ADSL۲ عبور از مرزهای سرعت

 

ADSL۲ عبور از مرزهای سرعت

در ژانویه ۲۰۰۳ سازمان ITU ( سازمان بین المللی استانداردهای مخابراتی) پس از فروش حدود پانزده میلیون مودم ADSL در سطح جهان، مشخصات جدیدی را برای این استاندارد منتشر نمود. سری مودم های ADSL را در جهان به خوداختصاص می دهند و ITU سعی فراوانی جهت توسعه آن دارد. استانداردهای جدید با نام های ADSL۲ و ADSL۲+ به بازار معرفی شده اند. ( ITU-G.۹۹۲.۵ ) ADSL۲+ ، برای اولین بار موفق شد نرخ گذر دهی در جهت دریافت (downstream ) را به ۲۴ مگابیت در ثانیه برساند و گونه ای از ADSL۲ که در اکتبر ۲۰۰۳ معرفی شد،حداکثر مسافت قابل دسترسی را به بیش از ۶ کیلو متر رساند. افزایش کارآیی در استانداردهای فوق در واقع انعکاسی از نیاز استفاده کنندگان و فراهم کنندگان خدمات ADSL در ارتباط با افزایش نرخ گذردهی و مسافت قابل استفاده می باشد. سرعت بالای این گروه از مودم های DSL ، به فراهم کنندگان خدمات،امکان ارائه خدماتی همچون ویدئوی on-line 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 خودندارند و امکان توسعه تدریجی را می یابند. ● بهبود کارآیی: ADSL۲ 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 فرآیند 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 باشندو در مجموع ۳۲Mbps از ظرفیت گذردهی را به خود اختصاص می دهند.این مقدار سرباره در مسافت های طولانی که ظرفیت گذردهی تا ۱۲۸Kbps کاهش می یابد،بدین معنی اتلاف ۲۵ درصدی خواهد بود. در مقابل در مودم های جدید،مقدار سرباره متناسب با نوع کاربرد و شرایط خط ارتباطی از ۴Kbps تا ۳۲Kbps انتخاب می گردد که تا ۸ 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 و به کاهش پدیده تداخل ناشی از امواج رادیویی AM کمک می کند. افزایش کارآیی کدینگ و کاهش اتلاف به افزایش نرخ گذردهی در مودم های ADSL۲ نسبت به انواع پیشین منجر گردیده است.افزایش نرخ گذردهی در مسافت های بالای ۵ کیلومتر در حد ۵۰Kbps می باشد و افزایش مسافت در حد ۱۸۰ متر می باشد که در مجموع فضای قابل پوشش را تا ۶ درصد افزایش می دهد. ● سایر ویژگی ها: ▪ تشخیص خودکار: تشخیص خودکار کار آیی در مودم ADSL۲ 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 سینگال 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 کار گرفته شود. ▪ شروع سریع: آغاز به کار در ADSL۲ بسیار سریعتر از گونه های پیشین و در مدت ۳ ثانیه انجام می گیرد،در صورتی که همین زمان در مورد مودم های ADSL در حدود ۱۰ ثانیه است. ▪ دیتای اختصاصی: یک گزینه اختیاری در ADSL۲ 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 ADSL۲ 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 ADSL۲ مانند یک کامپیوتر شخصی قادر است به حالت آماده باش (Stand by ) در آید 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 ها ی مرکزی آسانتر می سازد . مدیریت توان مودم های ADSL۲ دارای دو سطح عملیاتی L۲ وl۳ می باشد. انتخاب اینکه مودم در کدام حالت ( عادی یا آماده باش) کار کند، با توجه به نرخ ترافیک عبوری یا بدون فعالیت ماندن مودم برا ی یک مدت مشخص تعیین می گردد. برا ی مثال زمانی که فایلی بزرگ از روی اینترنت بارگذاری می گردد، ADSL۲ در حالت توان کامل قرار می گیرد تا گذرگهی را به حداکثر برساند. اما با کاهش ترافیک ( برا ی مثال در زمانی که یک صفحه وب معمولی مطالعه می شود) مودم به حالت L۲ فرو می رود و توان مصرفی را کاهش می دهد. البته مودم همواره آماده است تا به سرعت به حالت عادی بر گردد و تمام این تغییرات بدون درگیر شدن برنامه های کاربردی و بدون از دست رفتن حتی یک بیت از اطلاعات انجام می گیرد. در صورتی که مودمی برای مدتی خاص بدون هر گونه ترافیکی باقی بماند، می تواند به پایین ترین حالت مصرف انرژی یعنی L۳ برود. در این حالت ۳ ثانیه برای بازگشت مجدد به وضعیت عادی زمان لازم است. ● تطبیق نرخ انتقال: خطوط تلفن معمولا” در قالب کابل های چند رشته ای ( با حداقل ۲۵ رشته سیم ) به کار گرفته می شوند. یکی از آثار فیزیکی به کار گیری کابل ها ی چند رشته ای ، امکان القای الکترو مغناطیسی علائم الکتریکی یک رشته سیم 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. ADSL۲ به کمک یکی از قابلیت ها ی 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 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 ADSL۲ بدون آنکه کاربر را متوجه سازد، نرخ انتقال خود را با شرایط فوق تطبیق می دهد. ● ADSL۲ چندتایی(Bounded ADSL۲ ): فراهم کنندگان خدمات طیف گسترده ای از مشتریان را پوشش می دهندو بدیهی است که با نیازها و خواسته های متفاوتی روبرو باشند،مشتریان تجاری معمولا”خواستار نرخ گذردهی بالاتر از مقادیر استاندارد می باشند. خوشبختانه ADSL۲ این قابلیت را دارد که با به کارگیری همزمان چند رشته سیم به نرخ بالاتری دست یابد. تکنیک به کار گرفته شده اقتباسی دست یابد. تکنیک به کار گرفته شده اقتباسی از تکنیک مالتی پلکس وارونه در شبکه های ATM می باشد. در این تکنیک اطلاعات در مبدا به قطعاتی تقسیم می شوند که هر یک بر روی یکی از کانال های موجود ارسال می گردد، در گیرنده فرایند عکس انجام می پذیرد و با سر هم کردن قطعات فوق، اطلاعات اولیه بازسازی می شود. ● روش های انتقال همزمان صدا بر روی ADSL۲ : 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 اختصاصی 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 ADSL۲ ، 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 ۶۴ کیلو هرتز را از داخل پهنای باند مربوط به ADSL۲ می باشد و به طور کلی با تکنیک های معمول انتقال صوت بر روی مودم های DSL (مانند VOLP 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 ۴ خط تلفنی را بر روی یک خط ADSL۲ ایجاد کند. ● ADSL۲+ : سیر پیشرفت مودم های ADSL با معرفی (G.۲۹۹.۵ ) ADSL۲+ باز هم کامل تر گردید. در ADSL۲+ افزایش دو برابری پهنای باند از ۱.۱ مگاهرتز به ۲.۲ مگاهرتز ، در مسافت های کمتر از ۱۵۰۰ متر، نرخ دریافت را تا دو برابر افزایش می دهد. طیف فرکانسی بزرگتر،همچنین ADSL۲+ را نسبت به معضل همشنوایی مقاومتر می کند. ● ضمائم استاندارد: کاربردها و شرایط خاص،مشخصات ویژه ای را طلب می کند که در استانداردهای اصلی ADSL وجود ندارد. ضمائم 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 ضمائم اولیه ADSL برای استانداردهای نسل جدید ADSL۲+ و ADSL۲+ نیز کاربرد دارند. ▪ ضمیمهA : 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. ▪ ضمیمهB : شبیه به گونه A می باشد ،با این تفاوت که برای خطوط تلفن LSDN کاربرد دارد. تلفن LSDN 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. ▪ ضمیمهC :خاص سیستم مخابراتی تلفن ژاپن طرح شده است که در واقع گونه خاصی از استاندارد LSDN می باشد. ▪ ضمیمهI: نسخه جدیدی از ضمیمه c می باشد که نرخ گذردهی را در سمت دریافت تا دو برابر افزایش می دهد. ▪ ضمیمهj : این گونه به صورت کاملا”دیجیتالی کار می کند و فضای اختصاص یافته به ارتباطات تلفنی را برای افزایش نرخ گذردهی دیتا به کار می گیرد . ▪ ضمیمهL : یکی از جدیدترین ضمائم استاندارد ADSL۲ می باشد که در بازار با نام ADSL۲ «گسترش یافته (RE-ADSL۲ )»شناخته می شود. RE-ADSL۲ با افزایش توان ارسال علائم بر تضعیف حاصل از خطوط طولانی غلبه می کند. نتیجه حاصل افزایش ۳۷ درصدی در فضای قابل پوشش می باشد. البته توان اضافی RE-ADSL۲ در فواصل کوتاه تر نیز به افزایش نرخ گذردهی نسبت به استاندارد پایه ADSL کمک می کند. ● پیش بینی ها: از آنجایی که ارتقاء استاندارد ADSL به سطح ADSL۲ و ADSL۲+ 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