Ⅰ 计算机网络中,传输速率,带宽,信道容量有何区别和联系
计算机网络中的传输速率、带宽和信道容量是描述信息传递速度的三个核心概念。在理解它们之间的区别和联系时,首先从传输速率的概念出发。
传输速率,是以某个单位表示单位时间内传输的信息量。在实际应用中,我们通常以字节(Byte)为单位,如下载软件显示的5.5MB/s。在计算机领域,更常用的是以比特(bit)作为信息量的单位,描述传输时携带的信息速率。
但传输速率与波特率(baud rate)并非完全相同。波特率是指单位时间内传输过来的符号量,而在大多数情况下,符号量和信息量是相等的,容易混淆。例如,在评价系统中,用0和1两种符号表示“优”、“良”、“中”、“差”四个选项,每个选项即1个符号,可以表达一个状态。若采用两种符号,则每个状态需要两个位置来表示,因此1个字=2bit。
带宽是描述在通信过程中能够传输的数据速率,通常以比特率(bit/s)表示,如常说的百兆带宽(100Mbit/s)。带宽的概念源自物理中的带宽理论,类比于跑得越快的物体越宽,但在实际应用中,带宽是指在频域中占用的宽度,即传输信号的频谱范围。当传输速度过快时,占用的频谱宽度超过允许的最大频带时,数据传输速率将无法再提高。
信道容量则是指信道在无差错条件下所能传输的最大信息速率。根据香农的理论,信道容量与带宽呈线性关系,与符号的信噪比呈对数关系。要提高信息传输速度,可以增大带宽、提高信源编码效率以增加符号的信息量,或采用信道编码以提高信噪比。信道容量提供了指导意义,即实际传输速率应小于信道容量,以确保数据的无差错传输。