채널의 최대 데이터 속도

데이터 속도는 채널을 통해 전송되는 데이터의 속도를 의미합니다. 일반적으로 매초 비트수(bps)로 계산됩니다. 높은 데이터 속도는 Kbps（매초 “K” 비트, 즉1000 bps), Mbps（매초 “Mega” 비트, 즉1000 Kbps), Gbps（매초 “Gig” 비트, 즉1000 Mbps)과 Tbps（“Tera”毎초 비트수, 즉1000 Gbps).

데이터 통신의 주요 목표 중 하나는 데이터 속도를 높이는 것입니다. 채널의 데이터 속도를 결정하는 세 가지 요인이 있습니다:

• 채널 밴드폭

• 사용되는 신호 전압 수

• 채널에 노이즈가 존재하면

데이터 속도를 계산하기 위해 두 개의 이론적 공식을 사용할 수 있습니다: 채널에 노이즈가 존재하면

• 나쿼이스트 비트레이트–무소음 채널

• 샌들러의 용량-혼란스러운 채널

나쿼이스트 비트레이트

나쿼이스트 비트레이트는 헨리 나쿼이스트에 의해 개발되었으며, 무소음의 완벽한 채널의 전송 용량도 최대 제한이 있다는 것을 증명했습니다.

최대 비트레이트의 이론적 공식은 다음과 같습니다:

최대 비트레이트= 2× 밴드폭 × log ₂ V

이곳에서는,최대 비트레이트bps로 계산됩니다

bandwidth는 채널의_bandwidth입니다

V는 신호의 불연속 전기 수준의 개수입니다

예를 들어,_bandwidth_가4 KHz의 무소음 채널이 전송 중입니다4개의 불연속 전기 수준의 신호가 있으면 최대 비트레이트는 다음과 같이 계산됩니다:최대 비트레이트= 2×4000×log ₂ 4 = 16,000 bps = 16 kbps

샌들러의 능력

클로드 샌들러(Claude Shannon)는 노이즈가 영향을 미치는 실제 채널로 나쿼이스트(Nyquist)의 작업을 확장했습니다. 노이즈는 여러 가지 유형이 있을 수 있습니다. 예를 들어, 열 노이즈, 패스 노이즈, 교차 방해 등입니다. 모든 노이즈 유형 중 열 노이즈는 피할 수 없습니다. 전자가 채널 내에서의 무작위 운동은 원래 신호에 존재하지 않는 외부 신호를 생성하며, 이를 열 노이즈라고 합니다. 열 노이즈의 양은 신호 파워와 노이즈 파워의 비율로 계산됩니다SNR。

신호 대 노이즈 비율, SNR = 평균 신호 파워/평균 노이즈 파워

기본적으로SNR는 매우 넓은 범위에서 변화하는 두 가지 전력의 비율로, 따라서 일반적으로 데시벨로 표시되며, SNR라는 이름으로 불립니다 _dbSNR _db = 10log ₁₀ SNR.

샌드의 용량은 이론적으로 가장 큰 데이터 속도 또는 잡음 채널의 용량을 나타냅니다. 이는 다음과 같이 표시됩니다：

용량=bandwidth×log ₂(1 + SNR)

이곳에서는,용량채널의 최대 데이터 속도로, bps로 표시됩니다

bandwidth는 채널의_bandwidth입니다

SNR는 신호와雑음비입니다

예를 들어, 노이즈 채널의_bandwidth가4 KHz이며, 신호와雑음비(SNR)는100이면 최대 비트 속도는 다음과 같이 계산할 수 있습니다：

용량= 4000×log ₂(1 + 100）= 26,633 bps = 26.63 kbps