【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 )★

2023-03-28 16:40:38 浏览数 (1)

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

K

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
0

1

;

  • 计量单位 :
1

个信号对应

1

个码元 ;

二、码元进制


"码元" 进制 : 当 码元 离散值 有

M

个 时 , 该 码元 称为

M

进制码元 (

M geq 0

) ;

二进制码元 : 计算机中的码元是二进制码元 , 码元 只有

0

1

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

1

个 比特 的信息量 , 有两种不同的信息 ,

0

状态 , 或

1

状态 ;

4

进制码元示例 :

4

进制码元离散值 : 码元 的 离散值 有

4

个 ;

4

进制码元信号波形 : 其 信号波形有

4

种高低不同的电平取值 ;

4

进制码元信息量 : 该码元可以 携带

2

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 :

1

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 ,

1

波特 就是

1

码元 / 秒 ;

"波特" 简介 :

1

波特 , 表示 数字通信系统

1

秒中 传输

1

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 :
1

波特下 , 二进制码元每秒传输 1 比特数据 ,

4

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 :

1

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
1

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 :
1

码元 携带

n

比特 信息量 ;

  • 换算关系 :
M

波特 的 “码元传输速率” 对应

M times 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

1

:

4

进制码元 :

1

个码元 有

2

比特 信息量 ;

4

秒传输

8000

个码元

  • 计算 码元传输速率 :
码元传输速率 = cfrac{8000}{4} = 2000 Baud
  • 计算 信息传输速率 :
信息传输速率 = 2000 times 2 = 4000 b/s

数字通信系统

2

:

16

进制码元 :

1

个码元有

4

比特 信息量 ;

6

秒传输

7200

个码元

  • 计算 码元传输速率 :
码元传输速率 = cfrac{7200}{6} = 1200 Baud
  • 计算 信息传输速率 :
信息传输速率 = 1200 times 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

2

个数字通信系统 信息传输速率更快一些 ;

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