【计算机网络】物理层 : 相关参数 ( 码元 | 码元进制 | 速率 | 码元传输速率 | 波特 | 信息传输速率 | 带宽 | 码元速率计算示例 )★
文章目录
- 一、码元概念
- 二、码元进制
- 三、速率
- 四、码元传输速率 与 波特
- 五、信息传输速率
- 六、带宽
- 七、码元速率计算
一、码元概念
"码元" 概念 : 使用 固定时长 的 信号波形 , 代表 不同 离散数值 的 基本波形 , 是 数字通信 中 数字信号的 计量单位 , 该 固定时长 内的 信号 称为 KKK 进制码元 , 该 固定时长 称为 码元宽度 ;
固定时长 : 指的是 高电平 , 低电平 的 持续时间 , 该时间必须是固定的 ;
码元 本质 : 是 信号波形 ;
不同 离散数值 : 指的是 000 或 111 ;
计量单位 : 111 个信号对应 111 个码元 ;
二、码元进制
"码元" 进制 : 当 码元 离散值 有 MMM 个 时 , 该 码元 称为 MMM 进制码元 ( M≥0M \geq 0M≥0 ) ;
二进制码元 : 计算机中的码元是二进制码元 , 码元 只有 000 和 111 两个离散值 ;
"码元" 信息量 : 一个 码元 可以携带多个比特信息量 , 二进制 码元 只能携带 111 个 比特 的信息量 , 有两种不同的信息 , 000 状态 , 或 111 状态 ;
444 进制码元示例 :
444 进制码元离散值 : 码元 的 离散值 有 444 个 ;
444 进制码元信号波形 : 其 信号波形有 444 种高低不同的电平取值 ;
444 进制码元信息量 : 该码元可以 携带 222 比特的信息量 , 分别是 00 , 01 , 10 , 11 四种码元取值 ;
三、速率
"速率" 概念 : 速率 又称为 数据率 , 是 数据的 传输速率 , 单位时间 内传输的 数据量 ; 可以使用 码元传输速率 和 信息传输速率 表示 ;
上述 “速率” 是 发送速率 , 是 主机向链路 , 传输数据的速度 ;
注意与 “传播速率” 进行区分 , “传播速率” 指的是在整个链路上的传播速度 , 即 电磁波的传输速度 ;
四、码元传输速率 与 波特
码元传输速率 : 111 秒传输多少个码元
别名 : 码元速率 , 波形速率 , 调制速率 , 符号速率 ;
概念 : 单位时间 内 , 数字通信系统 传输的 码元个数 , 单位是 波特 ( Baud ) ;
"波特" 是速度单位 , 111 波特 就是 111 码元 / 秒 ;
"波特" 简介 : 111 波特 , 表示 数字通信系统 111 秒中 传输 111 个码元 ;
码元个数说明 : 又称为 脉冲个数 或 信号变化次数 ;
码元信息量说明 : 码元可以是多进制的 , 也可以是二进制的 , 计算机网络中指的是二进制的码元 ;
码元信息量示例 : 111 波特下 , 二进制码元每秒传输 1 比特数据 , 444 进制码元 每秒 传输 2 比特数据 ;
"码元传输速率" 与 “数据传输速率” 无关 ;
五、信息传输速率
信息传输速率 : 111 秒传输多少个比特
别名 : 信息速率 , 比特率 ;
概念 : 单位时间内 , 数字通信系统 , 传输的 二进制码元个数 ;
二进制码元 : 其 信息量 就是 111 比特 ;
单位 : 比特/秒 ( bit/s ) ;
"码元传输速率" 与 “信息传输速率” 关系 :
码元信息量 : 111 码元 携带 nnn 比特 信息量 ;
换算关系 : MMM 波特 的 “码元传输速率” 对应 M×nM \times nM×n 比特/秒 的 “信息传输速率” ;
六、带宽
"带宽" 概念 : 单位时间 内 , 从 网络中 一点 到 另一点 所能通过的 最高数据率 ; 单位是 比特/秒 ;
带宽 常用于 表示 网络的通信线路 传输数据的能力 ;
七、码元速率计算
数字通信系统 111 :
- 444 进制码元 : 111 个码元 有 222 比特 信息量 ;
- 444 秒传输 800080008000 个码元
- 计算 码元传输速率 : 码元传输速率=80004=2000Baud码元传输速率 = \cfrac{8000}{4} = 2000 \ Baud码元传输速率=48000=2000 Baud
- 计算 信息传输速率 : 信息传输速率=2000×2=4000b/s信息传输速率 = 2000 \times 2 = 4000 \ b/s信息传输速率=2000×2=4000 b/s
数字通信系统 222 :
- 161616 进制码元 : 111 个码元有 444 比特 信息量 ;
- 666 秒传输 720072007200 个码元
- 计算 码元传输速率 : 码元传输速率=72006=1200Baud码元传输速率 = \cfrac{7200}{6} = 1200 \ Baud码元传输速率=67200=1200 Baud
- 计算 信息传输速率 : 信息传输速率=1200×4=4800b/s信息传输速率 = 1200 \times 4 = 4800 \ b/s信息传输速率=1200×4=4800 b/s
对比上述两个 数字通信系统 的 系统传输速率 : 对比 “信息传输速率” , 第 222 个数字通信系统 信息传输速率更快一些 ;
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