Übertragungsgeschwindigkeit und Datenrate

Die Übertragungsgeschwindigkeit und die Datenrate meinen ein und das selbe. Im Zusammenhang mit digitalen Signalen spricht man auch von Bandbreite, also die zur Verfügung stehende Kapazität pro Übertragungsschritt. In der Regel in Bit/s, kBit/s, MBit/s oder GBit/s angegeben. Angaben in Byte/s, kByte/s, MByte/s oder GByte/s sind dagegen eher unüblich. Eine Angabe in Baud ist dagegen falsch. Das ist die Einheit für die Schrittgeschwindigkeit (Baudrate).

• Schrittdauer
• Schrittgeschwindigkeit / Baudrate
• Übertragungsgeschwindigkeit

 

Schrittdauer T_S

Die Schrittdauer T_S ist der kleinstmöglichste zeitliche Abstand zweier Zustandsänderungen eines digitalen Signals. Binäre Datensignale können nur 2 Kennzustände annehmen. Die Dauer des Kennzustandes wird als Schrittdauer T_S bezeichnet. Da sich die Periodendauer (T₁ und T₂) im Datenstrom dauernd ändert, ist die Angabe einer Frequenz nicht möglich. Die Schrittdauer T_S ist eine konstante Größe, die vor Beginn der Datenübertragung festgelegt werden muss.

Schrittgeschwindigkeit v_S / Baudrate

Die Schrittgeschwindigkeit ist eher unter dem Begriff Baudrate bekannt. Die Schrittgeschwindigkeit darf nicht mit der Übertragungsrate verwechselt werden. Die Schrittgeschwindigkeit ist der Kehrwert der Schrittdauer T_S.
Bei Endgeräten, die nur mit 2 Kennzuständen (0 und 1) arbeiten, wie z. B. Schnittstellenbausteine, ist diese Angabe üblich. Die Schrittgeschwindigkeit gibt die Zahl der gesendeten Zeichen bzw. Kennzustände pro Sekunde an.

Übertragungsgeschwindigkeit v_D

Die Übertragungsgeschwindigkeit v_D gibt die Anzahl der Kennzustände an, die iin einer Zeiteinheit (Schrittdauer T_S) übertragen werden.

v_S = Schrittgeschwindigkeit
m = Anzahl der Übertragungskanäle
n = Anzahl der Kennzustände

Die heutigen üblichen Datenübertragungsgeschwindigkeiten erreicht man durch die Vergrößerung der möglichen Kennzustände während der Schrittdauer T_S. Bei jeder Verdopplung der Übertragungsgeschwindigkeit kann die Anzahl der zu übertragenen Bits um 1 erhöht werden.

Kennzustände	Bit
2	1
4	2
8	3
16	4

	Binäre Übertragung
	Quaternäre Übertragung

Die technische Realisierung mehrerer Kennzustände ist abhängig vom jeweiligen Datenübertragungsverfahren.
Beispielsweise wird beim analogen Modem die Phasendifferenzmodulation verwendet. Beim Basisbandverfahren werden Signale mit positiver und negativer Amplitude verwendet. In diesem Zusammenhang wird auch Gebrauch von Leitungscodes gemacht.

Übertragungsgeschwindigkeiten im Vergleich

Bezeichnung	theoretisches Maximum	praktisches Maximum
SATA II	3 GBit/s	280 MByte/s
SATA 6G	6 GBit/s	350 MByte/s
USB 3.0	5 GBit/s	200 MByte/s
USB 2.0	480 MBit/s	36 MByte/s
USB 1.1	12 MBit/s	1,2 MByte/s
Gigabit Ethernet	1 GBit/s	117 MByte/s
Fast Ethernet	100 MBit/s	11,8 MByte/s
DSL mit 16 MBit/s (Downstream)	16 MBit/s	1,9 MByte/s
DSL mit 6 MBit/s (Downstream)	6 MBit/s	0,7 MByte/s
UMTS/HSDPA mit 7,2 MBit/s	7,2 MBit/s	0,8 MByte/s
UMTS/HSDPA mit 3,2 MBit/s	3,2 MBit/s	0,4 MByte/s