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.
بیشترین سرعت اینترنت از طریق تلفن فقط ۵۶ کیلوبیت در ثانیه 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 معروفترین و پرفروش ترین سرویسهای اینترنت cable و DSL هستند. از دوشرکت بزرگ Sympatico و Rogersقابل تهیه می باشند.
Cable که اول به بازار آمد و درنتیجه مشتری های خانگی آن تا مدتی بیشتر بودند اینترنت را از طریق کابل تلویزیون به خانه شما می آورد. بیشترین سرعت دریافت این سرویس برای منزل درحال حاضر در تورنتو تقریبا ۳ مگابیت در ثانیه است، ولی چون شما و همسایه های شما با هم از یک خط استفاده میکنید، سرعت هم بطور شریکی بین شما تقسیم می شود.
با DSL که سرعت دریافت آن ۱ مگابیت در ثانیه است (البته این سرعت برای سرویسهای اداری به بیشتر از ۳ برابر نیز می رسد، و حتی نوع پیشرفته تر آن از طریق کابل نوری که در حال حاضر فقط برای ادارات قابل دسترسی است به ۱۰۰ مگابیت در ثانیه می رسد، که ۱۰۰ بار سریعتر از نوع خانگی آن یا ADSL است.) شما اگرچه در تئوری سرعتی کمتر از کابل دارید ولی سرعت شما همیشه ثابت و بر خلاف کابل در بیشترین حد آن خواهد بودخواهد بود، و علاوه بر این تعداد مواردی که سرویس قابل استفاده نیست، برای DSL بسیار کم و ناچیز است. ولی باید توجه کرد ،که اگرچه DSL کمی بهتر و درحقیقت سریعتر است، درمناطق کمتری قابل دسترسی است و احتمال اینکه به آن دسترسی نداشته باشید کمی بیشتر است که این درحال گسترش است. قیمت این دو سرویس برای خانه کاملا برابر است (در حال حاضر ۴۵ دلار در ماه در تورنتو) .
فصل اول: مودم
1-1:تعریف مودم
برای برقراری ارتباط بین کامپوتر ها با استفاده از خطوط تلفن به روش سنتی باید از یک مودم، مطابق شکل زیر استفاده کرد:
شکل1-1:اتصال دو کامپیوتر از طریق مودم
(تصاویر و نمودار و جداول در فایل اصلی موجود است )
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.
1-2:روشهای تبدیل سیگنال های آنالوگ به دیجیتال(Modulation)
سیگنال های حامل اطلاعات در خطوط تلفن دارای پهنای باند تا 40000 هرتز میباشند. شکل زیر یک سیگنال از سیگنال های حامل اطلاعات خط تلفن را نشان میدهد:
(تصاویر و نمودار و جداول در فایل اصلی موجود است )
روشهای تبدیل سیگنال های دیجیتال به آنالوگ:
ASK (Amplitude Shift Keying)
FSK (Frequency Shift Keying)
PSK (Phase Shift Keying)
QAM (Quadrature Amplitude Modulation)
1-2-1:روش ASK
در این روش دامنه سیگنال تغییر میکند. این روش همچنین AM نیز نامیده میشود.
(تصاویر و نمودار و جداول در فایل اصلی موجود است )
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.
1-2-2:روش FSK
در این روش صفر بدین معناست که تغییری در فرکانس سیگنال اصلی ایجاد نشده است، در حالی که عدد 1 بدین معنا است که یک تغییر در فرکانس سیگنال اصلی بوجود آمده است .واژه FM معمولا به جای FSK بکار میرود.
شکل1-4:روشFSK
(تصاویر و نمودار و جداول در فایل اصلی موجود است )
1-2-3: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 180 درجه) تغییر میکند. یکی از این دو وضعیت رقم صفر در مبنای 2 و دیگری نشانگر رقم 1 میباشد.شکل زیر یک تغییر فاز 90 درجه را نشان می دهد
(تصاویر و نمودار و جداول در فایل اصلی موجود است )
بنابراین هر سیگنال توسط یک عدد دو بیتی در مبنای 2 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.
شکل1-7: دیاگرام منظومه(Constellation Diagram)
(تصاویر و نمودار و جداول در فایل اصلی موجود است )
شکل زیر یک دیاگرام منظومه است که 4 سیگنال متمایز در یک تغییر فاز 90 درجه ای را نشان میدهد. میبینید که هر سیگنال را میتوان توسط 2 بیت مشخص کرد.
شکل1-8: دیاگرام منظومه در یک تغییر فاز 90
(تصاویر و نمودار و جداول در فایل اصلی موجود است )
جدول1-1: تغییر فاز 90 درجه ای
(تصاویر و نمودار و جداول در فایل اصلی موجود است )
شکل زیر نیز دیاگرام منظومه با تغییر فاز 45 درجه و نمایش سه بیتی آن (8-PSK) را نشان میدهد:
شکل1-9: دیاگرام منظومه با تغییر فاز 45 درجه
(تصاویر و نمودار و جداول در فایل اصلی موجود است )
جدول1-2: تغییر فاز 45 درجه ای
1-2-4: 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 8 سیگنال به نام 8-QAM میشوند، دیده میشود:
(تصاویر و نمودار و جداول در فایل اصلی موجود است )
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 56Kbps تولید میکنند.
برخی از استانداردهای مودمها به همراه سرعت های آنها در جدول روبرو ذکر شده اند