Пропускная способность канала связи

С передачей одного элементарного сигнала связано некоторое количество информации Is. Если общее число различных элементарных сигналов n, а вероятности их появления p(a_i) (i = 1...n), то согласно формуле Шеннона:

Однако, как обсуждалось выше, оптимальным будет такой вариант кодирования, при котором появление всех элементарных сигналов (знаков вторичного алфавита) оказывается равновероятным – в таком случае:

I_s=I _s max=log₂n

Это значение является предельным (наибольшим) для информационного содержания элементарного сигнала выбранного вторичного алфавита. Поскольку такое количество информации передается за время , можно ввести величину, характеризующую предельную интенсивность информационного потока через канал – пропускную способность канала C:

(2)

Данная величина является характеристикой канала связи, поскольку зависит только от его особенностей. Это выражение служит определением пропускной способности как идеального канала (без помех), так и реального канала с помехами – просто, как мы увидим далее, информационное содержание элементарного сигнала в реальном канале оказывается меньше log₂n.

Если I_smax выражено в битах, а 0 – в секундах, то единицей измерения C будет бит/с. Раньше такая единица называлась бод, однако, название не прижилось, и по этой причине пропускная способность канала связи измеряется в бит/с. Производными единицами являются:

1Кбит/с=10³ бит/с
1Мбит/с=10⁶ бит/с
1 Гбит/с = 10⁹ бит/с

При отсутствии в канале связи помех I_smax = log₂n; тогда

(3)

– максимально возможное значение пропускной способности (это обстоятельство отражено индексом "0"); в реальном канале I_smax log₂n и, следовательно, C C₀.