Максимальной скоростью передачи информации примеры. Какую эффективную скорость передачи данных обеспечивает провайдер
Для описания каналов связи используется характеристика средней скорости передачи информации в единицу времени с заданной верностью. Существует максимально возможная (предельная) скорость передачи, которая называется пропускной способностью канала С . Это фундаментальное понятие определяет потенциальные возможности системы связи, использующей данный канал. В реальной системе средняя скорость передачи информации всегда меньше пропускной способности канала. В теории информации К. Шенноном доказана теорема, согласно которой для источника без избыточности при скорости передачи меньшей, чем пропускная способность канала можно найти такой способ кодирования-декодирования, при котором возможна передача сообщений по каналу с помехами со сколь угодно малой ошибкой.
Электронная торговля в широком смысле - использование компьютерных сетей для повышения эффективности организации. Повышение рентабельности, увеличение доли рынка, улучшение обслуживания клиентов и доставка продуктов быстрее - это одна из возможностей повышения эффективности организации в электронной торговле. Электронная коммерция - это больше, чем заказ товаров из онлайнового каталога. Он включает все аспекты электронного взаимодействия организации со своими заинтересованными сторонами, людьми, которые определяют будущее организации.
Любая физическая среда характеризуется фундаментальными ограничениями по максимальной скорости передачи информации. Этот предел - предел Шеннона - определяется двумя параметрами: полосой пропускания и соотношением сигнал/ шум. Полоса пропускания линии - это разность максимальной (верхней) и минимальной (нижней) частот сигнала, способного распространяться в линии связи. Соотношение сигнал/ шум это характеристика не столько самой линии связи, сколько системы "передатчик + канал связи + приемник". Поэтому при описании линий связи пользуются такими характеристиками, как коэффициент затухания сигнала на единицу длины линии и уровень помех (шумов).
Таким образом, электронная торговля включает такие действия, как создание веб-страницы для поддержки отношений с инвесторами или общение в электронном виде с учащимися колледжей, которые являются потенциальными сотрудниками. Вкратце, электронная торговля предполагает использование информационных технологий для улучшения связи и транзакций со всеми заинтересованными сторонами организации. К таким заинтересованным сторонам относятся клиенты, поставщики, правительственные регуляторы, финансовые учреждения, управляющие, сотрудники и общественность в целом.
Предел Шеннона.
Количество информации, передаваемой без искажений в единицу времени, ограничено емкостью канала (не электрической). Информационная емкость (пропускная способность) канала в случае его поражения белым (гауссовым) шумом (бит/сек),
где DF - передаваемая полоса частот, S - средняя мощность сигнала, N - средняя мощность шума.
Каждая организация должна учитывать, должно ли оно иметь присутствие в Интернете, и если да, то какова должна быть степень его участия. При ответе на эти вопросы необходимо учитывать два ключевых фактора. Во-первых, сколько существующих или потенциальных клиентов, вероятно, будут пользователями Интернета? Если значительная часть клиентов фирмы является интернет-пользователями, а затраты на поиск продукта или услуги достаточно высоки, то организация должна иметь присутствие; в противном случае у него отсутствует возможность информировать и взаимодействовать со своими клиентами.
Мощности сигнала и шума имеют естественные физические ограничения. Мощность сигнала связана с параметрами передатчика. Снижение уровня шума требует применения дорогих линий связи с эффективным экранированием и малошумящей аппаратуры. Влияние мощностей на пропускную способность канала связи определяется логарифмической зависимостью. Так, при исходном отношении сигнал/шум =100 (типичный случай) повышение мощности передатчика в 2 раза даст около 15% увеличения пропускной способности канала связи.
Веб - это удобный и чрезвычайно удобный источник информации для многих клиентов. Если у фирмы нет веб-сайта, существует риск того, что потенциальные клиенты, которые являются веб-специалистами, перейдут к конкурентам, имеющим присутствие в Интернете. Во-вторых, какова информационная интенсивность продуктов и услуг компании? Информационно-интенсивный продукт - это тот, который требует значительной информации, чтобы полностью описать его. Он также предоставляет фотографии и детали студийной сессии.
Два параметра, количество клиентов в Интернете и интенсивность информации о продукте могут быть объединены, чтобы обеспечить простую модель для определения того, какие компании должны использовать Интернет. Организации, попадающие в верхний правый квадрант, являются первыми кандидатами, потому что многие из их клиентов имеют доступ в Интернет, а их продукты имеют высокий информационный контент. Фирмы в других квадрантах, особенно в низкозатратном квадранте, меньше нуждаются в инвестировании в веб-сайт.
Соотношение Найквиста.
Аналогичным пределу Шеннона является соотношение Найквиста, которое также определяет пропускную способность канала, но без учета шумов:
где М- количество различимых состояний информационного параметра.
Если для кодирования используется более двух состояний, то пропускная способность линии повышается, т.к. за один такт работы передатчика передается несколько бит данных. Например, слово из нескольких бит можно кодировать в одном такте одновременным изменением комбинации фазы и амплитуды.
Наряду с другими экологическими проблемами организации сталкиваются с тремя важными стратегическими задачами: риском спроса, инновационным риском и неэффективным риском. Интернет, и особенно Интернет, может быть устройством для снижения этих рисков. Резко меняющийся спрос или крах рынков представляют значительный риск для многих фирм. Смит-Корона, один из последних производителей пишущих машин в США, подал заявление о банкротстве в дешевых персональных компьютерах, уничтожил рынок пишущей машинки.
Проще говоря, риск спроса означает, что меньше клиентов хотят покупать товары фирмы. Глобализация мирового рынка и растущее дерегулирование выставляют фирмы на более высокий уровень конкуренции и увеличивают угрозу риска спроса. В случае лучшей практики отличительная особенность будет заключаться в том, что Интернет используется для достижения стратегий, которые иначе не были бы возможны. Таким образом, Интернет может использоваться как механизм проникновения на рынок, где ни продукт, ни целевой рынок не изменяются.
Число изменений информационного параметра несущего сигнала в секунду измеряется в бодах (baud). Жан Эмиль Бодо (Франция) создал телеграфный аппарат в 1874г., конструкция которого практически без изменений использовалась более 100 лет. Пропускная способность канала связи в битах в секунду в общем случае не совпадает с числом бод.
Сеть просто предоставляет инструмент для увеличения продаж за счет доли рынка от конкурентов или путем увеличения размера рынка в случаях использования. В течение многих лет группа продавала вино, шоколад и цветы. Исландские рыболовные компании могут продавать копченый лосось миру.
Южноафриканский производитель вина может связаться с энтузиастами вина, где бы они ни находились, более экономичным способом. В значительной степени это возможно, поскольку Интернет позволяет международным маркетологам преодолевать ранее изнурительные последствия времени и расстояния, переговоры о местном представительстве и значительную стоимость затрат на производство рекламных материалов. Более тонкий подход к развитию рынка - это создание индивидуального индивидуального взаимодействия между продавцом и покупателем.
Если сигнал имеет более двух различимых состояний, то пропускная способность в битах/сек будет выше числа бод. Например , если информационными параметрами являются фаза и амплитуда синусоиды, причем различаются 4 состояния фазы (0, 90, 180 и 270 0) и два значения амплитуды, то информационный сигнал может иметь 8 различимых состояния. В этом случае модем, работающий со скоростью 2400 бод (несущая частота 2400Гц) передает информацию со скоростью 7200 бит/сек, т.к. при одном изменении сигнала передается 3 бита информации (8=2 3).
Таким образом, клиенты адаптируют веб-сайт к своим потребностям. Еще более продвинутый подход - это подход, при котором веб-сайт адаптивен. Используя демографические данные и историю предыдущих взаимодействий, веб-сайт создает индивидуальный опыт для посетителя. Любая фирма, создающая присутствие в Интернете, независимо от того, насколько она мала или локализована, мгновенно входит в глобальный маркетинг. Сообщение фирмы можно просматривать и слышать всем, у кого есть доступ в Интернет. Малые фирмы могут продавать весь интернет-мир с несколькими страницами в Интернете.
Преобразования сигнала в каналах связи.Кодирование и модуляция
Преобразование первичного информационного сигнала в высокочастотный сигнал необходимо для согласования сигнала с каналом, т.е. реализации условияV C £V K .
Преобразование дискретного сообщения в сигнал осуществляется в виде кодирования и модуляции. В простейшем случае сигнал согласуют с каналом по всем трём параметрам, т.е. добиваются выполнения условий:T с
Значительно уменьшились масштабы и масштабы экономики крупных организаций. Маленьким производителям не приходится обсуждать деловую практику иностранных стран, чтобы вывести свою продукцию на новые рынки. Они могут безопасно выходить в электронном виде из своей домашней базы. К счастью, инфраструктурные международные кредитные карты и международные системы доставки - для глобального маркетинга уже существуют. Благодаря коммуникации через Интернет глобальное развитие рынка становится реальностью для многих фирм, независимо от их размера или местоположения.
При этом объём сигнала полностью "вписывается" в объём канала.
Однако условие согласования канала может выполняться и тогда, когда одно или два из частичных неравенств не выполнены. Это означает, что можно производить "обмен" длительности на ширину спектра или ширину спектра на динамический диапазон и т.д. Пусть, например, записанный на плёнку телефонный сигнал, имеющий ширину спектра 3 кГц, необходимо передать через канал, полоса пропускания которого 300 Гц. Это можно осуществить, воспроизводя сигнал со скоростью, в 10 раз меньше той, с которой он был записан. При этом все частоты исходного сигнала уменьшатся в 10 раз, и во столько же раз увеличится время передачи. Принятый сигнал также записывается на плёнку, а затем, воспроизведя его со скоростью, в 10 раз большей, можно восстановить исходный сигнал Аналогично можно передать сигнал быстрее, если полоса пропускания канала шире спектра сигнала.
Сеть также может быть механизмом, который облегчает разработку продукта, поскольку компании, которые знают своих существующих клиентов, создают интересные, новые или альтернативные предложения для них. Он предлагает отчеты обо всем: от лошади и борзых на гонках до ставок на спортивные состязания - от американского футбола до снукера и от гольфа до футбола. Ранее документ был ограничен печатным изданием, но Сеть предоставила ему значительные возможности для повышения его своевременности в бизнесе с учетом времени.
Однако новый носитель позволяет ему делать то, что ранее было невозможно, например, ежечасные обновления изменений ставок в основных гонках и загружаемых гоночных данных для дальнейшей таблицы и статистического анализа серьезными игроками. Это позволяет потенциальным подписчикам пробы в течение ограниченного времени, прежде чем взимать плату за онлайн-обслуживание. Наконец, Интернет может использоваться для диверсификации бизнеса, вывешивая новые продукты на новые рынки. В этом случае диверсификация не особенно далека от основного бизнеса, но вполне возможно, что многие фирмы будут создавать совершенно новые предприятия на совершенно новых рынках.
Значительно больший интерес представляет возможность обмена динамического диапазона на полосу пропускания. Так, используя широкополосные помехоустойчивые виды модуляции, можно передать сообщение с динамическим диапазоном, например 60 дБ, по каналу, в котором сигнал превышает помеху всего лишь на 20 дБ. Но при этом используется полоса пропускания канала в несколько раз более широкая, чем спектр сообщения.
В большинстве зрелых отраслей существует избыток продуктов и услуг, и у клиентов есть выбор, который делает их более изощренными и искушенными потребителями. Если фирмы будут продолжать обслуживать этих сложных клиентов, они должны дать им что-то новое и другое; они должны внедрять инновации. Инновации неизбежно приводят к подражанию, и это подражание приводит к большему избыточному спросу. Этот цикл неумолимо, поэтому у фирмы может возникнуть соблазн выйти из этого цикла. Однако выбор не адаптироваться, а не внедрять инновации приведет к застою и кончине.
Преобразование дискретного сообщения в сигнал обычно осуществляется в виде двух операций - кодирования и модуляции. Кодирование – преобразование сообщения в последовательность кодовых символов, а модуляция – преобразование этих символов в сигналы, пригодные для передачи по каналу. С помощью кодирования и модуляции источник сообщений согласуется с каналом.
Неспособность стать таким же инновационным, как конкуренты - инновационный риск - является второй стратегической задачей. Чтобы оставаться настороже к потенциальным нововведениям, среди прочего, фирмам нужен открытый поток концепций и идей. Интернет-инструменты могут использоваться для создания открытых каналов связи с широким кругом клиентов. Электронная почта может облегчить частые контакты с самыми инновационными клиентами. Может быть создана доска объявлений, позволяющая любому клиенту запрашивать изменения продукта или новые функции.
Простейшим примером дискретного сообщения является текст. Любое сообщение состоит из конечного числа элементов; текст – из букв, цифр, знаков препинания. Их совокупность называется алфавитом источника сообщения. Так как число элементов в алфавите конечно, то их можно пронумеровать и тем самым свести передачу сообщения к передаче последовательности чисел. Обычно моменты отсчётов выбираются на оси времени равномерно.
Преимуществом доски объявлений является то, что другой клиент, читающий идею, может способствовать ее разработке и разработке. Кроме того, фирма может контролировать соответствующие дискуссионные группы, чтобы различать, что клиенты говорят о своих продуктах или услугах, а также о своих конкурентах.
Неспособность сопоставлять риски, связанные с удельными затратами конкурентов, - это третья стратегическая задача. Основным потенциальным использованием Интернета является снижение издержек путем распространения как можно большего количества информации в электронном виде. В конце концов, может быть необязательно отправлять дорогостоящую бумажную почту частым листовки или отвечать на телефонные запросы. Стоимость обработки заказов также может быть уменьшена за счет использования интерактивных форм для сбора данных о клиентах и деталей заказа.
Квантование - представление бесконечного множества значений, которое может принимать аналоговый сигнал, набором ограниченного множества.
Операция квантования сводится к тому, что вместо данного мгновенного значения (уровня) передаваемого сообщения передают ближайшие значения по установленной цифровой шкале дискретных уровней. Дискретные значения по шкале уровней чаще всего выбираются равномерно. Само собой разумеется, что при квантовании вносится погрешность, так как истинное значение заменяют округлённым значением. Величина этой погрешности при равномерном квантовании не превосходит половины шага квантования и может быть сведена до допустимого уровня.
Экономия зависит от того, что клиенты напрямую вводят все данные. Кроме того, поскольку заказы могут обрабатываться асинхронно, фирма может сбалансировать свою рабочую силу, поскольку она больше не нуждается в персонале для периодов пикового упорядочения.
Фирма может публиковать наиболее часто задаваемые вопросы и свои ответы на них, как способ оперативно и эффективно обрабатывать общие информационные запросы, которые обычно требуют доступа к представителю службы. Электронная коммерция предлагает множество возможностей для переформулировки традиционных видов бизнеса. Дезинтермедиация, ликвидация посредников, таких как брокеров и дилеров, является одним из возможных результатов в некоторых отраслях. Некоторые полагают, что электронная торговля приведет к широкомасштабной дезинтермедиации, что делает ее стратегической проблемой, с которой должны руководствоваться большинство фирм.
Дискретизированный сигнал принимает отличные от нуля значения только в определенные моменты времени. Дискретизированный сигнал может быть получен как из исходного непрерывного, так и из квантованного сигнала.
Дискретизация по времени позволяет преобразовать непрерывные сообщения в дискретный (во времени) сигнал, который после квантования превращается в цифровой. Достоинством цифровых способов передачи является возможность применения кодов, как для повышения помехоустойчивости, так и для сокращения избыточности источника.
Более тщательный анализ позволяет нам дать некоторые рекомендации по определению наименее этих отраслей и, в наибольшей степени, под угрозой дезинтермедиации. Рассмотрим случай Мангеймских аукционов. Он продает автомобили для автопроизводителей и компаний по аренде. Как посредник, он является частью сети, которая начинается с владельца автомобиля и заканчивается потребителем. В укороченной цепочке создания стоимости Мангейм и автодилер удаляются. Владелец автомобиля продает напрямую потребителю. Учитывая способность Интернета связывать эти стороны, неудивительно, что уже предпринимаются шаги по удалению аукциониста.
В настоящее время широкое применяется система с импульсно - кодовой модуляцией (ИКМ ). В этой системе непрерывное сообщение сначала подвергается дискретизации по времени и квантованию по уровню, а затем полученная последовательность уровней (цифр) кодируется (обычно двоичным кодом). Каждому уровню присваивается кодовая комбинация, состоящая из п символов 1 или 0. Полученная последовательность двоичных символов передаётся по каналу связи одним из методов дискретной модуляции. Весовые коэффициенты 0 и 1 и могут передаваться отрезками колебаний различных частот, отрезками колебаний с отличающимися начальными фазами или постоянным током с разной амплитудой или полярностью. Это обеспечивает простоту аппаратуры.
Рассмотрим источник дискретного сообщения. Пусть сообщение выражено при помощи некоторых символов, например, букв печатного текста. Если далее эти буквы преобразуются в другие символы или последовательности из них по заранее установленному и известному при передаче и приеме правилу, то говорят, что сообщение дискретного источника кодируется.
Набор символов (букв), над которым определена последовательность символов на выходе дискретного источника, называется алфавитом. Число символов в алфавите называется объемом алфавита.
Отрезок кодовой последовательности (комбинации) называется блоком. Число символов (элементов) в блоке называется значностью или длиной блока.
Блок, выделенный по определенному признаку и рассматриваемый как одно целое, называется информационным словом. Словом, например, является кодовая последовательность (комбинация). Совокупность (множество) всех кодовых комбинаций, возможных при заданном правиле кодирования, образует код.
Блоки системы связи, в которых осуществляется кодирование, называются кодерами.
Коды, у которых все кодовые комбинации имеют одинаковую длину, называются равномерными. Неравномерные коды содержат кодовые комбинации неравной длины. Равномерное кодирование характеризуется простотой алгоритмов и аппаратуры кодеков и декодеров; неравномерное кодирование отличается большей эффективностью.
Одной из задач кодирования является задача согласования алфавита, из которого построены дискретные сообщения с кодовым алфавитом выходных комбинаций.
Кодирование позволяет решить также задачу устранения избыточности источника сообщения и тем самым повысить скорость передаваемой информации. Примерами кодов, решающими эту задачу (задачу эффективного кодирования), являются коды Шеннона- Фано и Хаффмена. Эти коды являются неравномерными. Для повышения достоверности передачи дискретной информации применяют помехоустойчивые коды. В отличие от простых, у которых все возможные кодовые комбинации используются для передачи информации, помехоустойчивые коды строятся так, что для передачи используется лишь часть от общего числа возможных комбинации. Благодаря этому появляется возможность обнаруживать и исправлять ошибки. Способность кода обнаруживать и исправлять ошибки достигается также и тем, что, наряду с информационными, по каналу связи передаются проверочные символы.
FTest измеряет интегральные характеристики качества сети и, в частности, эффективную скорость передачи данных. Поэтому, в соответствии с п. 2 алгоритма, перед тестированием глобального канала связи, нужно удостовериться в исправности рабочих станций (Агентов), принимающих участие в его тестировании. (Если они содержат дефекты, то результатам тестирования нельзя будет доверять.) С этой целью мы выполнили тест "FTest by steps" в режиме калибровки для станций PC1, PC2, PC3. Все Агенты были настроены на работу с сервером, размещенным в сегменте A (в том же сегменте, что и Агенты). Результаты этого теста представлены на рисунке 2.
Полученные результаты свидетельствуют, что на компьютерах рабочих станций PC1, PC2, PC3 дефектов нет. Скорости выполнения операций записи имеют значения от 882 КБ/с до 977 КБ/с; скорости выполнения операций чтения - от 906 КБ/с до 973 КБ/с; производительность колеблется в диапазоне 873 КБ/с - 922 КБ/с. Полученные значения соответствуют используемой технологии (10Base-T).
Для измерения эффективной скорости передачи данных (и производительности) по радиоканалу был выполнен тест "FTest by steps" в режиме калибровки. Агенты, расположенные в сегменте A, выполняли файловые операции с тестовым сервером, размещенным в сегменте B. Результаты данного теста приведены на рисунке 3.
Как видно из приведенной диаграммы, при работе всех Агентов достигнута одинаковая производительность сети (22 КБ/с) и близкие значения скоростей чтения и записи.
Как уже говорилось выше, измеряемые программой FTest 3.х параметры характеризуют эффективную скорость сети на прикладном уровне. На физическом уровне скорость сети, естественно, должна быть выше. Чтобы оценить минимальное значение накладных расходов (п.3 Алгоритма), было проведено тестирование, при котором один из Агентов работал с сервером, размещенным в том же сегменте, что и тестовый сервер. Значения параметров запуска теста, были установлены такими же, что и при тестировании глобальной линии передачи данных (см. файлы отчетов).
Тест проходил в несколько шагов. На каждом шаге теста Агент увеличивал предлагаемую нагрузку. Производительность на прикладном уровне измерялась пакетом FTest, интенсивность канального трафика измерялась пакетом Observer 6.2. Полученная зависимость интенсивности трафика на канальном уровне от производительности на прикладном уровне приведена на рисунке 4.
Из рисунка видно, что при эффективной скорости в 22 КБ/с, на физическом уровне интенсивность трафика составляет около 200 Кбит/с. Таким образом, минимальное значение величины накладных расходов составляет: 100%-22*8/200*100%=12%
К сожалению, при тестировании глобальной линии связи у нас не было возможности контролировать трафик на стороне Агентов, поэтому реальную величину накладных расходов при передаче данных по сети провайдера мы определить не смогли. Очевидно, что она должна быть больше 12%.
Нас не информировали, какую физическую скорость компания оплачивает провайдеру в данном случае. Тем не менее, очевидно, что в данном случае не целесообразно оплачивается скорость, которая больше чем 256 Кбит/с.
В заключение, хотим сказать еще несколько слов по поводу интерпретации результатов тестирования.
При работе программ FTest и FTrend выполняются сетевые операции типа "запрос-ответ". Поэтому интегральная скорость передачи данных зависит от двух основных факторов:
задержек при передаче пакетов по сети провайдера; |
|
повторных передач, вызванных, в частности, искажением данных при их передачи по сети провайдера. |
Иногда интересно выяснить, какой именно фактор наиболее значим в каждом конкретном случае. Для этого необходимо запустить программы FTest (а еще лучше FTrend) и Observer на длительное время. Если в результате их работы вы обнаружите, что величина накладных расходов существенно не меняется во времени, то это может свидетельствовать о наличии больших задержек в маршрутизаторах, или о наличии медленных каналов связи "внутри" самой сети провайдера.
Если же величина накладных расходов существенно изменяется во времени, то причина, вероятнее всего, в искажениях информации при ее передаче по линиям связи.