خانه / شبکه داده / VOICE BAND MODEM (شبکه داده 27)

VOICE BAND MODEM (شبکه داده 27)

نویسنده: احد رجایی

Modem    (که اسم دقیق تر آن voice band modem است) وسیله‌ای است که از رایانه،‌ دادة استریم دیجیتال را دریافت می‌کند‌ و آن را در همان پهنای باند صدا که شبکة مخابراتی برای آن طراحی شده از طریق شبکه برای رایانه‌ دیگری می‌فرستد. شبکة سوییچ مخابراتی طوری طراحی شده که سیگنال صدا را با پهنای باند 3.5 KHZ منتقل می‌کند. مودم از این استریم دیجیتال، سیگنال آنالوگ پیوسته‌ای که متشکل از پالس‌های به هم پیوستة صفر و یک است می‌سازد، بنابراین وقتی دو رایانه‌ از طریق دو مودم و شبکة‌ مخابراتی( سوییچ‌ها، trunkها و…) به هم وصل می‌شوند از دید آن دو رایانه‌، کل دو مودم و ارتباطات مخابراتی بین آن‌ها مثل یک physical layer عمل می‌کند. به همین دلیل در مباحث شبکه مبحث modem را در لایة‌ فیزیکی مطرح می کنند. (در حالی که اگر به خود شبکة‌ مخابراتی نگاه کنیم 7 لایة‌ OSI در آن وجود دارد.)

خروجی رایانه‌ که ذاتاً دیجیتال است توسط مودم به صورت سیگنال پیوسته‌ای با پهنای باند 3.5 KHZ به مرکز مخابراتی ارسال می‌شود و در آنجا از آن 8 هزار نمونه در ثانیه گرفته می‌شود و هر نمونه با 8 بیت کد می‌شود. درنتیجه سیگنالی با بیت ریت 64 KHZ تولیدمی‌شود. بنابراین slice / codec در مرکز مخابراتی(که در شمارة‌ پیش توضیح داده شد) با این سیگنال مانند صدای انسان رفتار می‌کند‌. ساخت مودم که قابلیت‌های ذکر شده را دارا باشد، پیچیده است لذا اگر روند استانداردسازی آن را دنبال کنیم خواهیم دید طی زمان نسبتاً طولانی استانداردهای آن توسعه یافته‌اند و استانداردهای اولیه در حدّ چند صد بیت در ثانیه بیت ریت داشته اند. (جدول 1)

جدول 1)

شایان توجه است، چون شبکة‌ مخابراتی حداکثر 64 کیلوبیت در ثانیه انتقال داده دارد با این شیوه نمی‌توانیم نرخ دادة‌ بیشتری را  عبور دهیم مگر آن که دادة‌ دیجیتال را فشرده کنیم تا بیت ریت آن به کمتر از 64kbps  برسد. امّا چرا استانداردهای جدول یک، بیت ریت بسیار کمتری از 64kbps دارند؟

در حالت معمولی (استانداردهای سطح پایین تر) مودم از صفر و یک‌ها، شکل موج آنالوگ می‌سازد و به مرکز مخابراتی می‌فرستد. این سیگنال در slice /codec  با مبدل A/D  به سیگنال دیجیتال تبدیل می‌شود و طبیعی است که دراثر کوانتیزاسیون، نویز به سیگنال اضافه می‌شود. استریمی 64kbps تولید و در شبکة‌ مخابراتی ارسال می‌شود. (در این جابجایی نیز خطاهایی در سیگنال رخ می دهد) این سیگنال به End office  طرف مقابل
می رسد. این استریم دیجیتال به آنالوگ تبدیل می‌شود و برای مودم ارسال می‌شود. مودم این سیگنال آنالوگ را برای تحویل به رایانه‌ به دیجیتال تبدیل می‌کند‌. بنابراین اگر از مبدأ شروع کنیم در مودم عمل D/A  و مرکز مخابراتی مبدأ عمل A/D  و در مرکز مخابراتی مقصد عمل D/A  و مودم مقصد عمل A/D  انجام می‌شود.

در هر کدام از این تبدیلات مقداری نویز به سیگنال اضافه می‌شود. در شماره های اولیة‌ سلسله مقالات شبکة‌ داده گفتیم که طبق قانون شانون ظرفیت کانال انتقال با افزایش نویز کم می‌شود. بنابراین در این انتقال طی چهار مرحله نویز به سیگنال اضافه می‌شود و در نتیجه حداکثر بیت ریت انتقال سیگنال 33.6kbps  خواهد بود. یعنی عددی نزدیک به نصف ظرفیت اسمی که 64kbps است.(شکل1-(ISP1 اما جدول یک نشان می دهد استانداردهای V.90 و V.92  تا  56kbps را می‌توانند انتقال دهند. علت این امر این است که در این استانداردها برخی از چهار تبدیل A/D  و D/A  ذکر شده انجام نمی‌شود بلکه سرویس شبکه از طریق یک ISP (سرویس دهنده اینترنت) صورت می‌گیرد. یعنی ISP  واسطة‌ بین مودم و شبکة‌ مخابراتی است و ارتباط ISP  و مرکز مخابراتی با voice band modem  برقرار نمی‌شود. ISP  از سیگنال دریافتی از مودم مبدأ پالس‌های صفر و یک را استخراج می‌کند‌و اینگونه نیست که آن را آنالوگ تلقی کند و از آن سیگنال دیجیتال بسازد. بنابراین در فرآیند انتقال، به دلیل حذف   A/D  و D/A  سمت ISP  نویز کاهش می‌یابد و در نتیجه با کاهش نویز ظرفیت انتقال در کانال افزایش می یابد.(شکل1)

شکل 1)

در اصطلاح به این خطوط انتقال، Digital line  می‌گویند. ما در دنیای واقعی خط دیجیتال نداریم. زیرا در هر خط فیزیکی، شکل موج به صورت آنالوگ جابجا می‌شود. ولی در این خطوط چون در سمت ISPها تبدیلات A/D و D/A  – که در voice band modem ها معمولند- حذف شده‌اند به آنها خطوط دیجیتال می‌گویند.

 

حتما ببینید

سیستم‌های انتقال پرسرعت(SONET / SDH) (شبکه داده 35)

برای درک بهتر مطلب، لازم است مقالات قبلی شبکه داده، از شمار‌ة 77 بسامد به …

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *