Завдяки здатності радіохвиль розповсюджуватися на великі відстані взаємні перешкоди, що викликаються одночасно працюючими користувачами, представляють собою серйозну проблему. Тому всі держави ведуть дуже гострий облік власників радіопередавачів, за одним виключенням (обговорюваним далі).

В діапазонах VLF радіохвилі LF і MF розповсюджуються уздовж поверхні землі, як показано на мал. 2.10, а. Ці хвилі можна піймати радіоприймачем на відстані близько 1000 км, якщо використовуються низькі частоти, і на декілька менших відстанях, якщо частоти вище. Радіомовлення з амплітудною модуляцією (AM) використовує діапазон середніх хвиль (MF), з цієї причини, наприклад, передачі середньохвильової радіостанції Бостона не чутні в Нью-Йорку. Радіохвилі цих діапазонів легко проникають крізь будівлі, внаслідок чого переносні радіоприймачі працюють і в приміщеннях. Основною перешкодою для використовування цих діапазонів для передачі даних є їх відносно низька пропускна спроможність (див. рівняння (2-3)).

Мікрохвильовий радіозв'язок став настільки широко використовуватися в міжміській телефонії, стільникових телефонах, телемовленні і інших областях, що почав сильно відчуватися брак ширини спектру. Даний зв'язок має ряд переваг перед оптоволокном. Головне з них полягає в тому, що не потрібно прокладати кабель, відповідно, не потрібно платити за аренду землі на шляху сигналу. Достатньо купити маленькі ділянки землі через кожні 50 км і встановити на них вежі ретрансляцій, обійшовши, таким чином, телефонні кабельні системи. Саме тому корпорації MCI вдалося швидко впровадитися в ринок міжміського зв'язку. Компанія Sprint пішла іншим шляхом: вона була освічена Південною Тихоокеанською залізницею (South Pacific Railroad), яка вже володіла правами на велику ділянку шляху і просто закопувала кабель поряд із залізничним полотном.

Крім того, мікрохвильовий зв'язок є щодо недорогої. Установка двох примітивних веж (це можуть бути просто великі стовпи на чотирьох розтяжках) з антенами на кожній з них, швидше за все, обійдеться дешевше, ніж прокладка 50 км кабелю в перенаселеній міській місцевості або в горах. Це може бути також дешевшим, ніж оренда оптоволоконної лінії в телефонної компанії, особливо якщо телефонна компанія ще не повністю розплатилася за мідний кабель, який вона вже змінила на оптоволоконний.

Радіохвилі діапазонів HF і VHF поглинаються землею. Проте ті з них,
які доходять до іоносфери, що є шаром заряджених годин розташованих на висоті від 100 до 500 км, відображаються нею і посилаються назад до поверхні Землі, як показано на мал. 2.10, би. При певних атмосферних умовах сигнал може відобразитися кілька разів. Радіоаматори використовують такі діапазони частот для телекомунікації. Військові також створюють звґязок в діапазонах HF и VHF.
* :- :

Максимальная скорость передачи данных через канал

В 1924 году американский ученый X. Найквист (Н. Nyquist) из компании AT&T пришел к выводу, что существует некая предельная скорость передачи даже для идеальных каналов. Он вывел уравнение, позволяющее найти максимальную скорость передачи данных в бесшумном канале с ограниченной полосой пропус-кания частот. В 1948 году Клод Шеннон (Claude Shannon) продолжил работу Найквиста и расширил ее для случая канала со случайным (то есть термодинами-ческим) шумом. Мы кратко рассмотрим результаты работы Найквиста и Шенно-на, ставшие сегодня классическими.

Найквист доказал, что если произвольный сигнал прошел через низкочастот-ный фильтр с полосой пропускания H, то такой отфильтрованный сигнал может быть полностью восстановлен по дискретным значениям этого сигнала, измерен-ным с частотой 2H в секунду. Производить измерения сигнала чаще, чем 2H в секунду, нет смысла, так как более высокочастотные компоненты сигнала были отфильтрованы. Если сигнал состоит из V дискретных уровней, то уравнение Найк-виста будет выглядеть так:

Mаксимальная скорость передачи данных = 2Hlog2V, бит/с

Так, например, бесшумный канал с частотой пропускания в 3 кГц не может передавать двоичные (то есть двухуровневые) сигналы на скорости, превосходя-щей 6000 Кбит/с.

Итак, мы рассмотрели случай бесшумных каналов. При наличии в канале слу-чайного шума ситуация резко ухудшается. Уровень термодинамического шума в канале измеряется отношением мощности сигнала к мощности шума и называет-ся отношением сигнал/шум. Если обозначить мощность сигнала S, а мощность шума — N, то отношение сигнал/шум будет равно S/N. Обычно сама величина отношения не употребляется. Вместо нее используется ее десятичный логарифм, умноженный на 10:10lg S/N. Такая единица называется децибелом (decibel, dB, дБ). Таким образом, если отношение сигнал/шум 10, это соответствует 10 дБ, отношение 100 равно 20 дБ, отношение 1000 равно 30 дБ и т. д. Производители стереоусилителей часто указывают полосу частот (частотный диапазон), в кото-ром их аппаратура имеет линейную амплитудно-частотную характеристику в пределах 3 дБ. Отклонение в 3 дБ соответствует ослаблению сигнала примерно в два раза (потому что log103 » 0,5).

Главным результатом, который получил Шеннон, было утверждение о том, что максимальная скорость передачи данных в канале с полосой частот H Гц и отношением сигнал/шум, равным S/N, можно вычислить по формуле

максимальная скорость передачи данных = H log2(1+S/N).

Например, канал с частотной полосой пропускания в 3000 Гц и отношени-ем мощностей сигнала и термального шума в 30 дБ (обычные параметры для аналоговой части телефонной системы) никогда не сможет передавать более 30 000 бит/с, независимо от способа модуляции сигнала, то есть количества ис-пользуемых уровней сигнала, частоты дискретизации и т. д. Результат, получен-ный