آشنایی با خطوط DSL
برای اتصال به اینترنت از روش های متفاوتی استفاده می گردد. استفاده از مودم معمولی ، مودم كابلی ، شبكه محلی و یا خطوط DSL)Digital Subscriber Line )، نمونه هائی از روش های موجود برای اتصال به اینترنت می باشند. DSL ، یك اتصال با سرعت بالا را با استفاده از كابل های معمولی تلفن برای كاربران اینترنت فراهم می نماید.
مزایای DSL
در زمان اتصال به اینترنت ، امكان استفاده از خط تلفن برای تماس های مورد نظر همچنان وجود خواهد داشت .
سرعت بمراتب بالاتر از مودم های معمولی است ( 1/5 مگابایت )
نیاز به كابل كشی جدید نبوده و همچنان می توان از خطوط تلفن موجود استفاده كرد.
شركت ارائه دهنده DSL ، مودم مورد نظر را در زمان نصب خط فوق در اختیار مشترك قرار خواهد داد.
اشكالات ( ایرادات ) DSL
یك اتصال DSL هر اندازه كه به شركت ارائه دهنده سرویس فوق نزدیكتر باشد، دارای كیفیت بهتری است .
سرعت دریافت داده نسبت به ارسال داده بمراتب بیشتر است ( عدم وجود توا زن منطی )
سرویس فوق در هر محل قابل دسترس نمی باشد.
مبانی DSL
در زمان نصب یك تلفن ( استاندارد) در اغلب كشورها از یك زوج كابل مسی استفاده می شود. كابل مسی دارای پهنای بمراتب بیشتری نسبت به آنچیزی است كه در مكالمات تلفنی استفاده می گردد ( بخش عمده ای ازظرفیت پهنای باند استفاده نمی گردد ) . DSL از پهنای باند بلااستفاده بدون تاثیر گذاری منفی بر كیفیت مكالمات صوتی ، استفاده می نماید. ( تطبیق فركانس های خاص بمنظور انجام عملیات خاص )
بمنظور شناخت نحوه عملكرد DSL ، لازم است در ابتدا با یك خط تلفن معمولی آشنائی بیشتری پیدا گردد. اكثر خطوط تلفن و تجهیزات مربوطه دارای محدودیت فركانسی در ارتباط با سوئیچ ، تلفن و سایر تجهیزاتی می باشند كه بنوعی در فرآیند انتقال سیگنا ل ها دخالت دارند. صدای انسان ( در یك مكالمه صوتی معمولی ) توسط سیگنال هائی با فركانس بین صفر تا 3400 قابل انتقال است . محدوده فوق بسیار ناچیز است . مثلا" در مقایسه با اغلب بلندگوهای استریو كه دارای محدوده بین 20 تا 20.000 هرتز می باشند. كابل استفاده شده در سیستم تلفن قادر به انتقال سیگنال هائی با ظرفیت چندین میلیون هرتز می باشد. بدین ترتیب در مكالمات صوتی صرفا" از بخش بسیار محدودی از پهنای باند موجود، استفاده می گردد. با استفاده از پهنای باند استفاده نشده می توان علاوه بر بهره برداری از پتانسیل های موجود، بگونه ای عمل نمود كه كیفیت مكالمات صوتی نیز دچار افت نگردند. تجهیزات پیشرفته ای كه اطلاعات را بصورت دیجیتال ارسال می نمایند ، قادر به استفاده از ظرفیت خطوط تلفن بصورت كامل می باشند. DSL چنین هدفی را دنبال می نماید.
در اغلب منازل و ادارات برخی از كشورهای دنیا ، كاربران از یك DSL نامتقارن ( ADSL ) استفاده می نمایند. ADSL فركانس های قابل دسترس دریك خط را تقسیم تا كاربران اینترنت قادر به دریافت و ارسال اطلاعات باشند. در مدل فوق ، فرض بر این گذاشته شده است كه سرعت دریافت اطلاعات بمراتب بیشتر از سرعت ارسال اطلاعات باشد. در صورتیكه سرعت خط اینترنت به كاربر ( دریافت اطلاعات ) ، سه و یا چهار برابر سریعتر نسبت
صوت و داده
كیفیت دریافت و ارسال اطلاعات از طریق DSL ، به مسافت موجود بین استفاده كننده و شركت ارائه دهنده سرویس فوق بستگی دارد. ADSL از یك تكنولوژی با نام " تكنولوژی حساس به مسافت " استفاده می نماید. بموزات افزایش طول خط ارتباطی ، كیفیت سیگنال افت و سرعت خط ارتباطی كاهش پیدا می نماید. ADSL دارای محدودیت 18.000 فوت ( 5.460 متر ) است . كاربرانی كه در مجاورت و نزدیكی شركت ارائه دهنده سرویس DSL قرار دارند، دارای كیفیت و سرعت مناسبی بوده و بموازات افزایش مسافت ، كاربران اینترنت از نظر كیفیت و سرعت دچار افت خواهند شد. تكنولوژی ADSL قادر به ارائه بالاترین سرعت در حالت " اینترنت به كاربر " ( Downstream ) تا 8 مگابیت در ثانیه است .( در چنین حالتی حداكثر مسافت 6.000 فوت و یا 1.820 متر خواهد بود ) . سرعت ارسال اطلاعات " از كاربر به اینترنت" ( Upstream ) دارای محدوده 640 كیلوبیت در ثانیه خواهد بود. در عمل ، بهترین سرعت ارائه شده برای ارسال اطلاعات از اینترنت به كاربر ، 1.5 مگابیت در ثانیه و سرعت ارسال ارسال اطلاعات توسط كاربر بر روی اینترنت ، 640 كیلوبیت در ثانیه است .
ممكن است این سوال در ذهن خوانندگان مطرح گردد كه اگر تكنولوژی DSL دارای محدودیت فاصله است ، چرا محدودیت فوق در رابطه با مكالمات صوتی صدق نمی كند ؟ در پاسخ باید به وجود یك تفویت كننده كوچك كه Loading coils نامیده می شود ، اشاره كرد.شركت های تلفن از تفویت كننده فوق، بمنظور تقویت سیگنال صوتی استفاده می نمایند. متاسفانه تقویت كننده فوق با سیگنال های ADSL سازگار نیست . لازم به ذكر است كه سیگنال های ADSL ، در صورتیكه بخشی از خط ارتباطی تلفن از فیبر نوری استفاده گردد ، قادر به ارسال و دریافت اطلاعات نخواهند بود.
تقسیم سیگنال
از دو استاندارد متفاوت برای تقسیم سیگنالها ( با یكدیگر سازگار نمی باشند ) ، استفاده می گردد. استاندارد ANSI ، برای ADSL سیستمی با نام Discrete Multitone است. ( DMT ). اكثر تولیدكنندگان تجهیزات DSL از استاندارد فوق تبعیت می نمایند. استاندارد دیگری كه نسبت به استاندارد DMT قدیمی تر و بسادگی پیاده سازی می گردد ، استاندارد Carrierless Amplitude/phase است ( CAP ) . استاندارد CAP ، سیگنال ها را به سه باند مجزا تقسیم می نماید : مكالمات تلفن دارای باند صفر تا 4 كیلو هرتز، كانال دریافت اطلاعات از كاربر برای سرویس دهنده دارای باندی بین 25 تا 160 كیلو هرتز ( Upstream ) و كانال ارسال اطلاعات از سرویس دهنده برای كاربر ، دارای محدوده ای كه از240 كیلو هرتز شروع می گردد. حداكثر باند فوق به عوامل تفاوتی نظیر :طول خط ، تعداد كاربران موجود در یك شركت تلفنی خاص و ...بستگی دارد، بهرحال حداكثر محدوده باند فوق از 1.5 مگاهرتز تجاوز نخواهد كرد. سیستم CAP با استفاده از سه كانال فوق ، قادر به ارسال سیگنال های مربوطه خواهد بود.
استاندارد DMT ، نیز سیگنال های مربوطه را به كانال های مجزا تقسیم می نماید.در استاندارد فوق از دو كانال مجزا برای ارسال و دریافت داده استفاده نمی گردد. DMT ، داده را به 247 كانال مجزا تقسیم می نماید.هر كانال دارای باند 4 كیلو هرتز می باشند. ( وضعیت فوق مشابه آن است كه شركت تلفن مربوطه ، خط مسی موجود را به 247 خط 4 كیلو هرتزی مجزا تقسیم و هر یك از خطوط فوق را به یك مودم متصل نموده است . استفاده همزمان از 247 مودم كه هر یك دارای باند 4 كیلوهرتز می باشند). هر یك از كانال ها، كنترل و در صورتیكه كیفیت یك كانال افت نماید ، سیگنال بر روی كانال دیگر شیفت پیدا خواهد كرد. فرآیند شیفت دادن سیگنا ل ها بین كانال های متفاوت و جستجو برای یافتن بهترین كانال ، بصورت پیوسته انجام خواهد شد. برخی از كانال ها بصورت دو طرفه استفاده می شوند ( ارسال و دریافت اطلاعات ) كنترل و مرتب سازی اطلاعات در كانال های دو طرفه و نگهداری كیفیت هر یك از 247 كانال موجود ، پیاده سازی استاندارد DMT را نسبت به CAP بمراتب پیچیده تر نموده است . استاندارد DMT دارای انعطاف بمراتب بیشتری در رابطه با كیفیت خطوط و كانال ها ی مربوطه است .
استانداردهای CAP و DMT از دید كاربر دارای یك شباهت می باشند. در هر دو حالت از یك فیلتر بمنظور فیلتر نمودن سیگنال های مربوطه استفاده می گردد. فیلترهای فوق از نوع Low-Pass می باشند. فیلترهای فوق دارای ساختاری ساده بوده و تمام سیگنال های بالاتر از یك محدوده را بلاك خواهند كرد. مكالمات صوتی در محدوده پایین تر از 4 كیلو هرتز انجام می گیرند ، بنابراین فیلترهای فوق تمام سیگنا ل های بالاتر از محدوده فوق را بلاك خواهند كرد. بدین ترتیب از تداخل سیگنال های داده با مكالمات تلفنی جلوگیری بعمل می آید.
تجهیزات DSL
ADSL از دو دستگاه خاص استفاده می نماید. یكی از دستگاهها در محل مشتركین و دستگاه دیگر برای ISP ، شركت تلفن و یا سازمانهای ارائه دهنده خدمات DSL ، نصب می گردد. در محل مشتركین از یك ترانسیور DSL استفاده می گردد. شركت ارائه دهنده خدمات DSL از یك DSL Access Multiplexer استفاده می نماید .( DSLAM ) . از دستگاه فوق بمنظور دریافت اتصالات مشتركین استفاده می گردد. در ادامه به تشریح هر یك از دستگاههای فوق خواهیم پرداخت .
ترانسیور DSL
اكثر مشتركین DSL ، ترانسیور DSL را مودم DSL می نامند. مهندسین و كارشناسان شركت های تلفن به دستگاه فوق ATU-R می گویند. صرفنظر از هر نامی كه برای آن استفاده می شود ، دستگاه فوق نقطه برقراری ارتباط بین كامپیوتر كاربر و یا شبكه به خط DSL است . ترانسیور با استفاده از روش های متفاوت به دستگاه مشتركین متصل می گردد. متداولترین روش، استفاده از اتصالات USB و یا اترنت است .
DSLAM
دستگاه فوق در مراكز ارائه دهنده سرویس DSL نصب و امكان ارائه خدمات مبتنی بر DSL را فراهم می نماید. DSLAM اتصالات مربوط به تعدادی از مشتركین را گرفته و آنها را به یك اتصال با ظرفیت بالا برای ارسال بر روی اینترنت تبدیل می نماید. دستگاههای DSLAM دارای انعطاف لازم در خصوص استفاده از خطوط DSL متفاوت ، پروتكل های متفاوت و مدولاسیون متفاوت ( Cap,DMT ) می باشند. در برخی از مدل های فوق امكان انجام عملیات خاصی نظیر اختصاص پویای آدرس های IP به مشتركین، نیز وجود دارد.
یكی از تفاوت های مهم بین ADSL و مودم های كابلی ، نحوه برخورد و رفتار DSLAM است . كاربران مودم های كابلی از یك شبكه بسته بصورت اشتراكی استفاده می نمایند. در چنین مواردیكه همزمان با افزایش تعداد كاربران ، كارآئی آنها تنزل پیدا خواهد كرد. ADSL برای هر یك از كاربران یك ارتباط اختصاصی ایجاد و آن را به DSLAM متصل می نماید. بدین ترتیب همزمان با افزایش كاربران ، كارآئی مربوطه تنزل پیدا نخواهد كرد. وضعیت فوق تا زمانیكه كاربران از تمام ظرفیت موجود خط ارتباطی با اینترنت استفاده نكرده باشند ، ادامه خواهد یافت . در صورت استفاده از تمام ظرفیت خط ارتباطی اینترنت ، مراكز ارائه دهنده سرویس DSL می توانند نسبت به ارتقاء خط ارتباطی اینترنت اقدام تا تمام مشتركین متصل شده به DSLAM دارای كارآئی مطلوب در زمینه استفاده از اینترنت گردند.
آینده DSL
ADSL با سایر تكنولوژی های مربوط به دستیابی به اینترنت نظیر مودم های كابلی و اینترنت ماهواره ای رقابت می نماید. بر طبق آمار اخذ شده در سال 1999 ، بیش از 330.000 منزل در امریكا از DSL استفاده كرده اند. تعداد كاربران استفاده از مودم های كابلی تا سال 1999 به مرز 1.350.000 كاربر رسیده است . بر اساس پیش بینی بعمل آمده تا اواخر سال 2003 ، تعداد مشتركین مودم های كابلی به مرز 8.980.000 و مشتركین DSL به 9.300.000 خواهد رسید.
سرعت ADSL در حال حاضر حداكثر 1.5 مگابیت در ثانیه است . از لحاظ تئوری رسیدن به مرز 7 مگابایت در ثانیه دور از دسترس نمی باشد. در این زمینه تحقیقات عمده ای صورت گرفته و تكنولوژی VDSL مطرح شده است .
