[500 To 32000 bits per second, according to the nasa website.](_URL_2_)

The variance is primarily because, the distance between mars and earth varies. In more detail, [the communications channel between earth and mars is essentially modeled by an AWGN channel (PDF, great read on the history of deep space communications).](_URL_0_) Because of this, it is actually one of the very few channels for which the [Shannon-Hartley theorem](_URL_1_) is applicable. The shannon hartley theorem states the maximum data for a linear time invariant additive white gaussian noise channel and an infinite transmission time is B log(1+SNR) where B is the bandwidth and SNR is the signal to noise ratio. Because SNR is a distance of function (see [friis transmission equation](_URL_4_)), the variation of distance between earth and mars causes a fluctuantion in the data rate.


What can we do to improve the data rate? Considering that channel capacity is inescapable fundamental law, we are limited to three real options, up the power, up the bandwidth, or change the channel. The first two are self explanatory, but have some major drawbacks. For power, note the return on investment in power is pretty poor (only scales with log(Power) after all). Furthermore power is usually at a premium in interstellar items, so while this may be easy earth side, it would not be so mars side. Usually a few simple tricks are used to gain some power such as using [directional antennas](_URL_5_) which concentrate the signal power as much as possible. On the other end we can increase the bandwidth, where the only drawback is having to design antennas which capture a large range of frequencies, and having to deal with higher and higher frequencies for communications. 

The other option is to change the channel. Specifically, another qualifier to the Shannon Hartley theorem is that it is only for the case when there is a single transmitter and single receiver. You can change the channel into a MIMO channel by simply adding more transmitters and more receivers.  [Describing the capacity of a MIMO system is a little more complicated, and I will instead refer you to equations 5 and 7 here (PDF).](_URL_3_) In particular for equation 5, **H** is the channel state matrix, and Q is an optimization parameter used to control the power to the input. It is not hard to see that relatively cheap gains are to be had this way, and is probably the most promising way. Although to be clear, it is not a linear problem and 5 transmitters does not equal 5 times the data rate.



[නාසා වෙබ් අඩවියට අනුව තත්පරයට බිටු 500 සිට 32000 දක්වා.](_URL_2_) විචලනය මූලික වශයෙන් සිදුවන්නේ අඟහරු සහ පෘථිවිය අතර දුර වෙනස් වන බැවිනි. වඩාත් සවිස්තරාත්මකව, [පෘථිවිය සහ අඟහරු අතර සන්නිවේදන නාලිකාව අත්‍යවශ්‍යයෙන්ම AWGN නාලිකාවකින් ආදර්ශනය කර ඇත (PDF, ගැඹුරු අභ්‍යවකාශ සන්නිවේදනයේ ඉතිහාසය පිළිබඳ විශිෂ්ට කියවීම).](_URL_0_) මේ නිසා, එය ඇත්ත වශයෙන්ම ඉතා සුළු නාලිකාවලින් එකකි. ඒ සඳහා [Shannon-Hartley theorem](_URL_1_) අදාළ වේ. ෂැනන් හාර්ට්ලි ප්‍රමේයය රේඛීය කාල වෙනස් නොවන ආකලන සුදු ගවුසියන් ශබ්ද නාලිකාවක් සඳහා උපරිම දත්ත ප්‍රකාශ කරන අතර අසීමිත සම්ප්‍රේෂණ කාලය B log(1+SNR) වන අතර එහිදී B යනු කලාප පළල වන අතර SNR යනු ශබ්ද අනුපාතයට සංඥාවයි. SNR යනු ශ්‍රිතයේ දුරක් වන බැවින් (බලන්න [friis සම්ප්‍රේෂණ සමීකරණය](_URL_4_)), පෘථිවිය සහ අඟහරු අතර දුර විචලනය දත්ත අනුපාතයෙහි උච්චාවචනය වීමට හේතු වේ. දත්ත අනුපාතය වැඩි දියුණු කිරීමට අපට කළ හැක්කේ කුමක්ද? නාලිකා ධාරිතාව නොවැළැක්විය හැකි මූලික නීතියක් බව සලකන විට, අපි සැබෑ විකල්ප තුනකට සීමා වී සිටිමු, බලය වැඩි කිරීම, කලාප පළල වැඩි කිරීම හෝ නාලිකාව වෙනස් කිරීම. පළමු දෙක ස්වයං පැහැදිලි කිරීමකි, නමුත් සමහර ප්රධාන අඩුපාඩු තිබේ. බලය සඳහා, බලයේ ආයෝජනයේ ප්‍රතිලාභය ඉතා දුර්වල බව සලකන්න (ලොග් (බලය) සහිත පරිමාණයන් පමණි). තවද බලය සාමාන්‍යයෙන් අන්තර් තාරකා අයිතමවල ඉහළ අගයක් ගනී, එබැවින් මෙය පහසු පෘථිවි පැත්තක් විය හැකි නමුත්, එය එතරම් අඟහරු පැත්තක් නොවනු ඇත. සාමාන්‍යයෙන් සංඥා බලය හැකිතාක් සංකේන්ද්‍රණය කරන [දිශානුගත ඇන්ටනා](_URL_5_) වැනි යම් බලයක් ලබා ගැනීමට සරල උපක්‍රම කිහිපයක් භාවිතා කරයි. අනෙක් අතට, අපට කලාප පළල වැඩි කළ හැකිය, එකම අඩුපාඩුව වන්නේ විශාල සංඛ්‍යාත පරාසයක් ග්‍රහණය කර ගන්නා ඇන්ටනා නිර්මාණය කිරීම සහ සන්නිවේදනය සඳහා ඉහළ සහ ඉහළ සංඛ්‍යාත සමඟ කටයුතු කිරීමට සිදුවීමයි. අනෙක් විකල්පය වන්නේ නාලිකාව වෙනස් කිරීමයි. නිශ්චිතවම, ෂැනන් හාර්ට්ලි ප්‍රමේයය සඳහා තවත් සුදුසුකමක් වන්නේ එය තනි සම්ප්‍රේෂකයක් සහ තනි ග්‍රාහකයක් ඇති අවස්ථාව සඳහා පමණි. ඔබට තවත් සම්ප්‍රේෂක සහ තවත් ග්‍රාහක එකතු කිරීමෙන් MIMO නාලිකාවක් බවට නාලිකාව වෙනස් කළ හැකිය. [MIMO පද්ධතියක ධාරිතාව විස්තර කිරීම ටිකක් සංකීර්ණ වන අතර, ඒ වෙනුවට මම ඔබව මෙහි 5 සහ 7 සමීකරණ වෙත යොමු කරමි (PDF).](_URL_3_) විශේෂයෙන් 5 සමීකරණය සඳහා, **H** යනු නාලිකා තත්ත්‍ව න්‍යාසයයි. , සහ Q යනු ආදානයට බලය පාලනය කිරීමට භාවිතා කරන ප්‍රශස්තකරණ පරාමිතියකි. සාපේක්ෂ වශයෙන් ලාභ ප්‍රතිලාභ මේ ආකාරයෙන් ලබා ගත යුතු බව දැකීම අපහසු නොවන අතර එය බොහෝ විට වඩාත් පොරොන්දු වූ ක්‍රමය වේ. පැහැදිලිව කිවහොත්, එය රේඛීය ගැටළුවක් නොවන අතර සම්ප්‍රේෂක 5ක් දත්ත අනුපාතය මෙන් 5 ගුණයක් සමාන නොවේ.


