頻寬 (電腦)

頻寬（英語：bandwidth）在電腦領域中是指可用或耗用的資訊量位元速率，通常以測得的每秒數量表示。頻寬包括網路頻寬^[1]、資料頻寬^[2]、數字頻寬等。^[3]^[4]

該「頻寬」的定義與訊號處理、無線通訊、數據機資料傳輸、數字通訊和電子學中的頻寬相反，在那些領域中頻寬表示以赫茲測量的訊號頻寬，意味著滿足訊號功率中良好訊號定義水平的可用最低與最高頻率之範圍。

而可達成的實際位元速率不僅取決於訊號頻寬，也取決於信道上的噪聲。

網路頻寬容量

術語「頻寬」有時指網路位元速率（也稱峰值位元速率、資訊速率或實體層可用位元速率）、信道容量或數字通訊系統中邏輯或物理通訊路徑的最大吞吐量。例如，頻寬測試（英語：Bandwidth test）即為測試電腦網路的最大吞吐量。鏈路可承載的最大速率受到通訊系統的香農定理信道容量的限制，其取決於以赫茲為單位的頻寬和信道上的噪聲。

網路頻寬消耗

以位元/秒為單位表示的頻寬也可能指實現吞吐或有效吞吐（英語：Goodput）的耗用頻寬，即通過通訊路徑成功傳輸的資料平均速率。^[5]該含義適用於概念與技術，例如頻寬整形（英語：bandwidth shaping）、頻寬管理（英語：bandwidth management）、頻寬節流（英語：bandwidth throttling）、頻寬上限、頻寬分配（英語：bandwidth allocation）（例如頻寬分配協定（英語：bandwidth allocation protocol）和動態頻寬分配（英語：dynamic bandwidth allocation））等等。位元流的頻寬與平均消耗的訊號頻寬（以赫茲為單位。表示位元流的類比訊號的平均頻譜頻寬）經研究為成比例。

信道頻寬可能與有效的資料吞吐量（或有效吞吐（英語：Goodput））混淆。例如，一個x bps的信道可能不以x速率傳送資料，它可能因為協定、加密或其他因素而顯著增加開銷。舉例來說，許多使用傳輸控制協定（TCP）的網際網路流量的每次傳輸都需要三次握手。儘管在許多現代實現中協定已經更高效，但那與最簡單、基本的協定相比仍增加了不少開銷。另外，資料封包可能遺失，這進一步降低了有效的資料吞吐量。一般來說，任何有效率的數字通訊都以訊框協定為形式，開銷和有效吞吐取決於它的實現。有效的吞吐量必定小於或等於信道實際容量+實現開銷。

漸進頻寬

漸進頻寬（asymptotic bandwidth），正式用法為漸進吞吐量（asymptotic throughput），是測量一個網路對一個貪婪源（英語：Greedy source）的最大吞吐量，例如當訊息大小（每秒從資訊源發來的封包數量）接近無窮大時。^[6]

漸進頻寬通常以經由網路傳送大量的極大訊息來估算。與其他端到端吞吐量不同，漸進頻寬以每秒傳輸位元測量。

多媒體頻寬

數字頻寬也可能指多媒體資料壓縮（信源編碼）後的多媒體位元速率或平均位元速率，它的定義為資料總量除以時長。

網路代管頻寬

在網站代管服務中，頻寬有時被用來描述在特定時間段從或向網站/伺服器傳輸的資料量。例如，單月內的累積消耗「頻寬」，實際為傳輸的資料總量。^{[來源請求]}每月或特定周期內的最大傳輸資料量實際是指最大傳輸總額。

ISP的終端使用者也可能有類似情況，特別是在網路容量有限的條件下（例如正在開發中的網際網路連接，或者無線網路區域；例如蜂窩流量或教育網）。

網際網路連接頻寬

下表顯示了常見網際網路接入技術的最大頻寬（實體層網路位元速率）。

56 kbit/s	數據機 / 撥號連接
1.5 Mbit/s	ADSL Lite（英語：ADSL Lite）
1.544 Mbit/s	T1/DS1（英語：Digital Signal 1）
2.048 Mbit/s	E1 / E-carrier（英語：E-carrier）
4 Mbit/s	ADSL1
10 Mbit/s	乙太網路
11 Mbit/s	無線802.11b
24 Mbit/s	ADSL2+
44.736 Mbit/s	T3/DS3（英語：Digital Signal 3）
54 Mbit/s	無線802.11g
100 Mbit/s	Fast Ethernet（英語：Fast Ethernet）
155 Mbit/s	OC3（英語：OC3）
600 Mbit/s	無線802.11n
622 Mbit/s	OC12（英語：OC12）
1 Gbit/s	Gigabit Ethernet
1.3 Gbit/s	無線802.11ac
2.5 Gbit/s	OC48（英語：OC48）
5 Gbit/s	USB 3.0
9.6 Gbit/s	OC192（英語：OC192）
10 Gbit/s	10吉位元乙太網路、USB 3.1
40 Gbit/s	Thunderbolt 3
100 Gbit/s	100十億位元乙太網路

更多細節另見：

參見

92 Code（英語：92 Code）
頻寬擴充（英語：Bandwidth extension）
頻寬測試（英語：Bandwidth test）
位元速率
延遲和吞吐量比較（英語：Comparison of latency and throughput）
電腦裝置頻寬列表
傳播媒體
- 公平使用原則
- 頻寬盜用（英語：Bandwidth theft）
- 窄頻（英語：Narrowband）
- 寬頻
訊號處理
吞吐量
- 吞吐量
- 有效吞吐（英語：Goodput）
- 測量網路吞吐量（英語：Measuring network throughput）

參考資料

^ Douglas Comer（英語：Douglas Comer）, Computer Networks and Internets , page 99 ff, Prentice Hall 2008.
^ Fred Halsall, Introduction to data communications and computer networks, page 108, Addison-Wesley, 1985.
^ Cisco Networking Academy Program: CCNA 1 and 2 companion guide, Volym 1–2, Cisco Academy 2003
^ Behrouz A. Forouzan, Data communications and networking, McGraw-Hill, 2007
^ Latency: Less is More. Jaime Baldwin. [2 May 2016]. （原始內容存檔於2016-12-20）.
^ Chou, C. Y.; et al. Modeling Message Passing Overhead. Chung, Yeh-Ching; Moreira, José E. (編). Advances in Grid and Pervasive Computing: First International Conference, GPC 2006. 2006: 299–307. ISBN 3540338098.

[1] Douglas Comer（英語：Douglas Comer）, Computer Networks and Internets , page 99 ff, Prentice Hall 2008.

[2] Fred Halsall, Introduction to data communications and computer networks, page 108, Addison-Wesley, 1985.

[3] Cisco Networking Academy Program: CCNA 1 and 2 companion guide, Volym 1–2, Cisco Academy 2003

[4] Behrouz A. Forouzan, Data communications and networking, McGraw-Hill, 2007

[5] Latency: Less is More. Jaime Baldwin. [2 May 2016]. （原始內容存檔於2016-12-20）.

[6] Chou, C. Y.; et al. Modeling Message Passing Overhead. Chung, Yeh-Ching; Moreira, José E. (編). Advances in Grid and Pervasive Computing: First International Conference, GPC 2006. 2006: 299–307. ISBN 3540338098.

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