一、频谱是怎么分的

一对铜线的频带被切成三段： 0 到 4 kHz 留给电话（保证老话机还能用），25 kHz 往上给上行，再往上给下行。 下行分到的频段比上行宽得多，这就是「不对称」的来源。 各代的比例摆出来：

第一行的 10 比 1 是「当年的假设」造成的： 1990 年代的人认为「上网就是下载网页」，上传几乎用不到。 所以频谱分配严重偏向下行。 今天视频通话、云备份、直播都要上行，这个 10 比 1 就成了瓶颈。 注意最后一行 VDSL2 的比例变成 2 比 1 了： 不是标准变善良了：距离缩短到 300 米之后，整条线的可用频带都变宽了，不必再抠那点上行。 所以「上行慢」这个问题，是靠「把机房搬近」解决的，不是靠改协议。

二、距离是硬约束

高频信号在铜线上的衰减是按距离指数下降的，所以 ADSL 的速率和距离是一条陡峭的曲线：

距离从 1.5 公里涨到 4.5 公里，速率从 24 掉到 2： 这就是「同一个小区，东头能装 100M、西头只能装 8M」的原因。 不是因为线路老化，是因为离机房太远。 这一条在装宽带时装维人员最清楚：他先查的不是你的套餐，是你家到机房的距离。 「前 1.5 公里不掉速」这一段也是有原因的： ADSL2+ 用的是 2.2 MHz 的频带，这个频带在 1.5 公里内的衰减还能忍； 超过之后，高端频率先被噪声淹掉，设备会自动「关掉高处那几个子载波」—— 这叫「比特分配」，是 DMT 调制的核心机制。 所以「ADSL 的速率是动态的」：每次重新同步，它都会重新测一遍线路，把能用的子载波用满。 这也解释了「下雨天网速变慢」——潮气让线路噪声变大，能用的子载波就少了。

三、它和 DOCSIS 的对照

两个方案的目标一样（在已有的线上加数据业务），做法不同：

第二行是最重要的差别：ADSL 是「你家独占一对线到局端」，所以它的速率不随邻居变； DOCSIS 是「一栋楼共享一段同轴」，高峰期会互相挤。 这也是「有线宽带晚上卡」而「ADSL 不怎么卡」的原因——不是技术高低，是拓扑不同。 但共享有个巨大的好处：省线。 同轴一根线能覆盖一栋楼，光纤到户要一户一根纤。 所以有线电视网在做宽带这件事上，成本结构比电话网好——这也是它能绑出 32 个频道跑千兆的原因。 ADSL 的结局很清楚： 它是「铜线时代的最后一招」，当光纤的成本降到能接受，它就被 FTTH 替掉了。 但「用已有线路挖潜」这个思路没有消失——G.fast 就是它的延长线，能在 100 米内跑到 1 Gbps。

四、动手 Demo：ADSL 为什么天生不对称

把四代 ADSL 的上下行比例算出来，再对照距离与速率的关系。 注意最后一行 VDSL2：比例变成 2:1，代价是距离缩到 300 米。

for name, down, up, dist in (('ADSL', 8, 0.8, '3 km'), ('ADSL2', 12, 1.0, '3 km'),
                             ('ADSL2+', 24, 1.2, '1.5 km'), ('VDSL2', 100, 50, '300 m')):
    print('%-7s 下行 %6.1f 上行 %5.1f  比例 %2.0f:1  %s'
          % (name, down, up, down / up, dist))

for km, mbps in ((0.5, 24.0), (1.5, 24.0), (3.0, 8.0), (4.5, 2.0), (5.5, 0.5)):
    print('离局端 %.1f km -> 可用下行 %4.1f Mbps' % (km, mbps))

实跑输出：

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ADSL 为什么天生不对称
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**ADSL 的「A」是 Asymmetric（不对称）**。
**这不是商业策略，是物理决定的：上行和下行挤在同一对铜线上，而「离局端越远，高频衰减越厉害」。**

  标准       下行 Mbps     上行 Mbps     下行／上行     典型距离
  ----------------------------------------------------------------
  ADSL       8             0.8           10:1           3 km 内
  ADSL2      12            1.0           12:1           3 km 内
  ADSL2+     24            1.2           20:1           1.5 km 内
  VDSL2      100           50            2:1            300 m 内

**第一行的 10 比 1 是「当初的假设」造成的**：
**1990 年代的人以为「上网就是下载网页」，上传几乎用不到。**
**所以频谱分配严重偏向下行。**
**今天视频通话、云备份、直播都要上行，这个 10 比 1 就成了瓶颈。**
**第五列那个距离是 ADSL 的硬约束**：
  到局端距离 km     可用的下行 Mbps（典型）
  ------------------------------------------
  0.5               24.0
  1.5               24.0
  3.0               8.0
  4.5               2.0
  5.5               0.5

**距离从 1.5 公里涨到 4.5 公里，速率从 24 掉到 2**：
**这就是「同一个小区，东头能装 100M、西头只能装 8M」的原因**——
**不是因为线路老化，是因为离机房太远。**
**VDSL2 用「把机房搬到楼下」解决了这个问题**：**距离缩到 300 米，速率一下到 100 Mbps 以上。**
**这个做法叫「光纤到楼 + 铜线到户」（FTTB）。**
**它是「光纤到户」之前的过渡方案，也是「为什么老小区也能装百兆」的答案。**

「0 到 4 kHz 留给电话」这件事很关键： 它保证了「上网和打电话可以同时进行」—— 这个功能叫「频分复用」；在 ADSL 之前，拨号上网和打电话是互斥的（都占着整条线）。 所以当年装 ADSL 时要加一个「分离器」，把低频和高频分开。 DMT 调制值得多看一眼： 它把整个频带切成几百个 4 kHz 宽的子信道，每个子信道单独决定「用几比特」。 噪声大的子信道就少装或不装，噪声小的多装。 所以 ADSL 的速率不是一个固定值，是「这几百个子信道加起来的总和」。 这套思路后来被 OFDM 继承，WiFi 和 4G／5G 都在用。 「VDSL2 只跑 300 米」听起来很苛刻，但它是现实： 国内很多小区就是这么做的——光纤到楼（FTTB），楼里再用 VDSL2 或以太网到户。 所以「老小区也能装百兆」的答案，多半是「楼下有个小机房」。 这是「光纤到户」普及之前的过渡方案，也是成本最优解。

30 秒实验

1. 算一下：ADSL2+ 下行 24 Mbps，传 1 GB 要多久？上行 1.2 Mbps 呢？
2. 想一下：为什么「下雨天网速变慢」？
3. 查一下你家宽带的上行速率，算一下上下行比例。

常见误区

1. 以为「ADSL 不对称是运营商故意限速」。 是频谱分配决定的，低频段要留给电话。
2. 以为「同一个套餐速率就该一样」。 速率由线路距离决定，同小区不同楼可能差十倍。
3. 以为「ADSL 是共享带宽」。 它是点对点的，你独占一对线到局端。

下一节看 FTTH：光纤到户为什么要分光。

• ☐ （本节完，下一节 3.7.4 FTTH）

相关笔记

• FTTH
• DOCSIS
• 📚 图解TCP／IP · 索引