带宽与速率

很多刚刚进入通信行业的读者一定会对带宽与速率这两个参数产生混淆,本文对带宽与速率的区别做简单介绍;

带宽

一般用来描述两种对象,一个是信道(Channel),另一个是信号(signal)。对于信道来说,又可分为两种,模拟信道和数字信道。对信号来说,也可分为两种,数字信号和模拟信号。

信道的带宽:对信道来说,带宽是衡量其通信能力的大小的指标。对模拟信道,使用信道的频带宽度来衡量。如果一个信道,其最低可传输频率为f1的信号,最高可传输频率为f2的信号,则该模拟信道的带宽是:模拟信道的带宽 = f2 - f1 (f2 > f1)描述模拟信道带宽时,带宽的单位是Hz。对于数字信道的通信能力,使用信道的最大传输速率来衡量。如果一个数字信道,其最大传输速率是100Mbps,我们称其带宽为100Mbps。

描述数字信道带宽时,带宽的单位是bps( bit per second)信号的带宽:模拟信号的带宽是指信号的波长或频率的范围,用于衡量一个信号的频率范围,单位是Hz(每秒种电波的重复震动次数)。一般的电信号(模拟信号),都是由各种不同频率的电磁波所组成,对于这个电信号来说,其包含的电磁波的频率范围,称为这个电信号的带宽。比如人的声波信号,其绝大部分的能量,集中在300Hz ~ 3400Hz这个范围,因此我们称语音信号的带宽是3.1Khz(3400-300)。

模拟信号的带宽单位与模拟信道带宽相同。数字信号的带宽使用数字信号的传输速度来表示。数字信号一般传输速率是可变的。在传输数字信号时,可以用最大信号速率(峰值速率)、平均信号速率或最小信号速率来描述数字信号。

数字信号的带宽单位是bps(bit per second)。其各种单位与数字信道带宽单位相同。

模拟信号经过数字编码后,可以变为数字信号。那么模拟信号的带宽与数字化以后的带宽是什么关系呢?

模拟信号的编码方式决定了其数字化后的带宽。比如一个带宽3.1Khz的语音信号,采用标准PCM编码(不进行压缩),其数字信号的带宽是64Kbps。如果使用压缩编码技术,一路语音信号其数字化以后的带宽可以是16Kbps或者8Kbps。

速率

衡量信息传输速度的指标,以每秒传输的bit数为单位,即bps ―― bit per second。1Kbps代表每秒中传输1千个比特;1Mbps代表每秒中传输100万个比特;1Gbps代表每秒中传输10亿个比特;1Tbps代表每秒中传输1万亿个比特。