[科普中国]-数据传输速率

数据传输速率（Data Transfer Rate），是描述数据传输系统的重要技术指标之一，是指通信线上传输信息的速度，在单位时间内(通常为一秒)传输的比特数1。有两种表示方法，即信号速率和调制速率。信号速率S：指单位时间内所传送的二进制代 码的有效位数，以每秒多少比特 (Bit) 数计，即 BPS。调制速率B：是脉冲信号经过调制后的传输速率，以波特(Baud) 为单位，通常用于表示调制器之间传输信号的速率。

简介单位时间内由数据通路传输数据的数量。它通常包括三方面的内容：1.数据信号速率，表示一秒内传输数据信息的比特数，单位为比特/秒 (b/s)。2.调制速率，调制速率反映信号波形变换的频繁程度，其定义是每秒传输信号码元(波形)的个数，又称符号速率、码元速率或波特率，单位为波特(baud)2。3.数据传输速率，表示在数据传输系统中两个相应设备之间单位时间通过的比特、字符或信息组的平均数。它的单位可以是比特、字符或信息组/秒、分或小时，相应设备是指调制解调器，中间设备或数据源。传输速率可以应用于不同功能。反应时间可以帮助网络管理员查明网络里面什么位置速率下降和潜在的阻断。通过分析数据传输速率来相应做调整，作为一个保护性措施，系统可以运行得更加有效，并可以在高负荷的时候预防处理特别的带宽限制。测试设备比如光纤回路测试可以帮助测量和管理数据传输速率。

其他释义数据传输速率（Data Transfer Rate）也是人们常说的“倍速”数。单倍数传输时，每秒可以传输150KB数据；四倍速传输时，每秒可以传输600KB数据；40倍速传输时，每秒可以传输6MB数据（Internet数据传输速率最高可达10Mbps）......以此类推。市场上常见的光盘光驱动器多为40倍速到50倍速。但要注意在实际使用中，受光盘读速度和CPU传输本身的影响，上述速率会大打折扣，而且倍速越高，所打折扣越大。通常，平均传输速率能达到3~4MB就不错了。

数据传输速率是单位时间内传送数据码元的个数。它是衡量系统传输能力的主要指标，通常使用下列几种不同的定义：

数据传信速率为每秒钟传输二进制码元的个数，又称为比特率。单位为比特/秒（bit/s）。

调制速率为每秒钟传输信号码元的个数，又称波特率，单位为波特（Bd）。

数据传送速率为单位时间内在数据传输系统中的相应设备之间传送的比特、字符或码组平均数。在该定义中，相应设备常指调制解调器、中间设备或数据源与数据宿。单位为比特/秒（bit/s）、字符/秒或码组/秒。

应该注意的是比特与波特的区别。比特（bit）是二进制数字（binary digit）的缩写，一个比特即为一个二进制码“0”或“1”。比特又是信息量的单位，其定义为：在一个二进制序列中，“1”和“0”的出现概率相等，且前后码元独立，则称每个二进制码元的信息量为1比特。波特是与信号波形变化有关的度量单位。因此，数据传信速率与调制速率是两个不同的概念。仅在二进制情况下，1波特等于1比特/秒，即数据传信速率与调制速率在数值上是相等的。当信号码元为M进制时，每一码元所载荷的信息量为比特，这时的数据传信率等于调制速率的倍。例如，调制速率为600Bd，使用四电平调制（M=4），这时每一个码元可以代表二个二进制信号，即一个码元载荷的信息量为=2bit。所以数据传信速率为1200bit/s。

数据传送速率与数据传信速率不同。数据传信速率是传输数据的速率，而数据传送速率是实际达到的平均数据转移速率。它不仅与发送的比特数有关，而且与差错控制方式、通信规程以及信道差错率有关，即与传输效率有关。因此，数据传送速率总是小于数据传信速率。

运算常用的数据传输速率单位有：Kbps、Mbps、Gbps与Tb/s，最快的以太局域网理论传输速率（也就是所说的“带宽”）为10Gbit/s。其中：

1Kbps=1000 bps

1Mbps= 1000*1000bps

1Gbps=1000*1000*1000bps

1Tbps= 1000*1000*1000*1000bps

数据传输速率计算公式：

R=(1/T)*log₂N (bps)

其中：T为一个数字脉冲信号的宽度（全宽码）或重复周期（归零码），单位为秒；一个数字脉冲也称为一个码元，N为一个码元所取的有效离散值个数，也称调制电平数，N一般取2的整数次方值。若一个码元可取0和1两种离散值，则该码元只能携带一位(bit)二进制信息；若一个码元可取00,01,10,11四种离散值，则该码元就能携带两位二进制信息。以此类推，若一个码元可取N种离散值，则该码元能携带log₂N 位二进制信息。当N=2时，数据传输速率的公式就可简化为：R=1/T，表示数据传输速率等于码元脉冲的重复频率。由此，可引出另一技术指标——信号传输速率，也称码元速率、调制速率或波特率（单位为波特，记作Baud）。信号传输速率表示单位时间内通过信道传输的码元个数，也就是信号经调制后的传输速率。若每个码元所含的信息量为1比特，则波特率等于比特率。计算公式：B=1/T（Baud），式中T为信号码元的宽度，单位为秒。

由以上两公式可以得出：R=B log₂N（bit/s），或B=R/ log₂N（Baud）

在计算机中，一个符号的含义为高低电平，分别代表逻辑“1”和逻辑“0”，所以每个符号所含的信息量刚好为1比特，因此在计算机通信中，+常将“比特率”称为“波特率”，即：

1波特（B）= 1比特（bit）= 1位/秒（1bit/s）

例如：电传打字机最快传输率为每秒10个字符/秒，每个字符包含11个二进制位，则数据传输率为：11位/字符×10个字符/秒=110位/秒=110波特（Baud）。

还有一种表示数据传输速率的方法就是“位时间”（Td），它是指传送一个二进制位所需时间，用Td表示。计算机公式如下。

Td = 1/波特率= 1/B

例如：B=110bit/s，则Td = 1/110 ≈ 0.0091s (9.1ms)

数据传输数据传输，数字传输，或数字通信是数据（数字比特流）在一个点对点或点对多点通信的物理传输管道。这样的管道包括双绞线、光纤、无线通信频道、存储设备及计算机总线。数据本身以一种电磁信号代表，如电压、无线电波、微波或红外线信号。

模拟通信用于传输连续变化的模拟信号，数字通信则用于传输离散消息。运用一个数字调制方法，离散消息可表示为一系列脉冲通过一个线路码（基带传输），或一组有限的连续变化波形（通带传输）。通带调制与相应的解调（也被称为检出）通过调制解调器设备实现。依照数字信号最常见的定义，通常以基带与通带两种信号表示的比特流被认为是数据传输。另一种定义中则只考虑到基带信号，而数据的通带传输作为一种形式的数模转换。

数据传输可以是从数据源始发的数字信息，例如一台计算机或一个键盘。也可以是将一个模拟信号如电话或视频信号数字化至一个比特流，例如使用脉冲编码调制（PCM）或更进一步的数据压缩（数模转换与数据压缩）方案。这种信源的编解码是通过编解码器设备所进行的。

本词条内容贡献者为:

徐恒山 - 讲师 - 西北农林科技大学