پایان نامه درباره اینترنت پرسرعت ( ADSL )

پایان نامه جهت دریافت درجه کاردانی

رشته کامپیوتر

 گرایش نرم افزار

پیشگفتار:

عصر حاضر عصر انفجار اطلاعات است و پیشنیاز ورود و دسترسی افراد به اطلاعات و شبکه جهانی اینترنت، زیر ساخت مخابراتی مناسب است. در ایران سالهاست که تنها راه ارتباطی مرسوم، استفاده از خدمات کُند و لاک پشتی Dial – up است.

احتمالاً شما همه از آن دسته از کاربران اینترنت هستید که از Dial-up یا همان سیستم شماره گیری استفاده می کنید، یک مودم معمولی بر روی سیستم خود دارید، زمان زیادی از وقت شما هر روز باید صرف شماره گیری و اتصال به اینترنت و قطع و وصل های متوالی شود، در زمان استفاده از اینترنت خط تلفن شما مشغول است و هزینه تلفن را هم باید پرداخت کنید، مولتی مدیا در اینترنت را هم بی خیال شده اید و در آخر این که از سرعت کُند و حلزونی اینترنت هم کلافه هستید.

اما راه های دیگری نیز برای دستیابی به اینترنت وجود دارد. از جمله خدمات «باند پهن» یا «Broad band» که خودِ این روش نیز دارای انواع مختلفی مانند: Satellite, Wireless xDSL  و … می باشد.

سالها ست که با توجه به قوانین، مقررات و زیر ساخت های مخابراتی موجود، در کشور ما تکنولوژی های مبتنی بر DSL و بیسیم بعنوان روش های مقرون به صرفه و در دسترس معرفی و زمزمه می شود. یکسال پیش بود که «وزارت پست و تلگراف و تلفن» که حالا دیگر به «وزارت فناوری ارتباطات و اطلاعات» تغییر نام داده است به چند شرکت خصوصی به عنوان پیمانکار و مجری، مجوز راه اندازی و ارائه سرویس های اینترنت پرسرعت، با استفاده از بستر مخابراتی و بیسیم را ارائه کرد.

اما در این پایان نامه- که از چهار فصل تشکیل شده است- در مورد روش DSL که پر مصرفترین و به نوعی کم هزینه ترین نوع روش های «باند پهن- broad band » است و همچنین در موردADSL  که متداول ترین و پرکاربردترین نوعِDSL می باشد صحبت خواهیم کرد و به نحوه ارائه آن در ایران، خواهیم پرداخت.

و اما اشاره ای به محتوای هر فصل

فصل اول : سرگذشت اینترنت

مطالب این فصل اشاره دارد به « تاریخچه ‌ اینترنت»، «گسترش و پیشرفت اینترنت» و همچنین مانعی که بر سر راه پیشرفت هر چه بیشتر اینترنت قرار دارد، یعنی مشکل «محدودیت پهنای باند».

البته شایان ذکر است که، برای رهایی از این مشکل مجبور هستیم که به استفاده از روش های ارتباطی «باندپهن– broad band» روی آوریم. محبوب ترین تکنولوژی «باند پهن» در جهان، تکنولوژی DSL می باشد. و از میان انواع سرویس‌های DSL، ADSL پرمصرفترین و پرطرفدارترین نوع آن می‎باشد در فصل چهار، به تعریف تک تک این مفاهیم خواهیم پرداخت.

فصل دوم: آشنایی با معماری اینترنت، شبکه تلفن عمومی و مودم

در این فصل در مورد یکسری مطالب پایه و پیش نیاز مانند« معماری اینترنت و چگونگی انتقال اطلاعات در اینترنت»، «شبکه تلفن عمومی»، «مودم» و «مدولاسیون» صحبت شده است.

فصل سوم: روش های مختلف ارتباط با اینترنت

در این فصل به روش های مختلف ارتباط با اینترنت از جمله  DSL , Dailup و … و اینکه کدام یک می تواند بهتر باشد اشاره شده است.

فصل چهارم: ADSL

موضوعاتی که در این فصل آمده به طور خلاصه عبارتند از: تعریف سرویس  xDSL  بیان انواع  DSL ، تعریف  ADSL ، بیان اینکه  ADSL  چگونه کار می کند؟، بیان تجهیزات  ADSL ، … مزایا و معایب آن، ADSL2 ، وضعیت ADSL در ایران، وضعیت آن در جهان و … و آینده   ADSL .

چکیده

□ فناوری ADSL

Asymmetric-DSL یا‌ADSL،‌ ‌یکی از فناوری های رده‌ xDSL است.DSL یاخطوط اشتراک دیجیتالی‌با استفاده از کابلهای تلفن معمولی،‌امکان بهره‌گیری از سرعت بالا را برای اتصال به اینترنت فراهم می‌کند‌DSL .امکانات و روش‌های گوناگونی برای مصارف خانگی فراهم می‌کند که مناسب‌ترین آنها روش خطوط دیجیتال نامتقارن یا‌‌ADSLاست. در این روش با بهره‌گیری از نوعی خاص مدولاسیون، پهنای باند قابل‌استفاده برروی کابل تلفن به باندهای فرکانسی متفاوتی تقسیم و هر سیگنال فرکانسی (صوت ، ارسال و دریافت داده‌های دیجیتالی) در یک باند صورت می‌پذیرد. بدین‌صورت در هنگام اتصال به اینترنت دیگر خط تلفن برای مکالمات صوتی اشغال نخواهد بود و امکان تبادل صوت و تصویرنیز وجود خواهد داشت. در‌‌ADSL سرعت ارسال اطلاعات با سرعت دریافت اطلاعات مساوی نخواهد بود، در بالاترین سطح تئوری، امکان دریافت اطلاعات (DownStream) با سرعتی در‌حدود ‌‌8mbps  و ارسال داده‌ (UpStream) با سرعتی معادل ‌640‌mbps فراهم می‌شود. دقیقا بدین‌خاطر از‌‌ADSL بانام نامتقارن یاد می‌شود. بصورت عملی یک کاربرخطوط ‌ADSL می‌تواند با سرعتی در‌حدود ‌‌2mbps دریافت و‌‌256mbps ارسال  اطلاعات برروی اینترنت داشته باشد. در استفاده از اینترنت با فناوری‌ ADSL از‌Dial up وشماره‌گیری و انتظار برای اتصال یا قطع ارتباط خبری نخواهد بود‌و شما بصورت دائمی با مرکز‌‌ISP و در نهایت شبکه اینترنت متصل خواهید بود. با روشن کردن کامپیوتر خود اتصال شما به اینترنت برقرار می‌شود.

□ مزایای ‌‌ADSL

 اولین دستاورد‌ ADSL بهره‌گیری از خطوط تلفن معمولی و شبکه ارتباطی آماده خواهد بود و در نتیجه نیازی به سیم‌کشی و  تجهیزات جدید مخابراتی نیست.  عدم اشغال خط‌تلفن در هنگام اتصال به اینترنت، امکان استفاده از اینترنت پر‌سرعت به نسبت روشهایی مانند‌ Dial up برروی سیستم های خانگی و شرکتهای کوچک که از امکانات پیشرفته‌ای برخوردار نیستند، اتصال دائمی به شبکه اینترنت بدون نیاز به شماره‌گیری و اشغال بودن خط ، هزینه کم  در نصب و راه‌اندازی و خرید تجهیزات، کاهش هزینه و عدم نیاز به تجهیزات اضافی  برای کاربران خانگی در استفاده از اینترنت و راه اندازی آسان و سریع از دیگر مزایای مهم ADSL‌ است.

□ معایب خطوط‌ ‌ADSL

در فناوری‌های ‌‌DSL کیفیت‌و‌سرعت انتقال اطلاعات وابستگی زیادی به مسافت میان کاربر مشترک با مرکز تلفن ارائه خدماتDSL دارد. هرچقدر مشترک از مرکز تلفن مسافت دورتری داشته باشد به همان نسبت از سرعت و کیفیت پایین‌تری برخوردار خواهد بود. در مسافت‌های بالاتر از 5 ‌‌کیلومتر عملا ارائه سرویس  اینترنت پر سرعت امکانپذیر نیست. عدم تقارن سرعت ارسال و دریافت اطلاعات درADSL نیز برای شرکت‌هاو سازمان‌های بزرگ مشکل ساز خواهد شد. ضعیف  و فرسوده بودن زیربنای ارتباطی مخابراتی و عمدتا عمر بالای خطوط تلفن که تاثیر مستقیمی برکیفیت و سرعت خدمات‌ADSL خواهند داشت.

□ ADSL چگونه کار می‌کند؟

زوج‌سیم مسی تلفن شهری از محدوده فرکانسی میان صفر‌ تا ‌‌2 مگاهرتزپشتیبانی می کند که از این میان فقط برای کاربردهای شهری تلفن ثابت(PSTN) از پهنای باند 4 ‌کیلوهرتز پشتیبانی می‌شود. بدین‌معنی که هنگام استفاده از تلفن معمولی حداکثر باند فرکانسی‌4‌کیلو هرتز  مورد استفاده  قرار گرفته و مابقی باند بلا‌استفاده می‌ماند. ADSL با‌بکار‌گیری‌تکنولوژیهای‌مدولاسیون‌‌تقسیم فرکانسی و فشرده سازی اطلاعات‌‌‌‌ این امکان را بوجود می‌آورد که سیستم شماره‌گیری تلفن بتواند از پهنای باند ‌‌4 ‌کیلوهرتز خود استفاده کند و مابقی باند فرکانسی آزاد برای اتصال به اینترنت و تبادل اطلاعات میان کاربر و مرکز خدمات‌ ADSL استفاده شود. استفاده از محدوده فرکانس‌‌4‌کیلوهرتزی نمی‌تواند بیشتر از56kbps سرعت در‌اختیار کاربران قرار دهد و بااستفاده از یک پهنای باندی معادل ‌‌2 مگا هرتز میتوان تصور کرده که چه‌مقدار بر سرعت تبادل اطلاعات افزدوه می‌شود (چیزی در حدود ‌‌500‌‌ برابر) و در این حالت است که میتوان به سرعت‌های 8mbps و حتی خیلی بالاتر دست یافت (تکنولوژی های جدیدتر‌ADSL قادر به ارائه سرعت‌هایی بیش از‌‌‌‌20mbps می‌باشند). در عمل ‌ADSL از پهنای باند‌فرکانسی‌ 30KHz تا ‌‌138KHz برای ارسال اطلاعات و باند فرکانسی 138 KHz تا Mhz ‌‌1.1 برای‌گرفتن اطلاعات استفاده می‌کند. سازندگان تجهیزات‌‌ADSL معمولا از دو استاندارد تقسیم سیگنال فرکانسی استفاده می‌کنند‌:DTM وCAP،‌استاندارد قدیمی‌ CAP با تقسیم کردن تمام پهنای‌باند به سه بخش مجزا، به مکالمات تلفنی باند صفر تا ‌4 کیلو هرتز را اختصاص می‌دهد و برای ارسال‌داده (Upstream) محدوده ‌‌25 تا ‌‌160کیلوهرتز ودریافت اطلاعات از باند ‌‌240 کیلوهرتز به بالا صورت خواهد گرفت. بنابراین در نهایت این شیوه از سه کانال مجزا استفاده می‌کند. استاندارد DTM با تقسیم‌کردن پهنای‌باند به‌‌247 ‌کانال مجزا و اختصاص کانال‌هایی برای دریافت و ارسال داده‌‌‌ انعطاف‌پذیری بیشتری را در کیفیت سرویس بوجود می‌آورد. ولی درعوض پیاده‌سازی به مراتب پیچیده‌تری دارد.

□ تجهیزات ADSL

فارغ از تجهیزات مخابراتی تکنولوژی‌های ‌‌DSL بطور ساده در یک نگاه می‌توان گفت‌ ADSL از دو دستگاه خاص استفاده می‌کند: یک دستگاه معروف به مودمهای‌ DSL در محل مشترکین و دستگاه DSL Access Multiplexer (DSLAM) در محل شرکت ارائه دهنده خدمات. ADSL مودمهای ‌‌DSL که با نام ATU-R نیز از آنها یاد‌می‌شود، مسئولیت برقراری اتصال میان کامپیوتر مشترک را با خط‌ DSL برعهده دارند. این نوع از مودمها معمولا با‌ USB و یا پورت اترنت ‌‌10base-T به کامپیوتر کاربر متصل می‌شوند DSLAM . با جدا سازی باندهای فرکانسی 4‌کیلوهرتزی از دیگر پهنای باند برای هر خط اتصالی ADSL امکان ارتباطات کاربران و اتصال به تجهیزات مجتمع پر‌سرعت را برای اینترنت در مراکز ارائه خدمات‌ADSL فراهم می‌کند. فرکانس باند ‌‌‌4kbps نیز به سمت سوئیچ‌های مخابراتی هدایت می‌شود. به هر DSLAM صدها زوج‌سیم متصل می‌شود که درنهایت بسوی یک اتصال اینترنت با پهنای باند خیلی‌زیاد هدایت می‌شوند و تا وقتی این پهنای‌باند‌اشباع نشده است، مشترک می‌تواند به ‌صورت یکنواخت و با سرعت‌بالا از اینترنت استفاده کند. در سمت مشترک، گاهی نیاز است که از یک‌دستگاه فیلتر جداکننده بنام ‌‌Splitterنیزاستفاده شود تا میان باند‌فرکانسی صدا برای مکالمات تلفن با اطلاعات ‌ت ADSL داخل بوجود نیاید.

□ 2 ADSL گامی فراسوی اینترنت پر سرعت

فناوری ‌ADSL تحولی عظیم و یک نقطه‌عطف در صنعت ارتباطات راه‌دور و استفاده از شبکه جهانی اینترنت با استفاده از امکانات و زیر ساختهای موجود در کشورها و سازمانها است و امکان خدمات آنلاینی همانند صوت و تصویر و ویدئو را فراهم می‌کند. با این‌وجود با نگاهی فناورانه‌تر به مزایا و معایب ‌‌ADSL، فاصله میان سرعت عملی ارتباطات‌‌ADSL برروی کامپیوتر مشترکین و بحث محدودیت فاصله میان مراکز‌ ADSL با مشترک دو مشکل پیش‌روی این فناوری هستند. همچنین برخی پارامترهای کیفیتی نیز هنوز در‌‌ADSL پوشش داده نشده بودند. به‌همین جهت در سال ‌‌2002‌ و ‌‌2003‌‌ استاندارهای جدیدی برای این فناوری با نام 2 ADSL و ‌‌+‌ADSL2 تعریف شد. در یک نگاهی کلی ‌‌‌ADSL2 امکان حرکت بسمت سرعتهای نجومی مانند ‌24mbps را فراهم می کند و‌‌+2 ADSL بر مسافت موثر این تکنولوژی تا مرز‌‌6‌‌ کیلومتر می‌افزاید. این همه ماجرا نیست، امکان انتقال صوت و تصویر، افزایش بهره‌وری از پهنای‌باند و کاهش اتلاف باند‌فرکانسی، تفکیک‌پذیری بهتر باند‌فرکانسی مکالمات تلفنی با باند ADSومدیریت‌توان‌الکتریکی نیز از مهمترین  دستاوردهای فناوری‌های جدید ‌ADSL هستند. Reach ADSL2 دیگر استاندارد جدید ‌ADSL است که باز برخی کمبودهای استانداردهای قبلی را کامل نموده است. آنچه گفتنی است تطبیق و سازگاری کامل این نوع از استانداردها با مودمهای از نوع ‌ADSL است. لذا برای بهره‌گیری از این فناوری‌ها نیازی به تعویض مودم و تجهیزات‌‌ADSL نیست.

□ نگاهی به اینترنت پر‌سرعت در ایران

از تابستان‌‌83 ‌‌چندین شرکت‌ PAP شروع به ارائه خدمات‌ ADSL در تهران و چند شهربزرگ دیگر نموده‌اند. برای استفاده از اینترنت پرسرعت یا همان خدمات‌‌ADSL ابتدا باید دید کدام شرکت یا ISP خدمات‌‌ADSL را در منطقه مخابراتی‌شما ارائه می‌دهد. همانطور که بیان شد زمانی می‌توان از خدمات‌ ADSL استفاده کرد که فاصله مرکز مخابراتی با مشترک بیش از ‌‌5 ‌‌کیلومتر نباشد . بسیاری از شرکت‌های‌خدمات‌‌ADSL با گرفتن مبلغی بصورت ودیعه مودم ‌DSL و دیگر تجهیزات موردنیاز را بصورت امانی دراختیار مشترک قرارخواهند داد و نیازی به خرید مودم نخواهید داشت. دیگر هزینه‌ای که باید پرداخت شود هزینه حق اشتراک و هزینه مخابراتی است که براساس جدول انواع سرویس‌های ارائه شده (با معیار سرعت ارسال و دریافت اطلاعات) توسط شرکت خدمات‌ ADSL متفاوت خواهد بود. هزینه‌اینترنت پر‌سرعت براساس مقدار حجم مبادلات اطلاعاتی (download) توسط مشترک در ماه است. هر شرکت خدمات‌ ADSL سقفی را برای حجم‌انتقالی دیتا  درنظرخواهد گرفت (در محدوده چند گیگابایت) و در صورت استفاده بیشتر براساس هر گیگابایت، هزینه اضافه‌ای باید پرداخت شود.

□ آینده ADSL

از تولد‌ADSL در کشورهای توسعه یافته بیش از یک دهه می‌گذرد و اکنون فناوری بی سیم (Wireless) در بسیاری از کاربردها، جایگزین ‌ADSL شده است. اماکماکان این فناوری در بسیاری از کشورها‌مانند‌ایران، اولین راهکار دستیابی به اینترنت پرسرعت است. بسیاری‌ازمفاهیم‌‌IT مانند دولت‌الکترونیکی، بانکداری الکترونیکی، دانشگاه مجازی و آموزش الکترونیکی جز با دسترسی به شاهراه‌های پرسرعت تبادل اطلاعات و شبکه اینترنت تحقق‌پذیر نخواهند بود. اگر بخواهیم از گام بعدی در توسعه شبکه‌های ‌‌ADSL نام ببریم، باید به فناوری VDSL اشاره کنیم. VDSL) Very high bit-rate DSL) سرعت انتقال‌داده را تا مرز 25 مگابیت پیش‌خواهد برد که در مقایسه با سرعت کنونی (بصورت عملی ‌‌2 ‌‌مگابیت بر ثانیه) بی‌شک، جهشی چشمگیر خواهد بود .

فصل اول

سرگذشت اینترنت

مقدمه

برای مردمی که تحت بمباران رسانه ها قرار گرفته‌اند، گویی اینترنت زادگاهی نداشته است. سالها، مودمهای خفته کار کمی داشتند و فقط گاه باBBS [1]ها، ارتباط برقرار می‌کردند. سیستمهای BBS  در آن روزها سیستمهای فقط- متنی و بدون گرافیک بودند و کلمه online (روی خطی) و اینترنت کلمه های شناخته شده ای نبودند. اینترنت فقط برای دانشمندان علوم کامپیوتر، دانشگاهیان، و پژوهشگران تجهیزات جنگی- که درباره پژوهشهای جدید بحث می کردند- کلمه ای آشنا بود.

همه اینها در چند سال گذشته روی داد. اینترنت امروزه به کار بران این امکان را می دهد که عقاید خود را برای میلیونها نفر از مردم جهان ابراز کنند. اینترنت با فراهم ساختن امکانات انتقال هر چیزی از نرم افزار و موسیقی گرفته تا تصاویر گرافیکی، چهره دنیای کامپیوتر را تغییر داده است. اینترنت تقریبأ همه جا هست، و تقریبأ هر چیزی را در آن می توان پیدا کرد.