在通信工程师考试中,关于数据通信系统的主要性能指标是一个重要的知识点。这些性能指标用于评估数据通信系统的效率、质量和可靠性。以下是数据通信系统的主要性能指标及其详细解释:
1. 有效性(Efficiency)
定义:有效性衡量的是通信系统传输信息的速率,即信息传输的快慢问题。
衡量指标:
传输速率:包括码元传输速率(波特率)和信息传输速率(比特率)。波特率表示每秒钟传输的信号码元个数,单位是波特(Baud)。比特率则表示每秒钟传输的二进制码元个数,单位是比特/秒(bit/s),常用的单位还有Kbit/s、Mb/s、Gb/s等。
频带利用量:指单位带宽内的码元传输速率或信息传输速率,用于衡量通信系统对频带资源的利用效率。
2. 可靠性(Reliability)
定义:可靠性衡量的是通信系统传输信息的质量,即接收信息的准确程度。
衡量指标:
误码率:指在一定时间内接收出错的比特数与总的传输比特数之比,用百分比表示。误码率越低,表示系统的可靠性越高。
误信率:在某些情况下,也可能使用误信率来衡量通信系统的可靠性,但误码率更为常见。
3. 信道特性
频率特性:信号数据传输速率越高,所需的有效频带越宽。换言之,传输系统的频带越宽,系统能传输的数据率越高。
信道带宽:指信号具有的频带宽度,单位是赫兹(Hz)或其倍数(如KHz、MHz、GHz等)。模拟信道和数字信道在带宽的表示上有所不同,但都是衡量信道传输能力的重要指标。
4. 信道容量(Channel Capacity)
定义:信道在单位时间内可能传送的最大比特数,或称为最大数据传输速率。
影响因素:信道容量与噪声、误码率、带宽等因素密切相关。在无噪声条件下,信道容量可根据奈氏准则计算;在有噪声条件下,则需通过香农定理来计算。
5. 时延(Delay)
定义:时延是指把数据块从一端传送到另一端所需的时间。
类型:包括发送时延、传播时延和处理时延。发送时延是数据块从结点进入传输媒体所需的时间;传播时延是电磁波在信道中传播一定距离所需的时间;处理时延是交换节点为了存储转发而进行必要处理所需的时间。