ボー（Bd）— 電気通信におけるシンボルレートの単位

定義と特性

シンボルとは、受信側で識別できる波形、状態、または搬送波の変化をいう。シンボルを参照。こうしたシンボルの1秒当たりの数がシンボルレートであり、ボーで表される。許容できない誤りを生じさせずにどれほど高速にシンボルを送れるかは、物理的な信号方式とチャネルの制約によって決まる。総称して回線信号方式または物理層信号方式と呼ばれる信号技術には、振幅、位相、周波数、あるいはそれらの多次元的な組合せがあり、これらは周波数帯域の占有と雑音耐性に影響する。

変調、シンボル当たりのビット数、実用例

高度な変調形式では、各シンボルで伝送するビット数を増やせる。たとえば、多値パルス振幅変調（PAM）、直交振幅変調（QAM）、位相偏移変調（PSK）では、Mを異なるシンボル状態の数とすると、1シンボル当たりlog2(M)ビットを伝送できる。実用的な例として、銅線を用いるギガビット・イーサネットでは、物理層で固定のシンボルレート（しばしば125メガボーとされる）を用い、多値信号方式と4対のワイヤペアによる並列伝送を組み合わせて、合計で毎秒約1ギガビットのペイロードを実現する。歴史的には、初期のモデムやテレプリンター・システムでは、各シンボルが文字または一定数のパルスにほぼ対応していたため、速度をボーで表した。

歴史と名称

ボーという名称は、19世紀のフランス人電信技術者ジャン＝モーリス＝エミール・ボードに由来する。彼は、直列的な文字伝送のためのテレプリンター符号と装置を開発した。このエポニムは、チャネル容量と技術の進歩に伴い、電気通信が単純なオン・オフ信号から、次第に複雑なシンボル集合や変調技術へと発展してきたことを示している。

区別とよくある混同

• ボーとビットレート：ボーは1秒当たりのシンボルイベントを測り、ビットレートは1秒当たりの情報ビットを測る。両者が等しいのは、各シンボルが1ビットだけを符号化する場合に限られる。
• 口語的な用法：「ボーレート」をビット毎秒の意味で使うことがあるが、多値方式では不正確である。
• 表記法：ボーはBdと略記されることがあり、ビットレートにはbpsまたはbits/sが用いられる。

重要性と現代的な文脈

ボーを理解することは、物理的な伝送方式を設計・評価する際に不可欠である。シンボルレートは必要な帯域幅を左右し、雑音、フィルタリング、等化と相互に関係する。より高いデータレートを目指すシステムでは、設計者は、シンボルレートを上げることと、高次変調を用いることとの均衡を取り、周波数スペクトルおよびハードウェアの制約内でスループットの最大化を図る。シンボルレートと実際の信号方式の選択に関する技術的詳細は、リンク先の資料および工学文献を参照されたい。