La relación entre el ancho de banda del canal de señal y la tasa de bits de datos disponibles está fundamentalmente limitada por la ley de Shannon basada en su par de artículos publicados en el Bell System Technical Journal en 1948 “Una teoría matemática si las comunicaciones”.
La relación establece una tasa de bits máxima por Hz de ancho de banda del canal para una relación señal / ruido. Esto establece una llamada zona prohibida más allá de la cual un enlace no puede funcionar.
¡En la práctica, el límite de Shannon puede nunca cumplirse y, sin embargo, puede romperse!
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Para un solo canal (radio, fibra, línea de cobre, coaxial, etc.), el límite de Shannon es un límite real con las últimas ideas sobre codificación de canales que permite que las soluciones estén dentro de fracciones de dB.
Sin embargo, en la práctica, muchos sistemas modernos en realidad usan múltiples canales, por lo que el límite de Shannon parece haberse excedido.
Por ejemplo, en un sistema móvil moderno utilizamos MIMO para ejecutar de manera efectiva enlaces de radio paralelos entre la estación base y el dispositivo móvil, siendo la tasa de bits neta la suma de canales limitados individuales de Shannon
Además, los supuestos sobre la relación señal / ruido máxima probable y el ancho de banda del canal han cambiado con los años.
Por ejemplo, los teléfonos de par trenzado originalmente solo permitían datos de 300 b / s cuando se usaban con un módem de banda de voz. Las tasas de bits mejoraron a medida que se agregaron mejores códigos de canal y ecualizadores. Sin embargo, la capacidad de la línea mejoró enormemente cuando se usó el mismo par de cobre para DSL cuando los supuestos del ancho de banda del canal cambiaron y el equipo de línea DSL se colocó más cerca de la casa permitiendo una mayor relación señal / ruido.
