Skip to content

Så här fungerar bredband

När bredbandsinternet först kom, såg det ut som magi. Plötsligt kunde vi stanna online så länge vi ville utan att blockera telefoner eller driva upp monströsa samtalskostnader. Nedladdning av musik och film som en gång tog timmar eller minuter tillsammans nu några minuter eller sekunder. Högupplöst filmströmning användes för att flytta fokus från katodstrålerör (TV, med andra ord) till YouTube och driva IPTV och Netflix-revolutionen. Bredband, kort sagt, svepte oss från smutsspår till motorvägen – lämnade informationsåldern från 2000-talet vid våra fötter. Men hur exakt får den så mycket mer internetström från exakt samma kabel som driver din vanliga telefonlinje? Och vad är skillnaden mellan det snabbaste och bästa bredbandet (på din stationära dator) och mobilt bredband som drivrutin på din mobiltelefon? Låt oss titta närmare!

Fast bredband

De flesta av oss går online på två helt olika sätt: med stationära datorer (i våra hem, kontor och skolor) med fasta Internet-anslutningar och med mobiler (allmänt, bärbara datorer, tabeller och smartphones) med trådlöst internet. Stationära datorer använder vanligtvis vad som kallas “fast-line ” bredband netto som fungerar över gamla fasta telefoner eller kabel, medan mobiler “Roam ” mellan olika trådlösa Internet-anslutningar, antingen ansluter till närliggande Wi-Fi-hotspots (som är länkat till Internet, lik desktopen datamaskinerna, användande telefonerna eller kabeltelgram) eller falla rygg på långsam cellphone nätverken när Wi-Fi isnt ‘ tillgänglig. Med andra ord, det finns egentligen två olika typer av bredband-fast och mobil-och vi kommer att betrakta dem en i taget. Först, men låt oss se hur vi fick där vi är idag.

Hur telefoner driver nätet

Innan Internet kom, var datorvärlden en helt annan plats. Det fanns långt färre datorer och de fungerade oftast i isolering eller i små nätverk som kallas LAN (Local Area Networks). Internet har ökat kraften i människors datorer många gånger genom att låta alla dessa maskiner att prata med varandra och utbyta information via sådana saker som e-post och fildelning. Du kanske undrar var Internet kom ifrån; Det verkade ta bort nästan över en natt. Faktum är att den viktiga infrastruktur som nätet byggs på redan var på plats och hade uppfunnits på 1860-talet. Jag hänvisar naturligtvis till telefonsystemet. När datornäten började ta på 1970-talet var det helt naturligt att använda telefonsystemet för att koppla ihop dem. Men detta skapade ett omedelbart problem: datorer utbyter information (data) i ett nummerbaserat formulär som kallas Digital, medan telefonsystemet alltid har utformats för att hantera snabbt föränderliga ljudvågor eller analog information. Hur kan datorer och telefoner göras för att förstå varandra?

Så här fungerar uppringt Internet

Svaret visade sig vara förvånansvärt enkelt. Om du åker på semester till ett främmande land där du inte kan tala språket, har du två val. En är att skrika, vinka händerna runt, och punkt upphetsat. Ett mycket bättre alternativ är att skaffa dig en översättare, som kan konvertera dina ord smidigt och sömlöst fram och tillbaka till det främmande språket. Denna andra metod är den som datorer använder när de vill utbyta information över det gammaldags telefonnätet. Men istället för att använda en översättare, de använder en elektronisk “översätta ” enhet som kallas modem.

Ett modem (som är kort för modulator-demodulator) tar den digitala information som din dator genererar och omvandlar den till analog information (upp och ner, ständigt varierande ljudvågor) som kan färdas längs telefonnätet till en annan dator Någon annanstans. På den andra platsen finns det ett annat modem som omvandlar den inkommande analoga informationen tillbaka till digitala data som den andra datorn kan förstå. Två datorer kan ha en lång konversation över telefon, precis som två personer chattar bort, förutsatt att det finns ett modem i vardera änden av linjen för att översätta den digitala information de genererar till analoga signaler som kan resa fram och tillbaka längs telefon Linje. (Förresten, om du är osäker på skillnaden mellan analog och digital, vi har en enkel artikel om analog kontra digital teknik.)

Innan billigaste bredband netto lyfte i början av 2000-talet, gick folk online med ett system som kallas uppringd Internet, vilket effektivt innebar att ansluta till din tjänsteleverantör genom ett mycket konventionellt telefonsamtal. När du uppringda i Internet på detta sätt, vad du faktiskt gjorde var att använda ett modem och telefonlinje för att göra en semi-permanent anslutning till ett mycket större datornätverk.

När din dator uppringda i, skickade den digital information ner telefonlinjen till ett modem hos din Internet fiberleverantör. När modemet pratade med ISPs-modemet kunde datorn använda Internet-leverantörens dator för att komma åt andra datorer över hela nätet. Varje gång du blädderade en webbplats, gjorde din dator en länk till en annan dator någon annanstans på planeten med hjälp av din ISP: s dator som en språngbräda.

Hur skiljer sig bredband från uppringd?

Uppringd är ett riktigt ineffektivt sätt att länka till Internet och knappast någon använder det längre. Men det hjälper att veta hur det fungerar om du verkligen vill förstå fiber bredband.

När du ringer in, datorn telefoner din ISP: s dator och sedan Hogs linjen för varaktigheten av samtalet (med andra ord, så länge du är online). Ingen kan ringa dig på telefonen när du är online. Och även om datorn är hogging hela linjen, modemet och ISPs-modemet utbyte

information vid mycket låga hastigheter-i bästa fall, cirka 56Kbps (ungefär 56 000 bitar eller binära ettor och nollor) per sekund. Om du försöker ladda ner MP3-musikspår eller digitala bilder, vet du att detta är grindingly långsam och långtråkig. En enda musik låt kan ta en halvtimme eller mer att ladda ner. Om du försöker använda uppringd Internet dessa dagar, hittar du de flesta webbsidor är så uppsvälld med bilder, annonser, videor och andra widgets att de tar minuter i taget för att ladda-om, det vill, du kan få dem att ladda alls.

Bredband fungerar på ett helt annat sätt. Istället för att behandla din telefonlinje som en enda, smala röret mellan datorn och ISP: s dator, som en uppringande anslutning, delar upp linjen i många olika kanaler. Information kan färdas parallellt strömmar ner dessa kanaler. Det är som att dela en motorväg i flera körfält: mycket mer trafik kan gå ner det parallellt än ner en ENFILIG väg. Det är därför bredband är så mycket snabbare än Dialup. Jämn en långsam Broadband Lina, arbetande på 512kbps, är omkring nio tiden hurtigare än den bäst uppringd förbindelsen, fördriva tiden en måttligt fort Broadband Lina, arbetande på runt omkring 8Mbps (megabit per andra), kanna bli över 100 tiden hurtigare!

De flesta människor Ladda ner mycket mer information än de laddar upp (surfar webbsidor är nästan uteslutande Ladda ner-eftersom de flesta av data flödar in i datorn från nätet), så bredband allokerar fler kanaler för att ladda ner än att ladda upp. Det är därför bredbands-datorer Ladda ner flera gånger snabbare än de laddar upp. Med andra ord, nedladdning och uppladdning är inte likvärdiga eller “symmetriska ” processer: de är asymmetriska. Det är därför det tekniska namnet för denna typ av bredband är asymmetrisk digital abonnent linje eller ADSL.

En annan typ av bredband som kallas DSL tillåter uppladdning och nedladdning på (mer eller mindre) samma hastighet.

Om de flesta människor är bara att ladda ner, varför inte bredbandsuppkoppling skrot uppladdning kanalerna helt och göra surfa ännu snabbare? Alla typer av surfning innebär en viss tvåvägstrafik mellan din dator (som kallas en klient) och de fjärrdatorer (servrar) som är värdar för de sidor du tittar på. Även om de flesta data flödar in i datorn måste ett visst belopp fortfarande flöda i motsatt riktning varje gång datorn begär en ny sida. Med andra ord, även när allt du tydligen gör är att ladda ner, det finns några uppladdning pågår i bakgrunden för att göra det hända.

Det återstår bara en fråga: Hur kan du prata i telefon medan datorn samtidigt sänder och tar emot data? Enkel. Vissa av kanalerna på linjen är reserverade för telefonsamtal. Folks röster använder relativt lågfrekventa ljud, jämfört med de högre frekventa signalerna som datormodem använder, så det är relativt enkelt att hålla telefonsignalerna åtskilda från dator data.

Fiber optiskt bredband

Telefonlinjer har aldrig utformats för att bära data. Internets historia är delvis en kamp för att skaka av föråldrad telefon teknik. Det finns uppenbarligen en gräns för hur snabbt din bredbandsuppkoppling kan vara om det fortfarande till stor del bygger på koppartråd teknik som går tillbaka till 19th century. Om du har tur nog att leva i ett stadsområde där telefonsamtal och TV-program flyter längs fiberoptiska kablar, kommer du förmodligen hitta kabelbredband är den snabbaste formen av Internet du kan få-och många gånger snabbare än fast bredband.

Fiber optiska bredbands skåp.

Foto: fiber till skåpet (FTTC) innebär att du får fiber kablar så långt som din lokala Curbside telefon skåp. Detta är mitt. Resten av avståndet till ditt hem hanteras av mer konventionella kablage.

I många länder, telefonoperatörer nu successivt rulla ut vad som kallas fiberoptiska bredband, som lovar mycket snabbare förbindelser än traditionella bredband men fortfarande i huvudsak över det vanliga allmänna telefonnätet: “mycket snabbare ” innebär nedladdningshastigheter på minst 40Mbps (typiskt 10 – 20 gånger snabbare) och uppladdningshastigheter på 1 – 10 Mbps (2 – 20 gånger snabbare). Men det är fortfarande en kompromiss. För de flesta människor, vad de faktiskt kommer att använda är ett system som kallas fiber till skåpet (FTTC) (ibland kallas fiber till trottoarkanten), vilket innebär att det finns en fiber optisk anslutning hela vägen från den lokala börsen till en “skåp ” (kopplingsdosa) någonstans i din gata eller grannskap (vanligtvis inom 0.5 km eller så i ditt hem)-men anslutningen från skåpet till ditt hem är fortfarande (du gissade rätt) att långsamma gamla kopparkabel! Endast om du har en fiber till byggnaden (FTTB) eller fiber till hemmet (FTTH) anslutning, med fiber optisk kabel som kör hela vägen, kommer du verkligen uppleva fördelarna med Mega-fast internet.

Så kommer vi alla att njuta av snabb fiberoptisk bredbandsuppkoppling i framtiden? Möjligen inte. Nu när mobiltelefon nätverk kan konkurrera effektivt med kabelanslutna telefonnät, är det mycket mer kostnadseffektivt att leverera mobilt bredbandet (se nedan) till människor i avlägsna områden än att iordningställa hela, föråldrade, allmänt telefonnät; Det är därför människor i utvecklingsländerna åtnjuter växande tillgång till Internet via mobiltelefoner snarare än genom vanliga fasta telefoner (som de aldrig hade och förmodligen aldrig kommer att ha). Som mobilnät blir alltmer sofistikerade och datorer och telefoner fortsätter att konvergera, det är sannolikt många människor kommer att överge kabelanslutna fasta telefoner och bredband helt och hållet till förmån för alltmer sofistikerade trådlösa Internet.

Vem uppfann bredbands-Internet?

Sök efter den frågan på nätet och du hittar en uppsjö av förslag, allt från Alexander Graham Bell (utvecklare av telefon) och Claude Shannon (far till informationsteori) till Robert Metcalfe (uppfinnaren av Ethernet) och Tim Berners-Lee (Pioneer av World Wide Web). I själva verket, som med andra anmärkningsvärda tekniker som bilar och datorer, det är nästan omöjligt att kreditera bredband till en enda uppfinnare: Jag skulle föreslå att det var en kollektiv ansträngning. Om du trål genom register över uppfinningar på den amerikanska patent-och varumärkeskontoret, hittar du en hel serie av patent som omfattar samtidig användning av telefonlinjer för röst och data (kärnan i bredband). Bland de tidigaste var patent in av Teltone ‘ s John D. Foulkes och Stephen Brolin et al av Bell Labs. DSL, konceptet vi skulle känna igen som bredband idag-definierad som “överföring av digitala höghastighets signaler mellan ett telefoncentral kontor och kunden lokaler “-datum från 1986 och formellt patenterades i 1990 av Richard D. Gitlin et al av AT&T ( för närvarande framstående universitets professor i elektroteknik vid University of South Florida).