بحث عن الشبكات

alfares2007s الإثنين أبريل 14, 2008 8:56 am

مقدمة

يختلف الاتصال
بالإنترنت في المنازل عن الشركات، فالأفراد في
المنازل يستخدمون كارت الفاكس أو المودم الذي يتم تركيبه في جهاز الكمبيوتر ثم يوصل
به خط الهاتف وبعدها يتصل المستخدم برقم شركة الإنتنرنت وتحدث عملية الطلب
الهاتفي "Dialup" ثم يدخل المستخدم على شبكة الإنترنت.

في الشركات يختلف الأمر لأن
الاتصال بالإنترنت يتم عبر بوابة مركزية توصل بها جميع الأجهزة في
شبكة المعلومات وتكون السرعة أعلى لأن الشركة تستخدم خطا مؤجرا
"leased line" أو اتصال الشبكة الرقمية للخدمات المتكاملة
"ISDN" لأن
الشركات عادة تحتاج إلى سرعات كبيرة في نقل البيانات تلبي احتياجات جميع الموظفين
في الشركة، ثم ظهرت تقنية دي إس إل DSL "خطوط الاشتراك الرقمية" التي تستخدم
نفس كابلات الهاتف، ولكنها تحقق سرعات عالية في الاتصال بالإنترنت.

نعرض فيما يلي شرح تفصيلي لهذه
التقنية وكيف تعمل، ولماذا يمكن إجراء المكالمات الصوتية الهاتفية
والاتصال بالإنترنت بسرعات عالية في نفس الوقت.

طريقة عمل تقنية الـ DSL

تقوم أجهزة تقنية "دي إس
إل" على استخدام نطاق الترددات الأعلى من 4 كيلوهيرتز أو الأقل من 0.3 هيرتز
في نقل البيانات الرقمية، ويمتد اتصال "دي إس إل" من جهاز المشترك وحتى سنترال
الهاتف الذي يستخدم تقنية مختلفة للاتصال بشركة خدمة الإنترنت، والتي تختلف عن تقنية
الهاتف العادي التي تربط المشتركين في شبكة الهواتف ببعضهم البعض.

المعدات:

يتكون جانب الاتصال
لدى المشترك من مودم "دي إس إل" الذي يحول البيانات من النبضات الإلكترونية
الرقمية التي تستخدمها الحواسب إلى صوت رقمي بنطاق تردد مناسب لتقنية دي إس إل
المستخدمة.

بالإضافة إلى ذلك
ربما يحتاج المشترك إلى تركيب "فلتر
إلكتروني" سلبي في حالة استخدام خدمة "بي أو تي إس" على نفس
الخط لمنع الصدى في الصوت، ويضمن هذا الفلتر استقبال مودم "دي إس إل"
والهاتف فقط للترددات التي يفترض أن يستقبلوها فقط،
ومن الممكن أن يقوم المشتركون بتركيب الفلتر في منفذ الهاتف أو تقوم
شركة خدمة الإنترنت بتركيبها.

تقوم تقنية "دي إس إل"
على تقسيم الترددات في سلك الهاتف بافتراض أن أغلب مستخدمي الإنترنت ينظرون
إلى أو ينزلون معلومات بأحجام أكبر من تلك التي يرسلونها أو يحملونها، وهي حقيقة
تنطبق على كثير من الأشخاص لكن هذا لا يمنع وجود أفراد يرسلون من البيانات كميات
أكبر من تلك التي ينزلونها أو يشاهدونها. وهناك ملاحظة هامة ينبغي أن نذكرها منذ
البداية وهو أن تقنية "دي إس إل" اسم عام لجميع تقنيات الاتصال عالي السرعة
بالإنترنت، وليست جيلا أو تقنية قائمة بذاتها.

تتكون كابلات الهاتف المنزلي من
أسلاك نحاسية، وهذه الأسلاك تستطيع أن تنقل أحجام من البيانات أكبر
بكثير من المحادثات الصوتية، ويمكنها التعامل بكفاءة مع سعات نقل أكبر من عرض النطاق
الترددي، أي عددًا من الترددات أكبر من تلك التي يحتاجها الصوت فقط. وتستغل تقنية
"دي إس إل" هذه السعة الإضافية في حمل المعلومات عبر الأسلاك دون أن تضعف أو تعطل
أو توقف قدرة الأسلاك النحاسية على نقل المحادثات الهاتفية، وتعتمد التقنية على
تخصيص ترددات معينة لمهام معينة.

هناك سمتان مميزتان لخط الهاتف
العادي، السمة الأولى يطلق عليها خدمة الهاتف القديم البسيط أو بي
أو تي إس "POTS" والتي تحد الترددات التي تحملها السويتشات
والهواتف والمعدات الأخرى، فالأصوات البشرية في المحادثات العادية يتم نقلها
في نطاق ترددات من 0 وحتى 3.400 هيرتز وهو نطاق ضئيل للغاية، مقارنة على سبيل المثال
بنطاق ترددات سماعات الاستريو التي تتراوح من 20 هيرتز إلى 20 ألف هيرتز والأسلاك
نفسها لها القدرة على التعامل مع ترددات تصل إلى عدة ملايين هيرتز في أغلب الحالات،
واستخدام هذا الجزء الصغير من إجمالي عرض نطاق الترددات في النظام من الأوضاع
القديمة، ويكفي أن نعرف أن نظام الهاتف الذي يستخدم أسلاك النحاس موجود منذ أكثر
من قرن ونصف. والحد من الترددات التي يحملها نظام الهاتف يساعد نظام الهواتف على
حشر الكثير من الأسلاك في مساحة صغيرة دون الخوف من التشويش بين الأسلاك أوالكابلات،
والمعدات الحديثة التي ترسل البيانات الرقمية بدلا من التماثلية
"أنالوج"
يمكنها استغلال الكثير من إمكانيات وسعة سلك الهاتف، ومن هذه المعدات أجهزة
تقنية "دي إس إل".

قيودالمسافة

تعتمد سرعة الإنترنت
على حجم المسافة بين المشترك والسنترال أو الشركة التي تقدم خدمة "إيه دي إس
إل"، ويمكن القول أن تقنية "إيه دي إس إل" هي التقنية حساسة
للمسافة، فكلما يزيد طول المسافة تقل جودة الإشارة وتنخفض سرعة الاتصال، والحد
الأقصى لخدمة "إيه دي إس إل" هو 18 ألف قدم (أي حوالي 5.5 كيلومتر، وإذا
بلغت المسافة أقصى حجم لها، ففي هذه الحالة لن يستطيع المشتركون في
خدمة "إيه دي إس إل" الاستفادة من السرعات المعلنة
التي تمثل الحدود القصوى للسرعات المحتملة. تستطيع تقنية "إيه دي إس إل"
توصيل المشترك بالإنترنت بحد أقصى 8 ميجابت في الثانية لسرعات التنزيل
إذا كانت المسافة 1.8 كيلومتر وحد أقصى 640 كيلوبت في الثانية لسرعات التحميل،
وفي الغالب يتأرجح متوسط سرعة التنزيل عند 1.5 ميجابت في الثانية أما سرعات
التحميل فيتأرجح متوسطها بين 64 كيلوبت و640 كيلوبت في الثانية.

وربما يتساءل البعض إذا كانت
المسافة تمثل قيدا على سرعات اتصالات "دي إس إل"،
فلماذا لا تمثل قيدا على المكالمات الهاتفية الصوتية، وتكمن الإجابة في المضخمات الصغيرة
وتسمى "ملفات التحميل أو loading coils والتي تستخدمها شركة
الهاتف لتقوية إشارات الصوت، وللأسف الشديد لا تتوافق هذه المضخمات مع إشارات
"إيه دي إس إل"

العوامل التي تمنع الاستفادة من ADSL

• مضخمات تقوية إشارات المكالمات الصوتية إذا
كانت موجودة في جزء كابلات التوصيل الذي يربط بين هاتفك والمركز الأساسي
لشركة الاتصالات

• مفاتيح القنطرة وهي عبارة عن امتدادات بينك
وبين السويتش المركزي الذي يوصل الخدمة للعملاء
الآخرين

• كابلات الألياف الضوئية: لا
تستطيع إشارات "إيه دي إس إل" المرور في كابلات الألياف الضوئية

• المسافة: حتى إذا
كنت تعرف المقر الرئيسي للسنترال، فلا تعتقد أن
مجرد النظر في الخريطة يكفي لمعرفة مقدار المسافة التي تسافرها الإشارة بين منزك
والسنترال، لأن الإشارة في الغالب تقطع مسافة طويلة ملتفة وليست خطا مستقيما مباشرة
بين منزلك والسنترال.

معايير تقسيم الإشارة

ولكنه لا يستخدم
قناتين عريضتين لإرسال البيانات واستقبالها، حيث يقسم بدلا من ذلك البيانات إلى 247
قناة منفصلة عرض كل منها لا

يتجاوز 4 كيلوهيرتز.

يمكن تمثيل ذلك بأن شركة الهاتف
تقسم السلك النحاسي الذي يكون خطك إلى 247 سلك مختلف تردد كل
منه 4 كيلوهيرتز ثم تقوم بتركيب مودم لكل سلك، ومعنى ذلك أنك تحصل على ما يعادل 247
مودم موصل بحاسبك الشخصي في نفس الوقت! تتم مراقبة كل قناة وإذا كانت الجودة رديئة
يتم ترحيل الإشارة إلى قناة أخرى، وينقل هذا المعيار الإشارات باستمرار بين
القنوات المختلفة باحثـًا عن أفضل القنوات للإرسال والاستقبال، وبجانب ذلك هناك بعض
القنوات المنخفضة التي تبدأ بتردد 8 كيلوهيرتز تستخدم كقنوات ثنائية الاتجاه أي
لإرسال واستقبال البيانات، وبسبب الحاجة إلى مراقبة وفرز المعلومات على
القنوات ثنائية الاتجاه ومتابعة جودة 247 قناة مختلفة أصبح معيار "دي إم تي"
أكثر تعقيدا من معيار "سي إيه بي" ولكنه يتمتع بمرونة أكبر على
الأسلاك ذات الجودة المتباينة.

في حالة تركيب تقنية "إيه دي
إس إل" يتم إرفاق فلاتر بسيطة بالمنافذ التي لا توصل الإشارة
لمودم "إيه دي إس إل" وتقوم هذه الفلاتر بحجز الإشارات ذات الترددات التي تزيد
عن حد معين، ولأن كل المحادثات الصوتية تحدث أقل من 4 كيلوهيرتز صممت هذه الفلاتر
لتحجز كل الإشارات ذات الترددات الأعلى من 4 كيلوهيرتز مانعة إشارات البيانات
من التداخل مع المكالمات الهاتفية القياسية.

يوجد معياران متنافسان وغير
متوافقين لتقنية "إيه دي إس إل"، أولهما هو معيار "سي إيه بي
CAP" ومعناه
"الطور/السعة بدون إشارة ناقلة" يستخدم في المرحلة الأولى لتطبيق تقنية "دي إس
إل" في بدايات معدات تقنية "إيه دي إس إل".

يعمل هذا المعيار على تقسيم
الإشارات المارة في سلك الهاتف إلى ثلاثة نطاقات متميزة: النطاق
الأول من 0 إلى 4 كيلوهيرتز لنقل المحادثات الصوتية والنطاق الثاني من 25 إلى 160
كيلوهيرتز ويمثل قناة التحميل من المستخدم إلى الجهاز الخادم "سيرفر" والثالث
هو نطاق التنزيل من الخادم إلى المستخدم ويبدأ من 240 كيلوهيرتز وينتهي عند نقطة تختلف
حسب عدد من الشروط مثل طول السلك والتشويش في السلك وعدد المستخدمين المشتركين
في سويتش معين، ولكنه ينتهي كحد أقصى عند نقطة 1.5 ميجاهيرتز، ويقلل هذا المعيار
بالفواصل الكبيرة التي وضعها بين النطاقات أو القنوات الثلاثة من احتمال التشويش بين
القنوات التي تشترك في خط "سلك" واحد أو بين الإشارات الناقلة المارة عبر عدة
خطوط "أسلاك" مختلفة.

وثانيهما هو معيار
"دي إم تي DMT" أو النغمات المتعددة المنفصلة وأقره
معهد المعايير القومية الأمريكي، وتقول أغلب شركات تصنيع المعدات أن أغلب معدات
اتصالات "إيه دي إس إل" تستخدم هذا المعيار.

يقسم معيار "دي
إم تي" الإشارات إلى قنوات منفصلة