スペクトル効率
例えば、符号レート 1/2 の FEC を付与すると、符号長が 1.5 倍となり、スペクトル効率は 50% 低下する。スペクトル効率を低下させるのと引き換えに、FEC は信号のSN比を改善する(常に改善できるとは限らない)。
あるSN比の通信路で、ビット誤りなしで通信できるスペクトル効率の上限は、符号化や変調方式が理想的なものであるとした場合、シャノン=ハートレーの定理で与えられる。例えば、SN比が 1 すなわち 0 デシベルであった場合、符号や変調方式がどうであってもリンクスペクトル効率は 1 bit/s/Hz を越えられない。
グッドプット(アプリケーション層で使える情報の量)は、一般にここで計算されるスループットよりも小さい。なぜなら、パケットの再送があったり、上位プロトコルのオーバヘッドがあったりするからである。
スペクトル効率という用語は、値が大きければ周波数スペクトルをより効率的に活用しているという誤解を生む。例えば、携帯電話はスペクトラム拡散や FEC といった技法を使っているためスペクトル効率(bit/s/Hz)は低下するが、SN比が悪くても通信可能となっている。このため、周波数帯域をより多数のリンクで使うことができ、全体としてはスペクトル効率の低下以上の効果が得られる。後述するように、より適切な尺度として単位帯域当たりの bit/s/Hz があり、これがCDMA方式のデジタル携帯電話の基本となっている。しかし、電話回線やケーブルTVネットワークでは、チャンネル間の相互干渉は問題とならず、所与のSN比での最大スペクトル効率が一般に使われている。