计算机网络中的带宽是指（人们常说的带宽（一文读懂计算机网络数据通信性能指标））

大家好,综合小编来为大家讲解下计算机网络中的带宽是指，人们常说的带宽，一文读懂计算机网络数据通信性能指标这个很多人还不知道,现在让我们一起来看看吧！

1、 我们知道，计算机网络数据通信在传输数据时，我们总是希望它能快，误码率低，所以为了衡量一个数据通信系统的好坏，必须定义一些性能指标。下面是一些常用的性能指标，包括数据传输速率、带宽、误码率、时延和信道容量。

2、 数据信号传输速率

3、 数据传输速率主要从数量上衡量数据通信系统中数据传输能力的有效性，包括代码传输速率和信号传输速率。代码传输速率是符号速率，也称为波特率。指数据通信系统中每秒或单位时间内传输的信号符号数，单位为波特。

4、 什么是象征？我们先来看一下符号的概念，符号指的是一个持续时间固定的信号波形(一个数字脉冲)。我们说计算机通信的数字数据最终是以形式表现出来的。当转换成信号传输时，比如下图只有两个波形，用一个波形代表一个信号符号，这个信号符号携带特殊数据，称为二电平信号。在这个图中，横坐标是时间，纵坐标是电压，代表电信号。一个脉冲用于传输，负脉冲用于传输，也就是说每个脉冲会持续一段时间，保持电压不变。脉冲的持续时间称为符号周期t，那么符号速率b=t。

5、 想在相同的码传输速率下承载更多的数据，应该怎么做？解决方法是使用各种信号脉冲来传输数据。每个信号脉冲可以携带几个数据位。比如下图有四种波形，对应的电压分别是，-和-。每个波形代表一个符号，所以在这种情况下，每个符号将携带特殊的数据。也就是说，波形分别承载数据，所以一个符号承载的信息量n(比特)与符号的类型数(n)有如下关系：

6、 n=logembedperp；普通

7、 类似地，也可以使用平坦或相等的传输。

8、 了解了两级和多级传输之后，就很容易理解信号传输速率的概念了。信号传输速率，即数据速率，又称比特率，是指数据通信系统中每秒或单位时间内传输的信息的比特数，其单位为比特每秒。在一定波特率下提高速率的方法是用一个符号表示更多位数。因此，数据速率(r)和符号速率(b)之间存在确定的关系，公式如下：

9、 r=b*n=blogembedperp；牛顿(基点)

10、 举个例子，在数据通信系统中，如果某条线路上一个信号符号的持续时间为-平方秒，如果采用扁平传输，其码传输速率和信号传输速率分别是多少？

11、 解：符号周期T=-平方秒，所以码传输速率B=T=t.由于是平坦传输，即N=，所以信号传输速率为r=blog=it/s。

12、 带宽

13、 在日常生活中，我们经常会听到带宽这个词。比如有人会问你家里上网的宽带带宽是多少？带宽原本是指信号的频带宽度，因为在过去很长一段时间内，通信的主干线都是模拟信道来传输模拟信号，所以带宽就是指信号允许通过这样一个信道的频带范围。例如，由于电话语音信号主要成分的频率范围是从Hz到Hz，所以在传统通信线路上传输电话语音信号的标准带宽是Hz。

14、 在目前的数据通信系统或计算机网络中，带宽常用来表示通信线路传输数据的能力，即单位时间内从一个节点传递到另一个节点的最高数据量是多少？从这个意义上说，此时带宽的单位相当于我们前面介绍的数据传输速率，即每秒多少比特。

15、 出错率

16、 我们知道数据传输的目的是保证在接收端可以恢复出原来的二进制数字序列，也就是说接收端收到的和发送端发送的应该完全一样。但在实际传输过程中，不可避免地会受到噪声或各种外界干扰，产生误差。比如本来发的是什么，在接收端会根据接收到的信号脉冲来判断，收到的是有误码。误码率通常被用作衡量数据传输质量的指标。误码率Pc是指在一定时间内错误Ne接收的比特数与传输的总比特数n的比值，即PC=ne/n。

17、 在计算机通信网络中，一般要求误码率低于平方，即平均每个传输比特允许有错误。

18、 比如在传输速率为一秒的线路上连续传输出现误码，那么这个数据通信系统的误码率是多少？

19、 解：Ne=it，N=it，所以误码率Pc=渐近；/p延迟

20、 在一个实际的数据通信系统中，我们经常会从一台主机发送一个数据包或消息，经过通信设备的多次转发，最终到达目的主机。那么这种沟通花了多长时间？花费的时间和什么有什么关系？这一切都和一个叫延迟的性能指标有关。所谓延迟是指将一个数据块从链路的一端传输到另一端所需的时间。

21、 首先，我们需要花时间将这个数据块发送到通道。下图我们可以看到，节点A内部有一个发送器，完成这个发送工作。花费的时间称为发送延迟。发射机在哪里？实际上是每个主机或网络设备中的网络适配器，也就是俗称的网卡，来完成发送数据的功能。也就是说，所谓传输延迟，就是节点在发送数据时，使一个数据块从该节点进入传输介质所需要的时间，即从数据块的第一位开始计数到传输结束和计数结束所需要的时间。知道定义后，传输时延的大小跟它有什么关系？显然，一方面，取决于数据块的长度，数据块越长，传输延迟越高；还要看什么？很明显是发送方的发送速度，发送速度就是上面说的以比特每秒为单位的信道带宽。因此，计算传输延迟的公式是数据块的长度除以信道的带宽。

22、 传输延迟=块长度(比特)/信道带宽(比特/秒)

23、 我们来看一个形象的比喻。数据块就像一个上路的车队。从A到B的通道相当于一条高速公路，每辆车相当于一位数据。传输延时相当于这个车队从第一辆车到最后一辆车通过入口进入高速公路所用的总时间。

24、 那么每辆车上了高速公路之后，开始在高速公路上从a行驶到b，肯定是需要时间的。这个时间和什么有关系？很明显，时间等于距离除以速度，距离就是两地之间的距离，也就是通道的长度，单位是米；那这个速度是什么意思？它是数据以信号的形式沿着信道向前传播的速度，称为电磁波在信道上的传播速度。这个速度通常取决于所使用的传输介质。比如电磁波信号，一般以接近光速(/s)的速度传播。但随着传输介质的不同，略有不同。例如，在电缆中的传播速度一般为光速，即约/s，由于电磁波需要在信道中传播一定距离所花费的时间称为传播延迟。传播延迟的计算公式很简单，就是信道的长度除以电磁波在信道上的传播速度。

25、 传播延迟=信道长度(m)/信道上的信号传播速率(m/s)

26、 举例：超长数据包在地面相距数英里的两地之间用电缆传输，数据速率为B/S，从发送到接收需要多长时间？

27、 解：总时延=传输时延=/(b/s)m/(/s)=s

28、 通道容量

29、 所谓信道容量，是指在给定的通信路径或信道上，在给定的条件下，所能达到的最大数据传输速率。因为信道容量的单位是比特每秒，所以我们也可以把它理解为可以达到的最大传输速率。那么如何计算渠道容量呢？根据是否有噪音，可以分两种情况考虑。第一种是在没有噪声的情况下，根据美国科学家在奈奎斯特发现的一个定理计算信道容量。这个定理叫做奈奎斯特定理。如果信道带宽为w，最大符号速率为：

30、 B=(波特)

31、 这个定理说明了什么？说明如果没有噪声，任何信道的传输速率都有一个上限，是带宽的两倍，也就是波特。如果超过波特，实际信道中存在噪声，那么就会产生严重的码间干扰。我们现在可以看到，发射端的信号波形是矩形的，但是接收端的波形严重失真，使得接收端无法判断接收到的符号，误码率很高，所以这种传输是没有意义的。

32、 既然码传输速率是固定的，那么如何提高信道容量呢？根据我们刚才介绍的信号传输速率和编码传输速率，在一定波特率下提高速率的方法是用一个符号表示更多的比特，也就是说可以采用多级传输，一个符号携带几个比特的信息。因此，数据速率(R)和符号速率之间存在确定的关系，公式如下：

33、 r=b*n=blogembedperp；n=logembedperp；牛顿(基点)

34、 举例：如果在无噪声信道中的该信道中使用平坦传输，则该信道的最大允许数据传输速率是多少？

35、 解：N=W=Z，则信道容量，即信道的最大允许数据传输速率r=log=bit/s。

36、 对于普通电话线，带宽为Z，最高波特率为aud，最高数据速率可以随调制方式不同取不同值。这些是在无噪声的理想条件下的极限值。实际信道会受到各种噪声的干扰，所以和根据奈奎斯特定理计算的数据传输速率相差甚远。Shannon的研究表明，噪声信道的极限数据速率可以通过以下公式计算。

37、 c=wlogembedperp；(序列号)

38、 这个公式叫做香农理论，其中w是信道带宽，S是信号的平均功率，N是噪声的平均功率，S/N是信噪比。由于实际使用中S与N的比值太大，常取分贝数(dB)。分贝与信噪比的关系为

39、 dB=og/strongS/N

40、 例：当S/N=时，信噪比为b，这个公式与信号得到的离散值个数无关，也就是说，无论采用什么调制方式，只要给定信噪比，就确定了单位时间的最大信息传输量。例如，如果信道带宽为Z，信噪比为B，则最大数据速率为

41、 c=og渐近；著名图象处理软件

42、 总结一下，带宽有两个概念。在模拟信道中，带宽是根据公式W=ff计算的，例如CATV电缆的带宽是Hz或Hz；数字信道的带宽是信道能达到的最大数据速率，例如以太网的带宽是bps或bps。两者可以相互转换。

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