初學計算機網絡有很多困惑:比如在物理層講到帶寬和數據傳輸速率時,概念的區分總是讓人感到不知所雲。
帶寬和數據傳輸速率似乎有區別,但有時又被混用,於是筆者查閱了一些資料,終於對這個概念有了一些理解:
帶寬的本來單位是Hz,指代通信線路允許通過的信號頻帶范圍。
當帶寬用Hz描述時,帶寬與信道最大數據速率的關系可以用香農定理和尼奎斯特定理描述:
尼奎斯特:
適用於有限帶寬的無噪聲信道。若一個信道帶寬為B(Hz),信號包含V個離散等級,則
最 大 數 據 速 率 = 2 B l o g 2 V 單 位 b / s 最大數據速率=2B log_2V \\單位b/s
最大數據速率=2Blog
2
V
單位b/s
至少需要B/2Hz的帶寬才能獲得B bps的比特率。
香農:
適用於有限帶寬的有噪聲信道。若一個信道帶寬為B(Hz),信噪比為S/N,則
最 大 數 據 速 率 = B l o g 2 ( 1 + S / N ) 單 位 b / s 最大數據速率=B log_2(1+S/N) \\ 單位b/s
最大數據速率=Blog
2
(1+S/N)
單位b/s
但事實上,在通信領域使用的“帶寬”並不是上面的帶寬。
互聯網興起后,通信概念從專業領域走入市井百姓,在業務宣傳時有些人開始用帶寬這個詞描述數據傳輸速率,久而久之,約定俗成,現而今,帶寬變成有兩個含義,嚴謹的含義還是本義,擴展的含義就是數據傳輸速率。例如,互聯網接入業務有2M“帶寬”、4M”帶寬”等規格,其實就是2Mbps,4Mbps而已,並非真正的“帶寬”,而是“數據傳輸速率”。
因此我們現在所看到的“帶寬”,即以b/s為單位的“帶寬”,實際上就是數據傳輸速率。
而不是理論上的帶寬。
