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帶寬

帶寬(英語:Bandwidth)指信號所占據的頻帶寬度;在被用來描述信道時,帶寬是指能夠有效通過該信道的信號的最大頻帶寬度。

帶寬的這一定義與信號處理、無線通信、調製解調器數據傳輸、數字通信和電子領域形成對比,在這些領域中,帶寬用於指以赫茲為單位測量的模擬信號帶寬,也就是在滿足明確定義的信號功率損耗水平時,可達到的最低和最高頻率之間的頻率範圍。例如模擬語音電話的信號帶寬為3100Hz(從300Hz到3400Hz),一個PAL-D電視頻道的帶寬為8MHz(含保護帶寬)。對於數字信號而言,帶寬是指單位時間內鏈路能夠通過的數據量。例如ISDN的B信道帶寬為64Kbps。由於數字信號的傳輸是通過模擬信號的調製完成的,為了與模擬帶寬進行區分,數字信道的帶寬一般直接用波特率或符號率來描述。

帶寬在信息論、無線電、通信、信號處理和波譜學等領域都是一個核心概念。

目錄

目錄

網絡帶寬容量

網絡帶寬消耗

漸近帶寬

多媒體帶寬

網絡託管中的帶寬

互聯網連接帶寬

網絡帶寬容量

術語帶寬有時定義為淨比特率「峰值比特率」、「信息速率」或物理層「有用比特率」、信道容量或數字通信系統中邏輯或物理通信路徑的最大吞吐量。例如,帶寬測試是測量計算機網絡的最大吞吐量。鏈路上可維持的最大速率受到這些通信系統的香農-哈特利信道容量的限制,這取決於以赫茲為單位的帶寬和信道上的噪聲。

網絡帶寬消耗

以比特/秒為單位的帶寬也可以指消耗的帶寬,對應於實現的吞吐量,即成功通過通信路徑傳輸的數據的平均速率。這種定義適用於帶寬整形、帶寬管理、帶寬節流、帶寬上限、帶寬分配(例如帶寬分配協議和動態帶寬分配)等概念和技術。在研究的時間間隔內,比特流的帶寬與以赫茲為單位的平均消耗信號帶寬(代表比特流的模擬信號的平均頻譜帶寬)成正比。

信道帶寬可能會與有用的數據吞吐量混淆。例如,具有x bps的信道不一定以x速率傳輸數據,因為協議、加密和其他因素會增加可觀的開銷。例如,許多互聯網流量使用傳輸控制協議,該協議要求每次傳輸進行三次握手。儘管在許多現代實現中,該協議是有效的,但與更簡單的協議相比,它確實增加了大量開銷。此外,數據包可能會丟失,這進一步降低了有用的數據吞吐量。一般來說,對於任何有效的數字通信,都需要幀協議;開銷和有效吞吐量取決於實現。有用吞吐量小於或等於實際信道容量減去實現開銷。

漸近帶寬

網絡的漸近帶寬(形式上的漸近吞吐量)是貪婪源最大吞吐量的度量,例如當消息規模(來自源的每秒數據包數)接近最大值時。

漸近帶寬通常通過網絡發送大量非常大的消息來估計,測量端到端吞吐量。與其他帶寬一樣,漸近帶寬以每秒位數的倍數來度量。由於帶寬尖峰會扭曲測量結果,運營商通常使用95%分位數方法。這種方法連續測量帶寬使用情況,然後去掉前5%。

7多媒體帶寬[1]

數字帶寬也可以指:多媒體數據壓縮(信源編碼)後的多媒體比特率或平均比特率,定義為數據總量除以播放時間。

網絡託管中的帶寬

在網絡託管服務中,帶寬這個術語經常被錯誤地用來描述在規定的時間周期內傳入或傳出網站或服務器的數據量,例如以千兆字節為單位的一個月內累積的帶寬消耗。更準確的說法是每月或給定時間段的最大數據傳輸量

終端互聯網服務提供商也可能出現類似情況,尤其是在網絡容量有限的情況下(例如在互聯網連接不發達的地區和無線網絡中)。

互聯網連接帶寬

此表顯示了常見互聯網接入技術的最大帶寬(物理層網絡比特率)。有關更多詳細列表,請參見:

設備帶寬列表 比特率進展趨勢 多媒體比特率列表。 56 kbit/s 調製解調器/撥號 1.5 Mbit/s ADSL Lite 1.544 Mbit/s T1/DS1 2.048 Mbit/s E1 /電信運營商 4 Mbit/s ADSL1 10 Mbit/s 以太網 11 Mbit/s 無線網802.11b 24 Mbit/s ADSL2+ 44.736 Mbit/s T3/DS3 54 Mbit/s 無線網802.11g 100 Mbit/s 快速以太網 155 Mbit/s OC3 600 Mbit/s 無線網802.11n 622 Mbit/s OC12 1 Gbit/s 千兆以太網 1.3 Gbit/s 無線網802.11ac 2.5 Gbit/s OC48 5 Gbit/s USB 3.0 7 Gbit/s 無線網802.11ad 9.6 Gbit/s OC192 10 Gbit/s 萬兆以太網,USB 3.1 40 Gbit/s 雷電接口3 100 Gbit/s 100千兆以太網

參考資料

  1. 帶寬,搜狗, 2017-08-13