Question Pourquoi le dial up est-il si lent?


Sur une connexion Internet par ligne commutée, pourquoi la vitesse est-elle limitée à 56 kbits / s par rapport à une connexion Internet à large bande qui peut transporter 10 fois plus que la connexion téléphonique via cette même ligne téléphonique?

Est-ce parce que la connexion est limitée à 56 kbits / s par le fournisseur de services Internet? Est-ce que le fournisseur de services Internet amplifie la vitesse lorsque vous commandez du haut débit?


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2018-01-11 17:03


origine


Dial-up utilise une ligne téléphonique pour composer un numéro de téléphone spécial, tandis que DSL utilise la technologie pour étendre la ligne téléphonique pour une utilisation à large bande. - Darius
Oui, la raison pour laquelle l'appel est lent est que son seul moyen d'envoyer 64 Kbits / s. Le haut débit est beaucoup plus rapide que 10 fois plus rapide. - Ramhound
@Ramhound: Vous dites donc que la connexion à distance est lente car elle est lente. - grawity
je vais juste laisse ça ici - MDMarra
Si je comprends bien (au Royaume-Uni), la plupart / toutes les lignes téléphoniques transportent désormais toutes les informations numériquement. La raison en est que la connexion à distance est lente parce que les fournisseurs allouent uniquement une bande passante limitée aux appels vocaux et, de leur point de vue, les appels d'accès à distance. sont appels vocaux. - FumbleFingers


Réponses:


Les connexions commutées utilisent le circuit vocal pour le transfert de données, de sorte que la bande passante est limitée à la bande passante du canal vocal, tandis que le DSL utilise une gamme de fréquences distincte pour les données beaucoup plus larges que la bande passante. DSL utilise un séparateur pour séparer les fréquences de voix et de données et les deux peuvent donc fonctionner simultanément.

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2018-01-11 17:13



Aussi: un signal numérique vs un signal analogique. Mais c'est principalement la gamme de fréquences. - Joel Coehoorn
@JoelCoehoorn: dans les deux cas, c'est un signal numérique porté par un signal analogique (d'où l'utilisation d'un modem). - Bruno
La limitation ne concerne pas les modems. Il s’agit d’une limitation des circuits téléphoniques existants qui filtrent les signaux et ne permettent que le passage des fréquences 300-3400Hz (fréquences vocales humaines). Comme tout ce qui se trouve en dehors de cette plage sera filtré à différents endroits du système. Seule cette gamme étroite peut être utilisée pour la communication par numérotation téléphonique. - daya
Ce diagramme est en grande partie erroné de toute façon: la raison pour laquelle le 56k fonctionne (et la raison pour laquelle le téléchargement est plus rapide que la vitesse de téléchargement) est la fin du FAI. ne pas avoir un modem analogique. Il saute une étape de modulation / démodulation et pilote directement la tête de ligne. Étant donné que la direction de téléchargement est générée numériquement au niveau du FAI, cela évite un filtrage qui permet à la vitesse de téléchargement de se rapprocher du max théorique (bien décrit dans une autre réponse). - Ben Jackson
Il peut être utile de mentionner la définition de «POTS» (service téléphonique ordinaire simple) - Steven Lu


Fondamentalement, la ligne téléphonique est limitée à 64 kbits / s pour chaque canal (canal 8 kHz avec modulation PCM sur 8 bits par Hz, soit 8 kHz x 8 bits = 64 kbit / s). Sauf si vous utilisez une autre modulation (QAM par exemple) ou plus de bande passante (plus de 8 kHz de canal téléphonique, jusqu’à MHz par exemple), votre capacité de transmission sera limitée au rapport signal / bruit de votre canal téléphonique (les faibles valeurs de S / N réduiront vos 64 kbits / s capacité de transmission). Laissez-moi vous expliquer:

Selon Théorème de Shannon-Hartley:

Le théorème établit la capacité de canal de Shannon pour un tel   lien de communication, une limite sur le montant maximum sans erreur   des données numériques (c'est-à-dire des informations) pouvant être transmises avec un   largeur de bande spécifiée en présence de l'interférence de bruit,   en supposant que la puissance du signal est limitée et que le bruit gaussien   Le processus se caractérise par une densité spectrale de puissance ou de puissance connue.

Ou: enter image description here

C est la capacité du canal en bits par seconde;
  B est la largeur de bande du canal en hertz (largeur de bande de la bande passante dans le cas d'un signal modulé);
  S est la puissance totale du signal reçu sur la bande passante (dans le cas d'un signal modulé, souvent noté C, c'est-à-dire une porteuse modulée), mesurée en watt ou en volt2;
  N est la puissance totale de bruit ou d'interférence sur la bande passante, mesurée en watt ou en volt2; et
  S / N est le rapport signal / bruit (SNR) ou le rapport porteuse sur bruit (CNR) du signal de communication par rapport à l'interférence de bruit gaussien exprimée sous la forme d'un rapport de puissance linéaire (pas comme décibels logarithmiques).

Ainsi, pour augmenter la capacité (en bits / s) de votre connexion Internet via un lien téléphonique, vous devrez:

  1. Augmenter le taux de signal / bruit.
  2. Augmentez la bande passante.

Lien DSL utilise à la fois un canal à bande passante plus large (bande large) et une vitesse de signal / bruit améliorée:

À la différence des modems d'accès à distance traditionnels, qui modulent les bits en signaux dans la bande de base 300-3400 Hz (service vocal), les modems DSL modulent les fréquences de 4000 Hz à 4 MHz. Cette séparation de bande de fréquence permet au service DSL et au service téléphonique ordinaire (POTS) de coexister sur la même installation de paire de cuivre. Généralement, les transmissions à débit binaire plus élevé nécessitent une bande de fréquences plus large, bien que le rapport débit binaire / bande passante ne soit pas linéaire en raison d'innovations significatives dans les méthodes de traitement numérique du signal et de modulation numérique.


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2018-01-11 17:25



Cela aurait dû être la réponse acceptée. - Chad Harrison
Je conviens que cela aurait dû être la réponse acceptée. Mais les nouveaux utilisateurs n'attendent pas toujours le meilleur.
Il aurait dû être accepté si cette question était posée sur dsp.se; sur superutilisateur la réponse avec des images gagne. - MSalters
@Malters Cela dépend beaucoup de la personne qui pose la question. La SU contient un plus grand nombre d'utilisateurs non techniques que la plupart des SE; mais ce ne sont pas les seules personnes qui posent des questions ici. - Dan Neely
Mais pour DSL vs dial-up, la physique n'a pas vraiment d'importance, car c'est littéralement la bande passante pure qui fait la différence. Cette réponse n'explique pas de manière adéquate comment DSL atteint cette bande passante supplémentaire. Dire que l'accès par ligne commutée n'utilise que le canal vocal alors que DSL module le signal à des fréquences plus élevées est excellent, mais comment et pourquoi sont plus importants pour la réponse. - MBraedley


Bien que la technologie DSL permette des taux de transfert beaucoup plus élevés, elle limite la longueur de la boucle locale (la distance entre votre modem DSL et l’équipement de terminaison DSL Telco), car son signal utilise une gamme de fréquences beaucoup plus large et s’atténue rapidement.

La ligne commutée normale utilise une plage de fréquences étroite, ce qui limite la bande passante à seulement 56 Ko, mais votre modem peut être situé à des kilomètres du central téléphonique. De plus, les signaux de données commutés peuvent se déplacer sans problème sur plusieurs réseaux téléphoniques analogiques ou numériques, par ex. vous pouvez connecter un modem téléphonique en Afrique à un autre modem au Canada, tandis que le signal DSL ne peut parcourir que quelques kilomètres vers votre central téléphonique.


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2018-01-11 17:23



Peu miles? Je souhaite que. La plupart des fournisseurs de services Internet ici ne garantissent que quelque chose comme 1/10 de la vitesse annoncée dès que vous êtes à plus de quelques milliers de pieds d'un DSLAM. "Trop de bruit" et ainsi de suite. - Piskvor
@Piskvor: "La longueur de boucle maximale officielle pour Verizon High Speed ​​Internet, à partir de 2006, est de 18 000 pieds (5 500 m)" - en.wikipedia.org/wiki/Verizon_High_Speed_Internet - haimg
@haimg: Bien que les performances se réduisent à 800kbps de 25Mbps atteignables dans les boucles plus petites: en.wikipedia.org/wiki/DSLAM#Bandwidth_versus_distance - qdot
@qdot, j'ai déjà vécu au-dessus de la colonne vertébrale, pourquoi payer pour augmenter la vitesse lorsque vous effectuez un ping est inférieur à 10mS et que vous obtenez toute votre vitesse à chaque fois et que chaque page Web est dynamique. - Kortuk
Les réseaux universitaires et de recherche @Kortuk sont géniaux, nous le savons tous;) - qdot


Juste un peu plus d'informations sur le POTS (Plain Old Telephone System) mentionné dans la réponse acceptée. Il existe des spécifications très spécifiques sur le fonctionnement du système téléphonique. La plupart des raisons sont archaïques, mais la plupart sont toujours valables.

Regardez une vieille image des immeubles d'appartements juste après que les téléphones soient devenus populaires - la ligne d'horizon est COUVERTE par des lignes téléphoniques parce que chaque ligne était dédiée à un seul téléphone (ou ligne de fête). Bientôt, ils ont trouvé un moyen simple et économique de compresser 24 lignes sur une seule ligne T1 numérique. Cette ligne a été la base d'une grande partie des télécommunications américaines pendant des décennies. Il est prévu qu'un mécanisme de répétition très simple puisse être inséré pour permettre aux câbles de traverser l'océan sans ajouter de puissance, et ils ont été rendus très faciles à multiplexer / démultiplexer.

La ligne T1, étant numérique, a une bande passante très spécifique qui ne peut pas être modifiée sans changer le format numérique interne (ce qui en fait plus une ligne T1 et rompt TOUT le matériel qui le supporte actuellement). Quand il est divisé en lignes téléphoniques, ce que vous obtenez est une partie d'un signal numérique interprété comme analogique. Vous ne serez pas en mesure de dépasser la bande passante numérique d'origine - vous seriez chanceux de vous en approcher, compte tenu de la conversion vers / de l'analogique.

Considérez-vous chanceux, certains d'entre nous ont passé des années sur un accès commuté 110/300 bauds (et nous étions heureux de l'avoir!) En fait, c'était vraiment excitant quand notre BBS basé sur MUD a été mis à niveau à 1200 et nous avons pu voir les résultats de notre attaque AVANT de commencer à taper la prochaine commande.


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2018-01-11 23:28





L'introduction à ces pages Wikipedia vous donne la réponse:

Essentiellement, la technologie xDSL utilise des plages de fréquences supplémentaires qui ne sont normalement pas utilisées pour la voix, ce qui correspond à ce que l’accès distant à 56 Ko (et moins) utilisait.

Cela se fait en utilisant des filtres de chaque côté de la ligne afin de diviser les plages de fréquences entre l'audio traditionnel et l'autre gamme de fréquences (fréquences plus élevées) pour la technologie ADSL. Pour cette raison, cela nécessite un équipement spécial au niveau du commutateur (peut-être parce que l'utilisation de la gamme de fréquences pour la voix ne se propagerait pas aux mêmes distances).

MODIFIER: Notez que certains fournisseurs de services Internet incluent le câble / fibre numérique sous le terme "haut débit" (probablement pour simplifier, pour des raisons commerciales): dans ce cas, le signal peut être entièrement numérique. La portée et la vitesse de la fibre optique seront meilleures que les lignes à base de cuivre qui utilisent la gamme de fréquences vocale (utilisée pour les anciennes connexions commutées), mais la technologie est complètement différente.


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2018-01-11 17:16



Tous les signaux sont analogiques, où le courant rencontre le câble. Les optiques sont quantifiées (photons) au niveau microscopique extrême, mais les niveaux de puissance sont encore analogiques. De même pour les signaux électriques (les électrons sont quantifiés, mais le signal mesurable est analogique). - Ben Voigt


L'accès à distance est plus lent car il utilise beaucoup moins de bande passante que DSL. Un modem utilise seulement 4 kHz du spectre disponible, tandis que le DSL peut utiliser jusqu'à 4 MHz, soit 1000 de plus. DSL utilise également des techniques de modulation plus sophistiquées.


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2018-01-11 17:24





Voici une réponse qui n'implique pas beaucoup de théorie de l'information ou de terminologie technique:

Les appareils, qu’ils soient des téléphones ou des modems, communiquent sur les lignes téléphoniques en envoyant de l’électricité par la suite. L'information est encodée en changeant les niveaux d'électricité sur le fil. Sur une ligne vocale, ces changements de niveau correspondent aux bruits que vous faites dans le microphone.

Tout ce qui communique sur un fil, d'un télégraphe à un câble Ethernet à 1 Gbits / s, communique en mettant des impulsions électriques sur le fil que l'autre extrémité peut détecter.

Plus vous voulez envoyer d’informations sur le câble, plus vous devez faire varier les signaux électriques. Le code Morse implique seulement quelques changements par seconde, une conversation vocale peut impliquer de changer les signaux des milliers de fois par seconde, et l'Ethernet haut débit peut impliquer des dizaines de millions de changements par seconde.

Plus le nombre de changements par seconde est élevé, plus le circuit entre les deux doit être difficile et plus les câbles doivent être blindés, car des perturbations transitoires diverses causent plus de problèmes sur les signaux à haute fréquence.

Lorsque le système téléphonique a été mis en place à la fin du XIXe siècle et au début du XXe siècle, la première question posée était la suivante: quelle est notre qualité? Il a été déterminé que tant que vous êtes capable de gérer au moins 6800 changements par seconde (un signal allant jusqu’à 3400 Hz), l’audio sera audible, bien que cela semble un peu ne ressemble pas à une conversation régulière. Cela a bien fonctionné pendant une centaine d'années.

Les ordinateurs devenant populaires, les gens ont commencé à utiliser des modems qui émettaient des sons sur la ligne qui correspondaient aux uns et aux zéros, mais les sons devaient correspondre à la gamme de fréquences de la voix humaine, les limitant à quelques kbits / s. Au fur et à mesure que les choses s'améliorent, ils finissent par atteindre la limite de ce qu'une ligne téléphonique peut transmettre. cette limite est d'environ 32 kbits / s, mais un simple piratage a été rapidement mis en place pour atteindre 56 kbits / s.

À cette époque, les gens ont également réalisé que vous pouviez utiliser un câble téléphonique court pour envoyer des signaux de fréquence beaucoup plus élevée - jusqu'à quelques kilomètres lorsque tout fonctionnait correctement, mais certainement pas les dizaines de kilomètres qu'un signal téléphonique normal pouvait parcourir. En ayant un équipement spécial à la fin de la compagnie de téléphone et un modem DSL à la fin de l'abonné, ils pouvaient envoyer ces signaux haute fréquence spéciaux vers le «dernier kilomètre» sur des lignes téléphoniques qui ne leur étaient jamais vraiment destinées.


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2018-01-12 15:31



Je suis désolé d’avouer votre réponse bien écrite, mais c’est un bon exemple pour lequel il ne faut pas trop simplifier les problèmes techniques. Juste Pourquoi la limitation du "son sur la ligne" à une gamme de 3400 Hz limite-t-elle la vitesse de transmission? La façon dont vous écrivez à ce sujet, je pourrais toujours demander "pourquoi ne pas simplement transmettre plus rapidement?" - il est impossible d'expliquer cette dépendance entre la gamme de fréquences et la vitesse de transfert sans mentionner le théorème de Shannon-Hartley. - jstarek