Mit Datenübertragungsrate (auch Datenrate oder Übertragungsgeschwindigkeit) bezeichnet man die Menge der Daten, die innerhalb einer Zeiteinheit übertragen werden. Sie ist, neben der Latenzzeit (Antwortverzögerung), ein Maß für die Leistungsfähigkeit von Speichermedien und Computernetzwerken.
Die Datenrate wird gemessen durch das Zählen von Dateneinheiten pro Zeiteinheit. Die kleinste Dateneinheit ist das Bit, weshalb sie meist als Bitrate angegeben wird und als Einheit bit/s (oder englisch bps) mit den üblichen Vorsilben für Maßeinheiten wie Kilo- und Mega- verwendet wird. In der abgekürzten Form wird oftmals zwischen dem kleinen "k" für den Faktor 1000 und dem großen "K" (oder auch "Ki" für binäres Kilo) für den Faktor 1024 (210) unterschieden.
In Bereichen, in denen eine Parallele Datenübertragung eingesetzt wird (vor allem beim Zugriff auf Speichermedien über einen Datenbus), wird die Übertragungsrate auch häufig in Byte pro Sekunde angegeben, also in 8 Bits pro Sekunde; man muss also darauf achten, ob eine Übertragungsrate z.B. mit 1 MB/s oder mit 1 Mbit/s angegeben wird (letztere Angabe entspricht nur etwa einem Achtel der Geschwindigkeit der ersten).
Übersicht der Übertragungsraten
Funk
- GSM-Handy: 9,6 kbit/s
- IrDA 1.0 (=Infrarotschnittstelle): 9.6 kbit/s bis 115 kbit/s
- GPRS: 115 kbit/s
- Mikro- und Makrozelle, 144 kbit/s in der Globalzelle
- Schnurloses Telefon: ca. 800 kbit/s
- UMTS-Handy: 2 Mbit/s in der Picozelle, 384 kbit/s
- Bluetooth 2.0+EDR: 3 Mbit/s
- IrDA 2.0: 4 Mbit/s
- WLAN: 10 bis 108 Mbit/s
Computernetzwerk
- USB: 12 Mbit/s, USB 2.0: 480 Mbit/s
- FireWire: 400 Mbit/s, Firewire800: 800 Mbit/s
- ATA (z.B. Ausleserate einer modernen Festplatte): 160 bis 800 Mbit/s
- Ethernet: 10 Mbit/s
- Fast Ethernet: 100 Mbit/s,
- Gigabit Ethernet: 1 Gbit/s
- 10 Gigabit Ethernet: 10 Gbit/s
Internet
- Analogmodem: 56 kbit/s
- ISDN: 64 kbit/s
- ADSL: 384 kbit/s Down- und 64 kbit/s Upstream (DSL "light") bis 16 Mbit/s und 1Mbit/s Upstream (ADSL 2+)
Video- und Audiosignale
- Gespräch in Telefonqualität (8 kHz Bandbreite): ca. 60 kbit/s
- komprimierte Musikdatei (mp3, ogg, wma, etc): Zwischen 64 und 320 kbit/s, üblicherweise zwischen 128 und 256 kbit/s
- Audio-CD: ca. 1411 kbit/s (176,4 kB/s), Abtastrate 44,1 kHz, 16-Bit und 2 Kanäle
- Fernseh-Bild: ca. 3 Mbit/s
- Video-DVD: 6 Mbit/s
- Video-HD-DVD: 8 Mbit/s
Höhere Datenraten sind erstrebenswert und werden zunehmend durch neue Technologien ermöglicht.
Unterschied Datenrate - Bandbreite
Die Datenrate gibt an, wieviele Informationseinheiten (z.B. Bits) pro Sekunde übertragen werden können.
Die Bandbreite gibt an, innerhalb welcher Frequenzspanne die Bits parallel übertragen werden können.
Gemäß dem Shannon-Hartley-Gesetz ist die Datenrate nicht gleich der Bandbreite. Dennoch wird häufig "Bandbreite" als Synonym für "Bitrate" benutzt. Üblicherweise nimmt ein digitales Signal zwei Zustände ein, die man mit "0" und "1" bezeichnen kann. Dies nennt man dann binär. Bei der Übertragungstechnik werden aber auch Codierungen verwendet mit mehr als zwei Zuständen. Drei Zustände bezeichnet man mit ternär. Eine Schreibweise der Zustände ist "-1", "0" und "1". Hierbei beträgt die Bandbreite bei gleicher Bitrate idealerweise etwa 63% der Bandbreite (Shannon-Hartley-Gesetz: ), die für binäre Übertragung benötigt wird.
Beispiel: Das ISDN-Primärmultiplex-Format "S2M" überträgt Daten bei 2 Mbit/s. Da die Leitungscodierung ternär ist, wird dafür nur etwa 1 MHz Bandbreite benötigt.
Die Übertragungsgeschwindigkeit ist abhängig von der Schrittgeschwindigkeit und der Anzahl der Wertebereiche der Signalparameter. Sie ist das Produkt aus Schrittgeschwindigkeit und Anzahl der Binärzeichen pro Schritt.
Die Datenrate bei der Audio- und Videokompression kann entweder konstant sein (CBR) oder variabel (VBR). Bei VBR wird die Datenrate dynamisch an die zu kodierenden Daten angepasst, so wird zum Beispiel bei der MPEG-Videokompression bei ruhigen Szenen die Videobitrate reduziert, während sie bei aktionreichen Szenen angehoben wird. Dies erlaubt eine optimale Nutzung des Speicherplatzes und eine höhere Bildqualität als sie mit CBR erreichbar wäre.
mk is dumm