Electronica

Capacidad del canal
La capacidad del canal se mide en bits por segundo (bps) y depende de su ancho de banda y de la relación S/N. La capacidad del canal limita la cantidad de información (se denomina régimen binario y se mide en bits por segundo, bps) que puede trasmitir la señal que se envía a través de él.
La capacidad máxima de un canal viene dada por la fórmula:

(bps)

El régimenbinario de una señal que se propaga por un canal no puede ser mayor que la capacidad del canal y depende del número de niveles o estados que se usan para codificar la información.

Régimen binario de la señal =

donde:
* n es el número de bits por cada elemento de la señal.
* m es el conjunto de elementos diferentes que puede adoptar la señal.
* C es la capacidad del canal según elteorema de Nyquist.

La capacidad del canal depende de la naturaleza del medio que lo soporta, es decir, de los portadores y sistemas con los que está constituido. Aunque hay canales de gran ancho de banda, como la fibra óptica, su capacidad siempre tiene un límite. Nyquist demostró la existencia de ese límite cuando se envían señales digitales por canales analógicos.
La teoría de lainformación, desarrollada por Claude E. Shannon durante la Segunda Guerra Mundial, define la noción de la capacidad del canal y provee un modelo matemático con el que se puede calcular. La cifra que resulta del estado de capacidad del canal, se define como la máxima de la información mutua entre la entrada y la salida del canal. Donde el punto máximo se encuentra en la entrada de la distribución.
CanalAl igual que todos los tipos de comunicación, mantener un diálogo con otro sistema necesita un medio físico para transmitir los datos. En el caso de la Arquitectura de Redes, a ese medio se le denomina canal.

La fuente X representa el espacio entre las señales que puede ser transmitida y la Y el espacio de señales recibidas, durante un bloque de tiempo sobre el canal.

Con esta fórmulaobtenemos la distribución condicional de la función de Y sobre X. Tratando el canal como un sistema estático conocido, p(y | x), esto es una propiedad inherente del canal de comunicación (que representa la naturaleza del ruido en él). Entonces la distribución conjunta de X e Y esta completamente determinada por el canal y por la elección de la distribución marginal de las señales que nosotros elegimosenviar sobre el canal:
La distribución conjunta puede ser recuperada usando la identidad:

Sobre estas limitaciones, se debe después maximizar la cantidad de información, o de mensaje, que uno puede comunicar sobre el canal. La medida apropiada para esto es la información mutua I(X;Y), y esta máxima información mutua es el llamado capacidad de canal y viene dado por:

I(X;Y)=H(X)-H(Y|X),
dondeI(X;Y) es la información mutua, H(X) es la entropía de X y H(Y|X) es la equivocación de A respecto de B.

Tipos de canales
Canal ideal: debería tener una entrada y una salida. Sin embargo, nunca está aislado totalmente del exterior y siempre se acaban introduciendo señales no deseadas que alteran en mayor o menor medida los datos que queremos enviar a través de él. Por lo tanto, esa únicaentrada puede producir varias salidas, y distintas entradas pueden terminar en la misma salida.
Canal discreto sin memoria: con entrada y salida discreta. Ofrecen una salida que depende exclusivamente del símbolo de entrada actual, independientemente de sus valores anteriores.
Canal binario simétrico: canal binario que puede transmitir uno de dos símbolos posibles (0 y 1). La transmisión no esperfecta, y ocasionalmente el receptor recibe el bit equivocado.

Teorema de Nyquist
El primer teorema de Nyquist establece que, para evitar la interferencia entre símbolos de una señal que se propaga por un canal de ancho de banda, su velocidad debe ser:

Eficiencia
La eficiencia E de un canal de comunicación, es la relación entre su capacidad y su ancho de banda e indica el número de bits...