Tại sao quay số chậm như vậy?

Trên kết nối Internet quay số, tại sao tốc độ bị giới hạn ở mức 56 kbits / giây so với kết nối Internet băng thông rộng có thể mang số lượng gấp 10 lần so với quay số qua cùng một đường dây điện thoại?

Có phải vì việc quay số bị giới hạn ở 56 kbits / s bởi ISP? ISP có khuếch đại tốc độ khi bạn đặt hàng băng thông rộng không?

Kết nối quay số sử dụng mạch thoại để truyền dữ liệu nên băng thông bị giới hạn ở băng thông của kênh thoại, trong khi DSL sử dụng dải tần riêng cho dữ liệu rộng hơn nhiều so với băng thông thoại (do đó thuật ngữ Băng thông rộng). DSL sử dụng bộ chia để phân tách tần số thoại và dữ liệu và do đó cả hai có thể hoạt động đồng thời.

Về cơ bản, đường dây điện thoại được giới hạn ở 64 kbits / s cho mỗi kênh (kênh 8 kHz với điều chế PCM trên 8 bit mỗi Hz, tạo ra 8 kHz x 8 bit = 64 kbit / s). Trừ khi bạn sử dụng điều chế khác ( ví dụ QAM ) hoặc băng thông lớn hơn (kênh điện thoại lớn hơn 8 kHz, tối đa MHz), công suất truyền của bạn sẽ bị giới hạn ở tỷ lệ tín hiệu / nhiễu của kênh điện thoại của bạn (giá trị thấp của S / N sẽ giảm công suất truyền 64 kbits / s của bạn). Hay để tôi giải thích bạn:

Theo định lý Shannon hạng Hartley :

Định lý thiết lập dung lượng kênh của Shannon cho một liên kết truyền thông như vậy, bị ràng buộc với lượng dữ liệu kỹ thuật số không có lỗi tối đa (nghĩa là thông tin) có thể được truyền với băng thông được chỉ định khi có nhiễu, giả sử rằng tín hiệu công suất bị giới hạn, và quá trình nhiễu Gaussian được đặc trưng bởi mật độ phổ công suất hoặc công suất đã biết.

Hoặc là:

Ở đâu

C là công suất kênh tính bằng bit trên giây;
B là băng thông của kênh tính bằng hertz (băng thông băng thông trong trường hợp tín hiệu điều chế);
S là tổng công suất tín hiệu nhận được trên băng thông (trong trường hợp tín hiệu được điều chế, thường được ký hiệu là C, tức là sóng mang được điều chế), được đo bằng watt hoặc volt2;
N là tổng công suất nhiễu hoặc nhiễu trên băng thông, được đo bằng watt hoặc volt2; và
S / N là tỷ số nhiễu tín hiệu (SNR) hoặc tỷ số nhiễu sóng mang (CNR) của tín hiệu truyền tới nhiễu nhiễu Gaussian được biểu thị dưới dạng tỷ lệ công suất tuyến tính (không phải là decibel logarit).

Vì vậy, để tăng dung lượng (tính bằng bit / giây) của kết nối Internet của bạn qua liên kết điện thoại, bạn sẽ cần phải:

1. Tăng tín hiệu / tốc độ nhiễu.
2. Tăng băng thông.

Liên kết DSL sử dụng cả hai, kênh băng thông rộng (băng rộng) và tốc độ tín hiệu / nhiễu được cải thiện:

Không giống như các modem quay số truyền thống, điều chỉnh các bit thành tín hiệu trong băng tần cơ sở 300, 3434 Hz ​​(dịch vụ thoại), các modem DSL điều chỉnh tần số từ 4000 Hz đến cao đến 4 MHz. Sự phân tách băng tần này cho phép dịch vụ DSL và dịch vụ điện thoại cũ (POTS) cùng tồn tại trên cùng một cơ sở cặp đồng. Nói chung, việc truyền tốc độ bit cao hơn đòi hỏi dải tần số rộng hơn, mặc dù tỷ lệ tốc độ bit trên băng thông không phải là tuyến tính do sự đổi mới đáng kể trong phương pháp xử lý tín hiệu số và phương pháp điều chế kỹ thuật số.

Trong khi công nghệ DSL cho phép tốc độ truyền tải cao hơn nhiều, nó giới hạn độ dài mạch vòng nội hạt (khoảng cách giữa modem DSL của bạn để thiết bị chấm dứt DSL Telco của) để chỉ một vài dặm, bởi vì tín hiệu của nó sử dụng một dải tần số rộng hơn và làm suy giảm một cách nhanh chóng.

Quay số thông thường sử dụng dải tần số hẹp, giới hạn băng thông chỉ 56K, tuy nhiên modem của bạn có thể cách xa tổng đài điện thoại. Hơn nữa, dial-up tín hiệu dữ liệu có thể di chuyển qua nhiều mạng điện thoại kỹ thuật số tương tự hoặc không có rắc rối, ví dụ như bạn có thể kết nối một modem dial-up ở châu Phi khác modem tại Canada, trong khi tín hiệu DSL chỉ có thể di chuyển một vài dặm để tổng đài điện thoại của bạn.

Chỉ cần thêm một chút thông tin về POTS (Hệ thống điện thoại cũ) được đề cập trong câu trả lời được chấp nhận. Có một số thông số kỹ thuật rất cụ thể về cách hệ thống điện thoại hoạt động, nhiều lý do là cổ xưa nhưng hầu hết vẫn còn hiệu lực.

Nhìn vào một bức tranh cũ của các tòa nhà chung cư ngay sau khi điện thoại trở nên phổ biến - đường chân trời được bao phủ với các đường dây điện thoại vì mỗi đường dây được dành riêng cho một điện thoại (hoặc đường dây tiệc tùng). Chẳng mấy chốc, họ đã nghĩ ra một cách đơn giản, rẻ tiền để nén 24 dòng trên một dòng T1 kỹ thuật số duy nhất. Đường dây này là nền tảng của phần lớn viễn thông Mỹ trong nhiều thập kỷ. Đó là thông số để một cơ chế lặp lại rất đơn giản có thể được xếp hàng để cho phép các dây cáp đi qua đại dương mà không cần thêm năng lượng, và chúng được tạo ra rất dễ dàng để ghép kênh / demultiplex.

Dòng T1, là kỹ thuật số, có băng thông Rất cụ thể không thể thay đổi mà không thay đổi định dạng kỹ thuật số bên trong (khiến nó không còn là dòng T1 và phá vỡ TẤT CẢ phần cứng hỗ trợ hiện tại). Khi nó được chia thành các dòng điện thoại, những gì bạn nhận được là một phần của tín hiệu kỹ thuật số được hiểu là tương tự. Bạn sẽ không thể vượt quá băng thông kỹ thuật số ban đầu - bạn sẽ may mắn đến bất cứ nơi nào gần nó để xem xét chuyển đổi sang / từ analog.

Mặc dù vậy, hãy tự coi mình là người may mắn, một số người trong chúng tôi đã dành nhiều năm để quay số 110/300 baud (Và chúng tôi rất vui khi có nó!) Thật sự rất thú vị khi BBS dựa trên MUD của chúng tôi nâng cấp lên 1200 và chúng tôi có thể thấy kết quả của cuộc tấn công của chúng tôi TRƯỚC KHI bắt đầu gõ lệnh tiếp theo.

Giới thiệu về các trang Wikipedia này cung cấp cho bạn câu trả lời:

• http://en.wikipedia.org/wiki/Digital_subscacker_line
• http://en.wikipedia.org/wiki/Asymmetric_digital_subscacker_line

Về cơ bản, công nghệ xDSL sử dụng các dải tần số bổ sung thường không được sử dụng cho giọng nói, đó là điều mà quay số 56K (và dưới) đang sử dụng.

Điều này được thực hiện bằng cách sử dụng các bộ lọc ở mỗi bên của đường truyền để phân chia dải tần giữa âm thanh truyền thống và dải tần số khác (tần số cao hơn) cho công nghệ ADSL. Do đó, điều này đòi hỏi phải có thiết bị đặc biệt khi trao đổi (có thể vì dải tần số sử dụng cho giọng nói sẽ không lan truyền đến cùng khoảng cách).

EDIT: Lưu ý rằng một số ISP bao gồm cáp / cáp kỹ thuật số theo thuật ngữ "băng thông rộng" (có thể để đơn giản hóa, vì lý do thương mại): trong trường hợp này, tín hiệu có thể là kỹ thuật số trong suốt quá trình. Phạm vi và tốc độ của sợi quang sẽ tốt hơn các dòng dựa trên đồng sử dụng dải tần số giọng nói (được sử dụng cho quay số cũ), nhưng công nghệ hoàn toàn khác.

Quay số chậm hơn vì nó sử dụng băng thông ít hơn nhiều so với DSL. Một modem chỉ sử dụng 4 kHz phổ tần có sẵn, trong khi DSL có thể sử dụng tới 4 MHz, tức là hơn 1000. DSL cũng sử dụng các kỹ thuật điều chế tinh vi hơn.

Đây là một câu trả lời không liên quan đến nhiều lý thuyết thông tin hoặc thuật ngữ kỹ thuật:

Các thiết bị, có thể là điện thoại hoặc modem, liên lạc qua các đường dây điện thoại bằng cách gửi điện xuống đường dây. Thông tin được mã hóa bằng cách thay đổi mức điện trên dây. Trên đường thoại, các mức thay đổi đó tương ứng với tiếng ồn bạn tạo ra trong micrô.

Bất cứ thứ gì giao tiếp trên dây, từ điện báo đến cáp Ethernet 1 Gbits / s, cuối cùng, đều giao tiếp bằng cách đặt các xung điện lên dây mà đầu kia có thể phát hiện.

Càng nhiều thông tin bạn muốn gửi xuống dây, bạn càng phải thay đổi tín hiệu điện nhanh hơn. Mã Morse chỉ liên quan đến một vài thay đổi mỗi giây, một cuộc trò chuyện bằng giọng nói có thể liên quan đến việc thay đổi tín hiệu hàng nghìn lần mỗi giây và Ethernet tốc độ cao có thể liên quan đến hàng chục triệu thay đổi mỗi giây.

Bạn càng có nhiều thay đổi mỗi giây, mạch càng ở giữa càng khó khăn và dây được bảo vệ tốt hơn, vì sự gián đoạn linh tinh gây ra nhiều vấn đề hơn đối với tín hiệu tần số cao hơn.

Khi hệ thống điện thoại ban đầu được kết hợp vào cuối thế kỷ 19 đầu thế kỷ 20, câu hỏi đầu tiên được đặt ra là, chúng ta phải trở nên tốt như thế nào? Nó đã được xác định rằng miễn là bạn có thể xử lý ít nhất 6800 thay đổi mỗi giây, (tín hiệu lên đến 3400 Hz), âm thanh nghe được sẽ phát ra, mặc dù nó có vẻ hơi 'còi cọc' - đó là lý do tại sao điện thoại không Âm thanh giống như cuộc trò chuyện thông thường. Điều này làm việc tốt trong một trăm năm hoặc lâu hơn.

Khi máy tính trở nên phổ biến, mọi người bắt đầu sử dụng các modem tạo ra âm thanh trên đường tương ứng với âm thanh và số 0, nhưng âm thanh phải tương ứng với dải tần số trong giọng nói của con người, giới hạn chúng ở một vài kbits / s. Khi mọi thứ được cải thiện, cuối cùng họ đã đạt đến giới hạn của những gì một dòng điện thoại có thể truyền tải; giới hạn đó là khoảng 32 kbits / s, nhưng một hack đơn giản đã nhanh chóng được đưa ra để tăng tốc lên tới 56 kbits / s.

Về thời điểm đó, người ta cũng nhận ra rằng bạn có thể sử dụng một ngắn hạn của cáp điện thoại để gửi tín hiệu tần số cao hơn nhiều - lên đến một vài dặm khi tất cả mọi thứ đã làm việc một cách chính xác, nhưng chắc chắn không phải là hàng chục dặm mà một tín hiệu điện thoại thông thường có thể đi du lịch. Bằng cách có thiết bị đặc biệt ở cuối của công ty điện thoại và modem DSL ở cuối thuê bao, họ có thể gửi các tín hiệu tần số cao đặc biệt này xuống 'dặm cuối' qua các đường dây điện thoại không bao giờ thực sự dành cho họ.

Quay số chậm vì tất cả thông tin bạn gửi phải được chuyển đổi thành dữ liệu âm thanh có thể được gửi qua một đường dây điện thoại tiêu chuẩn. Bạn có sống trong một cộng đồng nông thôn? Bạn có bị mắc kẹt với modem chậm rùa vì không có cáp DSL hoặc cáp tốc độ cao trong khu vực của bạn không?

Tôi dường như nhớ động lực ban đầu để di chuyển khỏi quay số liên quan đến việc FCC giới hạn rõ ràng băng thông POTS ở mức 53kb / giây (sau đó đã bị xóa) nên không có ý nghĩa gì khi sử dụng nhiều hơn một modem 56k ... dĩ nhiên là khi điện thoại các dòng được số hóa và ghép kênh, và bạn không có đường dẫn chuyển mạch, sau đó bạn sẽ mất khả năng thực hiện các thủ thuật điều chế và lấy mẫu hài hòa, v.v. để kéo tốc độ đồng hồ ảo cao hơn.