up
Search      menu
فنآوری اطلاعات :: مقاله VDSL PDF
QR code - VDSL

VDSL

VDSL چيست؟

استفاده از خطوط با سرعت بالا به منظور دستيابي به اينترنت طي ساليان اخير بشدت رشد داشته است . مودم هاي کابلي و خطوط ADSL دو رويکرد متفاوت در اين زمينه مي باشند. تکنولوژي هاي فوق امکان دستيابي کاربران را با سرعت مطلوب به اينترنت فراهم مي نمايند. اينترنت بسرعت در حال رشد در تمامي ابعاد است . تلويزيون هاي ديجيتالي و پخش تصاوير ويدئويي دو کاربرد جديد در اينترنت بوده که علاقه مندان و مشتاقان زيادي را به خود جلب نموده است . به منظور ارائه خدمات فوق و ساير خدمات مشابه ، کاربران و استفاده کنندگان اينترنت نيازمند استفاده از خطوط بمراتب سريعتر نسبت به وضعيت فعلي مي باشند. مودم هاي کابلي و يا خطوط ADSL عليرغم ارائه سرعت مناسب در کاربردهائي که به آنها اشاره گرديد، فاقد سرعت لازم مي باشند. اخيرا سازمانها و شرکت هاي متعددي تکنولوژي VDSL )Very high bit-rate DSL) را مطرح نموده اند. برخي از شرکت ها اقدام به ارائه سرويس فوق در برخي از نقاط کشورامريکا نموده اند. VDSL پهناي باند بسيار بالائي را ارائه و سرعت انتقال اطلاعات 52 مگابيت در ثانيه است . سرعت فوق در مقايسه با DSL ( حداکثر سرعت 8 تا ده مگابيت در ثانيه ) و يا مودم هاي کابلي بسيار بالا بوده و قطعا نقطه عطفي در زمينه دستيابي به اينترنت از نظر سرعت خواهد بود. نقطه عطف قبلي، گذر از مرحله استفاده از مودم هاي با ظرفيت 56 کيلو بيت در ثانيه به broadband بود ( مودم هاي کابلي و خطوط DSL) .
مباني DSL
در زمان نصب يک تلفن ( استاندارد) در اغلب کشورها از يک زوج کابل مسي استفاده مي شود. کابل مسي داراي پهناي بمراتب بيشتري نسبت به آنچيزي است که در مکالمات تلفني استفاده مي گردد ( بخش عمده اي ازظرفيت پهناي باند استفاده نمي گردد ) . DSL از پهناي باند بلااستفاده بدون تاثير گذاري منفي بر کيفيت مکالمات صوتي ، استفاده مي نمايد. ( تطبيق فرکانس هاي خاص به منظور انجام عمليات خاص )
به منظور شناخت نحوه عملکرد DSL ، لازم است در ابتدا با يک خط تلفن معمولي آشنائي بيشتري پيدا گردد. اکثر خطوط تلفن و تجهيزات مربوطه داراي محدوديت فرکانسي در ارتباط با سوئيچ ، تلفن و ساير تجهيزاتي مي باشند که بنوعي در فرآيند انتقال سيگنا ل ها دخالت دارند. صداي انسان ( در يک مکالمه صوتي معمولي ) توسط سيگنال هائي با فرکانس بين صفر تا 3400 قابل انتقال است . محدوده فوق بسيار ناچيز است (مثلا اغلب بلندگوهاي استريو که داراي محدوده بين 20 تا 20.000 هرتز مي باشند) . کابل استفاده شده در سيستم تلفن قادر به انتقال سيگنال هائي با ظرفيت چندين ميليون هرتز مي باشد. بدين ترتيب در مکالمات صوتي صرفا از بخش بسيار محدودي از پهناي باند موجود، استفاده مي گردد. با استفاده از پهناي باند استفاده نشده مي توان علاوه بر بهره برداري از پتانسيل هاي موجود، بگونه اي عمل نمود که کيفيت مکالمات صوتي نيز دچار افت نگردند. تجهيزات پيشرفته اي که اطلاعات را بصورت ديجيتال ارسال مي نمايند ، قادر به استفاده از ظرفيت خطوط تلفن بصورت کامل مي باشند. DSL چنين هدفي را دنبال مي نمايد.
ADSL از دو دستگاه خاص استفاده مي نمايد. يکي از دستگاهها در محل مشترکين و دستگاه ديگر براي ISP ، شرکت تلفن و يا سازمانهاي ارائه دهنده خدمات DSL ، نصب مي گردد. در محل مشترکين از يک ترانسيور DSL استفاده مي گردد. شرکت ارائه دهنده خدمات DSL از يک DSL Access Multiplexer استفاده مي نمايد .(DSLAM) . از دستگاه فوق به منظور دريافت اتصالات مشترکين استفاده مي گردد.
اکثر مشترکين DSL ، ترانسيور DSL را مودم DSL مي نامند. مهندسين و کارشناسان شرکت هاي تلفن به دستگاه فوق ATU-R مي گويند. صرفنظر از هر نامي که براي آن استفاده مي شود ، دستگاه فوق نقطه برقراري ارتباط بين کامپيوتر کاربر و يا شبکه به خط DSL است . ترانسيور با استفاده از روش هاي متفاوت به دستگاه مشترکين متصل مي گردد. متداولترين روش، استفاده از اتصالات USB و يا اترنت است .
دستگاه فوق در مراکز ارائه دهنده سرويس DSL نصب و امکان ارائه خدمات مبتني بر DSL را فراهم مي نمايد. DSLAM اتصالات مربوط به تعدادي از مشترکين را گرفته و آنها را به يک اتصال با ظرفيت بالا براي ارسال بر روي اينترنت تبديل مي نمايد. دستگاههاي DSLAM داراي انعطاف لازم در خصوص استفاده از خطوط DSL متفاوت ، پروتکل هاي متفاوت و مدولاسيون متفاوت (Cap,DMT) مي باشند. در برخي از مدل هاي فوق امکان انجام عمليات خاصي نظير اختصاص پوياي آدرس هاي IP به مشترکين، نيز وجود دارد.
يکي از تفاوت هاي مهم بين ADSL و مودم هاي کابلي ، نحوه برخورد و رفتار DSLAM است . کاربران مودم هاي کابلي از يک شبکه بسته بصورت اشتراکي استفاده مي نمايند. در چنين موارديکه همزمان با افزايش تعداد کاربران ، کارآئي آنها تنزل پيدا خواهد کرد. ADSL براي هر يک از کاربران يک ارتباط اختصاصي ايجاد و آن را به DSLAM متصل مي نمايد. بدين ترتيب همزمان با افزايش کاربران ، کارآئي مربوطه تنزل پيدا نخواهد کرد. وضعيت فوق تا زمانيکه کاربران از تمام ظرفيت موجود خط ارتباطي با اينترنت استفاده نکرده باشند ، ادامه خواهد يافت . در صورت استفاده از تمام ظرفيت خط ارتباطي اينترنت ، مراکز ارائه دهنده سرويس DSL مي توانند نسبت به ارتقاء خط ارتباطي اينترنت اقدام تا تمام مشترکين متصل شده به DSLAM داراي کارآئي مطلوب در زمينه استفاده از اينترنت گردند.
سرعت VDSL
عملکرد VDSL ، در اغلب موارد مشابه ADSL است . عليرغم شباهت هاي موجود در اين زمينه اختلافات متعددي نيز وجود دارد. VDSL قادر به ارائه سرعت 52 مگابيت در ثانيه براي ارسال اطلاعات از اينترنت به کاربر (Downstream) و 16 مگابيت در ثانيه براي ارسال اطلاعات کاربر بر روي اينترنت (Upstream) است. سرعت هاي فوق بمراتب بيشتر از ADSL است . در ADSL حداکثر سرعت ارسال اطلاعات از اينترنت به کاربر ، 8 مگابيت در ثانيه و سرعت ارسال اطلاعات از کاربر به اينترنت 800 کيلوبيت در ثانيه است . VDSL سرعت بالاي خود را مديون محدودتر شدن فاصله بين مشترکين و مرکز ارائه دهنده سرويس فوق است . حداکثر مسافت موجود 4.000 فوت ( 1.200 متر ) است .
شرکت هاي تلفن در حال جايگزين نمودن اغلب تجهيزات ( مربوط به تغذيه اطلاعات ) به فيبر نوري مي باشند. اکثر شرکت هاي تلفن از تکنولوژي FTTC)Fiber to the curb) استفاده مي نمايند. شرکت هاي فوق قصد دارند که تمام خطوط مسي موجود را تا محلي که از آنها انشعاب گرفته شده و به منازل مشترکين توزيع مي گردد، تعويض نمايند. شرکت هاي تلفن در تلاش براي پياده سازي سيستم Fiber To the Neighborhood)FFTN) مي باشند. در روش فوق در عوض نصب کابل فيبر نوري در هرخيابان ، FFTN داراي فيبر مورد نظر تا جعبه اتصالات ( انشعابات ) براي يک همسايه ( مشترک ) خاص است .
با ااستقرار يک ترانسيور VDSL در منزل و يک VDSL gateway در جعبه تقسيم اتصالات ، محدوديت فاصله کم رنگ خواهد شد. gateway باعث مراقبت از تبديلات آنالوگ به ديجيتال و ديجيتال به آنالوگ که باعث غيرفعال شدن ADSL بر روي خطوط فيبر نوري مي گردد. Gateway داده هاي ورودي و دريافت شده از ترانسيور را به پالس هاي نور تبديل تا زمينه ارسال آنها از طريق فيبر نوري فراهم گردد. زمانيکه داده ها براي کامپيوتر کاربر ارسال مي گردند( برگشت داده ) ، Gateway موجود سيگنال هاي ورودي از فيبر نوري را تبديل و آنها را براي ترانسيور کاربر ارسال مي نمايد. فرآيند فوق در هر ثانيه ميليون ها مرتبه تکرار خواهد گرديد.
ADSL و VDSL صرفا دو نمونه از تکنولوژط هاي مربوط به DSL spectrum مي باشند . در ادامه به بررسي ساير مدل هاي مربوط به تکنولوژي فوق اشاره خواهد شد.
مقايسه انواع DSL
نمونه هاي متفاوتي از تکنولوژي DSL تاکنون پياده سازي شده است :
Asymmetric DSL)ADSL) . .درمدل فوق بدليل تفاوت سرعت دريافت و ارسال اطلاعات از واژه نامتقارن استفاده شده است . ماهيت عمليات انجام شده توسط کاربران اينترنت بگونه اي است که همواره حجم اطلاعات دريافتي بمراتب بيشتر از اطلاعات ارسالي است .
High bit-rate DSL)HDSL) . سرعت مدل فوق در حد خطوط T1 است ( 1 5 مگابيت در ثانيه ) .سرعت دريافت و ارسال اطلاعا ت در روش فوق يکسان بوده و به منظور ارائه خدمات نياز به دو خط مجزا نسبت به خط تلفن معمولي موجود است .
ISDN DSL)ISDL) . مدل فوق در ابتدا در اختيار کاربران استفاده کننده از ISDN قرار گرفت. ISDL در مقايسه با ساير مدل هاي DSL داراي پايين ترين سرعت است . سرعت اين خطوط 144 کيلوبيت در ثانيه است ( دو جهت ) .
Multirate Symmetric DSL)MSDSL ) . در مدل فوق سرعت ارسال و دريافت اطلاعات يکسان است . نرخ سرعت انتقال اطلاعات توسط مرکز ارائه دهنده سرويس DSL ، تنظيم مي گردد.
Rate Adaptive)RADSL) . متداولترين مدل ADSL بوده و اين امکان را به مودم خواهد داد که سرعت برقراري ارتباط را با توجه به عواملي نظير مسافت و کيفيت خط تعيين نمايد.
Symmetric DSL)SDLS ) . سرعت ارسال و دريافت اطلاعات يکسان است . در مدل فوق بر خلاف HDSL که از دو خط مجزا استفاده مي نمايد ، صرفا به يک خط نياز خواهد بود.
Very high bit-rate)VDSL ) . مدل فوق بصورت نامتقارن بوده و در مسافت هاي کوتاه بهمراه خطوط مسي تلفن استفاده مي گردد.
Voice-over DSL)VoDSL) . يک نوع خاص از IP تلفني است . در مدل فوق چندين خط تلفن ترکيب و به يک خط تلفن تبديل مي شوند.
استانداردهاي VDSL
دو کنسرسيوم متفاوت در تلاش براي استاندارد نمودن VDSL مي باشند. کنسرسيوم VDSL Alliance ، از يک سيستم Carrier با نام Discrete MultiTone)DMT) استفاده مي نمايد. اکثر تجهيزات توليد شده ADSL از روش DMT استفاده مي نمايند.
DMT ، سيگنال مربوطه را به 247 کانال مجزا تقسيم مي نمايد.هر کانال داراي باند 4 کيلو هرتز مي باشند. ( وضعيت فوق مشابه آن است که شرکت تلفن مربوطه ، خط مسي موجود را به 247 خط 4 کيلو هرتزي مجزا تقسيم و هر يک از خطوط فوق را به يک مودم متصل نموده است . استفاده همزمان از 247 مودم که هر يک داراي باند 4 کيلوهرتز مي باشند.) هر يک از کانال ها کنترل و در صورتيکه کيفيت يک کانال افت نمايد ، سيگنال بر روي کانال ديگر شيفت پيدا خواهد کرد. فرآيند شيفت دادن سيگنا ل ها بين کانال هاي متفاوت و جستجو براي يافتن بهترين کانال ، بصورت پيوسته انجام خواهد شد. برخي از کانال ها بصورت دو طرفه استفاده مي شوند ( ارسال و دريافت اطلاعات ) کنترل و مرتب سازي اطلاعات در کانال هاي دو طرفه و نگهداري کيفيت هر يک از 247 کانال موجود ، پياده سازي استاندارد DMT را نسبت به CAP بمراتب پيچيده تر نموده است . استاندارد DMT داراي انعطاف بمراتب بيشتري در رابطه با کيفيت خطوط و کانال هاي مربوطه است .
کنسرسيوم دوم ،VDSL Coalition نام دارد . در استاندارد ارائه شده توسط کنسرسيوم فوق از دو سيستم Carrier استفاده مي گردد. Quadrature Amplitude Modulation)QAM) و Carrierless Amplitude Phase)CAP) دو نمونه سيستم Carrier ، مي باشند.
استاندارد CAP ، سيگنال ها را به سه باند مجزا تقسيم مي نمايد : مکالمات تلفن داراي باند صفر تا 4 کيلو هرتز ،. کانال دريافت اطلاعات از کاربر براي سرويس دهنده داراي باندي بين 25 تا 160 کيلو هرتز (Upstream) و کانال ارسال اطلاعات از سرويس دهنده براي کاربر ، داراي محدوده اي بوده که از 240 کيلو هرتز شروع مي گردد. حداکثر باند فوق به عوامل تفاوتي نظير : طول خط ، تعداد کاربران موجود در يک شرکت تلفني خاص و ...بستگي دارد، بهرحال حداکثر محدوده باند فوق ، از 1.5 مگاهرتز تجاوز نخواهد کرد. سيستم فوق (CAP) با استفاده از سه کانال فوق قادر به ارسال سيگنال هاي مربوطه خواهد بود.
QAM ، يک روش مدولاسيون خاص بوده که با توجه به نوع نسخه استفاده شده، باعث triples اطلاعات ارسالي در طول يک خط مي گردد. در روش فوق از مدولاسيون ( تغيير شکل موج حامل ) و شيفت فاز ( تغيير زاويه موج حامل ) استفاده مي گردد. يک سيگنال unmodulated صرفا دو حالت صفر و يک را ارائه مي دهد. ( در هر سيکل صرفا يک بيت اطلاعات ارسال خواهد شد ) با ارسال موج دوم که به اندازه 90 درجه شيفت پيدا کرده است ( نسبت به اول ) و مدولاسيون هر يک از امواج ، دو نقطه در هر موج وجود خواهد داشت . ( هشت حالت ممکن ) . بدين ترتيب امکان ارسال سه بيت در هر سيکل بوجود خواهد آمد: داشتن دو وضعيت معادل يک بيت است (2=21) ، چهار وضعيت معادل دو بيت (4=22) و هشت حالت معادل سه بيت است (8=23) . با افزدون چهار موج و شيفت فاز هر يک به اندازه 15 درجه ، مي توان16 حالت متفاوت را ارائه و امکان ارسال 4 بيت در هر سيکل ، فراهم خواهد شد.

دانلود نسخه PDF - VDSL