有一个美丽而简单的方程式，称为 香农-哈特利定理：

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

它表示在一个给定质量的信道上，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 \$log_{2}(1+S/ N)\$，并且比特率包括冗余（错误校验和等）。

通过安装提供高带宽的低噪声通道可以实现最佳数据速率。

在所讨论的布线系统中，简单的两线电话线将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不受外部噪声的影响随着“CAT 数量”的增加（6 优于 5e，优于 5，...），使用光纤的系统甚至更好。

电话连接的音频带宽限制在几 kHz。旧系统有过滤器，而且电线的能力通常不能超过过滤器定义的带宽。数字用户线 (DSL) 充分利用了这样一个事实，即许多电话线在未经过滤的情况下，占用的带宽可能超过电话的普通音频带宽。超过约。200 bps，这取决于最后一英里和您家中的安装（以及您的提供商愿意以最佳方式使用它）。通常，光纤可以处理比铜更大的带宽，但铜也可以实现良好的质量。

注意：有人通过铜线向您出售“光纤到户”只是在做（不？聪明？）营销。Claude Shannon 更酷，他甚至不关心信道的类型（铜、光纤、无线电波等），他只关注带宽和质量（信噪比）。你可以加入香农，像他一样享受理论，也不在乎电线的材料。当我在大学上我的传播理论课时，我的教授实际上非常正确地指出了香农的工作之美，并说上面提到的方程是信息技术时代的 E = mc ²。

其他答案有一些好处，但它们并非都是 100% 正确的。如果他们向家庭宣传光纤，那么他们实际上必须为您的财产运行光纤。他们可以在那时将其转换为铜，但如果他们没有将光纤带到您的财产，那么他们就不能称其为“光纤到户”。

历史

最初导致电话线数据通信速度慢的原因是放置在电话线上的低通滤波器。zebonaut 对通道容量的定义是正确的。自从我弄乱这些东西以来已经有一段时间了，但我相信低通滤波器设置在 8 KHz 左右。

然后 DSL 出现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流量但铜线可以传输的频率。仍然为语音流量设置了低通滤波器，这样您就不会在电话中出现高音噪音或出现任何混叠问题。

根据 zebonaut 信道容量公式的 S/N 部分，DSL 的速度受到限制。电线越长，您获得的 SNR 就越差。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。由于这种情况已经发生，DSL 速度已经能够提高。

在许多地区，几乎一直到房子都有光纤。这样一来，在整个物业中获得纤维的成本实际上是相当合理的。这也提供了宣传“光纤到户”的能力，就像我之前说的那样，除非它确实是那样，否则他们不能这样称呼它。

没有“光纤到户”的情况的一个例子是 AT&T 的 U-verse。在许多情况下，他们确实有光纤到户，但因为他们没有到处都这样，所以他们没有宣传“光纤到户”，而是宣传“光纤技术和计算机网络”。

光纤与铜

我们使用光纤而不是铜线的主要原因之一是铜线可以拾取多少噪音，因为光纤几乎不会拾取噪音。这使得 SNR 非常好，允许更高的数据速率。

通过将光纤一直连接到物业，所需的铜线长度最小化，并且没有相邻的铜线可以串扰到您的线路中。

所以基本上，你拥有的铜越少，你可以获得的数据速率就越高。

这里的问题不仅仅是铜线传输数据的速度有多快。问题是它在特定距离上的传输速度有多快。正如评论中提到的，以太网可以以 1GBps 或更高的速度传输，但只能传输 100 米左右（我不记得实际距离）。CAT6 电缆（以太网使用）有 8 根线，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）上，您不能只将单根电线的电压与公共地线进行比较，因为地线可能很嘈杂，等等）。相反，您比较两条线之间的差异。

因此，回到您的新互联网连接：“光纤到户”是营销部门与其他在某些地区实际使用光纤到户的公司竞争的方式。他们真正在做的是将光纤连接到当地的“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营销，但多年来他们一直在中央办公室之间运行光纤（每个人都这样做）。变化在于他们消除了两端的电话设备并使用新协议来处理更高的速度（这就是为什么 DSL 一直受到限制：它必须与现有的电话设备共享线路）。

一个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，所以它不像 CAT6 那样扭曲（或者扭曲是为了减少语音流量的噪音，而不是高速数据流量），它可能被腐蚀了，而且两端的接线可能不好（你应该在我父母 1929 年的房子里看到接线！）。