Максимальная скорость передачи данных через канал

На каналы связи с ограниченной полосой пропускания и наличием шума (термодинамического) значение максимальной скорости определяется следующим выражением:

, где - полоса пропускания канала, S – мощность сигнала, N – мощность шума, - отношение сигнал – шум.

[ ]

Пример. Определим максимальную скорость передачи данных на канале 3000 Гц и = 30 дб.

Вопрос, как передавать информацию с большей скоростью?? После перерыва..:)

Перерыв............................................................................................... Продолжаем работу

Сейчас становится задача (отвлечься) выдавать предложение по каким-то нужным проектам для того, чтобы можно было ИТ совершенствовать государством и, считается, что основные идеи рождаются в возрасте, когда человек учится в университете и 5 лет после этого. Потом уже теряется гибкость мышления и идею рождаются не так здорово. Предлагайте идеи, есть указ президента, что руководство ВУЗа может создавать предприятия по реализации проектов. Можно найти заказчика, который будет платить зарплату. Здесь иное, работаете бесплатно, на инициативном порядке, потом предлагая готовый проект. Правительство будет выкупать продукцию, чтобы поддерживать молодых ученых, чтобы те могли спокойно работать. Сложность ситуации в том, что чисто задач программистских практически нет. Все эти ниши уже заняты или закрыты. Возникают стыки программистских и железячных разделов. Вопросы программирования контроллеров, низкого программирования очень важны сейчас. Железо надо понимать.

К сожалению, быть специалистом по ИТ вам и мне очень тяжело. Вы должны быть на уровне, на волне. Нужно всегда заниматься, читать, смотреть и рассматривать вопросы.

Модемы

Последовательность прямоугольных импульсов (биты), которые необходимо передать в линию связи, имеют широкий спектр частот (для восстановления нужны гармоники с большими номерами). Поэтому, передавать прямоугольные импульсы с большой скоростью по линиям связи с ограниченной полосой пропускания на большие расстояния невозможно. Их можно передавать на малые расстояния с низкой скоростью. Задача: как передать в линию связи прямоугольные импульсы (биты) с максимально большой скоростью. В качестве метода решения этой задачи: амплитудная модуляция, частотная модуляция, фазовая модуляция. Т.е. Идея: цифровые сигналы прямоугольной формы преобразуются в аналоговые сигналы, которые можно передавать с большой скоростью по линиям связи.

Амплитудная модуляция — используются 2 различные амплитуды сигнала (1- высокий, 0 — низкий уровень), частотная (1 — одна частота передачи, 0 — другая частота передачи ), фазовая модуляции (1- сдвиг фазы гармонического сигнала, 0 — другой сдвиг фазы гармонического сигнала).

Устройство, преобразующее поток цифровых импульсов (битов) в выходной аналоговый сигнал называется модемом. Следует отметить, что один передаваемый аналоговый символ может состоять из нескольких цифровых импульсов (бит). Под передаваемым символом понимают отсчет, в котором передается информация от цифровой последовательности. Кол-во передаваемых битов в единицу времени, скорость передачи измеряется в битах \ с. Кол-во передаваемых отчетов (символом) измеряется в бодах. Скорость передачи бит \ с не равняется скорости передачи в бодах. За 1 бод передается 1 символ.

Пример:

1. Символ состоит из 4 состояний с амплитудой 0.1, 0.25, 0.5, 0.75 В (вольт).

Тогда можно считать комбинацию битов 0 — 0.1 В, 01 — 0.25В, 10 — 0.5В, 11 — 0.75В. Скорость бодов = 2*скорость битов.

1. Символ состоит из 4 состояний: амплитуда (0.1, 0.25, 0.5, 0.75) и фаза (90,120,150,180). Тогда 00 00 — 0.1В+90град, 00 01 -... 11 11 — 0.75В + 180 граф.

Скорость в бодах = 4 * скорость битов.

Модели используют комбинированные методы компоновки битов в 1 бод (отчет).

Например:

квадратурная фазовая модуляция (QPSK) — комбинируется фаза и амплитуда.

Квадратурная амплитудная модуляция QAM (Quadrature Amplitude Modulation).

В QAM64 в один символ вписывается 6 бит.

Диаграммы, показывающие комбинации амплитуда и фаза — амплитудно-фазовые диаграммы (диаграммы созвездий). У каждого высокоскоростного модема есть своя диаграмма созвездий. Модемы могут функционировать друг с другом с одними и теми же диаграммами. Необходимо отметить, что есть модемы, которые могут эмулировать любую диаграмму.

Пример. 16 состояний = 8 амплитуда + 8 фаза

На практике реально используется:

QAM16: =2400, =9600

QAM64: =2400, =19200

У каждой скорости модема есть своя диаграмма.

Чем больше точек на диаграмме — больше вероятность ошибки. Для этого разработаны методы коррекции ошибок. В состав каждого отчета включают биты коррекции.

Протокол V32 имеет 32 точки на диаграмме для передачи 4 бит \ отчет и 1 контрольный бит над линией 2400 бод что позволяет достич скорости передачи сигнала 4*2400 = 9600 бит \ с.

Протокол V32 biz - 6 битов на отчет + 1 контрольный разряд. Скорость 2400 бод, скорость информационная 14 400 бит \ с.

Протокол V34 — 12 символов \ отчет. Скорость 28 800 бит \ с.

Протокол V34 biz — 14 символов \ отчет. Скорость 33 600 бит \ с.

Для дальнейшего повышения скорости передачи используется методы сжатия.

Модемы передают данные в 3 режимах: симплексный (1 направ), полудуплексный (в двух направлениях по 1 линии связи), дуплексный (2 направления одновременно по 1 линии связи).

Наконец стандарт V90 передает исходящий со скоростью 33.6 кБит \ с, входящий принимает 56 кБит \ с. Возможно так же использование на входящем и исходящем канале диаграммы разные (поэтому и скорость разная). V92 — скорость 48 кбит \ с.

Следует отметить, все модемы прослушивают линию и определяют ее качество. Если качество линии невысокое — снижают скорость.

Дата добавления: 2015-07-11