In der Welt der Datenkommunikation sind die Begriffe Bitrate und Baudrate von zentraler Bedeutung, aber sie werden oft missverstanden oder fälschlicherweise als austauschbar angesehen. Für Ingenieure und Techniker, die in diesem Bereich arbeiten, ist es jedoch wichtig, die Unterschiede zwischen diesen beiden Metriken zu verstehen, um die Begrifflichkeiten richtig einsetzen zu können.
Was genau bedeuten Bitrate und Baudrate?
- Bitrate: Die Bitrate ist ein Maß für die Datenübertragungsgeschwindigkeit und wird in Bits pro Sekunde (bps) ausgedrückt. Sie gibt an, wie viele Bits an Daten in einer Sekunde über ein Medium übertragen werden. Die Bitrate ist direkt proportional zur Menge der übertragenen Informationen.
- Baudrate: Die Baudrate hingegen bezieht sich auf die Anzahl der Signalereignisse oder Symbolwechsel pro Sekunde. Ein Symbol kann mehr als ein Bit an Information tragen. Die Baudrate wird in Baud (Bd) gemessen.
Der Hauptunterschied zwischen Bitrate und Baudrate liegt in der Art und Weise, wie Informationen übertragen werden. Während die Bitrate die Menge der übertragenen Daten quantifiziert, bezieht sich die Baudrate auf die Anzahl der Zustandsänderungen des Übertragungsmediums.
Bei der seriellen, digitalen Datenübertragung, z. B. bei CAN (Controller Area Network) und anderen Feldbussystemen, wird pro Symbolwechsel nur ein Bit übertragen (1/0), die Bitrate entspricht bei diesen Systemen somit der Baudrate.
Unterschiede zwischen Bitrate und Baudrate durch den Einsatz von Datenmodulationsverfahren
Modulationsverfahren sind zentrale Techniken in der Datenkommunikation und Telekommunikation, um Informationen über Übertragungsmedien wie Kabel, Luft oder Lichtwellenleiter zu senden. Sie ermöglichen es, ein Basissignal (Trägersignal) so zu verändern, dass es Daten übertragen kann. Es gibt verschiedene Arten der Modulation, jede mit ihren eigenen Merkmalen und Anwendungsbereichen.
Die Beziehung zwischen Bitrate und Baudrate wird durch das verwendete Modulationsverfahren beeinflusst. Bei einer einfachen Modulation, wie der binären Phasenverschiebung (BPSK), entspricht ein Baud einem Bit. Hier sind Bitrate und Baudrate gleich. Aber bei komplexeren Modulationsverfahren, wie Quadraturamplitudenmodulation (QAM), können mehrere Bits in einem Symbol kodiert werden. Beispielsweise überträgt 16-QAM vier Bits pro Symbol, sodass die Bitrate das Vierfache der Baudrate beträgt.
Bild: Bei 8 QUAM können z. B. durch Einsatz zweier Amplituden und vier Phasenverschiebungen pro Schritt acht unterschiedliche Werte, also drei Bit, übertragen werden. Die Baudrate beträgt in diesem Beispiel somit acht, bei einer Bitrate von 24.
Beispiele aus der Praxis
- Traditionelle Modems: Ein 56K-Modem, das in älteren Telefonnetzwerken eingesetzt wurde, nutzte komplexe Modulationstechniken, um eine höhere Bitrate über eine begrenzte Baudrate zu erreichen.
- Moderne drahtlose Kommunikation: 4G-LTE-Systeme nutzen höhere Ordnungen der QAM, um mehr Daten über das gleiche Spektrum zu übertragen, wobei die Bitrate deutlich über der Baudrate liegt.
Als Fazit lässt sich sagen, dass Bitrate und Baudrate zwei wichtige Größen in der Welt der Datenkommunikation sind. Sie mögen kompliziert klingen, aber im Kern helfen sie uns zu verstehen, wie schnell Daten übertragen werden und wie effizient unsere Systeme arbeiten. Für alle, die in der Datenkommunikation tätig sind, ist es unerlässlich, diese Konzepte zu verstehen, um Netzwerke zu optimieren und die Datenübertragung zu verbessern.