Die Bitfehlerrate (englisch Bit Error Rate, kurz BER) gibt an, wie groß der Anteil fehlerhaft übertragener Bits an der Gesamtzahl übertragener Bits ist. Sie ist das wichtigste Qualitätsmaß digitaler Übertragungssysteme — von der Ethernet-Verkabelung über WLAN und Mobilfunk bis zur Speicherung auf Datenträgern.
Definition und Berechnung
BER = (Anzahl fehlerhafter Bits) / (Gesamtzahl übertragener Bits)Die BER ist ein dimensionsloser Wert zwischen 0 und 1, meist als Zehnerpotenz geschrieben. Werte unter 10⁻⁶ sind typisch für gute Funkverbindungen; Ethernet-Kupferstrecken verlangen weniger als 10⁻¹⁰, Glasfaser-Strecken erreichen 10⁻¹² und besser.
Einflussfaktoren
- Signal-Rausch-Verhältnis: Ein höheres SNR senkt die BER exponentiell — der wichtigste Zusammenhang der Übertragungstechnik.
- Modulationsverfahren: Höherstufige Verfahren wie 64-QAM oder 256-QAM übertragen mehr Bit pro Symbol, benötigen dafür aber mehr Signal-Rausch-Abstand; robuste Verfahren wie BPSK haben bei gleichem SNR eine niedrigere BER.
- Störungen: Impulsstörungen, Rauschen, Reflexionen und Interferenzen erhöhen die Fehlerquote — ebenso eine zu starke Leitungsdämpfung, die das Signal unter den Rauschabstand drückt.
- Bandbreite und Datenrate: Mehr Bit pro Sekunde auf gleicher Bandbreite erhöhen die BER-Anforderungen.
Gegenmaßnahmen
Die Kanalcodierung senkt die sichtbare Fehlerrate: Codes wie Hamming-Code oder Reed-Solomon korrigieren Fehler am Empfänger (Vorwärtsfehlerkorrektur). Zusätzlich erkennen Prüfverfahren wie CRC verbleibende Fehler (Fehlererkennung), sodass der Sender die Daten wiederholen kann. Das Verhältnis von Energie pro Bit zur Rauschleistungsdichte (E_b/N₀) ist die normierte Kenngröße, mit der sich BER-Kurven verschiedener Verfahren direkt vergleichen lassen.
Verwandte Grundlagen: Frequenzmodulation, DSP, Go-Back-N.