Baud

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Der Titel dieses Artikels ist mehrdeutig. Weitere Bedeutungen sind unter Baud (Begriffsklärung) aufgeführt.
Physikalische Einheit
Einheitenname Baud
Einheitenzeichen \mathrm{Bd}
Physikalische Größe(n) Symbole pro s
Dimension \mathsf{T^{-1} }
In SI-Einheiten \mathrm{}
Benannt nach Émile Baudot
Abgeleitet von Sekunde

Baud [bɔːd], Bd ist die Einheit für die Symbolrate (Schrittgeschwindigkeit) in der Nachrichtentechnik und Fernmeldetechnik.[1] 1 Baud ist die Geschwindigkeit, wenn 1 Symbol pro Sekunde übertragen wird. Jedes Symbol entspricht einer definierten, messbaren Signaländerung im physischen Übertragungsmedium. Die Baudrate einer Datenübertragung muss auf Sende- und Empfangsseite gleich sein.

Der Name kommt von Jean-Maurice-Émile Baudot, der 1874 den Baudot-Code erfand.

Symbol[Bearbeiten]

Ein Symbol repräsentiert je nach Codierung unterschiedlich viele Bits eines Datenstromes.

Beispiel: Gigabit Ethernet 1000BASE-T hat eine Symbolrate von 125 MBaud. Mit der mehrstufigen Pulsamplitudenmodulation (PAM) in Form der 5-PAM werden 2 Nutzdatenbits pro Symbol übertragen, der Informationsgehalt beträgt ld(5) ~ 2,32 Bits pro Symbol. Außerdem werden gleichzeitig vier Leitungspaare verwendet. Damit wird eine Datenübertragungsrate von \rm 125 \;MBd \cdot 2 \;\tfrac{bit}{Symbol} \cdot 4 = 1000 \;\tfrac{Mbit}{s} erreicht.

Für n (zusammengefasste) Bits wird ein Satz von 2n unterschiedlichen Symbolen benötigt – d. h. pro Bit-Kombination gibt es ein korrespondierendes Symbol. Durch den exponentiell ansteigenden Symbolbedarf ist die Anzahl der zu übertragenden Bits pro Symbol meist auf ca. 10 Bit/Symbol als obere Grenze beschränkt. Die Limitierung ergibt sich empfangsseitig durch die Schwierigkeit, die einzelnen Symbole sicher unterscheiden zu können. Vor allem Rauschen als Störeinfluss spielt hier eine wesentliche Rolle.

Verwechslung mit der Bitrate[Bearbeiten]

Die Baudrate wird oft mit der Datenübertragungsrate verwechselt, die die Menge an übertragenen Daten je Zeiteinheit in Bit je Sekunde als Bitrate angibt. Die Baudrate gibt jedoch die Anzahl der Symbole pro Zeiteinheit an. Bei einer Übertragungsdauer eines Symbols von z. B. 200 Millisekunden beträgt die Baudrate 5 Baud.

Binäre Modulationsverfahren kennen nur zwei Zustände des Trägers, was der Übertragung genau eines Bits je Zustandsänderung bzw. Symbols entspricht, womit Bit- und Baudrate bei binären Übertragungen als Spezialfall gleich sind. Modulationsverfahren mit mehr als zwei Symbolen haben eine höhere Bit- als Baudrate. Das ist gleichbedeutend mit einer höheren spektralen Effizienz. Zum Beispiel überträgt der 4B3T-Code vier Bit pro drei Symbolen und der 2B1Q-Code zwei Bit pro Symbol. Je mehr Bit mit einem Symbol übertragen werden (bei gleicher Baudrate, über den gleichen physikalischen Kanal), desto störanfälliger ist die Übertragung.

Quellenangaben und Literatur[Bearbeiten]

  1. Fritz Tröster: Steuerungs- und Regelungstechnik für Ingenieure. Oldenbourg-Verlag, München 2011, ISBN 978-3-486-58984-9, S. 485. (Definition: Schrittgeschwindigkeit in der Google-Buchsuche Ausgabe von 2005)