus toimub kiirusega 10, 100 või 1000 megabitti (1 gigabitti) sekundis. See ei ole "interneti kiirus", mitte lehtede avamise või failide allalaadimise kiirus. See on ainult kiirus kahe punkti vahel, mida selline kaabel ühendab. Teie arvutist võib kaabel minna ruuterisse (modemisse), teise arvutisse või sissepääsuni, teenusepakkuja seadmetesse, kuid igal juhul näitab see kiirus ainult seda, et ühendus nende kahe punkti vahel toimus määratud kiirus.

Andmeedastuskiirust ei piira mitte ainult kaabli tüüp, vaid ka kõvaketta kiirus. Gigabitisel ühendusel jääb sellele vastu failiedastuskiirus ja reaalset 120 megabaiti sekundis on võimalik saavutada vaid mõnel juhul.

Ühenduse kiirus valitakse automaatselt sõltuvalt sellest, kuidas teie ühendatud seadmed „läbirääkimisi peavad”, vastavalt aeglasemale. Kui teil on gigabitine võrgukaart (ja enamik neist on nüüd arvutites) ja teises otsas - 100 megabitine varustus, seatakse ühenduse kiiruseks 100 mbit. Täiendavaid kiiruse seadistusi ei ole vaja vajadusel teha – see näitab, et kaablis või seadmes, mis sul on või teises otsas, on probleem ja seetõttu ei seadistata maksimaalset kiirust automaatselt.

Juhtmeta ühendus.

Kuid seda tüüpi ühendusega on palju rohkem probleeme ja segadust. Asi on selles, et kl traadita ühendus andmeedastuskiirus on ligikaudu kaks korda väiksem, kui standardne joonis näitab. Kuidas see reaalsetes andmetes välja näeb - vaadake tabelit.

Standard	Sagedus ja ribalaius	Standardkiirus	Tegelik failiedastuskiirus	Lisainformatsioon
WiFi 802.11 a	5 GHz. (20 MHz)	54 Mbit/s		Praegu kasutatakse seda majapidamisseadmetes harva, seda leidub pakkuja võrkudes.
WiFi 802.11 b	2,4 GHz (20 Mhz)	11 Mbit/s	OKEI. 0,6 megabaiti (4,8 megabitti) sekundis	Praegu kasutatakse ainult arvutitevaheliseks (Ad-Hoc) suhtluseks
WiFi 802.11 g	2,4 GHz (20 Mhz)	54 Mbit/s	OKEI. 3 megabaiti (24 megabitti) sekundis	Kõige tavalisem ühenduse tüüp.
WiFi 802.11 n	2,4 GHz / 5 GHz (20 Mhz / 40 Mhz)	150, 300, 600 Mbit/s	5-10 megabaiti sekundis.	Tinglikult 1 voog (antenn) - 150 megabitti, ruuter (võrk) 4 antenniga toetab 600 Mbps

Nagu näete, on kõik väga kurb ja kole ning kiidetud “N” ei näita üldse numbreid, mida ma näha tahaksin. Lisaks on see kiirus antud tingimustel keskkond, ideaalilähedane: pole häireid, ruuteri ja arvuti vahel pole metallseinu (nähtav on parem) ja mida väiksem vahemaa, seda parem. Raudbetoonmaja tüüpilises kolmetoalises korteris võib korteri kaugemasse ossa paigaldatud traadita pääsupunkt olla vastasosast peaaegu märkamatu. “N” standard tagab parima katvuse ja see eelis on minu jaoks isiklikult olulisem kui kiirus; ja kvaliteetne levi mõjutab ka kiirust hästi: kui andmeedastuskiirus G-ga seadmeid kasutades on 1 megabit, siis ainult N-ga saab seda mitu korda suurendada. Samas pole sugugi tõsiasi, et see alati nii jääb – asi on vahemikes, mõnel juhul selline ümberlülitamine tulemust ei anna.

Kiirust mõjutab ka internetti levitava seadme jõudlus (ruuter, pääsupunkt) Torrentide aktiivsel kasutamisel võib näiteks ruuteri kaudu andmeedastuskiirus oluliselt langeda – selle protsessor lihtsalt ei tule andmetega toime voolu.

Kiirust mõjutab ka valitud krüpteerimistüüp. Nimest endast on selge, et "krüpteerimine" on andmete töötlemine nende kodeerimiseks. Kasutada saab erinevaid krüptimismeetodeid ja seega ka seadme erinevat jõudlust, mida see krüptimine-dekrüptimine teostab. Seetõttu on soovitatav määrata parameetrid traadita võrk WPA2 krüpteerimistüüp on kiireim ja turvalisem Sel hetkel krüptimise tüüp. Tegelikult ei luba standardi järgi mis tahes muud tüüpi krüpteerimine "N"-l "täisvõimsusel" sisse lülituda, kuid mõned Hiina ruuterid sülitavad standarditele.

Veel üks hetk. N-standardi kõigi eeliste kasutamiseks (eriti MIMO-d toetavate seadmete puhul) tuleb pääsupunkt seada režiimile "Ainult N".

Kui olete valinud "G+N Mixed" (mis tahes "segatud" režiimi), on suur tõenäosus, et teie seadmed püüavad suhelda mitte maksimaalse kiirusega. See on tasu standardite ühilduvuse eest. Kui teie seadmed toetavad N-d, unustage ülejäänud režiimid – milleks pakutavaid hüvesid raisata? G- ja N-seadmete samaaegne kasutamine samas võrgus jätab neist ilma. Siiski on ruutereid, millel on kaks saatjat ja mis võimaldavad töötada korraga kahes erinevas sagedusalas, kuid see on üsna haruldane ja nende hind on palju kõrgem (näiteks Asus RT-N56U).

Muud ühenduse tüübid.

Lisaks kirjeldatule on loomulikult ka teisi ühenduse liike. Vananenud võimalus - ühendus koaksiaalkaabli kaudu, ebatavaline ühendusvõimalus läbi hoone elektrivõrgu, palju ühendusvõimalusi mobiilsidevõrke kasutades - 3G, uus LTE, suhteliselt vähelevinud WiMAX. Kõigil nendel ühenduse tüüpidel on kiirusomadused ja igaüks neist töötab kontseptsiooniga "kiirus TO". Teid ei peteta (no formaalselt neid ei petta), kuid nendele numbritele on mõistlik tähelepanu pöörata, mõistes, mida need tegelikkuses tähendavad.

Ühikud.

Mõõtühikute väärkasutamine tekitab segadust. Tõenäoliselt on see mõne teise artikli teema (võrkude ja ühenduste kohta, millest ma varsti kirjutan), kuid siiski on see siin (tihendatud) paigas.

Arvutimaailmas võetakse kasutusele kahendarvusüsteem. Väikseim mõõtühik on bitt. Järgmine on bait.

Kasvav:

1 bait = 8 bitti

1024 bitti = 1 kilobit (kb)

8 kilobitti = 1 kilobait (KB)

128 kilobaiti = 1 megabit (mb)

8 megabitti = 1 megabait (MB)

1024 kilobaiti = 1 megabait (MB)

128 megabaiti = 1 gigabit (GB)

8 gigabitti = 1 gigabait (GB)

1024 megabaiti = 1 gigabait (GB)

Kõik näib olevat selge. Aga! Selgub, et ka siin on segadus. Siin on see, mida wikipedia ütleb:

Telekommunikatsiooniühenduste kiiruse määramisel vastab näiteks 100 Mbps 100BASE-TX standardis ("vaskne" Fast Ethernet) edastuskiirusele täpselt 100 000 000 bps ja 10 Gbps standardis 10GBASE-X (Ten Gigabit Ethernet) - 10 000 000 000 bps.

Keda uskuda? Otsustage ise, kumb teile mugavam on, lugege sedasama Vikipeediat. Fakt on see, et Vikipeedias kirjutatu ei ole ülim tõde, see on inimeste kirjutatud (tegelikult võib igaüks sinna midagi kirjutada). Kuid õpikutes (eriti Olifer V.G., Olifer N.A. õpikus "Arvutivõrgud") - arvutus on tavaline, binaarne ja 100 megabitis -12,5 megabaiti ning faili allalaadimisel näete täpselt 12 megabaiti. 100-megabitine kohtvõrk peaaegu igas programmis.

Erinevad programmid kuvavad kiirust erineval viisil – mõni kilobaitides, mõni kilobittides. Formaalselt, kui me räägime * baitidest, pannakse suur täht, umbes * bitti, väike täht (tähis KB (KB, mõnikord kB või kB või Kbyte)) - tähendab "kilobaiti", kb (kb või kbit) ) - “kilobit” jne), kuid see pole range reegel.

- Miks sa Reshetys nubukit vajad?
- Bluetoothi ​​võimaluste piiramatuks kasutamiseks ja WiFi-ühenduse kaudu vahetamiseks teiste abonentidega kogu Venemaa piirkonnas!
(C) Uurali Pelmeni

IEEE 802.11 töörühm kuulutati esmakordselt välja 1990. aastal ja traadita ühenduse standardite kallal on tehtud tööd juba 25 aastat. Peamine trend on andmeedastuskiiruste pidev kasv. Käesolevas artiklis püüan jälgida tehnoloogia arengu teed ja näidata, kuidas jõudluse kasv tagati ja mida peaks lähiajal oodata. Eeldatakse, et lugeja tunneb traadita side põhiprintsiipe: modulatsioonitüübid, modulatsiooni sügavus, spektri laius jne. ja tunneb töö põhiprintsiipe WiFi võrgud. Tegelikult pole sidesüsteemi läbilaskevõime suurendamiseks palju võimalusi ja enamik neist viidi ellu 802.11 grupi standardite täiustamise erinevates etappides.

Arvesse võetakse standardeid, mis määratlevad vastastikku ühilduva a/b/g/n/ac liini füüsilise kihi. 802.11af (Wi-Fi maapealse televisiooni sagedustel), 802.11ah (Wi-Fi 0,9 MHz sagedusalas, loodud asjade Interneti kontseptsiooni rakendamiseks) ja 802.11ad (Wi-Fi välisseadmete, näiteks monitoride kiireks ühendamiseks ja välised draivid) ei ühildu omavahel. sõbraga, on erinevaid valdkondi rakendusi ega sobi andmeedastustehnoloogiate arengu analüüsimiseks pika aja jooksul. Lisaks jäävad tähelepanuta standardid, mis määratlevad turvastandardid (802.11i), QoS (802.11e), rändlus (802.11r) jne, kuna need mõjutavad andmeedastuskiirust vaid kaudselt. Siin ja allpool räägime kanalist, nn brutokiirusest, mis on raadioliikluse suure hulga teenusepakettide tõttu ilmselgelt suurem tegelikust andmeedastuskiirusest.

Esimene traadita ühenduse standard oli 802.11 (ilma kirjata). See nägi ette kahte tüüpi edastuskandjaid: raadiosagedus 2,4 GHz ja infrapuna vahemik 850–950 nm. IR-seadmed ei olnud laialt levinud ja neid ei arendatud tulevikus. 2,4 GHz sagedusalas pakuti spektri hajutamiseks kahte meetodit (hajutamine on lahutamatu protseduur kaasaegsed süsteemid side): sagedushüplemise hajuspekter (FHSS) ja otsejärjestus (DSSS). Esimesel juhul kasutavad kõik võrgud sama sagedusriba, kuid koos erinevad algoritmidümberehitamine. Teisel juhul ilmuvad juba 5 MHz sammuga sageduskanalid 2412 MHz kuni 2472 MHz, mis on säilinud tänapäevani. Jaotusjärjestusena kasutatakse 11-kiibist Barkeri järjestust. Sel juhul oli maksimaalne andmeedastuskiirus 1 kuni 2 Mbps. Sel ajal, isegi kui võtta arvesse asjaolu, et kõige ideaalsemates tingimustes ei ületa Wi-Fi kasulik andmeedastuskiirus 50% kanalist, tundusid sellised kiirused väga atraktiivsed võrreldes modemi juurdepääsu kiirustega. Internet.

Signaali edastamiseks 802.11-s kasutati 2- ja 4-positsioonilist võtmestamist, mis tagas süsteemi töö ka ebasoodsates signaal-müra tingimustes ega vajanud keerulisi transiiveri mooduleid.
Näiteks teabekiiruse 2 Mbps rakendamiseks asendatakse iga edastatud sümbol 11 sümbolist koosneva jadaga.

Seega on kiibi kiirus 22 Mbps. Ühe edastustsükli jooksul edastatakse 2 bitti (4 signaali taset). Seega on võtmekiirus 11 boodi ja spektri põhiosa hõivab samal ajal 22 MHz, mida 802.11 suhtes nimetatakse sageli kanali laiuseks (tegelikult on signaali spekter lõpmatu).

Sel juhul on Nyquisti kriteeriumi kohaselt (sõltumatute impulsside arv ajaühiku kohta piiratud kahekordse maksimaalse kanali ribalaiusega) sellise signaali edastamiseks piisav ribalaius 5,5 MHz. Teoreetiliselt peaksid 802.11 seadmed rahuldavalt töötama 10 MHz eraldatud kanalitel (erinevalt standardi hilisematest rakendustest, mis nõuavad edastamist sagedustel, mille vahe on vähemalt 20 MHz).

Väga kiiresti ei piisanud kiirusest 1-2 Mbps ja 802.11 asendati 802.11b standardiga, milles andmeedastuskiirust suurendati 5,5, 11 ja 22 (valikuline) Mbps-ni. Kiiruse kasv saavutati, vähendades veaparanduskoodide liiasust 1/11-lt ½-le ja isegi 2/3-le tänu plokk- (CCK) ja ülitäpse (PBCC) koodide kasutuselevõtule. Lisaks on maksimaalset modulatsioonisammude arvu suurendatud 8-ni edastatud sümboli kohta (3 bitti 1 boodi kohta). Kanali laius ja kasutatavad sagedused ei ole muutunud. Kuid koondamise vähenemise ja modulatsiooni sügavuse suurenemisega suurenesid paratamatult nõuded signaali-müra suhtele. Kuna seadmete võimsust pole võimalik suurendada (energiasäästu tõttu mobiilseadmed ja seadusandlikud piirangud), väljendus see piirang teeninduspiirkonna mõningases vähenemises uutel kiirustel. Teeninduspiirkond pärandkiirusel 1–2 Mbps ei ole muutunud. Sagedushüppega spektri hajutamise meetodist otsustati täielikult loobuda. Wi-Fi perekonnas seda enam ei kasutatud.

Järgmine samm kiiruse suurendamisel 54 Mbps-ni viidi ellu 802.11a standardis (seda standardit hakati arendama varem kui 802.11b standardit, kuid lõplik versioon ilmus hiljem). Kiiruse kasv saavutati peamiselt modulatsioonisügavuse suurendamisega 64 tasemeni sümboli kohta (6 bitti 1 boodi kohta). Lisaks on RF-osa põhjalikult muudetud: otsejärjestuse hajaspekter on asendatud hajaspektriga, jagades jadasignaali paralleelseteks ortogonaalseteks tihendajateks (OFDM). Paralleeledastuse kasutamine 48 alamkanalil võimaldas vähendada sümbolitevahelisi häireid, suurendades üksikute sümbolite kestust. Andmeedastus toimus sagedusalas 5 GHz. Ühe kanali laius on 20 MHz.

Erinevalt 802.11 ja 802.11b standarditest võib isegi selle sagedusriba osaline kattumine põhjustada edastusvigu. Õnneks on 5 GHz sagedusalas kanalite vahe need samad 20 MHz.

802.11g standard ei olnud andmeedastuskiiruse osas läbimurre. Tegelikult sai sellest standardist 802.11a ja 802.11b kogumik sagedusalas 2,4 GHz: see toetas mõlema standardi kiirusi.

See tehnoloogia nõuab aga seadmete raadioosa kvaliteetset valmistamist. Lisaks on need kiirused mobiilsetes terminalides põhimõtteliselt teostamatud (peamine sihtgrupp Wi-Fi standard): 4 antenni olemasolu piisava vahega ei saa väikestes seadmetes rakendada nii ruumipuuduse kui ka 4 transiiveri jaoks piisava energia puudumise tõttu.

Enamikul juhtudel ei ületa 600 Mbps turundustrikk ja praktikas teostamatu, kuna tegelikult on seda võimalik saavutada ainult samasse ruumi paigaldatud fikseeritud pääsupunktide vahel, millel on hea signaali-müra suhe.

Järgmise sammu edastuskiiruses on astunud standard 802.11ac: standardiga ette nähtud maksimaalne kiirus on kuni 6,93 Gb / s, kuid tegelikult pole seda kiirust veel ühelgi turul oleval seadmel saavutatud. Kiiruse kasv saavutatakse ribalaiuse suurendamisega kuni 80 ja isegi kuni 160 MHz. Sellist riba ei saa pakkuda 2,4 GHz sagedusalas, seega töötab standard 802.11ac ainult sagedusalas 5 GHz. Teine kiirust suurendav tegur on modulatsioonisügavuse suurendamine 256 tasemeni sümboli kohta (8 bitti 1 boodi kohta) Kahjuks saab sellist modulatsioonisügavust saavutada ainult punkti lähedal, kuna signaali-to- müra suhe. Need täiustused võimaldasid suurendada kiirust kuni 867 Mbps. Ülejäänud osa tõus tuleb eelnevalt mainitud 8x8:8 MIMO voogudest. 867x8 = 6,93 Gbps. MIMO tehnoloogiat on täiustatud: esimest korda Wi-Fi standardis saab sama võrgu infot edastada korraga kahele abonendile, kasutades erinevaid ruumilisi vooge.

Visuaalsemal kujul on tulemused tabelis:

Tabelis on loetletud peamised viisid läbilaskevõime suurendamiseks: "-" - meetod ei ole rakendatav, "+" - kiirust suurendati selle teguri tõttu, "=" - see tegur jäi muutumatuks.

Ressursid koondamise vähendamiseks on juba ammendunud: 802.11a standardis saavutati maksimaalne veaparanduse koodimäär 5/6 ja sellest ajast peale seda pole suurendatud. Modulatsioonisügavuse suurendamine on teoreetiliselt võimalik, kuid järgmine samm on 1024QAM, mis on signaali-müra suhte suhtes väga nõudlik, mis lõppkokkuvõttes vähendab pääsupunkti ulatust suurel kiirusel. Samal ajal tõusevad nõuded transiiverite riistvara jõudlusele. Sümbolitevahelise valveintervalli vähendamine pole tõenäoliselt ka kiiruse parandamise suund – selle vähendamine ähvardab suurendada sümbolitevahelistest häiretest põhjustatud vigu. Kanali ribalaiuse suurendamine üle 160 MHz on samuti vaevalt võimalik, kuna võimalused mittekattuvate kärgede korraldamiseks on tõsiselt piiratud. MIMO kanalite arvu kasv tundub veelgi vähem realistlik: isegi 2 kanalit on mobiilseadmete jaoks probleemiks (voolutarbimise ja mõõtmete tõttu).

Loetletud edastuskiiruse suurendamise meetoditest võtab enamik kasutuse eest kättemaksuks kasulikku leviala: väheneb lainete ribalaius (üleminek 2,4-lt 5 GHz-le) ja nõuded signaali-müra suhtele. suurenemine (modulatsiooni sügavuse suurenemine, koodi kiiruse suurenemine). Seetõttu püüavad WiFi-võrgud oma arendamisel pidevalt vähendada teenindatavat ala ühe punkti võrra andmeedastuskiiruse kasuks.

Saadaolevate parendusvaldkondadena saab kasutada järgmist: OFDM-i alamkandjate dünaamiline jaotus abonentide vahel laiades kanalites, meediumipöördusalgoritmi täiustamine, mille eesmärk on vähendada teenuseliiklust ja häirete kompenseerimise tehnikate kasutamine.

Ülaltoodut kokku võttes püüan ennustada wifi võrkude arengutrende: on ebatõenäoline, et järgmiste standardite puhul on võimalik andmeedastuskiirust tõsiselt tõsta (ma ei usu, et rohkem kui 2-3 korda), kui traadita tehnoloogiates pole kvalitatiivset hüpet: peaaegu kõik võimalused kvantitatiivseks kasvuks on ammendatud. Kasutajate kasvavaid vajadusi andmeedastuses on võimalik rahuldada vaid kattetiheduse suurendamise (võimsuse reguleerimise tõttu punktide ulatuse vähendamise) ja olemasoleva ribalaiuse ratsionaalsema jaotamise kaudu abonentide vahel.

Üldiselt näib teeninduspiirkondade vähenemise trend olevat tänapäevase traadita side peamine trend. Mõned eksperdid usuvad seda LTE standard on saavutanud oma võimsuse haripunkti ja ei saa piiratud sagedusressursiga seotud põhimõttelistel põhjustel edasi areneda. Seetõttu arenevad lääne mobiilsidevõrkudes mahalaadimistehnoloogiad: igal võimalusel ühendub telefon sama operaatori Wi-Fi-ga. Seda nimetatakse üheks peamiseks viisiks mobiilse Interneti säästmiseks. Sellest tulenevalt Wi-Fi-võrkude roll 4G-võrkude arendamisel mitte ainult ei lange, vaid suureneb. Mis seab tehnoloogiale üha rohkem kiireid väljakutseid.

Läbikäiguga tehniline progress Interneti võimalused on avardunud. Kuid selleks, et kasutaja saaks neid täielikult ära kasutada, on vaja stabiilset ja kiiret ühendust. Esiteks sõltub see sidekanalite ribalaiusest. Seetõttu tuleb välja selgitada, kuidas andmeedastuskiirust mõõta ja millised tegurid seda mõjutavad.

Mis on sidekanalite ribalaius?

Et teada saada ja mõista uus termin, peate teadma, mis on suhtluskanal. Kui rääkida selge keel, sidekanalid on seadmed ja vahendid, mille abil edastatakse vahemaa tagant. Näiteks arvutitevaheline side toimub tänu fiiberoptilistele ja kaabelvõrkudele. Lisaks on levinud sideviis raadiokanali kaudu (modemi või Wi-Fi võrguga ühendatud arvuti).

Ribalaius on teabe edastamise maksimaalne kiirus ühes kindlas ajaühikus.

Tavaliselt kasutatakse läbilaskevõime tähistamiseks järgmisi ühikuid:

Ribalaiuse mõõtmine

Ribalaiuse mõõtmine on üsna oluline toiming. See viiakse läbi selleks, et täpne kiirus internetiühendused. Mõõtmist saab läbi viia järgmiste sammude abil:

• Lihtsaim on alla laadida suur fail ja saata see teise otsa. Puuduseks on see, et mõõtmise täpsust pole võimalik määrata.
• Lisaks saate kasutada speedtest.net ressurssi. Teenus võimaldab mõõta serverisse "viiva" Interneti-kanali laiust. Kuid see meetod ei sobi ka terviklikuks mõõtmiseks, teenus edastab serverisse andmeid kogu liini, mitte konkreetse sidekanali kohta. Lisaks puudub mõõdetaval objektil juurdepääs ülemaailmne võrk Internet.
• Optimaalne lahendus mõõtmiseks on Iperfi klient-serveri utiliit. See võimaldab mõõta aega, edastatud andmete hulka. Pärast toimingu lõpetamist esitab programm kasutajale aruande.

Tänu ülaltoodud meetoditele saate hõlpsalt mõõta tõeline kiirus internetiühendused. Kui näidud ei vasta praegustele vajadustele, peate võib-olla kaaluma teenusepakkuja vahetamist.

Ribalaiuse arvutamine

Sideliini läbilaskevõime leidmiseks ja arvutamiseks on vaja kasutada Shannon-Hartley teoreemi. See ütleb: saate teada sidekanali (liini) ribalaiuse, arvutades potentsiaalse ribalaiuse vastastikuse suhte, samuti sideliini ribalaiuse. Läbilaskevõime arvutamise valem on järgmine:

I = Glog 2 (1+A s/A n).

Selles valemis on igal elemendil oma tähendus:

• I- tähistab maksimaalset läbilaskevõimet.
• G- signaali edastamiseks mõeldud ribalaiuse parameeter.
• A s/ A n- müra ja signaali suhe.

Shannon-Hartley teoreem viitab sellele, et välismüra vähendamiseks või signaali tugevuse suurendamiseks on kõige parem kasutada laia andmekaablit.

Signaali edastamise meetodid

Praeguseks on arvutite vahel signaali edastamiseks kolm peamist viisi:

• Raadioedastus.
• Andmeedastus kaabliga.
• Andmeedastus fiiberoptiliste ühenduste kaudu.

Igal neist meetoditest on individuaalsed omadused suhtluskanalid, mida arutatakse allpool.

Raadiokanalite kaudu teabeedastuse eelised hõlmavad järgmist: selliste seadmete mitmekülgsus, paigaldamise ja konfigureerimise lihtsus. Vastuvõtmiseks ja meetodiks kasutatakse reeglina raadiosaatjat. See võib olla arvuti modem või Wi-Fi-adapter.

Selle edastusmeetodi puudused hõlmavad ebastabiilsust ja suhteliselt madal kiirus, suurem sõltuvus raadiotornide saadavusest, samuti kõrge kasutuskulu ( Mobiilne Internet peaaegu kaks korda kallim kui "statsionaarne").

Andmeedastuse eelised kaabli ees on: töökindlus, töö ja hoolduse lihtsus. Teave edastatakse läbi elektrivool. Suhteliselt öeldes liigub teatud pinge all olev vool punktist A punkti B. A muundatakse hiljem teabeks. Juhtmed taluvad suurepäraselt temperatuurimuutusi, painutusi ja mehaanilist pinget. Puuduseks on ebastabiilne kiirus, samuti ühenduse halvenemine vihma või äikese tõttu.

Võib-olla on hetkel kõige arenenum andmeedastustehnoloogia fiiberoptilise kaabli kasutamine. Sidekanalite võrgu sidekanalite kujundamisel kasutatakse miljoneid pisikesi klaastorusid. Ja nende kaudu edastatav signaal on valgusimpulss. Kuna valguse kiirus on mitu korda suurem kui voolu kiirus, on see tehnoloogia võimaldanud kiirendada Interneti-ühendust mitusada korda.

Puudused hõlmavad fiiberoptiliste kaablite haprust. Esiteks ei talu need mehaanilisi vigastusi: katkised torud ei suuda valgussignaali enda kaudu edastada ning äkilised temperatuurimuutused põhjustavad nende pragunemist. Noh, suurenenud kiirgusfoon muudab torud häguseks - selle tõttu võib signaal halveneda. Lisaks on fiiberoptilist kaablit raske parandada, kui see puruneb, nii et peate selle täielikult välja vahetama.

Eelnev viitab sellele, et aja jooksul paranevad sidekanalid ja sidekanalite võrgud, mis toob kaasa andmeedastuskiiruse suurenemise.

Sideliinide keskmine läbilaskevõime

Eelnevast võib järeldada, et sidekanalid on oma omadustelt erinevad, mis mõjutavad info edastamise kiirust. Nagu varem mainitud, võivad sidekanalid olla juhtmega, juhtmevabad ja põhineda fiiberoptiliste kaablite kasutamisel. Viimane andmeedastusvõrkude loomise tüüp on kõige tõhusam. Ja selle sidekanali keskmine ribalaius on 100 Mbps.

Mis on biit? Kuidas bitikiirust mõõdetakse?

Bitikiirus on ühenduse kiiruse mõõt. Arvutatakse bittides, väikseimates teabesalvestusühikutes 1 sekundi jooksul. See oli Interneti “varajase arengu” ajastu suhtluskanalitele omane: sel ajal edastati tekstifaile peamiselt globaalses veebis.

Nüüd on põhimõõtühik 1 bait. See omakorda võrdub 8 bitiga. Algajad kasutajad teevad väga sageli jämedat viga: ajavad kilobitid ja kilobaidid segi. See tekitab hämmingut, kui 512 kbps ribalaiusega kanal ei vasta ootustele ja annab kiiruseks vaid 64 KB/s. Et mitte segadusse sattuda, peate meeles pidama, et kui kiiruse tähistamiseks kasutatakse bitte, tehakse kirje ilma lühenditeta: bitt / s, kbit / s, kbit / s või kbps.

Interneti kiirust mõjutavad tegurid

Interneti lõppkiirus sõltub teatavasti ka sidekanali ribalaiusest. Samuti mõjutavad teabe edastamise kiirust:

• Ühendusmeetodid.

Raadiolained, kaablid ja kiudoptilised kaablid. Nende ühendusviiside omadusi, eeliseid ja puudusi on käsitletud eespool.

• Serveri koormus.

Mida hõivatum server on, seda aeglasemalt ta faile ja signaale vastu võtab või edastab.

• Väline häire.

Kõige tugevamad häired mõjutavad raadiolainete abil loodud ühendust. See on põhjustatud Mobiiltelefonid, raadiovastuvõtjad ja muud raadiovastuvõtjad ja -saatjad.

• Võrguseadmete olek.

Loomulikult mängivad tagamisel olulist rolli ühendusviisid, serverite olek ja häirete olemasolu kiire internet. Isegi kui ülaltoodud näitajad on normaalsed ja Interneti kiirus on väike, on asi peidetud arvuti võrguseadmetes. Kaasaegne võrgukaardid suudab säilitada Interneti-ühenduse kiirusega kuni 100 Mbps. Varem võisid kaardid pakkuda maksimaalset läbilaskevõimet vastavalt 30 ja 50 Mbps.

Kuidas Interneti kiirust suurendada?

Nagu varem mainitud, sõltub sidekanali ribalaius paljudest teguritest: ühendusviisist, serveri jõudlusest, müra ja häirete olemasolust, aga ka võrguseadmete olekust. Ühenduse kiiruse suurendamiseks kodukeskkonnas saate asendada võrguseadmed keerukamate vastu, samuti lülituda teisele ühendusviisile (raadiolainetest kaabel- või fiiberoptikani).

Lõpuks

Kokkuvõtteks tasub öelda, et sidekanali ribalaius ja interneti kiirus ei ole sama asi. Esimese väärtuse arvutamiseks peate kasutama Shannoni-Hartley seadust. Tema sõnul saab edastuskanali laiema vastu vahetades vähendada müra, samuti tõsta signaali tugevust.

Võimalik on ka Interneti-ühenduse kiiruse suurendamine. Kuid see viiakse läbi teenusepakkuja vahetamise, ühendusmeetodi muutmise, võrguseadmete täiustamise, aga ka häireid põhjustavate allikate teabe edastamise ja vastuvõtmise seadmete piiramise kaudu.