一、數據傳輸速率、波特率(baud rate)、比特率(bit rate)、

碼元(符號)

也可以叫符號(symbol)。通過不同的調制方式(諸如FSK、QAM等等)，可以在一個碼元符號上負載多個bit位信息。舉個例子，4QAM(即QPSK)調制的全部四種碼元符號，一種符號可以帶兩個bit的信息。

波特率

波特率(也稱信息傳送速率、碼元速率、符號速率、或傳碼率)，其定義為每秒鐘傳送碼元的數目，碼元速率的單位為“波特”，常用符號“Baud”表示，簡寫為“B”。

一個數字脈沖就是一個碼元，我們用碼元速率表示單位時間內信號波形的變換次數，即單位時間內通過信道傳輸的碼元個數。若信號碼元寬度為T秒，則碼元速率B為：

B=1/T(Baud)

符號率也就是碼元速率，單位是Baud/s或sym/s，表示每秒傳輸碼元符號的數目。符號率也叫波特率或符碼率。符號率決定了通信效率，顯然一種調制方式符號狀態(tài)數(上例中4QAM是4種)越多，符號率數值越大，每秒可以傳更多的bit信息。

顯然有 數據傳輸速率=符號率 x 一種符號所帶的bit數

比特率、數據傳輸速率

又稱碼率、比特率或數據帶寬，描述通信中每秒傳送數據代碼的比特數，單位是bps。這個很好理解，是“剛需”，每秒傳多少bit的數據。

比特率也稱數據傳輸速率，它的定義是單位時間內可以傳輸的比特數，單位為bps。比特率的計算公式為：

比特率=波特率×每符號含的比特數

怎么理解比特率和波特率之間的關系呢?

我們可以假設一個信號只有兩個電平狀態(tài)，那么這個時候可以把低電平理解為“0”，高電平理解為“1”，這樣每秒鐘電平變化的次數也就是傳輸的0，1個數了，即比特率 = 波特率。但是有些信號可能不止兩個電平，比如一個四電平的信號狀態(tài)，那么每個電平就可以被理解成“00”，“01”，“10”，“11”，這樣每次電平變化就能傳輸兩位的數據了，即比特率 = 2 × 波特率。

在數據通信中，傳輸指標主要有傳輸速率、誤碼率、誤位率、信道帶寬、信道容量、時延、傳播時延帶寬積和往返時延等。

一、傳輸速率

傳輸速率是指數據在信道中傳輸的速度?？梢杂么a元傳輸速率和信息傳輸速率兩種方式來描述。碼元是在數字通信中常常用時間間隔相同的符號來表示一位二進制數字。這樣的時間間隔內的信號稱為二進制碼元，而這個間隔被稱為碼元長度。碼元傳輸速率又稱為碼元速率或傳碼率。碼元速率又稱為波特率，是指每秒鐘傳送的碼元數。若數字傳輸系統所傳輸的數字序列恰為二進制序列，則等于每秒鐘傳送碼元的數目，而在多電平中則不等同。單位為"波特/秒"，常用符號 Baud / s 表示。

信息傳輸速率即位率，位/秒( b / s )，表示每秒鐘傳送的信息量。設定碼元傳輸速率為 RB ，信息速率 Rb ，則兩者的關系如下：

Rb = RB X log2 M

其中， M 為采用的進制。例如，對于采用十六進制進行傳輸信號，則其信息速率就是碼元速率的4倍;如果數字信號采用四級電平即四進制，則一個四進制碼元對應兩個二進制碼元(4=22)。

二、誤碼率和誤位率

在多進制系統中，誤碼率是指碼元在傳輸過程中，錯誤碼元占總傳輸碼元的概率。設定誤碼率用 Pe表示：

傳輸出錯的碼元數傳輸的總碼元數??=傳輸出錯的碼元數/傳輸的總碼元數在二進制系統中，誤位率是指在信息傳輸過程中，錯誤的位數占總傳輸的位數的概率。設定誤位率用Pb表示：

傳輸出錯的位數傳輸的總位數??=傳輸出錯的位數/傳輸的總位數

三、信道帶寬與信道容量

信道帶寬是指信道中傳輸的信號在不失真的情況下所占用的頻率范圍，即信道頻帶，用赫茲 Hz 表示，信道帶寬是由信道的物理特性所決定的。信道容量是指單位時間內信道上所能傳輸的最大位數，用位/秒表示。數據傳輸速率是指每秒鐘所傳輸的二進制位數，用位/秒表示。設定 T 為發(fā)送一位所需要的時間，則二進制數據傳輸速率 S =1/T

四、時延

時延( Delay )是指一個報文或分組從一個網絡(或一條鏈路)的一端傳送到另一端所需的時間。時延是由以下幾個不同的部分組成的。

(1)傳播時延。傳播時延是從一個站點開始發(fā)送數據到目的站點開始接收數據所需要的時間。傳播時延的計算公式是：

傳播時延=信道長度信號在信道上的傳播速率傳播時延=信道長度/信號在信道上的傳播速率信號在物理媒體中傳輸時間是變化的。例如，電磁波在光纖、微波信道中的傳播速度為每秒300000km，而在一般電纜中的速度約為光速的2/3。

(2)發(fā)送時延。發(fā)送時延是發(fā)送數據所需要的時間，即從一個站點開始接收數據到數據接收結束所需要的時間。發(fā)送時延的計算公式是

發(fā)送時延=需要發(fā)送的數據塊長度信道帶寬發(fā)送時延=需要發(fā)送的數據塊長度/信道帶寬(3)處理時延/排隊時延。處理時延是數據在交換節(jié)點為存儲轉發(fā)而進行一些必要的處理所花費的時間。處理時延的重要組成部分是排隊時延。排隊時延是數據在交換結點等候發(fā)送在緩存的隊列中排隊所經歷的時延。

(4)總時延。數據經歷的總時延就是以上三種時延之和，即

總時延=傳播時延+發(fā)送時延+排隊時延

五、傳播時延帶寬積

網絡性能的兩個度量傳播時延和帶寬相乘，就得到另一個很有用的度量：傳播時延帶寬積。它的計算公式如下：

傳播時延帶寬積=傳播時延 x 帶寬

鏈路的時延帶寬積又稱為以位為單位的鏈路長度。

六、往返時延

在計算機網絡中，往返時延也是一個重要的性能指標，表示從發(fā)送端發(fā)送數據開始，到發(fā)送端收到來自接收端的確認，總共經歷的時延。

數據通信知識每天都在被使用，每一次發(fā)送微信、每一次瀏覽網頁，我們都在不知不覺中使用數據通信。對于數據通信，小編在往期文章中有所介紹，如數據通信的擁塞控制。為增進大家對數據通信的認識，本文將對數據通信的傳輸損耗加以介紹。如果你對本文內容具有興趣，不妨繼續(xù)往下閱讀哦。

損耗是指在傳輸過程中因傳輸介質等因素引起的能力損失。

無線信道空間傳輸損耗

超高頻和微波波段信號的空間傳播，會對信號帶來多種傳輸損傷、很大衰減和多徑衰落。

1.直線傳播損傷

● 衰減和失真;

● 自由空間損耗;

● 噪聲;

● 大氣吸收;

● 多徑和折射。

2.衰減因素

雙絞線、電纜到光纖、波導等傳輸媒體，都是導向媒體，而在自由空間長距離的電磁波傳播，屬于非導向媒體傳輸;因此衰減是較為復雜的距離函數，并在地球周圍受到充滿大氣層的影響。傳播衰減主要影響因素是：傳播頻段f，傳播距離L，電磁波速率C(近于光速)。

自由空間傳播損耗

1. 微波段信號遠程傳播如衛(wèi)星到地面約36000km。信號波束隨傳播距離而發(fā)散。上行鏈路的發(fā)射信號功率，由大功率速調管可達上千瓦，而衛(wèi)星轉發(fā)器只能靠太陽能供電，由于衛(wèi)星表面積受限，因此下行鏈路發(fā)射功率很難達到上百瓦。因此地球站接收信號功率不過微瓦級，并且還包含了收、發(fā)天線增益幾十個dB的補償效果。

2. 空間傳播損耗(dB)

.多徑傳播

天線輻射的信號以三種方式傳播：地波、天波和空間波(后者即稱謂的直線波);

● 當電磁波遇有比其波長要大的障礙物時，則發(fā)生反射;

● 并在該物體邊界進行衍射(繞射);

● 若障礙物尺寸不大于電磁波長，會發(fā)生散射，即散射成幾路弱信號———多徑衰落。

2.多徑傳播后果

● 多徑到達的信號，由于相位不同，強弱相差很大，若無序混迭、相位抵消，就使接收信號難以檢測與恢復質量良好的信息;

● 產生嚴重的碼間干攏(ISI);

● 特別是在較高速度的移動臺天線發(fā)出的信號，運動方向、障礙物環(huán)境較快變化，多徑信號中主路徑不穩(wěn)定等因素導致的接收信號更難處理。

3.衰落類型

● 慢衰落(平坦衰落—flat fading);

● 快衰落(fast fading);

● 選擇性衰落(Selective fading)。

4.衰落信道的3種類型

● 高斯信道———是最簡單的信道模型，同時它更符合于通信恒參傳輸媒體。本書各種傳輸系統，均是基于高斯信道進行性能分析。

● 瑞利衰落信道———多徑衰落導致多條均很弱的路徑信號，而不存在一條主路徑。

● 賴斯衰落信道———是較瑞利衰落利于處理的情況，它具有明顯的主路徑和多個較弱的間接路徑。

5.多徑衰落環(huán)境下的信號接收

● 選用適當的分集技術與合并處理

● 自適應均衡

● 前向糾錯編碼

● 高性能傳輸技術———如TCM，復合編碼，OFDM等

電波在自由空間傳播的損耗公式為：

Lbs(dB) = 32.45 + 20lgf(MHz) + 20lgd(km)

式中，Lbs為自由空間的路徑傳播損耗，它與收發(fā)天線增益Gr、Gt無關，僅與傳輸路徑有關。如果將其他參數保持不變，僅使工作頻率f(或傳輸距離d)提高一倍，則其自由空間的路徑損耗就增加6dB。

對于WLAN，工作在2.4GHz，在自由空間中傳播損耗為(f = 2400MHz)：

Lbs = 100 + 20lgd(km)

Lbs = 100 + 20lgd(km)

距離(m) 1 5 20 30 40 50 80 100

損耗(dB) 40 54 66 70 72 74 78 80

而實際中，電波還要受到諸如地面的吸收、反射、障礙物的阻擋等影響。在室內的障礙物通常為墻壁、隔斷、地板等。障礙物對電波的阻擋效果與障礙物的結構有關，木質結構的損耗為5dB，鋼筋混凝土結構的損耗為25dB。

以型號FH-AP2400的無線接入節(jié)點設備和FH-325的無線PCMCIA網卡為例，分析AP在室內覆蓋范圍的大小。

為分析簡單起見，只考慮空間傳播和障礙物(墻壁、隔斷、地板)阻擋對電波的損耗。下表列出了電波通過不同的障礙物后FH-AP2400(ISP)的有效覆蓋距離。