¿Qué significa capacidad del canal?
La capacidad del canal es la velocidad máxima de información que el canal puede transmitir sin errores.
Para un canal de un solo usuario con una sola fuente y un sumidero, es un número en bits por segundo o bits por símbolo. Representa la cantidad máxima de información que se puede transmitir por segundo o por símbolo de canal, o que se debe transmitir una velocidad de información menor a este número sin errores en este canal.
Para un canal multiusuario, cuando hay dos fuentes y dos sumideros, es una línea cerrada en el plano. Cuando hay m fuentes y sumideros, la capacidad del canal será la "superficie" externa de un área convexa en un espacio de m dimensiones.
Ideas para calcular la capacidad del canal:
Para evaluar la utilización real del canal, se debe calcular específicamente la capacidad del canal determinado. Este es un problema de encontrar el valor máximo. Dado que la información mutua es una función convexa con respecto a la probabilidad del símbolo de entrada, su valor extremo será el valor máximo, por lo que también es un problema encontrar el valor extremo. Para canales discretos, P (x) es un conjunto de números que satisfacen condiciones como la no negatividad y la normalidad, y el valor extremo condicional se puede obtener mediante el método del multiplicador de Lagrange.
Para canales continuos, P(x) es una función y el valor extremo condicional debe encontrarse utilizando el método variacional. Sin embargo, para la mayoría de los canales, estos métodos a menudo no pueden obtener soluciones explícitas y, a veces, obtienen soluciones inadmisibles, como que el P(x) obtenido sea un valor negativo, etc. Para fines de ingeniería, el canal a menudo se aproxima mediante algunos modos que son fáciles de resolver para determinar la capacidad, como los canales simétricos binarios y los canales gaussianos.
Para canales continuos, solo es necesario discretizar el conjunto de entrada y el conjunto de salida, y aún se puede usar la fórmula iterativa para calcular. Por supuesto, cuantos más elementos contenga el conjunto discreto formado de esta manera, mayor será la precisión y más complicado será el cálculo. Otras cantidades en la teoría de la información, como la función de distorsión de la tasa de información, la función de confiabilidad, etc., se pueden calcular utilizando varias fórmulas iterativas obtenidas mediante métodos similares.