फोन केबल में तारों की एक जोड़ी की सैद्धांतिक अधिकतम डेटा अंतरण दर क्या है?

कल मेरे ISP के लोग 16 एमबीपीएस "फाइबर टू द होम" कनेक्शन स्थापित करने आए थे, लेकिन मैंने देखा कि कनेक्शन अभी भी हमारे फोन जैक पर एक ही दो तारों के माध्यम से आता है।

क्या वही कनेक्शन 25 एमबीपीएस कनेक्शन को संभाल सकता है? 100 एमबीपीएस के बारे में क्या? क्या कोई सैद्धांतिक अधिकतम नहीं है, लेकिन यह अधिक से अधिक अविश्वसनीय हो जाता है?

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— फ्लेचर टोमल्टी
स्रोत

ब्याज के एक बयान के रूप में, 10Gbps ईथरनेट तांबे के तारों का उपयोग किया जाएगा। मैं अभी 1Gbps इथरनेट का उपयोग करता हूं और यह कॉपर का उपयोग करता है।

— कोर्तुक

साधारण CAT5 को 100Mbps के लिए अच्छा माना जाता है, और यह इतना सर्वव्यापी है कि यह संदेह है कि आपका ISP कुछ कम सक्षम का उपयोग कर रहा है - भले ही उनका वितरण सिस्टम वर्तमान में बैंडविड्थ का उपयोग न कर सके।

— जस्टजेफ

@Suboptimus - कोई भी डिजिटल संचार दो तारों पर होता है। चाहे प्राथमिक रिटर्न पथ एक समर्पित रिटर्न पथ है (जिसे गलत तरीके से भी जाना जाता है, एक ग्राउंड नोड के रूप में), या भेजने वाले केबल के साथ एक तार, एक कार्यान्वयन विवरण है (जैसा कि आपने बताया)।

— केविन वर्मेयर

@ कोरटुक वे केवल टेलीफोन लाइन का उपयोग कर रहे हैं। बस दो ठोस तांबे के तार - मैंने उन्हें उजागर किया।

— फ्लेचर टॉम्लेट्टी

@pfyon शायद कनाडा में अलग-अलग कानून हैं, लेकिन कम से कम यूएसए में इसे घर का फाइबर नहीं कहा जा सकता है जब तक कि वास्तव में घर में फाइबर न हो।

— केलेंज्ब

जवाबों:

एक सुंदर, सरल समीकरण है जिसमें यह सब है, जिसे शैनन-हार्टले प्रमेय कहा जाता है :

C = B \cdot l o g_{2} (1 + \frac{S}{N})

$C = B \cdot log_{2}\Big(1+ \frac{S}{N}\Big)$

यह कहता है कि किसी दिए गए गुणवत्ता वाले चैनल पर, क्षमता (बिट दर) C चैनल के बैंडविथ बी के समानुपाती है। चैनल की गुणवत्ता (संकेत बनाम शोर) भीतर छिप जाती है , और बिट दर में अतिरेक (त्रुटि चेकसम और पसंद) शामिल हैं। $log_{2}(1+S/N)$

सबसे अच्छा डेटा दर एक चैनल के कम-शोर स्थापना के साथ प्राप्त किया जा सकता है जो एक उच्च बैंडविथ प्रदान करता है।

प्रश्न में वायरिंग प्रणालियों में से, एक साधारण दो-तार फोन लाइन में सबसे कम बैंडविथ और सबसे खराब शोर गुण (पड़ोसी लाइनों से क्रॉसस्टॉक और हस्तक्षेप होगा ...), मुड़ जोड़ी के तार बैंडविथ को बढ़ाते हैं और बाहरी शोर के लिए अधिक प्रतिरक्षा होते हैं। बढ़ती "कैट संख्या" (6e 5e से बेहतर होना, 5 से बेहतर होना ...) और ऑप्टिकल फाइबर वाले सिस्टम और भी बेहतर हैं।

एक टेलीफोन कनेक्शन में कुछ किलोहर्ट्ज़ तक सीमित एक ऑडियो बैंड है। पुरानी प्रणालियों में फिल्टर थे और तार अक्सर फ़िल्टर-परिभाषित बैंडवाइट से बहुत अधिक सक्षम नहीं थे। डिजिटल सब्सक्राइबर लाइन्स (डीएसएल) इस तथ्य का लाभ उठाती हैं कि कई फोन लाइनें, जब फ़िल्टर नहीं की जा रही हैं, तो टेलीफ़ोन के औसत ऑडियो बैंड की तुलना में अधिक हो सकती हैं। लगभग परे। 200 बीपीएस, यह अंतिम मील की स्थापना और आपके घर में (और आपके प्रदाता द्वारा इसे सबसे अच्छे तरीके से उपयोग करने की इच्छा) पर निर्भर करता है। आमतौर पर, फाइबर तांबे की तुलना में अधिक बड़े बैंडवेट को संभाल सकता है, लेकिन तांबे के साथ भी अच्छी गुणवत्ता प्राप्त की जा सकती है।

नोट: तांबे के तारों पर आपको "फाइबर टू द होम" बेचने वाला कोई व्यक्ति सिर्फ (अन-स्मार्ट?) मार्केटिंग कर रहा है। क्लाउड शैनन वैसे तो कूलर थे, उन्होंने चैनल के प्रकार (तांबा, फाइबर, रेडियो तरंगों, जो भी हो) की परवाह नहीं की, उन्होंने बस बैंडविड्थ और गुणवत्ता (सिग्नल-टू-शोर अनुपात) को देखा। आप शैनन से जुड़ सकते हैं और, उसकी तरह, सिद्धांत का आनंद लें और अपने तारों की सामग्री के बारे में भी परवाह न करें। जब मैंने कॉलेज में अपना संचार सिद्धांत वर्ग लिया, तो मेरे प्रोफेसर वास्तव में बहुत सही थे जब उन्होंने शैनन के काम की सुंदरता को इंगित किया और कहा कि उपरोक्त समीकरण सूचना प्रौद्योगिकी युग का E = mc ² था।

— zebonaut
स्रोत

आज भी फोन लाइनों को फ़िल्टर किया जाता है। उन्हें पीछे के ढलान पर उपद्रव न करने के लिए होना चाहिए। यह एक कारण है कि केंद्रीय कार्यालय में डीएसएल प्रदान किया जाना है और एक ऑफसाइट कंपनी द्वारा प्रदान नहीं किया जा सकता है।

— कालेनजेब

इसके अलावा, यह ध्यान देने योग्य है कि चैनल क्षमता प्रमेय एक सैद्धांतिक अधिकतम है। वास्तव में उस क्षमता को प्राप्त करना बहुत मुश्किल है। इसके अलावा, चूंकि S / N समय के साथ बदल जाएगा (यह विशेष रूप से वायरलेस में बहुत बड़ा है, लेकिन वायर्ड में भी होता है) डिजाइनरों को बहुत कम के लिए डिज़ाइन करना होगा फिर सैद्धांतिक अधिकतम समय के लिए खाते में है कि यह noisier है।

— कालेनजब

@Kellenjb मुझे लगा कि OFDM जैसी आधुनिक मॉड्यूलेशन योजनाओं को सैद्धांतिक सीमा के बहुत करीब होने के बारे में कहा जाता है, जिसे काम करने के लिए एक निश्चित S / N दिया जाता है। क्या ऐसा नहीं है?

— रोमन स्टार्कोव

अन्य उत्तर कुछ अच्छे बिंदुओं पर हिट हुए, लेकिन वे सभी 100% सही नहीं हैं। यदि वे घर में फाइबर का विज्ञापन करते हैं तो उन्हें वास्तव में आपकी संपत्ति में फाइबर चल रहा होगा। वे उस बिंदु पर इसे तांबे में बदल सकते हैं, लेकिन अगर उन्हें आपकी संपत्ति में फाइबर नहीं मिलता है, तो वे इसे "फाइबर टू द होम" नहीं कह सकते।

इतिहास

डेटा संचार के लिए मूल रूप से फोन लाइनों को धीमा करने का कारण क्या फोन लाइन पर रखा गया कम पास फिल्टर था। चैनल क्षमता की परिभाषा में zebonaut सही है। जब से मैंने उस सामान के साथ खिलवाड़ किया है, कुछ समय हो गया है, लेकिन मेरा मानना है कि कम पास वाला फ़िल्टर 8 KHz के आसपास सेट किया गया था।

इसके बाद डीएसएल ने आकर इस तथ्य का लाभ उठाया कि फोन कंपनियों को कम पास फिल्टर से पहले लाइनों तक भौतिक पहुंच थी। इसका मतलब है कि वे उन आवृत्तियों का उपयोग कर सकते हैं जिनमें ध्वनि यातायात मौजूद नहीं था, लेकिन तांबे संचारित हो सकते हैं। वॉयस ट्रैफ़िक के लिए अभी भी कम पास फिल्टर लगाए गए थे ताकि आप अपने फ़ोन कॉल पर उच्च आवाज़ में शोर न करें या कोई अन्य समस्या न हो।

DSL, zebonaut के चैनल क्षमता सूत्र के S / N भाग के आधार पर गति में सीमित था। लंबे समय तक तार बदतर SNR था जो आपको मिलेगा। समय के साथ-साथ फोन कंपनियों ने कॉपर लूप को कम किया है और पुराने कॉपर को फाइबर से बदल दिया है। जैसा कि यह हुआ है कि डीएसएल की गति में वृद्धि हुई है।

यह कई क्षेत्रों में इस हद तक पहुंच गया है कि घर के रास्ते में लगभग सभी जगह फाइबर है। इसे इस तरह से बनाया गया है ताकि संपत्ति के सभी तरह से फाइबर प्राप्त करने की लागत वास्तव में उचित हो। यह "फाइबर टू द होम" का विज्ञापन करने की क्षमता भी प्रदान करता है और जैसा कि मैंने पहले कहा था कि वे इसे तब तक नहीं कह सकते जब तक कि यह वास्तव में ऐसा न हो।

"फाइबर टू द होम" नहीं होने की स्थिति का एक उदाहरण एटी एंड टी का यू-वर्स है। कई मामलों में उनके पास वास्तव में घर के लिए फाइबर होता है, लेकिन क्योंकि उनके पास ऐसा नहीं है कि हर जगह वे "फाइबर टू द होम" का विज्ञापन नहीं करते हैं, बल्कि वे "फाइबर ऑप्टिक तकनीक और कंप्यूटर नेटवर्किंग" का विज्ञापन करते हैं।

फाइबर बनाम कॉपर

तांबे के बजाय हम फाइबर का उपयोग करने वाले बड़े कारणों में से एक यह है कि तांबा कितना शोर उठा सकता है जहां फाइबर लगभग कोई शोर नहीं उठाता है। यह एसएनआर को बहुत अच्छा बनाता है जो बहुत अधिक डेटा दरों के लिए अनुमति देता है।

संपत्ति के लिए सभी तरह से फाइबर प्राप्त करने से, आवश्यक तांबे की लंबाई कम से कम हो जाती है और साथ ही साथ पड़ोसी तांबा लाइनें भी नहीं होती हैं जो आपकी लाइन में बात को पार कर सकती हैं।

तो मूल रूप से, आपके पास जितना कम तांबा होगा उतना अधिक डेटा दर आपको मिल सकता है।

— Kellenjb
स्रोत

फाइबर से संबंधित एक साइड-नोट: फाइबर में बहुत अच्छा एसएनआर हो सकता है, लेकिन आपको ट्रांसमिटिंग एंड और फोटो-रिसीवर सहित पूरे सिस्टम को देखना होगा। दोनों को शोर से निपटना पड़ता है (बहुत चुनौतीपूर्ण और बुरी नजर वाले पैटर्न में अनुवाद)। एक ऑप्टिकल प्रणाली एसएनआर आंकड़ा अच्छा हो सकता है, लेकिन एकदम सही है।

— zebonaut

यह सच है, लेकिन फाइबर की एक लंबी लंबाई के लिए तांबे की एक लंबी लंबाई की तुलना फाइबर पर आपका एसएनआर वस्तुतः एकदम सही है। तांबे की लंबाई के कारण होने वाला शोर फाइबर के संचरण और प्राप्त करने के साथ किसी भी मुद्दे की तुलना में कहीं अधिक खराब है।

— कालेनजब

यहां मुद्दा यह नहीं है कि तांबे के तार कितनी तेजी से डेटा संचारित कर सकते हैं। मुद्दा यह है कि यह कितनी तेजी से एक विशिष्ट दूरी पर संचारित हो सकता है । जैसा कि टिप्पणियों में उल्लेख किया गया है, ईथरनेट 1 जीबीपीएस या अधिक पर प्रसारित कर सकता है, लेकिन केवल लगभग 100 मीटर (मैं वास्तविक दूरी को याद नहीं करता हूं)। CAT6 केबल (ईथरनेट द्वारा उपयोग किया गया) में 8 तार हैं, जिन्हें 4 जोड़े में बांटा गया है: 2 जोड़े अप्रयुक्त हैं, एक जोड़ी संचारित है, और एक जोड़ी प्राप्त करने के लिए। तारों के जोड़े में से प्रत्येक जोड़े के बीच क्रॉस-टॉक को कम करने के लिए एक अलग दर पर मुड़ जाता है। तारों को जोड़ा जाता है क्योंकि लंबी दूरी (और / या उच्च गति) पर, आप सिर्फ एक तार के वोल्टेज की तुलना एक आम जमीन के तार के खिलाफ नहीं कर सकते क्योंकि जमीन शोर हो सकती है, आदि)। इसके बजाय, आप दो तारों के बीच अंतर की तुलना करते हैं।

इसलिए, अपने नए इंटरनेट कनेक्शन पर वापस जाएं: "फाइबर टू द होम" अन्य कंपनियों के साथ प्रतिस्पर्धा करने का एक मार्केटिंग विभाग का तरीका है जो वास्तव में कुछ क्षेत्रों में घर पर फाइबर चलाते हैं। वे वास्तव में स्थानीय "केंद्रीय कार्यालय" के लिए फाइबर चला रहे हैं, और फिर "अंतिम मील" के लिए एक तांबे की जोड़ी चला रहे हैं। वे इसे नए रूप में बाजार देते हैं, लेकिन वे वर्षों से केंद्रीय कार्यालयों के बीच फाइबर चला रहे हैं (हर कोई ऐसा करता है)। परिवर्तन यह है कि वे दोनों छोर पर टेलीफोन उपकरण को खत्म कर देते हैं और उच्च गति को संभालने के लिए नए प्रोटोकॉल का उपयोग करते हैं (इसीलिए DSL को हमेशा हाथ से चलाया जाता है: इसे मौजूदा टेलीफोन उपकरण के साथ लाइन साझा करना पड़ता है)।

एक बड़ी समस्या यह है कि तांबा सैद्धांतिक रूप से क्या संभाल सकता है, यह तथ्य है कि अधिकांश "अंतिम मील" तांबा दशकों पहले रखा गया था, इसलिए इसे CAT6 की तरह मुड़ नहीं किया गया है (या यह आवाज ट्रैफ़िक पर शोर को कम करने के लिए मुड़ है, उच्च गति डेटा ट्रैफ़िक नहीं), यह की पुष्टि की जा सकती है, और दोनों सिरों पर वायरिंग खराब हो सकती है (आपको मेरे माता-पिता के 1929 के घर में वायरिंग देखी होगी!)।

— Klox
स्रोत

नाइटपिक: गीगाबिट ईथरनेट ट्रांसमिट और रिसीव दोनों के लिए एक साथ सभी 4 जोड़े का उपयोग करता है।

— टर्बो जे

तो असली FttH एक वास्तविक ऑप्टिकल केबल है जो एक विशेष मॉडेम में आता है और प्लग करता है?

— फ्लेचर टॉम्लेट्टी

नाइटपिक: यह इतनी अधिक दूरी का मुद्दा नहीं है, यह सिग्नल की गुणवत्ता और बैंडविथ का एक मुद्दा है ... (लेकिन कोई तर्क दे सकता है कि आप अभी भी सही हैं क्योंकि दोनों आमतौर पर दूरी के साथ घटते हैं।)

— zebonaut

@ तर्बोजे, आप सही हैं।

— कोर्तुक

@ क्या आपने केविन का लिंक देखा है? मुझे नहीं लगता कि आपका जवाब फाइबर टू द होम के बारे में सटीक है जो एक मार्केटिंग चीज है जो वास्तव में घर के लिए फाइबर नहीं है। जब तक यह कंपनी कुछ बहुत ही बुरा व्यवसाय प्रथाओं में भाग ले रही है।

— केलेंज्ब