+ADSL2 – ADSL2 عبور از مرزهای سرعت

+ADSL2 – ADSL2 عبور از مرزهای سرعت



ترجمه علیرضا تقی زاده
ماهنامه شبکه
shabakeh-mag.com

اشاره :
شرکت‌های مخابرات منطقه‌ای را به قولی صاحبان بزرگترین معادن مس دنیا می‌دانند و این کنایه‌ای است از حجم عظیم سیم‌های مسی که بین این مراکز مخابراتی و محل سکونت یا محل کار مشترکین تلفن نصب گردیده‌اند. استفاده بهینه از این سرمایه، در دستور کار این شرکت‌ها قرار دارد و چند سالی است که فناوری مودم‌های دیجیتال (DSL) به عنوان راه‌حلی هوشمندانه‌ جهت انتقال دیتای پرسرعت برروی این سیم‌ها مطرح گردیده است. در این میان، مودم‌های خانواده‌ ADSL به لحاظ وسعتِ به‌کارگیری در کاربردهای خانگی، رتبه اول فروش را به خود اختصاص داده‌اند. در مقاله فناوری ADSL (ماهنامه شبکه شماره 41) مبانی این مودم‌ها تشریح گردیده است و در این نوشتار سعی داریم شما را با جدیدترین گونه‌های آنها آشنا نماییم.

در ژانویه 2003 سازمان ITU (سازمان بین‌المللی استانداردهای مخابراتی) پس از فروش حدود پانزده میلیون مودمADSL در سطح جهان، مشخصات جدیدی را برای این استاندارد منتشر نمود. سری مودم‌های ADSL موفقترین رده ADSL را در جهان به خود اختصاص می‌دهند و ITU سعی فراوانی جهت توسعه آن دارد.

استانداردهای جدید با نام‌های ADSL2 و +2 ADSL به بازار معرفی شده‌اند. (ITU-G.992.5) برای اولین بار موفق‌شد نرخ گذردهی در جهت دریافت (downstream) را به 24 مگابیت در ثانیه برساند و گونه‌ای از 2 ADSL که در اکتبر 2003 معرفی شد، حداکثر مسافت قابل دسترسی را به بیش از 6 کیلومتر رساند. افزایش کارآیی در استانداردهای فوق در واقع انعکاسی از نیاز استفاده‌کنندگان و فراهم‌کنندگان خدمات ADSL درارتباط با افزایش نرخ گذردهی و مسافت قابل‌ا‌ستفاده می‌باشد. سرعت بالای این گروه از مودم‌های DSL، به فراهم‌کنندگان خدمات، امکان ارائه خدماتی همچون ویدئوی OnLine را می‌دهد.
با وجود ارتقاء صورت گرفته، مودم‌های جدید به طور کامل با مودم‌های نسل پیشین خود سازگار می‌باشند. به این ترتیب فراهم‌کنندگان خدمات نیازی به جایگزینی سیستم‌های موجود خود ندارند و امکان توسعه تدریجی را می‌یابند.
جدول 1
خلاصه‌ای از استانداردهای اولیه و جدید ADSL را نشان می‌دهد.

بهبود کارآیی
ADSL2 به شکلی طراحی شده که در خطوط مخابراتی و با وجود تداخلات ناشی از مکالمات تلفنی به نرخ گذردهی و مسافت بیشتری دست یابد. بهبود در تکنیک مدولاسیون، کاهش سرباره، بهره‌وری بیشتر در مکانیسم کدینگ، بهبود فرایند آماده‌سازی مودم، ارتقاء الگوریتم‌های پردازش سیگنال و کاهش در نسبت لازم برای سیگنال به نویز (SNR) برخی از تغییرات انجام گرفته جهت دستیابی به اهداف فوق می باشند.

کاهش اتلاف در پهنای باند

میزان افزایش کارایی در مودم های ADSL2

در مودم‌های معمولی ADSL، سرباره‌های ارتباطی از یک مقدار ثابت برخوردار می‌باشند و در مجموع 32Mbps از ظرفیت گذردهی را به خود اختصاص می‌دهند. این مقدار سرباره در مسافت‌های طولانی که ظرفیت گذردهی تا 128Kbps کاهش می‌یابد، به معنی اتلاف 25 درصدی خواهد بود. در مقابل در مودم‌های جدید، مقدار سرباره متناسب با نوع کاربرد و شرایط خط ارتباطی از 4Kbps تا 32Kbps انتخاب می‌گردد که تا 8 برابر کاهش اتلاف را نشان می‌دهد.
به طور همزمان، به کارگیری تکنیک کدینگ Reed-Solomon در مودم‌های جدید، بهره‌وری کدینگ را افزایش داده است و به کاهش پدیده انعکاس در انتهای خطوط و همچنین کاهش تداخل ناشی از امواج رادیویی AM کمک می‌کند.
افزایش کارآیی کدینگ و کاهش اتلاف به افزایش نرخ گذردهی در مودم‌های 2 ADSL نسبت به انواع پیشین منجر گردیده است. افزایش نرخ گذردهی در مسافت‌های بالای 5 کیلومتر در حد 50Kbps می‌باشد و افزایش مسافت در حد 180 متر می‌باشد که در مجموع فضای قابل پوشش را تا 6درصد افزایش می‌دهد.

سایر ویژگی‌ها
تشخیص خودکار: تشخیص خودکار کارآیی در مودم 2 ADSL به مراتب بهتر از سلف خود انجام می‌گیرد، به این ترتیب که مودم‌های هر دو طرف ارتباط قادر به اندازه‌گیری میزان نویز، شدت تضعیف و نسبت سیگنال به نویز می‌باشند. اطلاعات فوق در اختیار نرم‌افزار مدیریت شبکه قرار می‌گیرد تا در انجام فرایند نصب و خدمات پس از نصب شرکت‌های فراهم‌کننده خدمات به کارگرفته شود.
شروع سریع: آغاز به کار در 2 ADSL بسیار سریعتر از گونه‌های پیشین و در مدت 3 ثانیه انجام می‌گیرد، درصورتی‌که همین زمان در مورد مودم‌های ADSL در حدود 10 ثانیه است.
دیتای اختصاصی: یک گزینه اختیاری در 2 ADSL وجود دارد که استفاده از پهنای باند تلفنی (POTS) را برای ارسال دیتا در جهت ارسال (Upstream) امکانپذیر می‌کند. این گزینه برای مکان‌هایی که دارای دو یا چند خط تلفن می‌باشند و نیازی به استفاده از قابلیت تلفنی 2 ADSL ندارند، مفید خواهد بود.

بهبود در مدیریت توان الکتریکی

نسل اول مودم‌های ADSL در تمام مدت با حداکثر توان مصرفی کار می‌کنند که اتلاف انرژی و افزایش حرارت از نتایج آن است. در مقابل 2 ADSL مانند یک کامپیوتر شخصی قادر است به حالت آماده‌باش(Stand by) درآید و مصرف توان را به حداقل برساند. در این حالت، مودم علاوه بر صرفه‌جویی در مصرف انرژی، حرارت کمتری نیز تولید می‌کند که به کارگیری آن را در ایستگاه‌های مرکزی آسانتر می‌سازد. مدیریت توان در مودم‌های 2 ADSL دارای دو سطح عملیاتی 2 L و 3 L می‌باشد. انتخاب اینکه مودم در کدام حالت (عادی یا آماده‌باش) کارکند، با توجه به نرخ ترافیک عبوری یا بدون فعالیت‌ماندن مودم برای یک مدت مشخص تعیین می‌گردد.
برای مثال زمانی که فایلی بزرگ از روی اینترنت بارگذاری می‌گردد، 2 ADSL در حالت توان کامل قرار می‌گیرد تا گذردهی را به حداکثر برساند. اما با کاهش ترافیک (برای مثال در زمانی که یک صفحه وب معمولی مطالعه می‌شود) مودم به حالت 2 L فرو می‌رود و توان مصرفی را کاهش می‌دهد. البته مودم همواره آماده است تا به سرعت به حالت عادی بازگردد و تمام این تغییرات بدون درگیر شدن برنامه‌های کاربردی و بدون از دست رفتن حتی یک بیت از اطلاعات انجام می‌گیرد. درصورتی‌که مودمی برای مدتی خاص بدون هر گونه ترافیکی باقی بماند، می‌تواند به پایین‌ترین حالت مصرف انرژی یعنی 3 L برود. در این حالت حدود 3 ثانیه برای بازگشت مجدد به وضعیت عادی زمان لازم است.

تطبیق نرخ انتقال

افزایش نرخ گذر با استفاده از ADSL2 دو رشته ای خطوط تلفن معمولاً در قالب کابل‌های چندرشته‌ای (با حداقل 25 رشته‌سیم) به کار گرفته می‌شوند. یکی از آثار فیزیکی به کارگیری کابل‌های چند‌رشته‌ای، امکان القای الکترومغناطیسی علائم الکتریکی یک رشته سیم در دیگری است که به همشنوایی (Crosstalk) موسوم است. همشنوایی به همراه رطوبت، تغییر درجه حرارت و تداخلات ناشی از رادیوهای AM، از مهمترین عوامل کاهش کارآیی در خطوط ADSL محسوب می‌گردند.
ADSL2 به کمک یکی از قابلیت‌های خود موسوم به <تطبیق پیوسته نرخ انتقال> بدون ایجاد تداخل در فرایند ارائه خدمات، شرایط کانال ارتباطی را تشخیص داده و نرخ انتقال را با شرایط فوق هماهنگ می‌کند. برای مثال شروع به کار فرستنده یک ایستگاه رادیویی محلی می‌تواند شرایط جدیدی را برای خطوط مخابراتی آن منطقه ایجاد کند که در این صورت 2 ADSL بدون آنکه کاربر را متوجه سازد، نرخ انتقال خود را با شرایط فوق تطبیق می‌دهد.


ADSL2 چندتایی ( Bounded ADSL2)

طیف فرکانسی مودم های ADSL

فراهم کنندگان خدمات طیف گسترده‌ای از مشتریان را پوشش می‌دهند و بدیهی است که با نیازها و خواسته‌های متفاوتی روبرو باشند، مشتریان تجاری معمولا خواستار نرخ گذردهی بالاتر از مقادیر استاندارد می‌باشند. خوشبختانه 2 ADSL این قابلیت را دارد که با به کارگیری همزمان چند رشته سیم به نرخ بالاتری دست یابد. تکنیک به کار گرفته شده اقتباسی از تکنیک مالتی پلکس وارونه در شبکه‌های ATM می‌باشد. در این تکنیک اطلاعات در مبداء به قطعاتی تقسیم می‌شوند که هر یک برروی یکی از کانال‌های موجود ارسال می‌گردد، در گیرنده فرایند عکس انجام می‌پذیرد و با سرهم کردن قطعات فوق، اطلاعات اولیه بازسازی می‌شود.


روش‌های انتقال همزمان صدا بر روی ADSL2

توسعه فضای تحت پوشش در ADSL2 گسترش یافته

یکی از ویژگی‌های مودم‌های ADSL، تقسیم طیف فرکانسی یک خط تلفن به دو بخش مستقل با مشخصات متمایز می‌باشد که این دو بخش به مکالمات تلفنی (POTS) و تبادل دیتا اختصاص دارند. به این ترتیب دارندگان مودم‌های ADSL قادر به استفاده همزمان از خط تلفن خود خواهند بود، بدون آنکه اختلالی در فرایند ارسال و دریافت دیتا ایجاد کنند.
مودم‌های ADSL2، علاوه بر این، امکان برقراری ارتباطات صوتی از طریق تکنیکی موسوم به <صدای کانالیزه شده بر روی>
(CVoDSL DSL) را فراهم می‌کند. CVoDSL یک کانال به پهنای 64 کیلو هرتز را از داخل پهنای باند مربوط به 2 ADSL جدا می‌کند و به صورت یک خط معمولی تلفنی به کار می‌گیرد. تکنیک فوق از نوآوری‌های 2 ADSL می‌باشد و به‌طور کلی با تکنیک‌های معمول انتقال صوت برروی
مودم‌های DSL (مانند VoIP یا VoATM) که مبتنی‌بر تبدیل صوت به ترافیک بسته‌ای دیتا می‌باشند، متمایز است.
با استفاده از تکنیک CVoDSL صوت به صورت دست نخورده و بدون تبدیل باقی می‌ماند و سرویس‌دهنده قادر خواهد بود تا 4 خط تلفنی را بر روی یک خط 2 ADSL ایجاد کند.

تکنیک انتقال در مودم‌های ADSL


تکنیک انتقال مورد استفاده در مودم های ADSL، تکنیک Discrete Multition) DMT) می‌باشد. DMT فضای فرکانسی کانال را به تعدادی ریزکانال با عرض باند 4KHZ برای هریک تقسیم می‌کند. تعداد این زیرکانال‌ها که اصطلا‌حاً تن (Tone) نامیده می‌شوند، برای استانداردهای سری ADSL2 به 512 عدد بالغ می‌گردد. به طور معمول تن‌های 1 الی 5 خاص ارتباطات تلفنی می‌باشند. از تن 6 الی 31 و یا 64 برای ارسال دیتا استفاده می‌شود و باقی تن‌ها به دریافت دیتا اختصاص دارند. یکی از قابلیت‌های ADSL به‌کارگیری انعطاف‌پذیر تن‌ها متناسب با کاربرد و شرایط کانال می‌باشد.

+ADSL2
سیر پیشرفت مودم‌های ADSL با معرفی (ADSL2+ (G.299.5 باز هم کامل‌تر گردید. در +ADSL2 افزایش دو برابری پهنای باند از 1/1 مگا‌هرتز به 2/2مگاهرتز، در مسافت‌های کمتر از 1500 متر، نرخ دریافت را تا دو برابر افزایش می‌دهد. طیف فرکانسی بزرگتر، همچنین +2 ADSL را نسبت به معضل همشنوایی مقاومتر می‌کند.

طیف فرکانسی مودم های +ADSL2

ضمائم استاندارد
کاربردها و شرایط خاص، مشخصات ویژه‌ای را طلب می‌کند که در استانداردهای اصلی ADSL وجود ندارد. ضمائم به منظور پوشش‌دادن به این شرایط خاص ایجاد گردیده‌اند. به طور کلی هر ضمیمه از بخشی از پهنای باند ADSL برای کاربردی خاص استفاده می‌کند و بسیاری از ضمائم اولیه ADSL برای استانداردهای نسل جدید 2 ADSL و +2 ADSL نیز کاربرد دارند.

ضمیمه A: متداولترین گونه ADSL می‌باشد که در آمریکای شمالی، اروپا و آسیا کاربرد دارد. در این ضمیمه، بخش پایین پهنای باند برای ارتباطات عادی تلفنی و بخش‌های بعدی به ترتیب برای ارسال و دریافت دیتا مورد استفاده قرار می‌گیرد.

ضمیمه B:
شبیه به گونه A می‌باشد، با این تفاوت که برای خطوط تلفن ISDN کاربرد دارد. تلفن ISDN نسبت به تلفن عادی از پهنای باند بیشتری استفاده می‌کند. ضمیمه B به طور گسترده‌ای در کشور آلمان به کار گرفته شده‌است.
ضمیمه C: خاص سیستم مخابرات تلفنی کشور ژاپن طرح شده است که در واقع گونه‌ خاصی از استاندارد ISDN
می‌باشد.

ضمیمه I:
نسخه جدیدی از ضمیمه C می باشد که نرخ گذردهی را

درسمت دریافت تا دو برابر افزایش می‌دهد.
ضمیمه J: این گونه به صورت کاملاً دیجیتالی کار می‌کند و فضای اختصاص یافته به ارتباطات تلفنی را برای افزایش نرخ گذردهی دیتا به کار می‌گیرد.

ضمیمه L:
یکی از جدیدترین ضمائم استاندارد 2 ADSL می‌باشد که در بازار با نام 2 ADSL <گسترش‌یافته (RE-ADSL2)> شناخته می‌شود. RE-ADSL2 با افزایش توان ارسال علائم، بر تضعیف حاصل از خطوط طولانی غلبه می‌کند. نتیجه حاصل، افزایش 37 درصدی در فضای قابل پوشش می باشد. البته توان اضافی
RE-ADSL در فواصل کوتاهتر نیز به افزایش نرخ گذردهی نسبت به استاندارد پایه ADSL کمک می‌کند.


پیش‌بینی‌ها

از آنجایی‌که ارتقاء استاندارد ADSL به سطح 2 ADSL و +ADSL2 در ITU ناشی از خواست فراهم‌کنندگان خدمات و استفاده‌کنندگان این فناوری بوده است، بدیهی است که کلیه پیش‌بینی‌ها انتظار تکرار موفقیت ADSL را در انواع جدید آن نیز دارند.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

اجرا شده توسط: همیار وردپرس