Ample de banda del canal d'accés a la xarxa

Amb la distribució omnipresent de les xarxes d' ordinadors, el terme "capacitat de canal" es va fer conegut per tothom. I si l'interès anterior era purament teòric, ara tot és completament diferent. Entendre què s'amaga darrere de les paraules "ample de banda de la xarxa" us permet triar el millor proveïdor disponible (d'ara endavant, LAN i Internet), així com configurar de manera òptima el treball amb la xarxa.

Abans d'aprofundir en la teoria, considerem una situació pràctica, que, per desgràcia, és sovint trobada per usuaris d'Internet que viuen als països post-soviètics. Com vostès saben, quan connecta serveis d'accés a la xarxa, els proveïdors dels seus plans tarifaris indiquen velocitats amb el prefix "abans". Per exemple, "fins a 10 MB / s", "fins a 50 MB / s", etc.

De fet, l' ample de banda del canal i aquesta exempció de responsabilitat estan interrelacionades. Imagineu una situació que en algun moment del temps un subscriptor estigui connectat a la xarxa del proveïdor. Com a regla general, se li dóna un tipus de tarifa completa. Seguint els objectius econòmics, el proveïdor d'empreses segueix reclutant nous subscriptors. Com a resultat, es converteix en una situació natural quan molts usuaris inicien una connexió a la xarxa a la vegada. Un té una tarifa de "fins a 50 Mb", l'altra té una tercera ...

La conseqüència lògica és una disminució de la velocitat que tot seguit es declara (recordem el prefix "abans"). Comença trucades de subscriptors descontents, problemes habituals de comunicació, etc. En resposta, els representants del servei de suport mencionen que l'ample de banda del canal és limitat. Segurament, això és familiar per a molts usuaris. Què parlem i per què baixa la velocitat?

El 1920, un investigador electrònic nord-americà Ralph Hartley i el físic Harry Nyqvist, que tractaven de qüestions de transmissió d'informació en telegrafia, van formular les principals característiques del procés de transferència de dades. Una de les més importants és la relació entre la freqüència de transmissió del senyal i el temps. Així, Hartley va formular la llei, segons la qual la quantitat total de dades transmeses és proporcional a la freqüència de transmissió usada i al temps d'operació. El 1927, Nyqvist va aclarir que el volum transmès es limita al doble del valor de la freqüència utilitzada (que significa transferència sense pèrdua de dades per unitat de temps). Només el 1940, Shannon va resumir els resultats del seu treball, formular la teoria de la transmissió de dades i el concepte de "capacitat del canal de comunicació".

El rang de freqüència utilitzat pel canal per transmetre informació s'anomena "ample de banda". A partir del teorema de Shannon es dedueix que la velocitat màxima es pot aconseguir augmentant la potència del senyal, l' ample de banda i la reducció del soroll parasitari. L'augment de la velocitat mitjançant la modulació del senyal és difícil, ja que a mesura que el pols augmenta, la seva quantitat total disminueix per unitat de temps, i al multiplicar-se disminuint la durada d'una sola descàrrega, augmenta la quantitat de pèrdues en el conductor. En general, l'amplada del pols es calcula mitjançant una fórmula que té en compte la freqüència seleccionada.

Cal assenyalar que l'ample de banda del canal inclou no només un senyal útil, sinó també soroll. Això pot ser interferències electromagnètiques, propietats del conductor, reflexions, procés de Gauss, etc. El receptor detecta el flux total de senyals i filtra el component requerit.

Tornant a l'exemple: quan un gran nombre de subscriptors connectats arriben ràpidament al límit del flux de dades total per a la freqüència de transmissió que utilitza el proveïdor (línia òptica, canal de ràdio, conductor de coure). Per resoldre el problema, cal augmentar la potència del senyal, canviar el mitjà de transmissió i la freqüència (és car perquè requereix actualitzar l'equip) o limitar el flux de dades de cada subscriptor, que es fa.