อ่าน 4 นาที
แบนด์วิดท์ (การคำนวณ)
ในด้าน การคำนวณ แบน ด์วิดท์ คืออัตราการถ่ายโอนข้อมูลสูงสุดผ่านเส้นทางที่กำหนด แบนด์วิดท์อาจมีลักษณะเป็นแบน ด์วิดท์เครือข่าย [ 1 ] แบน ด์วิดท์ข้อมูล [ 2 ] หรือแบน ด์วิดท์ดิจิทัล [...
แบนด์วิดท์ (การคำนวณ)
ในด้านการคำนวณแบนด์วิดท์คืออัตราการถ่ายโอนข้อมูลสูงสุดผ่านเส้นทางที่กำหนด แบนด์วิดท์อาจมีลักษณะเป็นแบนด์วิดท์เครือข่าย[ 1 ] แบนด์วิดท์ข้อมูล[ 2 ]หรือแบนด์วิดท์ดิจิทัล[ 3 ] [ 4 ]
นิยามของแบนด์วิดท์ นี้ แตกต่างจากการใช้งานในด้านการประมวลผลสัญญาณการสื่อสารไร้สายการส่งข้อมูลผ่านโมเด็มการสื่อสารดิจิทัลและอิเล็กทรอนิกส์ซึ่งแบนด์วิดท์หมายถึงแบนด์วิดท์ของสัญญาณที่วัดเป็นเฮิรตซ์หมายถึงช่วงความถี่ระหว่างความถี่ต่ำสุดและสูงสุดที่สามารถทำได้ในขณะที่ตรงตามระดับการลดทอนกำลังของสัญญาณที่กำหนดไว้อย่างชัดเจน อัตราการส่งข้อมูล จริง ที่สามารถทำได้นั้นขึ้นอยู่กับไม่เพียงแต่แบนด์วิดท์ของสัญญาณเท่านั้น แต่ยังขึ้นอยู่กับสัญญาณรบกวนในช่องสัญญาณด้วย
ความจุเครือข่าย
คำว่าแบนด์วิดท์บางครั้งหมายถึงอัตราบิตสุทธิอัตราบิตสูงสุดอัตราข้อมูลอัตราบิตที่มีประโยชน์ของเลเยอร์ทางกายภาพความจุช่องสัญญาณหรือปริมาณงานสูงสุดของเส้นทางการสื่อสารเชิงตรรกะหรือทางกายภาพในระบบการสื่อสารดิจิทัล ตัวอย่างเช่นการทดสอบแบนด์วิดท์จะวัดปริมาณงานสูงสุดของเครือข่ายคอมพิวเตอร์ อัตราสูงสุดที่สามารถคงไว้ได้บนลิงก์นั้นถูกจำกัดโดย ความจุช่องสัญญาณของ แชนนอน-ฮาร์ทลีย์สำหรับระบบการสื่อสารเหล่านี้ ซึ่งขึ้นอยู่กับแบนด์วิดท์ในหน่วยเฮิรตซ์และสัญญาณรบกวนในช่องสัญญาณ
การใช้พลังงานเครือข่าย
ปริมาณแบนด์วิดท์ที่ใช้ไปในหน่วยบิต/วินาที สอดคล้องกับปริมาณงาน ที่ทำได้ หรือประสิทธิภาพการ รับส่งข้อมูล กล่าวคือ อัตราเฉลี่ยของการถ่ายโอนข้อมูลที่ประสบความสำเร็จผ่านเส้นทาง การสื่อสาร ปริมาณแบนด์วิดท์ที่ใช้ไปอาจได้รับผลกระทบจากเทคโนโลยีต่างๆ เช่นการปรับแต่งแบนด์วิดท์ การจัดการแบนด์วิดท์ การควบคุมแบนด์วิดท์การจำกัดแบนด์วิดท์ การ จัดสรรแบนด์วิดท์ (เช่นโปรโตคอลการจัดสรร แบนด์วิดท์ และการจัดสรรแบนด์วิดท์แบบไดนามิก ) เป็นต้น แบนด์วิดท์ของสตรีมบิตเป็นสัดส่วนกับแบนด์วิดท์สัญญาณเฉลี่ยที่ใช้ไปในหน่วยเฮิรตซ์ (แบนด์วิดท์สเปกตรัมเฉลี่ยของสัญญาณอนาล็อกที่แสดงถึงสตรีมบิต) ในช่วงเวลาที่ศึกษา
แบนด์วิดท์ของช่องสัญญาณอาจทำให้สับสนกับปริมาณข้อมูลที่ส่งผ่านได้จริง (หรือ goodput) ตัวอย่างเช่น ช่องสัญญาณที่มีความเร็วxบิต/วินาที อาจไม่ได้ส่งข้อมูลด้วย อัตรา x เสมอไป เนื่องจากโปรโตคอล การเข้ารหัส และปัจจัยอื่นๆ อาจเพิ่มภาระการทำงานอย่างมาก ตัวอย่างเช่น การรับส่งข้อมูลทางอินเทอร์เน็ตส่วนใหญ่ใช้โปรโตคอลควบคุมการส่งข้อมูล (TCP) ซึ่งต้องมีการจับมือสามขั้นตอนสำหรับแต่ละธุรกรรม แม้ว่าในการใช้งานสมัยใหม่หลายๆ อย่าง โปรโตคอลนี้จะมีประสิทธิภาพ แต่ก็เพิ่มภาระการทำงานอย่างมากเมื่อเทียบกับโปรโตคอลที่ง่ายกว่า นอกจากนี้ แพ็กเก็ตข้อมูลอาจสูญหาย ซึ่งยิ่งลดปริมาณข้อมูลที่ส่งผ่านได้จริงลงไปอีก โดยทั่วไปแล้ว สำหรับการสื่อสารดิจิทัลที่มีประสิทธิภาพใดๆ จำเป็นต้องมีโปรโตคอลการจัดเฟรม ภาระการทำงานและปริมาณข้อมูลที่ส่งผ่านได้จริงขึ้นอยู่กับการใช้งาน ปริมาณข้อมูลที่ส่งผ่านได้จริงจะน้อยกว่าหรือเท่ากับความจุของช่องสัญญาณจริงลบด้วยภาระการทำงาน
อัตราการประมวลผลสูงสุด
แบนด์วิดท์เชิงอะซิมโทติก (หรือปริมาณงานเชิงอะซิมโทติก ) สำหรับเครือข่ายคือการวัดปริมาณงานสูงสุดสำหรับแหล่งที่มาแบบโลภเช่น เมื่อขนาดข้อความ (จำนวนแพ็กเก็ตต่อวินาทีจากแหล่งที่มา) เข้าใกล้ปริมาณสูงสุด[ 5 ]
โดยทั่วไปแล้ว แบนด์วิดท์แบบอะซิมโทติกจะถูกประมาณโดยการส่งข้อความขนาดใหญ่จำนวนมากผ่านเครือข่าย และวัดปริมาณงานแบบ end-to-end เช่นเดียวกับแบนด์วิดท์อื่นๆ แบนด์วิดท์แบบอะซิมโทติกจะวัดเป็นจำนวนเท่าของบิตต่อวินาที เนื่องจากแบนด์วิดท์ที่พุ่งสูงขึ้นอาจทำให้การวัดคลาดเคลื่อน ผู้ให้บริการจึงมักใช้ วิธี เปอร์เซ็นไทล์ ที่ 95 วิธีนี้จะวัดการใช้งานแบนด์วิดท์อย่างต่อเนื่อง แล้วลบ 5 เปอร์เซ็นต์สูงสุดออก[ 6 ]
มัลติมีเดีย
แบนด์วิดท์ดิจิทัลอาจหมายถึง: อัตราบิตมัลติมีเดียหรืออัตราบิตเฉลี่ยหลังจากการบีบอัดข้อมูล มัลติมีเดีย ( การเข้ารหัสต้นฉบับ ) ซึ่งกำหนดโดยปริมาณข้อมูลทั้งหมดหารด้วยเวลาในการเล่น
เนื่องจากความต้องการแบนด์วิดท์สูงเกินไปของสื่อดิจิทัล ที่ไม่ได้บีบ อัด แบนด์วิดท์มัลติมีเดียที่ต้องการจึงสามารถลดลงได้อย่างมากด้วยการบีบอัดข้อมูล[ 7 ]เทคนิคการบีบอัดข้อมูลที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดสำหรับการลดแบนด์วิดท์ของสื่อคือการแปลงโคไซน์แบบไม่ต่อเนื่อง (DCT) ซึ่งเสนอครั้งแรกโดยNasir Ahmedในช่วงต้นทศวรรษ 1970 [ 8 ]การบีบอัด DCT ช่วยลดปริมาณหน่วยความจำและแบนด์วิดท์ที่จำเป็นสำหรับสัญญาณดิจิทัลได้อย่างมาก สามารถบรรลุอัตราส่วนการบีบอัดข้อมูลได้สูงถึง 100:1 เมื่อเทียบกับสื่อที่ไม่ได้บีบอัด[ 9 ]
เว็บโฮสติ้ง
ในบริการเว็บโฮสติ้งคำว่าแบนด์วิดท์มักใช้เพื่ออธิบายปริมาณข้อมูลที่ถ่ายโอนไปยังหรือจากเว็บไซต์หรือเซิร์ฟเวอร์ภายในระยะเวลาที่กำหนด เช่นปริมาณการใช้แบนด์วิดท์ที่สะสมตลอดทั้งเดือนซึ่งวัดเป็นกิกะไบต์ต่อเดือน[ 10 ]วลีที่ถูกต้องกว่าที่ใช้สำหรับความหมายนี้ของปริมาณการถ่ายโอนข้อมูลสูงสุดในแต่ละเดือนหรือช่วงเวลาที่กำหนดคือการถ่ายโอนข้อมูลรายเดือน
สถานการณ์ที่คล้ายคลึงกันนี้อาจเกิดขึ้นกับผู้ให้บริการอินเทอร์เน็ต สำหรับผู้ใช้ปลายทางได้ เช่นกัน โดยเฉพาะอย่างยิ่งในกรณีที่ความจุของเครือข่ายมีจำกัด (ตัวอย่างเช่น ในพื้นที่ที่มีการเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตยังไม่พัฒนา และในเครือข่ายไร้สาย)
การเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ต
| อัตราบิต | ประเภทการเชื่อมต่อ |
|---|---|
| 56 กิโลบิต/วินาที | การเชื่อมต่อแบบ Dial-up |
| 1.5 เมกะบิต/วินาที | เอดีเอสแอล ไลท์ |
| 1.544 เมกะบิต/วินาที | ที1/ดีเอส1 |
| 2.048 เมกะบิต/วินาที | E1 / ผู้ให้บริการอี |
| 4 เมกะบิต/วินาที | เอดีเอสแอล1 |
| 10 เมกะบิต/วินาที | อีเธอร์เน็ต |
| 11 เมกะบิต/วินาที | ระบบไร้สาย802.11b |
| 24 เมกะบิต/วินาที | เอดีเอสที2+ |
| 44.736 เมกะบิต/วินาที | ที3/ดีเอส3 |
| 54 เมกะบิต/วินาที | ไร้สาย802.11g |
| 100 เมกะบิต/วินาที | อีเธอร์เน็ตความเร็วสูง |
| 155 เมกะบิต/วินาที | โอซี3 |
| 600 เมกะบิต/วินาที | ระบบไร้สาย802.11n |
| 622 เมกะบิต/วินาที | โอซี12 |
| 1 กิกะบิต/วินาที | กิกะบิตอีเธอร์เน็ต |
| 1.3 กิกะบิต/วินาที | ระบบไร้สาย802.11ac |
| 2.5 กิกะบิต/วินาที | โอซี48 |
| 5 กิกะบิต/วินาที | ซูเปอร์สปีด USB |
| 7 กิกะบิต/วินาที | ระบบไร้สาย802.11ad |
| 9.6 กิกะบิต/วินาที | โอซี192 |
| 10 กิกะบิต/วินาที | อีเธอร์เน็ต 10 กิกะบิต , USB ความเร็วสูง 10 กิกะบิต/วินาที |
| 20 กิกะบิต/วินาที | USB ความเร็วสูง 20 กิกะบิต/วินาที |
| 40 กิกะบิต/วินาที | ธันเดอร์โบลต์ 3 |
| 100 กิกะบิต/วินาที | อีเธอร์เน็ต 100 กิกะบิต |
กฎของเอ็ดโฮล์ม
กฎของเอ็ดโฮล์ม ซึ่งเสนอและตั้งชื่อตามฟิล เอ็ดโฮล์มในปี 2547 [ 11 ]ระบุว่าแบนด์วิดท์ของเครือข่ายโทรคมนาคมจะเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าทุกๆ 18 เดือน ซึ่งได้รับการพิสูจน์แล้วว่าเป็นจริงตั้งแต่ทศวรรษ 1970 [ 11 ] [ 12 ]แนวโน้มนี้เห็นได้ชัดในกรณีของอินเทอร์เน็ต [ 11 ]โทรศัพท์มือถือ (มือถือ) เครือข่าย LAN ไร้สายและเครือข่ายพื้นที่ส่วนบุคคลไร้สาย[ 12 ]
MOSFET (ทรานซิสเตอร์สนามแม่เหล็กโลหะออกไซด์เซมิคอนดักเตอร์) เป็นปัจจัยสำคัญที่สุดที่ทำให้แบนด์วิดท์เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว[ 13 ] MOSFET (ทรานซิสเตอร์ MOS) ถูกคิดค้นโดยMohamed M. AtallaและDawon Kahngที่Bell Labsในปี 1959 [ 14 ] [ 15 ] [ 16 ]และต่อมาได้กลายเป็นส่วนประกอบพื้นฐานของเทคโนโลยีโทรคมนาคม สมัยใหม่ [ 17 ] [ 18 ]การพัฒนา MOSFETอย่างต่อเนื่องพร้อมกับความก้าวหน้าต่างๆ ในเทคโนโลยี MOS ทำให้ทั้งกฎของมัวร์ ( จำนวนทรานซิสเตอร์ใน ชิป วงจรรวมเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าทุกๆ สองปี) และกฎของเอ็ดโฮล์ม (แบนด์วิดท์การสื่อสารเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าทุกๆ 18 เดือน) เป็นไปได้ [ 13 ]
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ แบนด์วิดท์ (การคำนวณ)
ในด้าน การคำนวณ แบน ด์วิดท์ คืออัตราการถ่ายโอนข้อมูลสูงสุดผ่านเส้นทางที่กำหนด แบนด์วิดท์อาจมีลักษณะเป็นแบน ด์วิดท์เครือข่าย [ 1 ] แบน ด์วิดท์ข้อมูล [ 2 ] หรือแบน ด์วิดท์ดิจิทัล [...
ความจุเครือข่าย
คำว่า แบนด์วิดท์ บางครั้งหมายถึง อัตราบิตสุทธิ อัตรา บิตสูงสุด อัตรา ข้อมูล อัตราบิตที่มีประโยชน์ของ เลเยอร์ทางกายภาพ ความจุช่องสัญญาณ หรือ ปริมาณงานสูงสุด ของเส้นทางการสื่อสารเชิงตรรกะหรือทางกายภาพในระบบการสื่อสารดิจิทัล ตัวอย่างเช่น การทดสอบแบนด์วิดท์...
การใช้พลังงานเครือข่าย
ปริมาณ แบนด์วิดท์ที่ใช้ไป ในหน่วยบิต/วินาที สอดคล้องกับ ปริมาณงาน ที่ทำได้ หรือ ประสิทธิภาพ การ รับส่งข้อมูล กล่าวคือ อัตราเฉลี่ยของการถ่ายโอนข้อมูลที่ประสบความสำเร็จผ่านเส้นทาง การสื่อสาร ปริมาณแบนด์วิดท์ที่ใช้ไปอาจได้รับผลกระทบจากเทคโนโลยีต่างๆ เช่นการ...
อัตราการประมวลผลสูงสุด
แบน ด์วิดท์เชิงอะซิมโทติก (หรือ ปริมาณงานเชิงอะซิมโทติก ) สำหรับเครือข่ายคือการวัดปริมาณงานสูงสุดสำหรับ แหล่งที่มาแบบโลภ เช่น เมื่อขนาดข้อความ (จำนวนแพ็กเก็ตต่อวินาทีจากแหล่งที่มา) เข้าใกล้ปริมาณสูงสุด [ 5 ]