[데이터통신 #7] Bitrate- Bandwidth

 

처리율 (Throughput)

• 컴퓨터 통신 : A->B로 전송하는 단위 시간당 디지털 전송율 ( ex) bit rate( bit per second : bps))
• 컴퓨터 일반 : 단위 시간당 작업 처리량

 

대역폭 (Bandwidth)

네트워크 대역폭은 네트워크가 단위 시간 내 전달할 수 있는 최대 크기의 전달 용량을 의미. 대역폭이 높을수록 많은 데이터가 네트워크에 실려서 전달하고 전달받을 수 있다. 대역폭 자체는 전달 속도와는 관계가 없으며 오히려 용량(capacity)과 관계가 있다.

 

Bit rate 

• 얼마나 빨리 비트를 보낼 수 있을까? 의 문제
• 대역폭(Hz) 이 주어지고 신호레벨(0/1) L이 주어질 때

BitRate = 2* 대역폭 * log_2(L)

 

ex) 3000 Hz 에서 신호(0/1) 을 이용한다면 최대 전송율 은?

 

bitrate= 2* 3000 * log_2(2) = 6000bps

 

 

ex) 신호대잡음비(SNR) 가 1023 으로 주어진다면?

 

Capacity = 대역폭* log_2(1+SNR)

Capacity = 대역폭 * log_2(1+1023) = 3000 * 10 = 30,000 bps

 

 

ex) 10Mpbs 대역폭이 주어질 때, 컴퓨터가 1개 프레임은 10,000 bit , 1분에 12,000 개 프레임 전송한다면 얼마나 빠른 것인가 ?

 

Bitrate = 10,000 * 12,000 / 60 = 2Mbps

* 네트워크 카드는 10Mbps(최대) 인데 컴퓨터는 2Mbps 밖에 사용 못하는 상황이므로, 프레임 전송 SW 문제

 

 

ex) 100p 책을 1초에 받고 싶어요. 얼마나 빨라야 하지요? (단위를 비트 전송률로 표현 ) 

 

100p * 24(줄/페이지) * 80 (문자/줄) * 8(비트/문자) - 1.536 Mbps

 

 

ex) 사람 목소리를 디지털로 표현하려면 1초에 몇 비트가 전송되어야 하나요?

 

2 * 4000(샘플링/초) * 8(비트/샘플) = 64 Kbps

 

 

ex) 디지털 TV는 1초에 몇 비트를 보내주는 걸까>

 

1920*1080*30(프레임/1초) * 24(비트 for color) = 1.5Gbps

 

 

 

통신 지연시간

	설명	예
전송시간	1개의 비트가 컴퓨터에서 전송되는 시간	- 1Kbps 네트워크 카드 -> 1/Kbps - 1비트 전송시 0.001초 걸림
전파시간	컴퓨터와 컴퓨터 사이 거리에 따른 시간	- 구리선에서 1비트가 1초에 2*10^8 meter 속도로 이동 - 1000 Km 떨어진 두 컴퓨터 사이 1비트 이동시간 - 거리/속도 = 1000Km / 2*10^8 meter / s = 5 ms
큐잉시간	컴퓨터의 네트워크 카드 + CPU (NPU)	- 컴퓨터 또는 라우터 에서 처리되기 까지 기다리는 지연시간
처리시간	컴퓨터의 네트워크 카드 + CPU (NPU)	- 패킷 헤더 또는 경로 테이블 찾는 시간

 지연 시간 테스트를 위해 ping, traceroute / tracert 명령어를 사용한다. Ping은 목적지까지 도착 시간을 알 수 있지만, Tracert는 목적지까지 찾아가는 시간 및 경로를 파악하기 위한 용도로 사용된다. 

 

웹브라우저에서 지연시간 측정하기

 

 

 

 

데시벨 , dB (Decibel)