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10Mbps以太网的波特率究竟怎么算?

更新时间:2025-05-29 08:53点击:2

刚接触网络的小白可能会懵圈——10Mbps明明写着传输速率,为啥还要扯上波特率?这就好比新手如何快速涨粉,明明看着简单,实操起来全是隐藏知识点。咱们得先搞懂两个孪生概念:波特率是信号变化的次数,比特率才是实际传数据的量。举个栗子,快递小哥每分钟跑5趟(波特率),但每趟能搬3个包裹(比特率),实际运力就是15个包裹/分钟。


波特率与比特率的区别可比快递效率

​对比项​波特率比特率
​定义​每秒信号变化的次数每秒传输的二进制位数
​单位​Baud(波特)bps(比特每秒)
​关系​波特率×log₂(状态数)=比特率受编码方式影响

重点来了:10Mbps以太网用的是曼彻斯特编码,这种编码规定每个比特都要翻转两次信号。这就导致波特率直接翻倍到20M Baud!好比本来能坐直达高铁,结果非得每站都停靠两次。


真实场景里的波特率损耗

理论值20M Baud在实际应用中会打折扣:

  1. 前导码占8字节(64比特)
  2. 帧间距要留12字节空白
  3. 冲突检测需要等待时间

实测数据:传输1500字节的有效数据时,实际消耗的波特量比理论值多23%。就像你寄快递,包装箱和填充物占了总重量的四分之一。


四种编码方式的波特率对比

​编码类型​比特率波特率适用场景
曼彻斯特编码10Mbps20M Baud传统以太网
4B5B编码100Mbps125M Baud光纤通信
8B10B编码1Gbps1.25G BaudSAS硬盘接口
PAM4调制400Gbps56G Baud超算数据中心

注意看!编码技术越先进,波特率提升越不明显。这就解释了为啥现在的万兆网卡不需要无限提升时钟频率。


灵魂三问

Q:我家百兆宽带也是这个原理吗?
A:完全不是!现代光纤用的是PAM4四电平调制,1个波特能传2个比特,所以100M宽带实际波特率只要50M Baud。

Q:为什么无线WiFi不提波特率?
A:无线通信采用OFDM等多载波技术,相当于同时开几十条快递专线,单条线路的波特率已经不重要了。

Q:怎么直观感受20M Baud的速度?
A:下载一首5MB的MP3歌曲,在10Mbps网络下需要4秒,这期间网卡芯片要处理8000万次信号跳变!


小编观点

千万别被理论参数忽悠,实际组网时网线质量对波特率的影响远超想象。五类线在20M Baud下传输10米就会产生3%的误码率,而超六类线50米内都能保持0.01%以下。建议老旧小区改造直接上全屋光纤,毕竟光信号的波特率稳定性比电信号强百倍。

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