в чем различие между терминами полоса пропускания и пропускная способность

полоса пропускания и пропускная способность

Пропускная способность канала определяет максимально допустимую скорость транспортировки информации, которая может быть развита на этом канале. Особенностью пропускной способности есть то, что этот параметр зависит от характеристик физической среды а также определяется способом передачи информации. В итоге, нельзя давать оценку пропускной способности канала связи до того, пока не определим какой используется протокол физического уровня.Выбор используемого протокол должен быть определен в политике безопасности предприятия. Плохая пропускная способность может спровоцировать проблемы защиты информации в сетях а также угрозы информационной безопасности.

К примеру, для цифровых линий ясен протокол физического уровня, который задает битовую скорость транспортировки информации. Это — 64 Кбит/с, 2 Мбит/с и тд. Когда же нужно определить какой протокол использовать в данном канале, нужно учитывать остальные характеристики канала, такие как перекрестные наводки, полоса пропускания, помехоустойчивость. А также характеристики проводных линий связи.

Пропускная способность канала связи зависит и от спектра передаваемого сигнала. Если нужные гармоники сигнала(гармоники, где амплитуда вносит основной вклад в исходный стгнал) попадает в полосу пропускания канала, то сигнал будет отлично транспортироваться по данному каналу связи, и приемник отлично распознает данные. Это показано на рис.2.

Если же основные гармоники выходят за границы полосы пропускания канала связи, то сигнал будет искажаться, а приемник будет ошибаться при декодировании информации. Это показано на рис.3.

Теория информации гласит, что любое непредсказуемые и различимые модификации принимаемого сигнала имеет информацию. В итоге принимая синусоиду, у которой фаза, амплитуда и частота остаются неизменными, данные не имеет, так как модификация сигнала хоть и происходит, но есть хорошо вероятным. Соответственно, не несут в себе данные импульсы на тактовой шине ПК, так как их модификация также постоянны во времени. А вот импульсы на шине передачи информации предугадать нельзя, поэтому они передают данные между различными приборами или блоками.

Если сигнал модифицируется так, что можно проанализировать только два его стана, то любая модификация будет определять наименьшей единице информации — биту. Если сигнал будет иметь больше двух различимых станов, то любая модификация будет нести несколько бит информации. Количество модификация информационной характеристики несущего периодического сигнала в секунду измеряется в бодах (baud). Если сигнал имеет более двух различимых станов, то пропускная способностьв битах в секунду будет выше, чем число бод.

На пропускную способность линии действует сам сетевой адаптер ну и логическое кодирование. Логическое кодирование действует перед физическим кодированием и характеризует замену бит начальной информации новой цепью бит, несущей ту же информацию, но имеющей, дополнительные характеристики. Например способность для принимающей стороны анализировать ошибки в принятой информации. При логическом кодировании чаще всего исходная цепь бит модифицируется более длинной цепью, поэтому пропускная способность линии по отношению к полезной информации при этом уменьшается.
Логическое кодирование является одним из методов защиты информации. Также можно кодировать биты не только при передачи информации на физическом уровне, но и на прикладном. На этом уровне можно использовать методы шифрования такие как RSA.

Источник

Компьютерные сети

You are here

Полоса пропускания и пропускная способность

Полоса пропускания — это непрерывный диапазон частот, для которого затухание не превышает некоторый заранее заданный предел. То есть полоса пропускания определяет диапазон частот синусоидального сигнала, при которых этот сигнал передается по линии связи без значительных искажений.

Наши партнеры:
— Возможно эта информация Вас заинтересует:
— Посмотрите интересные ссылочки вот тут:

Рис. 1. Полосы пропускания линий связи и популярные частотные диапазоны

Как мы увидим далее, ширина полосы пропускания в наибольшей степени влияет на максимально возможную скорость передачи информации по линии связи. Полоса пропускания зависит от типа линии и ее протяженности. На рис. 1 показаны полосы пропускания линий связи различных типов, а также наиболее часто используемые в технике связи частотные диапазоны.

Пропускная способность линии характеризует максимально возможную скорость передачи данных, которая может быть достигнута на этой линии. Особенностью пропускной способности является то, что, с одной стороны, эта характеристика зависит от параметров физической среды, а с другой — определяется способом передачи данных. Следовательно, нельзя говорить о пропускной способности линии связи до того, как для нее определен протокол физического уровня.

Например, поскольку для цифровых линий всегда определен протокол физического уровня, задающий битовую скорость передачи данных, то для них всегда известна и пропускная способность — 64 Кбит/с, 2 Мбит/с и т. п.

В тех же случаях, когда только предстоит выбрать, какой из множества существующих протоколов использовать на данной линии, очень важными являются остальные характеристики линии, такие как полоса пропускания, перекрестные наводки, помехоустойчивость и др.

Пропускная способность, как и скорость передачи данных, измеряется в битах в секунду (бит/с), а также в производных единицах, таких как килобиты в секунду (Кбит/с) и т. д.

Пропускная способность линии связи зависит не только от ее характеристик, таких как затухание и полоса пропускания, но и от спектра передаваемых сигналов. Если значимые гармоники сигнала (то есть те гармоники, амплитуды которых вносят основной вклад в результирующий сигнал) попадают в полосу пропускания линии, то такой сигнал будет хорошо передаваться данной линией связи, и приемник сможет правильно распознать информацию, отправленную по линии передатчиком (рис. 2 а). Если же значимые гармоники выходят,за границы полосы пропускания линии связи, то сигнал начнет значительно искажаться, и приемник будет ошибаться при распознавании информации (рис. 2 б).

Рис. 2. Соответствие между полосой пропускания линии связи и спектром сигнала

Источник

УРОК «Полоса пропускания и пропускная способность компьютерных сетей»

Дисциплина: ТЕХНОЛОГИИ ФИЗИЧЕСКОГО УРОВНЯ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ

Полоса пропускания и пропускная способность в компьютерных сетях.

1. Полоса пропускания и пропускная способность

3. Вопросы и задания

Полоса пропускания и пропускная способность

Полоса пропускания — это непрерывный диапазон частот, для которого

затухание не превышает некоторый заранее заданный предел. То есть полоса пропускания

определяет диапазон частот синусоидального сигнала, при которых этот сигнал

передается по линии связи без значительных искажений.

На схеме представлены основные полосы пропускания линий связи и популярные частотные диапазоны:

Часто граничными частотами считаются частоты, на которых мощность выходного

сигнала уменьшается в два раза по отношению к входному, что соответствует затуханию в

Как мы увидим далее, ширина полосы пропускания в наибольшей степени влияет

на максимально возможную скорость передачи информации по линии связи. Полоса

пропускания зависит от типа линии и ее протяженности.

Пропускная способность линии характеризует максимально возможную скорость

передачи данных, которая может быть достигнута на этой линии. Особенностью

пропускной способности является то, что, с одной стороны, эта характеристика зависит от

параметров физической среды, а с другой — определяется способом передачи данных.

Следовательно, нельзя говорить о пропускной способности линии связи до того, как для

нее определен протокол физического уровня.

уровня, задающий битовую скорость передачи данных, то для них всегда известна и

пропускная способность — 64 Кбит/с, 2 Мбит/с и т. п.

В тех же случаях, когда только предстоит выбрать, какой из множества

существующих протоколов использовать на данной линии, очень важными являются

остальные характеристики линии, такие как полоса пропускания, перекрестные наводки,

помехоустойчивость и др.

Пропускная способность, как и скорость передачи данных, измеряется в битах в

секунду (бит/с), а также в производных единицах, таких как килобиты в секунду (Кбит/с)

Пропускная способность линий связи и коммуникационного сетевого

оборудования традиционно измеряется в битах в секунду, а не в байтах в секунду.

Это связано с тем, что данные в сетях передаются последовательно, то есть побитно, а не параллельно, байтами, как это происходит между устройствами внутри компьютера.

Такие единицы измерения, как килобит, мегабит или гигабит, в сетевых технологиях

1000000 бит), как это принято во всех отраслях науки и техники, а не близким к этим

числам степеням двойки, как это принято в программировании, где приставка «кило»

равна 2 10 = 1024, а «мега» — 2 20 = 1 048 576.

Пропускная способность линии связи зависит не только от ее характеристик, таких

как затухание и полоса пропускания, но и от спектра передаваемых сигналов. Если

значимые гармоники сигнала (то есть те гармоники, амплитуды которых вносят основной

вклад в результирующий сигнал) попадают в полосу пропускания линии, то такой сигнал

будет хорошо передаваться данной линией связи, и приемник сможет правильно

распознать информацию, отправленную по линии передатчиком:

Если же значимые гармоники выходят за границы полосы пропускания линии связи, то сигнал начнет значительно искажаться, и приемник будет ошибаться при распознавании

Выбор способа представления дискретной информации в виде сигналов,

подаваемых на линию связи, называется физическим, или линейным, кодированием. От

выбранного способа кодирования зависит спектр сигналов и, соответственно, пропускная

Таким образом, для одного способа кодирования линия может обладать одной

пропускной способностью, а для другого — другой.

В соответствии с основным постулатом теории информации любое различимое

непредсказуемое изменение принимаемого сигнала несет в себе информацию. Отсюда

следует, что синусоида, у которой амплитуда, фаза и частота остаются неизменными,

информации не несет, так как изменение сигнала хотя и происходит, но является

абсолютно предсказуемым. Аналогично, не несут в себе информации импульсы на

тактовой шине компьютера, так как их изменения тоже постоянны во времени.

А вот импульсы на шине данных предсказать заранее нельзя, это и делает их

информационными, они переносят информацию между отдельными блоками или

В большинстве способов кодирования используется изменение какого-либо

параметра периодического сигнала — частоты, амплитуды и фазы синусоиды или же

знака потенциала последовательности импульсов. Периодический сигнал, параметры

которого подвергаются изменениям, называют несущим сигналом, а его частоту, если

сигнал синусоидальный, — несущей частотой.

Процесс изменения параметров несущего сигнала в соответствии с передаваемой информацией называется модуляцией.

Если сигнал изменяется так, что можно различить только два его состояния, то

любое его изменение будет соответствовать наименьшей единице информации — биту.

Если же сигнал может иметь более двух различимых состояний, то любое его изменение

будет нести несколько битов информации.

Передача дискретной информации в телекоммуникационных сетях осуществляется

тактировано, то есть изменение сигнала происходит через фиксированный интервал

времени, называемый тактом.

Приемник информации считает, что в начале каждого такта на его вход поступает новая информация. При этом независимо от того, повторяет ли сигнал состояние предыдущего такта или же он имеет состояние, отличное от предыдущего, приемник получает новую информацию от передатчика.

Количество изменений информационного параметра несущего периодического

сигнала в секунду измеряется в бодах.

1 бод равен одному изменению информационного параметра в секунду.

сигнал изменяется со скоростью 10 бод. Таким образом, скорость в бодах целиком

определяется величиной такта.

Информационная скорость измеряется в битах в секунду и в общем случае не

совпадает со скоростью в бодах. Она может быть как выше, так и ниже скорости

изменения информационного параметра, измеряемого в бодах.

Это соотношение зависит от числа состояний сигнала. Например, если сигнал имеет более двух различимых состояний, то при равных тактах и соответствующем методе кодирования информационная скорость в битах в секунду может быть выше, чем скорость изменения информационного сигнала в бодах.

Пусть информационными параметрами являются фаза и амплитуда синусоиды,

причем различаются 4 состояния фазы в 0, 90, 180 и 270° и два значения амплитуды

сигнала — тогда информационный сигнал может иметь 8 различимых состояний. Это

означает, что любое состояние этого сигнала несет информацию в 3 бит. В этом случае

модем, работающий со скоростью 2400 бод (меняющий информационный сигнал 2400 раз

в секунду), передает информацию со скоростью 7200 бит/с, так как при одном изменении

сигнала передается 3 бита информации.

Если сигнал имеет два состояния (то есть несет информацию в 1 бит), то

информационная скорость обычно совпадает с количеством бодов. Однако может

наблюдаться и обратная картина, когда информационная скорость оказывается ниже

скорости изменения информационного сигнала в бодах.

Это происходит в тех случаях, когда для надежного распознавания приемником пользовательской информации каждый бит в последовательности кодируется несколькими изменениями информационного параметра несущего сигнала.

Например, при кодировании единичного значения бита импульсом положительной

полярности, а нулевого значения бита импульсом отрицательной полярности физический

сигнал дважды изменяет свое состояние при передаче каждого бита. При таком

кодировании скорость линии в битах в секунду в два раза ниже, чем в бодах.

Чем выше частота несущего периодического сигнала, тем выше может быть

частота модуляции и тем выше может быть пропускная способность линии связи.

Однако с увеличением частоты периодического несущего сигнала увеличивается и

ширина спектра этого сигнала.

Линия передает этот спектр синусоид с теми искажениями, которые определяются

ее полосой пропускания. Чем больше несоответствие между полосой пропускания линии

и шириной спектра передаваемых информационных сигналов, тем больше сигналы

искажаются и тем вероятнее ошибки в распознавании информации принимающей

стороной, а значит, возможная скорость передачи информации оказывается меньше.

1. Почему не всегда можно повысить пропускную способность канала за счет

увеличения числа состояний информационного сигнала?

2. Что называется физическим кодированием?

3. Что называется несущим сигналом, несущей частотой?

4. Что называется модуляцией?

6. Дайте определение понятия «бод».

Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.

Источник

Разница между Пропускной способностью и Скоростью передачи данных

Основное различие между Пропускной способностью и Скоростью передачи данных заключается в том, что Пропускная способность — это максимальная емкость, доступная для использования при передаче данных, а Скорость передачи данных — это количество информации (в битах, байтах и д.р.) передаваемое в единицу времени.

Пропускная способность и скорость передачи данных являются двумя параметрами, определяющими производительность систем передачи данных. В интернет-соединениях иногда термины «пропускная способность» и «скорость передачи данных » имеют одно и то же значение — э то скорость передачи данных. Это количество данных, которое передается в течение одной секунды. Однако пропускная способность и скорость передачи данных это разные параметры в сетях передачи данных. Эти два термина используются в таких областях, как связь, электроника и компьютерная техника. Например, скорость и полоса пропускания передней боковой шины (FSB) имеют разные значения.

Содержание

Что такое Пропускная способность?

В области связи полоса пропускания — это разница между самой высокой и самой низкой частотой диапазона. Пропускную способность измеряют в Герцах (Гц). Обычно пропускная способность имеет то же значение в электронике, обработке сигналов и оптике.

Передача данных

Для сетевого оборудования пропускная способность — это емкость для передачи данных. Другими словами, это общий объем данных, которые могут пройти по пути. Измеряется она в «бит в секунду» или бит/с.

Бит является фундаментальной единицей информации в вычислительной технике и цифровой связи. Бит может быть либо «0», либо «1» (либо «истина», либо «ложь»). Чтобы представить десятичное число 6 в двоичном виде, нужно 3 бита, поскольку шесть — это 110 в двоичном коде. Например, пропускная способность Gigabit Ethernet составляет 1 Гбит/с.

В электронике используется термин пропускная способность шины — э то количество данных, которое передается по шине в течение одной секунды.

Что такое Скорость передачи данных?

Данные, которые передаются через определенное сетевое соединение в течение заданного времени, являются скоростью передачи данных.

Скорость передачи данных

Скорость передачи данных — это еще один термин для обозначения скорости передачи информации в сетевом соединении. Скорость не может быть выше, чем пропускная способность соединения. Для измерения скорости соединения используют величину «бит в секунду» или бит/с. Битрейт и скорость передачи данных — некоторые другие термины, относящиеся к скорости передачи информации.

В электронике для обозначения скорости передачи данных используют термин тактовая частота чипа. Герц (Гц) — это её единица измерения. Например, скорость шины означает, сколько раз она может отправлять данные в течение одной секунды.

В чем разница между Пропускной способностью и Скоростью передачи данных?

Заключение — Пропускная способность против Скорости передачи данных

Пропускная способность и Скорость передачи данных являются общими терминами в таких областях, как сеть, электроника и телекоммуникации. Разница между Пропускной способностью и Скоростью передачи данных заключается в том, что Пропускная способность — это емкость, доступная для использования при передаче данных, а Скорость передачи данных — это скорости передачи информации в сетевом соединении.

Источник

Полоса пропускания и пропускная способность

Рис. 8.13. Полосы пропускания линий связи и популярные частотные’диапазоны

Например, поскольку для цифровых линий всегда определен протокол физического уров­ня, задающий битовую скорость передачи данных, то для них всегда известна и пропускная способность — 64 Кбит/с, 2 Мбит/с и т. п.

В тех же случаях, когда только предстоит выбрать, какой из множества существующих про­токолов использовать на данной линии, очень важными являются остальные характеристи­ки линии, такие как полоса пропускания, перекрестные наводки, помехоустойчивость и др. Пропускная способность, как и скорость передачи данных, измеряется в битах в секунду (бит/с), а также в производных единицах, таких как килобиты в секунду (Кбит/с) и т. д.

Пропускная способность линии связи зависит не только от ее характеристик, таких как затухание и полоса пропускания, но и от спектра передаваемых сигналов. Если значимые гармоники сигнала (то есть те гармоники, амплитуды которых вносят основной вклад в результирующий сигнал) попадают в полосу пропускания линии, то такой сигнал будет хорошо передаваться данной линией связи, и приемник сможет правильно распознать информацию, отправленную по линии передатчиком (рис. 8.14, а). Если же значимые гармоники выходят за границы полосы пропускания линии связи, то сигнал начнет значительно искажаться, и приемник будет ошибаться при распознавании информации (рис. 8.14,6).

Рис. 8.14. Соответствие между полосой пропускания линии связи и спектром сигнала

Биты и боды

Выбор способа представления дискретной информации в виде сигналов, подаваемых на линию связи, называется физическим,или линейным, кодированием.От выбранного способа кодирования зависит спектр сигналов и, соответственно, пропускная способность линии.

Таким образом, для одного способа кодирования линия может обладать одной пропускной способностью, а для другого — другой. Например, витая пара категории 3 может передавать данные с пропускной способностью 10 Мбит/с при способе кодирования стандарта фи­зического уровня 10Base-T и 33 Мбит/с при способе кодирования стандарта 100Base-T4.

В соответствии с основным постулатом теории информации любое различимое непредсказуемое изменение принимаемого сигнала несет в себе информацию. Отсюда следует, что синусоида, у которой амплитуда, фаза и частота остаются неизменными, информации не несет, так как изменение сигнала хотя и происходит, но является абсолютно предсказуемым. Аналогично, не несут в себе информации импульсы на тактовой шине компьютера, так как их изменения тоже постоянны во времени. А вот импульсы на шине данных предсказать заранее нельзя, это и делает их информационными, они пере­носят информацию междуртдельными блоками или устройствами компьютера.

Передача дискретной информации в телекоммуникационных сетях осуществляется так­тировано, то есть изменение сигнала происходит через фиксированный интервал времени, называемый тактом.Приемник информации считает, что в начале каждого такта на его вход поступает новая информация. При этом независимо от того, повторяет ли сигнал состояние предыдущего такта или же он имеет состояние, отличное от предыдущего, приемник получает новую информацию от передатчика. Например, если такт равен 0,3 с, а сигнал имеет два состояния и 1 кодируется потенциалом 5 вольт, то присутствие на входе приемника сигнала величиной 5 вольт в течение 3 секунд означает получение информации, представленной двоичным числом 1111111111.

Количество изменений информационного параметра несущего периодического сигнала в секунду измеряется в бодах.1 бод равен одному изменению информационного пара­метра в секунду Например, если такт передачи информации равен 0,1 секунды, то сигнал изменяется со скоростью 10 бод. Таким образом, скорость в бодах целиком определяется величиной такта.

Информационная скорость измеряется в битах в секунду и в общем случае не совпадает со скоростью в бодах. Она может быть как выше, так и ниже скорости изменения инфор­мационного параметра, измеряемого в бодах. Это соотношение зависит от числа состояний сигнала. Например, если сигнал имеет более двух различимых состояний, то при равных тактах и соответствующем методе кодирования информационная скорость в битах в секун­ду может быть выше, чем скорость изменения информационного сигнала в бодах.

Пусть информационными параметрами являются фаза и амплитуда синусоиды, причем различаются 4 состояния фазы в 0,90,180 и 270° и два значения амплитуды сигнала — тог­да информационный сигнал может иметь 8 различимых состояний. Это означает, что любое состояние этого сигнала несет информацию в 3 бит. В этом случае модем, работающий со скоростью 2400 бод (меняющий информационный сигнал 2400 раз в секунду), передает информацию со скоростью 7200 бит/с, так как при одном изменении сигнала передается 3 бита информации.

Если сигнал имеет два состояния (то есть несет информацию в 1 бит), то информационная скорость обычно совпадает с количеством бодов. Однако может наблюдаться и обратная картина, когда информационная скорость оказывается ниже скорости изменения инфор­мационного сигнала в бодах. Это происходит в тех случаях, когда для надежного рас­познавания приемником пользовательской информации каждый бит в последовательности кодируется несколькими изменениями информационного параметра несущего сигнала. Например, при кодировании единичного значения бита импульсом положительной по­лярности, а нулевого значения бита импульсом отрицательной полярности физический сигнал дважды изменяет свое состояние при передаче каждого бита. При таком кодирова­нии скорость линии в битах в секунду в два раза ниже, чем в бодах.

Чем выше частота несущего периодического сигнала, тем выше может быть частота моду­ляции и тем выше может быть пропускная способность линии связи.

Однако с увеличением частоты периодического несущего сигнала увеличивается и ширина спектра этого сигнала.

Линия передает этот спектр синусоид с теми искажениями, которые определяются ее по­лосой пропускания. Чем больше несоответствие между полосой пропускания линии и ши­риной спектра передаваемых информационных сигналов, тем больше сигналы искажаются и тем вероятнее ошибки в распознавании информации принимающей стороной, а значит, возможная скорость передачи информации оказывается меньше.

Источник