DSL

برای اتصال به اينترنت از روش های متفاوتی استفاده می گردد. استفاده از مودم معمولی ، مودم کابلی ، شبکه محلی و يا خطوط DSL)Digital Subscriber Line)، نمونه هائی از روش های موجود برای اتصال به اينترنت می باشند. DSL ، يک اتصال با سرعت بالا را با استفاده از کابل های معمولی تلفن برای کاربران اينترنت فراهم می نمايد.

مزايای DSL

• در زمان اتصال به اينترنت ، امکان استفاده از خط تلفن برای تماس های مورد نظر همچنان وجود خواهد داشت .
• دارای سرعتی بمراتب بالاتر از مودم های معمولی است ( 1/5 مگابايت ) .
• نياز به کابل کشی جديد نبوده و همچنان می توان از خطوط تلفن موجود استفاده کرد.
• شرکت ارائه دهنده DSL ، مودم مورد نظر را در زمان نصب خط فوق در اختيار مشترک قرار خواهد داد.

اشکالات DSL

• يک اتصال DSL هر اندازه که به شرکت ارائه دهنده سرويس فوق نزديکتر باشد، دارای کيفيت بهتری است .
• سرعت دريافت داده نسبت به ارسال داده بمراتب بيشتر است ( عدم وجود توا زن منطقی )
• سرويس فوق در هر محل قابل دسترس نمی باشد.

مبانی DSL

در زمان نصب يک تلفن ( استاندارد) در اغلب کشورها از يک زوج کابل مسی استفاده می شود. کابل مسی دارای پهنای بمراتب بيشتری نسبت به آن چيزی است که در مکالمات تلفنی استفاده می گردد ( بخش عمده ای ازظرفيت پهنای باند استفاده نمی گردد ) . DSL از پهنای باند بلااستفاده بدون تاثير گذاری منفی بر کيفيت مکالمات صوتی ، استفاده می نمايد. ( تطبيق فرکانس های خاص به منظور انجام عمليات خاص ) .
به منظور شناخت نحوه عملکرد DSL ، لازم است در ابتدا با يک خط تلفن معمولی آشنا شويم . اکثر خطوط تلفن و تجهيزات مربوطه دارای محدوديت فرکانسی در ارتباط با سوئيچ ، تلفن و ساير تجهيزاتی می باشند که بنوعی در فرآيند انتقال سيگنا ل ها دخالت دارند. صدای انسان ( در يک مکالمه صوتی معمولی ) توسط سيگنال هائی با فرکانس بين صفر تا 3400 قابل انتقال است . محدوده فوق بسيار ناچيز است (مثلا" اغلب بلندگوهای استريو که دارای محدوده بين 20 تا 20.000 هرتز می باشند). کابل استفاده شده در سيستم تلفن قادر به انتقال سيگنال هائی با ظرفيت چندين ميليون هرتز می باشد. بدين ترتيب در مکالمات صوتی صرفا" از بخش بسيار محدودی از پهنای باند موجود، استفاده می گردد. با استفاده از پهنای باند استفاده نشده می توان علاوه بر بهره برداری از پتانسيل های موجود، بگونه ای عمل نمود که کيفيت مکالمات صوتی نيز دچار افت نگردند. تجهيزات پيشرفته ای که اطلاعات را بصورت ديجيتال ارسال می نمايند ، قادر به استفاده از ظرفيت خطوط تلفن بصورت کامل می باشند. DSL چنين هدفی را دنبال می نمايد.
در اغلب منازل و ادارات برخی از کشورهای دنيا ، کاربران از يک DSL نامتقارن (ADSL) استفاده می نمايند. ADSL فرکانس های قابل دسترس دريک خط را تقسيم تا کاربران اينترنت قادر به دريافت و ارسال اطلاعات باشند. در مدل فوق ، فرض بر اين گذاشته شده است که سرعت دريافت اطلاعات بمراتب بيشتر از سرعت ارسال اطلاعات باشد.

صوت و داده

کيفيت دريافت و ارسال اطلاعات از طريق DSL ، به مسافت موجود بين استفاده کننده و شرکت ارائه دهنده سرويس فوق بستگی دارد. ADSL از يک تکنولوژی با نام " تکنولوژی حساس به مسافت " استفاده می نمايد. بموازات افزايش طول خط ارتباطی ، کيفيت سيگنال افت و سرعت خط ارتباطی کاهش پيدا می نمايد. ADSL دارای محدوديت 18.000 فوت ( 5.460 متر ) است . کاربرانی که در مجاورت و نزديکی شرکت ارائه دهنده سرويس DSL قرار دارند، دارای کيفيت و سرعت مناسبی بوده و بموازات افزايش مسافت ، کاربران اينترنت از نظر کيفيت و سرعت دچار افت خواهند شد. تکنولوژی ADSL قادر به ارائه بالاترين سرعت در حالت " اينترنت به کاربر " (Downstream) تا 8 مگابيت در ثانيه است .( در چنين حالتی حداکثر مسافت 6.000 فوت و يا 1.820 متر خواهد بود ) . سرعت ارسال اطلاعات " از کاربر به اينترنت" (Upstream) دارای محدوده 640 کيلوبيت در ثانيه خواهد بود. در عمل ، بهترين سرعت ارائه شده برای ارسال اطلاعات از اينترنت به کاربر ، 1.5 مگابيت در ثانيه و سرعت ارسال ارسال اطلاعات توسط کاربر بر روی اينترنت ، 640 کيلوبيت در ثانيه است .
ممکن است اين سوال در ذهن خوانندگان مطرح گردد که اگر تکنولوژی DSL دارای محدوديت فاصله است ، چرا محدوديت فوق در رابطه با مکالمات صوتی صدق نمی کند ؟ در پاسخ بايد به وجود يک تفويت کننده کوچک که Loading coils ناميده می شود ، اشاره کرد.شرکت های تلفن از تفويت کننده فوق، به منظور تقويت سيگنال صوتی استفاده می نمايند. متاسفانه تقويت کننده فوق با سيگنال های ADSL سازگار نيست . لازم به ذکر است که سيگنال های ADSL ، در صورتيکه بخشی از خط ارتباطی از نوع فيبر نوری باشد ، قادر به ارسال و دريافت اطلاعات نخواهند بود.

تقسيم سيگنال

از دو استاندارد متفاوت برای تقسيم سيگنالها ( با يکديگر سازگار نمی باشند ) ، استفاده می گردد. استاندارد ANSI، برای ADSL سيستمی با نام Discrete Multitone است. (DMT). اکثر توليدکنندگان تجهيزات DSL از استاندارد فوق تبعيت می نمايند. استاندارد ديگری که نسبت به استاندارد DMT قديمی تر و بسادگی پياده سازی می گردد ، استاندارد Carrierless Amplitude/phase است (CAP) . استاندارد CAP ، سيگنال ها را به سه باند مجزا تقسيم می نمايد : مکالمات تلفن دارای باند صفر تا 4 کيلو هرتز، کانال دريافت اطلاعات از کاربر برای سرويس دهنده دارای باندی بين 25 تا 160 کيلو هرتز (Upstream) و کانال ارسال اطلاعات از سرويس دهنده برای کاربر ، دارای محدوده ای که از240 کيلو هرتز شروع می گردد. حداکثر باند فوق به عوامل تفاوتی نظير :طول خط ، تعداد کاربران موجود در يک شرکت تلفنی خاص و ...بستگی دارد، بهرحال حداکثر محدوده باند فوق از 1.5 مگاهرتز تجاوز نخواهد کرد. سيستم CAP با استفاده از سه کانال فوق ، قادر به ارسال سيگنال های مربوطه خواهد بود.
استاندارد DMT ، نيز سيگنال های مربوطه را به کانال های مجزا تقسيم می نمايد.در استاندارد فوق از دو کانال مجزا برای ارسال و دريافت داده استفاده نمی گردد. DMT ، داده را به 247 کانال مجزا تقسيم می نمايد.هر کانال دارای باند 4 کيلو هرتز می باشند. ( وضعيت فوق مشابه آن است که شرکت تلفن مربوطه ، خط مسی موجود را به 247 خط 4 کيلو هرتزی مجزا تقسيم و هر يک از خطوط فوق را به يک مودم متصل نموده است . استفاده همزمان از 247 مودم که هر يک دارای باند 4 کيلوهرتز می باشند). هر يک از کانال ها، کنترل و در صورتيکه کيفيت يک کانال افت نمايد ، سيگنال بر روی کانال ديگر شيفت پيدا خواهد کرد. فرآيند شيفت دادن سيگنا ل ها بين کانال های متفاوت و جستجو برای يافتن بهترين کانال ، بصورت پيوسته انجام خواهد شد. برخی از کانال ها بصورت دو طرفه استفاده می شوند ( ارسال و دريافت اطلاعات ) کنترل و مرتب سازی اطلاعات در کانال های دو طرفه و نگهداری کيفيت هر يک از 247 کانال موجود ، پياده سازی استاندارد DMT را نسبت به CAP بمراتب پيچيده تر نموده است . استاندارد DMT دارای انعطاف بمراتب بيشتری در رابطه با کيفيت خطوط و کانال ها ی مربوطه است .
استانداردهای CAP وDMT از ديد کاربر دارای يک شباهت می باشند. در هر دو حالت از يک فيلتر به منظور فيلتر نمودن سيگنال های مربوطه استفاده می گردد. فيلترهای فوق از نوع Low-Pass می باشند. فيلترهای فوق دارای ساختاری ساده بوده و تمام سيگنال های بالاتر از يک محدوده را بلاک خواهند کرد. مکالمات صوتی در محدوده پايين تر از 4 کيلو هرتز انجام می گيرند ، بنابراين فيلترهای فوق تمام سيگنا ل های بالاتر از محدوده فوق را بلاک خواهند کرد. بدين ترتيب از تداخل سيگنال های داده با مکالمات تلفنی جلوگيری بعمل می آيد.

تجهيزات DSL

ADSL از دو دستگاه خاص استفاده می نمايد. يکی از دستگاهها در محل مشترکين و دستگاه ديگر برای ISP ، شرکت تلفن و يا سازمانهای ارائه دهنده خدمات DSL ، نصب می گردد. در محل مشترکين از يک ترانسيور DSL استفاده می گردد. شرکت ارائه دهنده خدمات DSL از يک DSL Access Multiplexer استفاده می نمايد .(DSLAM) . از دستگاه فوق به منظور دريافت اتصالات مشترکين استفاده می گردد. در ادامه به تشريح هر يک از دستگاههای فوق خواهيم پرداخت .

ترانسيور DSL

اکثر مشترکين DSL ، ترانسيور DSL را مودم DSL می نامند. مهندسين و کارشناسان شرکت های تلفن به دستگاه فوق ATU-R می گويند. صرفنظر از هر نامی که برای آن استفاده می شود ، دستگاه فوق نقطه برقراری ارتباط بين کامپيوتر کاربر و يا شبکه به خط DSL است . ترانسيور با استفاده از روش های متفاوت به دستگاه مشترکين متصل می گردد. متداولترين روش، استفاده از اتصالات USB و يا اترنت است .

DSLAM

دستگاه فوق در مراکز ارائه دهنده سرويس DSL نصب و امکان ارائه خدمات مبتنی بر DSL را فراهم می نمايد. DSLAM اتصالات مربوط به تعدادی از مشترکين را گرفته و آنها را به يک اتصال با ظرفيت بالا برای ارسال بر روی اينترنت تبديل می نمايد. دستگاههای DSLAM دارای انعطاف لازم در خصوص استفاده از خطوط DSL متفاوت ، پروتکل های متفاوت و مدولاسيون متفاوت (Cap,DMT) می باشند. در برخی از مدل های فوق امکان انجام عمليات خاصی نظير اختصاص پويای آدرس های IP به مشترکين، نيز وجود دارد.
يکی از تفاوت های مهم بين ADSL و مودم های کابلی ، نحوه برخورد و رفتار DSLAM است . کاربران مودم های کابلی از يک شبکه بسته بصورت اشتراکی استفاده می نمايند. در چنين موارديکه همزمان با افزايش تعداد کاربران ، کارآئی آنها تنزل پيدا خواهد کرد. ADSL برای هر يک از کاربران يک ارتباط اختصاصی ايجاد و آن را به DSLAM متصل می نمايد. بدين ترتيب همزمان با افزايش کاربران ، کارآئی مربوطه تنزل پيدا نخواهد کرد. وضعيت فوق تا زمانيکه کاربران از تمام ظرفيت موجود خط ارتباطی با اينترنت استفاده نکرده باشند ، ادامه خواهد يافت . در صورت استفاده از تمام ظرفيت خط ارتباطی اينترنت ، مراکز ارائه دهنده سرويس DSL می توانند نسبت به ارتقاء خط ارتباطی اينترنت اقدام تا تمام مشترکين متصل شده به DSLAM دارای کارآئی مطلوب در زمينه استفاده از اينترنت گردند.

آينده DSL

ADSL با ساير تکنولوژي های مربوط به دستيابی به اينترنت نظير مودم های کابلی و اينترنت ماهواره ای رقابت می نمايد. بر طبق آمار اخذ شده در سال 1999 ، بيش از 330.000 منزل در امريکا از DSL استفاده کرده اند. تعداد کاربران استفاده از مودم های کابلی تا سال 1999 به مرز 1.350.000 کاربر رسيده است . بر اساس پيش بينی بعمل آمده تا اواخر سال 2003 ، تعداد مشترکين مودم های کابلی به مرز 8.980.000 و مشترکين DSL به 9.300.000 خواهد رسيد.
سرعت ADSL در حال حاضر حداکثر 1.5 مگابيت در ثانيه است . از لحاظ تئوری رسيدن به مرز 7 مگابايت در ثانيه دور از دسترس نمی باشد. در اين زمينه تحقيقات عمده ای صورت گرفته و تکنولوژی VDSL مطرح شده است .