电话电缆中的一对电线的理论最大数据传输速率是多少？

昨天，来自我的ISP的人们来安装16 Mbps的“光纤到家庭”连接，但是我注意到该连接仍然通过电话插孔上的两条相同的线来进行。

同一连接可以处理25 Mbps的连接吗？那100 Mbps呢？没有理论上的最大值，但是变得越来越不可靠？

有一个美丽而简单的方程式，称为 香农-哈特利定理：

它说，在具有给定质量的信道上，容量（比特率）C与信道的带宽B成正比。信道的质量（信号与噪声）隐藏在，并且比特率包括冗余（错误校验和等）。$log_{2}(1+S/N)$

通过以低带宽安装提供高带宽的信道，可以实现最佳数据速率。

在所讨论的布线系统中，简单的两线电话线具有最低的带宽和最差的噪声特性（串扰和来自相邻线路的干扰，...），双绞线增加了带宽，并且更能抵抗外部噪声随着“ CAT数”的增加（6优于5e，优于5，……），光纤系统甚至更好。

电话连接的音频频带限制为几个kHz。旧系统有滤波器，导线通常不能满足滤波器定义的带宽要求。数字用户线（DSL）充分利用了以下事实：许多电话线在不经过过滤的情况下，所占用的带宽可能超过电话的普通音频带宽。超过约。200 bps，取决于最后一英里的安装以及您房屋中的安装（以及提供商是否愿意以最佳方式使用它）。通常，与铜相比，光纤可以处理更大的带宽，但是铜也可以达到良好的质量。

注意：有人通过铜线向您出售“光纤到户”只是在做（不聪明？）行销。克劳德·香农（Claude Shannon）凉爽得多，他甚至都不在乎信道的类型（铜，光纤，无线电波等等），他只关注带宽和质量（信噪比）。您可以加入Shannon，并像他一样享受理论，也不必关心电线的材料。当我上大学的传播理论课时，我的教授指出香农的工作之美并说上述方程式是信息技术时代的E = mc ^2时，实际上是对的。

其他答案在某些方面很不错，但并非都100％正确。如果他们向家庭宣传光纤，那么他们实际上必须在向您的房屋运行光纤。他们可以在那时将其转换为铜缆，但是如果他们没有将光纤带入您的财产，那么他们就不能称其为“光纤到户”。

历史

最初导致电话线进行数据通信缓慢的原因是电话线上放置的低通滤波器。zebonaut在定义信道容量方面是正确的。自从我弄乱这些东西已经有一段时间了，但是我相信低通滤波器设置在8 KHz左右。

然后，DSL出现了，并利用了电话公司在低通滤波器之前可以物理访问线路的事实。这意味着他们可以使用不存在语音通信但铜线可以传输的频率。仍然有用于语音通信的低通滤波器，这样您就不会在电话中听到尖锐的噪音或出现任何混叠问题。

由于zebonaut的信道容量公式的S / N部分，DSL的速度受到了限制。导线越长，SNR越差。随着时间的流逝，电话公司不断缩短铜线环路，并用光纤代替旧铜线。由于发生了这种情况，DSL速度得以提高。

在许多地区，到房屋的几乎所有地方都已经有光纤。这样一来，从头到尾获得光纤的成本实际上是相当合理的。这也提供了宣传“家用光纤”的能力，就像我之前说的那样，除非确实如此，否则他们不能称其为“家用光纤”。

AT＆T的U-verse是没有“家用光纤”情况的一个例子。在许多情况下，他们实际上确实拥有光纤到户，但是因为他们到处都没有光纤，所以他们没有在广告中宣传“光纤到户”，而是在宣传“光纤技术和计算机网络”。

光纤与铜

我们使用光纤代替铜缆的主要原因之一是铜缆会吸收多少噪音，因为光纤几乎没有噪音。这使SNR非常好，从而允许更高的数据速率。

通过使光纤一直通向性能，可以最大程度地减少所需的铜线长度，并且没有相邻的铜线会串扰您的线。

因此，基本上，铜越少，数据速率就越高。

这里的问题不只是铜线可以多快地传输数据。问题是它可以在特定距离内传输多快。如评论中所述，以太网可以以1GBps或更高的速率传输，但只能传输约100米（我不记得实际距离）。CAT6电缆（以太网使用）有8条线，分为4对：2对未使用，一对用于发送，一对用于接收。每对线材以不同的速率绞合以减少线对之间的串扰。电线是成对的，因为在长距离（和/或高速）下，您不能仅仅将单根电线的电压与普通的地线进行比较，因为接地可能会产生噪音等）。相反，您比较两条电线之间的差异。

因此，回到您的新Internet连接：“光纤到户”是市场部门与实际上在某些地区使用光纤到家的其他公司竞争的方式。他们真正在做的是将光纤传送到本地的“中央办公室”，然后在“最后一英里”使用铜线对。他们将其作为新产品进行销售，但是多年来，他们一直在总部之间运行光纤（每个人都这样做）。改变之处在于，它们消除了两端的电话设备，并使用新的协议来处理更高的速度（这就是DSL始终受到限制的原因：它必须与现有电话设备共享线路）。

比铜理论上可以处理的更大的问题是，大多数“最后一英里”铜是几十年前铺设的，因此它没有像CAT6那样扭曲（或者为了降低语音流量（而不是高速数据流量）的噪声而扭曲），可能被腐蚀了，两端的接线也可能不好（您应该已经在我父母1929年的房子里看到过接线！）。