보 (통신 단위)

전기통신 및 전자공학에서 보(baud, 단위 기호 "Bd")는 심볼레이트의 일반적인 측정 단위이며, 이는 데이터 채널을 통한 통신 속도를 결정하는 요소 중 하나이다.

이는 초당 심볼 수 또는 초당 펄스 수로 나타내는 심볼레이트 또는 변조 속도의 단위이다. 이는 디지털 변조 신호나 bd 속도 전송로 부호에서 초당 매질로 전달되는 서로 다른 심볼 변화(신호 사건)의 횟수이다.

보는 초당 비트 수(bit/s)로 표현될 수 있는 총 비트레이트와 관련이 있다. 시스템에 정확히 두 개의 심볼(일반적으로 0과 1)이 있는 경우, 보와 초당 비트 수는 동일하다.

명칭

보 단위는 전보를 위한 보도 코드의 발명가인 에밀 보도(Émile Baudot)의 이름을 땄으며, SI 단위 규칙에 따라 표기된다. 즉, 단위 기호의 첫 글자는 대문자(Bd)로 쓰지만, 단위를 길게 풀어서 쓸 때는 문장의 시작이거나 제목 케이스와 같이 대문자로 표기해야 할 특별한 이유가 없는 한 소문자(baud)로 쓴다. 이 단위는 1926년 11월 CCITT(현재의 ITU-T)에 의해 정의되었다. 이전의 표준은 분당 단어 수였으나, 단어 길이에 따라 달라질 수 있어 덜 견고한 척도였다.

정의

단위 간격이라고도 알려진 심볼 지속 시간은 오실로스코프를 통해 신호의 아이 다이어그램을 관찰함으로써 전이 사이의 시간으로 직접 측정할 수 있다. 심볼 지속 시간 T_s는 다음과 같이 계산할 수 있다.

${\displaystyle T_{\text{s}}={1 \over f_{\text{s}}},}$

여기서 f_s는 심볼레이트이다. 의사소통의 오류 가능성도 존재하며, 이는 모호함을 유발한다.

예시: 1000 Bd의 보 레이트에서의 통신은 초당 1000개의 심볼을 전송하는 것을 의미한다. 모뎀의 경우, 이는 초당 1000개의 톤에 해당하며, 전송로 부호의 경우 초당 1000개의 펄스에 해당한다. 심볼 지속 시간은 ⁠1/1000⁠초(즉, 1밀리초)이다.

보는 표준 SI 접두어를 사용하여 다음과 같이 조정된다.

• 1 kBd (킬로보) = 1000 Bd
• 1 MBd (메가보) = 1000 kBd
• 1 GBd (기가보) = 1000 MBd

총 비트레이트와의 관계

심볼레이트는 bit/s로 표현되는 총 비트레이트와 관련이 있다. '보'라는 용어는 때때로 비트레이트를 의미하는 것으로 잘못 사용되기도 하는데, 이는 구형 모뎀이나 0과 1을 각각 하나의 심볼로 나타내는 가장 단순한 디지털 통신 링크에서는 두 속도가 동일하기 때문이다. 더 발전된 모뎀 및 데이터 전송 기술에서는 하나의 심볼이 두 개 이상의 상태를 가질 수 있으므로, 하나의 심볼이 1비트보다 많은 정보를 나타낼 수 있다. 비트(이진 숫자)는 항상 두 가지 상태 중 하나를 나타낸다.

심볼당 N비트가 전달되고 채널 코딩 오버헤드를 포함한 총 비트레이트가 R일 때, 심볼레이트 f_s는 다음과 같이 계산할 수 있다.

${\displaystyle f_{\text{s}}={R \over N}.}$

펄스당 정보량 N(bit/pulse)을 보낼 수 있는 서로 다른 메시지 수 M의 밑이 2인 로그로 취하면, 하틀리(Hartley)는 총 비트레이트 R을 다음과 같이 구성하였다.

${\displaystyle R=f_{\text{s}}N\quad }$ 여기서 ${\displaystyle \quad N=\left\lceil \log _{2}(M)\right\rceil .}$

여기서 ${\displaystyle \left\lceil x\right\rceil }$는 ${\displaystyle x}$의 올림 함수를 나타내며, ${\displaystyle x}$는 0보다 큰 실수이다. 올림 함수는 가장 가까운 자연수로 올림한다(예: ${\displaystyle \left\lceil 2.11\right\rceil =3}$).

이 경우 M = 2^N개의 서로 다른 심볼이 사용된다. 모뎀에서 이는 진폭, 위상 또는 주파수의 고유한 조합을 가진 시간 제한 사인파 톤일 수 있다. 예를 들어, 64QAM 모뎀의 경우 M = 64이므로 비트레이트는 보 레이트의 N = log₂(64) = 6배가 된다. 전송로 부호에서 이는 M개의 서로 다른 전압 레벨일 수 있다.

이 비율이 반드시 정수인 것은 아니다. 4B3T 코딩에서 비트레이트는 보 레이트의 ⁠4/3⁠이다. (Raw 데이터 속도가 160 kbit/s인 일반적인 기본 속도 인터페이스는 120 kBd로 작동한다.)

많은 심볼을 사용하는 코드는 비트레이트가 심볼레이트보다 높으며, 대역폭이 제한적이지만 해당 대역폭 내에서 신호 대 잡음비가 높은 전화선과 같은 채널에서 가장 유용하다. 다른 응용 분야에서는 비트레이트가 심볼레이트보다 낮기도 하다. 오디오 CD에 사용되는 8-14 변조는 비트레이트가 보 레이트의 ⁠8/17⁠이다.

같이 보기

• 대역폭
• 비트레이트
• 성상도: 그래프 또는 2D 오실로스코프 이미지)에서 주어진 신호상태(기호)가 한번에 세개 이상의 비트를 표시할 수 있는 방법을 보여준다.
• 모뎀
• 변조
• 나이퀴스트율

각주

내용주

외부 링크

• “On the origins of serial communications and data encoding”. 2012년 12월 5일에 원본 문서에서 보존된 문서. 2007년 1월 4일에 확인함. 
• What’s The Difference Between Bit Rate And baud?, Electronic Design Magazine