Capacitatea de transport a unui canal de comunicare

Capacitatea de transport a unui canal de comunicare

A fost teoretizata din 1924 de Nyquist care a pus problema influentei latimii de banda a unui canal in absenta zgomotelor si conditiilor necesare pentru reconstruirea completa a unui semnal din esantioane.

Teorema : Un semnal poate fi complet reconstutuit dintr-un numar de esantioane/sec egal cu dublul latimii de banda a canalului.

Esantionarea cu o frecventa > decat valoarea e inutila si nu contribuie la reconstituirea semnalului. Pornind de la aceasta ratiune consideram un semnal alcatuit din V nivele discrete.

Nyquist a enuntat o noua teorema: Vireza maxima de transfer a datelor (D) printr-un mediu de banda limitata de frecvente este:

D = 2*W*log₂V [bps]

Cu aceasta relatie putem calcula ce viteza putem avea pe un canal telephonic.

W=3 KHz; V=2; => D = 6 Kbs

Dezvoltand teoria propusa de Nyquist, Schannon a elaborat o alta teorema care ia in considerare atat latimea de banda dar si raportul semnal-zgomot. Astfel teorema lui Schannon spune ca pe un canal de comunicare viteza maxima de transfer(C) e determinabila din reactia: putere de semnal/putere de zgomot (dB)

C =W*log₂(1+ P_s/P_N) [b/s]

S/N = 10*log₁₀ (P_s/P_N)

EX: cand se numara transm de date binare pe un canal telephonic => W = 3100 Hz

P_s = 0 W (10 dBm) => S/N=24 dB

P_N = 0 W (34 dBm)

Aplicand formula lui Schannon => C=3000 log₂(1+250)=24000 b/s = 24 Kb/s

In practica de multe ori secventele de biti sunt insotite si de biti care nu transporta informatie fiind numiti biti de control. - de start, de stop, de paritate, sume de control etc.

Metoda cea mai simpla de a transmite informatii binare este de a transmite 2 nivele de semnal alocate bitilor 0 respectiv 1. Acest tip de transmisie se numeste transmisie in banda de baza. Intervalul de timp alocat pentru transmiterea unui bit se numeste intervat de bit. -> T_b

=> se det. D = 1/T_b [bps]

Aceasta valoare de debit binar se mai numeste rata de bit, rata binara sau debit binar. Exista situatii in care transmiterea datelor se face pe grupuri de biti sin u pe biti.

EX: . + perechi de forma:

00

01 0

10 1 0 1

11 00 01 10 11

Debitul binar e inlocuit de notiunea de rata de semnalizare si rata a simbolurilor sau viteza de modulatie. Notam cu T durata unui simbol (grup de biti

R=1/T (T se mai numeste si interval semnificativ)

Semnificatia fizica a ratei de semnalizare e aceea de numarul de schimbari de nivel ale semnalului in limita de timp. Daca se foloseste pentru transmitere un sistem care permite un nr V de nivele de semnalizare atunci se poate determina numarul de biti transmisi pe durata unui symbol n ca fiind: n=T/T_b sau n=log₂V

Pe baza acestei valori se poate determina debitul binar asociat unei transmisiuni pe simboluri cu V nivele astfel:

D = R*n = R*(T/T_b) = R*log₂V -exprima leg intre debitul binar si rata simbolului

Transmiterea pe grupe de 2 biti se numeste dibit, pe 3 biti tribit. Daca un semnal e transmis in banda de baza el va fi limitat si deformat in functie de parametrii canalului.

FTB