Rury polipropylenowe. Wymiary, specyfikacje i zakres

Projektowanie metod obliczania przepustowości

• długość systemu głównego;
• materiał, z którego wykonane są produkty;
• liczba punktów poboru wody i tak dalej.

Do chwili obecnej istnieje kilka sposobów obliczania przepustowości konstrukcji.

Specjalna formuła. Nie będziemy się w to za bardzo wchodzić, ponieważ nic nie da zwykłemu człowiekowi bez specjalnej wiedzy. Wyjaśnijmy tylko, że w takiej formule używane są uśrednione wskaźniki, takie jak współczynnik chropowatości lub Ksh. Dla pewnego typu systemu i okresu czasu jest inaczej. Jeśli obliczymy przepustowość rury wykonanej ze stali (wcześniej nie eksploatowanej), wskaźnik Ksh będzie odpowiadał 0,2 mm.

Dokładne obliczenie przepustowości wymaga znajomości danych tabelarycznych odpowiadających danemu materiałowi.

Jednak same te dane nie wystarczą.

Tabele. Dokładne obliczenie przepustowości wymaga znajomości danych tabelarycznych odpowiadających danemu materiałowi.
Istnieje wiele tabel do obliczeń hydraulicznych rur wykonanych ze stali, tworzywa sztucznego, cementu azbestowego, szkła i tak dalej. Jako przykład możemy przytoczyć tabelę F.A. Szevelew.

Specjalistyczne programy do optymalizacji sieci wodociągowych. Metoda jest nowoczesna i znacznie ułatwia zadanie liczenia. W takim programie określana jest maksymalna wartość wszystkich wartości​​dla każdego rodzaju produktu. Zasada działania jest następująca.

Po wprowadzeniu do programu pewnych obowiązkowych wartości otrzymujesz wszystkie niezbędne parametry. Najkorzystniej jest skorzystać z programu przy układaniu dużego systemu wodociągowego, do którego masowo podłączane są punkty poboru wody.

Parametry brane pod uwagę podczas korzystania ze specjalnego programu są następujące:

Istnieją specjalistyczne programy do obliczania przepustowości rury, wystarczy wprowadzić do programu pewne obowiązkowe wartości, a wszystkie niezbędne parametry zostaną obliczone.

• długość przekroju;
• wielkość wewnętrznej średnicy konstrukcji;
• współczynnik chropowatości dla określonego materiału;
• współczynnik lokalnego oporu (jest to obecność zakrętów, trójników, kompensatorów itp.);
• stopień przerostu głównego systemu.

Każda z powyższych metod zapewni dokładny wynik przepustowości elementów i całego systemu zaopatrzenia w wodę w domu. Po dokonaniu obliczeń jakościowych łatwo jest uniknąć trudności związanych ze słabym zaopatrzeniem w wodę lub w ogóle jej brakiem.

Tabela pojemności rur

Rodzaj systemu rurociągów	Wskaźnik prędkości (m/s)
Do wodnego środowiska pracy
1. Węzeł miejski	od 0,60 do 1,50
2. Autostrady głównego bohatera	od 1,50 do 3,00
3. Centralne ogrzewanie	od 2.00 do 3.00
4. Systemy ciśnieniowe	od 0,75 do 1,50
5. Płyny o charakterze hydraulicznym	do 12
Do oleju (płynów hydraulicznych)
1. Rurociągi	od 3,00 do 7,5
2. Systemy ciśnieniowe	od 0,75 do 1,25
Dla pary
1. Systemy grzewcze	od 20,0 do 30,0
2. Systemy o charakterze centralnym	od 30,0 do 50,0
3. Wysokotemperaturowe systemy grzewcze	od 50,0 do 70,0
Do mediów powietrznych i gazowych
1. Główne systemy o charakterze centralnym	od 20,0 do 75,0

pojemność kanału teorii informacji 2

Przeczytałem kilka artykułów online i ogólnie całkiem dobrze rozumiem TCP i UDP. Jednak nadal mam pewne wątpliwości, które z pewnością nie są dla mnie do końca jasne.

( )

AKTUALIZACJA:

Odkryłem, że TCP używa okien, które są niczym więcej niż wieloma segmentami, które można wysłać, zanim faktycznie zaczekają na Dzięki. Ale wątpię, czy segmenty UDP są stale wysyłane bez zawracania sobie głowy Dziękujemy. Więc nie ma dodatkowych kosztów w UDP. Dlaczego więc przepustowość TCP jest znacznie wyższa niż przepustowość UDP?

I w końcu

To prawda ?

Jeśli tak, to przepustowość TCP jest zawsze równa szybkości Know Link. A ponieważ RTT znosi się nawzajem, przepustowość TCP nie zależy nawet od RTT.

Widziałem w niektórych narzędziach do analizy sieci, takich jak iperf, test wydajności przepustowości itp., że przepustowość TCP/UDP różni się w zależności od rozmiaru bloku.

Obliczenia tabelaryczne rur kanalizacyjnych

1. Kanalizacja bezciśnieniowa
   . Do obliczania bezciśnieniowych systemów kanalizacyjnych stosuje się tabele zawierające wszystkie niezbędne wskaźniki. Znając średnicę zainstalowanych rur, możesz wybrać wszystkie inne parametry w zależności od tego i podstawić je do wzoru. Dodatkowo w tabeli przedstawiono objętość cieczy przepływającej przez rurę, która zawsze pokrywa się z przepuszczalnością rurociągu. W razie potrzeby można skorzystać z tabel Lukin, które wskazują przepustowość wszystkich rur o średnicy w zakresie od 50 do 2000 mm.
2. Kanalizacja ciśnieniowa
   . Nieco łatwiej jest określić przepustowość w tego typu systemie za pomocą tabel - wystarczy znać maksymalny stopień napełnienia rurociągu i średnią prędkość transportu cieczy.

Tabela przepustowości rur polipropylenowych pozwala poznać wszystkie parametry niezbędne do aranżacji systemu.

Obliczanie przepustowości rur kanalizacyjnych

Projektując system kanalizacyjny, konieczne jest obliczenie przepustowości rurociągu, która bezpośrednio zależy od jego rodzaju (systemy kanalizacyjne są ciśnieniowe i bezciśnieniowe). Do wykonywania obliczeń wykorzystywane są prawa hydrauliczne. Same obliczenia można przeprowadzić zarówno za pomocą formuł, jak i odpowiednich tabel.

Do obliczeń hydraulicznych systemu kanalizacyjnego wymagane są następujące wskaźniki:

• Średnica rury - Du;
• Średnia prędkość ruchu substancji - v;
• Wartość nachylenia hydraulicznego - I;
• Stopień napełnienia – h/DN.

Szybkość i maksymalny poziom napełnienia ścieków bytowych określa tabela, którą można zapisać w następujący sposób:

1. Średnica 150-250 mm - h/DN wynosi 0,6, a prędkość 0,7 m/s.
2. Średnica 300-400 mm - h/DN to 0,7, prędkość - 0,8 m/s.
3. Średnica 450-500 mm - h/DN to 0,75, prędkość - 0,9 m/s.
4. Średnica 600-800 mm - h/DN to 0,75, prędkość - 1 m/s.
5. Średnica 900+ mm - h/DN to 0,8, prędkość - 1,15 m/s.

W przypadku produktu o małym przekroju istnieją wskaźniki normatywne dotyczące minimalnego nachylenia rurociągu:

• Przy średnicy 150 mm nachylenie nie powinno być mniejsze niż 0,008 mm;
• Przy średnicy 200 mm nachylenie nie powinno być mniejsze niż 0,007 mm.

Do obliczenia objętości ścieków stosuje się następujący wzór:

q = a*v,

Gdzie a jest wolnym obszarem przepływu;

v to prędkość transportu ścieków.

Szybkość transportu substancji można określić za pomocą następującego wzoru:

v=C√R*i,

gdzie R jest wartością promienia hydraulicznego,

C to współczynnik zwilżania;

i - stopień nachylenia konstrukcji.

Z poprzedniego wzoru można wyprowadzić następujące wartości, które określą wartość nachylenia hydraulicznego:

i=v2/C2*R.

Do obliczenia współczynnika zwilżania stosuje się wzór o następującej postaci:

С=(1/n)*R1/6,

Gdzie n jest współczynnikiem uwzględniającym stopień chropowatości, który waha się od 0,012 do 0,015 (w zależności od materiału rury).

Wartość R jest zwykle przyrównywana do zwykłego promienia, ale ma to znaczenie tylko wtedy, gdy rura jest całkowicie wypełniona.

W innych sytuacjach stosuje się prostą formułę:

R=A/P

Gdzie A jest polem przekroju przepływu wody,

P to długość wewnętrznej części rury, która ma bezpośredni kontakt z cieczą.

Czynniki wpływające na szybkość Internetu

Jak wiadomo, ostateczna prędkość Internetu zależy również od przepustowości kanału komunikacyjnego. Na szybkość przesyłania informacji wpływają również:

Metody połączenia.

Fale radiowe, kable i kable światłowodowe. Właściwości, zalety i wady tych sposobów łączenia zostały omówione powyżej.

Obciążenie serwera.

Im bardziej zajęty jest serwer, tym wolniej odbiera lub przesyła pliki i sygnały.

Zakłócenia zewnętrzne.

Najsilniejsze zakłócenia wpływają na połączenie tworzone za pomocą fal radiowych. Jest to spowodowane przez telefony komórkowe, radia i inne odbiorniki i nadajniki radiowe.

Stan sprzętu sieciowego.

Oczywiście metody połączenia, stan serwerów i obecność zakłóceń odgrywają ważną rolę w zapewnieniu szybkiego Internetu. Jednak nawet jeśli powyższe wskaźniki są normalne, a Internet ma niską prędkość, sprawa jest ukryta w sprzęcie sieciowym komputera. Nowoczesne karty sieciowe są w stanie obsłużyć połączenie internetowe z prędkością do 100 Mb/s. Wcześniej karty mogły zapewniać maksymalną przepustowość odpowiednio 30 i 50 Mb/s.

Koszty wysyłki

Internet jest siecią typu best-effort, co oznacza, że ​​pakiety będą dostarczane, jeśli to możliwe, ale mogą również zostać odrzucone. Dropy pakietów są dostosowywane przez warstwę transportową, w przypadku TCP; nie ma takiego mechanizmu dla UDP, co oznacza, że ​​albo aplikacja nie dba o to, że niektóre części danych nie są dostarczane, albo aplikacja realizuje retransmisję bezpośrednio nad UDP.

Retransmisja zmniejsza zużycie z dwóch powodów:

a. Niektóre dane trzeba wysłać ponownie, co zajmuje trochę czasu. Wprowadza to opóźnienie, które jest odwrotnie proporcjonalne do szybkości najwolniejszego łącza w sieci między nadawcą a odbiorcą (tzw. wąskie gardło). b. Wykrycie, że niektóre dane nie zostały dostarczone, wymaga informacji zwrotnej od odbiorcy do nadawcy. Ze względu na opóźnienia propagacji (czasami nazywane latencją, spowodowane skończoną prędkością światła w kablu), informacja zwrotna może zostać odebrana przez nadawcę tylko z pewnym opóźnieniem, co dodatkowo spowalnia transmisję. W większości praktycznych przypadków jest to największy wkład w dodatkowe opóźnienie spowodowane retransmisją.

Oczywiście, jeśli używasz UDP zamiast TCP i nie przejmujesz się utratą pakietów, oczywiście uzyskasz lepszą wydajność. Jednak w przypadku wielu aplikacji utrata danych nie może być tolerowana, więc ten pomiar jest bez znaczenia.

Niektóre aplikacje używają protokołu UDP do przesyłania danych. Jednym z nich jest BitTorrent, który może korzystać z TCP lub utworzonego przez siebie protokołu o nazwie uTP, który emuluje TCP przez UDP, ale ma na celu lepsze wykorzystanie wielu jednoczesnych połączeń. Innym protokołem transportowym zaimplementowanym przez UDP jest QUIC, który również emuluje TCP i oferuje multipleksowanie wielu równoległych transmisji w jednym połączeniu oraz korekcję błędów przesyłania w celu zmniejszenia liczby retransmisji.

Omówię trochę korekcję błędów w przód, ponieważ jest to związane z twoim pytaniem dotyczącym przepustowości. Naiwnym sposobem na zaimplementowanie tego jest dwukrotne wysyłanie każdego pakietu; w przypadku, gdy jeden się zgubi, drugi wciąż ma szansę się zgubić

Zmniejsza to liczbę retransmisji nawet o połowę, ale także zmniejsza o połowę przychody, ponieważ wysyłasz nadmiarowe dane (zwróć uwagę, że przepustowość sieci lub warstwy łącza pozostaje taka sama!). W niektórych przypadkach jest to normalne; zwłaszcza jeśli opóźnienie jest bardzo duże, na przykład na kanałach międzykontynentalnych lub satelitarnych

Ponadto istnieją metody matematyczne, w których nie trzeba wysyłać pełnej kopii danych; na przykład, na każde n wysłanych pakietów, wysyłasz kolejny nadmiarowy, którym jest XOR (lub jakaś inna operacja arytmetyczna); jeśli dodatek zostanie utracony, nie ma to znaczenia; jeśli jeden z n pakietów zostanie utracony, można go odzyskać w oparciu o nadmiarowy jeden i drugi n-1. W ten sposób możesz dostroić obciążenie FEC do dowolnej przepustowości, jaką możesz zaoszczędzić.

1. Szybkość przesyłania informacji w dyskretnym systemie komunikacji

V
dyskretny system komunikacji w przypadku nieobecności
informacje o zakłóceniach na wyjściu kanału komunikacyjnego;
(kanał PI) całkowicie pokrywa się z
informacje na wejściu, więc
szybkość przesyłania informacji liczbowo
równa się wydajności źródła
wiadomości:

.(5.1)

Na
obecność części zakłócającej informacji o źródle
tracona jest również szybkość przesyłania informacji
okazuje się być mniejsza niż produktywność
źródło. W tym samym czasie w wiadomości
informacja jest dodawana na wyjściu kanału
o interferencji (ryc. 12).

Więc
w przypadku zakłóceń należy wziąć pod uwagę
na wyjściu kanału nie wszystkie informacje,
podane przez źródło, ale tylko wzajemne
Informacja:

bps (5.2)

Na
wzór (5.1) mamy

lub

,
(5.3)

gdzie h(x)
wydajność
źródło;

h(xtak)

zawodność
“ kanał (strata) na jednostkę czasu;

h(tak)

entropia komunikatu wyjściowego na jednostkę
czas;

h(takx)=h’(n)
jest entropią interferencji (hałasu) w jednostce czasu.

podawać
zdolność kanału komunikacyjnego (kanał
transfer informacji) C
nazwany maksymalnym możliwym
szybkość informacji o kanale

.(5.4)

Za osiągnięcie
maksimum, wszystko możliwe
źródła wyjściowe i wszystkie możliwe
metody kodowania.

W ten sposób,
przepustowość kanału komunikacyjnego
to maksymalna wydajność
źródło na wejściu kanału, całkowicie
dopasowane do cech
ten kanał, bez utraty informacji
kanał z powodu zakłóceń.

W kanale bez zakłóceń
C=maksh(x),
bo h(xtak)=0.
Używając jednolitego kodu z
podstawa k,
składający się z n
elementy z czasem trwania _uh,
w kanale bez zakłóceń

,

w k=2

bit/s.
(5.5)

Dla skutecznego
wykorzystanie przepustowości
kanał musi być skoordynowany z
źródło sygnału wejściowego. Taki
dopasowanie jest możliwe zarówno dla kanałów
komunikacja bez zakłóceń, a dla kanałów z
interferencja oparta na dwóch twierdzeniach,
udowodnione przez K. Shannona.

1. twierdzenie (dla
kanał komunikacji bez zakłóceń):

Jeśli źródło
wiadomości mają entropię h
(bit na symbol), a kanał komunikacji - przepustowość
umiejętność C
(bitów na sekundę), następnie możesz zakodować
wiadomości w taki sposób, aby
przesyłać informacje przez kanał
średnia prędkość, arbitralnie blisko
do wartości C,
ale nie przesadzaj.

zasugerował K. Shannon
i sposób takiego kodowania, który
zwany statystycznym
optymalne kodowanie. Dalej
powstał pomysł takiego kodowania
w twórczości Fano i Huffmana i obecnie
czas ma szerokie zastosowanie w praktyce
dla „kompresji wiadomości”.

Koszty przekaźnika

Internet jest siecią typu best-effort, co oznacza, że ​​pakiety będą dostarczane, jeśli to możliwe, ale mogą również zostać odrzucone. Porzucanie pakietów jest obsługiwane przez warstwę transportową, w przypadku TCP; nie ma takiego mechanizmu dla UDP, co oznacza, że ​​albo aplikacja nie dba o to, czy część danych nie zostanie dostarczona, albo sama aplikacja wykonuje retransmisję przez UDP.

Retransmisja zmniejsza użyteczną przepustowość z dwóch powodów:

a. Niektóre dane wymagają ponownego przesłania, co zajmuje dużo czasu.Wprowadza to opóźnienie, które jest odwrotnie proporcjonalne do szybkości najwolniejszego łącza w sieci pomiędzy nadawcą a odbiorcą (co jest jednocześnie wąskim gardłem). b. Wykrycie, że niektóre dane nie zostały dostarczone, wymaga informacji zwrotnej od odbiorcy do nadawcy. Ze względu na opóźnienia propagacji (czasami nazywane latencją; spowodowane przez skończoną prędkość światła w kablu) sprzężenie zwrotne może zostać odebrane przez nadawcę tylko z pewnym opóźnieniem, co dodatkowo spowalnia transmisję. W większości praktycznych przypadków jest to najbardziej znaczący wkład w dodatkowe opóźnienie spowodowane retransmisją.

Oczywiste jest, że jeśli używasz UDP zamiast TCP i nie przejmujesz się utratą pakietów, uzyskasz oczywiście lepszą wydajność. Jednak dla wielu aplikacji utrata danych jest niedopuszczalna, więc taki pomiar nie ma sensu.

Niektóre aplikacje używają protokołu UDP do przesyłania danych. Jednym z nich jest BitTorrent, który może używać zarówno TCP, jak i opracowanego przez siebie protokołu o nazwie uTP, który emuluje TCP przez UDP, ale ma na celu zwiększenie wydajności przy korzystaniu z wielu jednoczesnych połączeń. Innym protokołem transportowym zaimplementowanym przez UDP jest QUIC, który również emuluje TCP i oferuje multipleksowanie wielu równoległych transmisji w jednym połączeniu oraz korekcję błędów przesyłania w celu zmniejszenia liczby retransmisji.

Omówię nieco korekcję błędów w przód, ponieważ jest ona związana z pytaniem dotyczącym przepustowości. Naiwnym sposobem na to jest dwukrotne wysłanie każdego pakietu; w przypadku zgubienia jednego, drugie ma jeszcze szansę na zdobycie

Zmniejsza to liczbę retransmisji o połowę, ale także zmniejsza o połowę przepustowość sieci, gdy wysyłasz nadmiarowe dane (pamiętaj, że przepustowość sieci lub warstwy łącza pozostaje taka sama!). W niektórych przypadkach jest to normalne; zwłaszcza jeśli opóźnienie jest bardzo duże, na przykład na kanałach międzykontynentalnych lub satelitarnych

Co więcej, istnieją metody matematyczne, dzięki którym nie trzeba przesyłać pełnej kopii danych; na przykład, na każde n wysłanych pakietów, wysyłasz kolejny dodatkowy pakiet, który jest ich XOR (lub inną operacją arytmetyczną); jeśli dodatek zostanie utracony, nie ma to znaczenia; jeśli jeden z n pakietów zostanie utracony, można go odzyskać w oparciu o nadmiarowy jeden i drugi n-1. W ten sposób możesz skonfigurować narzut korekcji błędów przesyłania do dowolnej przepustowości, jaką możesz zaoszczędzić.

Jak mierzysz czas transferu?

Czy transmisja jest zakończona, gdy nadawca zakończył przesyłanie ostatniego bitu przewodem, czy też uwzględnia czas potrzebny na dotarcie ostatniego bitu do odbiorcy? Czy obejmuje to również czas potrzebny na otrzymanie potwierdzenia od odbiorcy, stwierdzającego, że wszystkie dane zostały odebrane pomyślnie i nie jest wymagana retransmisja?

To naprawdę zależy od tego, co chcesz zmierzyć.

Należy pamiętać, że w przypadku dużych transferów w większości przypadków jeden dodatkowy czas podróży w obie strony jest znikomy (chyba że komunikujesz się np. z sondą na Marsie)

Jaka jest ta kluczowa funkcja protokołu TCP, która sprawia, że ​​jest o wiele lepszy od UDP?

To nie jest prawda, chociaż powszechne nieporozumienie.

Oprócz przekazywania danych, gdy jest to konieczne, protokół TCP dostosuje również szybkość wysyłania, aby nie powodowała porzucania pakietów z powodu przeciążenia sieci. Algorytm dostrajania był udoskonalany przez dziesięciolecia i zwykle szybko zbliża się do maksymalnej prędkości obsługiwanej przez sieć (a właściwie wąskiego gardła). Z tego powodu zwykle trudno jest pokonać TCP pod względem przepustowości.

W przypadku UDP nadawca nie ma limitu szybkości. UDP umożliwia aplikacji wysyłanie tyle, ile chce. Ale jeśli spróbujesz wysłać więcej, niż może obsłużyć sieć, niektóre dane zostaną usunięte, co zmniejszy przepustowość, a także sprawi, że administrator sieci będzie na ciebie bardzo zły. Oznacza to, że wysyłanie ruchu UDP z dużą szybkością jest niepraktyczne (chyba że celem jest sieć DoS).

Niektóre aplikacje multimedialne używają protokołu UDP, ale transmisja ograniczająca szybkość nadawcy jest bardzo powolna. Jest to powszechnie stosowane w aplikacjach VoIP lub radia internetowego, w których wymagana jest bardzo mała przepustowość, ale małe opóźnienia. Uważam, że jest to jeden z powodów nieporozumień, że UDP jest wolniejszy niż TCP; tak nie jest, UDP może być tak szybki, jak pozwala na to sieć.

Jak powiedziałem wcześniej, istnieją protokoły takie jak uTP lub QUIC zaimplementowane na szczycie UDP, które zapewniają podobną wydajność do TCP.

To prawda ?

Brak utraty pakietów (i retransmisji) jest prawidłowy.

Jest to poprawne tylko wtedy, gdy rozmiar okna jest ustawiony na optymalną wartość. BDP/RTT - optymalna (maksymalna możliwa) prędkość transmisji w sieci. Większość nowoczesnych systemów operacyjnych powinna mieć możliwość optymalnej automatycznej konfiguracji.

Jak przepustowość zależy od rozmiaru bloku? Czy rozmiar bloku jest rozmiarem okna TCP czy rozmiaru datagramu UDP?

Co to jest bit Jak mierzona jest szybkość transmisji?

Szybkość transmisji to miara szybkości połączenia. Obliczane w bitach, najmniejszych jednostkach przechowywania informacji, przez 1 sekundę. Było to nieodłączne od kanałów komunikacji w dobie „wczesnego rozwoju” Internetu: w tym czasie pliki tekstowe były przesyłane głównie w globalnej sieci.

Teraz podstawową jednostką miary jest 1 bajt. To z kolei jest równe 8 bitom. Początkujący użytkownicy bardzo często popełniają poważny błąd: mylą kilobity i kilobajty. Rodzi to oszołomienie, gdy kanał o przepustowości 512 kbit/s nie spełnia oczekiwań i daje prędkość zaledwie 64 KB/s. Aby się nie pomylić, trzeba pamiętać, że jeśli do wskazania prędkości używane są bity, to wpis zostanie dokonany bez skrótów: bity/s, kbit/s, kbit/s lub kbps.

2. Przepustowość jednorodnego symetrycznego kanału komunikacyjnego

V
jednorodny kanał komunikacji warunkowy (przejściowy)
prawdopodobieństwa P(tak₁x₁)

nie zależą
od czasu. Wykres stanów i przejść
jednorodny binarny kanał komunikacji
pokazano na ryc. trzynaście.

Rys.13

Na tym rysunku
x₁
oraz x₂
– sygnały na wejściu kanału komunikacyjnego, tak₁
oraztak₂
- sygnały wyjściowe. W przypadku transmisji
sygnał x₁
i otrzymałem sygnał tak₁,
oznacza to, że pierwszy sygnał
(indeks 1) nie jest zniekształcony. W przypadku transmisji
pierwszy sygnał (x₁),
i odbierany jest drugi sygnał (tak₂),
oznacza to zniekształcenie
pierwszy sygnał. Prawdopodobieństwo przejścia
pokazano na ryc. 13. Jeśli kanał jest symetryczny,
wtedy prawdopodobieństwa przejścia są równe parami.

Oznaczać: P(tak₂x₁)=
P(tak₁x₂)=P_uh– prawdopodobieństwa
zniekształcenia elementu sygnałowego, P(tak₁x₁)=
P(tak₂x₂)=1-P_uh– prawdopodobieństwa
prawidłowy odbiór elementu sygnałowego.

Zgodnie z
wzory (5.1) i (5.3)

.

Jeśli sygnały
x₁
oraz x₂ mieć
ten sam czas trwania _uh,
następnie
.
Następnie pojemność kanału
będzie równy

.
(5.7)

W tej formule
maxH(tak)=Dziennikk.
Dla kanału binarnego (k=2)
maxH(tak)=1
a wzór (5.4) przyjmuje postać

.
(5.8)

Pozostaje do ustalenia
entropia warunkowa h(takx).
Dla źródła binarnego mamy

Zastępując to
wartość entropii warunkowej w (5.8) otrzymujemy
definitywnie

.
(5.9)

Na ryc. 14 zbudowany
krzywa przepustowości
kanał binarny na prawdopodobieństwo błędu.

Dla kanału komunikacji
Z k>2
przepustowość jest określona
prawie taka sama formuła:

. (5.10)

W areszcie
spójrzmy na jeden przykład. Niech będzie
źródło binarne z wydajnością


bit/s.

Ryż. 14

Na ryc. 14 zbudowany
krzywa przepustowości
kanał binarny na prawdopodobieństwo błędu.

Dla kanału komunikacji
Z k>2
przepustowość jest określona
prawie taka sama formuła:

. (5.10)

W areszcie
spójrzmy na jeden przykład. Niech będzie
źródło binarne z wydajnością


bit/s.

Jeśli prawdopodobieństwo
zniekształcenie P_uh=0,01,
z tego wynika, że ​​na 1000 elementów
sygnały przesyłane w ciągu jednej sekundy
średnio 990 pozycji zostanie przyjętych bez
zniekształcenie i tylko 10 elementów będzie
zniekształcony. Wydawałoby się, że przepustka
zdolność w tym przypadku będzie
990 punktów bazowych. Jednak obliczenia
wzór (5.9) daje nam wartość, znacznie
mniejszy (C=919
bps). O co tu chodzi? Chodzi o to, że
byśmy otrzymali C=990
bit / s, gdybyś dokładnie wiedział, które z nich
elementy wiadomości są zniekształcone. Ignorancja
o tym fakcie (a to praktycznie wiedzieć)
niemożliwe) prowadzi do tego, że 10
tak mocno zniekształcone elementy
zmniejszyć wartość otrzymanej wiadomości,
że przepustowość jest drastycznie
zmniejsza się.

Inny przykład.
Jeśli P_uh=0,5,
wtedy na 1000 przekazanych elementów 500 nie będzie
zniekształcony. Jednak teraz przepustka
umiejętność nie będzie 500
bit/y, jak można by się spodziewać,
a wzór (5.9) da nam ilość C=0.
Ważny przez P_uh=0,5
sygnał w kanale komunikacyjnym już jest
nie przechodzi, a kanał komunikacji jest prosty
odpowiednik generatora szumów.

Na P_uh1
zbliża się przepustowość
do maksymalnej wartości. Jednak w tym
sygnały obudowy na wyjściu systemu komunikacyjnego
musi być odwrócony.

Metody transmisji sygnału

Do tej pory istnieją trzy główne sposoby przesyłania sygnału między komputerami:

• Transmisja radiowa.
• Transmisja danych drogą kablową.
• Transmisja danych przez łącza światłowodowe.

Każda z tych metod ma indywidualną charakterystykę kanałów komunikacji, które zostaną omówione poniżej.

Zaletami przekazywania informacji kanałami radiowymi są: wszechstronność zastosowania, łatwość instalacji i konfiguracji takiego sprzętu. Z reguły do ​​odbioru i metody używany jest nadajnik radiowy. Może to być modem do komputera lub adapter Wi-Fi.

Wadami tej metody transmisji są niestabilna i stosunkowo niska prędkość, większa zależność od obecności wież radiowych, a także wysoki koszt użytkowania (Internet mobilny jest prawie dwukrotnie droższy od „stacjonarnego”).

Zaletami transmisji danych po kablu są: niezawodność, łatwość obsługi i konserwacji. Informacje przekazywane są za pomocą prądu elektrycznego. Relatywnie rzecz biorąc, prąd pod pewnym napięciem przemieszcza się z punktu A do punktu B. A jest później przekształcany w informację. Przewody doskonale wytrzymują zmiany temperatury, zginanie i naprężenia mechaniczne. Wady to niestabilna prędkość, a także pogorszenie połączenia z powodu deszczu lub burzy.

Być może najbardziej zaawansowaną obecnie technologią transmisji danych jest użycie kabla światłowodowego. Miliony maleńkich szklanych rurek są wykorzystywane do projektowania kanałów komunikacyjnych sieci kanałów komunikacyjnych. A przesyłany przez nie sygnał to impuls świetlny. Ponieważ prędkość światła jest kilkakrotnie większa niż prędkość prądu, technologia ta umożliwiła kilkusetkrotne przyspieszenie połączenia internetowego.

Wady obejmują kruchość kabli światłowodowych. Po pierwsze, nie wytrzymują uszkodzeń mechanicznych: pęknięte rurki nie mogą przez siebie przenosić sygnału świetlnego, a nagłe zmiany temperatury prowadzą do ich pękania. Otóż ​​zwiększone tło promieniowania powoduje zmętnienie lamp - przez to sygnał może ulec pogorszeniu. Ponadto kabel światłowodowy jest trudny do naprawy, jeśli się zepsuje, więc trzeba go całkowicie zmienić.

Powyższe sugeruje, że z biegiem czasu kanały komunikacyjne i sieci kanałów komunikacyjnych ulegają poprawie, co prowadzi do wzrostu szybkości przesyłania danych.

Narzut z powodu nagłówków

Każda warstwa w sieci dodaje nagłówek do danych, co wprowadza pewien narzut ze względu na czas przesyłania. Ponadto warstwa transportowa dzieli dane na segmenty; Dzieje się tak, ponieważ warstwa sieciowa (jak w IPv4 lub IPv6) ma maksymalny rozmiar pakietu MTU, zwykle 1500 V w sieciach Ethernet. Ta wartość zawiera rozmiar nagłówka warstwy sieciowej (na przykład nagłówka IPv4, który ma zmienną długość, ale zwykle ma długość 20 B) i nagłówka warstwy transportowej (dla TCP ma on również zmienną długość, ale zwykle ma długość 40 B) . Daje to maksymalny rozmiar segmentu MSS (liczba bajtów danych, bez nagłówków, w jednym segmencie) 1500 - 40 - 20 = 1440 bajtów.

Tak więc, jeśli chcemy wysłać 6 KB danych warstwy aplikacji, musimy podzielić je na 6 segmentów, po 5 po 1440 bajtów i jeden po 240 bajtów. Jednak w warstwie sieciowej wysyłamy 6 pakietów, po 5 z 1500 bajtów i jeden z 300 bajtów, co daje łącznie 6,3 kB.

Tutaj nie wziąłem pod uwagę faktu, że warstwa łącza (jak w Ethernet) dodaje swój własny nagłówek i być może także sufiks, który dodaje dodatkowy narzut. W przypadku Ethernetu jest to 14 bajtów na nagłówek Ethernet, opcjonalnie 4 bajty na znacznik VLAN, następnie CRC 4 bajty i przestrzeń 12 bajtów, co daje łącznie 36 bajtów na pakiet.

Jeśli policzysz łącze o stałej szybkości, powiedzmy 10 Mb/s, w zależności od tego, co mierzysz, uzyskasz inną przepustowość. Zwykle potrzebujesz jednego z tych:

• Dobra wydajność, tj. przepustowość warstwy aplikacji, jeśli chcesz mierzyć wydajność aplikacji. W tym przykładzie dzielisz 6 kB przez czas trwania transferu.
• Przepustowość łącza, jeśli chcesz zmierzyć wydajność sieci. W tym przykładzie dzielisz 6 kB + obciążenie TCP + obciążenie IP + obciążenie Ethernet = 6,3 kB + 6 * 36 B = 6516 B przez czas trwania transmisji.