Ⅰ 計算機網路中,傳輸速率,帶寬,信道容量有何區別和聯系
計算機網路中的傳輸速率、帶寬和信道容量是描述信息傳遞速度的三個核心概念。在理解它們之間的區別和聯系時,首先從傳輸速率的概念出發。
傳輸速率,是以某個單位表示單位時間內傳輸的信息量。在實際應用中,我們通常以位元組(Byte)為單位,如下載軟體顯示的5.5MB/s。在計算機領域,更常用的是以比特(bit)作為信息量的單位,描述傳輸時攜帶的信息速率。
但傳輸速率與波特率(baud rate)並非完全相同。波特率是指單位時間內傳輸過來的符號量,而在大多數情況下,符號量和信息量是相等的,容易混淆。例如,在評價系統中,用0和1兩種符號表示「優」、「良」、「中」、「差」四個選項,每個選項即1個符號,可以表達一個狀態。若採用兩種符號,則每個狀態需要兩個位置來表示,因此1個字=2bit。
帶寬是描述在通信過程中能夠傳輸的數據速率,通常以比特率(bit/s)表示,如常說的百兆帶寬(100Mbit/s)。帶寬的概念源自物理中的帶寬理論,類比於跑得越快的物體越寬,但在實際應用中,帶寬是指在頻域中佔用的寬度,即傳輸信號的頻譜范圍。當傳輸速度過快時,佔用的頻譜寬度超過允許的最大頻帶時,數據傳輸速率將無法再提高。
信道容量則是指信道在無差錯條件下所能傳輸的最大信息速率。根據香農的理論,信道容量與帶寬呈線性關系,與符號的信噪比呈對數關系。要提高信息傳輸速度,可以增大帶寬、提高信源編碼效率以增加符號的信息量,或採用信道編碼以提高信噪比。信道容量提供了指導意義,即實際傳輸速率應小於信道容量,以確保數據的無差錯傳輸。