- Как скорость передачи зависит от параметров канала?

Для оценки теоретической пропускной способности идеального канала
связи, единственной формой помех в котором является чистый белый шум
(равномерно распределенный по всей полосе частот), применяется формула
Шеннона:

V = dF * log2 (SNR + 1),

где V - скорость передачи, бит/с; dF - ширина полосы частот, Гц, SNR -
соотношение сигнал/шум (Signal to Noise Ratio), отношение мощности
несущего сигнала к мощности белого шума в канале, log2 - двоичный
логарифм. Синонимом SNR является понятие "уровень шума" (Noise Level),
обозначающее отношение мощности шума к мощности сигнала, выраженное в
децибелах:

NL = -10 lg (SNR)

При стандартной для телефонии полосе частот 3100 Гц (300..3400) и SNR
свыше 10 дБ теоретический предел скорости в килобитах в секунду,
приблизительно равен SNR в децибелах.

Предел допустимого уровня шума на внутригородских линиях России
установлен в -25 дБ; реально он составляет более 30 дБ на хороших и
менее 20 дБ на плохих линиях. Используемая в настоящее время система
цифрового уплотнения линий с импульсно-кодовой модуляцией (ИКМ, Pulse
Code Modulation - PCM), передающая 8-разрядные цифровые отсчеты на
частоте дискретизации 8 кГц, имеет предельно возможное соотношение
сигнал/шум около -48 (6.02 * 8) дБ; реально предел оценивается
примерно в -38 дБ, что соответствует скорости 35 кбит/с.

Шум, возникающий в линиях передачи, не является чисто белым и нередко
в значительной мере зависит от передаваемого сигнала (коррелирован с
ним), что сильно снижает реально достижимые скорости передачи. Для
снижения влияния шумов и помех в канале применяется помехоустойчивое
кодирование, повышающее различимость сигнальных элементов; при
повышении скорости передачи в пределах одной системы кодирования
надежность передачи снижается, однако с переходом на более
рациональную систему она может оставаться неизменной и даже
возрастать.