مقدمه اي بر انواع فكس مودم

یک شبکه تلفن سنتی بر اساس سیگنال های آنالوگ عمل می کند در حالیکه کامپیوترها با سیگنال های دیجیتالی کار می کنند ، بنابراین وسیله ای لازم است تاسیگنال های دیجیتالی کامپیوترها را به سیگنال های آنالوگ و سازگار با خطوط تلفن تبدیل نماید (Modulation) . این وسیله همچنین باید سیگنال های آنالوگ خطوط تلفن را به سیگنال دیجیتالی تبدیل کند ( demodulation ) . یـک چنـین وسـیلـه ای بنـام مـودم (Modem) مـشهـور است . ایـن نـام از دو کلـمـه Modulation / Demodulation گرفته شده است . یک مودم همچنین ( Data Circuit Terminating Equipment ) DCE نامیده می شود .
که برای اتصال یک کامپیوتر یا ترمینال داده به یک شبکه مورد استفاده قـرار می گیرد . بطور منطقی ، یک کامپیوتر شخصی ( PC ) را ( Data Terminal Equipment ) DTE نیز نامند . سه نوع مودم وجود دارد .
مودم داخلی ( Internal modem ) یک برد الکترونیکی است و در گــذرگـاه هــای ISA یا PCI بر روی برد اصلی کامپیوتر ( main board ) قرار می گیرد و توسط یک کانکتور Rj-11 به خطوط تلفن متصل می شود .
نوع دیگری از مودم ها ، مودم خارجی ( External Modem ) نامیده می شود که برد الکترونیکی آن درون جعبه مخصوصی قرار داشته و در خارج از کامپیوتر قرار می گیرد که توسط کانکتور DB-9 به یکی از پورت های سـریال کـامـپیـوتر مـتصل می شود .
نوع سوم که در کامپیوترهای Laptop بکار می رود شامل یک کارت است که در شیار PCMCIA قرار می گیرد و این کارت در واقع در برگیرنده کا برد الکترونیکی مودم است .


سرعت انتقال داده ها در مودم ها با پارامترهای زیر بیان می شود که عبارتند از :
آهنگ باود ( Baud Rate ) و آهنگ ارسال داده ها ( Data Rate ) . آهنگ ارسال داده ها عبارتست از تعداد بیت هایی که یک مودم میتواند در یک ثانیه ارسال نماید و آهنگ باود عبارتست از تعداد تغییرات سیگنال ، که در یک ثانیه اتفاق می افتد .

استانداردهای مودم
مسئوولیت تعیین و توسعه استانداردها برای مودم به عهده اتحادیه بین المللی مخابرات یا ITU می باشد . اخیرا" اغلب سازندگان مودم ، مودم هایی با سرعت حداکثر 56Kbps تولید می کنند . برخی از استانداردهای مودم ها به همراه سرعت های آنها در زیر نوشته شده است .


نام (name) سرعت (speed)
peed ) نام ( Name )
V.90 or x2 33.6 Kbps (Transmiting)ارسال / دریافت k56kbps ( Reciving )
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



bis بدین معنی است که مودم دارای یک سویچ می باشد که می تواند با دو سرعت مختلف کار کند .

مودم V.90 ) 56Kbps )
حداکثر سرعت یک مودم از نظر تئوری توسط اتحادیه بین المللی مخابرات(ITU) برابر 33.6 Kbps تعیین شده است . چندین کارخانه سازنده مودم ، توانستند مودم هایی با سرعت 56 Kbps تولید کنند . مودم 56K برای برقراری ارتباطات دیجیتالی یکطرفه طراحی شد تا از یک سرویس دهنده اطلاعات را به شبکه مرکز مخابرات ( PSTN ) ارسال کند . خطی که به مودم سرویس گیرنده متصل می شود اطلاعات را بصورت آنالوگ منتقل می کند . شکل 2 یکی از کاربردهای مودم 56K را نشان می دهد که در آن سرویس دهنده بدون نیاز به مودم به مرکز مخابرات ( PSTN ) متصل شده است و اطلاعات را بصورت سیگنال های دیجیتالی به PSTN منتقل می کند . در سویچ مرکزی ( Central Switch ) مخابرات ، اطلاعات که بصورت دیجیتالی هستند به سیگنال های آنالوگ تبدیل شده و به سرویس گیرنده ارسال می شوند . بنابراین دیده می شود که فقط یکی از طرفین از مودم استفاده می کند و در نتیجه موجب کاهش نویز ( که در اثر تبدیل دیجیتال به آنالوگ بوجود می آید ) خواهد شد . لذا دریافت اطلاعات می تواند با سرعت 56K انجام شود . در طرفی که استفاده کننده قرار گرفته است ، اطلاعات از مد دیجیتال به آنالوگ تبدیل شده و به سویچ مرکزی ارسال می شود . این تبدیل اطلاعات از دیجیتال به آنالوگ تولید نویز نموده و در نتیجه سرعت مودم را در مسیر ارسال به 33.6 Kbps کاهش می دهد .





[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
شکل 2 : برقراری ارتباط با استفاده از مودم 56 K


DSL :
DSL آخرين فن آوری درساخت مودم ها می باشد که از زوج سيم های به هم تابیده برای ارسال داده ها و صوت در سرعت های 64Kbps تا 50 Mbps استفاده می کند . جهت ارسال اطلاعات با سرعتهای بسیار بالاتر از مودم های معمولی ، DSL از سیم های به هم تابیده استفاده می کند . در حال حاضر یک مودم حداکثر می تواند داده ها را با سرعت 56 Kbps مبادله نماید و از آنجائیکه در فن آوری شبکه ، اطلاعات می تواند با سرعتی بین 10 تا 1000 Mbps مبادله شوند بنابراین مودم ها برای مبادله اطلاعات در شبکه اینترنت بسیار کند هستند . DSL برای ارسال سیگنال ها ی دیجیتالی حامل داده ها از کابل های زوج سیم به هم تابیده استاندارد استفاده می کند و برای ارسال سیگنال ها ی آنالوگ می تواند از سیستم تلفن قدیمی استفاده کند . DSL با استفاده از چندین فن آوری مختلف تکامل یافت و xDSL نامیده شد .

DSL نامتقارن یا Asymmetical DSL ) ADSL )
DSL نامتقارن می تواند به طور همزمان از مبادله اطلاعات و صوت پشتیبانی کند . سرعت ارسال داده ها از سرویس دهنده به استفاده کننده حداکثر8 Mbps می باشد و از استفاده کننده به سرویس دهنده حداکثر برابر 786Kbps می باشد .

DSL سرعت بالا یا High Bit Rate DSL ) HDSL )
این نوع DSL از مبادله صوت و داده ها بصورت غیرهمزمان پشتیبانی می کند . سرعت مبادله داده ها در این نوع DSL برابر 1.54Mbps می باشد .

DSL متقارن یا Symmetrical DSL ) SDSL )
این نوع DSL از مبادله صوت و داده ها بطور همزمان و با سرعت انتقال داده ها حداکثر برابر با 2.3Mbps در هر دو جهت پشتیبانی می کند .

DSL با سرعت خیلی بالا یا Very high speed DSL ) VDSL )
این نوع DSL می تواند با سرعت 25 تا 50 مگابیت در ثانیه داده ها را از سرویس دهنده به استفاده کننده و همچنین با سرعت 1.5 تا 16 مگابیت بر ثانیه از استفاده کننده به سرویس دهنده ارسال نماید .

مودم ADSL
عبارتست از یک مودم پیشرفته و جدید که از زوج سیم های به هم تابیده برای مبادله اطلاعات استفاده می کند . مثلا" برای مبادله داده های چند رسانه ای از این مودم استفاده می شود .
مودم ADSL داده ها را از سرویس دهنده به سرویس گیرنده ( Downstream) و برعکس مبادله می کند اما سرعت ارسال از سرویس دهنده به سرویس گیرنده (Upstream) بسیار بیشتر است . سرعت مبادله اطلاعات همچنین به فواصل مراکز مخابراتی از یکدیگر نیز بستگی دارد . سرعت ارسال اطلاعات از سرویس دهنده به سرویس گیرنده ها بین 1.5 تا 8Mbps و در خلاف این جهت از 16Kbps تا 640Kbps می باشد .
به شکل 1 نگاه کنید ، مزیت ADSL در اینستکه از خطوط تلفن عادی یعنی زوج سیم های به هم تابیده برای ارسال اطلاعات با سرعت 6 تا 8 مگابیت بر ثانیه استفاده می کند و مهم تر اینکه مودم ADSL هیچ تاثیری بر روی کانال های صوتی تلفن ندارد ، یعنی خط تلفن اشغال نمی شود .
فن آوری مودم ADSL
مودم ADSL از فن آوری و روش کد دهی DMT استفاده می کند و DMT خود روش QAM را برای تقسیم پهنای باند به چندین کانال فرعی بکار می برد .





[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
شکل 1 : برقراری ارتباط با استفاده از مودم ADSL


کابل زوج سیم به هم تابیده مورد استفاده در خطوط تلفن دارای محدوده فرکانس تا 1/1 مگاهرتز می باشد . شکل 3 طیف فرکانس مودم ADSL را نشان می دهد .
روش کد دهی DMT محدوده فرکانس های بین 26KHz تا 1.1MHz را برای باند پهن ( Broad Band ) بکار می برد .
برای سیستم های تلفن قدیمی آنالوگ ، طیف فرکانس مذکور بین صفر تا 4 کیلوهرتز خواهد بود .
همانطوری که در شکل 2 نشان داده شده است در روش کددهی DMT در ارسال اطلاعات از سرویس دهنده به سرویس گیرنده طیف فرکانس محدود به 13KHz تا 1.1MHz می باشد و در جهت عکس محدوده فرکانس از 26KHz تا 138KHz خواهد بود . فرکانس های بالاتر از 26KHz به 249 کانال فرعی مستقل تقسیم می شوند که هر یک از کانال ها دارای پهنای باند 4.3KHz می باشد .
فرکانس های پایین تر از 4KHz که در کانال توسط یک مدار آنالوگ مجزا شده اند در سیستم های مخابراتی قدیمی بکار می روند . برای ارسال اطلاعات از سرویس گیرنده به سرویس دهنده 25 کانال اختصاص داده شده و برای ارسال اطلاعات در جهت عکس 224 کانال تخصیص یافته است .


[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]




شکل 2 : طیف فرکانس مودم ADSL


شکل 3 معماری مودم ADSL را نشان می دهد . وظیفه ----- POTS مجزا کردن کانال صوتی ازکانال داده ها می باشد .



[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]





شکل 3 : معماری مودم ADSL


هر کانال فرعی می تواند بین 0 تا 15 بیت را برای هر سیگنال تلفیق ( Modulate ) کند . بنابراین سرعت ارسال داده ها با فرمول زیر محاسبه می شود .
فرکانس کانال x تعداد بیت برای هر کانال x تعداد کانال ها = سرعت ارسال داده ها .
با استفاده از فرمول فوق می توان سرعت ارسال اطلاعات را از سرویس گیرنده به سرویس دهنده و برعکس به شرح زیر محاسبه کرد :
مگابیت بر ثانیه 6/1 =3/4*15*25= حداکثر سرعت برای ارسال داده ها از سرویس گیرنده به سرویس دهنده
مگابیت بر ثانیه 4/14=3/4*15*224= حداکثر سرعت برای ارسال داده ها از سرویس دهنده به سرویس گیرنده
سرعت ارسال داده ها در مودم ADSL به فاصله بین استفاده کننده ها از خطوط تلفن و مرکز مخابرات بستگی دارد . جدول 1 سرعت ارسال داده ها را بر اساس فواصل مختلف برای مودم ADSL نشان می دهد .


جدول 1 : سرعت مودم ADSL بر حسب مسافت های مختلف

Distance Wire Size Data Rate
5.5 km 0.5 mm 1.5-2 Mbps
4.6 km 0.4 mm 1.5-2 Mbps
3.7 km 0.5 mm 6.1 Mbps
2.7 km 0.4 mm 6.1 Mbps




مودم RADSL) Rate Adaptive Asymmetric , DSL )
این نوع مودم ارسال اطلاعات از سرویس دهنده به سرویس گیرنده را با سرعت 7Mbps و در جهت عکس را با سرعت 1Mbps ممکن می سازد .
سرعت ارسال داده ها در یک مودم RADSL بطور پویا و با توجه به شرایط خط تنظیم می شود .
قبل از اینکه اطلاعات ارسال شود مودم مذکور بر روی کانال ها تست اولیه ای انجام می دهد . برخی از کانال ها به علت وجود نویز زیاد ممکن است مورد استفاده قرار نگیرند .
جدول 2 مودم xDSL را به همراه طول کابل ها مختلف نشان می دهد .



Data Rate
Downstream /Upstream Cable Distance in meter Technology
9 Mbps/ 1Mbps 1000 ADSL
8.4 Mbps/1Mbps 1700 ADSL
7 Mbps / 1 Mbps 3000 ADSL
6.3 Mbps/640 Kbps 4000 ADSL
1.54 Mbps/16-64 Kbps 6000 ADSL
1.54 Mbps /1.54 Mbps 1700 HDSL
1.54 Mbps/1.54Mbps 4000 HDSL
12Mbps/1 Mbps 1000 RADSL
7 Mbps / 1 Mbps 3000 RADSL
6Mbps/ 1 Mbps 4000 RADSL
1 Mbps/ 128 Kbps 6000 RADSL
2 Mbps / 2 Mbps 0-5000 UDSL
1 Mbps / 1Mbps 5000-6000 UDSL
51.8 Mbps/ 2.3 Mbps 3000 VDSL
25.8Mbps/ 2.3 Mbps 1000 VDSL
12.9 Mbps /1.6 Mbps 1300 VDSL

جدول 2 : مودم xDSL و سرعت ارتباطی متناسب با طول کابل





خدمات مجتمع شبکه های دیجیتالی (ISDN )
ISDN ( Integrated Services Digital Network ) مجموعه ای از استانداردهای مخابره دیجیتالی است که در اتصالات نقطه به نقطه بکار می رود . ISDN از مخابره داده ها و صوت پشتیبانی می کند .
در گذشته ، سرویس های ویدئو ، داده ، صوت و صدا به 4 شبکه مختلف نیاز داشتند . ISDN هر چهار سرویس را در یک شبکه جمع کرد . ISDN از سیگنال های دیجیتالی استفاده می کند و این سیگنال ها در مقایسه با سیگنال های آنالوگ که مودم ها از آنها استفاده می کنند کمتر در معرض نویز قرار می گیرند .
ISDN برای استفاده کنندگان امکان استفاده از شبکه دیجیتال را فراهم می کند ، در نتیجه مخابره اطلاعات با سرعت بسیار بالایی انجام می گیرد . دو نوع ISDN وجود دارد که عبارتند از : ISDN با پهنای باند باریک ( N-ISDN ) و ISDN با پهنای باند وسیع ( B-ISDN ) .
اتحادیه بین المللی مخابرات (ITU) که قبلا" CCITT نامیده می شد ، استانداردهایی برای ISDN تعریف کرده است . ISDN با رعایت این استانداردها برای اتصال نقطه به نقطه دیجتالی ، طیف وسیعی از خدمات شامل : صوت و دیگر انواع داده ها را مبادله می کند . ISDN از خدمات مخابره دیجیتالی پشتیبانی می کند و در این رابطه می تواند از خطوط تلفن استفاده نماید . ISDN ارائه دهنده ( Basic Rate Interface ) BRI و ( Primary Rate Interface ) PRI می باشد .
رابط BRI
BRI از دو کانال ( Bearer ) B و یک کانال D ( Signaling ) ساخته شده است . بنابراین ، سرعت کل انتقال داده ها در آن برابر است با 2B+D ، کانال های B دارای سرعت 64Kbps بوده و می توانند برای مبادله اطلاعات و صدا مورد استفاده قرار گیرند . کانال D دارای سرعت 16Kbps است و برای برقراری ارتباط سیگنالی بکار می رود .

شکل 1 یک رابط BRI برای ISDN را نشان می دهد .

[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]

شکل 1 : رابط BRI برای ISDN


کاربرد BRI : ISDN می تواند سرویس های متعددی را ( مانند صدا ، ویدئو و داده ها ) از طریق یک سیگنال خط تلفن بر روی کابل های زوج سیم به هم تابیده مسی موجود ، حمل کند . به خاطر داشته باشید که ، رابط BRI دو کانال 64Kbps نوع B و یک کانال 16Kbps نوع D دارد . بنابراین ترکیب دو کانال B اجازه مبادله اطلاعات با سرعت 128Kbps را میدهد .
شکل 2 یکی از کاربردهای BRI را در ISDN نمایش می دهد .


[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
شکل 2 : کاربرد BRI


ترمیناتور شبکه نوع ( Network Terminator Type 1-NT1 ) 1 : برای هر خط ISDN یک NT1 و یک کابل منبع تغذیه لازم است . NT1 وسیله ای است که از نظر فیزیکی به خط ISDN متصل می شود . یک آداپتور مخصوص می تواند دو کانال B را با هم ترکیب کرده و یک کانال 128Kbps ایجاد کند . این دو کانال می تواند یک کامپیوتر متصل شود .
NT1 به عنوان یک مولتی پلکسر و دی مولتی پلکسر کار می کند ، شکل 3 فرمت فریم BRI را نشان می دهد . که در آن اندازه یک فریم برابر 48 بیت می باشد .
( بیت های سرزیر ) 12 + 4 + 8 * 4 = اندازه فریم




1bit 8 bits 1 bit 8 bits 1 bit 8 bits 1 bit 8 bits
D B2 D B1 D B2 D B1

شکل 3 : فرمت فریم BRI در ISDN


رابط PRI
این رابط در آمریکای شمالی دارای 23 کانال B و یک کانال 64Kbps از نوع D می باشد ، ( و یا 23B+D ) . در نتیجه پهنای باند کل آن 1.544Mbps می شود . این رابط برای جایگزین شدن به جای خطوط ارتباطی T1 طراحی شده است .
در اروپا رابط PRI دارای 30 کانال از نوع B و 1 کانال از نوع D ( یعنی 30B+D ) با سرعت کل 2.048 Mbps می باشد .
این رابط در ایران تحت عنوان خطوط E1 معروف است .

کاربرد PRI : یکی از کاربردهای رابط PRI ، اتصال دو سویچ مرکزی به یکدیگر است تا یک خط ارتباطی T1 یا E1 ایجاد شود . به شکل 4 نگاه کنید . وسایلی که وظیفه سویچینگ و مولتی پلکس کردن را برعهده دارند ( مانند PBX ) بنام Network Terminator TypeII ) NT2 ( یا ترمیناتور شبکه نوع 2 نامیده می شوند . PRI می تواند مشتری را با استفاده از NT2 مستقیما" به شبکه متصل کند در حالیکه BRI برای انجام این عمل به یک NT1 نیاز دارد .

[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]

شکل 4 : کاربرد PRI در ISDN


مزایای ISDN
از آنجائیکه ISDN یک سرویس دیجیتالی است ، بنابراین فاصله استفاده کننده تا مرکز نباید بیش از 6 کیلومتر شود .
در زیر مزایای ISDN نسبت به مودم نوشته شده است :
- ISDN دارای سه کانال است : دو کانال B و یک کانال D .
- ISDN مبادله اطلاعات را با سرعتی بیش از دو برابر یک مودم 56K انجام می دهد .
- از آنجائیکه ISDN سیگنال های دیجیتالی را مورد استفاده قرار می دهد ، بنابراین در مقایسه با سیگنال های آنالوگ کمتر در معرض نویز قرار می گیرد .
- ISDN موجب می شود که مکالمه تلفنی بسیار واضح تر از سیستم تلفن کنونی باشد .
- مودم ISDN بین 2 تا 4 ثانیه برای برقراری ارتباط زمان لازم دارد در حالیکه یک مودم آنالوگ به زمانی بین 15 تا 30 ثانیه برای شماره گیری و برقراری ارتباط نیازمند است .
- ISDN ارائه دهنده صدایی آرامتر و واضح تر بوده و کنترلهای تلفنی مختلف با استفاده از آن ساده تر انجام می شود . همچنین می توان مشخصات تلفن کننده را توسط آن تعیین کرد .


چهار نوع فن آوری برای مودم ها ارائه شده است که عبارتند از : مودم شماره گیر ( Dial-up ) ، مودم DSL ، مودم کابلی و مودم ISDN . هر یک از این مودم ها ویژگی هایی دارند که شما باید آنها را بدانید .
حداکثر سرعت انتقال داده ها برای یک مودم Dial-up برابر 56kbps است . حداکثر سرعت انتقال داده ها برای یک مودم ISDN برابر 128kbps می باشد .
سرعت انتقال داده ها برای یک مودم کابلی متغیر است و به تعداد استفاده کنندگانی که بطور همزمان از خط استفاده می کنند بستگی دارد . ( از آنجائیکه کابل تلویزیون کابلی توسط مشترکین بصورت اشتراکی مورد استفاده قرار می گیرد موارد ایمنی و حفاظت از داده ها در آن وجود ندارد ) .
مودم xDSL آخرین فن آوری مودم هاست که می تواند از خطوط تلفن استفاده کند و اطلاعات را با سرعتی بیشتر از سایر مودم ها ارسال نماید .
یکی از بزرگترین مزایای مودم xDSL بر مودم کابلی امنیت و حفاظت بالای آن می باشد . مودم xDSL همچنین از نظر اقتصادی مقرون به صرفه تر می باشد زیرا جایگزین خط ارتباطی T1 که گرانقیمت است می شود . بنابراین با توجه به اقتصادی بودن آن می توان از آن برای برقراری ارتباط بین کتابخانه های کوچک و مدارس با شبکه اینترنت استفاده کرد .






[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]