• 數(shù)據(jù)傳輸速率
  • 傳碼速率
  • 傳信速率
• 信道帶寬
  • 信號帶寬
  • 模擬信道
  • 數(shù)字信道
• 誤碼率
• 時延
  • 發(fā)送時延
  • 傳播時延
  • 處理時延
• 信道容量
  • 無噪聲條件
  • 有噪聲條件
    • 信噪比(dB)

數(shù)據(jù)傳輸速率

傳碼速率

數(shù)字信號中，一個電壓脈沖持續(xù)的的時間，即碼元。

而傳碼速率又稱為調(diào)制速率、波特率，記作N~Bd~，指在數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中，每秒鐘傳輸信號碼元的個數(shù)，單位是波特(Baud)。

每秒鐘可以傳輸?shù)拇a元數(shù)（即傳碼速率）為：1/Nbd1/Nbd 。

傳信速率

又稱為比特率，記做R~b~，指在數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中，每秒鐘傳輸二進(jìn)制碼元的個數(shù)，單位是比特/秒(bit/s)。

其又有Kbit/s(10^3^bit/s)、Mb/s(10^6^bit/s、Gb/s(10^9^bit/s)，相鄰的單位是以10^3^遞增的。

其和傳碼速率的關(guān)系有：其中M是電平數(shù)。

Rb=Nbd?log2MRb=Nbd?log2M

信道帶寬

信號帶寬

是指信號具有的頻帶寬度，單位是赫茲(Hz)，或千赫(KHz = 10^3^Hz)、兆赫(MHz= 10^6^Hz)、吉赫(GHz= 10^9^Hz)等等。

模擬信道

表示通信線路允許通過的信號頻帶范圍就稱為線路帶寬

數(shù)字信道

所能傳送的”最高數(shù)據(jù)率“，單位是比特/秒，又叫做比特率。其等于傳送速率。

以赫茲為單位的是帶寬在頻率域的表示，以比特率為單位的是帶寬在時間域的表示。

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誤碼率

在一定時間內(nèi)接收出錯的比特數(shù)e~1~與總的傳輸比特數(shù)e~2~只比。

其算法如下：

Pe=(e1/e2)?100%Pe=(e1/e2)?100%

該值是一個平均數(shù)值，所以一般而言在實際應(yīng)用中需要統(tǒng)計達(dá)到一定數(shù)量才有意義。一般規(guī)定，至少統(tǒng)計15分鐘內(nèi)的數(shù)據(jù)量。

實際中，誤碼率可能無法準(zhǔn)確反映網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量，因為網(wǎng)絡(luò)傳輸單位為幀(Frame)，只要幀里有一個比特數(shù)據(jù)出錯，那么就會導(dǎo)致該幀出錯。同樣地，也可以采用誤組率，以數(shù)據(jù)分組/數(shù)據(jù)包(Packet)為單位統(tǒng)計，一般來說，按照數(shù)據(jù)分組的方式統(tǒng)計較為常見。

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時延

時延是指把數(shù)據(jù)塊從一端傳送到另外一端所需的時間。

數(shù)據(jù)從源點到達(dá)目的點所經(jīng)歷的時延即發(fā)送時延、傳播時延、處理時延之和。

發(fā)送時延

又稱為傳輸時延，它指的是發(fā)送數(shù)據(jù)時，使數(shù)據(jù)塊從結(jié)點進(jìn)入到傳輸媒體所需要的時間。

其計算公式是：

發(fā)送時延=數(shù)據(jù)塊長度(Bit)/信道帶寬(Bit/s)發(fā)送時延=數(shù)據(jù)塊長度(Bit)/信道帶寬(Bit/s)

傳播時延

它指的是，電磁波在信道中需要傳播一定距離所需要的時間。

其計算公式是：

傳播時延=信道長度(m)/信號在信道中傳播速率(m/s)傳播時延=信道長度(m)/信號在信道中傳播速率(m/s)

處理時延

它指的是，交換節(jié)點（如路由器）為了存儲轉(zhuǎn)發(fā)而進(jìn)行必要的處理所需要的時間。結(jié)點排隊所經(jīng)歷的時延是處理時延很重要的一部分，它的長短往往取決于網(wǎng)絡(luò)的通信量，在極端情況下還會出現(xiàn)分組丟失的情況（如緩存隊列已滿）。

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信道容量

它指的是，在指定條件下，給定通信路徑（信道）上所能達(dá)到的最大數(shù)據(jù)傳輸速率。它的單位也是比特/秒(bit/s)，所以也可以理解為最大的傳信速率。

信道容量和噪聲、誤碼率、帶寬是相關(guān)的。

無噪聲條件

無噪聲條件下的信道容量可根據(jù)奈氏準(zhǔn)則計算，也就是，在無噪聲，帶寬為W赫茲的信道，其傳碼速率最高為2W波特(Baud)。又因為可以通過提高電平數(shù)來提高傳碼速率，所以無噪聲條件信道容量的計算公式是：其中W是帶寬(Hz)、M是電平數(shù)。

C=2W?log2MC=2W?log2M

有噪聲條件

實際上信道是有噪聲、干擾和失真的，要計算有噪聲條件下的信道容量還需要知道信噪比。

信噪比(dB)

信號和噪聲的功率之比：其中S/N是信道內(nèi)信號和噪聲功率之比。

信噪比(dB)=10?log10(S/N)信噪比(dB)=10?log10(S/N)
在知道了信噪比之后就可以通過 香農(nóng)定理來計算信道容量：
C=W?log2(1+S/N)C=W?log2(1+S/N)
通過香農(nóng)定理我們可以得知，在實際應(yīng)用中，是 不可能通過無限提高電平數(shù)來提高傳信速率的，因為隨著電平數(shù)的提高，電平之間的差異會變小，相鄰電平之間的誤判率就會增高，也就是誤碼率會提升。

同理可得知，在信道容量不變時，增加帶寬，就允許降低信噪比。

只要信息傳輸不超過信道容量的極限值，就一定有某種方法來實現(xiàn)無差錯的傳輸。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的数据通信系统的性能指标的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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