频谱效率频谱效率（Spectralefficiency、Spectrumefficiency）是指在数位通信系统中的带宽限制下，可以传送的资料总量。在有限的波频谱下，物理层通信协议可以达到的使用效率有一定的限度。链路频谱效率数字通信系统的链路频谱效率（Linkspectralefficiency）的单位是bit/s/Hz，或(bit/s)/Hz（较少用，但更准确）。其定义为净比特率（有用信息速率，不包括纠错码）或最大吞吐量除以通信信道或数据链路的带宽（单位：赫兹）。调制效率定义为净比特率（包括纠错码）除以带宽。频谱效率通常被用于分析数字调制方式的效率，有时也考虑前向纠错码（forwarderrorcorrection,FEC）和其他物理层开销。在后一种情况下，1个“比特”特指一个用户比特，FEC的开销总是不包括在内的。例1：1kHz带宽中可以传送毎秒1000bit的技术，其频谱效率或调制效率均为1bit/s/Hz。例2：电话网的V.92调制解调器在模拟电话网上以56,000bit/s的下行速率和48,000bit/s的上行速率传输。经由电话交换机的滤波，频率限制在300Hz到3,400Hz之间，带宽相应为3400?300=3100Hz。频谱效率或调制效率为56,000/3,100=18.1bit/s/Hz（下行）、48,000/3,100=15.5bit/s/Hz（上行）。使用FEC的架空调变方式可达到最大的频谱效率可以利用标本化定理来求得，信号的字母表(计算机科学)利用符号数量M来组合、各符号使用N=log2Mbit来表示。此情况下频谱效率若不使用编码间干涉的话，无法超过2Nbit/s/Hz的效率。举例来说，符号种类有8种、每个各有3bit的话，频谱效率最高不超过6bit/s/Hz。在使用前向错误更正编码的情形时频谱效率会降低。比如说使用1/2编码率的FEC时，编码长度会变为1.5倍，频谱效率会降低50%。频谱效率降低的同时FEC可以改善信号的SN比(并非一定会有改善)。对某个SN比通信回来说、在完全没有传输错误，且编码与调变方式皆处于理想的状况时，其频谱效率的上限可哈特利定理得出。比如说SN比1即分贝为0时，无论编码与调变方式如何变化，频谱效率不会超过1bit/s/Hz。Goodput（应用层情报使用的量）比一般在此计算的吞吐量还小，其原因为有封包再次传送、超传输协议的架空造成的。频谱效率这个用语，会产生数值越大的话可以使周波数频谱产生更有效的误解产生。比如手机因为频谱扩散与使用FEC技术使得频谱效率低下，但SN比不好有时还是可以正常通信。因此可以使用到比周波带宽数还多的链结、以整体来看其效果可以弥补频谱效率低下的缺点还有过之。如同后面会提到的，具有较为合适尺度代表”单位带宽利用率”单位的bit/s/Hz存在，这是属于分码多工(CDMA)的技术并已成为数位手机的基本构成技术。但是电话线路与有线电视网等由于没有频道相互干扰的问题，其使用的基本上皆为其SN比下最大频谱效率。系统频谱效率无线网络是以系统频谱效率'在有限的无线周波数带宽下可以同时支援的客户数与服务进行量化。其单位为bit/s/Hz/areaunit、bit/s/Hz/cell、bit/s/Hz/site等进行计量。有可以把系统能同时支援使用者的吞吐量与goodput的总量以通信回路的带宽(Hz)来表示。这并不单影响使用单一通信回路的技术，多元连接手法与无线资源管理技术也受到影响，特别是动态无线资源管理可以得到改善。定义最大goodput时，会排除掉通信回路间的相互干渉与冲突，高阶通讯协定的架空也是忽略不计的。手机网络的容量也是以1MHz周波数带宽上可以同时最大连接线数来表示，即Erlang/MHz/cell、Erlangs/MHz/sector、Erlangs/MHz/km2等单位。这个数值也影响到讯息编码技术（数据压缩）、在类比电话网络也有使用。例:以频分多址(FDMA)与固定频道分配(FCA)为基础的手机系统在频率再利用系数是4的时候、各基地局可以利用的是所有频谱的1/4。根据此推算、最大系统频谱效率（bit/s/Hz/site）是链结频谱效率的1/4。各基地局使用3个扇形天线将讯号分为3扇区时，被称为4/12再利用模式。各部份可以使用全频谱的1/12，因此系统的频谱效率（bit/s/Hz/cell或bit/s/Hz/sector）为链结频谱效率的1/12。即使链结频谱效率（bit/s/Hz）偏低，以”系统频谱效率”的観点来看，并不一定代表编码效率不好。例如、分码多工(CDMA)频谱扩散为单一通信回路(即只有依未使用者)时，频谱...
