Скорость передачи данных в информатике

Обобщённая структура информационного обмена состоит из передатчика данных, канала связи и приёмника информации. Информационные данные передаются по специальным каналам связи, которые применяют разнообразные физические методы. То есть каналы связи представляют собой физическое оборудование, которое даёт возможность обмена информацией на расстоянии. Электронные вычислительные машины способны вести информационный обмен, с применением каналов связи разного принципа действия и физической природы. Под скоростью передачи данных понимается количество информационных данных, которые передаются в единицу времени. Главным параметром каналов связи считается их пропускная способность. Самая большая скорость безошибочной трансляции данных называется пропускной способностью канала связи. Объём отправленных информационных данных определяется формулой:

V = q ⋅ t

Здесь q является пропускной способностью канала, измеряемой в битах в секунду, а t – время трансляции данных.

Теорема Шеннона – Хартли

Максимальная скорость передачи информации теоретически может быть определена согласно теореме Шеннона – Хартли. Эта теорема рассматривает весь комплекс возможных многоуровневых и многофазных способов кодировки информации и при этом доказывает, что ёмкость информационного канала С, которая означает теоретически максимальную скорость передачи данных, с возможностью их передачи с заданной средней мощностью сигнала S через единый аналоговый канал связи, находящийся под воздействием аддитивного белого гауссовского шума мощности N, равна:

C = B log 2 (1 + S / N)

Здесь:

• C - канальная ёмкость, измеряемая в бит/сек.
• B – ширина полосы пропускания, измеряемая в герц.
• S – мощностная характеристика сигнала, измеряемая в ваттах.
• N – обобщённая мощность шумовых помех, измеряемая в ваттах.
• S / N — отношение мощности полезного сигнала к мощности шумов.

Единицы измерения скорости передачи данных

Основной единицей измерения скорости передачи данных является бит в секунду, которая применяется на уровне физики моделей сети OSI или TCP/IP. Для высших уровней моделей сети, обычно применяются единицы больших размеров, в частности байт в секунду, который равняется восьми бит в секунду. Ещё для измерения символьной скорости применяется единица измерения бод. Бодом считается число колебаний несущего периодического сигнала информационного параметра в одну секунду. Эта единица названа так в честь изобретателя телетайпной кодировки символов Эмиля Бодо. Но битами в секунду, в отличие от бодов, меряется информационный объём, не учитывающий служебные биты (команды старт и стоп, проверка чётности), которые используются при асинхронной трансляции данных. Следует отметить, что иногда, при использовании синхронной трансляции в двоичном коде, скорость в битах в секунду может равняться скорости в бодах.