數據傳輸速率

數據傳輸速率

數據傳輸速率(Data Transfer Rate),是描述數據傳輸系統的重要技術指標之一。數據傳輸速率在數值上等於每秒鐘傳輸構成數據代碼的比特數。

基本介紹

  • 中文名:數據傳輸速率
  • 外文名:datatransmission rate
  • 套用學科:計算機、通信
定義,運算,

定義

數據傳輸速率(Data Transfer Rate)也是人們常說的“倍速”數。單倍數傳輸時,每秒可以傳輸150KB數據;四倍速傳輸時,每秒可以傳輸600KB數據;40倍速傳輸時,每秒可以傳輸6MB數據(Internet數據傳輸速率最高可達10Mbps)......以此類推。目前市場上常見的光碟光碟機動器多為40倍速到50倍速。但要注意在實際使用中,受光碟讀速度和CPU傳輸本身的影響,上述速率會大打折扣,而且倍速越高,所打折扣越大。通常,平均傳輸速率能達到3~4MB就不錯了。
數據傳輸速率是單位時間內傳送數據碼元的個數。它是衡量系統傳輸能力的主要指標,通常使用下列幾種不同的定義:
數據傳信速率為每秒鐘傳輸二進制碼元的個數,又稱為比特率。單位為比特/秒(bit/s)。
調製速率為每秒鐘傳輸信號碼元的個數,又稱波特率,單位為波特(Bd)。
數據傳送速率為單位時間內在數據傳輸系統中的相應設備之間傳送的比特、字元或碼組平均數。在該定義中,相應設備常指數據機、中間設備或數據源與數據宿。單位為比特/秒(bit/s)、字元/秒或碼組/秒。
應該注意的是比特與波特的區別。比特(bit)是二進制數字(binary digit)的縮寫,一個比特即為一個二進制碼“0”或“1”。比特又是信息量的單位,其定義為:在一個二進制序列中,“1”和“0”的出現機率相等,且前後碼元獨立,則稱每個二進制碼元的信息量為1比特。波特是與信號波形變化有關的度量單位。因此,數據傳信速率與調製速率是兩個不同的概念。僅在二進制情況下,1波特等於1比特/秒,即數據傳信速率與調製速率在數值上是相等的。當信號碼元為M進制時,每一碼元所載荷的信息量為
比特,這時的數據傳信率等於調製速率的
倍。例如,調製速率為600Bd,使用四電平調製(M=4),這時每一個碼元可以代表二個二進制信號,即一個碼元載荷的信息量為
=2bit。所以數據傳信速率為1200bit/s。
數據傳送速率與數據傳信速率不同。數據傳信速率是傳輸數據的速率,而數據傳送速率是實際達到的平均數據轉移速率。它不僅與傳送的比特數有關,而且與差錯控制方式、通信規程以及信道差錯率有關,即與傳輸效率有關。因此,數據傳送速率總是小於數據傳信速率。

運算

常用的數據傳輸速率單位有:Kbps、Mbps、Gbps與Tb/s,目前最快的以太區域網路理論傳輸速率(也就是所說的“頻寬”)為10Gbit/s。其中:
1Kbps=1000 bps
1Mbps= 1000*1000bps
1Gbps=1000*1000*1000bps
1Tbps= 1000*1000*1000*1000bps
數據傳輸速率計算公式:
R=(1/T)*log2N (bps)
其中:T為一個數字脈衝信號的寬度(全寬碼)或重複周期(歸零碼),單位為秒;一個數字脈衝也稱為一個碼元,N為一個碼元所取的有效離散值個數,也稱調製電平數,N一般取2的整數次方值。若一個碼元可取0和1兩種離散值,則該碼元只能攜帶一位(bit)二進制信息;若一個碼元可取00,01,10,11四種離散值,則該碼元就能攜帶兩位二進制信息。以此類推,若一個碼元可取N種離散值,則該碼元能攜帶log2N 位二進制信息。當N=2時,數據傳輸速率的公式就可簡化為:R=1/T,表示數據傳輸速率等於碼元脈衝的重複頻率。由此,可引出另一技術指標——信號傳輸速率,也稱碼元速率調製速率波特率(單位為波特,記作Baud)。信號傳輸速率表示單位時間內通過信道傳輸的碼元個數,也就是信號經調製後的傳輸速率。若每個碼元所含的信息量為1比特,則波特率等於比特率。計算公式:B=1/T(Baud),式中T為信號碼元的寬度,單位為秒。
由以上兩公式可以得出:R=B log2N(bit/s),或B=R/ log2N(Baud)
在計算機中,一個符號的含義為高低電平,分別代表邏輯“1”和邏輯“0”,所以每個符號所含的信息量剛好為1比特,因此在計算機通信中,+常將“比特率”稱為“波特率”,即:
1波特(B)= 1比特(bit)= 1位/秒(1bit/s)
例如:電傳打字機最快傳輸率為每秒10個字元/秒,每個字元包含11個二進制位,則數據傳輸率為:11位/字元×10個字元/秒=110位/秒=110波特(Baud)。
還有一種表示數據傳輸速率的方法就是“位時間”(Td),它是指傳送一個二進制位所需時間,用Td表示。計算機公式如下。
Td = 1/波特率= 1/B
例如:B=110bit/s,則Td = 1/110 ≈ 0.0091s (9.1ms)

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