信道有效带宽

科技工作者之家  |   2020-11-17 17:34

信道有效带宽即信道的频带宽度,为最高频率与最低频率之差。在模拟信道中,用信道有效带宽来表示信道传输的能力,单位为Hz,KHz,MHz,GHz。例如:我国电话线的带宽通常为300~3400Hz。在数字信道中,人们使用数据传输速率(比特率)来表示信道的传输能力,单位为bps,Kbps,Mbps,Gbps。实际上,有效带宽、传输速率和信道容量三者是有关的:带宽越宽,信道容量也就越大而最大的传输速率就是信道容量。

相关概念——衡量通信系统的主要技术指标数据通信系统的技术指标主要是用数据传输速率的大小和数据传输质量的好坏来衡量。

比特率比特率(数据传输速度)是指在信道的有效带宽上单位时间内所传送的二进制代码的有效位(bit)数。比特率的单位为:比特每秒(bps)、兆比特每秒(Mbps)、吉比特每秒(Gbps)或太比特每秒(Tbps)等。

波特率波特率(波形调制速率B)是一种调制速率,也称为“波形速率”或“码元速率”。波特率是指数字信号经过调制的速率,它表示经调制后的模拟信号每秒变化的次数。在计算机网络通信过程中,从调制解调器输出的调制信号用波特率表示,其含义是每秒载波调制状态改变的次数。在数据传输过程中,波特率的单位为Baud。

1Baud就表示每秒传送一个码元或一个波形。波特率是数字信号经过调制后,模拟信号的传输速率。若以T(单位s)来表示每个波形的持续时间,则被特率可以表示为B=1/T (Baud)。

信道容量信道容量是指在信道有效带宽内,单位时间内信道可传输信息的最大能力,通常用数据传输速率(比特数)位/秒(bps)来表示。

信道容量与数据传输速率的区别是,前者表示信道的最大数据传输速率,是信道传输数据能力的极限,而后者是信道的实际数据传输速率。信道容量是一个极限参数,一般是指物理信道上能够传输数据的最大能力。当信道上数据传输速率大于信道所允许的数据传输速率时,信道就不能用来传输数据了。1948年,香农经研究得出了著名的香农定理,该定理指出,信道的有效带宽和信噪比越高,信道的容量就越高。因此,在网络设计中,数据传输速率一定要低于信道容量所规定的数值。此外,由于信道的数据传输速率受到信道容量的限制,因此,提高数据的传输速率,就必须使用其他方法,然而,无论采用什么方法,都无法超越信道容量所规定的数据极限速率。基于上述原因,在实际应用中,高传输速率的通信设备常常被通信介质的信道容量所限制,使其性能得不到充分发挥。

误码率它是数据在信道中传输可靠性的一个指标。由于信息的最小表示单位可以是比特,因此误码率有相应的表示方法。如误比特率Pb=接收中错误的比特率/传输的总比特率;误码率Pe=接收中的错误码率总数/传输总码总数。在实际数据传输系统中,人们通过对某种通信信道进行大量重复测试求出。

时延时延是信道或网络性能的另一个参数,其数值是指一个报文或分组从一个网络的一端传送到另一端所需要的时间,其单位是s(秒)、ms(毫秒)等。时延由传播时延、发送时延和排队时延3部分组成。

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本词条内容贡献者为:

鄢志丹 - 副教授 - 中国石油大学(华东)