Pri prenose informácie je jedna z rozhodujúcich
aspektu objem dát, ktoré je používaný prenosový kanál schopný
preniesť počas určitého času. Obvykle sa v tejto súvislosti
vraví (skôr neformálne) o renosovej kapacite alebo priepustnosť
prenosovej cesty. Správnym meradlom je však iba prenosová
rýchlosť (v bitoch za sekundu), Dosiahnuteľná prenosová
rýchlosť je ale vždy daná súhrnom fyzikálnych vlastnostiach
prenosového média (vodičom, káblu apod.) a vlastnosťami
ďalších technických prostriedkov, ktoré prenosový kanál
spoluvytvárajú (napr. modemu, multiplexoru apod.).
Každý prenosový kanál je vždy schopný
prenášať iba signály o frekvencii z určitého obmedzeného
intervalu. Presnejšie: signály s inou frekvenciou prenáša
tak zle (s tak veľkým útlm, skreslením apod.), že nie je
únosné jéj pre prenos týchto signálu vôbec používať. Napríklad
bežná telefónny okruh sú schopné prenášať signály s frekvenciou
približne od 300 do 3400 Hz.
Šírka intervalu frekvencie, ktorú je prenosový
kanál schopný preniesť, predstavujem tav .
šírka pásma - bandwidth.
Jednotka šírky pásma je rovnaká ako jednotka
frekvencie, tj. 1 Hz. V prípade bežných telefónnych okruhov,
schopných prenášať frekvencia od 300 Hz do 3400 Hz, je teda
šírka pásma 3100 Hz, tj. 3,1 kHz.
Obecne platí, že čím väčšia je šírka pásma
prenosového kanálu, tým väčšia je prenosová rýchlosť, ktorou
na ňom ide dosiahnuť.
Presnú závislosť medzi dosažiteľnou prenosovou
rýchlosti a dostupnou šírkou pásma však nejde jednoducho
stanoviť - veľmi totiž záleží na konkrétny realizácia. Existuje
však teoretický výsledok, ktoré ponúkajú horný odhad tejto
závislosti. Konkrétne stanovujú maximálnu teoretický dosažiteľnú
modulačný aj prenosovou rýchlosť pri dane šírke pásma prenosového
kanálu. V prípade modulačný rýchlosti (teda počtu zmien
nosného signálu za jednotku času, viď minulý týždeň) je
vzájomná závislosť veľmi jednoduchá - maximálny modulačný
chytrosť je číselne dvojnásobkom šírky pásma. Aj maximálny
dosiahnuteľná prenosová rýchlosť je číselne priamo úmerná
šírke pásma - konštanta úmernosti je však závislá na "kvalite"
prenášaného signálu ( presne na odstup užitočného signálu
od šumu). Napríklad po odstup signál/šum 30 dB (čo znamená,
že užitočný signál je 1000-krát silnejší ako šum) ma konštanta
úmernosti hodnotu
-
približne 9,96. Pri šírke pásma telefónneho okruhu 3,1 kHz
by to znamenalo maximálny prenosovou rýchlosť cez 30000
bitu za sekundu. Tuto hodnotu je však nutné chápať skutočne
len ako teoretický horný limit, ktorý sa v prax ani zďaleka
nedosahuje. Napríklad práve na bežných telefónnych okruhoch
sa dnes s najkvalitnejšími modemami dosahuje prenosové rýchlosť
okolo 14400 bitu za sekundu.
Vedľa telefónnych okruhov samozrejme existuje
aj iné druhy prenosových kanálu, ich šírka pásmo je výrazne
vyššia, a vyššia je napokon aj prenosová rýchlosť, ktorá
je na nich reálne dosiahnuteľná (v ďalší pokračovanie sa
o nich spomenie podrobnejšie). Tu napokon môže byť otázky,
ako celkovú prenosovou kapacitu skutočne využiť, potrebujete-li
napríklad iba určitú (radové menší) prenosovou rýchlosť,
zato ale pre väčší počet na sebe nezávislý uzivatelu.
Existuje technika, ktoré sa v
angličtine hovorí-multiplexing
a ktorá umožňuje porozdeľovať jeden prenosový
kanál s veľkou šírkou pásma na niekoľko (uzsich) logických
subkanalu, ktoré sa však javia ako samostatné, na sebe nezávisle
prenosové kanály. Technické zariadenie, ktoré takéto logičke
rozdelenie na niekoľko subkanalu zaisťuje, sa nazýva
multiplexor - multiplex.
Existuje dva základné spôsoby delenia jedného
prenosového kanálu na viacej subkanalu. frekvenčný multiplex
- frequency division multiplexing (FDM).
Tu si treba predstaviť, že jednotlivé
subkanaly sú "navŕšený na seba" a každému z nich
je pridelená taktová časť celkovej šírky pásma, ako potrebujete
(tj. aká je jeho šírka pásma) - viď obor. 5.1. Signál, prenášaný
v rámci určitého subkanalu, musí multiplexor najprv frekvenčné
"posunúť" do časti pásma, pridelenie danému subkanalu,
a na druhej strane spoje jej zase " pridelené danému
subkanalu, a na druhej strane spoje jej zase "vrátia
naspäť" do pôvodný frekvenčný polohy. Celý mechanizmus
je pritom plne transparent, tj. užívateľ jednotlivých kanálu
si môžu myslieť, že majú k dispozícii samostatne, na sebe
nezávisle prenosové kanály.
Druhá základný možnosť po delení jedného
prenosového kanálu na viacej subkanalu je tzv .
časový multiplex - time divis-ión
multiplexing (TDM).
Tu je vlastný prenosový kanál pravidelne
prideľovaný s cela svoju šírka pásma na krátke časované
intervaly jednotlivým subkanalum. Nejsnaze sa táto predstava
ilustruje na príkladu kanálu, ktorý prenášaní priamo číslicová
dáta. Multiplexor najprv "vyberie" napríklad po
jednom bitu od každého subkanalu, a že všetka týchto bitu
zostavy vicebitovy znak, ktorý prenesie kanálom. Na opačnej
strane kanálu napokon druhý multiplexor (dakedy označovaný
ako demultiplexor) rozoberie prijatý znak na jednotlivé
bity a ty predaju príslušným subkanalum - viď obr.. 5.2.
Pri časovem aj frekvenčným multiplexu
samozrejme musí platiť, že súčet šírka pásma jednotlivých
subkanalu musí byť menší ako celková šírka pásma existujiciho
prenosového kanálu. Časový multiplex je obecne účinnejší,
v tom zmyslu, že súčet šírok pásma subkanalu môžete byť
"bližšie" teoretický horný hranica, teda celkový
šírke pásma existujiciho kanálu.