شرکت های مخابرات منطقه ای را به قولی صاحبان بزرگترین معادن مس دنیا می دانند و این کنایه ای است از حجم عظیم سیم های مسی که بین این مراکز مخابراتی و محل سکونت یا محل کار مشترکین تلفن نصب گردیده اند.
استفاده بهینه از این سرمایه، در دستور کار این شرکت ها قرار دارد و چند سالی است که فناوری مودم های دیجیتال (DSL) به عنوان راه حلی هوشمندانه جهت انتقال دیتای پرسرعت برروی این سیم ها مطرح گردیده است. در این میان، مودم های خانواده ADSL به لحاظ وسعتِ به کارگیری در کاربردهای خانگی، رتبه اول فروش را به خود اختصاص داده اند. در ژانویه 2003 سازمان ITU (سازمان بین المللی استانداردهای مخابراتی) پس از فروش حدود پانزده میلیون مودمADSL در سطح جهان، مشخصات جدیدی را برای این استاندارد منتشر نمود. سری مودم های ADSL موفقترین رده ADSL را در جهان به خود اختصاص می دهند و ITU سعی فراوانی جهت توسعه آن دارد. استانداردهای جدید با نام های ADSL2 و +2 ADSL به بازار معرفی شده اند. (ITU-G.992.5) برای اولین بار موفق شد نرخ گذردهی در جهت دریافت (downstream) را به 24 مگابیت در ثانیه برساند و گونه ای 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 استفاده کنندگان و فراهم کنندگان خدمات ADSL درارتباط با افزایش نرخ گذردهی و مسافت قابل ا ستفاده می باشد. سرعت بالای این گروه از مودم های DSL، به فراهم کنندگان خدمات، امکان ارایه خدماتی همچون ویدیوی OnLine را می دهد. با وجود ارتقاء صورت گرفته، مودم های جدید به طور کامل با مودم های نسل پیشین خود سازگار می باشند. به این ترتیب فراهم کنندگان خدمات نیازی به جایگزینی سیستم های موجود خود ندارند و امکان توسعه تدریجی را می یابند. ● 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، بهره وری بیشتر در مکانیسم کدینگ، بهبود فرایند آماده سازی مودم، ارتقاء الگوریتم های 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 در مودم های معمولی ADSL، سرباره های ارتباطی از یک مقدار ثابت برخوردار می باشند و در مجموع 32Mbps از ظرفیت گذردهی را به خود اختصاص می دهند. این مقدار سرباره در مسافت های طولانی که ظرفیت گذردهی تا 128Kbps کاهش می یابد، به معنی اتلاف 25 درصدی خواهد بود. در مقابل در مودم های جدید، مقدار سرباره متناسب با نوع کاربرد و شرایط خط ارتباطی از 4Kbps تا 32Kbps انتخاب می گردد که تا 8 برابر کاهش اتلاف را نشان می دهد. به طور همزمان، به کارگیری تکنیک کدینگ Reed-Solomon در مودم های جدید، بهره وری کدینگ را افزایش داده است و به کاهش پدیده انعکاس در انتهای خطوط و همچنین کاهش تداخل ناشی از امواج رادیویی AM کمک می کند. افزایش کارآیی کدینگ و کاهش اتلاف به افزایش نرخ گذردهی در مودم های 2 ADSL نسبت به انواع پیشین منجر گردیده است. افزایش نرخ گذردهی در مسافت های بالای 5 کیلومتر در حد 50Kbps می باشد و افزایش مسافت در حد 180 متر می باشد که در مجموع فضای قابل پوشش را تا 6درصد افزایش می دهد. ● سایر ویژگی ها ▪ تشخیص خودکار: تشخیص خودکار کارآیی در مودم 2 ADSL به مراتب بهتر از سلف خود انجام می گیرد، به این ترتیب که مودم های هر دو طرف ارتباط قادر به اندازه گیری میزان نویز، شدت تضعیف و نسبت سیگنال به نویز می باشند. اطلاعات فوق در اختیار نرم افزار مدیریت شبکه قرار می گیرد تا در انجام فرایند نصب و خدمات پس از نصب شرکت های فراهم کننده خدمات به کارگرفته شود. ▪ شروع سریع: آغاز به کار در 2 ADSL بسیار سریعتر از گونه های پیشین و در مدت 3 ثانیه انجام می گیرد، درصورتی که همین زمان در مورد مودم های 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 می کند. این گزینه برای مکان هایی که دارای دو یا چند خط تلفن می باشند و نیازی به استفاده از قابلیت تلفنی 2 ADSL ندارند، مفید خواهد بود. ● بهبود در مدیریت توان الکتریکی نسل اول مودم های ADSL در تمام مدت با حداکثر توان مصرفی کار می کنند که اتلاف انرژی و افزایش حرارت از نتایج آن است. در مقابل 2 ADSL مانند یک کامپیوتر شخصی قادر است به حالت آماده باش(Stand by) درآید و مصرف توان را به حداقل برساند. در این حالت، مودم علاوه بر صرفه جویی در مصرف انرژی، حرارت کمتری نیز تولید می کند که به کارگیری آن را در ایستگاه های مرکزی آسانتر می سازد. مدیریت توان در مودم های 2 ADSL دارای دو سطح عملیاتی 2 L و 3 L می باشد. انتخاب اینکه مودم در کدام حالت (عادی یا آماده باش) کارکند، با توجه به نرخ ترافیک عبوری یا بدون فعالیت ماندن مودم برای یک مدت مشخص تعیین می گردد. برای مثال زمانی که فایلی بزرگ از روی اینترنت بارگذاری می گردد، 2 ADSL در حالت توان کامل قرار می گیرد تا گذردهی را به حداکثر برساند. اما با کاهش ترافیک (برای مثال در زمانی که یک صفحه وب معمولی مطالعه می شود) مودم به حالت 2 L فرو می رود و توان مصرفی را کاهش می دهد. البته مودم همواره آماده است تا به سرعت به حالت عادی بازگردد و تمام این تغییرات بدون درگیر شدن برنامه های کاربردی و بدون از دست رفتن حتی یک بیت از اطلاعات انجام می گیرد. درصورتی که مودمی برای مدتی خاص بدون هر گونه ترافیکی باقی بماند، می تواند به پایین ترین 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 خطوط تلفن معمولاً در قالب کابل های چندرشته ای (با حداقل 25 رشته سیم) به کار گرفته می شوند. یکی از آثار فیزیکی به کارگیری کابل های چند رشته ای، امکان القای الکترومغناطیسی علایم 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 می گردند. ADSL2 به کمک یکی از قابلیت های خود موسوم به <تطبیق پیوسته نرخ انتقال> بدون ایجاد تداخل در فرایند ارایه خدمات، شرایط کانال ارتباطی را تشخیص داده و نرخ انتقال را با شرایط فوق هماهنگ می کند. برای مثال شروع به کار فرستنده یک ایستگاه رادیویی محلی می تواند 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 می دهد. ● ADSL2 چندتایی ( Bounded ADSL2) فراهم کنندگان خدمات طیف گسترده ای از مشتریان را پوشش می دهند و بدیهی است که با نیازها و خواسته های متفاوتی روبرو باشند، مشتریان تجاری معمولا خواستار نرخ گذردهی بالاتر از مقادیر استاندارد می باشند. 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 شبکه های ATM می باشد. در این تکنیک اطلاعات در مبداء به قطعاتی تقسیم می شوند که هر یک برروی یکی از کانال های موجود ارسال می گردد، در گیرنده فرایند عکس انجام می پذیرد و با سرهم کردن قطعات فوق، اطلاعات اولیه بازسازی می شود. ● روش های انتقال همزمان صدا بر روی ADSL2 یکی از ویژگی های مودم های ADSL، تقسیم طیف فرکانسی یک خط تلفن به دو بخش مستقل با مشخصات متمایز می باشد که این دو بخش به مکالمات تلفنی (POTS) و تبادل دیتا اختصاص دارند. به این ترتیب دارندگان مودم های ADSL قادر به استفاده همزمان از خط تلفن خود خواهند بود، بدون آنکه اختلالی در فرایند ارسال و دریافت دیتا ایجاد کنند. مودم های ADSL2، علاوه بر این، امکان برقراری ارتباطات صوتی از طریق تکنیکی موسوم به <صدای کانالیزه شده بر روی> (CVoDSL DSL) را فراهم می کند. CVoDSL یک کانال به پهنای 64 کیلو هرتز را از داخل پهنای باند مربوط به 2 ADSL جدا می کند و به صورت یک خط معمولی تلفنی به کار می گیرد. تکنیک فوق از نوآوری های 2 ADSL می باشد و به طور کلی با تکنیک های معمول انتقال صوت برروی مودم های DSL (مانند VoIP یا VoATM) که مبتنی بر تبدیل صوت به ترافیک بسته ای دیتا می باشند، متمایز است. با استفاده از تکنیک CVoDSL صوت به صورت دست نخورده و بدون تبدیل باقی می ماند و سرویس دهنده قادر خواهد بود تا 4 خط تلفنی را بر روی یک خط 2 ADSL ایجاد کند. ● +ADSL2 سیر پیشرفت مودم های ADSL با معرفی (ADSL2+ (G.299.5 باز هم کامل تر گردید. در +ADSL2 افزایش دو برابری پهنای باند از 1/1 مگا هرتز به 2/2مگاهرتز، در مسافت های کمتر از 1500 متر، نرخ دریافت را تا دو برابر افزایش می دهد. طیف فرکانسی بزرگتر، همچنین +2 ADSL را نسبت به معضل همشنوایی مقاومتر می کند. ● ضمایم استاندارد کاربردها و شرایط خاص، مشخصات ویژه ای را طلب می کند که در استانداردهای اصلی ADSL وجود ندارد. ضمایم به منظور پوشش دادن به این شرایط خاص ایجاد گردیده اند. به طور کلی هر ضمیمه از بخشی از پهنای باند ADSL برای کاربردی خاص استفاده می کند و بسیاری از ضمایم اولیه ADSL برای استانداردهای نسل جدید 2 ADSL و +2 ADSL نیز کاربرد دارند. ▪ ضمیمه A: متداولترین گونه ADSL می باشد که در آمریکای شمالی، اروپا و آسیا کاربرد دارد. در این ضمیمه، بخش پایین پهنای باند برای ارتباطات عادی تلفنی و بخش های بعدی به ترتیب برای ارسال و دریافت دیتا مورد استفاده قرار می گیرد. ▪ ضمیمه B: شبیه به گونه A می باشد، با این تفاوت که برای خطوط تلفن ISDN کاربرد دارد. تلفن ISDN نسبت به تلفن عادی از پهنای باند بیشتری استفاده می کند. ضمیمه B به طور گسترده ای در کشور آلمان به کار گرفته شده است. ▪ ضمیمه C: خاص سیستم مخابرات تلفنی کشور ژاپن طرح شده است که در واقع گونه خاصی از استاندارد ISDN می باشد. ▪ ضمیمه I: نسخه جدیدی از ضمیمه C می باشد که نرخ گذردهی را درسمت دریافت تا دو برابر افزایش می دهد. ▪ ضمیمه J: این گونه به صورت کاملاً دیجیتالی کار می کند و فضای اختصاص یافته به ارتباطات تلفنی را برای افزایش نرخ گذردهی دیتا به کار می گیرد. ▪ ضمیمه L: یکی از جدیدترین ضمایم استاندارد 2 ADSL می باشد که در بازار با نام 2 ADSL <گسترش یافته (RE-ADSL2)> شناخته می شود. RE-ADSL2 با افزایش توان ارسال علایم، بر تضعیف حاصل از خطوط طولانی غلبه می کند. نتیجه حاصل، افزایش 37 درصدی در فضای قابل پوشش می باشد. البته توان اضافی در فواصل کوتاهتر نیز به افزایش نرخ گذردهی نسبت به استاندارد پایه ADSL کمک می کند. ● پیش بینی ها از آنجایی که ارتقاء استاندارد ADSL به سطح 2 ADSL و +ADSL2 در ITU ناشی از خواست فراهم کنندگان خدمات و استفاده کنندگان این فناوری بوده است، بدیهی است که کلیه پیش بینی ها انتظار تکرار موفقیت ADSL را در انواع جدید آن نیز دارند. ترجمه علیرضا تقی زاده ماهنامه شبکه |
