Baud

Abkürzung: Bd

Baud bezeichnet die Anzahl der Signalzustände, die pro Sekunde über eine Leitung übertragen werden. Die Einheit ist nach ean-Maurice-Émile Baudot benannt, der ein frühes Telegrafenverfahren entwickelte.

Baud misst, wie oft sich das Signal ändert. Bit pro Sekunde misst, wie viel Information dabei übertragen wird. Beide sind nur im einfachsten Fall identisch.

Der Unterschied

Trägt ein Signalzustand genau ein Bit — etwa bei zwei unterscheidbaren Pegeln —, entspricht die Symbolrate der Datenrate. 9600 Baud sind dann 9600 Bit pro Sekunde.

Sobald ein Symbol mehr als zwei Zustände annehmen kann, ändert sich das:

Datenrate = Symbolrate × Bit je Symbol

Bei vier unterscheidbaren Zuständen trägt jedes Symbol zwei Bit, bei acht Zuständen drei, bei sechzehn vier. Die Datenrate steigt, ohne dass das Signal häufiger wechselt.

Genau darin liegt der Sinn: Die benötigte Bandbreite einer Leitung hängt von der Symbolrate ab, nicht von der Datenrate. Wer mehr Bit in jedes Symbol packt, überträgt mehr Daten über dieselbe Leitung.

Beispiele aus der Praxis

Bei Gigabit-Ethernet über Twisted Pair beträgt die Symbolrate 125 MBaud je Adernpaar — dieselbe wie bei Fast Ethernet. Die zehnfache Datenrate entsteht durch fünf statt zwei Signalstufen und durch die Nutzung aller vier Paare statt zweier.

Bei Analogmodems war der Zusammenhang besonders sichtbar. Die Telefonleitung erlaubte nur wenige tausend Symbolwechsel pro Sekunde. Die Steigerung von wenigen hundert auf mehrere zehntausend Bit pro Sekunde beruhte deshalb fast vollständig darauf, immer mehr Bit in jedes Symbol zu packen — durch Kombination von Amplituden- und Phasenzuständen.

Ein Modem mit 2400 Bit pro Sekunde arbeitete beispielsweise mit 600 Baud und vier Bit je Symbol.

Die verbreitete Verwechslung

Der Ausdruck Baudrate wird häufig verwendet, wenn die Datenrate gemeint ist. Das ist in einem Fall unschädlich: bei einfachen seriellen Schnittstellen, die ein Bit je Signalzustand übertragen. Dort sind 115200 Baud tatsächlich 115200 Bit pro Sekunde.

In allen anderen Fällen führt die Gleichsetzung in die Irre. Wer die Übertragungsleistung eines Verfahrens beschreiben will, gibt Bit pro Sekunde an; wer die Anforderungen an die Leitung beschreiben will, gibt Baud an.

Hinzu kommt: Baud ist bereits eine Rate. Die Formulierung Baudrate ist doppelt gemoppelt — vergleichbar mit Hertzfrequenz.

Bezug zur Bandbreite

Die theoretische Obergrenze der Symbolrate hängt von der Bandbreite des Übertragungskanals ab. Sie lässt sich nicht beliebig steigern, ohne dass sich benachbarte Symbole überlagern.

Die Zahl der Stufen je Symbol lässt sich dagegen erhöhen — allerdings ebenfalls nicht unbegrenzt. Je enger die Stufen beieinanderliegen, desto empfindlicher wird die Übertragung gegenüber Störungen. Wo diese Grenze liegt, beschreibt der Zusammenhang zwischen Bandbreite, Störabstand und maximal übertragbarer Datenrate.

Jede Steigerung der Datenrate bewegt sich damit zwischen zwei Grenzen: der Bandbreite der Leitung und dem verfügbaren Störabstand.