第5代(5G)移動通信網絡已經在國內很多城市公開測試,很多媒體都說,“5G網絡的理論下行速率為10 Gb/s”。然而,這個單位符號表示正確嗎?
我們首先跳開網絡速率本身來說說計算機信息技術兩個常用的計量單位符號——“bit”(位)和“byte”(字節)。眾所周知,計算機信息技術采用二進制數字系統,也就是“逢二進一”。計算機是美國人發明的,他們在發明計算機時,也同時發明了計算機編碼標準,也就是我們現在最熟悉的“ASCII碼”(American Standard Code for Information Interchange)。這套編碼規則對包括數字、字母、標點符號和空格、回車等特殊控制符號的128個字符進行了編碼,實現了信息的自由交換。通過簡單的計算,便可得知,128=27。也就是說,只需要8位的二進制數,就能對ASCII碼表中所有的符號進行編碼,一個8位的二進制數就對應一個ASCII碼表中的字符。因此,一個8位(bit)的二進制數就為1個字節(byte,用 “B”表示)。
接下來言歸正傳,說說手機數據傳輸速率的單位符號是什么。通信技術以電磁波為載體,將經過調制的信息的二進制信號加載在電磁波上傳輸出去,在一個周期內只能傳輸1位信號(1個“0”或者1個“1”),因此,手機數據傳輸的單位無疑應當是“bit”。1 s的時間內,傳輸1 bit的數據,數據傳輸的速率就是1 bit/s。如果在1 s內傳送1 000 bit的數據,數據傳輸的速率就是1 000 bit/s,或者寫作“1 kbit/s”。在這樣的語境下,如果5G網絡1 s可以傳輸10×109 bit的數據,那么數據傳輸的速率就是10 Gbit/s。在這里,我們應用了采用十進制倍數詞頭的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,計算機信息技術采用的是二進制數字系統,因此,在計算機信息技術中所說的“1 kbit”,實際上是210 bit(也即1 024 bit),如果依然使用十進制的倍數詞頭來作為二進制數字系統中數字的詞頭,必然會產生概念上的混淆,更會隨著數據位數的增大,產生越來越大的數據誤差。為此,國際標準化組織對并未列出二進制倍數詞頭的ISO 31-0:1992《量和單位 第零部分:一般原則》進行了修訂,并更名為ISO 80000-1:2009《量和單位 總則》,在其中給出了二進制倍數詞頭表,如表2所示。
目前,我們所采用的國家標準GB 3101—1993《有關量、單位和符號的一般原則》,是等效采用ISO 31-0:1992的,因此,也未列出二進制詞頭。因而,目前我國目前在計算機技術中仍然借用了SI的十進制詞頭來表示數值很大的二進制數字。然而,由于科技的高速發展,我們需要表達帶詞頭的二進制數字的場合會越來越多,例如:民用光纖的通信速率可達1 000 Mibit/s。如果我們還在借用十進制詞頭來表達二進制的數,不僅會造成概念混淆,也會容易因為數據的誤差而在消費者與生產者之間產生不必要的維權案件。因此,即使在等效采用ISO 80000-1:2009的國家標準出臺之前,筆者建議,我們也已經有必要先行使用二進制詞頭來表達二進制的數值,以此將這些數值與十進制的數值進行區別。
現在,回答本文題目所提出的問題,便很容易了:5G手機數據傳輸速率單位符號是“Gibit/s”。
最后,說點題外話。
在本文寫作過程中,筆者查閱了一些公開資料,但發現很多資料還是沒有把“bit”與“B”(byte)區分開。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:凡是與數據傳輸相關的數值,單位都是“bit”;凡是與數據處理與存儲相關的數值,單位都是“B”(byte)。需要特別指出的是,用戶在操作系統中所看到硬盤空間的大小,通常是以(210)n B來計算的,但硬盤生產商在硬盤標簽上所標注的硬盤容量,卻是以10n B來計算的,因此,一些不太熟悉了解生產商的標注方式的買家,往往在將硬盤連接到電腦后,會發現無論是電腦自檢頁面、分區軟件頁面,還是“計算機/我的電腦”中所看到的硬盤的容量,都小于硬盤的標稱容量。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:“生產商永遠會克扣我的U盤容量”。
另外,“bit”在很多文獻中都會采用簡寫形式,寫為“b”,且很多文獻中都明確寫著“bit,簡稱b”。筆者認為,在不產生歧義的情況下,“bit”簡寫為“b”,從而與“byte”簡寫為“B”進行對應,是應當被允許的。
致謝:本文二進制詞頭部分的相關表述以及“表2 二進制詞頭”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!