Die Symbollaufzeit (auch Symboldauer, englisch symbol duration) ist die Zeit, die ein einzelnes Symbol auf dem Übertragungsmedium belegt – also das Zeitfenster, in dem der Sender einen bestimmten Signalzustand (Spannungspegel, Frequenz oder Phase) hält. Sie ist der Kehrwert der Symbolrate (in Baud): Bei einer Symbolrate von 1 MBaud dauert ein Symbol genau 1 Mikrosekunde. Die Symbollaufzeit ist die zeitliche Grundlage jeder digitalen Übertragung und eng mit der Leitungscodierung verzahnt, die festlegt, welche Signalzustände die Symbole annehmen.
Symbol, Baud und Bitrate
Ein Symbol kann mehr als ein Bit transportieren, wenn mehrere Signalzustände zur Verfügung stehen. Ein Modulationsverfahren mit 64 Zuständen überträgt pro Symbol 6 Bit, denn 64 ist 2 hoch 6. Damit gilt: Bitrate = Symbolrate × Bit pro Symbol. Bei 1 MBaud und 6 Bit pro Symbol fließen 6 Mbit/s – die Symbollaufzeit bleibt bei 1 Mikrosekunde, obwohl sechsmal so viele Daten wie bei binärer Übertragung ankommen. Die Quadratur-Amplitudenmodulation (QAM) nutzt genau diesen Trick: Dichte Konstellationspunkte erhöhen die Bit pro Symbol, machen das Signal aber störanfälliger.
Symbollaufzeit, Bandbreite und Abtastung
Kurze Symbole erlauben hohe Datenraten, benötigen aber mehr Bandbreite und sind anfälliger für Störungen wie Rauschen und Überlappung benachbarter Symbole (Intersymbol-Interferenz). Wie viel bei gegebener Bandbreite und Störabstand übertragbar ist, begrenzt die Kanalkapazität nach Shannon. Der Empfänger tastet jedes Symbol idealerweise in der Mitte ab – dort ist der Abstand zu den Nachbarsymbolen am größten; die Qualität dieser Abtastung hängt direkt von der Taktung ab.
Verwandte Grundlagen: Leitungscodierung, Taktung, Quadratur-Amplitudenmodulation, Bandbreite.