Bandbreite in der Signaltechnik
Als Bandbreite wird in der Signaltechnik die Differenz zwischen der höchsten und niedrigsten Frequenz bezeichnet, die in einem bestimmten Übertragungskanal möglich ist. Infolge seiner physikalischen Eigenschaften besitzt jeder Übertragungskanal eine untere und eine obere Grenzfrequenz. Je größer die Bandbreite, desto mehr Informationen lassen sich pro Zeiteinheit übertragen. Bei analogen Signalen wird die Bandbreite in Hertz (Hz) bzw. in Kilohertz (KHz) oder Megahertz (MHz) gemessen. So weißt zum Beispiel ein analoges Telefon eine untere Grenzfrequenz von 300 Hz und eine obere Grenzfrequenz von 3400 Hz. Daraus ergibt sich die Bandbreite von 3100 Hz, was für eine Übermittlung von Sprachdaten völlig ausreicht.
Zusammenhang zwischen Übertragungsrate und Bandbreite
Der Begriff Bandbreite wird, wenn auch nicht ganz korrekt, bei der Übertragung digitaler Signale verwendet, obwohl damit meistens die Datenrate oder Übertragungsrate gemeint ist. Die Datenübertragungsrate wird errechnet durch die Anzahl an Dateneinheiten pro Zeiteinheit. Die kleinste Übertragungsrate ist das Bit, deshalb wird die Datenübertragungsrate häufig auch als Bitrate (Einheit Bit Pro Sekunde - Bit/s) bezeichnet. Die Datenübertragungsrate, die maximal fehlerfrei über einen Kanal übertragen werden kann, wird Kanalkapazität genannt. Bei der Übertragung digitaler Daten hängt die Übertragungsgeschwindigkeit von der Bandbreite und der gewählten Codierung ab. Wird als Code pro Hertz ein Bit gewählt, entspricht die Übertragungsrate gemessen in Bits pro Sekunde (bit/s) dem Wert des Breitbands. Bei 200 MHz entspricht das 200 Mbit/s. Codiert man zwei Bits pro Hertz erhält man eine Bandbreite von 400 Mbit/s.
Wie viel Bandbreite ist erforderlich?
Da in einem Netzwerk der Datenverkehr beim Senden und Empfangen in unterschiedliche Richtungen verläuft, wird in diesen Fällen eine Bandbreite für das Empfangen (Download) und für das Senden (Upload) angegeben. In den meisten Fällen ist die Bandbreite für den Downstream größer als für den Upstream. ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line) wird ein asymmetrisches Trägerverfahren genannt, auf die paketorientierte Protokolle aufgesetzt werden. Die Nachfrage nach einer hohen Bandbreite führt auch heute noch zu immer neuen Übertragungstechniken. Im Verlauf der letzten Jahre ist die Übertragungsgeschwindigkeit einer Breitbandverbindung immer weiter gestiegen. Bei ADSL2 sind 16 MBit/s, bei VDSL2 sogar bis zu 100 MBit/s möglich. ADSL und die Weiterentwicklung VDSL über die Telefonleitung sind heute technisch fast ausgereizt. Aus diesem Grund gehört den Glasfaserleitungen die Zukunft.
Empfohlene Bandbreite für einige Internetdienste:
- Chatten < 1kBit/s
- Telefon (analog) 16 bis 80 kBit/s
- Radio, MP3 32 bis 320 kBit/s
- Surfen, E-Mail 1 bis 6 MBit/s
- TV (analog) 3 bis 3 Mbit/s
- DVD Video bis 10 MBit/s
- HD Video (ein Kanal) 6 bis 8 MBit/s
- HD-TV (2 Kanäle) bis 20 MBit/s