我们时不时被提及的千兆宽带，还有那100G光网络，其中兆所指的究竟是什么呢，G所表示的又是什么呢？
没错，就是比特率，也就是 Bit Rate，聪慧的你已然给出了正确答案，同比特率相类似的还有波特率，以及频谱带宽。
但是比特率、波特率与频谱带宽关系，你知道多少？
别着急，下面文档君为你解密。
PART.01 什么是比特率和波特率？
宽带网络所讲的千兆即 / s ，通常指的是咱家网络端口每秒能够接收的最大 0、1 比特（bit）的数目，也就是每秒可接纳 个比特。很明显，比特率越发高，每秒传递的比特数目便会越多。比特数目多，则表明单位时间获取的信息会更多，网速自然而然就会越快。
可以这么说，比特率它是表示每秒钟所传送的比特的数量，并且它又被称作传信率。比特率它的基本单位是 bit / s 或者 bps，其全称作 bit per。要是每秒钟之内所传送的比特数量是比较多的，那么比特率单位能够换算成 Kbit / s、Mbit / s、Gbit / s。在这里面的 K、M、G 所分别代表的是 1000（103）、（106）、（109）。
与比特率非常容易混淆的是波特率。
传输符号（码元）数量的被定义为每秒钟进行的传送，这又被叫做传码率，其单位是波特（Baud、B，也就是 / s），在通信系统里头，携带数据信息的信号单元称作码元，也同样称为符号（）。
其实呢，波特（Baud）已然属于表示速率范畴了，切勿将波特率翻译成为Baud Rate，仅用Baud来表示就行，Rate毫无必要。然而，中文早已习惯称作波特率，故而依旧采用“波特率”这般的称呼去表示“波特”。
我们举一个生活的例子，加深一下对这两个概念的理解。
将通信系统进行类比的话，这有点像我们的公共交通运输系统，在通信系统里，码元类似公共交通车辆，像公交车、地铁、的士这些等等都是，把通信系统所传递传输的比特数量比作出行的人，那么比特率就如同出行人口的流动速度，而波特率就是发车率了。
PART.02 比特率和波特率是什么关系呢？
要探讨比特率跟波特率之间的关系，那就先要明了码元与比特的关系。正如刚才那场例子之内所提到的公交车、当中的地铁、还有那的士能够驮载各种各样数量的出行人员一般，不一样的码元同样能够运用不同位数的比特去进行形容。码元所需的比特位数，是由码元所支持的状态数量给确定下来的。
下面是 2、4、8 种状态的码元与比特位数关系表：
码元类型码元状态码元状态总数量码元所需比特位数
2 种状态的码元
0、1
4 种状态的码元
00、01、10、11
8 种状态的码元
000、001、010、011、100、101、110、111
根据这样的情况能够推断得出，要是假设码元的状态是 N 的话，那么关于此码元所需的比特位数呈现出以下状态：
画图表示码元、比特的传输关系如下：
从那幅图，能够很轻易地由此推出，在已经知道了波特率 Rs、码元状态总的数量 N 之后，与之对应的比特率 Rb 的关系是像下面这样的：
要是所知道的是比特率，是那个 Rb ，码元状态的总数量，是那个 N ，那么相互对应的波特率又是 Rs ，它们之间的关系是这样的呢：
仅考虑信息净荷得到了上述比特率的公式，该公式不考虑其它因素，比如信号调制这一方面，还不考虑纠错编码那一方面。
在对码元多路传输展开思考之时，比特率跟波特率二者之间的关系究竟会发展成为怎样的一种情形呢？
若我们运用偏振多路复用（PDM）这种方式去对付传输的码元予以调制，那么能够达成同时双路传输的状况，进而致使信号的比特率提高了一倍。
存在一种情况，即利用光的偏振维度，于同一波长信道当中，借助光的两个相互呈正交状态的偏振态，同时施行两路相互独立的数据信息的输送行为，这等同于达成了双通道传输，所以能够让信号的比特率得以提升，提升幅度为一倍。
对于信号调制更为详细的说明，能够参考微信公共号“鲜枣课堂”所撰写的文章“关于 光通信的最强进阶科普”。
很明显，在加入了多路复用技术之后呢，比特率Rb以及波特率Rs之间的关系就变成了这样：
而再去对信息纠错编码加以考虑的时候，比特率跟波特率二者之间的关系又会变成怎样的一种情形呢，是这样的吗。
增加了信息纠错编码等相关因素之后，实际比特率会依照纠错编码开销的比率而增长。举例来说，在200G光网络体系当中，运用16QAM调制办法，编码纠错方式采用编码开销为20%的SD-FEC，波特率是32GB。
，实际比特率为 258. / s。
（关于纠错编码的更为详细的说明呀，能够去参考“为了清晰传达新春祝福，你知道 FEC 有多努力吗？”这个内容呢）
PART.03 比特率、波特率、频谱带宽是什么关系呢？
通信信号的最高频率与最低频率的差值，实际上就是频谱带宽。当信号的波特率越高，在通信信道中传输该信号时，所占用的通信信道频谱带宽也就越大。就如同在运输系统里，车型越大，行车占用的道路宽度就越大，是类似的情况。
因硬件芯片处理速度受限缘故，于提高比特率这一目标达成举措探讨中，可采提升波特率以及单个码元比特的位数这种方式，以此达成提升比特率的目的。除此之外，通信系统对设备芯片波特率有着要求，即需大于等于信号波特率 ，常见的芯片波特率存在 45GB、 69GB、 96GB、 128GB 这些数值。要是所设计的信号波特率大于设备芯片波特率，那就表明此信号是无法达成的，原因在于不存在芯片能够支持该信号的产生。
与此同时，依据香农定理以及经验，信号所需的频谱宽度的数值应当大于信号波特率的1.2倍，如此才能够确保信号能够被高质量地进行传输。在不考虑其他会对传输造成影响的因素的情况下，我们能够依据香农定理以及经验，大致地计算出波特率与所需频谱带宽之间的关系。
某个二百G的光网络当中，运用百分之二十 七的FEC以及八QAM调制技术，信号比特率大约为每秒，那么信号波特率与频率之间的关系是这样的：
从加上余量来进行考虑的这个时候起，推荐采用的是62.5GHz的频谱带宽，而并非50GHz的频谱带宽来传输信号。
PART.04 总结
今天，文档君又和大家一起学到了知识：
比特率、波特率、频谱带宽是通信系统中的重要指标。
波特率越高，比特率越高，所占用的信道频谱带宽也越大。