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位元率 波特率 資料傳輸速率 區別

1.位元率

  位元率(bit rate)又稱傳信率、資訊傳輸速率(簡稱資訊速率,information rate)。其定義是:通訊線路(或系統)單位時間(每秒)內傳輸的資訊量,即每秒能傳輸的二進位制位數,通常用Rb表示,其單位是位元/秒(bit/s或b/s,英文縮略語為bps)。

  在二進位制系統中,資訊速率(位元率)與訊號速率(波特率)相等,例如,當系統以每秒50個二進位制符號傳輸時,資訊速率為50bit/s,訊號速率也為50Bd(波特)。在無調製的情況下,位元率等於波特率;採用調相技術時,位元率不等於波特率。通訊系統的傳送裝置和接收裝置必須在相同的波特率下工作,否則會出現幀同步錯誤。


2. 波特率

  波特率(Baud rate)又稱傳位元速率、碼元傳輸速率(簡稱碼元速率)、訊號傳輸速率(簡稱訊號速率,signaling rate)或調製速率。其定義是:通訊線路(或系統)單位時間(每秒)內傳輸的碼元(脈衝)個數;或者表示訊號調製過程中,單位時間內調製訊號波形的變換次數,通常用RB表示,單位是波特(Bd或Baud,前者規範)。如果每秒傳輸1個碼元就稱為1Bd;如果1碼元的時間長短為200ms,則每秒可傳輸5個碼元,那麼碼元速率(波特率)就是5Bd。

  波特率(碼元速率)並沒有限定是何種進位制的碼元,所以給出波特率時必須說明這個碼元的進位制。對於M進位制碼元,位元率(資訊速率)Rb與波特率(碼元速率)RB的關係式為
  Rb=RB·lbM
  式中:lbM=log2M,表示M的以2為底的對數。顯然,對於二進位制碼元,由於lb2=1,所以Rb=RB,即波特率與位元率在數值上相等,但單位不同,也即二者代表的意義不同。

  例如,波特率為600Bd,則在二進位制時,位元率也為600bit/s;在四進位制時,由於lb4=2,所以位元率為1200bit/s。可見,在一個碼元中可以傳送多個位元。


3. 資料傳輸率

  資料傳輸率(data transfer rate)又稱資料傳輸速率、資料傳送率。其定義是:通訊線路(或系統)單位時間(每秒)內傳輸的字元個數;或者單位時間(每秒)內傳輸的碼組(字塊)數或位元數。其單位是字元/秒;或者碼組/秒、位元/秒(可見,當資料傳輸率用“bit/s”作單位時,即等於位元率)。

  例如,在某計算機非同步序列通訊系統中,資料傳輸率為960字元/s,每個字元包括1個起始位、8個數據位、1個停止位,則對應的位元率為10×960位/s=9600位/s=9600bit/s;因為是二進位制編碼,所以對應的波特率也為9600Bd。

4.波特,碼元,位元

  波特(Bd)是計量單位,用於量度調變解調器等裝置每秒訊號變化次數的多少,即表示每秒時間內通訊線路狀態改變的次數,而不代表傳輸資料的多少。“波特”一詞源於一位法國人的名字——Baudot。他於1877年為法國電報系統開發了一種編碼方案。如果每1次訊號改變,調變解調器傳送1bit(位)資料,那麼該系統的位元率(資訊速率)與波特率(碼元速率)相同。但是採用編碼技術後,能使1Bd(1次訊號改變)表示2bit或更多的位元(位)。每波特表示2bit(位)稱作雙位編碼,每波特表示3bit(位)稱作三位編碼。也就是說,1次電壓(或電流)波形的變化可能包括了幾位數據,因此,不能把波特率和位元率混為一談;前者指電壓(或電流)變化次數(變化量),後者指傳輸資料量的多少。

       碼元(code cell)是攜帶資訊的數字單位,是指在數字通道中傳送數字訊號的一個波形符號,也即“時間軸上的一個訊號編碼單元”。碼元可能是二進位制的,也可能是多進位制的。

  位元(bit)是“資訊量”的計量單位,1位二進位制數所攜帶的資訊量即為1bit(位元),例如,10010110是8位二進位制數字,所攜帶的資訊量為8bit。