为什么拨号这么慢？
Kar*_*ren 102 networking broadband dial-up
在拨号互联网连接上，与宽带互联网连接相比，为什么速度限制在 56 kbits/s，而宽带互联网连接的传输速度可能是通过同一条电话线拨号的 10 倍？
是不是因为拨号被ISP限制在56kbits/s？订宽带的时候ISP会放大速度吗？
Dio*_*ogo 171
基本上，电话线路的每个通道限制为 64 kbits/s（8 kHz 通道，PCM 调制为每赫兹 8 位，使 8 kHz x 8 位 = 64 kbit/s）。除非您使用其他调制（例如QAM）或更多带宽（超过 8 kHz 的电话信道，例如高达 MHz），否则您的传输容量将受限于您的电话信道的信噪比（S/ N 将降低您的 64 kbits/s 传输容量）。给你解释一下：
根据香农-哈特利定理：
该定理为这样的通信链路建立了香农信道容量，这是在存在噪声干扰的情况下可以以指定带宽传输的最大无差错数字数据（即信息）数量的界限，假设信号功率是有界的，并且高斯噪声过程的特征在于已知的功率或功率谱密度。
或者： 
在哪里
C是每秒比特数的信道容量；
B 是以赫兹为单位的信道带宽（调制信号情况下的通带带宽）；
S 是带宽上的总接收信号功率（在调制信号的情况下，通常表示为 C，即调制载波），以瓦特或伏特为单位；
N 是带宽上的总噪声或干扰功率，单位为瓦特或伏特2；和
S / N是信噪比（SNR）或通信信号的载波-噪声比（CNR），以表示为线性功率比（不作为对数分贝）的高斯噪声的干扰。
因此，要通过电话链接增加 Internet 连接的容量（以比特/秒为单位），您需要：
- 提高信噪比。
- 增加带宽。
DSL 链路同时使用增加的带宽（宽带）信道和改进的信噪比：
与将比特调制成 300–3400 Hz 基带（语音服务）信号的传统拨号调制解调器不同，DSL 调制解调器将频率从 4000 Hz 调制到高达 4 MHz。这种频带分离使 DSL 服务和普通旧电话服务 (POTS) 能够在同一铜线对设施上共存。通常，更高比特率的传输需要更宽的频带，尽管由于数字信号处理和数字调制方法的重大创新，比特率与带宽的比率不是线性的。
- 这绝对应该是公认的答案。 (28认同)
- 如果在 dsp.se 上提出这个问题，应该会被接受；在超级用户上，带有图片的答案获胜。 (24认同)
- 我同意它应该是公认的答案。但是新用户并不总是等待最好的。 (4认同)
- @MSalters 这在很大程度上取决于提出问题的人。与大多数 SE 相比，SU 确实包含更多的非技术用户；但他们并不是唯一在这里提问的人。 (3认同)
- 但是对于 DSL 与拨号，物理并不重要，因为它实际上是纯粹的带宽造成差异。这个答案并没有充分解释 DSL 如何获得额外的带宽。说拨号只使用语音信道而 DSL 将信号调制到更高的频率是很好的，但如何以及为什么对答案更重要。 (2认同)
- @sleske：这被认为是信息论，而不是物理学。 (2认同)
day*_*aya 95
拨号连接使用语音电路进行数据传输，因此带宽仅限于语音通道的带宽，而 DSL 使用单独的数据频率范围，这比语音带宽宽得多（因此称为宽带）。DSL 使用分离器来分离语音和数据频率，因此两者可以同时工作。
- @JoelCoehoorn：在这两种情况下，它都是由模拟信号承载的数字信号（因此使用 [调制解调器](http://en.wikipedia.org/wiki/Modem)）。 (33认同)
- 提及“POTS”（普通电话服务？）的定义可能会有所帮助。 (25认同)
- 限制不是调制解调器，而是传统电话电路的限制，它过滤信号并且只允许 300-3400Hz（人类语音频率）的频率通过。由于此范围之外的任何内容都将在系统中的各个点进行过滤。只有这个窄范围才能用于电话拨号通讯。 (11认同)
- 无论如何，这张图在很大程度上是错误的：56k 工作的原因（以及下载速度比上传速度快的原因）是 ISP 端*没有*有模拟调制解调器。它跳过调制/解调步骤并直接驱动头端。因为下载方向是在 ISP 处以数字方式生成的，所以它避免了一些过滤，使下载速度更接近理论最大值（在另一个答案中有详细描述）。 (8认同)
- 另外：数字信号与模拟信号。但主要是频率范围。 (2认同)
- 但我一直很好奇为什么传统调制解调器不能使用 DSL 调制解调器使用的所有频率来提供相同（甚至更高）的速度，同时只使用一条线路（没有电话）。 (2认同)
- @维克多。：过滤发生在电话交换机的线路卡上。ADSL 前端安装在您附近（因此 ADSL 引用的距离限制） (2认同)
hai*_*img 26
虽然 DSL 技术允许更高的传输速率，但它将本地环路长度（您的 DSL 调制解调器与电信公司的 DSL 终端设备之间的距离）限制在几英里内，因为它的信号使用更宽的频率范围并且衰减很快。
正常拨号使用的频率范围很窄，这将带宽限制为仅 56K，但是您的调制解调器可能距离电话交换机数英里。此外，拨号数据信号可以毫无问题地通过多个模拟或数字电话网络传输，例如，您可以将非洲的一个拨号调制解调器连接到加拿大的另一个调制解调器，而 DSL 信号只能传输几英里到您的电话交换机。
关于接受的答案中提到的 POTS（普通旧电话系统）的更多信息。电话系统的工作方式有一些非常具体的规范，其中许多原因已经过时，但大多数仍然有效。
看看电话流行后的公寓楼的旧照片——天际线被电话线覆盖，因为每条线路都专用于一个电话（或派对线路）。很快，他们想出了一种简单、廉价的方法，将 24 条线路压缩到一条数字 T1 线路上。几十年来，这条线路是大部分美国电信的基础。它的规格是这样一个非常简单的中继器机制可以串联起来，允许电缆在不增加功率的情况下穿越海洋，并且它们很容易复用/解复用。
T1 线是数字的，有一个非常特殊的带宽，如果不改变内部数字格式就不能改变（这使它不再是 T1 线并破坏当前支持它的所有硬件）。当它分成电话线时，您得到的是被解释为模拟的数字信号的一部分。您将无法超过原始数字带宽——考虑到与模拟之间的转换，您很幸运能够接近它。
想想自己很幸运，我们中的一些人花了数年时间在 110/300 波特拨号上（我们很高兴拥有它！）实际上，当我们基于 MUD 的 BBS 升级到 1200 时真的很令人兴奋，我们可以看到我们的攻击结果在开始输入下一个命令之前。
这些维基百科页面的介绍为您提供了答案：
- http://en.wikipedia.org/wiki/Digital_subscriber_line
- http://en.wikipedia.org/wiki/Asymmetric_digital_subscriber_line
本质上，xDSL 技术使用了通常不用于语音的额外频率范围，这正是 56K（及以下）拨号所使用的频率范围。
这是通过在线路的每一侧使用滤波器来实现的，以便在传统音频和 ADSL 技术的其他频率范围（更高频率）之间划分频率范围。因此，这需要交换机上的特殊设备（可能是因为用于语音的频率范围不会传播到相同的距离）。
编辑： 请注意，某些 ISP 在术语“宽带”下包括数字电缆/光纤（可能是为了简化，出于商业原因）：在这种情况下，信号可能一直是数字的。光纤的范围和速度会比使用语音频率范围的铜线更好（用于旧拨号），但技术完全不同。