数据传输率和误码率

时间：2018-06-06

数据传输率和误码率是描述计算机网络中数据通信的两个基本技术参数。其中，数据传输率是指单位时间内信道内传输的信息量，单位为比特/秒，记作b/S,或bps.在实际应用中，常用的数据传输速率还有kbps、mbps、gbps，它们间的换算关系如下：
   1kbps=10³bps
   1mbps=10⁶bps
   1gbps=10⁹bps
   提示：信道是指以传输介质为基础的信号传输通道，可分为物理信道和逻辑信道两种。物理信道是指用来传输信息的物理通路，由传输介质和端接设备组成：逻辑信道则是在物理信道基础上建立起来的发送端和接收端之间的信息传输通路，一条物理信道可以对应一条或多条逻辑信道。
   决定信道内数据传输速率的主要因素使信道的宽带和信噪比，奈奎斯特（Nyquist）准则和香农（Shannon）定律描述了宽带、信噪比和数据传输速率之间的关系。
   奈奎斯特准则指出：如果间隔为π/w(w=2πf)的窄脉冲信号通过理想信通传输，则前后码元之间不产生窜扰。因此，对于二进制数据信号的最大数据传输速率Rmax与信道带宽
B（B=f,单位是Hz）的关系为：
                         Rmax=2f
   例如，信道带宽为3000Hz,则最大数据传输速率为6Kbps.
   奈奎斯特准则是在理想信道的前提下得出的，但实际情况是任何道都不是理想的，也就是说，信道带宽总是有限的，信道干扰也是存在的。香农定理指出：在有随机热噪声的信道上传输数据信号时，数据传输率Rmax与信道带宽B、信噪比S/N的关系为：
                         Rmax=Blog2(1+s/N)
   根据香农定理，如果S/N=1000，信道带宽为3000Hz,则Rmax约等于30Kbps,也就是说，对于带宽只有3000Hz的通信信道，信噪比为1000时，无论数据采用二进制还是其他更多离散电平值，都不能用超过30Kbps的速率传输数据。正因为信道最大传输率与带宽之间有着这种明确的关系，所以人们总是以“宽带”来表示信道的数据传输速率。
误码率则是衡量数据传输可靠性的一个参数，指二进制码元在传输系统中被传错的概率。当传输的数字序列足够长时，它近似地等于被传错的二进制的比特数与所传输总比特殊的比值。在计算机通信中，误码率通常应低于0.000001.
   通常，电话网络的误码率在0.0001~0.001之间，这对语音（打电话）通信是可以容忍的，但对数据通信则是绝对不能接受的。用传统电信网络进行数据通信，中间通信设备要进行比较复杂、费时的差错控制，校正处理，且传输率难以提高。现代网络采用的是光纤通信网，其误码率在10^-11~10^-9之间，中间通信设备无需进行复杂的差错校正处理，因而可获得极高的传输率。
传输时出错比特数与总传输比特数之比，用公式表示为：
                                  Pb=Be/B
   其中，PB表示比特出错率，一般用百分数%表示：Be表示传输出错比特数：B表示总传输比特数。