比特误码率

计算机科学领域术语

在数据传输中，比特差错（英语：bit errors）的数量就是接收到的信道中数据流由于噪声、干扰、有损或比特同步错误而更改的比特的数量。

产生

误码的产生是由于在信号传输中，衰变改变了信号的电压,致使信号在传输中遭到破坏，产生误码。噪音、交流电或闪电造成的脉冲、传输设备故障及其他因素都会导致误码（比如传送的信号是1，而接收到的是0；反之亦然）。各种不同规格的设备，均有严格的比特误码率定义，如通常视/音频双向光端机的比特误码率应该在：（BER）≤10E-9。

由于种种原因,数字信号在传输过程中不可避免地会产生差错。例如在传输过程中受到外界的干扰,或在通信系统内部由于各个组成部分的质量不够理想而使传送的信号发生畸变等。当受到的干扰或信号畸变达到一定程度时,就会产生差错。

什么是差错?在数据通信中,如果发送的信号是“1”,而接收到的信号却是“0”,这就是“误码”,也就是发生了一个差错。在一定时间内收到的数字信号中发生差错的比特数与同一时间所收到的数字信号的总比特数之比,就叫做“比特误码率”，也可以叫做“误比特率”。比特误码率（BER：Bit Error Ratio）是衡量数据在规定时间内数据传输精确性的指标。

比特误码率=接收出现差错的比特数/总的发送的比特数。

比特误码率是最常用的数据通信传输质量指标。它表示数字系统传输质量的式是“在多少位数据中出现一位差错”。举例来说，如果在一万位数据中出现一位差错，即比特误码率为万分之一，即10E-4。

统计学方法

有些测量技术以预测比特误码率数量的统计分析为基础，这种使用普通统计分配法的统计分析可以达到一定的准确性。例如：

P(e)/Log2M

其中，Pb(e)表示发生误码的可能性，等同于比特误码率；

P(e)表示波形发生错误并被用户发现的可能性；

M是间断信号的数量（例如3表示PAM-3，5表示PAM-5）。

实际测量法

尽管KRONE同时使用统计学和实际测量两种方法，但KRONE更重视实际误码，因为这更接近于揭示误码的本质。任何现代局域网硬件和网络分析软件都能进行这种实际物理测量。

实际测量技术使用循环冗余检查方式（CRC）来确定一段时间内发生的误码情况。

例如，在一个使用PAM-5编码标准的系统运行100小时后，可能会出现两个CRC错误。CRC采用帧校验序列，由发送端开始，接收端查验结果是否正确。如果不正确，即至少一个比特发生了错误，则接收端就会拒绝整个数据包，而这个数据包可能包含高达8个1500字节的比特，即1.2万比特的以太网帧。也就是说，一个比特的误码可能引起1.2万比特的数据重发。

比特误码率之零比特误码率

IEEE802.3规定最坏情况的比特误码率是10E-10。在这种条件下，出现的误码不会降低网络的性能，因为所有的网络软硬件都按这个要求建立。因此，这个条件下出现的噪音将不足以改变接收端的比特值，不会造成误码。

KRONE选择的比特误码率标准比IEEE标准高出100倍，并把10E-12比特误码率称为零比特误码率。

零比特误码率意味着每十万亿个比特中产生的误码小于1个。

实验室测试

KRONE认为实地网络测试是使理论与实际相联系的最准确的方法。因此，KRONE在实验室人造强噪音干扰环境中(模拟现实生活中最糟糕的情况)测量产品性能，又在用户现场测试已安装的布线系统，以此检测网络在使用前与使用中的性能差异。

KRONE在测试中使用最先进的测试技术和最精密的数字测量仪，如NetcomSystemSmartbitsSMB-2000、Vigilant-BigTangerine和FlukeDSP4000。它们被众多国际测量实验室，如TollyGroup、BiCSi、BellLaboratories等公认为最好的测量仪。

在实验中，KRONE使用SmartbitsSMB-2000信号发生器从两个方向制造高达19千兆比特连续不断的数据传输。同时使用一台奔腾200MHz手提电脑监控现场受到附近外界噪音影响时数据的传输情况。实验持续了4天，数据传输的比特误码率为零。

KRONE又使用先进的NetcomSmartFlowv.1.14网络分析软件产生的许多不同的数据流来分析网络的等待时间。试验结果显示，KRONE的TrueNet布线系统没有发生帧丢失的情况。

现场测试

在商业和工业场所的现场测试中，KRONE使用先进的24口网络检测器评估用户的布线系统是否健康和完整，并在这个实验中衡量阻抗与距离及阻抗与频率的关系。在测试中，KRONE发现，网络信道的阻抗失配是引起网络传输速度减慢的主要原因。

TIA/EIA-568A标准规定，阻抗的变化范围为标准参数的±15欧姆；而KRONE公司的TrueNet布线系统将其限制在标准值的±3欧姆内。

在实验中，测量仪俘获网络中的噪音、干扰和串扰，并分析它们对性能的影响。从这些数据中可以看出，正确安装的TrueNet布线系统信道的阻抗在3欧姆内。

大多数阻抗失配问题发生在机柜里的跳线、分线点及通信插座的连接器中。图中最初的几米是临时使用的链接，即测量仪和线缆之间的连接，其余部分显示线缆的运行情况。从图中我们可以看出，所有的元件阻抗均在±3欧姆内，阻抗失配完全可以忽略，不会引起数据误码以及由此导致的数据重发。

实验室内部测试和现场测试均验证KRONE零比特误码率的数据传输是完全可行的。更重要的是，KRONE的用户可以确认他们安装的布线系统确实达到了零比特误码率传输，并且KRONE公司为安装TrueNet布线系统的用户提供5年“零比特误码率”数据流量保证。

对不同的系统有不同的误码要求例如,对码速为64千比特/秒的系统,国际电报电话咨询委员会把比特误码率10E-3的称为严重误码。而对于码速在2比特/秒以上的系统,则有更高的性能要求。例如,我国长途光缆通信系统的进网要求之一是,误码性能要优10E-9。

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