Veri aktarımı için ölçü birimi. Maksimum internet hızları nelerdir?

Veri iletim kanallarının kalitesini değerlendirmek için aşağıdaki özellikler kullanılabilir:

iletişim kanalı üzerinden veri aktarım hızı;

iletişim kanalının verimi;

bilgi aktarımının güvenilirliği;

iletişim kanalı güvenilirliği.

Transfer oranı. Baud (modülasyon) ve bilgi hızları (bit hızı) vardır. Bilgi hızı - İngilizce'de bps olarak adlandırılan bir saniyelik bit / s cinsinden iletişim kanalı üzerinden iletilen bit sayısı ile belirlenir.

Baud hızı baud olarak ölçülür. Bu hız birimi, adını telgraf aparatının Fransız mucidi Emilie Baudot - E. Baudot'tan almıştır. Baud, iletim ortamının durumundaki saniyedeki değişiklik sayısıdır (veya birim zamandaki sinyal değişikliği sayısıdır). Hattın bant genişliği tarafından belirlenen baud hızıdır. 2400 baud baud hızı, iletilen sinyalin durumunun saniyede 2400 kez değiştiği anlamına gelir, bu da 2400 Hz frekansa eşdeğerdir.

Bu kavramları açıklamak için, geleneksel telefon iletişim kanalları üzerinden dijital verilerin iletimine dönelim. İlk modemlerde bu iki hız aynıydı. Modern modemler, tek bir durum değişikliğinde birden çok veri bitini kodlar analog sinyal ve bu durumda veri aktarım hızı ile kanal işlem hızının eşleşmediği açıktır. Baud aralığında (bitişik sinyal değişiklikleri arasında) N bit iletilirse, modüle edilmiş taşıyıcı parametresinin (taşıyıcı) değer sayısı 2 N . Örneğin, derecelendirme sayısı 16 ve 1200 baud hızında, bir baud 4 bit/s'ye karşılık gelir ve bilgi oranı 4800 bps olacak, yani bit/saniye hızı, baud hızından daha yüksektir. Özellikle 2400 ve 1200 bps modemler 600 baud, 9600 ve 14400 bps modemler ise 2400 baud iletir.

Analog telefon şebekelerinde veri hızı, bağlantıya dahil olan her iki modem tarafından desteklenen protokol tipine göre belirlenir. Böylece modern modemler, 33600 bps'ye kadar hızlarda V.34+ protokollerini veya 56 Kbps'ye kadar V.90 asimetrik veri alışverişi protokollerini kullanarak çalışır.

V.34+ standardı, neredeyse her kalitede telefon hattında çalışmanıza olanak tanır. Modemlerin ilk bağlantısı, en kötü hatlarda çalışmanıza olanak tanıyan minimum 300 bps hızında asenkron bir arayüz üzerinden gerçekleşir. Hattı test ettikten sonra, daha sonra hattın kalitesindeki değişikliklere uyum sağlayarak bağlantıyı kesmeden dinamik olarak değiştirilebilen ana iletim parametreleri seçilir (taşıyıcı frekansı 1.6-2.0 kHz, modülasyon yöntemi, senkron moda geçiş).

V.90 protokolü, Uluslararası Telekomünikasyon Birliği (ITU) tarafından Şubat 1998'de benimsenmiştir. Bu standarda göre, kullanıcının sahasında kurulan modemler, ağ sağlayıcısından (gelen akış - Aşağı akış) 56 Kbps hızında veri alabilir. ve 33,6 Kbps'ye kadar hızlarda gönder (giden akış - Yukarı akış). Bu, dijital kanala bağlı ağ düğümündeki verilerin yalnızca dijital olarak kodlanması ve her zaman örnekleme ve niceleme gürültüsüne neden olan analogdan dijitale dönüştürme olmaması nedeniyle elde edilir. Kullanıcı tarafında, "son analog mil" nedeniyle, hem dijitalden analoga (modemde) hem de analogdan dijitale dönüşüm (PBX'te) gerçekleşir, bu nedenle hız artışı imkansızdır. Açıkçası, böyle bir şema yalnızca modemlerden birinin dijital bir kanala erişimi olduğu durumlarda uygulanabilir. Uygulamada, bir kullanıcının PBX'ine dijital bir kanal aracılığıyla yalnızca bir İnternet sağlayıcısı bağlanabilir.

Çevirmeli ağ üzerinden aboneden aboneye bağlantılar için telefon ağı Genel kullanım yeni teknoloji uygun değildir ve çalışma yalnızca 33,6 Kbps'den yüksek olmayan bir hızda mümkündür.

Aktarım oranları dijital bilgiçeşitli türlerdeki LAN'lar için Tablo 2.1'de ve küresel ağlar için Tablo 2.2'de verilmiştir.

Tablo 2.1

Tablo 2.2

hız hiyerarşisi dijital kanallar küresel ağlar

FOCL'de rekor bilgi aktarım hızlarına ulaşıldı. Wavelengths Division Multiplexing (WDM) yönteminin kullanıldığı deney ekipmanında 150 km mesafede 1100 Gbit/s hız elde edildi. Mevcut WDM tabanlı sistemlerden biri, 320 km mesafeye kadar 40 Gbps hızında iletim yapıyor. WDM yönteminde, birkaç taşıyıcı frekans (kanal) tahsis edilir. Yani, son bahsedilen sistemde, 4 * 10 5 GHz frekansına yakın, birbirinden 10 3 GHz ile ayrılan bu tür 16 kanal vardır, her kanalda 2,5 Gbit / s hız elde edilir.

Mümkün olan maksimum bilgi oranı, verimC (Bant genişliği) bant genişliği F ile ilgilidir (daha doğrusu, üst frekans bant genişliği) Hartley-Shannon formülü ile iletişim kanalının. Sinyalin olası ayrık değerlerinin sayısı N olsun, örneğin modüle edilmiş parametrenin farklı değerlerinin sayısı. O halde, Hartley formülüne göre, sinyal değerindeki bir değişiklik için, I=log 2 N bilgi bitinden fazlası yoktur.

Maksimum bilgi hızı şu şekilde tanımlanabilir:

C \u003d günlük 2 N / t,

burada t, geçici olayların süresidir, yaklaşık olarak eşittir (3-4)T B ve T B \u003d 1 / (2πF). Daha sonra

saniye,(2.1)

Gürültülü bir kanal olması durumunda, modüle edilmiş N sinyalinin ayırt edilebilir değerlerinin sayısı ≤ 1+A olmalıdır, burada A, sinyalin ve gürültü güçlerinin oranıdır.

Bilgisayar ağlarının kullanıcıları için önemli olan saniyedeki soyut bit sayısı değil, birimi bayt veya karakter olan bilgidir. Bu nedenle, bir kanalın daha uygun bir özelliği, gerçek veya etkili hız, hizmet bilgileri (örneğin, blok başlangıç ​​ve bitiş bitleri, blok başlıkları ve sağlama toplamları) hariç, kanal üzerinden saniyede iletilen karakter (karakter) sayısı (cps, karakter/saniye) ile tahmin edilir.

Etkili hız, yalnızca veri aktarım hızı değil, aynı zamanda iletim yöntemi, iletişim kanalının kalitesi, çalışma koşulları ve mesaj yapısı da dahil olmak üzere bir dizi faktöre bağlıdır. Örneğin, ortalama olarak, bir modem aracılığıyla eşzamansız bir veri iletimi yöntemiyle, iletilen her 10 bit, 1 bayta veya 1 mesaj karakterine karşılık gelir, ardından 1 cps = 10 bps. Etkili iletim hızını artırmak için, hem modemlerin kendileri hem de iletişim yazılımı tarafından uygulanan çeşitli bilgi sıkıştırma yöntemleri kullanılır.

Herhangi bir iletişim sisteminin temel bir özelliği, iletilen bilgilerin güvenilirliğidir. Bilgi aktarımının güvenilirliği veya hata oranı(hata oranı), bir veri bloğunun hatasız iletim olasılığı olarak veya hatalı olarak iletilen bit sayısının iletilen toplam bit sayısına oranı olarak tahmin edilir (birim: işaret başına hata sayısı - hatalar / işaret ) Örneğin, 0,999 olasılığı 1000 bit başına 1 hataya karşılık gelir (çok kötü kanal). Gereken güvenilirlik seviyesi, hem kanal ekipmanı hem de iletişim hattının durumu tarafından sağlanmalıdır. İletişim hattı gürültü bağışıklığı için gerekli gereksinimleri sağlamıyorsa, pahalı ekipmanların kullanılması tavsiye edilmez.

Bilgisayar ağlarında veri iletirken, bu gösterge 10 -8 -10 -12 hata / işaret arasında olmalıdır, yani. iletilen 100 milyon bit başına birden fazla hataya izin verilmez. Karşılaştırma için, telgraf iletişiminde izin verilen hata sayısı karakter başına yaklaşık 3.10-5'tir.

Son olarak, bir iletişim sisteminin güvenilirliği, toplam çalışma süresinin çalışma süresi yüzdesi veya saat cinsinden arızalar arasındaki ortalama süre ile belirlenir. İkinci özellik, sistemin güvenilirliğini daha etkin bir şekilde değerlendirmeyi mümkün kılar.

Bilgisayar ağları için, arızaya kadar geçen ortalama süre yeterince uzun ve en az birkaç bin saat olmalıdır.

Hızla gelişen dijital teknolojilerin olduğu bir çağda yaşıyoruz. Bugünün gerçekliğini onsuz hayal etmek zor. kişisel bilgisayarlar, dizüstü bilgisayarlar, tabletler, akıllı telefonlar ve daha fazlası elektronik aletler birbirinden izole olarak işlev görmeyen, ancak bir araya getirilen yerel ağ ve bağlı küresel ağ

Tüm bu cihazların önemli bir özelliği bant genişliğidir. ağ adaptörü, yerel veya geniş alan ağındaki veri aktarım hızını belirleyen. Ayrıca bilgi aktarım kanalının hız özellikleri de önemlidir. İÇİNDE elektronik aletler yeni neslin sadece okuması mümkün değil metin bilgisiçökmeler ve donmalar olmadan, aynı zamanda multimedya dosyalarının (resimler ve fotoğraflar yüksek çözünürlük, müzik, video, çevrimiçi oyunlar).

Veri aktarım hızı nasıl ölçülür?

Bu parametreyi belirlemek için, verilerin iletildiği zamanı ve aktarılan bilgi miktarını bilmeniz gerekir. Zamanla her şey netleşir ama bilgi miktarı nedir ve nasıl ölçülebilir?

Özü bilgisayar olan tüm elektronik cihazlarda saklanan, işlenen ve iletilen bilgiler, İkili sistem sıfırlar (sinyal yok) ve birler (sinyal var). Bir sıfır veya bir birim bir bit, 8 bit bir bayt, 1024 bayt (iki üzeri onuncu kuvvet) bir kilobayt, 1024 kilobayt bir megabayttır. Ardından gigabaytlar, terabaytlar ve daha büyük birimler gelir. Bu birimler genellikle belirli bir cihazda depolanan ve işlenen bilgi miktarını belirlemek için kullanılır.

Bir cihazdan diğerine iletilen bilgi miktarı kilobit, megabit, gigabit cinsinden ölçülür. Bir kilobit bin bittir (1000/8 bayt), bir megabit bin kilobittir (1000/8 megabayt) vb. Verilerin iletilme hızı genellikle bir saniye içinde geçen bilgi miktarıyla belirtilir (saniyedeki kilobit sayısı, saniyedeki megabit sayısı, saniyedeki gigabit sayısı).

Telefon hattı veri hızı

Şu anda, başlangıçta İnternet'e bağlanmak için tek kanal olan bir telefon hattı aracılığıyla küresel ağa bağlanmak için ağırlıklı olarak ADSL modem teknolojisi kullanılmaktadır. Analog telefon hatlarını dönüştürebilir. yüksek hızlı iletim veri. İnternet bağlantısı saniyede 6 megabit hıza ulaşıyor ve eski teknolojilere göre bir telefon hattı üzerinden maksimum veri aktarım hızı saniyede 30 kilobiti geçmiyordu.

Mobil ağlarda veri aktarım hızı

Mobil şebekelerde 2g, 3g ve 4g standartları kullanılmaktadır.

90'lı yılların başında analog sinyali dijitale çevirme ihtiyacı nedeniyle 1g'nin yerini 2g aldı. 2g destekli cep telefonlarında mesaj göndermek mümkün hale geldi. grafik bilgi. 2g'lik maksimum veri aktarım hızı saniyede 14 kilobiti aştı. ortaya çıkması ile bağlantılı olarak mobil internet 2.5g ağ da oluşturuldu.

2002'de üçüncü nesil ağ Japonya'da geliştirildi, ancak seri üretim cep telefonları 3g desteği ile çok daha sonra başladı. 3g üzerinden maksimum veri aktarım hızı, büyüklük sırasına göre arttı ve saniyede 2 megabite ulaştı.

Sahipler son akıllı telefonlar 4g ağından tam olarak yararlanma fırsatına sahip olun. İyileştirilmesi halen devam etmektedir. Küçük kasabalarda yaşayan insanların internete özgürce erişmesini sağlayacak ve sabit cihazlardan bağlanmaktan çok daha karlı hale getirecek. 4g'lik maksimum veri aktarım hızı çok büyük - saniyede 1 gigabit.

4g ile aynı nesle, lte ağları aittir. lte standardı ilk, en erken versiyon 4g. Sonuç olarak, lte'deki maksimum veri aktarım hızı, saniyede 150 megabit ile önemli ölçüde daha düşüktür.

Fiber optik kablo üzerinden veri hızı

Bilginin fiber optik kablo üzerinden iletilmesi, bilgisayar ağlarında açık ara en hızlı olanıdır. 2014 yılında, Danimarka'daki bilim adamları, fiber optikler üzerinden saniyede 43 terabitlik maksimum veri aktarım hızına ulaştı.

Birkaç ay sonra, ABD ve Hollanda'dan bilim adamları saniyede 255 terabitlik bir hız gösterdiler. Büyüklük muazzam, ancak sınırdan uzak. 2020 yılında ise saniyede 1000 terabit hıza ulaşılması planlanıyor. Fiber optikler üzerinden veri aktarım hızı pratik olarak sınırsızdır.

kablosuz indirme hızı

Wifi - marka, kablosuz anlamına gelir bilgisayar ağları, bilgilerin radyo kanalları üzerinden iletildiği IEEE 802.11 standardı ile birleştirilmiştir. Teorik olarak maksimum aktarım hızı kablosuz veri saniyede 300 megabit, ama gerçekte en iyi modeller yönlendiriciler, saniyede 100 megabiti geçmez.

Wi-Fi'nin faydaları, kablosuz bağlantı aynı anda birkaç cihaz için bir yönlendirici ve kullanım sırasında cep telefonlarından çok daha az olan düşük bir radyo emisyonu kullanarak İnternet'e.

İnternet hızı, bir bilgisayar tarafından belirli bir süre boyunca alınan ve iletilen bilgi miktarıdır. Şimdi bu parametre en sık saniyede Megabit cinsinden ölçülür, ancak bu tek değer değildir, saniye başına kilobit de kullanılabilir. Gigabitler henüz günlük yaşamda kullanılmamaktadır.

Aynı zamanda, aktarılan dosyaların boyutu genellikle bayt cinsinden ölçülür, ancak süre dikkate alınmaz. Örneğin: Bayt, Mbayt veya Gbayt.

Kullanarak ağdan bir dosya indirmek için gereken süreyi hesaplamak çok kolaydır. basit bir formül. En küçük bilgi miktarının biraz olduğu bilinmektedir. Ardından 8 bit bilgi içeren bayt gelir. Böylece saniyede 10 megabitlik bir hız (10/8 = 1,25) saniyede 1,25 MB aktarım yapmanızı sağlar. Sırasıyla 100 Mbps - 12,5 megabayt (100/8).

İnternetten belirli bir boyuttaki bir dosyayı indirmenin ne kadar süreceğini de hesaplayabilirsiniz. Örneğin saniyede 100 megabit hızla indirilen 2 GB'lık bir film 3 dakikada indirilebilir. 2 GB, 12,5'e bölünmesi gereken 2048 megabayttır. Yaklaşık 3 dakika olan 163 saniye elde ederiz.
Ne yazık ki, bilgiyi ölçmenin alışılmış olduğu birimlere herkes aşina değildir, bu nedenle ana birimlerden bahsedeceğiz:

1 bayt 8 bittir
1 Kilobayt (KB), 1024 bayta karşılık gelir
1 Megabayt (MB) 1024 KB'ye eşit olacaktır
1 gigabayt (GB) 1024 MB'ye eşittir
1 Terabayt - 1024 GB

Hızı ne etkiler

İnternetin cihazda çalışma hızı öncelikle şunlara bağlıdır:

İtibaren tarife planı sağlayıcı tarafından sağlanan
Kanalın bant genişliğinden. Genellikle sağlayıcı sağlar toplam hız aboneler. Yani kanal herkese bölünmüştür ve tüm kullanıcılar ağı aktif olarak kullanıyorsa hız düşebilir.
Kullanıcının eriştiği sitenin konumundan ve ayarlarından. Bazı kaynakların kısıtlamaları vardır ve indirme sırasında belirli bir eşiği aşmanıza izin vermez. Ayrıca site başka bir kıtada bulunabilir ve bu da indirmeyi etkiler.

Bazı durumlarda veri aktarım hızı hem harici hem de iç faktörler, bunlar arasında:

Erişilen sunucunun konumu
Ayarlama ve kanal genişliği kablosuz yönlendirici bağlantı "kablosuz" ise
Cihazda çalışan uygulamalar
Antivirüsler ve güvenlik duvarları
işletim sistemi ve bilgisayar kurulumu

Herkes ikinci, üçüncü ve dördüncü nesil ağları defalarca duymuştur. mobil iletişim. Bazıları geleceğin ağlarını - beşinci nesli - çoktan okumuş olabilir. Ancak sorular - bir akıllı telefon ekranında G, E, 3G, H, 3G +, 4G veya LTE'nin ne anlama geldiği ve bunlardan hangisinin daha hızlı olduğu hala birçok insanı endişelendiriyor. Onlara cevap vereceğiz.

Bu simgeler, akıllı telefonunuzun, tabletinizin veya modeminizin mobil ağ ile olan bağlantı türünü gösterir.

1. G(GPRS - Genel Paket Radyo Servisleri): En yavaş ve en eski paket veri bağlantı seçeneği. GSM üzerine kurulu ilk mobil internet standardı (9,6 kbps'ye kadar bir CSD bağlantısından sonra). GPRS kanalının maksimum hızı 171,2 kbps'dir. Aynı zamanda, gerçek olan, kural olarak, daha düşük bir mertebedir ve buradaki İnternet prensipte her zaman işlevsel değildir.

2. E(EDGE veya EGPRS - GSM Evolution için Geliştirilmiş Veri hızları): 2G ve 2.5G üzerinden daha hızlı eklenti. teknoloji dijital iletim veri. EDGE'nin hızı GPRS'den yaklaşık 3 kat daha yüksektir: 474,6 kbps'ye kadar. Ancak o da ikinci kuşağa ait. kablosuz iletişim ve modası geçmiş. EDGE'nin gerçek hızı genellikle 150-200 kbps aralığında tutulur ve doğrudan abonenin konumuna, yani iş yüküne bağlıdır. Baz istasyonu belirli bir alanda.

3. 3 G(Üçüncü Nesil - üçüncü nesil). Burada ağ üzerinden sadece veri aktarımı değil, aynı zamanda “sesler” de mümkündür. 3G şebekelerinde ses iletiminin kalitesi (her iki muhatap da kapsama alanındaysa), 2G'den (GSM) çok daha yüksek olabilir. 3G'de İnternet hızı da çok daha yüksektir ve kalitesi, kural olarak, rahat çalışma için zaten oldukça yeterlidir. mobil cihazlar ve hatta sabit bilgisayarlar USB modemler aracılığıyla. Aynı zamanda, mevcut konumunuz veri aktarım hızını etkileyebilir. ister tek bir yerde olun ister ulaşımda hareket edin:

• Hareketsiz kalın: tipik olarak 2 Mbps'ye kadar
• 3 km/saate varan hızlarda sürün: 384 kbps'ye kadar
• 120 km/saate varan hızlarda seyahat edin: 144 kbps'ye kadar.

4. 3,5 G.3G+,H,H+(HSPDA - Yüksek Hızlı Downlink Paket Erişimi): Bir sonraki yüksek hızlı paket veri eklentisi şimdiden 3G'nin üzerinde. İÇİNDE bu durum veri aktarım hızı 4G'ye çok yakın ve H modunda 42 Mbps'ye kadar çıkıyor. İÇİNDE gerçek hayat Bu modda mobil internet ortalama için çalışıyor mobil operatörler 3-12 Mbps (bazen daha yüksek) hızlarda. Anlamayanlar için: bu çok hızlı ve oldukça yeterli kararlı bağlantıçevrimiçi videoları çok yüksek olmayan kalitede (çözünürlükte) izleyin veya ağır dosyalar indirin.

Ayrıca 3G'de bir görüntülü arama işlevi vardı:

5. 4G, LTE(Uzun Vadeli Evrim - uzun vadeli gelişme, dördüncü nesil mobil internet). Bu teknoloji yalnızca veri iletimi için kullanılır ("ses" için değil). Buradaki maksimum indirme hızı 326 Mbps'ye kadar, yükleme - 172,8 Mbps'dir. Gerçek değerler yine beyan edilenlerden daha düşük bir büyüklük sırasıdır, ancak yine de saniyede onlarca megabit tutarındadır (pratikte, genellikle H moduyla karşılaştırılabilir; Moskova'da, genellikle 10-50 Mbps). Aynı zamanda daha hızlı PING ve teknolojinin kendisi 4G'yi modemlerde mobil internet için en çok tercih edilen standart haline getiriyor. 4G (LTE) ağlarındaki akıllı telefonlar ve tabletler, 3G'dekinden daha uzun pil şarjı tutar.

6. LTE-A(LTE Gelişmiş - LTE yükseltmesi). Buradaki en yüksek veri aktarım hızı 1 Gbps'ye kadar. Gerçekte, İnternet 300 Mbps'ye kadar hızlarda çalışabilir (normal LTE'den 5 kat daha hızlı).

7. VoLTE(LTE üzerinden ses - teknolojinin ek bir gelişimi olarak LTE üzerinden ses): iletim teknolojisi sesli aramalarİle LTE ağları IP Multimedya Alt Sistemine (IMS) dayalıdır. Bağlantı hızı 2G/3G'ye kıyasla 5 kata kadar daha hızlıdır ve görüşmenin kalitesi ve ses iletimi daha da yüksek ve temizdir.

8. 5 G(beşinci nesil hücresel iletişim IMT-2020'ye göre). Geleceğin standardı hala geliştirme ve test aşamasındadır. Ağların ticari sürümündeki veri aktarım hızının LTE'den 30 kata kadar daha yüksek olacağı vaat ediliyor: maksimum veri aktarımı 10 Gb / s'ye kadar çıkabilir.

Elbette, ekipmanınız destekliyorsa yukarıdaki teknolojilerden herhangi birini kullanabilirsiniz. Ayrıca, çalışması, mobil operatörün, abonenin belirli bir yerindeki yeteneklerine ve tarife planına bağlıdır.

hızını düşünüyor musun Geniş bant bağlantısı internete hızlı mı? Dikkat edin, bu makaleyi okuduktan sonra veri aktarımı ile ilgili "hızlı" kelimesine karşı tutumunuz önemli ölçüde değişebilir. Boyunuzu hayal edin sabit disk bilgisayarda ve doldurduğu hızın hızlı -1 Gb / s veya belki 100 Gb / s olduğuna karar verin, ardından 1 terabayt disk 10 saniyede dolacak mı? Guinness Rekorlar Kitabı, bilgi aktarım hızı için kayıtlar belirtmiş olsaydı, aşağıdaki tüm deneyleri işlemesi gerekirdi.

20. yüzyılın sonunda, yani nispeten yakın bir zamanda, ana iletişim kanallarındaki hızlar onlarca Gbps'yi geçmiyordu. Aynı zamanda internet kullanıcıları telefon hatları ve modemler saniyede onlarca kilobitlik hızlara sahipti. İnternet kartlardaydı ve hizmet fiyatları oldukça yüksekti - tarifeler kural olarak USD cinsinden verildi. Bazen bir resmi indirmek birkaç saat bile alıyordu ve o zamanın İnternet kullanıcılarından birinin yerinde bir şekilde belirttiği gibi: "İnternette, bir gecede internette yalnızca birkaç kadın görülebiliyordu." Bu veri hızı yavaş mı? Belki. Ancak, dünyadaki her şeyin göreceli olduğunu hatırlamakta fayda var. Örneğin, şimdi 1839 olsaydı, o zaman dünyanın en uzun optik telgraf iletişim hattı St. Petersburg-Varşova bizim için bir nevi internet olurdu. 19. yüzyıl için bu iletişim hattının uzunluğu sadece aşkın görünüyor - 1200 km, 150 geçiş geçiş kulesinden oluşuyor. Her vatandaş bu hattı kullanabilir ve "optik" telgraf gönderebilir. Hız "muazzam" - 1200 km'lik bir mesafede 45 karakter sadece 22 dakikada iletilebilir, at yok posta servisi burada bile durmadı!

21. yüzyıla geri dönelim ve yukarıda açıklanan zamanlarla karşılaştırmalı olarak bugün sahip olduğumuz şeye bakalım. Büyük sağlayıcılar için minimum tarifeler kablolu internet artık birimler olarak değil, birkaç on Mbit / s cinsinden hesaplanır; artık 480pi'den düşük çözünürlüklü videolar izlemek istemiyoruz, bu görüntü kalitesi artık bize uymuyor.

Ortalama internet hızını görelim Farklı ülkeler barış. Sunulan sonuçlar, CDN sağlayıcısı Akamai Technologies tarafından derlenmiştir. Gördüğünüz gibi, 2015 yılında Paraguay Cumhuriyeti'nde bile, ülkedeki ortalama bağlantı hızı 1,5 Mbps'yi aştı (bu arada, Paraguay'ın harf çevirisi konusunda bize yakın bir alanı var - *.py).

Bugüne kadar, dünyadaki İnternet bağlantılarının ortalama hızı 6,3 Mb/sn. En yüksek ortalama hız, Güney Kore 28,6 Mbps, ikinci sırada Norveç -23,5 Mbps, üçüncü İsveç - 22,5 Mbps. Aşağıda, 2017 yılı başında bu göstergede önde gelen ülkeler için ortalama İnternet hızını gösteren bir grafik bulunmaktadır.

Dünya veri hızı kayıtlarının zaman çizelgesi

Fiber-optik iletim sistemleri günümüzde iletim menzili ve hızı açısından tartışmasız şampiyon olduğu için ağırlık onlarda olacaktır.

Her şey hangi hızda başladı? 1975'ten 1980'e kadar olan dönemde sayısız çalışmadan sonra. Galyum arsenide dayalı bir yarı iletken lazer üzerinde 0,8 μm dalga boyunda radyasyonla çalışan ilk ticari fiber optik sistem ortaya çıktı.

22 Nisan 1977'de Long Beach, California'da General Telephone and Electronics, telefon trafiğini taşımak için optik bir bağlantı kullanan ilk şirket oldu. 6 Mb/sn. Bu hızda, en basit 94 dijital telefon kanalının eşzamanlı iletimini organize etmek mümkündür.

O zamanın deneysel araştırma tesislerinde optik iletim sistemlerinin ulaştığı maksimum hız 45 Mb/sn, rejeneratörler arasındaki maksimum mesafe - 10 km.

1980'lerin başında transfer ışık sinyali InGaAsP lazerler kullanılarak zaten 1.3 μm dalga boyunda çok modlu fiberlerde gerçekleştirildi. Maksimum aktarım hızı şu şekilde sınırlandırılmıştır: 100 Mb/sn dağılım nedeniyle.

1981'de tek modlu optik fiberler laboratuvar testlerinde kullanıldığında, o zaman için rekor bir iletim hızı elde ettiler. 2 Gb/sn mesafede 44 km.

Bu tür sistemlerin 1987'de ticari olarak piyasaya sürülmesi, 1,7 Gb/sn parça uzunluğu ile 50 km.

Gördüğünüz gibi, bir iletişim sisteminin kaydını yalnızca iletim hızıyla değil, hangi mesafeden değerlendirdiğiniz de son derece önemlidir. bu sistem sağlamak mümkün verilen hız. Bu nedenle, iletişim sistemlerini karakterize etmek için genellikle toplamın çarpımını kullanırlar. Bant genişliği sistem B [bps] aralığına L [km].

2001 yılında WDM teknolojisinin uygulanmasıyla, iletim hızı 10,92 Tb/sn(40 Gbps'de 273 optik kanal), ancak iletim aralığı değerle sınırlıydı 117 km(B∙L = 1278 Tbit/s∙km).

Aynı yıl, her biri 11,6 Gb / s hızında (toplam verim) 300 kanal düzenlemek için bir deney yapıldı. 3,48 Tb/sn), satır uzunluğu bitmişti 7380 km(B∙L = 25.680 Tbit/s∙km).

2002 yılında kıtalararası optik hat uzunluk 250.000 km toplam verim ile 2,56 Tb/sn(10 Gbps'de 64 WDM kanalı, transatlantik kablo 4 çift fiber içeriyordu).

Şimdi, tek bir fiber ile aynı anda 3 milyon iletilebilir! telefon sinyalleri veya 90.000 televizyon sinyali.

2006 yılında, Nippon Telegraph and Telephone Corporation, saniyede 14 trilyon bitlik bir iletim hızı organize etti ( 14 yemek kaşığı) tek tek Optik lif satır uzunluğunda 160 km(B∙L = 2240 Tbit/s∙km).

Bu deneyde, 140 dijital HD filmin bir saniyede iletildiğini halka gösterdiler. 14 Tb/s değeri, her biri 111 Gb/s olan 140 kanalın birleştirilmesi sonucunda ortaya çıktı. Dalga boyu bölmeli çoğullama ve polarizasyon çoğullama kullanıldı.

2009'da Bell Labs, B∙L = 100 peta bit/saniye çarpı bir kilometreye ulaştı ve böylece 100.000 Tbit/s∙km engelini aştı.

Bu rekor kıran sonuçlara ulaşmak için Fransa, Villarceaux'daki Bell Laboratuarlarındaki araştırmacılar, her biri farklı bir frekansta çalışan ve saniyede 100 gigabit hızında veri ileten 155 lazer kullandı. İletim, aralarında ortalama mesafe 90 km olan bir rejeneratör ağı aracılığıyla gerçekleştirildi. 100 Gbit/sn'de 155 optik kanalın çoklanması, toplam verim sağlamaya izin verdi 15,5 Tb/sn mesafede 7000 km. Bu hızın anlamını anlamak için, verilerin Yekaterinburg'dan Vladivostok'a saniyede 400 DVD hızında aktarıldığını hayal edin.

2010 yılında NTT Network İnovasyon Laboratuvarları transfer hızı rekorunu elde etti. 69,1 terabit saniyede bir 240 km optik fiber. Wave multiplexing (WDM) teknolojisini kullanarak, her biri 171 Gbps kanal hızında 432 akışı (25 GHz frekans aralığı) multiplekslediler.

Deney tutarlı alıcılar, yükselticiler kullandı. düşük seviye gürültü tabanı ve C ve genişletilmiş L bantlarında ultra geniş bant amplifikasyon ile. QAM-16 modülasyonu ve polarizasyon çoğullaması ile birlikte 6.4 bps/Hz'lik bir spektral verim elde etmek mümkün olmuştur.

Aşağıdaki grafik, başlangıcından bu yana 35 yıl boyunca fiber optik iletişim sistemlerinin gelişme eğilimini göstermektedir.

İtibaren bu grafik soru ortaya çıkıyor: "sırada ne var?" İletim hızını ve menzilini nasıl daha da artırabilirsiniz?

2011'de NEC, tek bir optik fiber üzerinden saniyede 100 terabitten fazla bilgi ileterek bir dünya bant genişliği rekoru kırdı. 1 saniyede aktarılan bu veri miktarı, üç ay boyunca aralıksız HD film izlemek için yeterlidir. Yoksa saniyede 250 çift taraflı Blu-ray disk içeriğini aktarmaya eşdeğer mi?

101,7 terabit bir mesafeden saniyede iletildi 165 kilometre her biri 273 Gbit/sn hıza sahip 370 optik kanalı çoğullayarak.

Aynı yıl, Ulusal Bilgi ve İletişim Teknolojisi Enstitüsü (Tokyo, Japonya), çok çekirdekli optik fiberlerin kullanımı yoluyla 100 terab iletim hızı eşiğine ulaşıldığını duyurdu. Ekip, günümüzün ticari ağlarında olduğu gibi yalnızca bir ışık ileten çekirdeğe sahip bir fiber kullanmak yerine yedi çekirdekli bir fiber kullandı. Her biri 15,6 Tb/sn hızında iletildi, bu nedenle toplam aktarım hızına ulaştı 109 terabit her saniye.

Araştırmacıların o zamanlar söylediği gibi, çok damarlı fiberlerin kullanımı hala oldukça karmaşık bir süreç. Büyük bir zayıflamaya sahiptirler ve karşılıklı girişim için kritik öneme sahiptirler, bu nedenle iletim menzilinde çok sınırlıdırlar. 100 terabitlik bu tür sistemlerin ilk uygulaması dev veri merkezlerinde olacak Google şirketleri, Facebook ve Amazon.

2011 yılında, Karlsruhe Institute of Technology'den (KIT) Almanya'dan bir bilim insanı ekibi, xWDM teknolojisini kullanmadan, bir OB üzerinden aynı hızda veri aktardı. 26 terabit mesafe üzerinden saniye başına 50 km. Bu, aynı anda bir kanalda saniyede 700 DVD veya 400 milyon telefon sinyalinin iletilmesine eşdeğerdir.

gibi yeni hizmetler ortaya çıkmaya başladı. Bulut bilişim, yüksek tanımlı 3D televizyon ve uygulamalar sanal gerçeklik, bu da yine benzeri görülmemiş yüksek bir optik kanal kapasitesi gerektiriyordu. Bu sorunu çözmek için, Almanya'dan araştırmacılar bir optik kullanımını gösterdiler. hızlı dönüşüm Veri akışlarının 26,0 Tbps hızında kodlanması ve iletilmesi için Fourier. Böyle organize etmek yüksek hız iletim, sadece klasik xWDM teknolojisi değil, aynı zamanda ortogonal optik çoklama kullanıldı frekans bölümü kanallar (OFDM) ve buna bağlı olarak optik OFDM akışlarının kodunun çözülmesi.

2012 yılında, Japon şirketi NTT (Nippon Telegraph and Telephone Corporation) ve üç ortağı, Fujikura Ltd., Hokkaido Üniversitesi ve Danimarka Teknik Üniversitesi, ileterek bir dünya bant genişliği rekoru kırdı. 1000 terabit (1 pbit/ İle) bir mesafe boyunca bir fiber optik üzerinden saniyede bilgi 52.4 km. Saniyede bir petabit aktarmak, bir saniyede 5.000 adet iki saatlik HD film aktarmaya eşdeğerdir.

Optik iletişim sistemlerinin verimini önemli ölçüde iyileştirmek için petek şeklinde özel bir şekilde düzenlenmiş 12 çekirdekli bir fiber geliştirilmiş ve test edilmiştir. Bu fiberde, özel tasarımı sayesinde, geleneksel çok çekirdekli fiberde genellikle büyük bir sorun olan bitişik damarlar arasındaki karşılıklı girişim büyük ölçüde bastırılır. Polarizasyon çoğullama, xWDM teknolojisi, kareleme uygulamasının bir sonucu olarak genlik modülasyonu 32-QAM ve dijital tutarlı alım, bilim adamları çekirdek başına iletim verimliliğini çok çekirdekli optik fiberler için önceki kayıtlara kıyasla 4 kattan fazla başarıyla artırdı.

Verim, çekirdek başına saniyede 84,5 terabit idi (kanal hızı 380 Gbps x 222 kanal). Fiber başına toplam verim, saniyede 1,01 petabit (12 x 84,5 terabit) idi.

Yine 2012'de, kısa bir süre sonra, Princeton, New Jersey, ABD'deki NEC laboratuvarı ve Corning Inc. New York Araştırma Merkezi'nden araştırmacılar, ultra yüksek veri aktarım hızlarını başarıyla gösterdiler. 1,05 petabit her saniye. Veriler, 12 tek modlu ve 2 düşük modlu çekirdekten oluşan tek bir çok çekirdekli fiber kullanılarak iletildi.

Bu elyaf, Corning araştırmacıları tarafından geliştirilmiştir. Spektral ve polarizasyon ayırma teknolojilerini mekansal çoğullama ile birleştirerek ve optik sistem MIMO, çok seviyeli modülasyon formatlarını kullanmanın yanı sıra, araştırmacılar toplam 1,05 Pbps'lik bir verim elde etti ve böylece tek bir optik fiber üzerinden en yüksek iletim hızı için yeni bir dünya rekoru kırdı.

2014 yazında, Danimarka'da bir çalışma grubu, Japon şirketi Telekom NTT tarafından önerilen yeni bir fiber kullanarak, Yeni Rekor- tek bir lazer kaynağı hızıyla düzenleme 43 Tb/sn'de. Tek bir lazer kaynağından gelen sinyal, yedi çekirdekli bir fiber üzerinden iletildi.

Danimarka Teknoloji Üniversitesi ekibi, NTT ve Fujikura ile birlikte daha önce saniyede 1 petabit ile dünyanın en yüksek veri hızına ulaşmıştı. Ancak o zamanlar yüzlerce lazer kullanılıyordu. Şimdi, tek bir lazer verici ile 43 Tb/sn'lik bir rekor elde edildi ve iletim sistemi daha enerji verimli hale getirildi.

Gördüğümüz gibi, iletişimin kendine has ilginç dünya rekorları var. Bu alanda yeni başlayanlar için, sunulan rakamların çoğunun, bilimsel laboratuvarlarda tek deneysel kurulumlarda elde edildiğinden, ticari operasyonda hala her yerde bulunmadığını belirtmekte fayda var. Fakat, cep telefonu bir zamanlar bir prototipti.

Mevcut veri akışını durdururken, depolama ortamınızı aşırı yüklememek için.

Devam edecek…