چكيده

در طی ده سال گذشته دنيا دستخوش تحولات فراوانی در عرصه ارتباطات بوده است .
اغلب سازمانها و موسسات ارائه دهنده کالا و خدمات که در گذشته بسيار محدود و منطقه ای مسائل را دنبال و در صدد ارائه راهکارهای مربوطه بودند ، امروزه بيش از گذشته نيازمند تفکر در محدوده جهانی برای ارائه خدمات و کالای توليده شده را دارند.
به عبارت ديگر تفکرات منطقه ای و محلی حاکم بر فعاليت های تجاری جای خود را به تفکرات جهانی و سراسری داده اند.
امروزه با سازمانهای زيادی برخورد می نمائيم که در سطح يک کشور دارای دفاتر فعال و حتی در سطح دنيا دارای دفاتر متفاوتی می باشند .
تمام سازمانهای فوق قبل از هر چيز بدنبال يک اصل بسيار مهم می باشند :
” يک روش سريع ، ايمن و قابل اعتماد بمنظور برقراری ارتباط با دفاتر و نمايندگی در اقصی نقاط يک کشور و يا در سطح دنيا”.
در اين ارائه سعي مي كنيم روش هاي سريع ، ايمن و قابل اعتماد بمنظور برقراری ارتباط با دفاتر و نمايندگی در اقصی نقاط يک کشور و يا در سطح دنيا را معرفي و توضيح دهيم.

مقدمه

اتصال دو کامپیوتر به فاصله دور از یکدیگر برای تبادل اطلاعات از طریق یک کابل، مقرون به صرفه نیست. راه حل این مشکل استفاده از خطوط تلفن و کابل تلویزیون کابلی است.
بيشترين سرعت اينترنت از طريق تلفن فقط ۵۶ کيلوبيت در ثانيه است.
وسیله ای که استفاده کننده را قادر میسازد تا بتواند از خطوط تلفن برای برقراری ارتباط استفاده کند، مودم نامیده میشود.
انواع مودمهایی که از خطوط تلفن استفاده میکنند عبارتند از:
 مودم Dial-up
 مودم DSL
 مودم ISDN

دوتا از معروفترين و پرفروش ترين سرويسهای اينترنت cable و DSL هستند. از دوشرکت بزرگ Sympatico و Rogersقابل تهيه مي باشند.
Cable که اول به بازار آمد و درنتيجه مشتری های خانگی آن تا مدتی بيشتر بودند اينترنت را از طريق کابل تلويزيون به خانه شما می آورد. بيشترين سرعت دريافت اين سرويس برای منزل درحال حاضر در تورنتو تقريبا ۳ مگابيت در ثانيه است، ولی چون شما و همسايه های شما با هم از يک خط استفاده ميکنيد، سرعت هم بطور شريکی بين شما تقسيم می شود.

با DSL که سرعت دريافت آن ۱ مگابيت در ثانيه است (البته اين سرعت برای سرويسهای اداری به بيشتر از ۳ برابر نيز می رسد، و حتی نوع پيشرفته تر آن از طريق کابل نوری که در حال حاضر فقط برای ادارات قابل دسترسی است به ۱۰۰ مگابيت در ثانيه مي رسد، که ۱۰۰ بار سريعتر از نوع خانگی آن يا ADSL است.) شما اگرچه در تئوری سرعتی کمتر از کابل داريد ولی سرعت شما هميشه ثابت و بر خلاف کابل در بيشترين حد آن خواهد بودخواهد بود، و علاوه بر اين تعداد مواردی که سرويس قابل استفاده نيست، برای DSL بسيار کم و ناچيز است. ولی بايد توجه کرد ،که اگرچه DSL کمی بهتر و درحقيقت سريعتر است، درمناطق کمتری قابل دسترسی است و احتمال اينکه به آن دسترسی نداشته باشيد کمی بيشتر است که اين درحال گسترش است. قيمت اين دو سرويس برای خانه کاملا برابر است (در حال حاضر ۴۵ دلار در ماه در تورنتو) .

فصل اول: مودم

۱-۱:تعريف مودم

برای برقراری ارتباط بین کامپوترها با استفاده از خطوط تلفن به روش سنتی باید از یک مودم، مطابق شکل زیر استفاده کرد:

شكل۱-۱:اتصال دو كامپيوتر از طريق مودم
یک شبکه تلفن سنتی بر اساس سیگنال های آنالوگ عمل میکند در حالیکه کامپیوترها با سیگنال های دیجیتال کار میکنند، بنابراین وسیله ای لازم است تا سیگنال های دیجیتالی کامپیوترها را به آنالوگ و سازگار با خطوط تلفن تبدیل نماید (Modulation). این وسیله همچنین باید عکس این عمل را نیز انجام دهد. نام (Modem) از دو کلمه Modulation/Demodulation گرفته شده است. سرعت انتقال داده ها در مودم ها با پارامترهای Baud Rate و Data Rate بیان میشود.
یک مودم همچنین DCE (Data Circuit Terminating Equipment) نامیده میشود.
سه نوع مودم وجود دارد:
 مودم داخلی (Internal Modem)
 مودم خارجی (External Modem)
 مودم های Laptop کارتی که در شیار PCMCIA قرار میگیرد.

۱-۲:روشهای تبدیل سیگنالهای آنالوگ به دیجیتال(Modulation)

سیگنال های حامل اطلاعات در خطوط تلفن دارای پهنای باند تا ۴۰۰۰۰ هرتز میباشند. شکل زیر یک سیگنال از سیگنال های حامل اطلاعات خط تلفن را نشان میدهد:

شكل۱-۲:سيگنال آنالوگ

روشهای تبدیل سیگنال های دیجیتال به آنالوگ:
 ASK (Amplitude Shift Keying)
 FSK (Frequency Shift Keying)
 PSK (Phase Shift Keying)
 QAM (Quadrature Amplitude Modulation)

۱-۲-۱:روش ASK

در این روش دامنه سیگنال تغییر میکند. این روش همچنین AM نیز نامیده میشود.

شكل۱-۳:روش ASK

دریافت کننده با مشاهده تغییرات در ولتاژ، به تغییرات مدولاسیون دامنه پی می برد. دامنه کوچکتر با ارزش صفر و دامنه بزرگتر با ارزش یک نمایش داده میشود. هر سیکل توسط یک بیت نمایش داده میشود. بنابراین تعداد نوسانات سیگنال حامل در ثانیه، تعیین کننده تعداد بیت در ثانیه میباشد. در این حالت Baud Rate برابر است با تعداد بیت ها در ثانیه.

۱-۲-۲:روش FSK

در این روش صفر بدین معناست که تغییری در فرکانس سیگنال اصلی ایجاد نشده است، در حالی که عدد ۱ بدین معنا است که یک تغییر در فرکانس سیگنال اصلی بوجود آمده است .واژه FM معمولا به جای FSK بکار میرود.

شكل۱-۴:روشFSK

۱-۲-۳:روش PSK

در این روش فاز سیگنال تغییر می کند و با توجه به این تغییر فاز، فاز موج حامل (مثلا به میزان صفر درجه یا ۱۸۰ درجه) تغییر میکند. یکی از این دو وضعیت رقم صفر در مبنای ۲ و دیگری نشانگر رقم ۱ میباشد.شکل زير یک تغییر فاز ۹۰ درجه را نشان می دهد:

شكل۱-۵:روشPSK
شکل زيرا سیگنال اصلی را به چهار طریق نمایش داده است:
 بدون تغییر فاز
 با تغییر ۹۰ درجه
 با تغییر فاز ۱۸۰ درجه
 با تغییر فاز ۲۷۰ درجه

شكل۱-۶: نمایش سیگنال اصلی به چهار طریق

بنابراین هر سیگنال توسط یک عدد دو بیتی در مبنای ۲ می تواند معرفی شود.
رابطه بین فاز و نمایش عدد در مبنای دو برای هر فاز را میتوان در یک دستگاه مختصات به نام دیاگرام منظومه نمایش داد.

شكل۱-۷: دیاگرام منظومه(Constellation Diagram)

شکل زیر یک دیاگرام منظومه است که ۴ سیگنال متمایز در یک تغییر فاز ۹۰ درجه ای را نشان میدهد. میبینید که هر سیگنال را میتوان توسط ۲ بیت مشخص کرد.

شكل۱-۸: دیاگرام منظومه در یک تغییر فاز ۹۰

Phase Shift Binary Value
No Shift 00
90˚ ۰۱
۱۸۰˚ ۱۰
۲۷۰˚ ۱۱
جدول۱-۱: تغییر فاز ۹۰ درجه ای

شکل زیر نیز دیاگرام منظومه با تغییر فاز ۴۵ درجه و نمایش سه بیتی آن (۸-PSK) را نشان میدهد:

شكل۱-۹: دیاگرام منظومه با تغییر فاز ۴۵ درجه

Phase Shift Binary Value
0˚ ۰۰۰
۴۵˚ ۰۰۱
۹۰˚ ۰۱۰
۱۳۵˚ ۰۱۱
۱۸۰˚ ۱۰۰
۲۲۵˚ ۱۰۱
۲۷۰˚ ۱۱۰
۳۱۵˚ ۱۱۱
جدول۱-۲: تغییر فاز ۴۵ درجه ای
۱-۲-۴: روش QAM
این روش یک مودم ترکیبی از ASK و PSK میباشد که سرعت انتقال را افزایش میدهد. در شکل زیر ترکیب چهار فاز و دو دامنه که موجب تولید ۸ سیگنال به نام ۸-QAM میشوند، دیده میشود:

شكل۱-۱۰: ترکیب چهار فاز و دو دامنه در روش QAM

شكل۱-۱۱: دیاگرام منظومه براي روش QAM

 

Shift Amplitude Binary Value
0˚ A1 000
0˚ A2 001
90˚ A1 010
90˚ A2 011
180˚ A1 100
180˚ A2 101
270˚ A1 110
270˚ A2 111
جدول۱-۳: تغییر فازو دامنهدر روش QAM
1-3: استانداردهای مودم
مسئولیت تعیین و توسعه استانداردها برای مودم به عهده اتحادیه بین المللی مخابرات (ITU) میباشد.اخیرا اغلب سازندگان، مودمهایی با سرعت حداکثر ۵۶Kbps تولید میکنند.

برخی از استانداردهای مودمها به همراه سرعت های آنها در جدول روبرو ذکر شده اند:
Name Speed
V.90 or X2 56Kbps Send/33.6 Receive
V.36 48 Kbps
V.34 28.8 Kbps
V.33 14.4 Kbps
V.32 14.4 Kbps
V.26 bis* 1200 / 2400 Kbps
v.22 bis* 1200 Kbps
جدول۱-۴: استانداردهای مودم

۱-۳-۱:مودم V.90 (56Kbps)

حداکثر سرعت یک مودم از نظر تئوری توسط ITU برابر ۳۳٫۶Kbps تعیین شده است. مودم ۵۶K برای برقراری ارتباطات دیجیتالی یکطرفه طراحی شده است تا از یک سرویس دهنده، اطلاعات را به یک شبکه مخابرات (PSTN) ارسال کند.
در طرفی که استفاده کننده قرار گرفته است، اطلاعات از مُد دیجیتال به آنالوگ تبدیل شده و به سوئیچ مرکزی ارسال می شود. این تبدیل اطلاعات از دیجیتال به آنالوگ تبدیل نویز نموده و در نتیجه سرعت مودم را به ۳۳٫۶Kbps کاهش می دهد.

شكل۱-۱۲: مودم V.90

فصل دوم : DSL

۲-۱:تعريف DSL

آخرین فن آوری در ساخت مودم ها می باشد که از زوج سیمهای به هم تابیده برای ارسال داده ها و صوت در سرعت های ۶۴Kbps تا ۵۰Kbps استفاده می کند.
جهت ارسال اطلاعات با سرعت های بسیار بالاتر از مودم های معمولی، DSL از سیمهای به هم تابیده استفاده می کند.
DSL با استفاده از چندین فن آوری مختلف تکامل یافته وxDSL نامیده شده است.
DSL برای ارسال سیگنال های دیجیتال حامل داده ها از کابل های زوج سیم به هم تابیده و برای ارسال سیگنالهای آنالوگ از سیستم تلفن قدیمی استفاده می کند.

۲-۱-۱:DSL نامتقارن

 

DSL نامتقارن ADSL (Asymmetrical DSL) می تواند به طور همزمان از مبادله اطلاعات و صوت پشتیبانی کند.
سرعت ارسال داده ها از سرویس دهنده به استفاده کننده ۶Mbps می باشد و از استفاده کننده به سرویس دهنده برابر ۷۸۶Kbps می باشد.

۲-۱-۲:DSL متقارن

DSL متقارن ADSL (Symmetrical DSL) از مبادله صوت و داده ها بطور همزمان پشتیبانی می کند وسرعت انتقال داده ها برابر با ۷۶۸Kbps است.