बैंडविड्थ (कंप्यूटिंग)

कंप्यूटिंग में, बैंडविड्थ किसी दिए गए पथ में डेटा स्थानांतरण की अधिकतम दर है। बैंडविड्थ को नेटवर्क बैंडविड्थ के रूप में वर्णित किया जा सकता है, डेटा बैंडविड्थ, या डिजिटल बैंडविड्थ। बैंडविड्थ की यह परिभाषा सिग्नल प्रोसेसिंग, वायरलेस संचार, मॉडेम डेटा ट्रांसमिशन, डिजिटल संचार  और  इलेक्ट्रानिक्स  के क्षेत्र के विपरीत है। जिसमें बैंडविड्थ का उपयोग  हेटर्स ़ में मापी गई एनालॉग  सिग्नल बैंडविड्थ  को संदर्भित करने के लिए किया जाता है, जिसका अर्थ है सिग्नल पावर में एक अच्छी तरह से परिभाषित हानि स्तर को पूरा करते हुए सबसे कम और उच्चतम प्राप्य आवृत्ति के बीच आवृत्ति रेंज। प्राप्त की जा सकने वाली वास्तविक बिट दर न केवल सिग्नल बैंडविड्थ पर बल्कि चैनल पर शोर पर भी निर्भर करती है।

नेटवर्क क्षमता
बैंडविड्थ शब्द कभी-कभी शुद्ध बिट दर  'पीक बिट रेट', 'सूचना दर' या भौतिक परत 'उपयोगी बिट दर',  चैनल क्षमता, या डिजिटल संचार प्रणाली में तार्किक या भौतिक संचार पथ के  अधिकतम थ्रूपुट  को परिभाषित करता है। उदाहरण के लिए,  बैंडविड्थ परीक्षण  कंप्यूटर नेटवर्क के अधिकतम थ्रूपुट को मापते हैं। एक लिंक पर कायम रहने की अधिकतम दर इन संचार प्रणालियों के लिए शैनन-हार्टले चैनल क्षमता द्वारा सीमित है, जो हर्ट्ज में  बैंडविड्थ (सिग्नल प्रोसेसिंग)  और चैनल पर शोर पर निर्भर है।

नेटवर्क की खपत
बिट/एस में खपत की गई बैंडविड्थ, प्राप्त throughput  या  गुडपुट  से मेल खाती है, यानी संचार पथ के माध्यम से सफल डेटा स्थानांतरण की औसत दर। खपत की गई बैंडविड्थ बैंडविड्थ को आकार देने,  बैंडविड्थ प्रबंधन,  बैंडविड्थ थ्रॉटलिंग ,  बैंडविड्थ कैप ,  बैंडविड्थ आवंटन  (उदाहरण के लिए  बैंडविड्थ आवंटन प्रोटोकॉल  और  गतिशील बैंडविड्थ आवंटन ), आदि जैसी तकनीकों से प्रभावित हो सकती है। एक बिट स्ट्रीम की बैंडविड्थ औसत खपत सिग्नल  बैंडविड्थ को आकार देना  समानुपाती होती है। अध्ययन किए गए समय अंतराल के दौरान हर्ट्ज़ में (बिट स्ट्रीम का प्रतिनिधित्व करने वाले एनालॉग सिग्नल की औसत वर्णक्रमीय बैंडविड्थ)।

चैनल बैंडविड्थ उपयोगी डेटा थ्रूपुट (या गुडपुट) के साथ भ्रमित हो सकता है। उदाहरण के लिए, x bps वाला चैनल आवश्यक रूप से x दर पर डेटा संचारित नहीं कर सकता है, क्योंकि प्रोटोकॉल, एन्क्रिप्शन और अन्य कारक सराहनीय ओवरहेड जोड़ सकते हैं। उदाहरण के लिए, बहुत अधिक इंटरनेट ट्रैफ़िक ट्रांसमिशन कंट्रोल प्रोटोकॉल  (टीसीपी) का उपयोग करता है, जिसके लिए प्रत्येक लेनदेन के लिए तीन-तरफ़ा हैंडशेक की आवश्यकता होती है। हालांकि कई आधुनिक कार्यान्वयन में प्रोटोकॉल कुशल है, यह सरल प्रोटोकॉल की तुलना में महत्वपूर्ण ओवरहेड जोड़ता है। साथ ही, डेटा पैकेट खो सकते हैं, जो उपयोगी डेटा थ्रूपुट को और कम कर देता है। सामान्य तौर पर, किसी भी प्रभावी डिजिटल संचार के लिए, एक फ़्रेमिंग प्रोटोकॉल की आवश्यकता होती है; ओवरहेड और प्रभावी थ्रूपुट कार्यान्वयन पर निर्भर करता है। उपयोगी थ्रूपुट वास्तविक चैनल क्षमता माइनस कार्यान्वयन ओवरहेड से कम या उसके बराबर है।

अधिकतम थ्रूपुट
एक नेटवर्क के लिए स्पर्शोन्मुख बैंडविड्थ  (औपचारिक रूप से एसिम्प्टोटिक थ्रूपुट) एक  लालची स्रोत  के लिए अधिकतम थ्रूपुट का माप है, उदाहरण के लिए जब संदेश का आकार (एक स्रोत से प्रति सेकंड पैकेट की संख्या) अधिकतम राशि के करीब पहुंचता है। एसिम्प्टोटिक बैंडविड्थ का अनुमान आमतौर पर नेटवर्क के माध्यम से बहुत बड़े संदेश भेजकर, एंड-टू-एंड थ्रूपुट को मापने के द्वारा लगाया जाता है। अन्य बैंडविंड्स की तरह, एसिम्प्टोटिक बैंडविड्थ को बिट्स प्रति सेकंड के गुणकों में मापा जाता है। चूंकि बैंडविड्थ स्पाइक्स माप को तिरछा कर सकते हैं, वाहक अक्सर 95 वें प्रतिशतक विधि का उपयोग करते हैं। यह विधि लगातार बैंडविड्थ उपयोग को मापती है और फिर शीर्ष 5 प्रतिशत को हटा देती है।

मल्टीमीडिया
डिजिटल बैंडविड्थ का भी उल्लेख हो सकता है: बिट दर#मल्टीमीडिया या मल्टीमीडिया डेटा संपीड़न ( स्रोत कोडिंग ) के बाद औसत बिटरेट, जिसे प्लेबैक समय से विभाजित डेटा की कुल मात्रा के रूप में परिभाषित किया गया है।

असम्पीडित डिजीटल मीडिया  की अव्यवहारिक रूप से उच्च बैंडविड्थ आवश्यकताओं के कारण, आवश्यक मल्टीमीडिया बैंडविड्थ को डेटा संपीड़न के साथ काफी कम किया जा सकता है। मीडिया बैंडविड्थ में कमी के लिए सबसे व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली डेटा कम्प्रेशन तकनीक असतत कोसाइन ट्रांसफ़ॉर्म (DCT) है, जिसे पहली बार 1970 के दशक की शुरुआत में एन. अहमद द्वारा प्रस्तावित किया गया था। डीसीटी संपीड़न डिजिटल संकेतों के लिए आवश्यक मेमोरी और बैंडविड्थ की मात्रा को काफी कम कर देता है, जो असम्पीडित मीडिया की तुलना में 100:1 तक का डेटा संपीड़न अनुपात  प्राप्त करने में सक्षम है।

वेब होस्टिंग
वेब होस्टिंग सेवा में, बैंडविड्थ शब्द का प्रयोग अक्सर एक निर्धारित अवधि के भीतर वेबसाइट या सर्वर से स्थानांतरित डेटा की मात्रा का वर्णन करने के लिए गलत तरीके से किया जाता है, उदाहरण के लिए प्रति माह गीगाबाइट में मापा गया एक महीने में संचित बैंडविड्थ खपत। प्रत्येक माह या दी गई अवधि में अधिकतम डेटा स्थानांतरण के इस अर्थ के लिए उपयोग किया जाने वाला अधिक सटीक वाक्यांश मासिक डेटा स्थानांतरण है।

इसी तरह की स्थिति एंड-यूज़र आईएसपी के लिए भी हो सकती है, खासकर जहां नेटवर्क क्षमता सीमित है (उदाहरण के लिए अविकसित इंटरनेट कनेक्टिविटी वाले क्षेत्रों में और वायरलेस नेटवर्क पर)।

इंटरनेट कनेक्शन
यह तालिका सामान्य इंटरनेट एक्सेस तकनीकों की अधिकतम बैंडविड्थ (भौतिक परत नेट बिट दर) दिखाती है। अधिक विस्तृत सूचियों के लिए देखें
 * डिवाइस बैंडविड्थ की सूची

एडहोम का नियम
एडहोम का कानून, 2004 में फिल एडहोम द्वारा प्रस्तावित और नामित किया गया था, यह मानता है कि दूरसंचार नेटवर्क  की बैंडविड्थ हर 18 महीने में दोगुनी हो जाती है, जो 1970 के दशक से सच साबित हुई है।  इंटरनेट  के मामलों में प्रवृत्ति स्पष्ट है,  सेल्युलर नेटवर्क  (मोबाइल),  वायरलेस लेन   स्थानीय क्षेत्र अंतरजाल  और  निजी क्षेत्र नेटवर्क

MOSFET (मेटल-ऑक्साइड-सेमीकंडक्टर फील्ड-इफेक्ट ट्रांजिस्टर) बैंडविड्थ में तेजी से वृद्धि को सक्षम करने वाला सबसे महत्वपूर्ण कारक है। MOSFET (MOS ट्रांजिस्टर) का आविष्कार मोहम्मद एम. अटाला और डॉन कांग ने 1959 में बेल लैब्स  में किया था।   और आगे चलकर आधुनिक  दूरसंचार  प्रौद्योगिकी का बुनियादी निर्माण खंड बन गया।  निरंतर  MOSFET स्केलिंग, MOS प्रौद्योगिकी में विभिन्न प्रगति के साथ, मूर के नियम ( एकीकृत परिपथ  चिप्स में  ट्रांजिस्टर गिनती  गणना हर दो साल में दोगुनी हो रही है) और एडहोम के नियम (संचार बैंडविड्थ हर 18 महीने में दोगुना) दोनों को सक्षम बनाता है।

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 * असतत कोसाइन परिवर्तन
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