正味ビット速度

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正味ビット速度

出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2022/02/09 06:27 UTC 版)

「ビットレート」の記事における「正味ビット速度」の解説

物理層の正味ビット速度（英: net bitrate）とは、物理層プロトコルのオーバーヘッド（時分割多重(TDM)、輪郭同期ビット（英語版）、冗長前方誤り訂正(FEC)コード、イコライザートレーニングシンボルやその他の通信路符号）を除いた正味の伝送容量である。情報速度（英: information rate）、有用ビット速度（英: useful bit rate）、転送速度（英: payload rate）、正味データ転送速度（英: net data transfer rate）、符号化伝送速度（英: coded transmission rate）、実効データ速度（英: effective data rate）、デジタル通信通信路の導線の速度（非公式な用語）とも言う。誤り訂正符号は、特に、無線通信システム、広帯域モデム規格、および現代の銅線ベースの高速LANにおいて共通している。物理層正味ビット速度は、データリンク層と物理層との間のインターフェース内の基準点で測定されたデータ速度であり、結果的にデータリンク層以上の層のオーバーヘッドを含む。 モデムや無線システムでは、適応変調（データ速度、変調、エラーコーディング方式を信号品質に自動的に適合させること）が適用されることが多い。この場合において、山ビット速度・最大ビット速度（英: peak bitrate, maximam bitrate）という用語が、最も速く最も堅牢な伝送モードの正味ビット速度を表すのに用いられ、例えば、送信機と送信機との間の距離が非常に短い場合に使用される。オペレーティングシステムやネットワーク機器によっては、ネットワークアクセス技術や通信デバイスの接続速度（英: connection speed）を表示するものがあり、これは「現在の正味ビット速度」を意味する非公式な用語である。線路（ビット）速度（英: line rate）という用語は、教科書によって総ビット速度として定義されている場合と、正味ビット速度として定義されている場合がある。 総ビット速度と正味ビット速度との間の関係は、以下に従ってFEC符号率の影響を受ける。 正味ビット速度 ≤ 総ビット速度 × 符号率 順方向誤り訂正を含む技術の接続速度は、典型的には、上記の定義に従う物理層正味ビット速度を指す。 例えば、IEEE802.11a無線網の正味ビット速度（すなわち接続速度）は、6〜54 Mbit/sであり、総ビット速度は誤り訂正符号を含んで12〜72 Mbit/sである。 64+64+16 = 144 kbit/sのISDN基本インターフェース（英語版）（B通信路2個 + D通信路1個）の正味ビット速度も、転送データ速度を参照し、D通信路の信号速度は16 kbit/sである。 100Base-TXイーサネットの物理層規格は、4B5B符号化を使用しているため、総ビット速度は125 Mbit/sでだが、正味ビット速度は100 Mbit/sである。この場合、総ビット速度は、NRZI伝送路符号を使用しているため、125メガボーの符号伝送速度（計数率）に等しい。 順方向誤り訂正などの物理層プロトコルのオーバーヘッドのない通信技術では、総ビット速度と正味ビット速度との間に区別はない。 例えば、10Base-Tイーサネットの総ビット速度と正味ビット速度はどちらも10 Mbit/sである。マンチェスター符号を使用しているため、各ビットは2つのパルスによって表され、その結果、20メガボーの計数率が得られる。 V.92音声帯域（英語版）モデムの「接続速度」は、追加の誤り訂正符号がないため、通常、総ビット速度と同じである。下り56,000 bit/s、上りは48000 bit/sである。適応変調のため、接続確立フェーズ中に、より低いビット速度を選択することができる。信号対雑音比が悪い場合、低速だがより堅牢な変調方式が選択される。データ圧縮のため、実際のデータ伝送速度（実効伝送速度）はもっと高いかもしれない。 通信路容量（シャノン容量とも呼ばれる）は、特定の物理アナログノード間通信連結（英語版）にビットエラーがない場合に可能な、前方誤り訂正符号を除いた最大正味ビット速度の理論上の上限である。 正味ビット速度 ≤ 通信路容量 通信路容量はヘルツ単位のアナログ帯域幅に比例する。この比例関係はハートレーの法則と呼ばれている。その結果、正味ビット速度は、ビット毎秒単位のデジタル帯域幅容量と呼ばれることがある。