模拟信道的带宽如图2-2所示.信道带宽w=f2-f，其中石是信道能通过的最低频率，五是信道能通过的最高频率，两者都是由信道的物理特性决定的。当组成信道的电路制成了，信道的带宽就决定了。为了使信号传输中的失真小些，信道要有足够的带宽。

    数字信道是一种离散信道，它只能传送取离散值的数字信号。信道的带宽决定了信道中能不失真地传输的脉冲序列的最高速率。一个数字脉冲称为一个码元，用码元速率表示单位时间内信号波形的变换次数，即单位时间内通过信道传输的码元个数。若信号码元宽度为T秒，则码元速率B=1/T.码元速率的单位叫波特(Baud)，所以码元速率也叫波特率。早在1924年，贝尔实验室的研究员亨利·尼奎斯特(Harry Nyquist)就推导出了有限带宽无噪声信道的极限波特率，称为尼奎斯特定理。若信道带宽为W，则尼奎斯特定理指出最大码元速率为

                                          B=2w(Baud)

    尼奎斯特定理指定的信道容量也叫做尼奎斯特极限，这是由信道的物理特性决定的。超过尼奎斯特极限传送脉冲信号是不可能的，所以要进一步提高波特率必须改善信道带宽。

    码元携带的信息量由码元取的离散值个数决定。若码元取两个离散值，则一个码元携带

1位信息。若码元可取4种离散值，则一个码元携带2位信息。总之，一个码元携带的信息量n(位)与码元的种类数N有如下关系

    单位时间内在信道上传送的信息量(位数)称为数据速率.在一定的波特率下提高速率的途径是用一个码元表示更多的位数。如果把两位编码为一个码元，则数据速率可成倍提高。有公式

其中，R表示数据速率，单位是每秒位(bits per second)，简写为bps或b/so

数据速率和波特率是两个不同的概念.仅当码元取两个离散值时两者的数值才相等。对于普通电话线路，带宽为3000 Hz,最高波特率为6000 Baud，而最高数据速率可随着调制方式的不同而取不同的值。这些都是在无噪声的理想情况下的极限值。实际信道会受到各种噪声的干扰，因而远远达不到按尼奎斯特定理计算出的数据传送速率。香农(Shannon)的研究表明，有噪声信道的极限数据速率可由下面的公式计算

这个公式叫做香农定理，其中，W为信道带宽，S为信号的平均功率，N为噪声平均功率，SIN叫做信噪比。由于在实际使用中S与N的比值太大，故常取其分贝数(dB)。分贝与信噪比的关系为

    例如，当S/N=1000时，信噪比为30dB。这个公式与信号取的离散值个数无关，也就是说，无论用什么方式调制，只要给定了信噪比，则单位时间内最大的信息传输量就确定了。例如，信道带宽为3000Hz，信噪比为30dB，则最大数据速率为

    这是极限值，只有理论上的意义。实际上，在3000Hz带宽的电话线上数据速率能达到9600bps就很不错了。

    综上所述，有两种带宽的概念，在模拟信道，带宽按照公式计算，例如CATV电缆的带宽为6OOMHz或1000MHz:数字信道的带宽为信道能够达到的最大数据速率，例如以太网的带宽为10Mbps或100Mbps。两者可互相转换.

2.2.2误码率

在有噪声的信道中，数据速率的增加意味着传输中出现差错的概率增加。用误码率来表示传输二进制位时出现差错的概率.误码率可用下式表示

在计算机通信网络中，误码率一般要求低于10-6，即平均每传送1兆位才允许错I位。在误码率低于一定的数值时，可以用差错控制的办法进行检查和纠正。

2.2.3信道延迟

信号在信道中传播，从源端到达宿端需要一定的时间。这个时间与源端和宿端的距离有关，也与具体信道中的信号传播速度有关。以后考虑的信号主要是电信号，这种信号一般以接近光速的速度((300m/5s)传播，但随传输介质的不同而略有差别。例如，在电缆中的传播速度一般为光速的77%，即200 m/μs左右.

一般来说，考虑信号从源端到达宿端的时间是没有意义的，但对于一种具体的网络，我们经常对该网络中相距最远的两个站之间的传播时延感兴趣。这时除了要计算信号传播速度外，还要知道网络通信线路的最大长度。例如，500m同轴电缆的时延大约是2.5μs，而卫星信道的时延大约是270 ms。时延的大小对有些网络应用(例如交互式应用)有很大影响。

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