Kanal (Informationstheorie)
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Als Kanal im informationstheoretischen Sinne (auch Informationskanal, Übertragungskanal oder Übertragungsweg oder gar Shannon´sches Kanalmodell) bezeichnet man ein Gerät beziehungsweise eine Vorrichtung, das zum Übermitteln von Daten über räumliche oder zeitliche Distanz geeignet ist und somit den zentralen Bestandteil des Sender-Empfänger-Modells. Der Kanal unterliegt dem Einfluss von Störungen (nicht in der Grafik), welche mittels geeigneter Kanalkodierung beseitigt bzw. minimiert werden können. Das Verhältnis von Störsignal zu Nutzsignal bezeichnet man als Signal-Rausch-Verhältnis. Dem Kanal ist eine bestimmte Kapazität zugeordnet, die die maximale Datenrate bestimmt.
In der Praxis verwendet man dazu geeignete physikalische Größen (wie beispielsweise Spannung, Frequenz elektromagnetischer Wellen, magnetische Feldstärke), die sich ausreichend gegenüber der Außenwelt abschirmen lassen oder abgeschirmt sind und die Daten räumlich oder zeitlich weitergeben. Im Falle der zeitlich versetzten Übertragung spricht man auch von einem (Daten-)Speicher.
[Bearbeiten] Typen von Kanälen
Man unterscheidet zwischen verschiedenen Typen von Kanälen. Ein Kanal heißt
- deterministisch, falls keine Fehler durch Störung der Übertragung hinzukommen.
- verlustfrei, falls keine Informationen bei der Übertragung verloren gehen.
- störungsfrei, falls der Kanal sowohl verlustfrei als auch deterministisch ist.
- symmetrisch, falls alle Möglichkeiten zur Verfälschung von Daten durch Störungen gleich häufig auftreten.
- gedächtnisfrei (engl. memoryless), wenn der Ausgangswert eindeutig von einem Eingangswert abhängt.
Störungsfreie Kanäle existieren praktisch nicht. Durch geeignete Kanalkodierungsverfahren kann die Störung jedoch minimiert oder gar beseitigt werden.
