为什么拨号这么慢？

在拨号Internet连接上，为什么速度限制为56 kbit / s，而宽带Internet连接的速度却是通过同一条电话线拨号的10倍？

是否因为ISP将拨号限制为56 kbit / s？订购宽带时，ISP是否会提高速度？

拨号连接使用语音电路进行数据传输，因此带宽被限制为语音信道的带宽，而DSL使用单独的频率范围来存储数据，该范围要比语音带宽要宽得多（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。

基本上，每个通道的电话线路限制为64 kbits / s（8 kHz通道，PCM调制以每Hz 8位的速度进行，使得8 kHz x 8位= 64 kbit / s）。除非您使用其他调制方式（例如QAM）或更高的带宽（例如超过8 kHz的电话信道，例如高达MHz），否则传输容量将受限于电话信道的信噪比（S /的低值N将减少您的64 kbit / s传输容量）。让我解释一下：

根据Shannon–Hartley定理：

该定理建立了这种通信链路的香农信道容量，即在存在噪声干扰的情况下，可以在指定带宽下传输的最大无错误数字数据（即信息）的上限。功率是有界的，高斯噪声过程的特征是已知功率或功率谱密度。

要么：

哪里

C是信道容量，以每秒比特数为单位；
B是信道带宽，以赫兹为单位（在调制信号的情况下，通带带宽）；
S是在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），单位为瓦特或伏特2；
N是整个带宽上的总噪声或干扰功率，以瓦特或伏特2为单位；和
S / N是信噪比（SNR）或通信信号的载波-噪声比（CNR）的高斯噪声的干扰表示为线性功率比（不作为对数分贝）。

因此，要增加通过电话链路的Internet连接的容量（以位/秒为单位），您将需要：

1. 增加信噪比。
2. 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：

与传统的拨号调制解调器不同，传统的调制解调器将比特调制为300-3400 Hz基带（语音服务）中的信号，而DSL调制解调器则调制从4000 Hz到高达4 MHz的频率。这种频带分离使DSL服务和普通旧电话服务（POTS）可以在同一铜线对设施上共存。通常，由于数字信号处理和数字调制方法的重大创新，尽管比特率与带宽之比不是线性的，但更高的比特率传输需要更宽的频带。

尽管DSL技术允许更高的传输速率，但它将本地环路长度（您的DSL调制解调器到Telco的DSL终端设备之间的距离）限制在几英里之内，因为它的信号使用的频率范围更大并且衰减很快。

正常的拨号使用的频率范围很窄，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几英里远。此外，拨号数据信号可以在多个模拟或数字电话网络上传输而不会出现问题，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种调制解调器，而DSL信号只能通过几英里到达电话交换机。

只是在接受的答案中提到的POTS（普通老式电话系统）的更多信息。关于电话系统的工作方式，有一些非常具体的规范，许多原因是过时的，但大多数仍然有效。

看一下电话流行之后的一栋公寓楼的旧照片-天际线被电话线覆盖，因为每条线都专用于一个电话（或派对线）。不久，他们提出了一种简单，廉价的方法，将24条线路压缩到一条数字T1线路上。这条线是数十年来美国大部分电信的基础。规范规定，可以插入非常简单的中继器机制，以允许电缆在不增加功率的情况下穿越海洋，并且使它们易于复用/解复用。

T1线是数字的，具有非常特定的带宽，如果不更改内部数字格式就无法更改（这使它不再是T1线，并且破坏了当前支持它的所有硬件）。当它分成电话线时，您得到的是数字信号中被解释为模拟的一部分。您将无法超出原始的数字带宽-考虑到与模拟的转换，您很幸运能走近它。

但是，请以您自己为幸运，我们中的一些人花了多年时间使用110/300波特率拨号（并且我们很高兴！）实际上，当我们基于MUD的BBS升级到1200时，这确实令人兴奋，我们可以看到攻击的结果在开始键入下一个命令之前。

这些Wikipedia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，这就是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完成的，以便在ADSL技术的传统音频和其他频率范围（更高的频率）之间划分频率范围。因此，这需要交换处使用特殊的设备（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”下包含数字电缆/光纤（出于商业原因，可能会简化）：在这种情况下，信号可能一直是数字的。光纤的范围和速度将比使用频率语音范围（用于旧拨号）的铜线更好，但是技术完全不同。

拨号速度较慢，因为它使用的带宽比DSL少得多。调制解调器仅使用4 kHz的可用频谱，而DSL可以使用高达4 MHz的频谱，即1000 MHz以上。DSL还使用更复杂的调制技术。

这是一个不涉及太多信息理论或技术术语的答案：

设备，无论是电话还是调制解调器，都通过沿线路供电来通过电话线进行通信。通过更改电线上的电量来对信息进行编码。在语音线上，这些变化的电平对应于您在麦克风中发出的噪音。

最终，从电报到1 Gbits / s以太网电缆的任何导线通信，都是通过将电脉冲放在另一端可以检测到的导线上进行的。

您希望通过电线发送的信息越多，改变电信号的速度就越快。摩尔斯电码每秒仅涉及几处更改，语音对话每秒可涉及数千次更改信号，而高速以太网每秒可涉及数千万次更改。

每秒变化越多，中间的电路就越困难，导线的屏蔽就必须越好，因为其他瞬态干扰会导致高频信号出现更多问题。

当电话系统最初于19世纪末/ 20世纪初整合在一起时，第一个问到的问题是，我们必须做多好？确定只要您每秒能够处理至少6800次更改（信号高达3400 Hz），就会听到可听音频，尽管听起来有些“震撼”-这就是为什么电话不会听起来与常规对话不同。这种方法可以工作一百年左右。

随着计算机的普及，人们开始使用调制解调器，该调制解调器在对应于1和0的线路上发出声音，但是这些声音必须与人类语音中的频率范围相对应，从而将其限制为几kbit / s。随着情况的改善，它们最终达到了电话线可以传输的极限。该限制大约为32 kbit / s，但是很快就进行了简单的修改，将其提高到了56 kbit / s。

大约在那个时候，人们还意识到，您可以使用一条短距离的电话线发送高频信号-如果一切正常，则可以传输几英里，但可以肯定的是，普通电话信号无法传输数十英里。通过在电话公司端配备专用设备并在订户端配备DSL调制解调器，他们可以将这些特殊的高频信号通过电话线发送到“最后一英里”，而这些电话本来就不是他们想要的。

拨号速度很慢，因为您发送的所有信息都必须转换为可以通过标准电话线发送的音频数据。你住在农村社区吗？您是否因为附近没有DSL或高速电缆而陷入低速调制解调器的困境？

我似乎记得起初摆脱拨号上网的动力是FCC明确将POTS带宽限制为53kbps（后来被删除了），因此使用超过56k的调制解调器没有任何意义……当然，当电话时线路被数字化和多路复用，并且您没有电路交换路径，那么您将失去执行调制技巧和谐波采样等的能力，从而获得更高的虚拟时钟速度。