BaudRate, Bit Rate

---

📡 Baud (보오)의 정의 및 의미

Baud는 통신 채널을 통해 1초당 전송되는 심볼(Symbol)의 수를 측정하는 단위입니다.

• 정식 단위: Bd (Baud)
• 핵심 의미: 초당 몇 번의 신호 변경이 발생하는가를 나타냅니다.
  • 이 '신호 변경'은 전압 레벨, 주파수, 위상 등 물리적인 신호 상태가 바뀌는 것을 의미하며, 이 바뀐 하나의 상태를 심볼(Symbol)이라고 부릅니다.
• Baud Rate (보오율): 이 신호 변화 속도 자체를 Baud Rate라고 하며, 단위는 Baud입니다.

---

🆚 Baud Rate와 Bit Rate (비트율)의 차이

Baud Rate는 물리적인 신호 전송 속도를, Bit Rate (비트율)는 실제 데이터 전송 속도를 나타내므로 둘은 다릅니다.

구분	Baud Rate (보오율)	Bit Rate (비트율)
단위	Baud (Bd)	bps (Bits Per Second, 초당 비트 수)
의미	1초당 심볼 전송 수 (신호 변화 횟수)	1초당 데이터 비트 전송 수 (0 또는 1)
측정 대상	물리적인 신호 속도	실제 정보 전송 속도

💡 관계 (중요)

• 초기 통신: 초기의 간단한 통신 방식에서는 하나의 심볼(1 Baud)이 1비트(0 또는 1)를 나타냈기 때문에 $1 \text{ Baud} = 1 \text{ bps}$였습니다.
• 현대 통신: QAM (Quadrature Amplitude Modulation, 직교 진폭 변조) 같은 고급 변조 기술에서는 하나의 심볼(1 Baud)이 여러 비트 ($n$ bit)를 동시에 인코딩할 수 있습니다.
  • 예를 들어, 하나의 심볼이 4비트(0000, 0001, ..., 1111)를 나타낸다면, Bit Rate는 Baud Rate의 4배가 됩니다.
  • 공식: $\text{Bit Rate} (\text{bps}) = \text{Baud Rate} (\text{Bd}) \times \text{심볼당 비트 수} (n)$

요약: Baud Rate가 통신의 "택배 차량 운행 횟수"라면, Bit Rate는 그 택배 차량에 실린 "실제 짐 (데이터)의 양"이라고 생각할 수 있습니다. 한 번 운행에 더 많은 짐을 실을수록 (심볼당 비트 수를 늘릴수록), 운행 횟수(Baud Rate)는 같아도 실제 데이터 전송 속도(Bit Rate)는 빨라집니다.

---

📚 관련 심화 개념

1. 나이퀴스트 정리 (Nyquist Theorem)

잡음(Noise)이 없는 이상적인 채널에서 달성할 수 있는 최대 Baud Rate (심볼 전송률)의 한계를 제시합니다.
$\text{Max Baud Rate} = 2 \times \text{Bandwidth (Hz)}$
이는 주어진 주파수 대역폭 내에서 신호를 얼마나 빨리 바꿀 수 있는지에 대한 이론적 상한입니다.

2. 섀넌-하틀리 정리 (Shannon-Hartley Theorem)

잡음(Noise)이 존재하는 실제 채널에서 달성할 수 있는 최대 Bit Rate (채널 용량)의 한계를 제시합니다.
$C = B \log_2(1 + \frac{S}{N})$

• $C$: 채널 용량 ($\text{bps}$)
• $B$: 대역폭 ($\text{Hz}$)
• $S/N$: 신호 대 잡음비 (Signal-to-Noise Ratio)

이 정리는 아무리 좋은 변조 기술을 써도 잡음과 대역폭 때문에 Bit Rate가 이 한계를 넘을 수 없음을 보여줍니다.