اترنت درمایل اول ETHERNET IN THE FIRST MILE

فهرست مطالب

چكيده 6

فصل اول : 8

کلیات 8

مقدمه 9

• سيستم متقارن 12

ج) شرحي  مختصر بر تكنولوژي  ISDN 19

1) B-ISDN. 19

سخت افزار مورد نیاز برای استفاده از ISDN 22

آشنایی با اترنت (ETHERNET) 22

فصل دوم  : 35

آشنایی با EFM 35

آشنایی با EFM 36

خرید و نصب تجهیزات ارزان تر: 41

مدیریت کم هزینه و ساده تر: 41

زیرساخت های آماده و در دسترس 41

کم شدن لایه های پروتکل 41

افزایش پهنای باند تا چندین گیگا 42

ساده بودن پروتکل 42

کاهش شدید هزینه ها 42

مدیریت ساده تر 42

قابلیت تطبیق با شرایط مختلف آب و هوایی 42

عدم نیاز به تبدیل پروتکل 42

فصل سوم  : 43

انواع توپولوژیهای EFM 43

انواع توپولوژیهای (EFM) 44

2) فاصله ی این فرکانسها زیاد باشد. 47

استانداردهای dual fiber 51

• سيگنالهاي ديجيتال 61

• تصوير در تصوير 61

• تصوير چند تكه و …. 61

فصل چهارم : 63

خرج تدریجی تکنولوژی. 65

بررسی خطوط پر سرعت در ایران 67

بحث و نتیجه گیری 73

منابع و مآخذ 74

 فهرست اشکال

مقایسه انواع تکنولوژیهای xDSL 7

ساختار فریم در توپولوژی EFMC 39

انواع CROSSTALK 40

مقایسه انواع استاندارد ها در EFMC 41

انواع استانداردها در EFMF 44

ساختار لایه های پروتکل در EFM 45

پیوند و تداخل امواج دراستاندارد EFMF 48

مقایسه بین GPON و EPON 53

شکل یک GBIC OUN 54

 چكيده

با افزايش روزافزون نيازهاي كاربران شبكه در عصر حاضر و افزايش حجم اطلاعات ،‌ مي توان گفت كه تكنولوژي هاي دسترسي پهناي باند موجود قادر به پاسخگويي نيازهاي كاربران نمي باشند .

پس از بررسيهاي انجام شده معلوم شد كه تعدد نياز به تبديل پروتكل ها                        در حد فاصل ميان كاربران و شبكه هاي عمومي ،‌كه مايل اول نيز خوانده                       مي شود، كارايي وسرعت شبكه ها را به شدت كاسته است . استاندارد                      (Ethernet in the first mile) EFM با هدف رفع اين مشكل از طريق گسترش كاربرد اترنت از سطح  شبكه هاي محلي به سطح شبكه هاي دسترسي معرفي گرديد .  پس با استفاده از  EFM نياز به تبديل پروتكل مرتفع خواهد شد كه اين امر موجب افزايش سرعت و پهناي باند مي گردد.

 فصل اول :

کلیات

مقدمه

همان طور که قبلاً هم گفته شد به ارتباط میان کاربر نهایی و شبکه عمومی مایل اول یا First mile گفته می شود. در بخش قبل در مورد فناوریهای گوناگونی که در مایل اول مورد استفاده قرار گرفته صحبت شد. دیدیم که تمامی فناوریهای موجود دارای یک نقطه ی ضعف مشترک می باشند. این نقطه ی ضعف مشترک پهنای باند پایینی است که این فناوری ها ارائه می کنند.

معمولاً سرویس دهنده ها قابلیت ارائه ی سرویس با پهنای باند چندین گیگا را دارند و کاربران هم قابلیت و تقاضای استفاده از چنین پهنای باندی را دارند. اما مایل اول تنها عامل کند کننده ی ارتباط ما می باشد که با تکنولوژیهای موجود، تنها قابلیت پشتیبانی از چندین مگا بایت پهنای باند را دارد. همین امر سبب گردید تا دانشمندان برای از بین بردن این ضعف چاره اندیشی کنند تا راه کاری اساسی برای افزایش پهنای باند در مایل اول ارائه نمایند.

به همین دلیل دو گروه صنعتی بزرگ که شامل مهندسان الکترونیک و الکتریکی (IEEE) و Metro Ethernet Forum شروع به کار با همدیگر نمودند. این دو گروه پس از بررسی های بسیار ایترنت را بهترین گزینه برای استفاده در مایل اول دانستند. علت انتخاب به عنوان بهترین گزینه برای مایل اول را می توان در سه دلیل زیر به طور خلاصه بیان نمود.

1) استانداردی ساده و پذیرفته شده در سطح جهانی

2) قابلیت انتقال داده، صوت، تصویر و برنامه های کاربردی

3) دارای زیر ساخت مناسب و مؤثر برای خدمات داده ای

در واقع EFM قصد ارائه ی پهنای باندی در حد چندین گیگا در مایل اول را دارد. البته مهم ترین مزیت EFM آن است که این روش با استفاده از زیر ساخت های موجود و با صرف هزینه هایی بسیار پایین، به این مهم دست خواهد یافت.

مروری بر تکنولوژی های مایل اول

الف) شرحي  مختصر بر تكنولوژيDSL

DSL  يک فن آوري براي آوردن اطلاعات با پهناي باند بالا به منازل و مراکز اداري کوچک ، از طريق سيم هاي مسي رايج تلفن است.اين تكنولوژي كه با استاندادهاي متنوعي به بازار عرضه شده، قادر به برقراري سرويس هاي ارتباطي باسرعت بالا (حدود 2 MBps و يا بيشتر) درفواصلي درحدود چندين كيلومتر              (كه بسته به تكنولوژي به كار گرفته شده متغير مي باشد) با استفاده از يك يا دوزوج سيم مسي ويك جفت مودم DSL مي باشد . نمادxDSL براي انواع مختلف DSL مانند ,ADSL HDSLو… به کار مي رود.

قبل ازآمدن تکنولوژي DSL بسياري از ساکنين شهرهاي کوچک و دورافتاده و کشورهاي توسعه نيافته براي ارتباط با اينترنت از سرويس کند و ناکارآمد Dial up استفاده مي کردند و دسترسي به اينترنت از طريق سرويس Broadband براي آنان ميسر نبود.اما امروزه با وجود تکنولوژي DSL دسترسي سريع و ارتباط دائمي بدون نياز به شماره گيري براي اتصال به مراکز ISP با قيمت بسيار مناسب ، بدون نياز به کابل کشي جديد و با بهره گيري از همان سرويس تلفني قديم ، ميسر شده است .

همچنين با توجه به امکان ارائه سرويس هايي نظير ويدئو کنفرانس وساير سرويس هايي که نياز به پهناي باند زيادي دارند توسط تکنولوژي xDSL ، اين تکنولوژي بعنوان يکي از سرويس هاي بسيار مناسب و کارآمد جهت ايجاد ارتباطات Broadband در برقراري شبکه هاي ارتباطي و مخابراتي مطرح گرديده است.

درسال منتهي به ژوئن 2004 ، مشتركين سرويسهاي DSL به 78 ميليون رسيده كه نرخ رشد آن دوبرابرفن آوريهاي ديگر Broadband است ويافته هاي تحليل گران نشان مي دهد كه رشد نصب سرويسهاي DSL بدليل قيمت مناسب ، سادگي وآساني نصب وبهره برداري وپيشرفت فني وتكنيكي آن مي باشد .

اين تحقيقات نشان ميدهد كه رشد استفاده ازسرويسهاي DSL در راس فن آوريهاي Broadband مي باشد .سرويس تلفني قديم(POTS) منزل يا شرکت شما را با سيم هاي مسي به مرکز تلفن متصل مي کند.در اين سرويس ، اطلاعات صوتي پس از تبديل به سيگنال الکتريکي به صورت آنالوگ منتقل مي شود.به همين دليل چون روش ارسال آنالوگ است ، کامپيوتر شما براي انتقال اطلاعات از طريق خط تلفن نياز به مودم دارد تا اطلاعات ديجيتال را به آنالوگ تبديل کند و بالعکس.اما ارسال آنالوگ تنها بخش کوچکي از پهناي باندي که سيم مسي در اختيارما مي گذارد را استفاده مي کند به عبارت ديگر انتقال آنالوگ يک گلوگاه براي پهناي باند است.

 با فن آوري DSL نيازي نيست که اطلاعات ديجيتال به آنالوگ تبديل شود و برعکس. اطلاعات ديجيتال به شکل ديجيتال منتقل مي شود بنابراين محدوديتهاي موجود در خطوط ارتباطي مسي را جهت برقراري ارتباط از طريق اين خطوط مرتفع مي سازد .

DSL متدهاي پيچيده مدولاسيون را براي قرار دادن ديتا در سيمهاي تلفن موجود (POTS) به کار مي گيرد. نيازي نيست که شما يک خط تلفن ديگر نصب کنيد چون خط موجود شما جداسازي مي شود طوري که سرويس تلفن و سرويس مودم DSL را با هم حمل کند.

لازم به ذکر است که اين تکنولوژي فقط براي اتصالات مرکز سوئيچينگ تلفن به يک خانه يا شرکت به کار مي رود نه بين ايستگاه هاي سوئيچينگ.

در واقع اين تكنولوژي بدليل استفاده از خطوط تلفني موجود وافزايش باز دهي آنها وحذف محدوديتهاي سيستم آنالوگ مورد توجه خاصي قرارگرفته است.

انواع تکنولوژي DSL

تكنولوژيهاي مختلف DSL كه نام كلي xDSL راميتوان به آنها اطلاق نمود به دو دسته اصلي زير تقسيم مي شوند .

• سيستم متقارن

• سيستم نامتقارن

سيستم هاي متقارن :در اين تكنولوژي ، اطلاعات روي دوكانال Upload   و Download باسرعت حداكثر Mbps 3/2 ارسال مي شوند . مثالهاي بارز اين تكنولوژي عبارتند از HDSL و HDSL-2 و SDSL و SHSDSL . يكسان بودن سرعت ارسال و دريافت اين نوع تكنولوژي را جهت كاربردهايي نظير ويدئو كنفرانس و web hosting مطرح مي سازد .

سيستم نامتقارن :در اين روش جهت كاهش پديده Cross talk ، ارسال اطلاعات در Upload روي محدوده پائين فركانسي بين 30 تا KHZ 138 صورت مي پذيرد . به همين دليل سرعت Download بيش از سرعت Upload خواهد بود

در ابتداي ارائه تكنولوژي DSL ، اين تكنولوژي بصورت Point–to–Point مورد استفاده قرار مي گرفت.درحال حاضر با ارائه DSLAM ها ، خطوط پرسرعت قابل به اشتراك گذاشتن بين خطوط مسي با تكنولوژي DSL خواهد بود .

انواع تكنولوژيهاي xDSL به همراه سرعت انتقال، نرخ ارسال بيت وفاصله سرويس دهي وكدينگ خط بكار گرفته درجدول صفحه بعد ، ارائه مي شود.

 بدين ترتيب با استفاده از اين تكنولوژي مي توان درمواردي كه تعدادي كاربر دريك محدوده جغرافيايي ازپيش تعريف شده حضوردارند كليه ايشان را برروي يك خط اشتراكي باسرعت بالا قراردارد وشرايط مطلوب ارتباطي را تامين نمود. لذا اين سيستم با ارائه بهترين واقتصادي ترين روش كاربردي قادر به پاسخگويي به نياز            محل هاي متصل شده به هم ، مي باشد . بديهي است ساير محدوديتهاي موجود در شبكه هاي دسترسي آنالوگ از جمله سرعت پائين ، باز دهي كم، اتصال موقت و …….. در اين شبكه راه نخواهد داشت .

  مزاياي استفاده از تكنولوژي DSL درشبكه ارتباطي

– دسترسي به شبكه باسرعت بالا

– دائمي بودن اتصال به شبكه

– انجام مكالمات تلفني ودسترسي به شبكه برروي يك زوج سيم مسي بدون اشغالي خط ( درصورت استفاده از تكنولوژي ADSL)

– ارائه سرويس ويدئو كنفرانس

– امکان ارائه هرگونه سرويس با نياز به پهناي باند بالا

 – ارتباطي پرسرعت بدون نياز به شماره گيري

– ارتباطي پرسرعت بدون پرداخت هزينه تلفن ( پالس مكالمه )

– ارتباطي پرسرعت بدون اشغال نمودن خط تلفن

– ارتباطي پرسرعت درحين مكالمه تلفن وهمزمان با آن

– ارتباطي پرسرعت تابيش از 40 برابر Dialup

– اتصال دائم (Online ) به شبكه اينترنت

سخت افزار مورد نياز

اين ارتباط به سادگي تنها از طريق مودم ديجيتال ، دستگاه Splitterو دستگاه DSLAM امكانپذيرخواهد شد .

CO Splitter و DSLAM در سمت مرکز نصب مي شود ودر سمت کاربرکافي است از مودم DSL وCPE Splitter استفاده شود. در صورتي که کاربر يک شرکت باشد به جاي Modem DSL از DSL Modem/Router استفاده مي شود.

Splitter به دو صورت به کار گرفته مي شود:

1-CPE Splitter :اين دستگاه با نصب در محل کاربر(شرکت يا منزل ) امکان ارسال همزمان صوت و ديتا روي يک خط را برقرار خواهد نمود.اين دستگاه با وصل به مودم ADSL از يک سو و تلفن (و يا هر وسيله ديگر جهت برقراري ارتباطات صوتي )از سوي ديگر ، و با تخصيص محدوده فرکانس پائين پهناي باند به صوت و محدوده فرکانس بالاي پهناي باند به ديتا امکان ارسال voice, data را روي يک خط DSL برقرار خواهد نمود و درنتيجه بدون اشغال خطوط تلفني امکان ايجاد ارتباطات ديتا نيز ميسر خواهد شد.

2-CO Splitter :اين دستگاه با نصب در نزديکترين مرکز مخابراتي (central office ) جداسازي صوت و ديتا و روانه سازي صوت به سمت شبکه تلفني PSTN و ديتا به سمت IPDSLAM جهت برقراري ارتباطات صوت و تلفن را خواهد داشت.

بنابراين با نصب اين دستگاه اطلاعات در سمت کاربر جمع آوري و در سمت مرکز دوباره بصورت صوت و ديـتا موردآناليز قرار خواهد گرفت.

IP DSLAM : اين دستگاه جزء بسيار هوشمندي در شبكه مي باشد كه شامل مودمهاي سمت مركزي بوده واتصال CO را به ستون فقرات شبكه ميسر مي سازد .اين دستگاه با جمع آوري ترافيكهاي ديـتاي خطوط DSL وارسال آنها بصورت ترافيك IP به سمت شبكه ديتا ، امكان برقراري ارتباط تمام کاربران را از طريق شبكه ديتاي كشورميسر مي سازد . در واقع اين دستگاه مسئوليت تقسيم ترافيك سرعت بالاي شبكه ديتا را به سمت کاربران خطوط DSL ويابرعكس ، مديريت شبكه ، مديريت تخصيص پهناي باند و… را به عهده خواهد داشت .

ب) شرحي  مختصر بر تكنولوژي ADSL

ADSL واژه ای است که این روزها برسرزبانهااست.گرچه محدودیتها و برخی از مسایل فنی و قیمت خطوط ADSL این سرویس با ارزش در بین  کاربران حرفه ای و نیمه حرفه ای ایرانی کمتر مورد توجه قرار دارد اما بازهم می توان گفت که ADSL حرف اول را می زند.