مقدمه:
امروزه، اینترنت می رود که بعنوان جز لاینفک زندگی انسان این عصر قرار گیرد. بدون شک حتی اگر یکبار هم شده با این تکنولوژی روز دنیا برخورد کرده باشید به نقش وسیع و اهمیت لازمه حضور آن پی خواهید برد. همان اندازه که روز به روز به اهمیت وجودی اینترنت افزوده می شود به موازات آن سرعت دستیابی به اطلاعات از طریق این تکنولوژی نیز اهمیت فراوانی پیدا می کند. به همین جهت راه حل های متفاوتی در جهت اتصال به شبکه جهانی پیشنهاد می شود ه بی شک آسان ترین و کم هزینه ترین روش همیشه مورد توجه قرار می گیرد. در این بین تکنولوژی DSI گوی سبقت را از مابقی راه حلها ربوده به نحوی که روزانه حداقل 20000 نفر در سطح جهان به علاقه مندان این تکنولوژی افزوده می شود. اما براستی چرا؟ چرا تکنولوژی DSL به محبوبیتی این چنین دست یافته است؟
DSL چیست؟
برای اتصال به ایذترنت از روش های متفاوتی استفاده می گردد. مانند استفاده از مدوم معمولی، مودم کابلی، شبکه محلی و یا خطوط DSL )Digital Subscriber Line).DSL روشی برای دستیابی به یک اتصال با سرعت بالا را با استفاده از کابل های معمولی تلفن (زوج سیمی که پشت دستگاه تلفن عادی می شود) برای کاربران اینترنت فراهم می نماید.
DSL چگونه کار می کند؟
به محیطی که داده ها از آن انتقال می یابند یا رسانه گفته می شود. زوج سیم، کابلهای کواکسیال (مثل کابل آنتن تلویزیون) موجبر ها (لوله هایی فلزی با سطح مقطع مستطیل یا دایره شکل)، هوا و فیبرهای نوری مهمترین رسانه های مخابراتی هستند. برای هر رسانه مخابراتی پارامترهایی به نام کارنه بالایی و پایینی فرکانس تعریف می شود و منظور از آنها حداکثر و حداقل فرکانسی است که آن رسانه می تواند با کیفیت مطلوب از خود عبور دهد.
به اختلاف این دو فرکانس پهنای باند یا Band Width می گویند. زوج سیم که در سیستم تلفن شهری استفاده می شود ضعیفترین رسانه مخابراتی از این نظر می باشد و محدوده عبور فرکانس آن از صفر تا حدود 2 مگاهرتز می باشد. اما در سیستمهای تلفن ثابت شهری (PSTN) فقط از 4 کیلو هرتز این محدود برای عبور صدا استفاده می شود و بقیه باند فرکانسی آن آزاد می ماند که در واقع استفاده از این باند فرکانسی بلااستفاده ایده اصلی و اولیه ساخت و استفاده از DSL می باشد. در روش اتصال عادی Diap-Up از همان ، KHz4 پهنای باندی که در مکالمات صوتی عادی بکار برده می شود جهت انتقال داده استفاده می شود .و با استفاده از روشهای پیچیده مدولاسیون دیجیتال و فشرده سازی اطلاعات، می توان حداکثر به سرعت 56 کیلو بیت در ثانیه رسید که در عصر انفجار اطلاعات سرعتی لاکپشتی است. حالا اگر باند فرکانسی ما از KHz4 تا KHz2 افزایش پیدا کند! یعنی تقریبا 500 برابر خواهد شد، واضح است که سرعت انتقال دادهایمان به شدت افزایش خواهد یافت.
برای ADSL در عمل معمولا باند فرکانیس KHz 138 KHz30برای فرستادن اطلاعات و باند فرکانسی 138 KHz تا 1، 1 Mhz برای گرفتن اطلاعات استفاده می شود. در این صورت با توه به روشهای مدولاسیون مورد استفاده می توان به پهنای باند دیجیتالی ای تا Mbpz8 دست یافت که معمولا برای بدست آوردن ضریب کیفیت سرویس دهی (QoS) بهتر عملا سرعتی حدود 5،1 تا 2 مگابیت در ثانیه در اختیار کاربران حرفه ای قرار می گیرد.
با سرعت جت پرواز کنید آنهم بدون اشغالی خط!
با توجه به اینکه باند فرکانسی 0 تا 4 کیلوهرتز که برای انتقال سیگنال های صوتی تلفنی استفاده می شود در ADSL دست نخورده باقی مانده است، مشترک می تواند در عین اتصال به اینترنت تماسهای تلفنی خود را برقرار سازد. برای این کار یک سوکت که در واقع یک فیلتر پایین گدز (LPF) است روی هر پریز تلفن نصب می شود تا ورود سیگنالهای فرکانس بالا به داخل دستگاه تلفن جلوگیری شود. (در صورت موجود بودن سیم کشی مجزا برای data می توان از یک Splitter مرکزی نیز استفاده کرد) همچنین برای اتصال به اینترنت از طریق DSL به یک مودم DSL احتیاج دارید که نوع معمولی آن قیمتی حدود 20 دلار که در ایران اکثر شرکت های ارائه دهنده ADSL و عده امانت رایگان این مودم در طول اشتراک را به مشترکان خود داده اند.
آن طرف سیم چه خبر است؟
سوئیچهایی که در مراکز مخابرات برای برقراری ارتباط تلفنی نصب شده اند. به هیچ عنوان توانایی عبور فرکانسهای بالای 4 کیلو هرتز را ندارند. لذا هر اتفاقی که قرار است بیفتد، باید قبل از ورود زوج سیم مشترک به سیستمهای مخابراتی تلفن شهری بیفتد. برای این کار دستگاههایی به نام DSl Acsess Multiplexer DslAM در مرکز مخابرات کار گذاشته می شود. این دستگاه توسط فیلترهای فرکانسی، باند KHz4 اول هر زوج سیم را به سمت سوئچهای مخابراتی می فرستد و بقیه پهنای باند را برای اتصال به اینترنت استفاده می کند. هر DSLAM قابلیت اتصال صدها زوج سیم از طرف مشترکین را دارا است و در نهایت از سوی دیگر با یک اتصال با پهنای باند خیلی زیاد به اینترنت متصل است و به این طریق تا وقتی که این پهنای بماند اشباع نشود مشترکین می توانند با سرعت بالا و یکنواخت از اینترنت استفاده کنند و از آن لذت ببرند.
چگونگی عملکرد تکنولوژی DSl:
آشنایی با خطوط معمولی تلفن و مشخصات آنها:
بی شک بین اولین سوالی که در مورد DSL مطرح می شود این است که چگونه از خط تلفن می توانید بطور همزمان برای مکالمات تلفنی و ارتباط online با اینترنت استفاده کنید؟
همانطوریکه همگی می دانید سیستم تلفن استاندارد مبتنی بر یک زوج سیم مسی می باشد که مخابرات منطقه آنرا در خانه شما نصب می کند. سیمهای مسی دارای مقدار زیادی فضا برای حمل اطلاعات بیش از مکالمات تلفنی هستند. استفاده از بخش بسیار کوچکی از کل عرض باند سیم مسی جنبه تاریخی دارد. همچنین محدود شدن فرکانسها شدن فرکانسها از طرف دیگر به سوئیچها، تلفنها و سایر تجهیزات، دارد که مسئولیت انتقال صوت را بر عهده دارند. اما در سیستم DSL مبنای کارکرد بر اساس انتقال دیجیتال اطلاعات و صوت پایه گذاری شده به همین دلیل بر محدودیتهای موجود در سیستم آنالوگ کنونی غلبه کرده است.
تجزیه سیگنال:
اغلب منازل و کاربران تجاری کوچک به یک خط DSl نامتقارن (ADSL) متصل می شوند. ADSL فرکانسهایی موجود در یک خط را بر اساس این فرض که اغلب کاربران اینترنت اطلاعات بسیار بیشترین را نسبت به آنچه که ارسال می کنند از اینترنت دریافت می نمایند. تقسیم می کند. دو استاندارد تقریبا ناسازگار در مورد تکنولوژی ADSL وجود دارد.
استاندارد رسمی ADSL امروزی از این روش استفاده می کنند DSL استاندارد قدیمی تر بنام Carrie less Amplitude/phase یا سیستم SCAP که قبلا از آن استفاده می گردید.
در سیستم ADSL به منظور استفاده بهینه از پهنای باند 1/1 مگاهرتزی خطوط مسی آن را به 275 کانال 4کیلو هرتزی تقسیم می نمایند. از آنجا که برای انتقال صوت (تلفن) تنها 4 کیلو هرتز پهنای باند کافی است لذا کانان آخر را برای انتقال فاکس DSL تلفن (صوت) استفاده می نمایند و256 کانال دیگر را به صورت 64 کانال برای ارسال اطلاعات DSL 128 کانال برای دریافت اطلاعات (ومابقی 64 کانال برای اطلاعات کنترلی) تقسیم بندی می نمایند. بطوریکه در بهترین وضعیت (با در نظر گرفتن 192 کانال KHz4) به سرعتی معادل mbps9 (مگابیت بر ثانیه) می رسیم که البته حداکثر سرعت مورد استفاده در ADSL ها معادل mbps3/2 می باشد.
تجهیزات DSL :
مودم DSL یا ATU-R
اغلب مشترکین خانگی به منظور دریافت اطلاعات از اینترنت از این مودم بهره می گیرند شرکتی که سرویس DSL را ارائه می دهد معمولا مودم را بعنوان بخشی از نیازهای نصب سیستم عرضه می نماید.
Splitter
همانطوریکه ذکر شد صوت وdata به طور همزمان روی خطوط مسی در تکنولوژی xDSL فرستاده می شود. به منظور جدا کردن صوت وdata در طرف مشترک از Splitter بهره می گیرند تا data را بسمت کامپیوتر وصوت (تلفن و فاکس) را به سمت تجهیزات مربوطه هدایت کند.
DSLAM
DSLAM، خطوط ارتباطی جهت یافته از سوی تعداد زیادی از مشترکین را دریافت نموده و آنها را روی یک خط ارتباطی واحد با ظرفیت بالا به اینترنت منتقل می کند.
DSLAM قادر به پشتیبانی چندین نوع DSL در یک مرکز تلفن واحد و تعداد گوناگونی از پروتکلها و روشهای مدولاسیون می باشد بعلاوه DSLAM می تواند امکاناتی همچون مسیر یابی یا تخصیص آدرس دینامیکی IP نیز برای مشترکین فراهم کند. در واقع DSLAM را می توان دلیل اصلی تفاوت بین سرویس دهی از طریق ADSL و از طریق مودم کابلی به حساب آورد.
معایب DSL:
عیب اصلی سیستم DSL در این است که میزان بهره گیری شما از DSL مبتنی بر فاصله ایست که شما از سرویس ADSL دارید. ADSL یک سرویس حساس به فاصله می باشد. همچنانکه طول ارتباط افزایش می یابد کیفیت سیگنال کاهش یافته و سرعت ارتباط کم می شود. حداکثر فاصله جهت سرویس دهی توسط سیستم ADSL می تواند به 5460 متر برسد. تکنولوژی ADSL می تواتند حداکثر سرعت ^Mbps downstream در فاصله حدود 1820 متر و سرعت upstream تا kbps640 را در اختیار کاربران قرار دهد. که البته در عمل حداکثر سرعت مورد استفاده ADSL ها mbps3/3 می باشد. اما چرا فاصله یک محدودیت برای سیستم DSL به شمار می رود در حالیکه این محدودیت برای مکالمات تلفنی وجود ندارد؟ جواب این سوال در تقویت کننده های کوچکی به نام loading coils می باشد که شرکت تلفن برای تقویت سیگنالهای صوتی استفاده می کند. که این تقویت کننده ها با سیگنالهای ADSL سازگاری ندارد. البته پارامترهای دیگری همچون Birdge Taps و کابلهای فیبر نوری نیز می توانند تاثیر منفی روی تکنولوژی ADSL بگذارند. همانطوریکه در مقدمه ذکر شد روزانه 20000 نفر به علاقه مندان ارتباط از طریق DSL در سطح جهان افزوده می شود و این به نوبه خود رقابت این تکنولوژی را با تکنولوژیهایی همچون مودم هایی کابلی و اینترنت ماهواره ای به خوبی نشانی می دهد. بر طبق تحقیقات انجام گرفته از طرفی شرکت IDC تا سال 3003 نعداد مشترکین خانگی استفاده کننده از مودم کابلی فراتر از 8980000 خواهد بود در حالیکه DSL در سال 2003 بیش از 9300000 مشترک خانگی دارد.
در سالهای اخیر کشور کره تنها با داشتن 55 میلیون جمعیت بیشترین مصرف کننده DSL در جهان می باشد. به نحویکه سوال به بهشت DSL مبدل شده است و شرکتهای فعال در زمینه شبکه در کره پیشرو این تکنولوژی در جهان می باشند.