Çevirmeli bağlantı neden bu kadar yavaş?

Çevirmeli İnternet bağlantısında, neden aynı telefon hattı üzerinden çevirme işleminin 10 katını taşıyabilecek geniş bantlı bir İnternet bağlantısına kıyasla hız 56 kbits / s ile sınırlandırılıyor?

Çevirmeli ağ, ISS tarafından 56 kbits / s ile sınırlı olduğu için mi? ISS, geniş bant sipariş ederken hızı arttırıyor mu?

Çevirmeli bağlantılar veri aktarımı için ses devresini kullanır, böylece bant genişliği ses kanalının bant genişliği ile sınırlıdır, DSL ise ses bant genişliğinden çok daha geniş olan veriler için ayrı bir frekans aralığı kullanır (dolayısıyla Geniş Bant terimi). DSL, ses ve veri frekanslarını ayırmak için bir ayırıcı kullanır ve bu nedenle her ikisi de aynı anda çalışabilir.

Temel olarak, telefon hattı her kanal için 64 kbit / s ile sınırlıdır (Hz başına 8 bit üzerinde PCM modülasyonlu 8 kHz kanal, 8 kHz x 8 bit = 64 kbit / s). Başka bir modülasyon ( örneğin QAM ) veya daha fazla bant genişliği (8 kHz'den fazla telefon kanalı, örneğin MHz'ye kadar) kullanmazsanız, iletim kapasiteniz telefon kanalınızın sinyal / gürültü oranı ile sınırlıdır (düşük S / N, 64 kbit / s iletim kapasitenizi düşürür). Size açıklamama izin verin:

Göre Shannon-Hartley teoremi :

Teorem, sinyalin olduğu varsayılarak, gürültü girişiminin varlığında belirli bir bant genişliği ile iletilebilecek maksimum hatasız dijital veri (yani bilgi) miktarına bağlı olan böyle bir iletişim bağlantısı için Shannon'ın kanal kapasitesini belirler. güç sınırlandırılmıştır ve Gauss gürültüsü işleminin bilinen bir güç ya da güç spektral yoğunluğu ile nitelenmesidir.

Veya:

nerede

C, saniye başına bit cinsinden kanal kapasitesidir;
B, hertz içindeki kanalın bant genişliğidir (modüle edilmiş bir sinyal durumunda geçiş bandı bant genişliği);
S, bant genişliği üzerindeki toplam alınan sinyal gücü (modüle edilmiş bir sinyal durumunda, genellikle C, yani modüle edilmiş taşıyıcı olarak ifade edilir), watt veya volt2 cinsinden ölçülür;
N, watt veya volt2 cinsinden ölçülen, bant genişliği üzerindeki toplam gürültü veya girişim gücüdür; ve
S / N, doğrusal bir güç oranı (logaritmik desibeller olarak değil) olarak ifade edilen, iletişim sinyalinin Gauss gürültüsü parazitine sinyal-gürültü oranı (SNR) veya taşıyıcı-gürültü oranıdır (CNR).

Bu nedenle, İnternet bağlantınızın bir telefon bağlantısı üzerinden kapasitesini (bit / s olarak) artırmak için yapmanız gerekenler:

1. Sinyal / gürültü oranını arttırın.
2. Bant genişliğini arttırın.

DSL bağlantısı , hem bant genişliği artırılmış (geniş bantlı) bir kanal hem de sinyal / gürültü oranının arttırılmasını kullanır:

DSL modemleri, 300–3400 Hz ana banttaki (sesli servis) sinyallere modüle eden geleneksel çevirmeli modemlerden farklı olarak, 4000 Hz'den 4 MHz'e kadar olan frekansları modüle eder. Bu frekans bandı ayırma, DSL servisinin ve düz eski telefon servisinin (POTS) aynı bakır çifti tesisinde bir arada bulunmasını sağlar. Genel olarak, daha yüksek bit hızı iletimleri daha geniş bir frekans bandı gerektirir, ancak bit hızının bant genişliğine oranı, dijital sinyal işleme ve dijital modülasyon yöntemlerindeki önemli yenilikler nedeniyle doğrusal değildir.

DSL teknolojisi çok daha yüksek aktarım hızlarına izin verirken, yerel döngü uzunluğunu (DSL modeminiz ile Telco'nun DSL sonlandırma ekipmanı arasındaki mesafe) yalnızca birkaç mil ile sınırlar, çünkü sinyali çok daha geniş bir frekans aralığı kullanır ve hızlı bir şekilde zayıflar.

Normal çevirmeli bağlantı, bant genişliğini yalnızca 56K ile sınırlayan dar bir frekans aralığı kullanır, ancak modeminiz telefon santralinden mil uzakta olabilir. Dahası, çevirmeli veri sinyalleri birkaç analog veya dijital telefon şebekesi üzerinden sorunsuz bir şekilde seyahat edebilir, örneğin, Afrika'daki bir çevirmeli modemi Kanada'daki başka bir modeme bağlayabilirken, DSL sinyali telefon santralinize yalnızca birkaç mil seyahat edebilir.

Kabul edilen cevabında belirtilen POTS (Düz Eski Telefon Sistemi) hakkında biraz daha bilgi. Telefon sisteminin nasıl çalıştığıyla ilgili bazı spesifik spesifikasyonlar vardır, sebeplerin çoğu arkaiktir ancak çoğu hala geçerlidir.

Telefonlar popülerleştikten hemen sonra apartmanların eski bir resmine bakın - ufuk çizgisi telefon hatlarıyla KAPALI çünkü her hat tek bir telefona (ya da parti hattına) adanmış. Kısa süre sonra 24 hattı tek bir dijital T1 hattına sıkıştırmanın basit ve ucuz bir yolunu buldular. Bu çizgi, on yıllardır Amerikan telekomünikasyonunun temelini oluşturuyordu. Kabloların güç vermeden okyanusa geçişini sağlamak için çok basit bir tekrarlayıcı mekanizma içerisine yerleştirilebiliyordu ve çoğullama / demultipleks çok kolay hale getirildi.

Dijital olan T1 hattı, dahili dijital formatı değiştirmeden değiştirilemeyen değiştirilemeyen Çok Spesifik bir bant genişliğine sahiptir (bu, artık T1 çizgisi yapmaz ve TÜM şu anda onu destekleyen donanımı kırar). Telefon hatlarına ayrıldığında, elde ettiğiniz şey, analog olarak yorumlanan dijital bir sinyalin bir kısmıdır. Orijinal dijital bant genişliğini aşmanız mümkün olmayacaktır - analoga / dan dönüşüme geçmeyi düşünerek yanına bir yere geldiğiniz için şanslısınız.

Yine de kendinizi şanslı sayın, bazılarımız 110/300 baud dial-up'a yıllarını harcadı (Ve biz de mutlu olduk!) Bir sonraki komutu yazmaya başlamadan ÖNCE.

Bu Wikipedia sayfalarına giriş size cevap verir:

• http://en.wikipedia.org/wiki/Digital_subscriber_line
• http://en.wikipedia.org/wiki/Asymmetric_digital_subscriber_line

Temel olarak, xDSL teknolojisi normalde ses için kullanılmayan ekstra frekans aralıkları kullanır, ki bu 56K (ve altındaki) çevirmenin kullandığı şeydir.

Bu, ADSL teknolojisi için geleneksel ses ve diğer frekans aralığı (daha yüksek frekanslar) arasındaki frekans aralıklarını ayırmak için hattın her bir tarafında filtreler kullanılarak yapılır. Bu nedenle, bu değişim sırasında özel ekipman gerektirir (muhtemelen ses için kullanılan frekans aralığının aynı mesafelere yayılmaması nedeniyle).

EDIT: Bazı ISS'lerin "geniş bant" terimi altında (muhtemelen ticari nedenlerle basitleştirmek için) dijital kablo / fiber içerdiğini unutmayın: bu durumda, sinyal tamamen dijital olabilir. Fiber optiklerin menzili ve hızı, ses frekans aralığını kullanan (eski çevirmeli bağlantı için kullanılan) bakır bazlı hatlardan daha iyi olacaktır, ancak teknoloji tamamen farklıdır.

Çevirme yavaştır, çünkü DSL'den çok daha az bant genişliği kullanır. Bir modem mevcut spektrumun sadece 4 kHz'ini kullanırken DSL, 1000 daha fazla olan 4 MHz'e kadar kullanabilir. DSL ayrıca daha karmaşık modülasyon teknikleri kullanır.

İşte çok fazla bilgi teorisi veya teknik terminoloji içermeyen bir cevap:

Telefonlar, telefon veya modem olsunlar, hattan elektrik göndererek telefon hatları üzerinden iletişim kurarlar. Bilgi kablodaki elektrik seviyelerini değiştirerek şifrelenir. Bir ses hattında, bu değişen seviyeler mikrofona yaptığınız seslere karşılık gelir.

Bir telgraftan, bir telgraftan 1 Gbit / s Ethernet kablosuna kadar her şey, sonunda, diğer ucun algılayabileceği telin üzerine elektrik darbeleri koyarak iletişim kurar.

Kabloyu aşağı göndermek istediğiniz bilgi ne kadar fazla olursa, elektrik sinyallerini o kadar hızlı değiştirmek zorundasınız. Mors kodu saniyede yalnızca birkaç değişiklik içerir, sesli bir konuşma saniyede binlerce kez sinyalleri değiştirmeyi içerebilir ve yüksek hızlı Ethernet saniyede on milyonlarca değişiklik içerebilir.

Saniyede ne kadar fazla değişiklik olursa, aradaki devrelerin o kadar zor olması ve çeşitli geçici bozulmalar daha yüksek frekanslı sinyallerde daha fazla sorunlara neden olduğu için tellerin daha iyi korunması gerekir.

Telefon sistemi ilk olarak 19. yüzyılın sonlarında / 20. yüzyılın başlarında bir araya getirildiğinde, sorulan ilk soru ne kadar iyi olmalıyız? Saniyede en az 6800 değişiklikle (3400 Hz'e kadar bir sinyal) işleyebildiğiniz sürece, sesin biraz 'bodur' gibi görünmesine rağmen sesin geldiği belirlendi - bu yüzden telefonların normal konuşma ile aynı ses gelmiyor. Bu yüz yıl kadar çalıştı.

Bilgisayarlar popülerleştikçe, insanlar hatta sıfır ve sıfıra karşılık gelen sesler veren modemler kullanmaya başladılar, ancak sesler insan sesindeki frekans aralığına karşılık gelip onları birkaç kbit / s ile sınırlandırmak zorunda kaldı. İşler geliştikçe, sonunda bir telefon hattının ne iletebileceğinin sınırına çarptılar; bu limit yaklaşık 32 kbit / sn'dir, ancak bunu 56 kbit / sn'ye kadar çarpmak için hızlıca basit bir kesmek oldu.

O zamanlar, insanlar aynı zamanda çok daha yüksek frekanslı sinyaller göndermek için kısa bir telefon kablosu kullanabileceğinizi fark ettiler - her şey doğru çalıştığında birkaç mil kadar, ancak normal bir telefon sinyalinin gidebileceği onlarca mil. Telefon şirketinin ucunda özel ekipman ve abonenin ucunda bir DSL modem bulunduğundan, bu özel yüksek frekanslı sinyalleri kendileri için asla amaçlanmayan telefon hatları üzerinden 'son milden' gönderebilirler.

Çevirmeli işlem yavaş; çünkü gönderdiğiniz tüm bilgilerin standart bir telefon hattı üzerinden gönderilebilecek ses verilerine dönüştürülmesi gerekiyor. Kırsal bir toplulukta mı yaşıyorsunuz? Bölgenizde DSL veya yüksek hızlı kablo olmadığından kaplumbağa yavaş modemi mi taktınız?

Çevirmeli bağlantıdan uzaklaşmaya yönelik orijinal itici gücü FCC'nin POTS bant genişliğini 53kbps ile (daha sonra kaldırıldı) açıkça sınırlandırdığını ve bu sayede telefonların 56k modemi kullanmanın hiçbir anlamı olmadığını söyledi. çizgiler sayısallaştırıldı ve çoğullandı ve daha yüksek bir sanal saat hızı elde etmek için modülasyon hileleri ve harmonik örnekleme vb.