Tuesday 30 January 2007, 03:03
مقدمه: در این بخش به صورت تخصصی , به تعریف مودم و عملکرد ان در سرویس های dailup و ADSL می پردازیم.
dailup:
برای برقراری ارتباط بین دو کامپیوتربا استفاده از خطوط تلفن به روش سنتی(dailup) باید از یک مودم مطابق تصویر زیر استفاده کرد .
![[تصویر: modem-1.gif]](http://www.arkbus.net/images/modem-1.gif)
یک شبکه تلفن سنتی بر اساس سیگنال های آنالوگ عمل می کند در حالیکه کامپیوترها با سیگنال های دیجیتالی کار می کنند ، بنابراین وسیله ای لازم است تاسیگنال های دیجیتالی کامپیوترها را به سیگنال های آنالوگ و سازگار با خطوط تلفن تبدیل نماید (Modulation) . این وسیله همچنین باید سیگنال های آنالوگ خطوط تلفن را به سیگنال دیجیتالی تبدیل کند ( demodulation ) . یـک چنـین وسـیلـه ای بنـام مـودم (Modem) مـشهـور است . ایـن نـام از دو کلـمـه Modulation / Demodulation گرفته شده است . یک مودم همچنین Data Circuit Terminating Equipment ) DCE) نامیده می شود .
که برای اتصال یک کامپیوتر یا ترمینال داده به یک شبکه مورد استفاده قـرار می گیرد . بطور منطقی ، یک کامپیوتر شخصی ( PC ) را Data Terminal Equipment ) DTE) نیز نامند . سه نوع مودم وجود دارد .
مودم داخلی ( Internal modem ) یک برد الکترونیکی است و در گــذرگـاه هــای ISA یا PCI بر روی برد اصلی کامپیوتر ( main board ) قرار می گیرد و توسط یک کانکتور Rj-11 به خطوط تلفن متصل می شود .
نوع دیگری از مودم ها ، مودم خارجی ( External Modem ) نامیده می شود که برد الکترونیکی آن درون جعبه مخصوصی قرار داشته و در خارج از کامپیوتر قرار می گیرد که توسط کانکتور DB-9 به یکی از پورت های سـریال کـامـپیـوتر مـتصل می شود .
نوع سوم که در کامپیوترهای Laptop بکار می رود شامل یک کارت است که در شیار PCMCIA قرار می گیرد و این کارت در واقع در برگیرنده کاربرد الکترونیکی مودم است .
سرعت انتقال داده ها در مودم ها با پارامترهای زیر بیان می شود که عبارتند از :
آهنگ باود ( Baud Rate ) و آهنگ ارسال داده ها ( Data Rate ) . آهنگ ارسال داده ها عبارتست از تعداد بیت هایی که یک مودم میتواند در یک ثانیه ارسال نماید و آهنگ باود عبارتست از تعداد تغییرات سیگنال ، که در یک ثانیه اتفاق می افتد .
استانداردهای مودم dailup
مسئوولیت تعیین و توسعه استانداردها برای مودم به عهده اتحادیه بین المللی مخابرات یا ITU می باشد . اخیرا" اغلب سازندگان مودم ، مودم هایی با سرعت حداکثر 56Kbps تولید می کنند .
مودم V.90 ) 56Kbps )
حداکثر سرعت یک مودم از نظر تئوری توسط اتحادیه بین المللی مخابرات(ITU) برابر 33.6 Kbps تعیین شده است . چندین کارخانه سازنده مودم ، توانستند مودم هایی با سرعت 56 Kbps تولید کنند . مودم 56K برای برقراری ارتباطات دیجیتالی یکطرفه طراحی شد تا از یک سرویس دهنده اطلاعات را به شبکه مرکز مخابرات ( PSTN ) ارسال کند . خطی که به مودم سرویس گیرنده متصل می شود اطلاعات را بصورت آنالوگ منتقل می کند . تصویر زیر یکی از کاربردهای مودم 56K را نشان می دهد که در آن سرویس دهنده بدون نیاز به مودم به مرکز مخابرات ( PSTN ) متصل شده است و اطلاعات را بصورت سیگنال های دیجیتالی به PSTN منتقل می کند . در سویچ مرکزی ( Central Switch ) مخابرات ، اطلاعات که بصورت دیجیتالی هستند به سیگنال های آنالوگ تبدیل شده و به سرویس گیرنده ارسال می شوند . بنابراین دیده می شود که فقط یکی از طرفین از مودم استفاده می کند و در نتیجه موجب کاهش نویز ( که در اثر تبدیل دیجیتال به آنالوگ بوجود می آید ) خواهد شد . لذا دریافت اطلاعات می تواند با سرعت 56K انجام شود . در طرفی که استفاده کننده قرار گرفته است ، اطلاعات از مد دیجیتال به آنالوگ تبدیل شده و به سویچ مرکزی ارسال می شود . این تبدیل اطلاعات از دیجیتال به آنالوگ تولید نویز نموده و در نتیجه سرعت مودم را در مسیر ارسال به 33.6 Kbps کاهش می دهد .
![[تصویر: modem-2.gif]](http://www.arkbus.net/images/modem-2.gif)
ADSL:
DSL آخرين فن آوری درساخت مودم ها می باشد که از زوج سيم های به هم تابیده برای ارسال داده ها و صوت در سرعت های 64Kbps تا 50 Mbps استفاده می کند . جهت ارسال اطلاعات با سرعتهای بسیار بالاتر از مودم های معمولی ، DSL از سیم های به هم تابیده استفاده می کند . در حال حاضر یک مودم حداکثر می تواند داده ها را با سرعت 56 Kbps مبادله نماید و از آنجائیکه در فن آوری شبکه ، اطلاعات می تواند با سرعتی بین 10 تا 1000 Mbps مبادله شوند بنابراین مودم ها برای مبادله اطلاعات در شبکه اینترنت بسیار کند هستند . DSL برای ارسال سیگنال ها ی دیجیتالی حامل داده ها از کابل های زوج سیم به هم تابیده استاندارد استفاده می کند و برای ارسال سیگنال ها ی آنالوگ می تواند از سیستم تلفن قدیمی استفاده کند . DSL با استفاده از چندین فن آوری مختلف تکامل یافت و xDSL نامیده شد .
DSL نامتقارن یا Asymmetical DSL ) ADSL )
DSL نامتقارن می تواند به طور همزمان از مبادله اطلاعات و صوت پشتیبانی کند . سرعت ارسال داده ها از سرویس دهنده به استفاده کننده حداکثر8 Mbps می باشد و از استفاده کننده به سرویس دهنده حداکثر برابر 786Kbps می باشد .
DSL سرعت بالا یا High Bit Rate DSL ) HDSL )
این نوع DSL از مبادله صوت و داده ها بصورت غیرهمزمان پشتیبانی می کند . سرعت مبادله داده ها در این نوع DSL برابر 1.54Mbps می باشد .
DSL متقارن یا Symmetrical DSL ) SDSL )
این نوع DSL از مبادله صوت و داده ها بطور همزمان و با سرعت انتقال داده ها حداکثر برابر با 2.3Mbps در هر دو جهت پشتیبانی می کند .
DSL با سرعت خیلی بالا یا Very high speed DSL ) VDSL )
این نوع DSL می تواند با سرعت 25 تا 50 مگابیت در ثانیه داده ها را از سرویس دهنده به استفاده کننده و همچنین با سرعت 1.5 تا 16 مگابیت بر ثانیه از استفاده کننده به سرویس دهنده ارسال نماید .
مودم ADSL
عبارتست از یک مودم پیشرفته و جدید که از زوج سیم های به هم تابیده برای مبادله اطلاعات استفاده می کند . مثلا" برای مبادله داده های چند رسانه ای از این مودم استفاده می شود .
مودم ADSL داده ها را از سرویس دهنده به سرویس گیرنده ( Downstream) و برعکس مبادله می کند اما سرعت ارسال از سرویس دهنده به سرویس گیرنده (Upstream) بسیار بیشتر است . سرعت مبادله اطلاعات همچنین به فواصل مراکز مخابراتی از یکدیگر نیز بستگی دارد . سرعت ارسال اطلاعات از سرویس دهنده به سرویس گیرنده ها بین 1.5 تا 8Mbps و در خلاف این جهت از 16Kbps تا 640Kbps می باشد .
مزیت ADSL در اینستکه از خطوط تلفن عادی یعنی زوج سیم های به هم تابیده برای ارسال اطلاعات با سرعت 6 تا 8 مگابیت بر ثانیه استفاده می کند و مهم تر اینکه مودم ADSL هیچ تاثیری بر روی کانال های صوتی تلفن ندارد ، یعنی خط تلفن اشغال نمی شود .
فن آوری مودم ADSL
مودم ADSL از فن آوری و روش کد دهی DMT استفاده می کند و DMT خود روش QAM را برای تقسیم پهنای باند به چندین کانال فرعی بکار می برد .
![[تصویر: modem-3.gif]](http://www.arkbus.net/images/modem-3.gif)
کابل زوج سیم به هم تابیده مورد استفاده در خطوط تلفن دارای محدوده فرکانس تا 1/1 مگاهرتز می باشد .
روش کد دهی DMT محدوده فرکانس های بین 26KHz تا 1.1MHz را برای باند پهن ( Broad Band ) بکار می برد .
برای سیستم های تلفن قدیمی آنالوگ ، طیف فرکانس مذکور بین صفر تا 4 کیلوهرتز خواهد بود .
همانطوری که در شکل 2 نشان داده شده است در روش کددهی DMT در ارسال اطلاعات از سرویس دهنده به سرویس گیرنده طیف فرکانس محدود به 13KHz تا 1.1MHz می باشد و در جهت عکس محدوده فرکانس از 26KHz تا 138KHz خواهد بود . فرکانس های بالاتر از 26KHz به 249 کانال فرعی مستقل تقسیم می شوند که هر یک از کانال ها دارای پهنای باند 4.3KHz می باشد .
فرکانس های پایین تر از 4KHz که در کانال توسط یک مدار آنالوگ مجزا شده اند در سیستم های مخابراتی قدیمی بکار می روند . برای ارسال اطلاعات از سرویس گیرنده به سرویس دهنده 25 کانال اختصاص داده شده و برای ارسال اطلاعات در جهت عکس 224 کانال تخصیص یافته است .
هر کانال فرعی می تواند بین 0 تا 15 بیت را برای هر سیگنال تلفیق ( Modulate ) کند . بنابراین سرعت ارسال داده ها با فرمول زیر محاسبه می شود .
فرکانس کانال x تعداد بیت برای هر کانال x تعداد کانال ها = سرعت ارسال داده ها .
با استفاده از فرمول فوق می توان سرعت ارسال اطلاعات را از سرویس گیرنده به سرویس دهنده و برعکس به شرح زیر محاسبه کرد :
مگابیت بر ثانیه 6/1 =3/4*15*25= حداکثر سرعت برای ارسال داده ها از سرویس گیرنده به سرویس دهنده
مگابیت بر ثانیه 4/14=3/4*15*224= حداکثر سرعت برای ارسال داده ها از سرویس دهنده به سرویس گیرنده
سرعت ارسال داده ها در مودم ADSL به فاصله بین استفاده کننده ها از خطوط تلفن و مرکز مخابرات بستگی دارد .
مودم RADSL) Rate Adaptive Asymmetric , DSL )
این نوع مودم ارسال اطلاعات از سرویس دهنده به سرویس گیرنده را با سرعت 7Mbps و در جهت عکس را با سرعت 1Mbps ممکن می سازد .
سرعت ارسال داده ها در یک مودم RADSL بطور پویا و با توجه به شرایط خط تنظیم می شود .
قبل از اینکه اطلاعات ارسال شود مودم مذکور بر روی کانال ها تست اولیه ای انجام می دهد . برخی از کانال ها به علت وجود نویز زیاد ممکن است مورد استفاده قرار نگیرند .
dailup:
برای برقراری ارتباط بین دو کامپیوتربا استفاده از خطوط تلفن به روش سنتی(dailup) باید از یک مودم مطابق تصویر زیر استفاده کرد .
که برای اتصال یک کامپیوتر یا ترمینال داده به یک شبکه مورد استفاده قـرار می گیرد . بطور منطقی ، یک کامپیوتر شخصی ( PC ) را Data Terminal Equipment ) DTE) نیز نامند . سه نوع مودم وجود دارد .
مودم داخلی ( Internal modem ) یک برد الکترونیکی است و در گــذرگـاه هــای ISA یا PCI بر روی برد اصلی کامپیوتر ( main board ) قرار می گیرد و توسط یک کانکتور Rj-11 به خطوط تلفن متصل می شود .
نوع دیگری از مودم ها ، مودم خارجی ( External Modem ) نامیده می شود که برد الکترونیکی آن درون جعبه مخصوصی قرار داشته و در خارج از کامپیوتر قرار می گیرد که توسط کانکتور DB-9 به یکی از پورت های سـریال کـامـپیـوتر مـتصل می شود .
نوع سوم که در کامپیوترهای Laptop بکار می رود شامل یک کارت است که در شیار PCMCIA قرار می گیرد و این کارت در واقع در برگیرنده کاربرد الکترونیکی مودم است .
سرعت انتقال داده ها در مودم ها با پارامترهای زیر بیان می شود که عبارتند از :
آهنگ باود ( Baud Rate ) و آهنگ ارسال داده ها ( Data Rate ) . آهنگ ارسال داده ها عبارتست از تعداد بیت هایی که یک مودم میتواند در یک ثانیه ارسال نماید و آهنگ باود عبارتست از تعداد تغییرات سیگنال ، که در یک ثانیه اتفاق می افتد .
استانداردهای مودم dailup
مسئوولیت تعیین و توسعه استانداردها برای مودم به عهده اتحادیه بین المللی مخابرات یا ITU می باشد . اخیرا" اغلب سازندگان مودم ، مودم هایی با سرعت حداکثر 56Kbps تولید می کنند .
مودم V.90 ) 56Kbps )
حداکثر سرعت یک مودم از نظر تئوری توسط اتحادیه بین المللی مخابرات(ITU) برابر 33.6 Kbps تعیین شده است . چندین کارخانه سازنده مودم ، توانستند مودم هایی با سرعت 56 Kbps تولید کنند . مودم 56K برای برقراری ارتباطات دیجیتالی یکطرفه طراحی شد تا از یک سرویس دهنده اطلاعات را به شبکه مرکز مخابرات ( PSTN ) ارسال کند . خطی که به مودم سرویس گیرنده متصل می شود اطلاعات را بصورت آنالوگ منتقل می کند . تصویر زیر یکی از کاربردهای مودم 56K را نشان می دهد که در آن سرویس دهنده بدون نیاز به مودم به مرکز مخابرات ( PSTN ) متصل شده است و اطلاعات را بصورت سیگنال های دیجیتالی به PSTN منتقل می کند . در سویچ مرکزی ( Central Switch ) مخابرات ، اطلاعات که بصورت دیجیتالی هستند به سیگنال های آنالوگ تبدیل شده و به سرویس گیرنده ارسال می شوند . بنابراین دیده می شود که فقط یکی از طرفین از مودم استفاده می کند و در نتیجه موجب کاهش نویز ( که در اثر تبدیل دیجیتال به آنالوگ بوجود می آید ) خواهد شد . لذا دریافت اطلاعات می تواند با سرعت 56K انجام شود . در طرفی که استفاده کننده قرار گرفته است ، اطلاعات از مد دیجیتال به آنالوگ تبدیل شده و به سویچ مرکزی ارسال می شود . این تبدیل اطلاعات از دیجیتال به آنالوگ تولید نویز نموده و در نتیجه سرعت مودم را در مسیر ارسال به 33.6 Kbps کاهش می دهد .
ADSL:
DSL آخرين فن آوری درساخت مودم ها می باشد که از زوج سيم های به هم تابیده برای ارسال داده ها و صوت در سرعت های 64Kbps تا 50 Mbps استفاده می کند . جهت ارسال اطلاعات با سرعتهای بسیار بالاتر از مودم های معمولی ، DSL از سیم های به هم تابیده استفاده می کند . در حال حاضر یک مودم حداکثر می تواند داده ها را با سرعت 56 Kbps مبادله نماید و از آنجائیکه در فن آوری شبکه ، اطلاعات می تواند با سرعتی بین 10 تا 1000 Mbps مبادله شوند بنابراین مودم ها برای مبادله اطلاعات در شبکه اینترنت بسیار کند هستند . DSL برای ارسال سیگنال ها ی دیجیتالی حامل داده ها از کابل های زوج سیم به هم تابیده استاندارد استفاده می کند و برای ارسال سیگنال ها ی آنالوگ می تواند از سیستم تلفن قدیمی استفاده کند . DSL با استفاده از چندین فن آوری مختلف تکامل یافت و xDSL نامیده شد .
DSL نامتقارن یا Asymmetical DSL ) ADSL )
DSL نامتقارن می تواند به طور همزمان از مبادله اطلاعات و صوت پشتیبانی کند . سرعت ارسال داده ها از سرویس دهنده به استفاده کننده حداکثر8 Mbps می باشد و از استفاده کننده به سرویس دهنده حداکثر برابر 786Kbps می باشد .
DSL سرعت بالا یا High Bit Rate DSL ) HDSL )
این نوع DSL از مبادله صوت و داده ها بصورت غیرهمزمان پشتیبانی می کند . سرعت مبادله داده ها در این نوع DSL برابر 1.54Mbps می باشد .
DSL متقارن یا Symmetrical DSL ) SDSL )
این نوع DSL از مبادله صوت و داده ها بطور همزمان و با سرعت انتقال داده ها حداکثر برابر با 2.3Mbps در هر دو جهت پشتیبانی می کند .
DSL با سرعت خیلی بالا یا Very high speed DSL ) VDSL )
این نوع DSL می تواند با سرعت 25 تا 50 مگابیت در ثانیه داده ها را از سرویس دهنده به استفاده کننده و همچنین با سرعت 1.5 تا 16 مگابیت بر ثانیه از استفاده کننده به سرویس دهنده ارسال نماید .
مودم ADSL
عبارتست از یک مودم پیشرفته و جدید که از زوج سیم های به هم تابیده برای مبادله اطلاعات استفاده می کند . مثلا" برای مبادله داده های چند رسانه ای از این مودم استفاده می شود .
مودم ADSL داده ها را از سرویس دهنده به سرویس گیرنده ( Downstream) و برعکس مبادله می کند اما سرعت ارسال از سرویس دهنده به سرویس گیرنده (Upstream) بسیار بیشتر است . سرعت مبادله اطلاعات همچنین به فواصل مراکز مخابراتی از یکدیگر نیز بستگی دارد . سرعت ارسال اطلاعات از سرویس دهنده به سرویس گیرنده ها بین 1.5 تا 8Mbps و در خلاف این جهت از 16Kbps تا 640Kbps می باشد .
مزیت ADSL در اینستکه از خطوط تلفن عادی یعنی زوج سیم های به هم تابیده برای ارسال اطلاعات با سرعت 6 تا 8 مگابیت بر ثانیه استفاده می کند و مهم تر اینکه مودم ADSL هیچ تاثیری بر روی کانال های صوتی تلفن ندارد ، یعنی خط تلفن اشغال نمی شود .
فن آوری مودم ADSL
مودم ADSL از فن آوری و روش کد دهی DMT استفاده می کند و DMT خود روش QAM را برای تقسیم پهنای باند به چندین کانال فرعی بکار می برد .
کابل زوج سیم به هم تابیده مورد استفاده در خطوط تلفن دارای محدوده فرکانس تا 1/1 مگاهرتز می باشد .
روش کد دهی DMT محدوده فرکانس های بین 26KHz تا 1.1MHz را برای باند پهن ( Broad Band ) بکار می برد .
برای سیستم های تلفن قدیمی آنالوگ ، طیف فرکانس مذکور بین صفر تا 4 کیلوهرتز خواهد بود .
همانطوری که در شکل 2 نشان داده شده است در روش کددهی DMT در ارسال اطلاعات از سرویس دهنده به سرویس گیرنده طیف فرکانس محدود به 13KHz تا 1.1MHz می باشد و در جهت عکس محدوده فرکانس از 26KHz تا 138KHz خواهد بود . فرکانس های بالاتر از 26KHz به 249 کانال فرعی مستقل تقسیم می شوند که هر یک از کانال ها دارای پهنای باند 4.3KHz می باشد .
فرکانس های پایین تر از 4KHz که در کانال توسط یک مدار آنالوگ مجزا شده اند در سیستم های مخابراتی قدیمی بکار می روند . برای ارسال اطلاعات از سرویس گیرنده به سرویس دهنده 25 کانال اختصاص داده شده و برای ارسال اطلاعات در جهت عکس 224 کانال تخصیص یافته است .
هر کانال فرعی می تواند بین 0 تا 15 بیت را برای هر سیگنال تلفیق ( Modulate ) کند . بنابراین سرعت ارسال داده ها با فرمول زیر محاسبه می شود .
فرکانس کانال x تعداد بیت برای هر کانال x تعداد کانال ها = سرعت ارسال داده ها .
با استفاده از فرمول فوق می توان سرعت ارسال اطلاعات را از سرویس گیرنده به سرویس دهنده و برعکس به شرح زیر محاسبه کرد :
مگابیت بر ثانیه 6/1 =3/4*15*25= حداکثر سرعت برای ارسال داده ها از سرویس گیرنده به سرویس دهنده
مگابیت بر ثانیه 4/14=3/4*15*224= حداکثر سرعت برای ارسال داده ها از سرویس دهنده به سرویس گیرنده
سرعت ارسال داده ها در مودم ADSL به فاصله بین استفاده کننده ها از خطوط تلفن و مرکز مخابرات بستگی دارد .
مودم RADSL) Rate Adaptive Asymmetric , DSL )
این نوع مودم ارسال اطلاعات از سرویس دهنده به سرویس گیرنده را با سرعت 7Mbps و در جهت عکس را با سرعت 1Mbps ممکن می سازد .
سرعت ارسال داده ها در یک مودم RADSL بطور پویا و با توجه به شرایط خط تنظیم می شود .
قبل از اینکه اطلاعات ارسال شود مودم مذکور بر روی کانال ها تست اولیه ای انجام می دهد . برخی از کانال ها به علت وجود نویز زیاد ممکن است مورد استفاده قرار نگیرند .