سعة القناة  سعة القناة، في الهندسة الكهربائية وعلوم الكمبيوتر ونظرية المعلومات، هي الحد الأعلى الضيق للمعدل الذي يمكن من خلاله نقل المعلومات بشكل موثوق عبر قناة اتصال.  وفقا لشروط نظرية ترميز القناة الصاخبة، سعة القناة هو أعلى معدل معلومات (في وحدة المعلومات في وحدة الزمن) التي يمكن تحقيقها باحتمال خطأ عشوائي ضئيل .  تحدد نظرية المعلومات، التي طورها كلود شانون في عام 1948، مفهوم سعة القناة وتوفر نموذجًا رياضيًا يمكن للمرء أن يحسبها. تشير النتيجة الرئيسية إلى أن سعة القناة، كما هو موضح أعلاه، يتم الحصول عليها من خلال الحد الأقصى للمعلومات المتبادلة بين مدخلات ومخرجات القناة، حيث تكون الزيادة فيما يتعلق بتوزيع المدخلات.  كان مفهوم سعة القناة أمرًا محوريًا في تطوير أنظمة الاتصالات السلكية واللاسلكية الحديثة، مع ظهور آليات تصحيح ترميز (تكويد) الأخطاء الجديدة التي أدت إلى تحقيق أداء قريب جدًا من الحدود التي وعدت بها سعة القناة.  النموذج الرياضي الأساسي لنظام الاتصال هو ما يلي:  حيث:   لتكن formula_2 و formula_6 على غرار المتغيرات العشوائية. علاوة على ذلك، لتكن formula_18 دالة التوزيع الاحتمالي الشرطي لـ formula_6 معطى formula_2، وهي خاصية ثابتة متأصلة في قناة الاتصال. ثم اختيار التوزيع الهامشي formula_21 يحدد كاملاً التوزيع المشترك formula_22 بسبب الهوية  مما يؤدي بدوره إلى تبادل المعلومات formula_24 . يتم تعريف سعة القناة على أنها  حيث الحد الأعلى supremum يؤخذ على كل الخيارات الممكنة لـ formula_21 .  سعة القناة مضافة على القنوات المستقلة. هذا يعني أن استخدام قناتين مستقلتين بطريقة مجمعة يوفر نفس القدرة النظرية لاستخدامهما بشكل مستقل. بشكل أكثر رسمية، لتكن formula_27 و formula_28 قناتين مستقلتين على غرار ما ورد أعلاه؛ formula_27 وجود أبجدية الإدخال formula_30 وأبجدية الإخراج formula_31 . Idem لـ formula_28 . نحدد قناة المنتج  formula_33 مثل formula_34  تنص هذه النظرية على: formula_35}(I(X_{1},X_{2} : Y_{1},Y_{2}))</math>.  بما أنformula_36 وformula_37 مستقلين، كما أنformula_38 وformula_39, formula_40 مستقلين عن formula_41. يمكننا تنفيذ الخاصية معلومات المتبادلة: formula_42  حتى الآن نحتاج لأن نجد التوزيعة formula_43 مثل التالي formula_44. In fact, formula_45 and formula_46,توزيعتين احتماليين formula_36 وformula_37 لنحققformula_49 وformula_50, يفي بالغرض: أي. formula_52  الآن دعنا نبرهن أن formula_53.  لتكنformula_54لتكن تزيعات لقناةformula_55 تعرّفformula_56 و النتيجة المقابلة formula_57. لتكنformula_58 أبجدية من formula_36و formula_60 لأجلformula_61, وبالمثل formula_62 وformula_63.  من خلال تعريف المعلومات المتبادلة ، لدينا  formula_64  دعونا نعيد كتابة مصطلح إنتروبي الأخير.  formula_65  من خلال تعريف قناة المنتج ، formula_66. لزوج معينformula_67, يمكننا أن نكتب formula_68 ك:  formula_69  بتلخيص هذه المساواة على الجميع formula_67, ، نحصل formula_71.  يمكننا الآن إعطاء حد أعلى للمعلومات المتبادلة:  formula_72 يتم الحفاظ على هذه العلاقة في القمة. وبالتالي  من خلال الجمع بين اللامساواة التي أثبتناها ، نحصل على نتيجة النظرية:  إذا كان "G" عبارة عن رسم بياني (غراف) غير موجه، فيمكن استخدامه لتحديد قناة اتصالات تكون فيها الرموز هي عُقد الرسم البياني، وقد يتم الخلط بين كلمتين مرمزتين مع بعضهما البعض إذا كانت رموزهما في كل موضع متساوية أو متجاورة. يبقى التعقيد الحسابي للعثور على قدرة شانون لهذه القناة مفتوحًا، ولكن يمكن أن يحدها من خلال رسم بياني ثابت مهم آخر، رقم لوفاسز.  تنص نظرية ترميز القناة الصاخبة على أنه بالنسبة لأي احتمال خطأ ε > 0 ولأي معدل إرسال "R" أقل من سعة القناة "C"، يوجد نظام ترميز وفك ترميز لنقل البيانات بمعدل "R" يكون احتمال الخطأ أقل من ε، لـ طول كتلة كبيرة بما فيه الكفاية. وأيضًا، بالنسبة لأي معدل أكبر من سعة القناة، يرتفع احتمال الخطأ في المُستقبِل إلى 0.5 عندما يصل طول الكتلة إلى ما لا نهاية.  تطبيق نظرية سعة القناة على قناة صاخبة غوسية بيضاء مضافة (AWGN) مع عرض النطاق الترددي "B" Hz ونسبة الإشارة إلى الصخب (التشويش) "S / N" هي نظرية شانون - هارتلي :  يتم قياس "C" بالبت في الثانية إذا تم أخذ اللوغاريتم للأساس 2، أو ناتس في الثانية إذا تم استخدام اللوغاريتم الطبيعي، بافتراض أن "B" في هيرتز ؛ يتم التعبير عن قوى الإشارة "والصخب S" و "N" في وحدة طاقة خطية (مثل الواط أو فولت ). نظرًا لأن أرقام "S / N" غالبًا ما يتم الاستشهاد بها بالديسيبل، فقد تكون هناك حاجة إلى التحويل. على سبيل المثال، تتوافق نسبة الإشارة إلى الصخب بمقدار 30 ديسيبل مع نسبة القدرة الخطية البالغة  formula_76 .  يركز هذا القسم على سيناريو الهوائي من سيناريو نقطة إلى نقطة. بالنسبة لسعة القناة في الأنظمة ذات الهوائيات المتعددة، راجع المقالة على MIMO .  إذا كان متوسط القدرة المستقبلة [W] formula_77 والكثافة الطيفية لقدرة الصخب [W / Hz] formula_78، سعة قناة AWGN هي  حيث formula_80 هي نسبة الإشارة إلى الصخب المُستقبلة (SNR). تُعرف هذه النتيجة بنظرية شانون هارتلي .  عندما يكون SNR كبيرًا (SNR » 0 ديسيبل)، تكون السعة formula_81 لوغاريتمية في الطاقة وخطية تقريبًا في عرض النطاق الترددي. وهذا ما يسمى "بنظام النطاق الترددي المحدود" .  عندما يكون SNR صغيرًا (SNR « 0 ديسيبل)، تكون السعة formula_82 خطية في الطاقة ولكنها غير حساسة لعرض النطاق الترددي. وهذا ما يسمى "بالنظام المحدود للقدرة".  يوضح الشكل التالي النظام المحدود للنطاق الترددي والنظام المحدود للقدرة.  يتم إعطاء قدرة القناة الانتقائية للترددات من خلال ما يسمى تخصيص طاقة تعبئة المياه،  حيث formula_84 و formula_85 هو تحصيل القناة الفرعية formula_4 مع formula_87 تم اختياره لمواجهة قيود الطاقة.  في القناة بطيئة التلاشي، حيث يكون وقت التماسك أكبر من متطلب وقت الاستجابة، لا توجد سعة محددة مثل المعدل الأقصى للاتصالات الموثوقة التي تدعمها القناة، formula_88، يعتمد على تحصيل القناة العشوائية formula_89، وهو غير معروف للناقل. إذا كان المرسل يقوم بترميز البيانات بمعدل [bits / s / Hz] formula_90، هناك احتمال غير صفري بأن احتمال خطأ فك الترميز لا يمكن أن يكون صغيرًا بشكل اعتباطي،  في هذه الحالة يقال أن النظام في حالة انقطاع. مع احتمال غير صفري أن تكون القناة في حالة من التلاشي العميق، فإن سعة قناة التلاشي البطيء بالمعنى الدقيق هي صفر. ومع ذلك، فمن الممكن تحديد أكبر قيمة formula_90 بحيث أن احتمال الانقطاع formula_93 اقل من formula_94. تُعرف هذه القيمة باسم formula_94 سعة الانقطاع.  في قناة سريعة التلاشي، حيث يكون متطلب وقت الاستجابة أكبر من وقت التماسك ويمتد طول كلمة الترميز إلى العديد من فترات التماسك، يمكن للمرء أن يحسب المتوسط من خلال العديد من القنوات المستقلة بالترميز على عدد كبير من المجالات الزمنية للتماسك. وبالتالي، فمن الممكن تحقيق معدل اتصال موثوق به formula_96 [bits / s / Hz] ومن المفيد الحديث عن هذه القيمة باعتبارها سعة قناة التلاشي السريع.