تكنولوجيا الاتصالات السريعة VDSL


المؤلف:عامر سعد                    الشبكات والاتصالات - العدد (2) - شهر نيسان 2006
مجلة المعلوماتية

تقوم تقنيةDSL  على استثمار المجال الترددي غير المستخدم في خطوط شبكة الهاتف النحاسية، لنقل البيانات الرقمية والاتصال بشبكة الإنترنت، بسرعات عالية يمكن أن تصل إلى عدة ملايين من البتات بالثانية. وتوفراتصالاً دائما بالإنترنت على مدار 24 ساعة مع إمكان القيام باتصال هاتفي خلال العمل على الإنترنت، ومن دون أن يتأثر أي من الاتصالين بالآخر. وتعتبر تقنية VDSL أحد فروع DSL الحديثة التي تعمل بسرعات عاليةجداً.

ازداداستعمال الإنترنت في كافة المجالات ازدياداً كبيراً جداً، وتعتبر الإنترنت حالياًالبيئة الملائمة لنقل جميع أنواع المعلومات، كالصوت والصورة والبيانات المختلفة، ويزدادعدد الناس الذين يشترون الحواسيب والذين يقومون بإنشاء شبكات الحواسيب المنزلية ليتصلوا بالإنترنت يوماً بعد يوم.
إن شبكة الخطوط الهاتفية التي تصل إلى كل أصقاع العالم حتى النائية منها، هي البنيةالأساسية لشبكة الإنترنت. تستعمل خطوط الهاتف لنقل البيانات الرقمية بين الحواسيب الموزعة في مختلف أنحاء الكرة الأرضية. يجري نقل البيانات الرقمية عبر شبكات الخطوط الهاتفية بواسطة جهاز المودم، الذي يقوم بتحميل البيانات الرقمية على الترددات الحاملة للإشارات الصوتية، والتي تقع ضمن المجال الترددي الصوتي (من 400هرتز إلى 3400 هرتز) وهذا يفسر عدم قدرتنا على استعمال الهاتف عندما نَصِل حاسوبنا بالإنترنت، انظر الشكل (1).



الشكل (1)
تطورت سرعة نقل البيانات عبر المودم حتى وصلت إلى (Kbps56)، (Kbps=Kilo bit per second كيلو بت بالثانية)، وهي أقصى سرعةأمكن الوصول إليها لنقل البيانات بالمودم عبر شبكة الإنترنت.

مع التطور الكبير للوسائط الرقمية، أصبحت الحاجة ملحة إلى إيجاد طرق سريعة لنقل كميات كبيرة من المعلومات عبر الإنترنت من مكان إلى آخر، كالصور الرقمية ووسائط الخدمات المنزلية مثل التلفزة الرقمي (DigitalTelevision)والفيديو عند الطلب (Video-on-Demand) وغيرها من البيانات الرقمية ذات الحجوم الهائلة. فالمودم لا قدرة له على تحمل هذه الأعباء الثقيلة، إضافةً إلى الزمن الطويل الذي يمكن أن تستغرقه عمليات نقل هذه البيانات بالسرعة الحاليةللمودم. من هنا بدأ التفكير بإيجاد طرق أخرى أسرع مما هو متاح حالياً لنقل البيانات. بدأ العلماء بتأمل هذا السلك النحاسي الذي يصل خط الهاتف إلى بيوتناجميعاً، واكتشفوا أن المكالمات الهاتفية تحتل حيزاً صغيراً جداً من سعة هذا الناقل الجبار وقرروا الاستفادة من كامل إمكانات النقل المتوفرة في الخطوط الهاتفية، وهذاما أدى إلى ظهور تقنية DSL (DigitalSubscriber Line).

تعتمدهذه التقنية، لإرسال البيانات الرقمية بسرعة عالية يمكن أن تصل إلى ملايين البتات بالثانية، على استخدام كل أجزاء الطيف الترددي للأسلاك الهاتفية، عدا ما هو مستخدم من أجل التهاتف الصوتي، و باستغلالها يمكن نقل البيانات من وإلى شبكة الإنترنت،إضافةً إلى إجراء الاتصالات الهاتفية في الوقت نفسه، دون أن تؤثر أي من العمليتين في الأخرى. يتمتع المستثمر عند استخدام هذه التقنية باتصال دائم بشبكة الإنترنت، فلايحتاج إلى أن يجري اتصالاً بين حاسوبه الشخصي وبين مزود الخدمة التابع له كلماأراد أن يتصل بالإنترنت، إذ بمجرد أن يصل خط الهاتف إلى الحاسوب باستخدام تقنية DSL فإن هذا الحاسوب يصبح تلقائياً على اتصال دائم بالإنترنت.

أنواع الـ DSL

منذ ظهور فكرة إنشاء الإنترنت السريعة باستعمال تقنيات الـ DSLعام 1989 تواترت الدراسات والأبحاث أمكن إيجاد الأنواع التالية من الـ DSL:

ADSL) Asymmetric DSL)
يسمى DSL غير المتناظر لأن سرعة نقلالمعلومات من شبكة الإنترنت إلى الحاسوب الشخصي، التي يمكن أن تصل إلى 8 ميغا بت بالثانية، أكبر من سرعة نقلها في الاتجاه المعاكس أي من الحاسوب الشخصي إلى الإنترنت،و التي لا تتعدى 800 كيلو بت بالثانية. اعتُمدت تِقانة ADSL أول مرة وأصبح لها معيار محدد عام  1999 ثم ظهر المعيار G.992.3 للجيل الثاني ADSL2 من طائفة ADSL عام 2002، وقد اعتمدت تقنيةُ ADSL مبدأَ النقل غير المتناظر لأن معظم مستخدمي الإنترنت يستخرجون المعلومات من الإنترنت أكثر بكثير مما يُدخلون فيها.

(HDSL) High bit-rate DSL
فيDSL ذي معدل النقل العالي، حيث يمكن أن تصل سرعة النقل إلى نحو 1.5ميغا بت بالثانية، يجري الإرسال والاستقبال بنفس السرعة، لكن هذه التقنية تحتاجإلى خطين غير خط الهاتف العادي.

ISDNDSL(ISDL)
يعتمد هذا النوع على وجود شبكة ISDN، يعتبر ISDL أبطأ من أنواع DSLالأخرى. ميزته أنه يمكِّن مستثمري شبكات ISDN من استعمال نفس التجهيزات للعمل مع DSL و بسرعة ثابتة في الاتجاهين قدرها144 كيلو بت بالثانية، ويكسبون بذلك زيادة في السرعة قدرها 16 كيلو بت بالثانية,لأن شبكات ISDN  تعمل عند سرعة ثابتة قدرها 128 كيلو بت بالثانية.

MultirateSymmetric DSL (MSDSL)
يستطيع هذا النوع من تقانة DSL نقل المعلومات بأكثر من سرعة. ويجري تحديد السرعة  بواسطة مزود الخدمة الذي يتبع له المشترك.

RateAdaptive DSL (RADSL)
هذا نوع معمم من النوع ADSLوفيه يمكن للمودم التحكم بسرعة النقل تبعاً لجودة خط النقل وطوله.

SymmetricDSL(SDSL)
يشبه هذا النوع "HDSL "من ناحية الارسال والاستقبال بنفس السرعة,لكنه يختلف عنه بعدم حاجته إلى أي خط إضافي غير خط الهاتف العادي, و يمكن أن تصل سرعة النقل العظمى على هذا النوع إلى 2.3 ميغا بت بالثانية.

Very high bit-rate DSL (VDSL)
يوفر هذا النوع من تقانة DSL سرعة عالية جداً بالنقل, تختلف بين استقبال المعلومات وإرسالها. وهو يستعمل خط الهاتف العادي, لكنه يعمل جيداً على المسافات القصيرة فقط. ظهر مِقْيَاس  Discrete Multi Tone (DMT) الخاص بمواصفات VDSL في أواخر عام 2003 ولاتزال البحوث والدراسات تتوالى, فقد بدأالجيل الجديد VDSL2 بالظهور في أواخر 2005.

Voice-overDSL(VoDSL)
هذانوع من أنواع الهواتف التي تستخدم بروتوكول الإنترنتIP ،لنقل المعلومات الصوتية. ويمكن هذا النوع أن يجمع عدداً من الخطوط الهاتفية بهاتف واحد, ويتضمن أيضاً إمكان نقل البيانات الرقمية إضافةً إلى الصوت.

PDSL (خط المشترك الرقمي عن طريق الكهرباء)

إيصال خدمات الأنترنت عن طريق الكهرباء عبر استخدام خطوط المشتركين الموصلة للكهرباء ، حيث يقوم المستفيد بإيصال المودم إلى منفذ شبكة الكهرباء المزودة بخدمة الأنترنت .

LSD-inU

هذه التقنية طورت بواسطة شركة تيكساس إنسترومنتس وهي شركة أمريكية شهيرة في صناعة تقنيات الحاسب الآلي وهذه التقنية تتيح تقديم معدل نقل بيانات 200ميجا على الأقل وهي متوافقة مع ADSL ADSL2. ADSL2+. Vdsl و VDSL2
يبين الجدول التالي مقارنة سريعة بين الأنواع المختلفة السابقة للـ DSL :




مبدأعمل شبكات VDSL

يستعملVDSL سلك الهاتف النحاسي الممتد من منزل كل منا، ويمتاز VDSL بأنه يوفر سرعات عالية جداً لنقل البيانات عبر هذا الخط, يمكن أنتصل إلى 52ميغا بت بالثانية من شبكة الإنترنت إلى منزلك, وبسرعة يمكن أن تصل إلى 16 ميغا بت بالثانية من منزلك إلى شبكة الإنترنت.  ويعمل باتساق مع التهاتف الصوتي بنفس الوقت وعلى نفس الخط، لكن هذه الميزات الخارقة تصطدم بعقبة المسافة التي تفصل المنزل عن مركز الهاتف, والتي لا يمكن أن تتعدى1200 متر.

 


إن شركات الهاتف الحالية تحول شبكاتها تدريجياً وتستبدل بالأسلاك النحاسية بالألياف الضوئية، وتقوم هذه الشركات بتمديد الألياف الضوئية من مراكز الهاتف إلى صناديق موزعة في مناطق مختلفة من قطاع عمل كل مركز، و تُفرَّع الخطوط الهاتفية إلى المنازل من هذه الصناديق عن طريق الكِِبال النحاسية. والمسافة التي تفصل بين صندوق التفريع والمنزل لن تتعدى بأي حال من الأحوال المسافة المسموح بها لعمل VDSL  على وجهٍ جيد، وفي هذه الحالة يوضع جهاز الإرسال والاستقبال (VDSLtransceiver)الخاص بنظام VDSL في المنزل ويوضع جهاز يدعى بوابة العبور أو العبّارةلنظام  VDSL  (VDSL gateway) في صندوق التفريع الذي يتصل بمركزالهاتف بواسطة الليف الضوئي, ويتصل بمنزلك بواسطة السلك النحاسي.


:( ONU)  Optical Network Unit عنصرشبكة من الألياف الضوئية
:( VTU-R)VDSL Transceiver Unit - Remote Terminal وحدةإرسال واستقبال لـ VDSL من طرف المشترك.
:( VTU-O)VDSL Transceiver Unit at the Optical Network Unit وحدةإرسال واستقبال لـ VDSL من طرف الليف الضوئي

يبينالشكل (2) طرق توصيل VDSL بين مراكز الهاتف و المشتركين.
تجريعملية الإرسال والاستقبال في هذا النظام بالآلية التالية: يتلقى جهاز الإرسال والاستقبال الموجود في الحاسوب المنزلي البيانات المطلوب إرسالها بصيغة رقمية، ويقوم هذاالجهاز بتحميل البيانات على أحد الترددات ضمن المجال الترددي للسلك النحاسي, وخارج مجال الترددات الصوتية، وترسل هذه الإشارة الحاملة للمعلومات عبر السلك النحاسي إلى صندوق التوزيع حيث تتلقاها العبارة (VDSL gateway) التي تحوِّل الإشارة الإلكترونيةإلى نبضات ضوئية تنتشر في الليف الضوئي لتصل إلى مركز الهاتف, حيث  تُوجَّه البيانات بالموجِّهات (Routers) الموجودة في مركز الهاتف, إلى الشبكة التي يمكن أن توصل البيانات إلى المكان المقصود. عندما تجري العملية المعاكسة تقوم العبارة (VDSL gateway) بتحويل الإشارة الضوئية إلى إشارة كهربائية تنتقل عبر السلك النحاسي لتصل إلى حاسوبك الشخصي. حينئذ يقوم جهاز الإرسال والاستقبال الموصول إلى حاسوبك باستخراج البيانات المفيدة لإظهارها على شاشتك.  يَحْدث ما ذكر سابقاً من إجراءات عند الإرسال والاستقبال ملايين المرات بالثانية الواحدة.

مِقْياَسVDSL
تم الاتفاق على مِقْياَس محدد لتصنيع مستلزمات بناء شبكات VDSLوأجهزته بعد معركة طويلة بين شركات Alcatel وTexas Instrumentsو شركات أخرى من المؤيدين والداعمي نللمعيار (DMT) Discrete Multi Tone وائتلاف الـ VDSL المؤلف من شركة Lucent وشركة Broadcom التي يدعم المِقْيَاس المؤلف من زوج من التكنولوجيا Quadrature AmplitudeModulation (QAM) وCarrierless Amplitude Phase (CAP). لكن المِعيار (DMT) فاز في نهاية الأمر، فمعظم تجهيزات VDSL حالياً تستعمل تقنياتDMT.

مبدأ عمل المعيار Discrete Multi Tone (DMT)
يقوم DMT بتوزيع الإشارات على 247 قناة ترددية مختلفة, تنتج عن تقسيم الحزمة الترددية المتاحة على خطوط الأسلاك النحاسية، يبلغ عرض القناة الواحدة 4 كيلو هرتز. تُشبّه هذه العملية بقيام شركة الهاتف بتوصيل 247 سلك نحاسي إلى المستثمر، يمرر كل خط من هذه الخطوط حزمة ترددية بعرض 4 كيلو هرتز, ويُوصل بنهاية كل سلك جهاز مودم لتأهيل عملية نقل البيانات من الحاسوب إلى خط النقل. تفضي تقنية DMT إلى النتيجة ذاتها باستعمال خط واحد واستغلال كل المجال الترددي المتاح ضمن خصائص الأسلاك النحاسية.
يعمل DMT على مراقبة كل قناة, فإذا كانت إشارة إحدى القنوات غير جيدة, تحوَّل تلقائياً إلى قناة أخرى، و يجري تبديل القنوات باستمرار في DMT وتنتخب القناة الفُضْلى للإرسال, و للاستقبال أيضاً.
يعتبر عمل الـ DMT معقداً جداً مقارنة ببقية التقنيات الأخرى, لكنه يوفر مرونة كبيرة على الخطوط المختلفة الجودة.

DSL في سورية
بدأت تقنيات DSL تشق طريقها في عالمالاتصالات في بلدنا، وتقوم المؤسسة العامة للاتصالات السلكية واللاسليكة بتزويد من يريد بخدمة ADSL وعدد آخر من خدمات الاتصال المتنوعة التي يمكنك الاطلاع عليها على الرابط http://www.190.sy/index.php?m=176 وتجد على هذا الرابط أيضاً كيف يمكن الاشتراك في خدمة ADSL وطريقة تهيئة حاسوبك الشخصي لذلك وأسعار الاشتراك لمختلف الأنواع. لكن المشكلة الكبرى تتمثل بعدم توفرهذه الخدمة في كل مقاسم مؤسسة الاتصالات، وفي معظم الأحيان تقتصر هذه الخدمات على بعض المقاسم الحديثة، الموجودة في دمشق أو بعض المدن الرئيسية. وكما نعلم، معظم الجامعات التي تقام حالياً تقع في مناطق نائية في الأرياف، وهي بحاجة كبيرة إلى خدمات الإنترنت السريعة، ولا تحقق المقاسم الهاتفية في الأرياف في كثير من الأحيان هذه الرغبات، لذا نأمل أن تنتشر خدمات الاتصالات السريعة في كل المناطق، وأن يجري تطوير جميع مقاسم المؤسسة الموزعة على كامل الأراضي السورية، حتى تصبح هذه الخدمة متوفرة لكل من يريد، مؤسسة كان أو فرداً.
يمكن كذلك الاشتراك في الإنترنت السريعة ADSL عن طريق مزود خدمة الإنترنت في الجمعية العلميةالسورية للمعلوماتية. لمزيد من المعلومات يمكن مراجعة الرابط :
http://www.scsnet.org/modules.phpop=modload&name=connections&file=leased حيث تجد كل أنواع الاتصال المتوفرة لدى الجمعية وأسعارها.
وقد شهدت السنة الماضية دخول الشركات الخاصة سوق الإنترنت السورية، وظهرت مزودات الخدمة الخاصة و قدمت الشركة الهندسية للحواسيب مزوداً آخر للخدمة، من ضمن خدمات الإنترنت السريعة عبر ADSL إضافةًإلى عدد من الخدمات الأخرى، وبأسعار منافسة. لمزيد من المعلومات  يمكن الاطلاع على الرابط http://cec.sy/w_sub_co.htm حيث تجد طرق الاشتراك وتكاليفها.

الخلاصة
يمكن القول إن تقانة VDSL تشكل ثورة في عالم الإنترنت من حيث السرعة الهائلة في نقل البيانات الرقمية، التي تصل إلى عدة ملايين بت بالثانية، وتعتبر قفزة نوعية، من عالم الاتصال عبر المودم، إلى عالم الاتصال الدائم بالإنترنت لحظة وصل الخط الهاتفي إلى جهاز الحاسوب، إذ تستطيع ان تجري مكالماتك الهاتفية، وفي نفس الوقت تقوم بنقل البيانات الرقمية وعلى نفس الخط. وكل ما نأمله أن تغزونا هذه التقانة قريباً، حتى نتمكن من الحصول على المعلومة بالسرعة المطلوبة،ونتمكن من الاتصال الدائم بالإنترنت بأسرع ما يمكن وبأرخص الأثمان كما هو حالياً في معظم البلدان المتطورة، لأن مدى تطور الاتصالات في عالمنا المعاصر مؤشر هام إلى مدى تطور وتقدم البلدان. لقد تطورت تقنية الاتصال الهاتفي عن طريق الإنترنت (IP Phone) وأصبحت تستخدم في معظم دول العالم، بسبب الفرق الشاسع في تعريفة المكالمة في حال استعمال شبكة الهاتف العادية في الاتصالات، خاصة الدولية منها، لكن سيئة الاتصال الهاتفي عبر الإنترنت هي رداءة الصوت بسبب ازدحام البيانات على خطوط شبكة الإنترنت، هذه المشكلة يمكن أن تتلاشى عند استعمال الإنترنت السريعة و يمكن عندئذ أن نتمتع بإجراء المكالمات الهاتفيةالدولية بأسعار لاتضاهى، إذْ يتمتع معظم سكان العالم بتقنية الاتصال الهاتفي الدولي باستعمال الإنترنت بواسطة تقنية (IP Phone) بسعر للدقيقة لا يتجاوز سعر الدقيقة الواحدة التي تتقاضاها مؤسسةالاتصالات في سورية عند إجراء المكالمات ضمن المدينة الواحدة، وكل ما نأمله هنا أن تبادر مؤسسة الاتصالات في سورية إلى الإسهام في تخفيف الأعباء عن المواطن، وتتيح له ما هو متاح لغيره في معظم دول العالم، و توفر له خدمة (IP Phone) سهلة، حتى نستطيع أن نتواصل مع أحبابنا المنتشرين في أصقاع العالم. فجاليتنا السورية كبيرة جداً في بلاد الاغتراب، وأعتقد أن هذاالعمل يعتبر خطوةً في الاتجاه الصحيح لتقريب المغتربين من وطنهم الأم سورية.

للصراحة أول شي بدي أنصح الكل يقرأ هالموضوع الرائع.

بدي أتشكرك عن جد على هالموضوع المميز وخصوصا أنو بيتميز بشرح سهل وبسيط ومفهوم لكل الشرائح.

وخصوصا أنو مادخل بالنسائل التقنية كتير واعتمد على الشرح بالعموميات....... وهاد الشي الأحسن.

عم تعجز كلماتي عن شكرك أخ شادي.........

أنايلي بدي اتشكرك لأنو لولاك أصلاً ماكان الموضوع

لماإنت سألتني وناقشتني بالموضوع السابق عن تقنية VDSL

بحثت عنه وكان هالموضوع هو نتيجة من نتائج البحث...........

متل ماحضرتك تفضلت فعلاً المقال كتير بسيط وأسلوبه سلس وموجه لمختلف الشرائح.........عجبني وحسيته كتير ممكن يفيد لأنو بتخيل في كتير ناس متلي يمكن مايكون عندهن الفكرة الواضحة عن الموضوع بالرغم من إنو عدد كبير منا صاروا على تواصل مع هي التقنية........

رح قلك"سر".............بيني وبينك ها.........

عادة لمابنزل هيك مواضيع أبداً مابنتظر عليها ردود.........
هاد الشي مابيعنيلي أبداً إنو الموضوع مو مرغوب أو دون مستوى الإعجاب......

بصراحة أنابنزلها لغرض وحيد..........إنو يستفيد منها أكبر عدد من القراء
وإن شالله يكون عم يصير هالشي..........
فبغض النظر إذا القارئ رد أولأ...........رح بيقول بينه وبين حاله إذا كانت معلومة جديدة عليه "كتر خيرها"وإذا كانت قديمةعالأقل بيكون اتذكر
وهاد المهم

صارت كلمة "شكراً"مبتذلة لتعبرلك عن امتناني لشخصك اللطيف أخي شادي......

مرورك كريم...........وغالي

صحيح نسيت قلك ..............على سيرة إنو هي التقنية جديدة

السلام عليكم
مابأعرف إذا شبكة PDSL هي نفس الشبكة يلي سمعنا عنها هون عنا بسورية بدها تصير.
وصلتي رسالة من مزود خدمة الانترنت سوا من شي شهر نصها (ستحل بطاقات الADSL محل بطاقات الDial up) وهالشي بيعني أنو كل بيت من البيوت بسوريا رح يصير فيه ميزة الانترنت السريع مفعلة ومافي داعي ينزل عالمقسم مشان يفعل الميزة ويعمل ويساوي بس ياترى كيف رح تكون التمديدات تبع هالشبكة الجديدة يعني هل من الممكن أنو تكون عن طريق الكهرباء ولا بدهم يتركوها على وضعها الحالي وبس بدهم يوصلوا نت لكل بيت.
بالإضافة لهاد الشي بحمص بمشروع التطوير لمدينة حمص قال كل بيت من البيوت بدوا يصير فيه خط نت سريع يعني والله خط الDial up كتير بارد وبعل القلب وصار لازم يصير بكل بيت خط انترنت سريع لاستخدموا وقت الحاجة.
في شغلة سمعناها كتير (لما الواحد منا بدوا يشتري لابتوب م يلاحظ أنو مافيه مودم والبائع عم يقلوا لأنوا المودم انقرض بأوروبا) هالجواب منطقي وبدل أنو عنجد الانترنت السريع صار شي أساسي بحياة كل الناس وصار جزء من كل بيت وعقبال مايصير عنا هيك النت
أسف عالإكالة

كيفو طلال .......

أنا بعرف الأجوبة .......

بس مارح جاوب حفظا للحقوق ..........

بيني وبينك لحتى شوف جواب مهندستنا ........

خليها تتعذب شوي ..........

سلاااااااااااام طلالو ............