전화 케이블에서 한 쌍의 전선에 대한 이론상 최대 데이터 전송률은 얼마입니까?

어제 ISP의 직원들이 16Mbps "Fiber to the Home"연결을 설치하려고했지만 전화 잭의 동일한 두 선을 통해 연결이 이루어지고 있음을 알았습니다.

동일한 연결이 25Mbps 연결을 처리 할 수 ​​있습니까? 100Mbps는 어떻습니까? 이론상 최대 값은 없지만 점점 더 신뢰할 수 없습니까?

Shannon-Hartley 정리 라고 불리는 모든 것을 가진 하나의 아름답고 간단한 방정식이 있습니다 .

$log_{2}(1+S/N)$

높은 대역폭을 제공하는 저잡음 채널 설치로 최상의 데이터 전송 속도를 달성 할 수 있습니다.

문제가있는 배선 시스템 중에서 간단한 2 선 전화선은 가장 낮은 대역과 가장 낮은 잡음 특성 (크로스 토크 및 인접 회선과의 간섭 등)을 가지며 꼬인 쌍선은 대역을 증가시키고 외부 잡음에 더 강합니다. 증가하는 "CAT 수"(6은 5e보다 우수하고 5보다 우수함) 및 광섬유 시스템이 더 좋습니다.

전화 연결에는 오디오 대역이 몇 kHz로 제한되어 있습니다. 구식 시스템에는 필터가 있었으며 와이어는 종종 필터 정의 대역보다 훨씬 많지 않았습니다. DSL (디지털 가입자 회선)은 많은 전화선이 필터링되지 않을 때 전화로 평범한 오디오 대역보다 더 많은 것을 취할 수 있다는 사실을 이용합니다. 약 넘어. 200bps, 마지막 마일 설치 및 집 (및 최선의 방법으로 서비스 제공자의 의지)에 따라 다릅니다. 일반적으로 섬유는 구리보다 더 큰 밴드를 처리 할 수 ​​있지만 구리로도 좋은 품질을 얻을 수 있습니다.

참고 : 구리선을 통해 "Fiber to the Home"을 판매하는 사람은 마케팅을하는 것입니다. 클로드 섀넌 (Claude Shannon)은 훨씬 더 시원했고, 심지어 채널 유형 (구리, 광섬유, 전파 등)에 신경 쓰지 않고 대역폭과 품질 (신호 대 잡음비) 만 보았습니다. Shannon과 합류하여 그와 같은 이론을 즐기며 전선의 재질에 신경 쓰지 않아도됩니다. 대학에서 커뮤니케이션 이론 수업을 들었을 때, 교수님 은 섀넌의 작업의 아름다움을 지적했을 때 실제로 매우 옳았으며 위에서 언급 한 방정식 은 정보 기술 시대 의 E = mc ² 라고 말했습니다 .

다른 답변은 몇 가지 좋은 점에 부딪 쳤지 만 모두 100 % 정확하지는 않습니다. 그들이 집에 섬유를 광고한다면 그들은 실제로 당신의 재산에 섬유를 가동해야합니다. 그들은 그 시점에서 구리로 변환 할 수 있지만 섬유를 귀하의 재산으로 얻지 못하면 "집에 섬유"라고 부를 수 없습니다.

역사

원래 데이터 통신을 위해 전화선의 속도를 늦춘 원인은 전화선에있는 저역 통과 필터였습니다. zebonaut는 자신의 채널 용량 정의가 정확합니다. 내가 그 물건을 엉망으로 만든지 오래되었지만, 저역 통과 필터가 약 8KHz로 설정되었다고 생각합니다.

그런 다음 DSL이 등장하여 전화 회사가 저역 통과 필터 이전의 회선에 실제로 액세스 할 수 있다는 사실을 이용했습니다. 이는 음성 트래픽이 없었지만 구리가 전송할 수있는 주파수를 사용할 수 있음을 의미했습니다. 음성 트래픽을위한 저역 통과 필터가 여전히 배치되어있어 전화 통화시 높은 소음이 발생하거나 앨리어싱 문제가 발생하지 않습니다.

DSL은 zebonaut의 채널 용량 공식의 S / N 부분에 따라 속도가 제한되었습니다. 와이어가 길수록 SNR이 악화됩니다. 전화 회사의 시간이 지남에 따라 지속적으로 구리 루프를 단축하고 오래된 구리를 섬유로 교체했습니다. 이로 인해 DSL 속도가 향상되었습니다.

많은 지역에서 집까지가는 섬유가 거의 다 있다는 것을 알게되었습니다. 이것은 그 특성상 모든 방법으로 섬유를 얻는 데 드는 비용이 실제로 합리적 이도록 만들었습니다. 이것은 또한 "가정용 섬유"를 광고 할 수있는 기능을 제공하며, 앞에서 말했듯이 실제로는 그렇지 않다면 호출 할 수 없습니다.

"집에 섬유질"이없는 상황의 한 예는 AT & T의 U-verse입니다. 많은 경우에 그들은 실제로 집에 섬유를 가지고 있지만, 모든 곳에서 섬유를 가지고 있지 않기 때문에 "집에 섬유"를 알리지 않고 오히려 "광섬유 기술과 컴퓨터 네트워킹"을 광고합니다.

섬유 대 구리

우리가 구리 대신 섬유를 사용하는 가장 큰 이유 중 하나는 구리가 거의 소음이없는 곳에서 구리가 픽업 할 수있는 잡음의 양입니다. 이것은 SNR을 매우 좋게하여 훨씬 높은 데이터 속도를 허용합니다.

광섬유를 그 속성까지 가져 가면 필요한 구리 길이가 최소화 될뿐만 아니라 라인과 통신 할 수있는 인접한 구리 라인이 없습니다.

따라서 기본적으로 구리가 적을수록 얻을 수있는 데이터 속도가 높습니다.

여기서 문제는 구리선이 얼마나 빨리 데이터를 전송할 수 있는지가 아닙니다. 문제는 특정 거리에서 얼마나 빨리 전송할 수 있는지 입니다. 의견에서 언급했듯이 이더넷은 1GBps 이상으로 전송할 수 있지만 약 100 미터 동안 만 전송할 수 있습니다 (실제 거리는 상기하지 않습니다). CAT6 케이블 (이더넷에서 사용)에는 8 쌍의 전선이 4 쌍으로 그룹화되어 있습니다. 2 쌍은 사용되지 않으며, 1 쌍은 전송 용이고, 1 쌍은 수 신용입니다. 각 쌍의 와이어는 서로 다른 속도로 꼬여 쌍 사이의 누화를 줄입니다. 전선은 장거리 (및 / 또는 고속)에 걸쳐 쌍을 이룹니다. 접지가 시끄럽기 때문에 단일 전선의 전압을 공통 접지선과 비교할 수는 없습니다. 대신 두 와이어의 차이점을 비교합니다.

따라서 새로운 인터넷 연결로 돌아갑니다. "Fiber to the Home"은 마케팅 부서에서 일부 지역에서 실제로 파이버를 운영하는 다른 회사와 경쟁하는 방법입니다. 그들이 실제로하고있는 일은 지역 "중앙 사무실"에 광섬유를 연결 한 다음 "마지막 마일"을위한 구리선을 실행하는 것입니다. 그들은 이것을 새로운 것으로 시장에 내놓았지만, 수년간 중앙 사무소간에 섬유를 운영해 왔습니다 (모두가합니다). 변경 사항은 양쪽 끝에서 전화 장비를 제거하고 새로운 프로토콜을 사용하여 더 빠른 속도를 처리한다는 것입니다. DSL이 항상 편리한 이유는 기존 전화 장비와 회선을 공유해야하기 때문입니다.

구리가 이론적으로 처리 할 수있는 것보다 더 큰 문제는 대부분의 "마지막 마일"구리가 수십 년 전에 놓여 졌기 때문에 CAT6처럼 꼬이지 않았거나 (고속 데이터 트래픽이 아닌 음성 트래픽의 노이즈를 줄이기 위해 꼬임), 부식 될 수 있고 양쪽 끝의 배선이 나빠질 수 있습니다 (부모님의 1929 년 집에서 배선을 보았을 것입니다!).