Bandbreite

Bandbreite ist ein Begriff aus der Signal- und Kommunikationstechnik. Im engeren Sinn bezeichnet sie die Breite des Frequenzspektrums eines Signals oder Kanals, gemessen als Differenz zwischen oberen und unteren Grenzfrequenzen in Hertz. In der Datenübertragung wird Bandbreite oft auch als die maximale Datenrate eines Kanals verstanden, die bei gegebenem Stör- oder Rauschverhältnis erreicht werden kann. Dabei wird zwischen der spektralen Bandbreite (in Hz) und der Nutzdatenrate (in Bit pro Sekunde) unterschieden.

Messung und Einheiten: Die Bandbreite wird in Hertz, Kilohertz, Megahertz oder Gigahertz angegeben. Die Übertragungsrate wird in Bit pro Sekunde (bps) gemessen und oft in Kilobits, Megabits oder Gigabits pro Sekunde ausgedrückt (kbps, Mbps, Gbps). Hier gilt: kleines b steht für Bits, großes B für Bytes. Theoretisch lässt sich die maximale Nutzdatenrate eines Kanals nach der Shannon-Hartley-Gleichung C = B log2(1+S/N) abschätzen, wobei B die Bandbreite und S/N das Signal-Rausch-Verhältnis ist.

Anwendungs- und Praxisbeispiele: In Glasfaser- oder Kupferleitungen bestimmt die verfügbare Bandbreite die erreichbare Geschwindigkeit. Funknetze wie WLAN, 4G und 5G nutzen modulierte Signale und Techniken wie MIMO, um mehr Bandbreite effizient zu nutzen; die tatsächliche Geschwindigkeit hängt zusätzlich von Latenz, Rauschen, Protokollen und Netzwerkauslastung ab.

Bandbreite vs Durchsatz: Im Alltag wird Bandbreite oft mit Internetgeschwindigkeit gleichgesetzt, doch streng genommen bezieht sie sich auf das Frequenzspektrum. Der echte Durchsatz ist die tatsächlich übertragenen Nutzdatenrate pro Sekunde.