數據傳輸速率

數據傳輸速率是指單位時間內由數據通路傳輸數據的數量。它通常包括三方面的內容：

1.數據信號速率，表示一秒內傳輸數據信息的比特數，單位為比特/秒 (b/s)。

2.調製速率，調製速率反映信號波形變換的頻繁程度，其定義是每秒傳輸信號碼元(波形)的個數，又稱符號速率、碼元速率或波特率，單位為波特(baud) ^[2]  。

3.數據傳輸速率，表示在數據傳輸系統中兩個相應設備之間單位時間通過的比特、字符或信息組的平均數。它的單位可以是比特、字符或信息組/秒、分或小時，相應設備是指調制解調器，中間設備或數據源。傳輸速率可以應用於不同功能。反應時間可以幫助網絡管理員查明網絡裏面什麼位置速率下降和潛在的阻斷。通過分析數據傳輸速率來相應做調整，作為一個保護性措施，系統可以運行得更加有效，並可以在高負荷的時候預防處理特別的帶寬限制。測試設備比如光纖迴路測試可以幫助測量和管理數據傳輸速率。

數據傳輸速率（Data Transfer Rate）也是人們常説的“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。市場上常見的光盤光驅動器多為40倍速到50倍速。但要注意在實際使用中，受光盤讀速度和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：

數據傳輸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、字符或碼組平均數。在該定義中，相應設備常指調制解調器、中間設備或數據源與數據宿。單位為比特/秒（bit/s）、字符/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”的出現概率相等，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。它不僅與發送的比特數有關，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。

常用的數據傳輸速率單位有：Kbps、Mbps、Gbps與Tb/s，最快的以太局域網理論傳輸速率（也就是所説的“帶寬”）為10Gbit/s。其中：

1Kbps=1024 bps

1Mbps= 1024*1024bps

1Gbps=1024*1024*1024bps

1Tbps= 1024*1024*1024*1024bps

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）或重複週期（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、調製速率或波特率（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個字符/秒，每個字符包含11個二進制位，則數據傳輸率為：11位/字符×10個字符/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)

數據傳輸，數字傳輸，或數字通信是數據（數字比特流）在一個點對點或點對多點通信的物理傳輸管道。這樣的管道包括雙絞線、光纖、無線通信頻道、存儲設備及計算機總線。數據本身以一種電磁信號代表，如電壓、無線電波、微波或紅外線信號。

模擬通信用於傳輸連續變化的模擬信號，數字通信則用於傳輸離散消息。運用一個數字調製方法，離散消息可表示為一系列脈衝通過一個線路碼（基帶傳輸），或一組有限的連續變化波形（通帶傳輸）。通帶調製與相應的解調（也被稱為檢出）通過調制解調器設備實現。依照數字信號最常見的定義，通常以基帶與通帶兩種信號表示的比特流被認為是數據傳輸。另一種定義中則只考慮到基帶信號，而數據的通帶傳輸作為一種形式的數模轉換。

數據傳輸可以是從數據源始發的數字信息，例如一台計算機或一個鍵盤。也可以是將一個模擬信號如電話或視頻信號數字化至一個比特流，例如使用脈衝編碼調製（PCM）或更進一步的數據壓縮（數模轉換與數據壓縮）方案。這種信源的編解碼是通過編解碼器設備所進行的。