高速データ転送。スループットの計算。インターネット接続の速度は何に依存しますか？

すべてのタイプの情報は、電気インパルスのシーケンスでエンコードされます。インパルス（1）があり、インパルス（0）がありません。つまり、0と1のシーケンスです。このようなコンピューターでの情報のコーディングはバイナリコーディングと呼ばれ、0と1の論理シーケンスは機械語と呼ばれます。

これらの数値は、2つの同等の可能性のある状態（イベント）と見なすことができます。 2桁を書き込む場合、2つの可能な状態の1つ（2桁の1つ）の選択が実現されるため、1ビットに等しい量の情報が伝送されます。

情報ビット（ビット）の量の測定単位でさえ、英語のフレーズである二桁、つまり二桁からその名前が付けられました。

マシンのバイナリコードの各桁が1ビットの情報を運ぶことが重要です。したがって、2桁は、2ビット、3ビット-3ビットなどの情報を伝達します。ビット単位の情報量は、バイナリマシンコードの桁数と同じです。

情報システムにおける情報伝達。

このシステムは、情報の送信者、通信回線、および情報の受信者で構成されています。適切なアドレスに送信するためのメッセージは、最初に信号に変換する必要があります。信号は変化として理解されます物理量メッセージを表示します。信号-メッセージのマテリアルキャリア、つまり、通信回線を介した情報の送信を保証する物理量の変化。信号が送信機から受信機に送信される物理的な媒体は、通信回線と呼ばれます。

V 現代のテクノロジー電気、電磁気、光、機械、音、超音波信号が用途を見出しています。メッセージの送信には、システムで使用されている通信回線を介して効率的に配信できるキャリアを受け入れる必要があります。

メッセージの信号への変換は、通信回線を通過するのに便利で、送信機によって実行されます。

個別のメッセージを信号に変換するプロセスでは、メッセージがエンコードされます。広い意味で、エンコーディングはメッセージを信号に変換することです。狭義には、エンコーディングとは、シンボルの特定の組み合わせの形式の信号による個別のメッセージの表示です。エンコードを実行するデバイスは、エンコーダーと呼ばれます。

信号は送信中に干渉を受ける可能性があります。干渉とは、干渉する外乱または影響（大気干渉、外部信号源の影響）、および機器自体の信号の歪み（ハードウェア干渉）を意味し、受信メッセージ（信号）が送信メッセージからランダムに逸脱します。。

受信側では、逆デコード操作が実行されます。送信されたメッセージの受信信号からの回復。

受信機の後ろに配置された決定デバイスは、受信信号から情報を可能な限り完全に抽出することを目的として、受信信号を処理します。

デコーダー（デコーダー）は、受信信号を受信者にとって便利な形式に変換します。

信号を送信するための一連の手段は、通信チャネルと呼ばれます。同じリンクを使用して、多くのソースとレシーバー間で信号を送信できます。つまり、リンクは複数のチャネルにサービスを提供できます。

情報伝送システムを合成する場合、メッセージの伝送に関連する2つの主要な問題を解決する必要があります。

メッセージ送信のノイズ耐性の確保

メッセージ転送の高効率の確保

ノイズ耐性とは、干渉の有害な影響に抵抗する情報の能力を指します。これらの条件下で、すなわち特定の干渉に対して、ノイズ耐性が情報転送の忠実度を決定します。忠実度は、受信したメッセージ（信号）と送信したメッセージ（信号）の対応の尺度として理解されます。

情報伝達システムの効率は、システムが与えられた量最も経済的な方法で情報。効率は、信号電力、時間、および帯域幅の消費を最小限に抑えて、特定の量の情報の送信を提供するシステムの能力を特徴づけます。

情報理論は、ノイズ耐性と効率を評価するための基準を確立します情報システムまた、ノイズ耐性と効率を改善する一般的な方法を示します。

データ転送速度-情報がバイナリ形式で送受信される速度。通常、ボーレートは、1秒あたりに送信されるビット数によって測定されます。

1秒あたりのビット数-有用な情報とサービス情報の両方を考慮した、1秒あたりの通信チャネルによって送信されるバイナリビットの数に等しい情報送信速度の単位。

通信チャネル帯域幅は、送信元から宛先への最大データ転送速度です。

1秒あたりの文字数は、有用な情報の伝送速度（のみ）の測定単位です。

より大きなユニットに移動する

アルファベットの最大パワーに制限はありませんが、人と人の両方の情報を処理するのに（現段階で）十分であると見なすことができるアルファベットがあります技術的なデバイス..。含まれるもの：ラテンアルファベット、国の言語のアルファベット、数字、特殊文字-合計で約200文字。上記の表から、7ビットの情報では不十分であると結論付けることができます。このようなアルファベットの任意の文字をエンコードするには8ビットが必要であり、256 = 28.8ビットが1バイトを形成します。つまり、1バイトはコンピュータのアルファベット文字をエンコードするために使用されます。情報の測定単位の拡大は、物理学で使用されているものと似ています。接頭辞「キロ」、「メガ」、「ギガ」を使用します。ベースは10ではなく2であることを覚えておく必要があります。

1 KB（キロバイト）= 210バイト= 1024バイト、

1 MB（メガバイト）= 210 KB = 220バイトなど。

メッセージ内の情報量を見積もる機能は、通信チャネルを介した情報フローの速度を決定するのに役立ちます。通信チャネルを介した情報伝送の最大速度は、通信チャネルの帯域幅と呼ばれます。今日の最も先進的な通信手段は光ファイバーです。情報は、レーザーエミッターによって送信される光パルスの形で送信されます。これらの通信手段は、高いノイズ耐性と100Mbpsを超えるスループットを備えています。

一般情報

ほとんどの場合、ネットワークでは、情報は順番に送信されます。データビットは、通信チャネル、ケーブル、またはワイヤレスを介して交互に送信されます。図1は、コンピューターまたはその他のデジタル回路によって送信されるビットのシーケンスを示しています。このデータ信号は、多くの場合、元の信号と呼ばれます。データは2つの電圧レベルで表されます。たとえば、論理1は+3 Vの電圧に対応し、論理0は+ 0.2Vに対応します。他のレベルも使用できます。非ゼロ復帰（NRZ）コード形式（図1）では、ゼロ復帰（RZ）形式とは対照的に、信号は各ビットの後にニュートラルに戻りません。

ビットレート

データレートRは、ビット/秒（ビット/秒またはbps）で表されます。速度はビット持続時間またはビット時間（T B）の関数です（図1）：

このレートはチャネル幅とも呼ばれ、文字Cで示されます。ビット時間が10 nsの場合、データ転送レートは次のように決定されます。

R = 1/10×10-9 = 100メガビット/秒

これは通常、100 Mb / sとして記録されます。

サービスビット

ビットレートは通常、実際のデータ転送速度を指します。ただし、ほとんどのシリアルプロトコルでは、データは、送信元アドレス、宛先アドレス、エラー検出およびコード訂正ビット、その他の情報または制御ビットを含む、より複雑なフレームまたはパケットの一部にすぎません。プロトコルフレームでは、データは呼び出されます有用な情報（ペイロード）。データではないビットはオーバーヘッドビットと呼ばれます。チャネルを介して送信される有用なビットの総数に応じて、オーバーヘッドビットの数が重要になる場合があります（20％から50％）。

たとえば、イーサネットフレームは、ペイロードの量に応じて、最大1542バイトまたはオクテットになる可能性があります。ペイロードは42〜1500オクテットです。有用なオーバーヘッドオクテットの最大数では、42/1542、つまり2.7％しかありません。有用なバイトが少なければ、もっと多くなります。この比率は、プロトコル効率とも呼ばれ、通常、最大フレームサイズに対するペイロード量のパーセンテージとして表されます。

プロトコル効率=ペイロード/フレームサイズ= 1500/1542 = 0.9727または97.3％

通常、実際の回線速度は、実際のネットワークデータレートを示すために、オーバーヘッドの量に応じた係数で増加します。 1ギガビットイーサネットでは、実際の回線速度は1.25 Gb / sですが、データ転送速度は1 Gb / sです。 10ギガビット/秒イーサネットの場合、これらの値はそれぞれ10.3125 Gb /秒と10Gb /秒です。帯域幅、ペイロードレート、実効データレートなどの概念を使用して、ネットワークを介したデータ転送の速度を見積もることもできます。

ボーレート

「ボー」という用語は、5ビットのテレタイプコードを発明したフランスのエンジニア、エミール・ボドーの名前に由来しています。ボーレートは、信号またはシンボルが1秒間に変化する回数です。シンボルは、電圧、周波数、または位相のいくつかの変化の1つです。

NRZバイナリ形式には、0または1ごとに1つずつ、電圧レベルで表される2つの文字があります。この場合、ボーレートまたはシンボルレートはビットレートと同じです。ただし、送信間隔に3つ以上のシンボルを含めることができます。これにより、各シンボルに複数のビットが割り当てられます。この場合、任意の通信チャネルのデータは、変調を使用してのみ送信できます。

伝送媒体が元の信号を処理できない場合、変調が前面に出てきます。もちろん、私たちは話しているワイヤレスネットワーク..。元のバイナリ信号を直接送信することはできません。RFキャリアに引き継ぐ必要があります。一部のケーブルプロトコルでは、変調を使用して伝送速度を上げています。これは「ブロードバンド伝送」と呼ばれます。
上：ベースバンド信号、元の信号

複合文字を使用すると、それぞれに複数のビットを送信できます。たとえば、シンボルレートが4800ボーで、各シンボルが2ビットの場合、合計ボーレートは9600bpsです。通常、文字数は2の累乗で表されます。Nが文字のビット数である場合、必要な文字数はS = 2Nになります。したがって、合計ボーレートは次のようになります。

R =ボーレート×log2 S =ボーレート×3.32log 1 0 S

ボーレートが4800で、文字ごとに2ビットが割り当てられている場合、文字数は22 = 4です。

次に、ビットレートは次のとおりです。

R = 4800×3.32log（4）= 4800×2 = 9600 bps

NRZバイナリ形式と同様に、ビットごとに1つのシンボルで、ビットレートとボーレートは同じです。

マルチレベル変調

多くの変調方式で高いビットレートを実現できます。たとえば、周波数偏移変調（FSK）は通常、2つの異なる周波数を使用して、各シンボルスロットの論理的な0と1を表します。ここで、ビットレートはボーレートと同じです。ただし、各シンボルが2ビットを表す場合は、4つの周波数が必要です（4FSK）。 4FSKでは、ビットレートはボーレートの2倍です。

もう1つの一般的な例は、位相偏移変調（PSK）です。バイナリPSKでは、各文字は0または1を表します。バイナリ0は0°に対応し、バイナリ1は180°に対応します。文字ごとに1ビットの場合、ビットレートはボーレートと同じです。ただし、ビット数と文字数の比率を増やすことは難しくありません（表1を参照）。

表1。

バイナリ位相偏移変調。

ビット	位相シフト（度）

たとえば、直交PSKでは、シンボルごとに2ビットがあります。この構造とボーあたり2ビットの場合、ビットレートはボーレートの2倍になります。ボーあたり3ビットの場合、変調は8PSKと指定され、8つの異なる位相シフトが3ビットを表します。また、16PSKでは、16の位相シフトが4ビットを表します。

層状変調のユニークな形式の1つは、直交振幅変調（QAM）です。 QAMは、さまざまな振幅レベルと位相オフセットの組み合わせを使用して、複数のビットを表すシンボルを作成します。たとえば、16QAMはシンボルごとに4ビットをエンコードします。シンボルは、さまざまな振幅レベルと位相シフトの組み合わせです。

4ビットコードの各値のキャリアの振幅と位相を視覚化するために、直交図が使用されます。これには、ロマンチックな名前「コンステレーション」もあります（図2）。各ポイントは、特定のキャリア振幅と位相シフトに対応します。合計16個のシンボルがシンボルあたり4ビットでエンコードされるため、ビットレートはボーレートの4倍になります。

なぜボーごとに複数ビットなのですか？

ボーごとに複数のビットを送信することにより、より狭いチャネルを介して高速でデータを送信できます。可能な最大データ転送速度は、伝送チャネルの帯域幅によって決定されることを思い出してください。
検討中最悪の場合データストリームに0と1をインターリーブすると、特定の帯域幅Bの最大理論ビットレートCは次のようになります。

または最大速度での帯域幅：

1 Mb / sの速度で信号を送信するには、次のものが必要です。

B = 1/2 = 0.5MHzまたは500kHz

シンボルあたり数ビットのマルチレベル変調を使用する場合、理論上の最大データレートは次のようになります。

ここで、Nは文字間隔内の文字数です。

log 2 N = 3.32 log10N

特定のレベル数に必要な速度を提供するために必要な帯域幅は、次のように計算されます。

たとえば、シンボルあたり2ビットおよび4レベルで1Mbpsの伝送速度を達成するために必要な帯域幅は次のように定義できます。

log 2 N = 3.32 log 10（4）= 2

B = 1/2（2）= 1/4 = 0.25 MHz

固定帯域幅で目的のデータレートを取得するために必要な文字数は、次のように計算できます。

3.32 log 10 N = C / 2B

ログ10N = C / 2B = C / 6.64B

N = log-1（C / 6.64B）

前の例を使用して、250kHzチャネルを介して1Mb / sで送信するために必要なシンボルの数は次のように決定されます。

log 10 N = C / 6.64B = 1 / 6.64（0.25）= 0.60

N = log-1（0.602）= 4文字

これらの計算は、チャネルにノイズがないことを前提としています。ノイズを考慮するには、シャノンハートレーの定理を適用する必要があります。

C = B log 2（S / N + 1）

Cはビット/秒単位のチャネル帯域幅です。
B-ヘルツ単位のチャネル帯域幅、
S / N-信号対雑音比。

常用対数形式：

C = 3.32B log 10（S / N + 1）

30 dB S / Nの0.25MHzチャネルの最大レートはどれくらいですか？ 30 dBは1000に変換されます。したがって、最大速度は次のとおりです。

C = 3.32B log 10（S / N + 1）= 3.32（0.25）log 10（1001）= 2.5 Mb / s

シャノンハートレー定理は、この理論的結果を達成するためにマルチレベル変調を適用する必要があることを具体的に述べていません。前の手順を使用して、文字ごとに必要なビット数を確認できます。

log 10 N = C / 6.64B = 2.5 / 6.64（0.25）= 1.5

N = log-1（1.5）= 32文字

32文字を使用することは、1文字あたり5ビットを意味します（25 = 32）。

ボーレート測定の例

ほとんどすべての高速接続は、何らかの形のブロードバンド伝送を使用します。 Wi-Fiでは、直交周波数分割多重（OFDM）変調方式は、QPSK、16QAM、および64QAMを使用します。

同じことがWiMAXとテクノロジーにも当てはまりますセルラー通信ロングタームエボリューション（LTE）4G。アナログの信号伝送とデジタルテレビケーブルテレビと高速インターネットアクセスのシステムでは、16QAMと64QAMに基づいていますが、衛星通信ではQPSKと異なるバージョン QAM。

公安用陸上移動無線システムでは、最近、4FSK音声およびデータ変調規格が採用されています。この帯域幅テーパー技術は、帯域幅をチャネルあたり25kHzから12.5kHzに、そして最終的には6.25kHzに減らすように設計されています。その結果、他のラジオ局のより多くのチャネルを同じスペクトル範囲に配置できます。

テレビ高解像度米国では、8レベルの痕跡側波帯（8レベルの部分的に抑制された側波帯信号）または8VSBと呼ばれる変調技術を使用しています。この方法では、シンボルごとに3ビットを8つの振幅レベルで割り当て、1秒あたり10,800シンボルを送信できるようにします。 1文字あたり3ビットの場合、フルレートは3×10,800,000 = 32.4 MB / sです。 1つのフルサイドバンドと他の一部のみを送信するVSBと組み合わせると、6MHzのテレビチャネルを介して高解像度のビデオおよびオーディオデータを送信できます。

キーワード：

データ転送速度

ビット/秒

データ転送速度は、通信回線の最も重要な特性です。この段落を完了すると、ネットワークを介したデータ送信に関連する問題を解決する方法を学習します。

単位

すでに慣れ親しんだ状況で速度が測定される単位を覚えておきましょう。車の場合、速度は単位時間あたりの移動距離です。速度は、キロメートル/時またはメートル/秒で測定されます。流体移送アプリケーションでは、速度はリットル/分（または毎秒、毎時）で測定されます。

データ送信の問題で、単位時間あたり（ほとんどの場合1秒あたり）にネットワークを介して送信されるデータの量を速度と呼ぶのは当然のことです。

データ量は、ビット、バイト、キロバイトなど、情報量の任意の単位で測定できます。ただし、実際には、データ転送速度はほとんどの場合、ビット/秒（ビット/秒）で測定されます。

高速ネットワークでは、データ交換速度は毎秒数百万から数十億ビットになる可能性があるため、1 kbit / s（キロビット/秒）、1 Mbit / s（メガビット/秒）、1 Gbit / sの複数のユニットが使用されます。（ギガビット/秒）。

1 kbps = 1,000 bps 1 Mbps = 1,000,000 bps 1 Gbps = 1,000,000,000 bps

ここで、接頭辞「kilo-」、「mega-」、および「giga-」は、（国際単位系のように）正確に1,000、100万、および10億倍の増加を示していることに注意してください。従来の測定単位でそれを思い出してください 情報量「キロ-」は1024倍、「メガ-」は1024 2、「ギガ-」は10243の増加を意味します。

タスク

一部のネットワークを介したデータ転送速度を vビット/秒。これは、1秒で vビット、および NS秒- v×tビット。

問題1..。通信回線を介したデータ転送速度は80ビット/秒です。 5分間で何バイトが転送されますか？

解決..。ご存知のように、情報量は次の式で計算されます。私 = v×t..。 V この場合 v= 80bpsおよび NS= 5分しかし、速度はビットで与えられます ちょっと待ってそしてその時は分したがって、正しい答えを得るには、分を秒に変換する必要があります。

NS= 5×60 = 300秒

そしてその時だけ掛け算をします。まず、情報量をビット単位で取得します。

私= 80ビット/秒×300秒= 24000ビット

次に、それをバイトに変換します。

私= 24000：8バイト= 3000バイト

答え： 3000バイト。

タスク2..。通信速度は100ビット/秒です。 125バイトのファイルを転送するのに何秒かかりますか？

解決..。ボーレートを知っています（ v= 100ビット/秒）および情報量（私= 125バイト）。式から私 = v×t我々が得る

NS= 私: v。

しかし、速度はに設定されています ビット 1秒あたり、および情報量- バイト..。したがって、測定単位を「一致」させるには、最初に情報量をビットに変換する（または速度を1秒あたりのバイト数に変換する）必要があります。

私= 125×8ビット= 1000ビット。

ここで、送信時間を見つけます。

NS= 1000 ：100 = 10秒 .

答え： 10秒。

問題3..。 200バイトのファイルが16秒で転送された場合の平均データ転送速度（ビット/秒）はどれくらいですか？

解決..。私たちは情報の量を知っています（私= 200バイト）およびデータ転送時間（ NS= 16秒）。式から私 = v×t我々が得る

v= 私: NS。

しかし、ファイルサイズはで設定されています バイト、および伝送速度はで取得する必要があります ビット毎秒。したがって、最初に情報量をビットに変換します。

私= 200×8ビット= 1600ビット。

今、私たちは平均速度を見つけます

v= 1600 ：16 = 100 bps .

データ交換中に変更される可能性があるため、平均伝送速度について話していることに注意してください。

答え： 100bps。

1.データ転送速度はどの単位で測定されますかコンピューターネットワーク?

2.接頭辞「kilo-」、「mega-」、「giga-」は、データ転送速度に関してどのような意味がありますか？なぜこれらの接頭辞は情報量の点で同じではないと思いますか？

3.データ転送速度の問題を解決するために使用される式は何ですか？

4.あなたはどう思いますか主な理由そのような問題を解決する際の間違い？

1.通信回線を介して1500ビット/秒の速度で24秒に何バイトの情報が送信されますか？

2. 9600 bpsの速度の通信回線を介して15秒間に何バイトの情報が送信されますか？

3. 256,000ビット/秒の速度で通信回線を介して16秒間に何バイトの情報が送信されますか？

4. 1024bpsの通信回線を介して5KBのファイルを転送するのに何秒かかりますか？

5. 200bpsの通信回線を介して800バイトのファイルを転送するのに何秒かかりますか。

6.通信回線を介して256KBのファイルを64バイト/秒の速度で転送するのに何秒かかりますか？

7. 400ページのテキスト（各ページに60文字の30行が含まれている）が含まれている本は、8ビットエンコーディングでエンコードされています。この本を5kbpsの通信回線で転送するのに何秒かかりますか？

8. 400バイトのファイルが5秒で送信された場合、通信回線を介して1秒あたり何ビットが送信されますか？

9. 2 Kバイトのファイルが8秒で転送された場合、通信回線を介して1秒あたり何ビットが送信されますか？

10. 100 KBのファイルが16秒で転送された場合、1秒あたり何バイトが通信回線を介して送信されますか？

第1章で最も重要なこと：・コンピュータサイエンスは、自動データ処理に関連するさまざまな問題を研究しています。・人は感覚の助けを借りて周りの世界についての情報を受け取ります。・データは記録（エンコード）された情報です。コンピューターはデータのみを処理します。・信号は、情報キャリアのプロパティの変更です。メッセージは一連の信号です。基本情報処理情報（データ）の転送と処理です。・情報量の最小測定単位はビットです。これは、1つの2進数（「0」または「1」）を使用してエンコードできる情報量の名前です。・を使用して私ビットはエンコードできます2 私さまざまなオプション。・1バイトには8ビットが含まれます。・情報量の測定単位では、バイナリプレフィックスが使用されます。1KB= 210バイト= 1024バイト1MB = 220バイト1GB = 2 30バイト・テキストの情報量は、次の長さによって決まります。テキストとアルファベットの力。アルファベットに含まれる文字が多いほど、1文字（およびテキスト全体）の情報量が多くなります。ほとんどの図面は、コンピュータでエンコードされていますラスター形式、つまり、異なる色（ピクセル）のドットのセットの形式です。ピクセルは、色を付けることができる画像内の最小要素です。・画像の情報量は、使用するピクセル数と色数によって決まります。画像で使用される色が多いほど、1ピクセル（および画像全体）の情報量が多くなります。・ボーレートは通常、ビット/秒（bps）で測定されます。 10進プレフィックスはボーレート単位で使用されます：1 kbps = 1,000 bps 1 Mbps = 1,000,000 bps 1 Gbps = 1,000,000,000 bps

もちろん、0と1の代わりに任意の2文字を使用できます。

英語の単語少し式の略語です 2進数、 "2進数"。

中国語、韓国語、日本語を含む別の種類の言語があります。彼らは使用します 象形文字、それぞれが個別の単語または概念を示します。

英語の単語 ピクセルの略です 画像要素、画像要素。

データ伝送チャネルの品質を評価するには、次の特性を使用できます。

通信チャネルを介したデータ転送速度。

通信チャネル帯域幅;

情報転送の信頼性;

通信チャネルの信頼性。

ボーレート..。ボー（変調）と情報レート（ビットレート）を区別します。情報レート-通信チャネルを介して送信される1秒あたりのビット数、ビット/秒によって決定されます。英語版ではbpsと呼ばれます。

ボーレートはボー（ボー）で測定されます。この速度の単位は、電信装置のフランスの発明者であるエミール・ボドー（E.ボドー）の名前にちなんで名付けられました。ボーは、1秒あたりの伝送媒体の状態の変化の数（または単位時間あたりの信号の変化の数）です。回線帯域幅によって決定されるのはボーレートです。 2400ボーの情報転送速度は、送信信号の状態が1秒間に2400回変化したことを意味します。これは、2400Hzの周波数に相当します。

これらの概念を説明するために、従来の電話通信チャネルを介したデジタルデータの送信に目を向けましょう。初期のモデムモデルでは、これら2つの速度は同じでした。最新のモデムは、単一の状態変化で複数のデータビットをエンコードしますアナログ信号この場合、データ転送速度とチャネル動作速度が一致しないことは明らかです。ボー間隔（隣接する信号の変化の間）でNビットが送信される場合、変調されたキャリア（キャリア）パラメーターの値の数は2Nです。たとえば、グラデーション数が16でボーレートが1200の場合、1ボーは4ビット/秒に対応し、情報レートは4800ビット/秒になります。 bpsレートがボーレートを超えています。特に、2,400および1,200 bpsのモデムは600ボーを送信し、9,600および14,400bpsのモデムは2,400ボーを送信します。

アナログ電話ネットワークでは、データ転送速度は、接続に参加している両方のモデムでサポートされているプロトコルのタイプによって決まります。したがって、最新のモデムは、最大33600bpsの速度のV.34 +プロトコル、または最大56Kbpsの伝送速度のV.90非対称データ交換プロトコルで動作します。

V.34 +規格では、ほぼすべての品質の電話回線で作業できます。モデムの最初の接続は、最低速度300 bpsの非同期インターフェイスを介して行われるため、最悪の回線で動作することができます。ラインをテストした後、基本的な伝送パラメータ（キャリア周波数1.6〜2.0 kHz、変調方式、同期モードへの移行）が選択されます。これらのパラメータは、接続を切断せずに動的に変更でき、ラインの品質の変化に適応します。

V.90プロトコルは、1998年2月に国際電気通信連合（ITU）によって採用されました。この規格によれば、ユーザーがインストールしたモデムは、ネットワークプロバイダー（ダウンストリーム）から56 Kbpsの速度でデータを受信し、（アップストリーム-アップストリーム）-33.6Kbpsまでの速度で。これは、デジタルチャネルに接続されたネットワークノード上のデータがデジタルコーディングのみを受け、アナログからデジタルへの変換が行われず、常にサンプリングおよび量子化ノイズが発生するためです。ユーザー側では、「ラストアナログマイル」により、デジタルからアナログ（モデム内）とアナログからデジタルへの変換（PBX内）の両方が行われるため、速度を上げることはできません。明らかに、このようなスキームは、モデムの1つがデジタルチャネルにアクセスできる場合にのみ適用できます。実際、デジタルチャネルでユーザーのPBXに接続できるのはインターネットプロバイダーだけです。

公衆交換電話網を介した加入者間接続の場合、新しいテクノロジーは不適切であり、動作は33.6Kbps以下の速度でのみ可能です。

さまざまなタイプのLANのデジタル情報伝送速度を表2.1に示します。グローバルネットワーク表2.2。

表2.1

ネットワークタイプ（データリンクプロトコル）	データ線種
	太い同軸ケーブル（10Base-5）スリム同軸ケーブル（10base-2）シールドなしツイストペア UTPカテゴリ3（10Base-T）光ファイバー（10Base-F）
	光ファイバー（100Base-FX）
ギガビットイーサネット	マルチモードファイバー（1000Base-SX）シングルモードファイバー（1000Base-LX）二軸ケーブル（1000Base-CX）
トークンリング（高速トークンリング）	光ファイバ
FDDI（Fiber Distributed Data Interface）	光ファイバ

表2.2

速度の階層デジタルチャネルグローバルネットワーク

ネットワークタイプ	インターフェイスとデータラインタイプ	データ転送速度、Mbps
	T1 / E1、ツイストペアケーブル T2 / E2同軸ケーブル T3 / E3、同軸および光ケーブルまたはマイクロ波無線リンク
	STS-3、OC-3 / STM-1 STS-9、OC-9 / STM-3 STS-12、OC-12 / STM-4 STS-18、OC-18 / STM-6 STS-24、OC-24 / STM-8 STS-36、OC-36 / STM-12 STS-48、OC-48 / STM-16
	BRI（基本） PRI（スペシャル）
	加入者ネットワーク（上流）加入者ネットワーク（ダウンストリーム）

記録データの伝送速度は、光ファイバー通信回線で達成されています。チャネルを波長で分割する多重化方式（WDM-波長分割多重）を使用した実験装置では、150kmの距離で1100Gbit / sの速度が達成されました。既存のWDMベースのシステムの1つでは、伝送速度は最大320kmの距離で40ギガビット/秒です。 WDM方式では、複数のキャリア周波数（チャネル）が割り当てられます。したがって、最後に述べたシステムでは、周波数4 * 10 5 GHzの近くに16個のそのようなチャネルがあり、互いに10 3 GHz間隔で配置され、各チャネルで2.5 Gbit / sの速度が達成されます。

可能な最大情報レート、 スループットNS (帯域幅) Hartley-Shannonの式により、通信チャネルの帯域幅F（より正確には帯域幅の上限周波数）に関連付けられます。 Nを可能な離散信号値の数、たとえば、変調されたパラメーターの異なる値の数とします。次に、ハートレーの式に従って、信号の大きさが1回変化すると、I = log 2Nビットの情報しかありません。

最大情報伝送速度は次のように定義できます。

С= log 2 N / t、

ここで、tは一時的なプロセスの期間であり、（3-4）ТВにほぼ等しく、ТВ= 1 /（2πF）です。それで

ビット/秒、(2.1)

ノイズの多いチャネルの場合、変調信号Nの識別可能な値の数は≤1+ Aである必要があります。ここで、Aは干渉に対する信号電力の比率です。

コンピュータネットワークのユーザーにとって重要なのは1秒あたりの抽象的なビットではなく、測定単位がバイトまたは文字である情報です。したがって、より便利なチャネル特性は 実際の速度または実効速度、これは、1秒あたりのチャネルを介して送信される文字（文字）の数（cps、1秒あたりの文字）によって推定されます。オーバーヘッド（たとえば、ブロックの開始と終了のビット、ブロックヘッダー、チェックサム）は含まれません。

実効速度は、データ転送速度だけでなく、伝送方法、通信チャネルの品質、動作条件、メッセージの構造など、さまざまな要因によって異なります。たとえば、平均して、モデムを介したデータ送信の非同期方式では、送信される10ビットごとに1バイトまたは1メッセージシンボルに対応するため、1 cps = 10bpsになります。実効伝送速度を上げるために、モデム自体と通信ソフトウェアの両方によって実装されるさまざまな情報圧縮方法が使用されます。

通信システムの本質的な特徴は、送信される情報の信頼性です。 情報伝達の信頼性また エラー率（エラー率）は、データブロックのエラーのない送信の確率として、または送信されたビットの総数に対する誤って送信されたビットの数の比率として推定されます（単位：符号ごとのエラーの数-エラー/符号）たとえば、0.999の確率は、1000ビットごとに1つのエラーに対応します（非常に悪いチャネル）。必要なレベルの信頼性は、チャネル機器と通信回線の状態の両方によって提供される必要があります。通信回線がノイズ耐性に必要な要件を提供しない場合、高価な機器を使用することは実用的ではありません。

コンピュータネットワークでデータを送信する場合、このインジケータは10 -8 -10 -12エラー/符号の範囲内にある必要があります。送信される1億ビットごとに許可されるエラーは1つだけです。ちなみに、電信通信で許容されるエラー数は、1文字あたり約3・10-5です。

最後に、通信システムの信頼性は、総稼働時間に占める稼働時間の割合、または時間単位の平均稼働時間のいずれかによって決定されます。 2番目の特性により、システムの信頼性をより効果的に評価できます。

コンピュータネットワークの場合、平均稼働時間は十分に長く、少なくとも数千時間である必要があります

インターネット速度は、一定期間にコンピューターによって送受信される情報の量です。現在、このパラメータはほとんどの場合メガビット/秒で測定されますが、これが唯一の値ではなく、キロビット/秒も使用できます。ギガビットはまだ日常生活で使用されていません。

同時に、転送されるファイルのサイズは通常バイト単位で測定されますが、時間は考慮されません。例：バイト、MB、またはGB。

を使用してネットワークからファイルをダウンロードするのにかかる時間を計算するのは非常に簡単です簡単な式..。情報量が最も少ないのはビットであることが知られています。次に、8ビットの情報を含むバイトがあります。したがって、10メガビット/秒（10/8 = 1.25）の速度では、1.25メガバイト/秒を転送できます。ええと、それぞれ100 Mbps-12.5メガバイト（100/8）です。

また、インターネットから特定のサイズのファイルをダウンロードするのにかかる時間を計算することもできます。たとえば、毎秒100メガビットの速度でダウンロードされた2 GBの映画は、3分でダウンロードできます。 2 GBは2048メガバイトであり、12.5で割る必要があります。 163秒、つまり約3分になります。
残念ながら、誰もが情報を測定するのが通例である単位に精通しているわけではないので、主要な単位について言及します。

1バイトは8ビットです
1キロバイト（KB）は1024バイトに対応します
1メガバイト（MB）は1024KBに相当します
1ギガバイト（GB）はそれぞれ1024MBに相当します
1テラバイト-1024GB

速度に影響するもの

インターネットがデバイス上で動作する速度は、主に以下に依存します。

から料金プランプロバイダーが提供
チャネルの帯域幅から。多くの場合、プロバイダーはサブスクライバーに全体的な速度を提供します。つまり、チャネルはすべてに分割され、すべてのユーザーがネットワークをアクティブに使用している場合、速度も低下する可能性があります。
ユーザーがアクセスしているサイトの場所と設定から。一部のリソースには制限があり、ロード時に特定のしきい値を超えることはできません。また、サイトが別の大陸にある可能性があり、これも読み込みに影響します。