DSLAM چیست و چگونه کار می کند؟ (قسمت دوم)

در ادامه مقاله قبلی، برای درک بهتر دلایل استفاده از DSLAM به تشریح راه های دسترسی به اینترنت پرسرعت می پردازیم .

DSL چیست؟

DSL برای مشترکان، دسترسی به اینترنت پرسرعت را به ارمغان می‌آورد و برای این کار از خطوط مسی سنتی که در دهه های گذشته به‌منظور اتصال تلفن‌های ثابت ایجاد شده بودند استفاده می‌کند. DSL بر بستر قابلیت های چندگانه واحدهای DSLAM در انتقال دیتای دیجیتال یا سیگنال‌های آنالوگ کاربران متعدد با استفاده از یک uplink ایجاد شده است. واحدهای DSLAM چندمنظوره می‌توانند از بسیاری از فناوری‌های DSL پشتیبانی کنند؛ اما در حال حاضر هنوز هیچ‌کدام از واحدهای DSLAM توانایی پشتیبانی از تمام انواع xDSL را ندارند. واحدهای DSLAM می‌توانند به‌صورت مساوی (یا متقارن) یا غیرمساوی (نامتقارن) پهنای باند را به سرعت‌های بالا و پایین تقسیم کنند. یکی از بزرگ‌ترین نقاط ضعف DSL این است که هر چه کاربر از نقاط تقسیم دورتر باشد، سرعت اینترنتی که در اختیارش قرار می‌گیرد، کمتر است. با این وجود، DSL همچنان یک گزینه متداول برای ایجاد خطوط اینترنتی است. دلیل آن هم قیمت پایین نصب آن و امکان ترکیب آن با گزینه‌های کابلی دارای سرعت بالاتر مانند فیبر نوری است.

انواع DSL

  • تکنولوژی های متنوع DSL سرعت آپلود/ دانلود متفاوتی را در اختیار کاربران قرار می دهند. در حالت متقارن (Symmetric)  سرعت آپلود و دانلود یکسان بوده و در حالت نا متقارن (Asymmetric) این مقادیر یکسان نیست.

ADSL

ADSL از سرواژه‌های Asymmetrical Digital Subscriber Line به دست آمده است که معنای آن “خط اشتراک دیجیتال نامتقارن” است. این فناوری بخش اعظم پهنای باند خود را برای دانلود در نظر گرفته و فقط بخش کمی را به آپلود اختصاص می دهد. استاندارد اصلی  ADSL در مبحث پهنای باند، به سرعت ۸ مگابیت در ثانیه برای دانلود و ۱ مگابیت در ثانیه برای آپلود دست پیدا می کند. استانداردهای +ADSL2/2 نسخه‌های بهبود یافته ADSL هستند. سرعت دانلود در این استاندارد به ۱۲ مگابیت در ثانیه و در حالت خوشبینانه سرعت آپلود به ۱.۳ مگابیت در ثانیه خواهد رسید؛ در حالی‌که این مقادیر برای +ADSL2 به ترتیب برابر با 24 و 1.3 مگابیت بر ثانیه است. استاندارد ADSL معمولاً تا فواصل 6 کیلومتری مورد استفاده قرار می‌گیرد.

G.lite

راه اندازی ADSL اصولاً به متخصصینی نیاز دارد که بتوانند ادوات تقسیم و میکرو فیلترها را به‌صورت دقیق تنظیم کنند و خطوط DSL را از خطوط تلفن قدیمی (POT) جدا کنند. G.lite یکی از استانداردهای زیر شاخه استاندارد ADSL است که از ماژول های متفاوتی استفاده می‌کند و نیازی به نصاب حرفه‌ای ندارد. استاندارد G.lite می‌تواند برای دانلود با سرعت 1.5 مگابیت بر ثانیه و برای دانلود با سرعت 512 کیلوبیت بر ثانیه را تا فاصله 3 کیلومتری استفاده شود. اسپلیترهای فناوری G.lite در خانه مشترکان قرار می‌گیرند و نوع نامتقارن آن تا فاصله 6 کیلومتری هم پاسخگو است.

VDSL

نام فناوری VDSL از سرشاخه واژگان Very High Bit-rate Digital Subscriber Line گرفته شده است. این فناوری برای مسافت‌های کوتاه ایده‌آل است و سرعت آن پس از فاصله 2 کیلومتری از مبدأ، افت می‌کند. فناوری VDSL برای دانلود سرعتی تا 55 مگابیت بر ثانیه داشته باشد و سرعتش برای آپلود بین 1.5 تا 2.3 مگابیت بر ثانیه متغیر است. در فاصله سیصد متری، این تکنولوژی می تواند به سرعت ۲۰۰ مگابیت در ثانیه برای دانلود و آپلود دست پیدا کند. درحالی‌که بسیاری VDSL را یک فناوری نامتقارن می‌دانند، باید بدانید که این فناوری هم می‌تواند متقارن باشد و هم نامتقارن.

SDSL

نام این استاندارد نیز مخفف Symmetric Digital Subscriber line و به معنی خط اشتراک دیجیتالی متقارن است. برخلاف ADSL که پهنای باند را به‌صورت نامساوی و نامتقارن بین ترافیک دانلود و آپلود تقسیم می‌کند، SDSL پهنای باند را به‌صورت مساوی و متقارن میان ترافیک‌های دانلود و آپلود تقسیم می‌کند. سرعت انتقال اطلاعات در این استاندارد هم بسته به فاصله متفاوت است و نهایت فاصله قابل استفاده در آن، به 3 کیلومتر می‌رسد. در این فاصله، سرعت در حدود 1.5 مگابیت بر ثانیه خواهد بود. این نوع اتصال برای کسب‌وکارهای کوچکی که نیازمند یک اتصال متمرکز و دائمی هستند مناسب است.

ISDN

ISDN یا Integrated Services for Digital Network اولین پروتکلی است که از خطوط تلفن برای ادغام دیتا و صدا استفاده می‌کرد. این استاندارد از سرعت انتقال دیتا تا 64 کیلوبیت بر ثانیه پشتیبانی می‌کند. یکی از نسخه‌های نه‌چندان متداول این استاندارد، B-ISDN است که می‌تواند با استفاده از کابل‌های فیبر نوری، سرعت انتقال دیتا را تا 1.5 مگابیت بر ثانیه افزایش دهد. سایر زیرشاخه‌های این استاندارد عبارت‌اند از PRI، BRI و N-ISDN.

IDSL

IDSL مخفف ISDN Digital Subscriber Line است. این فناوری مبتنی بر انتقال دیجیتالی به نحوی توسعه یافته که در آن نیازی نیست اطلاعات به دفتر مرکزی شرکت ارائه‌دهنده خدمات اینترنتی هدایت شوند. استاندارد xDSL بر روی کابل‌های مسی می‌تواند به سرعت 128 کیلوبیت بر ثانیه برسد. با وجود اینکه IDSL یک زیرشاخه از ISDN است، IDSL همچنان امکان برقراری ارتباطات ارزان و دائمی و با تأخیر پایین را فراهم می‌‌آورد. در این روش، بر خلاف PSTN انتقال اطلاعات روی بستر شبکه‌های دیتا صورت می‌گیرد.

HDSL

با وجود اینکه استاندارد HDSL ابتدا در سال 1994 معرفی شده بود، همچنان بسیاری از شرکت‌های مخابراتی در سرتاسر جهان از آن استفاده می‌کنند. عملکرد این نوع اتصال با T1 قابل قیاس بوده و از نظر اقتصادی، به‌صرفه‌تر است. برد این استاندارد در حدود 4 کیلومتر است و سرعت متقارن آن به 784 کیلوبیت بر ثانیه می‌رسد.

راه های جایگزین برای دسترسی به اینترنت پرسرعت

به جز DSL، اتصال به اینترنت سرعت بالا از روش‌های دیگری مانند کابل‌های کابل کواکسال یا در لفظ رایج کواکسیال ( که در فارسی کابل هم محور هم نامیده می شوند)، فیبر و اتصالات بی‌سیم نیز مقدور است. در ادامه به بررسی نقاط قوت و ضعف روش‌های مختلف اتصال به اینترنت خواهیم پرداخت.

روش های دسترسی به اینترنت پرسرعت

۱- کابل‌های هم‌محور (کواکسیال)

کابل‌های هم‌محور (کواکسیال)

کابل‌ها در اصل به‌منظور ایجاد دسترسی به برنامه‌های تلویزیونی در مناطق صعب‌العبور به وجود آمده بودند. اما برنامه ریزی های مبتنی بر اشتراک تا تنظیم مقررات در سال ۱۹۸۴ رایج نبود، سالی که به گفته CalCable شرکت های ارائه دهنده خدمات مجبور شدند :15 میلیون دلار در آن سال هزینه کنند تا تمام شهرهای مهم آمریکا را با کابل به هم متصل کنند. اما با فراگیر شدن اینترنت، دیگر کسی برای دیدن محتوای ویدیویی سراغ تلویزیون کابلی نرفت و مردم آمریکا از سایت‌هایی مانند Netflix برای تماشای برنامه‌های محبوب خود استفاده کردند.

آن کابل‌ها تبدیل به یک شکست بزرگ اقتصادی شده بودند، تا اینکه شرکت‌های توسعه‌دهنده توانستند با استفاده از استاندارد DOCSIS خطوط کواکسیال را دوباره به‌کارگیرند. همان کابل‌ها که قرار بود برنامه‌های تلویزیون را به سرتاسر آمریکا برساند، حالا به‌منظور انتقال اطلاعات با پهنای باند قابل‌توجه مورد استفاده قرار گرفته بود. استانداردهای DOCSIS به طور قابل توجهی تکامل یافته و در حال حاضر سرعت داده ها را که اغلب سریعتر از DSL هستند ارائه می دهند.

برای مثال، استاندارد DOCSIS 3.0 می‌تواند برای ترافیک دانلود سرعت ۱۵۲ مگابیت در ثانیه و برای آپل.د سرعت ۱۰۸ مگابیت در ثانیه را ارائه دهد. نسخه جدید این استاندارد موسوم به DOCSIS 3.1 پا را از این هم فراتر گذاشته و می تواند در محیط آزمایشگاهی برای دانلود به حداکثر سرعت ۱۰گیگابیت بر ثانیه برسد. در آپلود این سرعت ۱گیگابیت بر ثانیه گزارش شده است. درست است که در عمل این مقادیر بسیار کمتر از نتایج آزمایشگاهی خواهد بود اکا همین پیشرفت می تواند در آینده متنج به گام های بزرگی در زمینه انتقال اطلاعات شود.

یک سیستم پایانه‌ای مودم کابلی موسوم به CMTS در یک شبکه هم‌محور همان عملکرد واحد DSLAM در یک شبکه DSL را دارد. همان‌طور که واحد DSLAM اطلاعات را از ISP به خطوط مشترکان می‌رساند، CMTS نیز اطلاعات هزاران مودم کابلی را جمع‌آوری کرده و در اختیار ISP قرار می‌دهد.

اینترنت کابلی روی معماری اشتراکی خطوط بنا شده است و سرعت کاربران در ساعات اوج مصرف به طرز دردناکی کاهش پیدا می‌کند. با این وجود، همچنان سرعت کابل‌ها بیشتر از DSL است. اینترنت DSL با بیشتر شدن مسافت دچار افت سرعت می‌شود؛ اما در ارتباط با کابل‌های هم‌محور، وضعیت به این‌گونه نیست و مسافت تأثیری در سرعت ندارد.

همین حالا هم بسیاری از زیرساخت‌های مهم بر پایه خطوط کابلی هم‌محور ساخته شده‌اند و همانند DSL، استفاده از این روش هم هزینه پایینی به دنبال دارد.

۲- فیبرنوری

فیبرنوری

اتصالات فیبری مسافت دورتری را پوشش می‌دهند و در مقایسه با کابل‌های هم‌محور، DSL و اتصال بی‌سیم، سرعت بالاتری نیز دارد. اتصال فیبری از فناوری نوری استفاده می‌کند و می‌تواند اطلاعات را تا سرعت 1 گیگابیت بر ثانیه انتقال دهد. استفاده از فناوری نوری به فیبر این قابلیت را می‌دهد که فرکانس بالاتر و ظرفیت بیشتری برای انتقال اطلاعات داشته باشد. در قیاس با استانداردهایی مانند DSL و کابل‌های هم‌محور که از کابل‌های سنتی مسی استفاده می‌کنند، شبکه‌های فیبری تقریباً هیچ نویزی ندارند و انرژی در آن‌ها تلف نمی‌شود.

فیبر نوری برای راه‌اندازی نسبت به DSL و کابل‌های هم‌محور نیاز به هزینه بیشتری دارد. در ساختمان‌های جدید از کابل‌های مسی استفاده می‌شود تا ایجاد اتصال DSL را برای ارائه‌دهندگان خدمات اینترنتی راحت‌تر کند. اما راجع به فیبر نوری قضیه متفاوت است؛ زیرا معمولاً پس از احداث ساختمان است که زیرساخت‌های فیبر نوری برای آن ایجاد می‌شود. زیرساخت فیبری برای نصب معمولاً نیازمند مته‌کاری است و به خانه کاربر آسیب می‌رساند. هزینه بالای ایجاد اتصال مبتنی بر فیبر نوری باعث شده است شرکت‌های ارائه‌دهنده از آن تنها در مناطقی با تراکم جمعیتی بالا استفاده کنند. برای کاهش قیمت تمام‌شده استفاده از فیبر نوری، برخی از شرکت‌های ارائه‌دهنده خدمات اینترنتی از تکنیک تلفیق فیبر نوری با کابل‌های مسی استفاده می‌کنند تا یک زیرساخت FTTC ایجاد کنند.

WISP

ٌWIPS چیست

استاندارد WISP برای ارائه اینترنت بی‌سیم توسعه یافته است. در اینترنت بی‌سیم، انتقال اطلاعات به‌وسیله برج‌های رادیویی صورت می‌گیرد. فرکانس امواج رادیویی این برج‌ها می‌تواند از 900 مگاهرتز تا 2.4، 4.9، 5.2، 5.7 یا 5.8 گیگاهرتز باشد. ارائه‌دهندگان اینترنت بی‌سیم (WSIP) مسئول ارائه اینترنت همراه برای گوشی‌های هوشمند نیز هستند.

اینترنت بی‌سیم در حال حاضر نامتداول‌ترین روش ارائه اینترنت است. پوشش اینترنت بی‌سیم به‌صورت نقطه‌ای متغیر است و متأسفانه نمی‌توان خیلی روی پاسخ‌دهی دائمی آن حساب کرد. حتماً بارها دیده‌اید که در حال سفر، دچار پرش آنتن شده‌اید و در برخی نقاط، به اینترنت دسترسی نداشته‌اید. عوامل مختلفی در میزان دسترسی کاربر به اینترنت بی‌سیم دخیل‌اند که از آن جمله می‌توان به ارتفاع، موانع طبیعی یا ساختمان‌ها اشاره کرد.

چرا همچنان از DSL استفاده می‌شود؟

کابل‌های درهم‌تنیده مسی به‌مرور زمان عملکرد خود را از دست می‌دهند و نیاز به تعمیر دوره‌ای دارند. شرکت مطرح Verizon بارها بابت عدم مرمت کابل‌های مسی مورد استفاده‌اش در فناوری DSL خود مورد توبیخ قرار گرفته است و برای مهاجرت کامل به فیبر نوری تحت فشار است. اما بسیاری از شرکت‌ها همچنان به دلیل قیمت پایین راه‌اندازی فناوری DSL همچنان از آن استفاده می‌کنند.

یکی دیگر از تکنیک‌هایی که برای کاهش هزینه‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد، تلفیق کابل‌های مسی با فناوری فیبر نوری با استفاده از DSLAM برای ایجاد شبکه‌های FTTS است. گران‌ترین بخش راه‌اندازی زیرساخت‌های فیبری، جایی است که در حلقه انتهایی زنجیره، به محل استقرار مشترک می‌رسیم. بسیاری از شرکت‌های ارائه‌دهنده خدمات اینترنتی، در این مرحله دست به دامان فناوری تلفیق کابل مسی و فیبر نوری می‌شوند تا هزینه‌ها را کاهش دهند. این تکنیک با نام FTTP یا FTTH شناخته می‌شود.

پیشرفت‌های دائمی در زمینه تجهیزات DSL و تراشه‌های DSLAM به تأمین‌کنندگان اینترنت این اجازه را می‌دهد که از میلیون‌ها کابل مسی تلفن در راستای تأمین اینترنت استفاده کنند. تراشه‌های جدید مانند G.fast توانایی این را دارند که اطلاعات را تا سرعت 1 گیگابیت بر ثانیه انتقال دهند. چنین پیشرفت‌هایی باعث افزایش عمر استفاده از فناوری‌هایی مانند DSL می‌شوند.

ادامه دارد …