信道带宽(信息传输的速率与信道带宽是什么关系)

2023-05-09 19:20:04 29阅读

1、信道带宽，信息传输的速率与信道带宽是什么关系？

数据传输速率的定义数据传输速率是描述数据传输系统的重要技术指标之一。数据传输速率在数值上等于每秒种传输构成数据代码的二进制比特数，单位为比特/秒(bit/second)，记作bps。

对于二进制数据，数据传输速率为：S=1/T(bps) 其中，T为发送每一比特所需要的时间。

例如，如果在通信信道上发送一比特0、1信号所需要的时间是0.001ms，那么信道的数据传输速率为1 000 000bps。

在实际应用中，常用的数据传输速率单位有：kbps、Mbps和Gbps。其中： 1kbps＝103bps 1Mbps＝106kbps 1Gbps＝109bps 带宽与数据传输速率在现代网络技术中，人们总是以“带宽”来表示信道的数据传输速率，“带宽”与“速率”几乎成了同义词。信道带宽与数据传输速率的关系可以奈奎斯特(Nyquist)准则与香农(Shanon)定律描述。

奈奎斯特准则指出：如果间隔为π/ω(ω=2πf),通过理想通信信道传输窄脉冲信号，则前后码元之间不产生相互窜扰。

因此，对于二进制数据信号的最大数据传输速率Rmax与通信信道带宽B（B=f,单位Hz)的关系可以写为： Rmax＝2.f(bps) 对于二进制数据若信道带宽B=f=3000Hz，则最大数据传输速率为6000bps。

奈奎斯特定理描述了有限带宽、无噪声信道的最大数据传输速率与信道带宽的关系。

香农定理则描述了有限带宽、有随机热噪声信道的最大传输速率与信道带宽、信噪比之间的关系。

香农定理指出：在有随机热噪声的信道上传输数据信号时，数据传输速率Rmax与信道带宽B、信噪比S/N的关系为： Rmax＝B.log2(1+S/N) 式中，Rmax单位为bps,带宽B单位为Hz，信噪比S/N通常以dB（分贝）数表示。

若S/N=30(dB),那么信噪比根据公式： S/N(dB)=10.lg(S/N) 可得，S/N＝1000。

若带宽B=3000Hz，则Rmax≈30kbps。香农定律给出了一个有限带宽、有热噪声信道的最大数据传输速率的极限值。

它表示对于带宽只有3000Hz的通信信道，信噪比在30db时，无论数据采用二进制或更多的离散电平值表示，都不能用越过0kbps的速率传输数据。

因此通信信道最大传输速率与信道带宽之间存在着明确的关系，所以人们可以用“带宽”去取代“速率”。

例如，人们常把网络的“高数据传输速率”用网络的“高带宽”去表述。

因此“带宽”与“速率”在网络技术的讨论中几乎成了同义词。带宽：信号传输频率的最大值和最小值之差(Hz)。信道容量：单位时间内传输的最大码元数(Baud)，或单位时间内传输的最大二进制数(b/s)。数据传输速率：每秒钟传输的二进制数(b/s)。带宽 :信道可以不失真地传输信号的频率范围。为不同应用而设计的传输媒体具有不同的信道质量，所支持的带宽有所不同。

信道容量:信道在单位时间内可以传输的最大信号量，表示信道的传输能力。

信道容量有时也表示为单位时间内可传输的二进制位的位数（称信道的数据传输速率，位速率），以位/秒（b/s）形式予以表示，简记为bps。数据传输率:信道在单位时间内可以传输的最大比特数。

信道容量和信道带宽具有正比的关系：带宽越大，容量越大。(这句话是说,信道容量只是在受信噪比影响的情况下的信息传输速率)低通信道：任何实际的信道带宽都是有限的，在传输信号时带来的各种失真以及存在的多种干扰，使得信道上的码元传输速率有一个上限。1924年奈奎斯特推导出在具有理想低通矩形特性的信道的情况下的最高码元传输速率公式：理想低通信道的最高码元传输速率=2W BaudW：理想低通信道的带宽，单位为赫；Baud：波特，码元传输速率单位，1波特为每秒传送1个码元。奈氏准则的另一种表达方法是：每赫带宽的理想低通信道的最高码元传输速率是每秒传送2个码元。对于具有理想带通矩形特性的信道（带宽为W），奈氏准则就变为理想带通信道的最高码元传输速率=W Baud 即每赫带宽的带通信道的最高码元传输速率为每秒传送1个码元。

2、5g160mhz信道选哪个？

路由器在5GHz的频段下，常规是80MHz频宽，如果支持160MHz频宽理论速度翻倍。

以WiFi 6的路由器为例，80MHz频宽下，一个空间流的速度是600Mbps；如果支持160MHz频宽的话，单空间流速度提高到1200Mbps

但注意，这是理论速度，成立的条件是离路由器2-3米无遮挡的情况，160MHz频宽才能一定程度上发挥出这样的理论速度。如果穿墙或者隔的距离比较远，那么这个速度提高不是两倍的关系，一般会有160MHz频宽比80MHz频宽快20-30%的样子（经验值）。

3、中兴e1600路由wifi信道宽度？

中兴这款ZHHN E1600智能路由器的带宽需要根据运营商所允许网络，大概能够达到500兆。

4、带宽和传输速率有什么关系？

载波频率越高，可以容纳的带宽越高。比如你的载波中心频率如果只有100M，那下边带顶多也就是0-100M，两边对称就有最大的200M带宽，假如载波中心频率是5GHz，那从理论上可以做到有10GHz的带宽。然并卵，实际中频谱资源不可能都给你一个人用，是你的传输信号决定了设计这个系统需要多大的带宽。（反过来一个系统能支持的带宽是由信道，器件等很多因素决定的，反过来又决定了这个系统最大能跑多少速率）是的，同样的带宽决定了只能容纳一样的最大速率。传输速率的原理？你就不能直观上去理解嘛，就拿01比特（假设高电平为1）来说，你每一秒传送几个bit不就是速率吗。但每秒越多的bit意味着这个数字“方波”的频率越高。这可不是别人决定的，是你要多少速率决定了需要多少带宽（你把你的信号傅里叶变换后看看，需要占用多大的频谱？）。比方说要20M带宽吧，最后你的原始信号去调制一个比方说5GHz的载波，那自然最后无线信号出来就是一个占据5G-10M ~ 5G+10M频谱的信号。这个带宽是一个频谱的概念，不是一个变化率的概念。furious：无线数字通信中数据速率、载波频率和带宽的关系

最后再提一句，传输速率和载波的频率没有关系。

==================================================

既然评论里有人提到了，再多罗嗦几句。

我上面可没说信号带宽和用这个带宽所能传输的数据速率是同一个概念。但是信号的带宽本身就决定了系统所需的带宽，比如要传一个模拟音频（20Hz-20KHz）的调幅波，假如系统的滤波器带宽小于20KHz，那意味着高音信号丢失，引起失真。对于数字信号，信号本身占用的频带就是无穷的，但有限带宽的滤波器滤除主要频谱外分量的以后并不影响信号的重建。另外，根据香农定理，在信噪比一定的情况下，对最小带宽必定是有要求的。

反过来，一定带宽所能传输的数据速率，却包含了另一层意思。香农定理：(b/s) S为信道内所传信号的平均功率，N为信道内部的高斯噪声功率。根据上式，在噪声足够小的信道中，即使带宽很小，但传输的信息量也可以做到足够大，为什么呢？因为理论上每个码元可以带足够多bit的信息（想想足够大的nQAM），只要信噪比足够大，就能把这足够多的信息一下传过去。

所以，这两者是两个意思。