مقاله اینترنت پر سرعت ADSL

پيشگفتار:
عصر حاضر عصر انفجار اطلاعات است و پيشنياز ورود و دسترسي افراد به اطلاعات و شبكه جهاني اينترنت، زير ساخت مخابراتي مناسب است. در ايران سالهاست كه تنها راه ارتباطي مرسوم، استفاده از خدمات كُند و لاك پشتي Dial – up است.
احتمالاً شما همه از آن دسته از كاربران اينترنت هستيد كه از Dial-up يا همان سيستم شماره گيري استفاده مي كنيد، يك مودم معمولي بر روي سيستم خود داريد، زمان زيادي از وقت شما هر روز بايد صرف شماره گيري و اتصال به اينترنت و قطع و وصل هاي متوالي شود، در زمان استفاده از اينترنت خط تلفن شما مشغول است و هزينه تلفن را هم بايد پرداخت كنيد، مولتي مديا در اينترنت را هم بي خيال شده ايد و در آخر اين كه از سرعت كُند و حلزوني اينترنت هم كلافه هستيد.
اما راه هاي ديگري نيز براي دستيابي به اينترنت وجود دارد. از جمله خدمات «باند پهن» يا «Broad band» كه خودِ اين روش نيز داراي انواع مختلفي مانند: Satellite, Wireless xDSL  و … مي باشد.
سالها ست كه با توجه به قوانين، مقررات و زير ساخت هاي مخابراتي موجود، در كشور ما تكنولوژي هاي مبتني بر DSL و بيسيم بعنوان روشهاي مقرون به صرفه و در دسترس معرفي و زمزمه مي شود. يكسال پيش بود كه «وزارت پست و تلگراف و تلفن» كه حالا ديگر به «وزارت فناوري ارتباطات و اطلاعات» تغيير نام داده است به چند شركت خصوصي به عنوان پيمانكار و مجري، مجوز راه اندازي و ارائه سرويس هاي اينترنت پرسرعت، با استفاده از بستر مخابراتي و بيسيم را ارائه كرد.
اما در اين پايان نامه- كه از چهار فصل تشكيل شده است- در مورد روش DSL كه پر مصرفترين و به نوعي كم هزينه ترين نوع روش هاي «باند پهن- broad band » است و همچنين در موردADSL  كه متداول ترين و پركاربردترين نوعِDSL مي باشد صحبت خواهيم كرد و به نحوة ارائة آن در ايران، خواهيم پرداخت.
    و اما اشاره اي به محتواي هر فصل
    فصل اول : سرگذشت اينترنت
مطالب اين فصل اشاره دارد به « تاريخچة‌ اينترنت»، «گسترش و پيشرفت اينترنت» و همچنين مانعي كه بر سر راه پيشرفت هر چه بيشتر اينترنت قرار دارد، يعني مشكل «محدوديت پهناي باند».
البته شايان ذكر است كه، براي رهايي از اين مشكل مجبور هستيم كه به استفاده از روش هاي ارتباطي «باندپهن– broad band» روي آوريم. محبوب ترين تكنولوژي «باند پهن» در جهان، تكنولوژي DSL مي باشد. و از ميان انواع سرويس‌هاي DSL، ADSL پرمصرفترين و پرطرفدارترين نوع آن مي‎باشد در فصل چهار، به تعريف تك تك اين مفاهيم خواهيم پرداخت.
    فصل دوم: آشنايي با معماري اينترنت، شبكه تلفن عمومي و مودم
در اين فصل در مورد يكسري مطالب پايه و پيش نياز مانند« معماري اينترنت و چگونگي انتقال اطلاعات در اينترنت»، «شبكه تلفن عمومي»، «مودم» و «مدولاسيون» صحبت شده است.
 
    فصل سوم: روش هاي مختلف ارتباط با اينترنت
در اين فصل به روش هاي مختلف ارتباط با اينترنت از جمله  DSL , Dailup و … و اينكه كدام يك مي تواند بهتر باشد اشاره شده است.
    فصل چهارم: ADSL
موضوعاتي كه در اين فصل آمده به طور خلاصه عبارتند از: تعريف سرويس  xDSL  بيان انواع  DSL ، تعريف  ADSL ، بيان اينكه  ADSL  چگونه كار مي كند؟، بيان تجهيزات  ADSL ، … مزايا و معايب آن، ADSL2 ، وضعيت ADSL در ايران، وضعيت آن در جهان و … و آيندة  ADSL .
 
چکیده
□ فناوري ADSL
Asymmetric-DSL يا‌ADSL،‌ ‌يكي از فناوري هاي رده‌ xDSL است.DSL ياخطوط اشتراك ديجيتالي‌با استفاده از كابلهاي تلفن معمولي،‌امكان بهره‌گيري از سرعت بالا را براي اتصال به اينترنت فراهم مي‌كند‌DSL .امكانات و روش‌هاي گوناگوني براي مصارف خانگي فراهم مي‌كند كه مناسب‌ترين آنها روش خطوط ديجيتال نامتقارن يا‌‌ADSLاست. در اين روش با بهره‌گيري از نوعي خاص مدولاسيون، پهناي باند قابل‌استفاده برروي كابل تلفن به باندهاي فركانسي متفاوتي تقسيم و هر سيگنال فركانسي (صوت ، ارسال و دريافت داده‌هاي ديجيتالي) در يك باند صورت مي‌پذيرد. بدين‌صورت در هنگام اتصال به اينترنت ديگر خط تلفن براي مكالمات صوتي اشغال نخواهد بود و امكان تبادل صوت و تصويرنيز وجود خواهد داشت. در‌‌ADSL سرعت ارسال اطلاعات با سرعت دريافت اطلاعات مساوي نخواهد بود، در بالاترين سطح تئوري، امكان دريافت اطلاعات (DownStream) با سرعتي در‌حدود ‌‌8mbps  و ارسال داده‌ (UpStream) با سرعتي معادل ‌640‌mbps فراهم مي‌شود. دقيقا بدين‌خاطر از‌‌ADSL بانام نامتقارن ياد مي‌شود. بصورت عملي يك كاربرخطوط ADSL مي‌تواند با سرعتي در‌حدود ‌‌2mbps دريافت و‌‌256mbps ارسال  اطلاعات برروي اينترنت داشته باشد. در استفاده از اينترنت با فناوري‌ ADSL از‌Dial up وشماره‌گيري و انتظار براي اتصال يا قطع ارتباط خبري نخواهد بود‌و شما بصورت دائمي با مركز‌‌ISP و در نهايت شبكه اينترنت متصل خواهيد بود. با روشن كردن كامپيوتر خود اتصال شما به اينترنت برقرار مي‌شود.
□ مزاياي ADSL
 اولين دستاورد‌ ADSL بهره‌گيري از خطوط تلفن معمولي و شبكه ارتباطي آماده خواهد بود و در نتيجه نيازي به سيم‌كشي و  تجهيزات جديد مخابراتي نيست.  عدم اشغال خط‌تلفن در هنگام اتصال به اينترنت، امكان استفاده از اينترنت پر‌سرعت به نسبت روشهايي مانند‌ Dial up برروي سيستم هاي خانگي و شركتهاي كوچك كه از امكانات پيشرفته‌اي برخوردار نيستند، اتصال دائمي به شبكه اينترنت بدون نياز به شماره‌گيري و اشغال بودن خط ، هزينه كم  در نصب و راه‌اندازي و خريد تجهيزات، كاهش هزينه و عدم نياز به تجهيزات اضافي  براي كاربران خانگي در استفاده از اينترنت و راه اندازي آسان و سريع از ديگر مزاياي مهم ADSL است.
□ معايب خطوط‌ ADSL
در فناوري‌هاي DSL كيفيت‌و‌سرعت انتقال اطلاعات وابستگي زيادي به مسافت ميان كاربر مشترك با مركز تلفن ارائه خدماتDSL دارد. هرچقدر مشترك از مركز تلفن مسافت دورتري داشته باشد به همان نسبت از سرعت و كيفيت پايين‌تري برخوردار خواهد بود. در مسافت‌هاي بالاتر از 5 ‌‌كيلومتر عملا ارائه سرويس  اينترنت پر سرعت امكانپذير نيست. عدم تقارن سرعت ارسال و دريافت اطلاعات درADSL نيز براي شركت‌هاو سازمان‌هاي بزرگ مشكل ساز خواهد شد. ضعيف  و فرسوده بودن زيربناي ارتباطي مخابراتي و عمدتا عمر بالاي خطوط تلفن كه تاثير مستقيمي بركيفيت و سرعت خدمات‌ADSL خواهند داشت.
□ ADSL چگونه كار مي‌كند؟
زوج‌سيم مسي تلفن شهري از محدوده فركانسي ميان صفر‌ تا ‌‌2 مگاهرتزپشتيباني مي كند كه از اين ميان فقط براي كاربردهاي شهري تلفن ثابت(PSTN) از پهناي باند 4 ‌كيلوهرتز پشتيباني مي‌شود. بدين‌معني كه هنگام استفاده از تلفن معمولي حداكثر باند فركانسي‌4‌كيلو هرتز  مورد استفاده  قرار گرفته و مابقي باند بلا‌استفاده مي‌ماند. ADSL با‌بكار‌گيري‌تكنولوژيهاي‌مدولاسيون‌‌تقسيم فركانسي و فشرده سازي اطلاعات‌‌‌‌ اين امكان را بوجود مي‌آورد كه سيستم شماره‌گيري تلفن بتواند از پهناي باند ‌‌4 ‌كيلوهرتز خود استفاده كند و مابقي باند فركانسي آزاد براي اتصال به اينترنت و تبادل اطلاعات ميان كاربر و مركز خدمات‌ ADSL استفاده شود. استفاده از محدوده فركانس‌‌4‌كيلوهرتزي نمي‌تواند بيشتر از56kbps سرعت در‌اختيار كاربران قرار دهد و بااستفاده از يك پهناي باندي معادل ‌‌2 مگا هرتز ميتوان تصور كرده كه چه‌مقدار بر سرعت تبادل اطلاعات افزدوه مي‌شود (چيزي در حدود ‌‌500‌‌ برابر) و در اين حالت است كه ميتوان به سرعت‌هاي 8mbps و حتي خيلي بالاتر دست يافت (تكنولوژي هاي جديدتر‌ADSL قادر به ارائه سرعت‌هايي بيش از‌‌‌‌20mbps مي‌باشند). در عمل ADSL از پهناي باند‌فركانسي‌ 30KHz تا ‌‌138KHz براي ارسال اطلاعات و باند فركانسي 138 KHz تا Mhz ‌‌1.1 براي‌گرفتن اطلاعات استفاده مي‌كند. سازندگان تجهيزات‌‌ADSL معمولا از دو استاندارد تقسيم سيگنال فركانسي استفاده مي‌كنند‌:DTM وCAP،‌استاندارد قديمي‌ CAP با تقسيم كردن تمام پهناي‌باند به سه بخش مجزا، به مكالمات تلفني باند صفر تا ‌4 كيلو هرتز را اختصاص مي‌دهد و براي ارسال‌داده (Upstream) محدوده ‌‌25 تا ‌‌160كيلوهرتز ودريافت اطلاعات از باند ‌‌240 كيلوهرتز به بالا صورت خواهد گرفت. بنابراين در نهايت اين شيوه از سه كانال مجزا استفاده مي‌كند. استاندارد DTM با تقسيم‌كردن پهناي‌باند به‌‌247 ‌كانال مجزا و اختصاص كانال‌هايي براي دريافت و ارسال داده‌‌‌ انعطاف‌پذيري بيشتري را در كيفيت سرويس بوجود مي‌آورد. ولي درعوض پياده‌سازي به مراتب پيچيده‌تري دارد.
□ تجهيزات ADSL
فارغ از تجهيزات مخابراتي تكنولوژي‌هاي DSL بطور ساده در يك نگاه مي‌توان گفت‌ ADSL از دو دستگاه خاص استفاده مي‌كند: يك دستگاه معروف به مودمهاي‌ DSL در محل مشتركين و دستگاه DSL Access Multiplexer (DSLAM) در محل شركت ارائه دهنده خدمات. ADSL مودمهاي DSL كه با نام ATU-R نيز از آنها ياد‌مي‌شود، مسئوليت برقراري اتصال ميان كامپيوتر مشترك را با خط‌ DSL برعهده دارند. اين نوع از مودمها معمولا با‌ USB و يا پورت اترنت ‌‌10base-T به كامپيوتر كاربر متصل مي‌شوند DSLAM . با جدا سازي باندهاي فركانسي 4‌كيلوهرتزي از ديگر پهناي باند براي هر خط اتصالي ADSL امكان ارتباطات كاربران و اتصال به تجهيزات مجتمع پر‌سرعت را براي اينترنت در مراكز ارائه خدمات‌ADSL فراهم مي‌كند. فركانس باند ‌‌‌4kbps نيز به سمت سوئيچ‌هاي مخابراتي هدايت مي‌شود. به هر DSLAM صدها زوج‌سيم متصل مي‌شود كه درنهايت بسوي يك اتصال اينترنت با پهناي باند خيلي‌زياد هدايت مي‌شوند و تا وقتي اين پهناي‌باند‌اشباع نشده است، مشترك مي‌تواند به ‌صورت يكنواخت و با سرعت‌بالا از اينترنت استفاده كند. در سمت مشترك، گاهي نياز است كه از يك‌دستگاه فيلتر جداكننده بنام Splitterنيزاستفاده شود تا ميان باند‌فركانسي صدا براي مكالمات تلفن با اطلاعات ‌ت ADSL داخل بوجود نيايد.
□ 2 ADSL گامي فراسوي اينترنت پر سرعت
فناوري ADSL تحولي عظيم و يك نقطه‌عطف در صنعت ارتباطات راه‌دور و استفاده از شبكه جهاني اينترنت با استفاده از امكانات و زير ساختهاي موجود در كشورها و سازمانها است و امكان خدمات آنلايني همانند صوت و تصوير و ويدئو را فراهم مي‌كند. با اين‌وجود با نگاهي فناورانه‌تر به مزايا و معايب ADSL، فاصله ميان سرعت عملي ارتباطات‌‌ADSL برروي كامپيوتر مشتركين و بحث محدوديت فاصله ميان مراكز‌ ADSL با مشترك دو مشكل پيش‌روي اين فناوري هستند. همچنين برخي پارامترهاي كيفيتي نيز هنوز در‌‌ADSL پوشش داده نشده بودند. به‌همين جهت در سال ‌‌2002‌ و ‌‌2003‌‌ استاندارهاي جديدي براي اين فناوري با نام 2 ADSL و ‌‌+‌ADSL2 تعريف شد. در يك نگاهي كلي ADSL2 امكان حركت بسمت سرعتهاي نجومي مانند ‌24mbps را فراهم مي كند و‌‌+2 ADSL بر مسافت موثر اين تكنولوژي تا مرز‌‌6‌‌ كيلومتر مي‌افزايد. اين همه ماجرا نيست، امكان انتقال صوت و تصوير، افزايش بهره‌وري از پهناي‌باند و كاهش اتلاف باند‌فركانسي، تفكيك‌پذيري بهتر باند‌فركانسي مكالمات تلفني با باند ADSومديريت‌توان‌الكتريكي نيز از مهمترين  دستاوردهاي فناوري‌هاي جديد ‌ADSL هستند. Reach ADSL2 ديگر استاندارد جديد ‌ADSL است كه باز برخي كمبودهاي استانداردهاي قبلي را كامل نموده است. آنچه گفتني است تطبيق و سازگاري كامل اين نوع از استانداردها با مودمهاي از نوع ADSL است. لذا براي بهره‌گيري از اين فناوري‌ها نيازي به تعويض مودم و تجهيزات‌‌ADSL نيست.
□ نگاهي به اينترنت پر‌سرعت در ايران
از تابستان‌‌83 ‌‌چندين شركت‌ PAP شروع به ارائه خدمات‌ ADSL در تهران و چند شهربزرگ ديگر نموده‌اند. براي استفاده از اينترنت پرسرعت يا همان خدمات‌‌ADSL ابتدا بايد ديد كدام شركت يا ISP خدمات‌‌ADSL را در منطقه مخابراتي‌شما ارائه مي‌دهد. همانطور كه بيان شد زماني مي‌توان از خدمات‌ ADSL استفاده كرد كه فاصله مركز مخابراتي با مشترك بيش از ‌‌5 ‌‌كيلومتر نباشد . بسياري از شركت‌هاي‌خدمات‌‌ADSL با گرفتن مبلغي بصورت وديعه مودم DSL و ديگر تجهيزات موردنياز را بصورت اماني دراختيار مشترك قرارخواهند داد و نيازي به خريد مودم نخواهيد داشت. ديگر هزينه‌اي كه بايد پرداخت شود هزينه حق اشتراك و هزينه مخابراتي است كه براساس جدول انواع سرويس‌هاي ارائه شده (با معيار سرعت ارسال و دريافت اطلاعات) توسط شركت خدمات‌ ADSL متفاوت خواهد بود. هزينه‌اينترنت پر‌سرعت براساس مقدار حجم مبادلات اطلاعاتي (download) توسط مشترك در ماه است. هر شركت خدمات‌ ADSL سقفي را براي حجم‌انتقالي ديتا  درنظرخواهد گرفت (در محدوده چند گيگابايت) و در صورت استفاده بيشتر براساس هر گيگابايت، هزينه اضافه‌اي بايد پرداخت شود.
□ آينده ADSL
از تولد‌ADSL در كشورهاي توسعه يافته بيش از يك دهه مي‌گذرد و اكنون فناوري بي سيم (Wireless) در بسياري از كاربردها، جايگزين ADSL شده است. اماكماكان اين فناوري در بسياري از كشورها‌مانند‌ايران، اولين راهكار دستيابي به اينترنت پرسرعت است. بسياري‌ازمفاهيم‌‌IT مانند دولت‌الكترونيكي، بانكداري الكترونيكي، دانشگاه مجازي و آموزش الكترونيكي جز با دسترسي به شاهراه‌هاي پرسرعت تبادل اطلاعات و شبكه اينترنت تحقق‌پذير نخواهند بود. اگر بخواهيم از گام بعدي در توسعه شبكه‌هاي ADSL نام ببريم، بايد به فناوري VDSL اشاره كنيم. VDSL) Very high bit-rate DSL) سرعت انتقال‌داده را تا مرز 25 مگابيت پيش‌خواهد برد كه در مقايسه با سرعت كنوني (بصورت عملي ‌‌2 ‌‌مگابيت بر ثانيه) بي‌شك، جهشي چشمگير خواهد بود .

فهرست مطالب
                                                                             
فصل اول: سرگذشت اینترنت   

مقدمه   

1-1- اینترنت چیست؟   

1-2- استاندارد TCP / IP   

1-3- سوئیچینگ پاکتی   

1-4- از ARPANET تا اینترنت   

1-5- اینترنت گسترده تر می شود   

1-6- پهنای باند بزرگترین مانع سر راه پیشرفتهای بیشتر اینترنت   

فصل دوم: آشنایی با معماری اینترنت، شبکه تلفن عمومی و مودم   

0 – مقدمه   

2-1- درخواست   

2-2- فراهم کننده خدمات اینترنت ISP   

2-3- ساختار اینترنت   

2-4- مقصد و سفر بازگشت   

2-5- یک چشم بر هم زدن   

2-6- شبکه تلفن عمومی   

2-6-1- ساختار سیستم تلفن   

2-6-2- مودم و مدولاسیون   

فصل سوم: راههای مختلف ارتباط با اینترنت   

0- مقدمه   
3-1- ارتباط تلفنی (dial – up)   

3-2- DSL همان خط تلفن، سرعت بیشتر   

3-3- کدام بهتر است؟   

3-4- روش های دیگر   

فصل چهارم : ADSL   

0- مقدمه   

4-1- چرا DSL ؟   

4-2- xDSL  خط مشترک دیجیتال نامتقارن   

4-3- اهداف طراحی سرویس Xdsl   

4-4- انواع DSL   

4-5- ADSL خط مشترک دیجیتال نامتقارن   

4-6- چگونگی انتقال داده در سرویس ADSL   

4-7- برپاسازی ADSL   
4-8- ایده اولیه روش ADSL   

•    زوج تابیده   

4-9- ADSL و تاثیرپذیری از مسافت   

4-10- ADSL چگونه کار می کند؟ (نگاه نرم افزاری)   

•    ADSL و مدولاسیون   

•    پروتکل PPP   

4-11- ADSL چگونه کار می کند؟ (نگاه سخت افزاری)   

•    تجهیزات ADSL   

4-12- مزایا و معایب استفاده از سرویس ADSL   

•    مزایا   

•    معایب   

•    آنچه باعث شده ADSL به سرعت در همه جا رشد کند.   

4-13- ADSL2+ , ADSL2 : عبور از مرزهای سرعت   

4-14- ADSL در ایران   

4-15- ADSL در آنسوی آبها   

4-16- آینده ADSL