تکنولوژی DSL

[spow 44,195]

تکنولوژی DSL

 

در ابتدا بهتره با خوده تكنولوژی آشنا بشین:

 

اصلا DSL چیه؟

DSL مخفف Digital Subseriber Line است.یك فناوری مخابراتیه كه با استفاده زوج سیم مسی تلفنی(همین دو رشته سیمی كه تو خونه هامون كشیده شده) می تونه اطلاعات و داده ها رو با سرعت بالا در باند پهن ((BandWidth توسط خطوط تلفن معمولی انتقال بده.توجه كنین كه كار این گونه خطوط تلفن رسوندن امواج صوتی به مقصد است.این گونه خطوط(زوج سیمی) كه به PSTN (Public Switched Telephone Network ) نیز نامیده میشن فقط با سرعت 4 كیلوهرتز می تونه صداها و امواج رو انتقال بده.

 

DSL چه جوری كار می كنه؟

در علم مخابرات،به محیطی كه داده ها از اون انتقال پیدا می كنن Media یا رسانه می گن،زوج سیم،كابل های كوكسیال(مثل كابل آنتن تلویزیون)،موجبرها(لوله هایی فلزی با سطح مقاطع مستطیل یا دایره شكل)،هوا و فیبرهای نوری مهمترین رسانه های مخابراتی هستن.برای هر رسانه پارامترهایی به نام فركانس قطع بالا و پایین تعریف می شه و منظور از این نوع پارامتر حداكثر و حداقل فركانسیه كه اون رسانه می تونه با كیفیت مطلوب از خودش عبور بده،به اختلاف این 2 تا فركانس پهنای باند می گن.زوج سیم مسی كه در سیستم تلفن شهری استفاده می شه،ضعیف ترین رسانه مخابراتیه از این نظر،محدوده عبور فركانسیش از صفر تا 2 مگاهرتزه اما در سیستم تلفن شهری(PSTN) فقط از 4 كیلوهرتز این محدوده برای عبور صدا و امواج صوتی استفاده میشه و بقیه باند فركانسی آزاده.در سیستم های Dial-Up هم همین طوریه و علت كند بودنش هم همینه یعنی از همون 4 كیلوهرتز باند صوتی برای انتقال اطلاعات و دادها استفاده می كند و با جدیدترین روش های فشرده سازی اطلاعات میشه حداكثر 56 كیلوبیت اطلاعات رو در یك ثانیه منتقل نمود.حالا شما فرض كنین پهنای باند ما از 4 كیلوهرتز به 2 Mbps (مگابیت بر ثانیه)افزایش پیدا می كنه می دونین چه سرعت فوق العاده ای پیدا می كند كه ما حتی تو خواب هم نمی بینیم،یه چیزی حدود 500 برابر،پس مشخصه كه میشه میزان انتقال داده ها رو به شدت افزایش داد وحتی میشه با روش های دیجیتالی جدید به پهنای باندی معادل 8 Mbps نیز دست یافت كه البته معمولا برای بدست آوردن كیفیت سرویس دهی بهتر QOS (Quality of Service) در عمل سرعتی حدود 1.5 مگابیت در ثانیه در اختیار ما كاربرا قرار می گیره.

 

خوبه با ویژگی ها و معایب شبكه DSL هم آشنا بشین:

 

1- اولین ویژگی و مهم ترین ویژگی DSL نسبت به دیگر فناوری ها هم رده خودش اینه كه زیر ساخت خاصی برای انتقال اطلاعات نمی خواد.بستر یا همون زیر ساختی كه DSL برای انتقال اطلاعات استفاده می كند همون زوج سیم مسی است كه در همه جا وجود داره ،پس دیگه نیازی به ایجاد زیر ساخت مخابراتی خاصی نیست،چون ایجاد این گونه زیر ساخت ها هزینه های خیلی بالایی داره .

 

2- دومین ویژگی DSL نسبت به دیگر سیستم ها پهنای باند بالایی است كه DSL ارائه میده كه از 144 kbps تا 1.5 Mbps است كه حداقل در مقایسه با پهنای باند 56 كیلو بایت مودم های آنولوگ چندین برابره.

 

3- سومین ویژگی اینه كه تجهیزات سخت افزاری مورد استفاده در DSL بسیار ارزون قیمته (بر خلاف تجهیزات ماهواره ایی ).

 

4- چهارمین ویژگیش اینه كه اگه از ADSL استفاده كنین شما هم میتونین به اینترنت متصل باشین و هم از تلفن با فاكس خودتون استفاده كنین یعنی خط تلفنتون هیچ وقت اشغال نیست.

 

و اما معایبش:

مثل هر سیستم دیگه ایی DSL هم عیب داره ،مهمترین و مسئله ساز ترین مشكل DSL اینه كه كیفیت و سرعت انتقال اطلاعات بستگی به فاصله كاربر یا همون مشترك از مركز تلفن داره یعنی اگه خونه شما در حوالی مركز تلفن باشه سرعت اتصالتون بالاست و بالعكس.این مساله زمانی خودشو نشون میده كه فاصله منزل شما از مركز تلفن بیش از 5 كیلو متر باشه كه در این صورت استفاده از DSL غیر ممكن میشه،شما دیگه كیفیت پایین خطوط تلفن و سیم كشی های خونه هامون رو هم حساب كنین.

 

مختصری درباره تجهیزات DSL :

برای راه اندازی یك شیكه بر اساس تكنولوژی DSL نیاز به این تجهیزات دارید:

 

1- Switch / Router VDSL

2- Modem CPE VDSL

3- Jack Rj -11

 

این شبكه چقدر انعطاف پذیری داره ؟

از اونجایی كه DSl بروی بستر خطوط تلفن شهری عمل میكنه هر گونه تغییری كه شما در ساختار شبكه و یا جابه جایی كامپیوتر ها بدین، مشكل چندانی ایجاد نمیكنه چرا كه شما میتونین با تغییر كانكتور ها در ساختمان مخابرات (MDF ) این تغییر ها رو نیز در پورت دستگاه اعمال كنین .

 

سرویس های مختلفی كه بروی شبكه DSL ارائه میشه:

خدماتی كه بااستفاده از سبكه DSL میتونه در اختیار كاربر قرار بگیره این جوریه:

 

1- دسترسی به اینترنت (جزئی،كلی)

2- خدمات صوتی (آنالوگ،T1 ،PBX یا Private Branch Exchange ) این خدمات به صورت Voice Over IP در اختیار كاربران قرار میگیره.

3- خدمات تصویری و Video On demand

4- --- (Virtual Private Network ) ، P2P (Point to Point ) ، ATM (Asynchronous Transfer Mode )،L2TP (Layer 2 Tunneling Protocol ) ، PPP (Point To Point Tunneling Protocol )

IPSec (IP Security )

5- Framerilaly

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------

اما در این قسمت برسیم به بحث خانواده بزرگ DSL :

 

1- ADSL :

انواع مختلفی از DSL وجود داره كه امكان دسترسی به اینترنت رو با سرعت های بالا و امكانات مختلفی بوجود میارن نوعی كه برای مصارف خونگی مورد استفاده قرار میگیره ADSL یا Asymmetric DSL است كه البته به DSL نا متقارن هم نامیده میشه كه درشرایط مطلوب امكان دریافت یا ریسیو اطلاعات رو با سرعت 2 Mbps و فرستادن یا سند با سرعت 256 Kbps

رو داراست.

ولی چرا بهش DSL نا متقارن میگن؟

 

چون 2 برابر پهنای باندش به مدیریت Downstream یعنی فرستادن اطلاعات به كاربر اختصاص داره و بخش كوچكی از این پهنای باند به UpStream یعنی پاسخ به درخواست كاربر اختصاص داره.چون توی اینترنت برای گرافیك سنگین و مخصوص و مالتی مدیا نیاز به پهنای بیشتری در DownStream است ولی برای پاسخ به درخواست كاربر كه كم هستن به پهنای باند كمتری در UpStream نیازه. در ADSL بیش از 6.1 مگابیت بر ثانیه اطلاعات در حالت DownStream به كاربر فرستاده میشه و یه خورده بیشتر از 640 Kbps داده و اطلاعات در وضعیت UpStream از كاربر ارسال میشه.شما حساب كنید كه با این پهنای باند بالا در DownStream میتونین با استفاده از خط تلفن ،انیمیشن های متحرك و همچنین صدا وتصویر 3 بعدی رو به كامپیوترتون منتقل كنین یا اونها رو به صورت زتده بروی وب ببینید. در هر صورت بخش كمی از پهنای باند DownStream در مقایسه با قسمت بزرگ و اعظم اون كه به دیتا اختصاص داره برای صدا در نظر گرفته میشه.این ویژگیش باعث میشه كه بدون نیاز به یك خط جداگونه ،مكالمات صوتی رو روی همین خط داشته باشین .

 

اما چه طوری؟

 

با توجه به این كه باند فركانسی صفر تا 4 كیلو هرتز كه برای انتقال سیگنال های صوتی تلفن استفاده میشه در ADSL دست نخورده میمونه،و مشترك میتونه در عین اتصالش به اینترنت تماس های تلفنی خودش رو نیز برقرار كنه. برای این كار یك سوكت كه در حقیقت یك ----- پایین گذار (LPF ) است كه روی هر پریز نصب میشه تا از ورود سیگنال های فركانس بالا به داخل دستگاه تلفن جلوگیری بشه(در صورت وجود سیم كشی مجزا برای DATA میشه از یك Splitter مركزی هم استفاده نمود همچنین برای اتصال به اینترنت از طریق DSL به یك مودم DSL هم نیازه كه قیمتی در حدود 70 تا 120 هزار تومن در كشور ما داره.

 

نكته1 : Split نمودن سیگنال چیه؟

 

دو استاندارد متقابل و متضاد برای ADSL وجود داره .ANSI (American National Standards Institute ) برای ADSL یك سیستمی به نام DMT (Discrete Multiton ) به عنوان استاندارد نام گذاری كرده.امروزه بیشتر تجهیزات ADSL كه نصب میشن از DMT استفاده میكنن،یه استاندارد قدیمی كه كاركردن باهاش ساده هم هست سیستم CAP است و روی خیلی از ADSL های اولیه به كار گرفته شده و استفاده میشود.CAP براساس تقسیم سیگنال ها روی خطوط تلفن به سر باند متفاوت و جدا از هم عمل میكند و همچنین مكالمات صوتی روی باند صفر تا 4 كیلو هرتز انتقال پیدا میكنن،كه البته در تمام مدارهای سیستم های سوئیچ قدیمی POST ،این قابلیت وجود دارد.كانال هایی هستن در خلاف جهت (از كاربر به SERVER) كه در یك محدوده باند بین 25 تا 160 كیلوهرتز انتقال پیدا میكنن.كانال هایی هم هستن رو به بالا (از SERVER به كاربر) كه از 240 كیلوهرتز شروع میشن و به نقطه ایی می رسن كه تغییراتش بستگی به تعداد حالات (طول خط،نویز خط و تعداد كاربران در سوئیچ شركت تلفن خصوصی) داره.CAP سر كانال پهن جدا از هم داره كه امكان تداخل بین كانال های روی یك خط یا بین سیگنال های روی خطوط مختلف رو به حداقل می رسونه.DMT هم سیگنال ها رو به 2 تا كانال پهن برای Upstream وDown Stream داده استفاده نمی كند.در عوض DMT دیتا رو به 247 كانال جدا از هم تقسیم می كنه،كه هر كانال 4 كیلوهرتز پهنا داره.یك روش برای بررسی كردن این روش اینه كه شركت تلفن،خط سیم مسی تلفن را به 247 خط 4 كیلوهرتزی مختلف تقسیم میكند و بعدش به هر كدوم به هر كدوم یك مودم متصل می كند.پس در این حالت شما 247 تا مودم یكسان دارید كه همشون در آن واحد به كامپیوترتون متصل میشن.در ضمن هر كانال بازبینی و مانیتورینگ میشه و اگه كیفیت اون خیلی ضعیف باشه،سیگنال به كانال دیگری تغییر جهت می ده،این سیستم همیشه در سیگنال ها رو بین كانال ها تغییر جهت میده و بهترین كانال رو برای انتقال و پذیرش جست و جو می كند.در مجموع بعضی از كانال های ضعیفتر (این كانال ها از حدود 8 كیلوهرتز شروع میشن)،به عنوان كانال های 2 طرفه برای Upstream و down Stream استفاده میشن.در عین حال بازبینی،دسته بندی اطلاعات كانال ها 2 طرفه،نگه داری و بررسی ویژگی تمام 247 كانال،عملكردDMT رو خیلی پیچیده تر از CAP می كند.از طرف دیگر،از دید یك كاربر DSL ،سیستم CAP وDMT مشابه هم هستن .نكته دیگه این كه اگر شما ADSL نصب بكنین،میشه گفت تقریبا اطمینان دارید كه ----- كوچكی برای وصل كردن به پریز تعیین شده تا سیگنال به مودم ADSL وارد نشد.این *****ها،*****های پائین گذار یا ----- های ساده ایی هستن كه از عبور تمام سیگنالها در یك محدوده فوقانی فركانس های خاص جلوگیری میكنه.نظر به این كه تمام مكالمات صوتی ،فضای زیر 4 كیلو هرتز رو میگیرن،***** های LP (Low Pass ) بر مبنای مسدود كردن سیگنالهای بالای 4 كیلو هرتز ساخته میشوند،كه این باعث جلوگیری از تداخل سیگنالهای داده از سیگنالهای زنگ تلفن استاندارد میشود.

 

نكته 2 : SPLITTERS چیست؟

از آنجایی كه فن آوری DSL از یك محدوده فركانس وسیع با باند پهن استفاده میكند.ممكن است كه همزمان صدا و داده از یك سیستم ارتباطی منفرد استفاده كنند .در واقع یكی از اهداف اصلی طراحی DSL ،ممكن ساختن چندین سرویس خانگی از طریق یك سیم مسی توسط مالتی پلكس كردن چندین مكالمه 4 كلیو هرتز بر روی یك زوج سیم می باشد.

مكالمه صوتی در طیف نرمال صفر تا 4 كیلو هرتز استفاده میشود و در مودم های DSL ،از فركانس بالاتر برای عبور دادن ترافیك داده استفاده خواهد شد.البته استفاده مشترك از سیم مسی بدون بعضی از مشكلات بلقوه ،نخواهد بود .بخصوص بسیار ی از تلفن ها ممكن است بروی خطوط مسی تلفن ،فركانس های بالاتر از4 كیلو هرتز را عبور دهند،كه با حركت داده های DSL تداخل ایجاد میكند.در حقیقت راه حل اساسی برای حل مشكل تداخل 4 كیلو هرتز استفاده از Splitter میباشد. دستگاهی كه Splitter نامیده میشود .به خط تلفن نزدیك محل ورودی ساختمان مشترك تلفن وصل میشود.

Splitter خط تلفن را به چند شاخه تبدیل میكند .یك شاخه به سیم اصلی تلفن منزل و شاخه دیگر به سر مودم DSL متصل میشود .علاوه بر Split كردن خط تلفن ،Splitter به عنوان یك ----- پایین گذر ،فقط به فركانس های 0 تا 4 كیلو هرتز ،جهت عبور به خط تلفن یا از خط تلفن ،اجازه میدهد.بنابراین باعث حذف تداخل فركانس 4 كیلو هرتز بین تلفن و مودم DSL میشود.

از سوی دیگر مشكل Splitter این است كه نیاز به قطع كردن و وصل شدن بعضی از اتصال های سیمی تلفن و شاید حتی نیاز به نصب سیم كشی جدید به مودم های DSL دارد.برای اجتناب از این وضعیت راه كارهای مختلفی در نظر گرفته شده است .گروه جهانی ADSL در حال كار كردن روی كاهش سرعت DSl ،كه تداخل فركانس در آن ایمن تر است و فقط از فركانس های ماورای شنوایی انسان استفاده میكنند.

 

و اما ببینیم در مركز تلفن چه اتفاقاتی روی میده؟

 

سوئیچ هایی كه در مركز مخابرات برای برقراری ارتباط تلفنی نصب شده اند به هیچ عنوان توانایی عبور فركانس های بالای 4 كیلو هرتز رو ندارن .لذا هر اتفاقی كه قرار است بیفته باید قبل از ورود زوج سیم مشترك به سیستم های مخابرتی تلفن شهری بیفته .برای این كار دستگاهی به نام DSLAM (DSL Access Multiplexer ) در مركز مخابرات كار گذاشته میشه . این دستگاه توسط *****هایی فركانس صفر تا 4 كیلو هرتز اول هر زوج سیم را به سمت سوئیچهای مخابراتی میفرسته و بقیه پهنای باند رو برای اتصال به اینترنت استفاده میكنه .هر DSLAM پذیرای صدها زوج سیم از طرف مشتركین بوده و در نهایت و از یه طرف هم با یك اتصال با پهنای باند خیلی زیاد به اینترنت متصله و به این طریق تا وقتی كه این پهنای باند پر نشه مشتركین میتونن با سرعت بالا و ثابت از اینترنت استفاده كنن و از این سرعت باور نكردنی لذت ببرن.

 

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------

2- CDSL :

به عنوان DSL مصرف كننده،(Consumer DSL ) نام تجاریه كه شركت Rockwell روش گذاشته.یه مقدار از ADSL كندتره به این صورت كه 1 Mbps سرعت DownStream و احتمالا سرعت Upstream پایین تر.ضمنا مزیتش اینه كه نیازی به نصب Splitter در قسمت كاربر انتهایی نداره.(شركت Rockwell چیز بیشتری دربارش نگفته)

 

3- HDSL :

مخفف (High Bit Rate DSL ) است كه از اولین مدلای DSL بوده و برای انتقال دیتای دیجیتال باند پهن ،در سایت های شركت ها و همچنین بین شركت تلفن و یك مشتری (مثلا ،میشه در برای ایجاد یك شیكه LAN و لینك اونها به صورت شبكه WAN ،از این پروتكل استفاده كرد) به كار گرفته میشه.ویژگی اصلی HDSL متقارن بودنشه بر عكس ADSL ،پهنای باند رو در 2 جهت اختصاص میده .در ضمن HDSL میتونه دیتا رو به همون اندازه كه روی خطوط T1 (بیش از 1.544 مگابیت در آمریكای شمالی) یا E1 (بیش از 2.048 مگابیت در اروپا ) انتقا می دهد روی یك خط تك سیم مسی ،در كابل های زوج سیم نیز انتقال بده.

 

4- G.Lite یا DSL Lite :

G.lite با نام DSL Lite یا ADSL بدون Splitter یا ADSL عمومی نیز شناخته میشه.كه اساسا یك ADSL كنده و نیاز به Split نمودن خط در محل كاربر نهایی نداره ،اما مدیریت Split نمودن آن برای كاربر Remote (دور دست) در مركز تلفن صورت می گیره.سرعت انتقال اطلاعات در این پروتكل برای DownStream از 1.544 مگابیت بر ثانیه تا 6 مگابیت بر ثانیه است و برای UpStream از 128 كیلو بیت بر ثانیه تا 386 كیلو بیت بر ثانیه است.

 

5- IDSL :

مخفف (ISDN DSL (Integrated Services Digital Network است و سرعت انتقالش مانند ISDN BRI (ISDN Basic Rate Interface ) حدود 128 كیلو بیته ،كا البته در مقابل سرعت بسیار بالای ADSL محدودتره. «در مورد این تكنولوژی بعدا جداگونه توضیحات كامل رو میدم»

6- RADSL :

مخفف Rate Adaptive DSL است،یك فناوری از خانواده ADSL محصول شركت Westell است.نرم افزاری كه قادره سرعت انتقال رو در سیگنال هایی كه میتونن روی یك خط مشترك اتقال داده بشن ،معین كنه و به همون صورت سرعت انتقال رو تطبیق بده.شركت Westell سیستمی به نام Flex CAP2 داره كه از همین RADSL استفاده میكنه. حالا كارش چیه؟

این سیستم باعث میشه سرعت انتقال در DownStream از 640 Kbps به 2.2 Mbps و برای UpStream از 272 Kbps به 1.088 Mbps از طریق یك خط موجود افزایش پیدا كنه.

7- VoDSL :

مخفف Voice Over DSl است.این فناوری نوعی IP تلفنیه كه اجازه میده تا چند تا خط تلفن با هم تركیب بشن تا یك خط تلفن جدا ایجاد بشه.ضمن این كه این خط قابلیت انتقال دیتا رو هم داره.

 

8- VDSL :

مخفف Very High Data Rate DSL است. در حقیقت میشه گفت كه VDSL یك فناوری پیشرفته از DSL است كه از سرعت بالای انتقال دیتا در مسافت های كوتاه (51 تا 55 mbps در خطوط با طول بیش از 300 متر ) استفاده میكنه.

 

9- SDSL :

مخفف Symmetric DSL است،یه مقدار شبیه HDSL متقارنه،كه روی یك خط زوج سیم ،سرعت انتقال 1.544 Mbps (در آمریكا و كانادا) و 2.048 Mbps (در اروپا ) در هر یك از جهت های خط 2 طرفه داره.نرخ انتقال در هر 2 طرف Symmetric نامیده میشه.

10- UDSL :

مخفف Unidirectional DSL است،یه طرحیه از طرف یك شركت اروپایی ،در واقع UDSL یك نوع HDSL از نوع یك طرفه است.

 

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------

بنا براین دوستان فكر كنم دیگه توجه فرموده باشین كه سر نام xDSL اسم واقعا مناسبیه كه برای نمایش پروتكل های مختلف به صورت كلی به كار میره،بدون این كه به پروتكل خاصی اشاره كنه.به طور كلی میشه گفت كه xDSL برای رانش سریع اطلاعات با سرعت بالا از میان سیم های مسی تلفن طراحی شده.