爱华网在《通信的数学理论》一文中，香农给提出并严格证明了，在被高斯白噪声干扰的信道中，信息传输的最大速率，即信道容量公式
C=BW*log2(1+S/N)公式(1-1)
其中BW是可用的信道带宽，S表示接受信号功率，N表示影响接收信号的白噪声功率。
公式(1-1)中包含两点重要信息，其一，系统信道容量和接收信号功率有关，更确切的说，和信噪比S/N相关，信噪比越高，系统容量越大。其二系统容量和信道带宽成正比。
香农定理指出，如果信源的信息速率R小于等于信道容量，理论上存在一种方法可以使得信源的输出能够以任意小的差错概率通过信道传输。为了更清楚的表示香农定理对信息速率R的影响，我们将接收信号功率表示为S=Eb*R，Eb为信息比特的接收功率，同样我们将噪声功率表示为N=N0*BW，N0为噪声功率谱密度，单位W/Hz。
这样公式(1-1)就可以表示为：
公式(1-2)
将公式（1-2）做一下简单变换
公式(1-3)
定义无线信道带宽利用率，则上述公式可以转换为
公式(1-4)
从中可以得出接收信息比特功率，归一化噪声功率和带宽利用率的关系
公式(1-5)
将公式(1-5)画成曲线如下图1-1所示。当带宽利用率的时候，对信噪比要求比较低，信噪比曲线比较平坦，这时系统处于功率受限状态，带宽利用率比较低，能提供的数据速率相应也比较较低。当带宽利用率的时候，信噪比曲线迅速上升。这说明当信噪比比较高的环境下，提高信号接收功率对数据速率的增加影响较小。这时数据速率的增加，就需要依靠提高信道带宽来实现。
图1-1 带宽利用率和最低所需信噪比关系
