Bandbreiteneffizienz

Die Brandbreiteneffizienz, auch als spektrale Effizienz, Spectral Efficiency, bezeichnet, ist eine wichtige nachrichtentechnische Größe, die angibt, wie viele Informationseinheiten pro Hertz in der verfügbaren Bandbreite übertragen werden. Es ist somit das Verhältnis von der Datenübertragungsrate zur belegten Bandbreite, das in bit/s/Hz angegeben wird.


Die Spektraleffizienz ist abhängig von dem verwendeten Modulationsverfahren und der Codierung. Da die zur Verfügung stehenden Bandbreiten nicht beliebig erhöht werden können, sind für die Spektraleffizienz die Frequenzökonomie und das verwendete Modulationsverfahren entscheidend. Man denke nur an Einseitenbandmodulation mit der die Frequenzökonomie verbessert wird und an Codierverfahren bei denen die Code-Elemente durch mehrere Pegel oder durch erweiterte Bitkombinationen dargestellt werden.

Die Spektraleffizienz wird durch das Signal-Rausch-Verhältnis (SNR) begrenzt. Der Zusammenhang zwischen der Bandbreite und dem Signal-Rausch-Verhältnis ist im Shannon-Hartley-Gesetz festgelegt. Danach erhöht sich die Kanalkapazität linear mit der Bandbreite und wird im logarithmischen Maß vom Signal-Rausch-Verhältnis beeinträchtigt. Mit modernen Modulationstechniken, wie Orthogonal Frequency Division Multiplex (OFDM) und aufwendigen Antennenkonstellationen, wie Multiple Input Multiple Output (MIMO), kann das S/N-Verhältnis und damit die Banbreiteneffizienz verbessert werden.

Für die Netzbetreiber ist die Spektraleffizienz ein wichtiger Kennwert, da sie dadurch mehr Daten über den gleichen Frequenzbereich übertragen können. Die spektrale Effizienz spielt bei allen nachrichten- und funktechnischen Übertragungen eine wichtige Rolle, die es zu verbessern gilt. In Mobilfunksystemen liegen die Werte für die Bandbreiteneffizienz zwischen 1 bit/s/Hz und 15 bit/s/Hz. Häufig beziehen sich die Angaben in Mobilfunknetzen auf einen Funkbereich oder eine Funkzelle.

Informationen zum Artikel
Deutsch: Bandbreiteneffizienz
Englisch: bandwidth efficiency
Veröffentlicht: 05.12.2016
Wörter: 262
Tags: #Frequenzen
Links: Bandbreite, bit/s (Bit pro Sekunde), Code-Element, Codierung, Daten