Trăim într-o eră a tehnologiilor digitale în dezvoltare rapidă. Realitatea modernă Este greu de imaginat fără computere personale, laptopuri, tablete, smartphone-uri și altele gadgeturi electronice, care nu funcționează izolat unele de altele, ci sunt combinate în retea localași conectat la retea globala

O caracteristică importantă a tuturor acestor dispozitive este debitul adaptor de rețea, care determină rata de transfer de date într-o rețea locală sau globală. În plus, caracteristicile de viteză ale canalului de transmitere a informațiilor sunt importante. ÎN dispozitive electronice a noii generații, nu numai lectura este posibilă informații text fără blocări și blocări, dar și redare confortabilă fisiere multimedia(imagini și fotografii în rezoluție înaltă, muzică, videoclipuri, jocuri online).

Cum se măsoară viteza de transfer de date?

Pentru a determina acest parametru, trebuie să cunoașteți timpul în care datele au fost transmise și cantitatea de informații transmise. În timp, totul devine clar, dar care este cantitatea de informații și cum poate fi măsurată?

În toate dispozitivele electronice, care sunt în esență computere, stocate, procesate și informatiile transmise codificat în sistem binar zerouri (fără semnal) și unu (există un semnal). Un zero sau unul unu este un bit, 8 biți sunt un octet, 1024 de octeți (de la doi până la a zecea putere) sunt un kilobyte, 1024 de kilobytes sunt un megabyte. Urmează gigabytes, terabytes și unități de măsură mai mari. Aceste unități sunt de obicei folosite pentru a determina cantitatea de informații stocate și procesate pe orice dispozitiv anume.

Cantitatea de informații transmise de la un dispozitiv la altul este măsurată în kilobiți, megabiți, gigabiți. Un kilobit este o mie de biți (1000/8 octeți), un megabit este o mie de kilobiți (1000/8 megaocteți) și așa mai departe. Viteza cu care sunt transmise datele este de obicei indicată în cantitatea de informații care trec într-o secundă (kilobiți pe secundă, megabiți pe secundă, gigabiți pe secundă).

Viteza de transfer de date a liniei telefonice

În prezent, pentru a se conecta la rețeaua globală printr-o linie telefonică, care a fost inițial singurul canal de conectare la Internet, modemurile sunt folosite în mod predominant Tehnologia ADSL. Este capabil să transforme liniile telefonice analogice în medii de transmisie de date de mare viteză. Conexiunea la Internet atinge o viteză de 6 megabiți pe secundă, iar viteza maximă de transfer de date pe o linie telefonică folosind tehnologii antice nu a depășit 30 de kilobiți pe secundă.

Viteza de transfer de date în rețelele mobile

Standardele 2g, 3g și 4g sunt utilizate în rețelele mobile.

2g a înlocuit 1g din cauza necesității de tranziție semnal analogic la digital la începutul anilor 90. Pe telefoanele mobile care acceptau 2g, a devenit posibilă trimiterea informatii grafice. Viteza maxima Transferul de date 2g a depășit 14 kilobiți pe secundă. Datorită apariţiei internet mobil a fost creată și o rețea de 2,5 g.

În 2002, a treia generație de rețea a fost dezvoltată în Japonia, dar producția de masă telefoane mobile cu suportul 3g a început mult mai târziu. Viteza maximă de transfer de date peste 3g a crescut cu ordine de mărime și a ajuns la 2 megabiți pe secundă.

Titularii cele mai recente smartphone-uri au posibilitatea de a profita de toate beneficiile rețelei 4g. Îmbunătățirea sa este încă în curs de desfășurare. Acesta va permite oamenilor care locuiesc în așezări mici să acceseze liber internetul și să-l facă în mod semnificativ mai profitabil decât conexiunea cu dispozitive staționare. Viteza maximă de transfer de date de 4g este pur și simplu enormă - 1 gigabit pe secundă.

Rețelele LTE aparțin aceleiași generații ca și 4g. lte standard este primul, cel mai mult versiunea timpurie 4g. În consecință, rata maximă de transfer de date în lte este semnificativ mai mică și este de 150 megabiți pe secundă.

Rata de date prin fibra optica

Transmiterea de informații prin cablu de fibră optică este de departe cea mai rapidă din lume. rețele de calculatoare. În 2014, în Danemarca, oamenii de știință au atins o rată maximă de transfer de date prin fibră optică de 43 de terabiți pe secundă.

Câteva luni mai târziu, oamenii de știință din SUA și Țările de Jos au demonstrat o viteză de 255 de terabiți pe secundă. Amploarea este colosală, dar aceasta este departe de limită. În 2020, este planificat să ajungă la 1000 de terabiți pe secundă. Viteza de transfer de date prin fibra optică este practic nelimitată.

Viteza de descărcare Wi-Fi

Wifi marcă comercială, care desemnează rețele de calculatoare fără fir interconectate Standardul IEEE 802.11, în care informațiile sunt transmise prin canale radio. Viteza maximă teoretică de transfer date wifi este de 300 de megabiți pe secundă, dar în realitate cele mai bune modele Pentru routere nu depășește 100 de megabiți pe secundă.

Avantajele Wi-Fi sunt capacitatea conexiune fără fir acces la Internet folosind un singur router pentru mai multe dispozitive simultan și un nivel scăzut de emisie radio, care este cu un ordin de mărime mai mic decât cel al telefoanelor mobile la momentul utilizării acestora.

Sub termenul „ informaţii” înțelege diferitele informații care ajung la destinatar. Următoarea definiție a informațiilor se găsește cel mai adesea în literatură: informaţii– este vorba de informații care fac obiectul transmiterii, distribuției, transformării, stocării sau utilizării directe.

Acestea pot fi informații despre rezultatele măsurătorilor, observațiile unui obiect etc. Pe viitor ne vor interesa doar chestiunile legate de informația ca obiect de transfer. Un mesaj este o formă de prezentare a informațiilor. Aceleași informații pot fi prezentate și în diverse forme . De exemplu, informațiile despre ora sosirii prietenului tău pot fi transmise prin telefon sau sub formă de telegramă.În primul caz, avem de-a face cu informații prezentate într-o formă continuă (mesaj continuu). În al doilea caz - cu informațiile prezentate în formă discretă (mesaj discret). La transmiterea de informații prin telegraf, informația este conținută în literele care alcătuiesc cuvintele și cifrele. Evident, într-o perioadă finită de timp, numărul de litere sau numere este finit. Aceasta este caracteristica distinctivă a unui mesaj discret sau de numărare. În același timp, numărul de valori posibile diferite presiunea sonoră , măsurat în timpul unei conversații, chiar și pe o perioadă finită de timp va fi infinit. În modern sisteme digitale comunicare telefonică sunt transmise pe canalul de comunicare

combinații de coduri , purtând informații despre eșantioanele semnalului analog cuantizat. În consecință, un astfel de semnal telefonic cuantificat aparține clasei discrete și, prin urmare, vom lua în considerare în continuare doar problemele de transmitere a mesajelor discrete. În cazul comunicării telefonice, un mesaj va fi înțeles ca o anumită succesiune de mostre ale unui semnal analog cuantizat, transmise într-un canal de comunicație sub forma unei secvențe de combinații de coduri. Printre principalele caracteristicile informatiei mesajele se referă la cantitatea de informații din

Cantitatea de informații dintr-un mesaj (simbol) este determinată în biți - unități de măsură ale cantității de informații. Cu cât este mai mică probabilitatea ca un anumit mesaj să apară, cu atât Mai mult Extragem informații atunci când le primim.

Dacă în memoria sursă există două mesaje independente (a 1 și a 2) și primul dintre ele este emis cu probabilitate =1, atunci mesajul a 1 nu conține informații, deoarece este cunoscut în prealabil de destinatar.

.

S-a propus să se determine cantitatea de informații per mesaj a i prin expresie CU

. (2.1)

Cantitatea medie de informație H(A) care cade pe un mesaj care vine de la o sursă fără memorie se obține prin aplicarea operației de mediere pe întregul volum al alfabetului:

Expresia (2.1) este cunoscută ca formula lui Shannon pentru entropia unei surse de mesaje discrete.

Entropia este o măsură a incertitudinii în comportamentul sursei de mesaje discrete.

Entropia este egală cu zero dacă, cu probabilitatea unu, sursa emite întotdeauna același mesaj (în acest caz, nu există incertitudine în comportamentul sursei mesajului). Entropia este maximă dacă simbolurile sursă apar independent și cu probabilitate egală. Să determinăm entropia sursei mesajului dacă K = 2 și .< 1 бит/сообщ. Таким образом, один бит – максимальное среднее количество информации, которое переносит один символ источника дискретных сообщений в том случае, когда алфавит источника включает два независимых символа.

Apoi

Prin urmare, 1 bit este cantitatea de informații care este transportată de un simbol al sursei de mesaje discrete în cazul în care alfabetul sursă constă din două simboluri la fel de probabile.

Dacă în exemplul anterior luăm

, apoi H(A)

Cantitatea medie de informație produsă de o sursă pe unitatea de timp se numește productivitate sursă

(bit/s). (2,2) unde T este timpul mediu alocat pentru transmiterea unui simbol (mesaj). Pentru a determina numărul de elemente individuale transmise pe secundă, a fost introdus conceptul de viteză de modulație (telegrafie):

V=1/t (Baud)

Pentru canalele de transmisie a mesajelor discrete se introduce o caracteristică similară - rata de transmitere a informațiilor pe canalul R (bit/s). Este determinată de numărul de biți transmiși pe secundă. Maxim

sens posibil

Viteza de transmitere a informațiilor pe un canal se numește capacitatea canalului:

unde 2D F este lățimea de bandă a canalului,

Sistemul de telecomunicații asigură livrarea unui semnal dintr-un punct din spațiu în altul cu indicatori de calitate specificați. Schema de transmitere a mesajelor, care include convertoare mesaj-semnal-mesaj, este prezentată în Fig. 2.2.

Întrebări de securitate

1. Definiți conceptele „informație” și „mesaj”.
2. Cum se măsoară cantitatea de informații?
3. Determinați entropia sursei producând simboluri independente a 1 și a 2 dacă p(a 1) = 0,3. Comparați valoarea obținută cu opțiunea când p(a 1) = p(a 2) = 0,5.

Referințe

1. Koch R., Yanovsky G. Evoluție și convergență în telecomunicații. – M.: Radio și Comunicații, 2001. – 280 p.
2. Concept pentru dezvoltarea pieței serviciilor de telecomunicații Federația Rusă. „SvyazInform”, 2001, nr. 10. p. 9-32.

Cuvinte cheie:

· viteza de transfer de date

biți pe secundă

Rata de transfer de date - cea mai importantă caracteristică linii de comunicare. După ce ați studiat acest paragraf, veți învăța cum să rezolvați problemele legate de transmiterea datelor printr-o rețea.

Unități de măsură

Să ne amintim în ce unități se măsoară viteza în situații deja familiare nouă. Pentru o mașină, viteza este distanța parcursă pe unitatea de timp; viteza se măsoară în kilometri pe oră sau în metri pe secundă. În problemele de pompare a lichidului, viteza se măsoară în litri pe minut (sau pe secundă, pe oră).

Nu este surprinzător că în problemele de transmisie a datelor ne vom referi la cantitatea de date transmisă prin rețea pe unitatea de timp (cel mai adesea pe secundă) ca viteză.

Cantitatea de date poate fi măsurată în orice unitate de cantitate de informație: biți, octeți, KB, etc. Dar, în practică, viteza de transfer de date se măsoară cel mai adesea în biți pe secundă (bps).

În rețelele de mare viteză, rata de schimb de date poate fi de milioane și miliarde de biți pe secundă, astfel încât sunt utilizate mai multe unități: 1 kbit/s (kilobiți pe secundă), 1 Mbit/s (megabiți pe secundă) și 1 Gbit/s (gigabiți pe secundă).

Rețineți că aici prefixele „kilo-”, „mega-” și „giga-” denotă (ca și în Sistemul Internațional de Unități SI) o creștere de exact o mie, un milion și un miliard de ori. Amintiți-vă că în unitățile de măsură tradiționale cantitatea de informații„kilo-” înseamnă o creștere de 1024 ori, „mega-” - 1024 2 și „giga-” - 1024 3.

Sarcini

Să fie rata de transfer de date pe o anumită rețea v bps Aceasta înseamnă că într-o secundă se transmite v biți, și pentru t secunde - v×t biți

Problema 1. Rata de transfer de date pe linia de comunicație este de 80 biți/s. Câți octeți vor fi transferați în 5 minute?

Soluţie. După cum știți, cantitatea de informații este calculată prin formulă eu = v×t. ÎN în acest caz, v= 80 bps și t= 5 min. Dar viteza este dată în biți în doilea, iar timpul a sosit minute, deci pentru a obține răspunsul corect, trebuie să convertiți minutele în secunde:

t= 5 × 60 = 300 s

și abia apoi efectuați înmulțirea. Mai întâi obținem cantitatea de informații în biți:

eu= 80 bps × 300 s = 24000 biți

Apoi îl convertim în octeți:

eu= 24000: 8 octeți = 3000 octeți

Răspuns: 3000 de octeți.

Problema 2. Rata de transfer de date pe linia de comunicație este de 100 biți/s. Câte secunde va dura pentru a transfera un fișier de 125 de octeți?

Soluţie. Cunoaștem rata de transfer de date ( v= 100 biți/s) și cantitatea de informații ( eu= 125 octeți). Din formula eu = v×t primim

t= eu: v.

Dar viteza este setată la biți pe secundă și cantitatea de informații – în octeți. Prin urmare, pentru a „potrivi” unitățile de măsură, trebuie mai întâi să convertiți cantitatea de informații în biți (sau viteza în octeți pe secundă!):

eu= 125 × 8 biți = 1000 biți.

Acum găsim timpul de transmisie:

t= 1000 : 100 = 10 s .

Răspuns: 10 secunde.

Problema 3. Care este rata medie de transfer de date (în biți pe secundă) dacă un fișier de 200 de octeți a fost transferat în 16 secunde?

Soluţie. Știm cantitatea de informații ( eu= 200 de octeți) și timpul de transfer al datelor ( t= 16 s). Din formula eu = v×t primim

v= eu: t.

Dar dimensiunea fișierului este setată la octeți, iar viteza de transmisie trebuie obținută în biți pe secundă. Prin urmare, mai întâi convertim cantitatea de informații în biți:

eu= 200 × 8 biți = 1600 biți.

Acum găsim viteza medie

v= 1600 : 16 = 100 bps .

Vă rugăm să rețineți că vorbim despre viteza medie de transfer, deoarece se poate modifica în timpul schimbului de date.

Răspuns: 100 bps.

1. În ce unități se măsoară viteza de transfer de date în rețelele de calculatoare?

2. Ce înseamnă prefixele „kilo-”, „mega-” și „giga-” în unitățile de viteză de transfer de date? De ce credeți că aceste prefixe nu sunt aceleași ca în unitățile de măsurare a cantității de informații?

3. Ce formulă este folosită pentru a rezolva problemele legate de viteza de transfer de date?

4. Care crezi că este motivul principal greșeli în rezolvarea unor astfel de probleme?

1. Câți octeți de informații vor fi transmisi în 24 de secunde pe o linie de comunicație cu o viteză de 1500 de biți pe secundă?

2. Câți octeți de informații vor fi transmisi în 15 secunde pe o linie de comunicație la o viteză de 9600 bps?

3. Câți octeți de informații sunt transmisi în 16 secunde printr-o linie de comunicație cu o viteză de 256.000 biți pe secundă?

4. Câte secunde va dura pentru a transfera un fișier de 5 KB pe o legătură de 1024 bps?

5. Câte secunde va dura pentru a transfera un fișier de 800 de octeți pe o legătură de 200 bps?

6. Câte secunde va dura pentru a transfera un fișier de 256 KB pe o linie de comunicație la 64 de octeți pe secundă?

7. O carte care conține 400 de pagini de text (fiecare pagină conține 30 de rânduri a câte 60 de caractere fiecare), codificată în codificare pe 8 biți. Câte secunde va dura pentru a transmite această carte pe o linie de comunicație cu o viteză de 5 kbit/s?

8. Câți biți pe secundă sunt transmisi printr-o linie de comunicație dacă un fișier de 400 de octeți a fost transmis în 5 s?

9. Câți biți pe secundă se transmit pe o linie de comunicație dacă un fișier de 2 KB a fost transferat în 8 s?

10. Câți octeți pe secundă sunt transferați pe o linie de comunicație dacă un fișier de 100 KB a fost transferat în 16 s?

Unitățile utilizate pentru măsurarea ratelor de transfer de date sunt

prefixe zecimale : 1 kbit/s = 1.000 biți/s 1 Mbit/s = 1.000.000 biți/s 1 Gbit/s = 1.000.000.000 biți/s Desigur, în loc de 0 și 1, puteți folosi oricare două caractere. Cuvânt englezesc pic

este o abreviere a expresiei cifră binară, „cifră binară”.

prefixe zecimale Există un alt tip de limbă, care include chineza, coreeană și japoneză. Ei folosesc hieroglife , fiecare dintre acestea denotă un cuvânt sau un concept separat. pixel

este o abreviere pentru element de imagine, element al imaginii. Lățimea de bandă Canal de internet sau, mai simplu spus, reprezintă număr maxim

datele primite

computer personal

sau transmis în Rețea pentru o anumită unitate de timp.

Cel mai adesea puteți găsi o măsurare a vitezei de transfer de date în kilobiți/secundă (Kbps; Kbps) sau în megabiți (Mb/s; Mbps). Dimensiunile fișierelor sunt de obicei specificate întotdeauna în octeți, KB, MB și GB.

1. Deoarece 1 octet este de 8 biți, în practică, acest lucru va însemna că, dacă viteza conexiunii dvs. la Internet este de 100 Mbps, atunci computerul poate primi sau transmite nu mai mult de 12,5 Mb de informații pe secundă (100/8 = 12,5). mai simplu se poate explica in acest fel, daca vrei sa descarci un videoclip al carui volum este de 1,5 Gb, atunci iti va lua doar 2 minute. Desigur, calculele de mai sus au fost făcute în condiții ideale de laborator. De exemplu, realitatea poate fi complet diferită: Aici vedem trei numere: Ping – acest număr înseamnă timpul necesar pentru a transmite Pachete de rețea
2. . Cu cât valoarea acestui număr este mai mică, cu atât
3. calitate mai bună Conexiune la internet (de preferință valoarea ar trebui să fie mai mică de 100 ms). primind date, furnizorii sunt de obicei tăcuți în această privință (deși, de fapt, viteza mare de ieșire este rareori necesară).

Ce determină viteza unei conexiuni la Internet?

• Viteza conexiunii la Internet depinde de planul tarifar stabilit de furnizor.
• Viteza este afectată și de tehnologia canalului de transmitere a informațiilor și de încărcarea rețelei de către alți utilizatori. Dacă capacitatea generală a canalului este limitată, atunci cu cât sunt mai mulți utilizatori pe internet și cu cât descarcă mai multe informații, cu atât viteza scade, deoarece rămâne mai puțin „spațiu liber”.
• Există, de asemenea, o dependență de care accesați. De exemplu, dacă în momentul încărcării serverul poate furniza date utilizatorului cu o viteză mai mică de 10 Mbit/sec, atunci chiar dacă aveți o conexiune maximă plan tarifar, nu vei realiza mai mult.

Factori care afectează și viteza internetului:

• Când verificați, viteza serverului pe care îl accesați.
• Setări și Viteza Wi-Fi router, dacă sunteți conectat la rețeaua locală prin intermediul acestuia.
• În momentul scanării, toate programele și aplicațiile rulează pe computer.
• Firewall-uri și antivirusuri care rulează în fundal.
• Setările dvs sistem de operareși computerul în sine.

Cum să crești viteza internetului

Dacă există programe malware sau software nedorit pe computerul dvs., atunci acest lucru poate afecta viteza conexiunii dvs. la Internet. troieni, viruși, viermi etc. care au intrat în computer pot lua o parte din lățimea de bandă a canalului pentru nevoile lor. Pentru a le neutraliza, trebuie să utilizați aplicații antivirus.

Dacă utilizați Wi-Fi, nu este protejat prin parolă, apoi alți utilizatori care nu se opun utilizării traficului gratuit se conectează de obicei la acesta. Asigurați-vă că setați o parolă pentru a vă conecta la Wi-Fi.

Programele de rulare în paralel reduc, de asemenea, viteza. De exemplu, manageri de descărcare simultană, mesagerie pe internet, actualizare automată sistemul de operare duce la o creștere a încărcării procesorului și, prin urmare, viteza conexiunii la Internet scade.

Aceste acțiuni, în unele cazuri, ajuta la creșterea vitezei de internet:

Dacă aveți o conexiune mare la Internet, dar viteza lasă de dorit, măriți lățimea de bandă a portului. Acest lucru este destul de ușor de făcut. Accesați „Panou de control”, apoi „Sistem” și secțiunea „Hardware”, apoi faceți clic pe „Manager dispozitive”. Găsiți „Porturi (COM sau LPT)”, apoi extindeți-le conținutul și căutați „Port serial (COM 1)”.

După aceea dai clic clic dreapta mouse-ul și deschideți „Proprietăți”. După aceasta, se va deschide o fereastră în care trebuie să accesați coloana „Parametrii portului”. Găsiți parametrul „Viteză” (biți pe secundă) și faceți clic pe numărul 115200 – apoi OK! Felicitări! Acum ai viteza de transfer port a crescut. Deoarece viteza implicită este setată la 9600 bps.

Pentru a crește viteza, puteți încerca și să dezactivați programatorul Pachete QoS: Rulați utilitarul gpedit.msc (Start - Run sau Search - gpedit.msc). Următorul: Configurație computer - Șabloane administrative - Rețea - Programator de pachete QoS - Limitați lățimea de bandă rezervată - Activare - setat la 0%. Faceți clic pe „Aplicați” și reporniți computerul.

Crezi că conexiunea ta la internet în bandă largă este rapidă? Fii atent, după ce ai citit acest articol, atitudinea ta față de cuvântul „rapid” în legătură cu transferul de date se poate schimba foarte mult. Imaginați-vă volumul dvs hard disk pe computer și decideți ce viteză de umplere este rapidă - 1 Gbit/s sau poate 100 Gbit/s, apoi discul de 1 terabyte va fi umplut în 10 secunde? Dacă Cartea Recordurilor Guinness a stabilit recorduri pentru viteza de transfer de informații, atunci ar trebui să proceseze toate experimentele prezentate mai jos.

La sfârșitul secolului XX, adică încă relativ recent, vitezele în canalele de comunicație trunchi nu depășeau zeci de Gbit/s. În același timp, utilizatorii de Internet care folosesc linii telefonice iar modemurile se bucurau de viteze de zeci de kilobiți pe secundă. Internetul era pe carduri, iar prețurile pentru serviciu erau destul de mari - tarifele erau, de regulă, cotate în USD. Câteodată era nevoie chiar de câteva ore pentru a încărca o fotografie și, așa cum a remarcat cu exactitate un utilizator de internet din acea vreme: „Era internetul când puteai să te uiți doar la câteva femei pe internet într-o singură noapte.” Această viteză de transfer de date este mică? Pot fi. Cu toate acestea, merită să ne amintim că totul în lume este relativ. De exemplu, dacă ar fi acum 1839, atunci cea mai lungă linie de telegrafie optică din lume de la Sankt Petersburg la Varșovia ar reprezenta pentru noi o oarecare aparență de internet. Lungimea acestei linii de comunicație pentru secolul al XIX-lea pare pur și simplu exorbitantă - 1200 km, este formată din 150 de turnuri de tranzit de releu. Orice cetățean poate folosi această linie și poate trimite o telegramă „optică”. Viteza este „colosală” - 45 de caractere pe o distanță de 1200 km pot fi transmise în doar 22 de minute, fără cai putere serviciul postal Nici nu am fost aproape aici!

Să revenim la secolul 21 și să vedem ce avem astăzi în comparație cu vremurile descrise mai sus. Tarife minime de la furnizorii majori internet prin cablu nu se mai calculează în unități, ci în câteva zeci de Mbit/s; Nu mai dorim să urmărim videoclipuri cu o rezoluție mai mică de 480pi, nu mai suntem mulțumiți de această calitate a imaginii.

Să vedem viteza medie a internetului în diferite țări pace. Rezultatele prezentate sunt compilate de furnizorul CDN Akamai Technologies. După cum puteți vedea, chiar și în Republica Paraguay, deja în 2015, viteza medie de conectare în țară a depășit 1,5 Mbit/s (apropo, Paraguay are un domeniu care este aproape de noi, rușii, în ceea ce privește transliterarea - *. py).

Astăzi, viteza medie a conexiunilor la Internet din lume este 6,3 Mbit/s. Cea mai mare viteză medie se observă în Coreea de Sud 28,6 Mbit/s, pe locul doi se află Norvegia -23,5 Mbit/s, pe locul trei se află Suedia - 22,5 Mbit/s. Mai jos este un grafic care arată viteza medie de internet pentru țările lider în acest indicator la începutul anului 2017.

Cronologia recordurilor mondiale pentru viteze de transfer de date

Întrucât astăzi campionul incontestabil în domeniul și viteza de transmisie sunt sistemele de transmisie prin fibră optică, accentul va fi pus pe acestea.

Cu ce ​​viteză a început totul? După numeroase studii între 1975 și 1980. A apărut primul sistem comercial de fibră optică, care funcționează cu radiație la o lungime de undă de 0,8 μm folosind un laser semiconductor pe bază de arseniură de galiu.

Pe 22 aprilie 1977, în Long Beach, California, General Telephone and Electronics a folosit pentru prima dată o legătură optică pentru a transmite traficul telefonic la viteză mare. 6 Mbit/s. La această viteză, este posibilă organizarea transmisiei simultane a până la 94 de canale telefonice digitale simple.

Viteza maximă a sistemelor de transmisie optică în unitățile de cercetare experimentală din această perioadă a fost atinsă 45 Mbit/s, distanta maxima intre regeneratoare - 10 km.

La începutul anilor 1980, transferul semnal luminos a avut loc în fibre multimodale deja la o lungime de undă de 1,3 μm folosind lasere InGaAsP. Rata maximă de transfer a fost limitată la 100 Mbit/s din cauza dispersiei.

La utilizarea fibrelor optice monomod în 1981, testele de laborator au atins o viteză de transmisie record pentru acea perioadă. 2 Gbit/s la distanta 44 km.

Introducerea comercială a unor astfel de sisteme în 1987 a oferit viteze de până la 1,7 Gbps cu lungimea traseului 50 km.

După cum puteți vedea, merită să evaluați înregistrarea unui sistem de comunicații nu numai după viteza de transmisie, ci este și extrem de important la ce distanță acest sistem este capabil să ofere viteza dată. Prin urmare, pentru a caracteriza sistemele de comunicații, ele folosesc de obicei produsul dintre capacitatea totală a sistemului B [bit/s] și intervalul său L [km].

În 2001, folosind tehnologia de multiplexare a diviziunii în lungime de undă, viteza de transmisie a fost atinsă 10,92 Tbps(273 de canale optice de 40 Gbit/s), dar raza de transmisie a fost limitată la 117 km(B∙L = 1278 Tbit/s∙km).

În același an, a fost efectuat un experiment de organizare a 300 de canale cu o viteză de 11,6 Gbit/s fiecare (lățime de bandă totală 3,48 Tbit/s), lungimea liniei sa terminat 7380 km(B∙L = 25.680 Tbit/s∙km).

În 2002, a fost construită o linie optică intercontinentală cu o lungime de 250.000 km cu capacitate comună 2,56 Tbps(64 de canale WDM de 10 Gbit/s, cablu transatlantic conținea 4 perechi de fibre).

Acum puteți transmite 3 milioane simultan folosind o singură fibră optică! semnale telefonice sau 90.000 de semnale de televiziune.

În 2006, Nippon Telegraph and Telephone Corporation a organizat o rată de transfer de 14 trilioane de biți pe secundă ( 14 Tbit/s) o fibră optică pe lungime de linie 160 km(B∙L = 2240 Tbit/s∙km).

În acest experiment, ei au demonstrat public transmiterea a 140 de filme digitale HD într-o secundă. Valoarea de 14 Tbit/s a apărut ca urmare a combinării a 140 de canale de 111 Gbit/s fiecare. S-a folosit multiplexarea cu diviziunea în lungime de undă, precum și multiplexarea prin polarizare.

În 2009, Bell Labs a atins B∙L = 100 peta biți pe secundă ori kilometru, rupând astfel bariera de 100.000 Tbit/s∙km.

Pentru a obține aceste rezultate record, cercetătorii de la Bell Labs din Villarceaux, Franța, au folosit 155 de lasere, fiecare funcționând la o frecvență diferită și transmitând date la o viteză de 100 Gigabiți pe secundă. Transmisia s-a realizat printr-o retea de regeneratoare, distanta medie intre care era de 90 km. Multiplexarea a 155 de canale optice de 100 Gbit/s a asigurat debitul total 15,5 Tbit/s la distanta 7000 km. Pentru a înțelege semnificația acestei viteze, imaginați-vă că datele sunt transferate de la Ekaterinburg la Vladivostok cu o viteză de 400 de DVD-uri pe secundă.

În 2010, NTT Network Innovation Laboratories a atins un record de viteză de transmisie 69,1 terabiți unul pe secundă 240 km fibra optica. Folosind tehnologia de multiplexare prin diviziune în lungime de undă (WDM), au multiplexat 432 de fluxuri (intervalul de frecvență a fost de 25 GHz) cu o viteză de canal de 171 Gbit/s fiecare.

Experimentul a folosit receptoare coerente, amplificatoare cu nivel scăzut autozgomot și cu amplificare în bandă ultra-largă în benzile C și L extinse. În combinație cu modularea QAM-16 și multiplexarea polarizării, a fost posibil să se obțină o valoare a eficienței spectrale de 6,4 bps/Hz.

Graficul de mai jos arată tendința de dezvoltare a sistemelor de comunicații prin fibră optică în cei 35 de ani de la înființare.

Din din acest program apare întrebarea: „ce urmează?” Cum puteți crește viteza și raza de transmisie de câteva ori?

În 2011, NEC a stabilit un record mondial pentru debit, transmițând peste 100 de terabiți de informații pe secundă pe o singură fibră optică. Această cantitate de date transferată într-o secundă este suficientă pentru a viziona filme HD în mod continuu timp de trei luni. Sau echivalează cu transferul conținutului a 250 de discuri Blu-ray cu două fețe pe secundă.

101,7 terabiți au fost transmise la o distanţă într-o secundă 165 de kilometri folosind multiplexarea a 370 de canale optice, fiecare dintre ele având o viteză de 273 Gbit/s.

În același an, Institutul Național de Tehnologia Informației și Comunicațiilor (Tokyo, Japonia) a raportat atingerea unui prag de viteză de transmisie de 100 terabyte prin utilizarea OB-urilor multi-core. În loc să folosească o fibră cu un singur ghid de lumină, așa cum este obișnuit în rețelele comerciale de astăzi, echipa a folosit o fibră cu șapte nuclee. Fiecare dintre ele a transmis cu o viteză de 15,6 Tbit/s, astfel, debitul total atins 109 terabiți pe secundă.

După cum au afirmat cercetătorii atunci, utilizarea fibrelor multi-core este încă un proces destul de complex. Au o atenuare ridicată și sunt esențiale pentru interferența reciprocă, prin urmare sunt sever limitate în domeniul de transmisie. Prima aplicare a unor astfel de sisteme de 100 de terabiți va fi în interiorul unor centre de date gigantice companiile Google, Facebook și Amazon.

În 2011, o echipă de oameni de știință din Germania de la Institutul de Tehnologie Karlsruhe (KIT) fără a utiliza tehnologia xWDM a transmis date printr-o fibră optică la o viteză 26 de terabiți pe secundă la distanță 50 km. Acest lucru este echivalent cu transmiterea a 700 de DVD-uri pe secundă sau a 400 de milioane de semnale telefonice simultan pe un canal.

Au început să apară servicii noi, precum cloud computing, televiziune tridimensională înaltă definițieși aplicații realitate virtuală, care a necesitat din nou o capacitate mare de canal optic fără precedent. Pentru a rezolva această problemă, cercetătorii din Germania au demonstrat utilizarea unei optice conversie rapidă Fourier pentru codificarea și transmiterea fluxurilor de date la o viteză de 26,0 Tbit/s. Pentru o organizație ca asta de mare viteză transmisie, nu a fost folosită doar tehnologia xWDM clasică, ci multiplexarea optică cu ortogonală diviziunea în frecvență canale (OFDM) și, în consecință, decodificarea fluxurilor optice OFDM.

În 2012, corporația japoneză NTT (Nippon Telegraph and Telephone Corporation) și cei trei parteneri ai săi: Fujikura Ltd., Universitatea Hokkaido și Universitatea Tehnică din Danemarca au stabilit un record mondial de lățime de bandă prin transmisie 1000 terabit (1 Pbit/ Cu) informații pe secundă pe o fibră optică pe distanță 52.4 km. Transferul unui petabit pe secundă este echivalent cu transferul a 5.000 de filme HD de două ore într-o secundă.

Pentru a îmbunătăți semnificativ randamentul sistemelor de comunicații optice, a fost dezvoltată și testată o fibră cu 12 nuclee dispuse într-un model special de tip fagure. În această fibră, datorită designului său special, interferența reciprocă între nucleele adiacente, care este de obicei principala problemă în fibrele convenționale cu mai multe nuclee, este suprimată în mod semnificativ. Ca urmare a utilizării multiplexării de polarizare, tehnologiei xWDM, cuadratura modulația de amplitudine 32-QAM și recepție digitală coerentă, oamenii de știință au crescut cu succes eficiența transmisiei per miez de peste 4 ori, comparativ cu înregistrările anterioare pentru fibrele multi-core.

Debitul a fost de 84,5 terabiți pe secundă pe nucleu (viteza canalului 380 Gbit/s x 222 canale). Debitul total per fibră a fost de 1,01 petabiți pe secundă (12 x 84,5 terabiți).

Tot în 2012, puțin mai târziu, cercetătorii de la laboratorul NEC din Princeton, New Jersey, SUA și Corning Inc. New York Research Center, au demonstrat cu succes rate de transfer de date ultra-înalte la 1,05 petabiți pe secundă. Datele au fost transmise folosind o fibră multi-core, care a constat din 12 nuclee monomode și 2 nuclee cu câteva moduri.

Această fibră a fost dezvoltată de cercetătorii Corning. Combinând tehnologiile de separare spectrală și de polarizare cu multiplexarea spațială și MIMO optic și folosind formate de modulare multistrat, cercetătorii au obținut un debit total de 1,05 Pbps, stabilind astfel un nou record mondial pentru cea mai mare viteză de transmisie pe o singură fibră optică.

Vara 2014 grup de lucruîn Danemarca, folosind o nouă fibră propusă de compania japoneză Telekom NTT, a stabilit un nou record - organizarea vitezei folosind o singură sursă laser la 43 Tbit/s. Semnalul de la o sursă laser a fost transmis printr-o fibră cu șapte nuclee.

Echipa de la Universitatea Tehnică din Danemarca, împreună cu NTT și Fujikura, a atins anterior cea mai mare rată de transfer de date din lume, de 1 petabit pe secundă. Cu toate acestea, pe atunci erau folosite sute de lasere. Acum, recordul de 43 Tbit/s a fost atins folosind un singur transmițător laser, ceea ce face ca sistemul de transmisie să fie mai eficient din punct de vedere energetic.

După cum am văzut, comunicarea are propriile sale recorduri mondiale interesante. Pentru cei nou în domeniu, este de remarcat faptul că multe dintre cifrele prezentate încă nu se găsesc în mod obișnuit în uz comercial, fiind realizate în laboratoare științifice în configurații experimentale unice. Cu toate acestea, telefonul mobil a fost cândva un prototip.

Pentru a nu supraîncărca mediul de stocare, să oprim fluxul de date curent pentru moment.

De continuat…