Capacità del canale di comunicazione

Un canale di comunicazione sia esso via radio o su cavo o quant’altro, è soggetto a disturbi,  rumore, ed altre problematiche come l’attenuazione che riducono le prestazioni del media nel  trasportare correttamente informazioni verso il ricevitore.

Claude Shannon e Hartley [1] formulano, intorno agli anni 50, la relazione che intercorre fra intensità del segnale (S), rumore (N),  banda passante del canale trasmissivo (B) e il massimo bit rate consentito (C).

C = B*log2(1 + S/N).

Dove:

B è la banda passane del canale, in Hz
S è la potenza del segnale in watt
N è la potenza del rumore in watt
S/N è il rapporto segnale rumore.
C è la massima capacità del canale in bit per secondo

Per trasmettere una certa quantità di informazioni si può agire su almeno tre parametri:

  • la banda del canale, che aumentata aumenta il bit rate.
  • Aumentare la potenza del segnale trasmesso, migliorando il rapporto S/N e aumentando il bit rate

In entrambi casi, aumentando la velocità di trasmissione si trasferisce più informazioni a parità di tempo.

  • Aumentare il tempo necessario per inviare l’informazione.

 

Il concetto è chiaramente rappresentato nella seguente figura:

Relazione Banda/rapporto S/N, tempo
Da https://www.petercochrane.coma

 

L’analisi dei tre elementi è utile a decidere quali tecnologie usare in funzione del messaggio da trasmettere.

 

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