第5代(5G)移動通信網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)在國內(nèi)很多城市公開測試,很多媒體都說,“5G網(wǎng)絡(luò)的理論下行速率為10 Gb/s”。然而,這個單位符號表示正確嗎?
我們首先跳開網(wǎng)絡(luò)速率本身來說說計(jì)算機(jī)信息技術(shù)兩個常用的計(jì)量單位符號——“bit”(位)和“byte”(字節(jié))。眾所周知,計(jì)算機(jī)信息技術(shù)采用二進(jìn)制數(shù)字系統(tǒng),也就是“逢二進(jìn)一”。計(jì)算機(jī)是美國人發(fā)明的,他們在發(fā)明計(jì)算機(jī)時,也同時發(fā)明了計(jì)算機(jī)編碼標(biāo)準(zhǔn),也就是我們現(xiàn)在最熟悉的“ASCII碼”(American Standard Code for Information Interchange)。這套編碼規(guī)則對包括數(shù)字、字母、標(biāo)點(diǎn)符號和空格、回車等特殊控制符號的128個字符進(jìn)行了編碼,實(shí)現(xiàn)了信息的自由交換。通過簡單的計(jì)算,便可得知,128=27。也就是說,只需要8位的二進(jìn)制數(shù),就能對ASCII碼表中所有的符號進(jìn)行編碼,一個8位的二進(jìn)制數(shù)就對應(yīng)一個ASCII碼表中的字符。因此,一個8位(bit)的二進(jìn)制數(shù)就為1個字節(jié)(byte,用 “B”表示)。
接下來言歸正傳,說說手機(jī)數(shù)據(jù)傳輸速率的單位符號是什么。通信技術(shù)以電磁波為載體,將經(jīng)過調(diào)制的信息的二進(jìn)制信號加載在電磁波上傳輸出去,在一個周期內(nèi)只能傳輸1位信號(1個“0”或者1個“1”),因此,手機(jī)數(shù)據(jù)傳輸?shù)膯挝粺o疑應(yīng)當(dāng)是“bit”。1 s的時間內(nèi),傳輸1 bit的數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俾示褪? bit/s。如果在1 s內(nèi)傳送1 000 bit的數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俾示褪? 000 bit/s,或者寫作“1 kbit/s”。在這樣的語境下,如果5G網(wǎng)絡(luò)1 s可以傳輸10×109 bit的數(shù)據(jù),那么數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俾示褪?0 Gbit/s。在這里,我們應(yīng)用了采用十進(jìn)制倍數(shù)詞頭的SI詞頭符號“k”和“G”。SI詞頭符號如表1所示(僅列出103及以上的詞頭)。
然而,正如之前說到的,計(jì)算機(jī)信息技術(shù)采用的是二進(jìn)制數(shù)字系統(tǒng),因此,在計(jì)算機(jī)信息技術(shù)中所說的“1 kbit”,實(shí)際上是210 bit(也即1 024 bit),如果依然使用十進(jìn)制的倍數(shù)詞頭來作為二進(jìn)制數(shù)字系統(tǒng)中數(shù)字的詞頭,必然會產(chǎn)生概念上的混淆,更會隨著數(shù)據(jù)位數(shù)的增大,產(chǎn)生越來越大的數(shù)據(jù)誤差。為此,國際標(biāo)準(zhǔn)化組織對并未列出二進(jìn)制倍數(shù)詞頭的ISO 31-0:1992《量和單位 第零部分:一般原則》進(jìn)行了修訂,并更名為ISO 80000-1:2009《量和單位 總則》,在其中給出了二進(jìn)制倍數(shù)詞頭表,如表2所示。
目前,我們所采用的國家標(biāo)準(zhǔn)GB 3101—1993《有關(guān)量、單位和符號的一般原則》,是等效采用ISO 31-0:1992的,因此,也未列出二進(jìn)制詞頭。因而,目前我國目前在計(jì)算機(jī)技術(shù)中仍然借用了SI的十進(jìn)制詞頭來表示數(shù)值很大的二進(jìn)制數(shù)字。然而,由于科技的高速發(fā)展,我們需要表達(dá)帶詞頭的二進(jìn)制數(shù)字的場合會越來越多,例如:民用光纖的通信速率可達(dá)1 000 Mibit/s。如果我們還在借用十進(jìn)制詞頭來表達(dá)二進(jìn)制的數(shù),不僅會造成概念混淆,也會容易因?yàn)閿?shù)據(jù)的誤差而在消費(fèi)者與生產(chǎn)者之間產(chǎn)生不必要的維權(quán)案件。因此,即使在等效采用ISO 80000-1:2009的國家標(biāo)準(zhǔn)出臺之前,筆者建議,我們也已經(jīng)有必要先行使用二進(jìn)制詞頭來表達(dá)二進(jìn)制的數(shù)值,以此將這些數(shù)值與十進(jìn)制的數(shù)值進(jìn)行區(qū)別。
現(xiàn)在,回答本文題目所提出的問題,便很容易了:5G手機(jī)數(shù)據(jù)傳輸速率單位符號是“Gibit/s”。
最后,說點(diǎn)題外話。
在本文寫作過程中,筆者查閱了一些公開資料,但發(fā)現(xiàn)很多資料還是沒有把“bit”與“B”(byte)區(qū)分開。筆者在此提出一個比較簡單的、判斷究竟該用“bit”還是“byte”的方法:凡是與數(shù)據(jù)傳輸相關(guān)的數(shù)值,單位都是“bit”;凡是與數(shù)據(jù)處理與存儲相關(guān)的數(shù)值,單位都是“B”(byte)。需要特別指出的是,用戶在操作系統(tǒng)中所看到硬盤空間的大小,通常是以(210)n B來計(jì)算的,但硬盤生產(chǎn)商在硬盤標(biāo)簽上所標(biāo)注的硬盤容量,卻是以10n B來計(jì)算的,因此,一些不太熟悉了解生產(chǎn)商的標(biāo)注方式的買家,往往在將硬盤連接到電腦后,會發(fā)現(xiàn)無論是電腦自檢頁面、分區(qū)軟件頁面,還是“計(jì)算機(jī)/我的電腦”中所看到的硬盤的容量,都小于硬盤的標(biāo)稱容量。這樣的情況,在U盤買家中更多見,甚至很多用戶形成了錯誤的刻板印象:“生產(chǎn)商永遠(yuǎn)會克扣我的U盤容量”。
另外,“bit”在很多文獻(xiàn)中都會采用簡寫形式,寫為“b”,且很多文獻(xiàn)中都明確寫著“bit,簡稱b”。筆者認(rèn)為,在不產(chǎn)生歧義的情況下,“bit”簡寫為“b”,從而與“byte”簡寫為“B”進(jìn)行對應(yīng),是應(yīng)當(dāng)被允許的。
致謝:本文二進(jìn)制詞頭部分的相關(guān)表述以及“表2 二進(jìn)制詞頭”表格,來源于上海浦江教育出版社2017年4月出版的《科技期刊編輯技能大賽試題解析》一書,在此表示衷心的感謝!