Зв'язок між смугою пропускання лінії і її пропускною спроможністю незалежно від прийнятого способу фізичного кодування встановив Клод Шеннон:
С = F log 2 (1 + Р с / РШ) -
Тут С - пропускна здатність лінії в бітах в секунду, F - ширина поло-си пропускання лінії в герцах, Рс - потужність сигналу, РШ - потужність шуму.
З цього співвідношення випливає, що теоретичної межі пропускної спосіб-ності лінії з фіксованою смугою пропускання не існує. Однак на практиці така межа є. Дійсно, підвищити пропускну спосіб-ність лінії можна за рахунок збільшення потужності передавача або ж уменьше-ня потужності шуму (перешкод) в лінії зв'язку. Обидві ці складові піддаються зміні з великими труднощами. Підвищення потужності передавача веде до зна-ве збільшення його габаритів і вартості. Зниження рівня шуму тре-бует застосування спеціальних кабелів з хорошими захисними екранами, що вельми дорого, а також зниження шуму в передавачі і проміжній аппара-турі, чого досягти дуже не просто. До того ж вплив потужностей корисного сигналу і шуму на пропускну здатність обмежена логарифмічною зави-ності, яка росте далеко не так швидко, як прямо-пропорційна. Так, при досить типовому вихідному відношенні потужності сигналу до потужності шуму в 100 разів підвищення потужності передавача в два рази дасть тільки 15% збільшення пропускної здатності лінії.
Близьким по суті до формули Шеннона є інше співвідношення, отримане Найквистом, яке також визначає максимально можливу пропускну здатність лінії зв'язку, але без урахування шуму в лінії:
Тут М - кількість помітних станів інформаційного параметра.
Якщо сигнал має два помітних стану, то пропускна здатність дорівнює подвоєному значенню ширини смуги пропускання лінії зв'язку (рис. 8.15, а). Якщо ж передавач використовує більше двох стійких станів сигналу для кодування даних, то пропускна здатність лінії підвищується, так як за один такт роботи передавач передає кілька бітів вихідних даних, напри-мер 2 біта при наявності чотирьох помітних станів сигналу (рис. 8.15, б) .
Мал. 8.15. Підвищення швидкості передачі за рахунок додаткових станів сигналу
Хоча у формулі Найквиста наявність шуму в явному вигляді не враховується, побічно його вплив відбивається у виборі кількості станів інформаційного сиг-налу. Для підвищення пропускної здатності лінії зв'язку варто було б збіль-лічівает кількість станів, але на практиці цьому перешкоджає шум на лінії. Наприклад, пропускну здатність лінії, сигнал якої показаний на рис. 8.15, б, можна збільшити ще в два рази, застосувавши для кодування даних не 4, а 16 рівнів. Однак якщо амплітуда шуму час від часу перевищує різницю між сусідніми рівнями, то приймач не зможе стійко распо-знавати передані дані. Тому кількість можливих станів сигналу фактично обмежується співвідношенням потужності сигналу і шуму, а фор-мула Найквиста визначає граничну швидкість передачі даних в тому випадку, коли кількість станів вже вибрано з урахуванням можливостей стійкого розпізнавання приймачем.
Список ключових слів: кручена пара, екранована кручена пара, неекранована кручена пара, коаксіальний кабель, «товстий» коаксіальний кабель, «тонкий» коаксіальний кабель, телевізійний кабель, волоконно-оптичний кабель, мода променя, одномодовий кабель, багатомодовий кабель, структурована кабельна система .
Сьогодні як для внутрішньої (кабелі будівель), так і для зовнішньої проводки найчастіше застосовуються три класи провідних ліній зв'язку:
# 9633; кручена пара;
# 9633; коаксіальні кабелі;
# 9633; волоконно-оптичні кабелі.