دانلود مقاله مودم

word قابل ویرایش
34 صفحه
8700 تومان
87,000 ریال – خرید و دانلود

مودم

۱- در این نسخه از «چگونه ابزار کار می‌کنند» به شما نشان می‎دهیم که چگونه مودم صفحات وب را برای شما باز می‌کند. ما از مودم ۳۰۰-baud شروع نموده و به تدریج تا سطح آموزش مودم ADSL ادامه خواهیم داد.

(توجه: چنانچه شما با مفاهیم «بیت»، «بایت» و کدها و علائم ASCII آشنائی ندارید بهتر است به سایت How Bits & Bits works مراجعه نمائید.)
۱- کلمه Modem از دو کلمه Demodulator , Modulator تشکیل شده است. مودم اساساً دستگاهی است که اطلاعات دیجیتالی را به صورت سیگنال الکتریکی از طریق خطوط تلفن ارسال می نماید.

مودم فرستنده اطلاعات دیجیتالی را به صورت سیگنال قابل در خط تلفن ارسال و مودم گیرنده، سیگنال های دریافتی را به اطلاعات دیجیتالی تبدیل می نماید.
مودم های بی سیم wire less اطلاعات دیجیتالی را به امواج رادیویی تبدیل و مجدداً در مودم گیرنده امواج رادیوئی به اطلاعات تبدیل می‎شود.
مودم ها در سالهای ۱۹۶۰ ساخته شدند که از آنها جهت ارتباط بین کامپیوتر و ترمینالها و از طریق خطوط تلفن بهره برداری می گردید. شمای کلی نحوه ارتباط به صورت شکل زیر است.

(dumb terminal)
2- در یک چنین فرمی، یک ترمینال معمولی و بلااستفاده می‎تواند از طریق خط تلفن و شماره گیری با یک کامپیوتر اصلی در فاصله ای بسیار دور ارتباط برقرار کند.
ترمینالهای معمولی و ساده شامل یک صفحه کلید و یک صفحه نمایش
(key board & screen) می‎باشد که در آن سالها معروفترین آن مدل DEC-VT-100 بود که رفته رفته به صورت استاندارد در بازار مطرح گردید. مدل VT-100 یک صفحه نمایش با قابلیت نمایش ۲۵ خط و ۸۰ حرف (علامت) در هر خط می‎باشد.

هنگامیکه کاربر یک حرف را تایپ می کند، دستگاه مودم کد ASSII را برای کامپیوتر ارسال نموده و کامپیوتر متعاقباً کد مربوط به آن حرف را بازپس می فرستد و حرف یا کلمه مربوطه بر روی صفحه نمایش داده می‎شود.
۳- با ظهور کامپیوترهای شخصی در اواخر سالهای ۱۹۷۰ سیستمهای یولیتن بورد (BBS) وارد کار شدند. هر فردی یا یک کامپیوتر، یک یا دو مودم و یک نرم افزار BBS می توانست امکان تماس سایر کاربرها از طریق مودم با بولتن بورد را فراهم کند.

کاربران با اجرای terminal emulator بر روی کامپیوتر موفق به فعال کردن ترمینالهای معمولی و غیر فعال (dumb terminal) می شدند.
مودم های ۳۰۰ bps تا مدتها مورد توجه مردم بود. علت استفاده از مودم با این سرعت این بود که ۳۰۰ bps تقریباً نمایانگر ارسال یا دریافت ۳۰ حرف در ثانیه می‎باشد که بسیار از قدرت نوشتن با تایپ و یا خواندن توسط انسان بیشتر است.

هنگامیکه کاربران انتقال حجم وسیع اطلاعات و تصاویر را به بولتن بورد یا از آن آغاز نمودند، دیگر مودم های ۳۰۰ bps قابل تحمل نبودند. در این زمان مودم های با سرعت بالاتر به بازار آمد و تقریباً هر دو سال یکبار سرعت آنها به نحو زیر و به طرز چشمگیری افزایش یافت.
 – ۳۰۰ bps – سالهای ۱۹۶۰ تا حوالی سالهای ۱۹۸۳
 – ۱۲۰۰ bps – در سالهای ۱۹۸۴ و ۱۹۸۵ بسیار معروف شدند.
 – ۲۴۰۰ bps
 – ۹۶۰۰ – اولین بار در اواخر سالهای ۱۹۹۰ و اوائل ۱۹۹۱ به بازار آمد.
 – ۱۹٫۲ kbps –
 – ۲۸٫۸ kbps –
 – ۳۶٫۶ kbps –

 – ۵۴ kbps – در سال ۱۹۹۸ استاندارد گردید.
 – ADSL – با قابلیت ارسال ۸ مگابایت در ثانیه که از سال ۱۹۹۹ بسیار مشهور و پرمصرف گردید.
(به سایت چگونه DSL کار می‌کند “HOW DSL WORKS” و چگونه کابل مودم کار می‌کند “HOW CABLE MODEM WORKS” مراجعه نمائید.)
۴- مودم های ۳۰۰-bps

جهت درک بهتر چگونگی کارکرد مودم، مودم ۳۰۰- bps را که درک آن آسانتر است مورد بررسی قرار می‎دهیم.
مودم ۳۰۰ bps دستگاهی است که روش تغییر فرکانس (FSK) Frequency shift keying اطلاعات دیجیتالی را بر روی خطوط تلفن منتقل می‌کند. در روشن FSK برای هر bit یک فرکانس مشخص و مربوط به همان bit به کار گرفته می‎شود.

هنگامیکه مودم ترمینال از طریق شماره گیری با مودم کامپیوتر نادر ارتباط برقرار می‌کند، مودم ترمینال را اصطلاحاً مودم شروع کننده و مودم کامپیوتر را مودم پاسخ می‎نامند.
مودم ترمینال برای عدد ۰ یک تن با فرکانس ۱۰۷۰ هرتز و برای عدد ۱ تن با فراکنس ۱۲۷۰ هرتز مخابره می نماید در حالیکه مودم کامپیوتر عدد ۰ (صفر) را با تن ۲۲۲۵ پاسخ می‎دهد. چون مودم مبداء و مودم کامپیوتر تن های ارسالی را با فرکانس های مختلف مخابره می نمایند بنابراین می‎توان از یک خط تلفن تواماً برای ارسال یا پاسخ استفاده نمود. چنین مودم هایی را که قابلیت ارسال و دریافت بر روی یک خط تلفن را دارند اصطلاحاً مودم دو طرفه یا full duplex می‎نامند و اگر این قابلیت وجود نداشته باشد و مودم در هر لحظه فقط قابلیت ارسال یا دریافت را داشته باشد به آن مودم half duplex می گویند که این نوع مودم چندان مورد استفاده نمی باشد.

فرض کنید که دو مودم ۳۰۰ bps از طریق خط تلفن مرتبط هستند و کاربر در ترمینال حرف a را تایپ می‌کند. در سیستم کد ASCII حرف با کد ۹۷ دهگان یا binary 01100001 نمایش داده می‎شود. در ترمینال دستگاهی به نام UART یا Universal Asynchronous Reciever. Transmitter (دستگاه ارسال/ دریافت غیرهمزمان جهانی) بایت ها را به بیت (هر بایت ۸ بیت است که به صورت ترکیبی از اعداد ۱ , ۰ نوشته می‎شود) تبدیل و در هر لحظه یک بیت را از طریق پورت سریال ارسال می نماید. مودم متصل به پورت سریال بیت ها را دریافت و توسط خط تلفن به مودم کامپیوتر مادر ارسال می نماید.
۵- مودم های پرسرعت

به منظور تولید مودم های پرسرعت، طراحان و سازندگان مودم به جای استفاده از روش FSK روشهای پیچیده تری مانند (PSK) Phase Shift Keying و روش (QAM) Quadrature Amplitude Modulation را مورد بررسی و استفاده قرار دادند. در این روشها امکان ارسال حجم وسیعی از اطلاعات بر روی خطوط تلفن (که پهنای باند آن بیش از ۳۰۰۰ هرتز نمی باشد) به وجود آمد.
مودم های با سرعت ۵۶k که عملا با سرعتی در حد ۴۸ کیلوبیت در ثانیه متصل می‎شوند تقریبا حد نهایی چنین مودم پرسرعتی هستند. تمام این مودم های پرسرعت از قاعده gradual degradation پیروی می‌کنند بدین مفهوم که چنانچه خط تلفن توانائی ارسال اطلاعات با سرعت مودم را نداشته باشد، مودم به طور اتوماتیک سرعت ارسال و دریافت را با سرعت خط تلفن هماهنگ می نماید.

گام بعدی در تکامل مودم های پرسرعت طراحی و تولید مودم Asymetric Digital Subscriber یا ADSL بود. کلمه Asymetric یا نامتقارن بدین معنی است که مودم در یک مسیر با سرعت بیشتری اطلاعات را ارسال می نماید. در روش ADSL مودم توسط یک کابل مسی به نام dedicated copper wire به نزدیکترین مرکز تلفن متصل است. مزیت کابل مسی در این است که می‎تواند پهنای باند به مراتب بیشتر از پهنای باند ۳۰۰۰ هرتز خطوط معمولی تلفن ایجاد نماید. اگر کامپیوتر شخصی و کامپیوتر اداره تلفن هر دو دارای مودم نوع ADSL باشند در نتیجه کابل مسی بین دو مودم می‎تواند به صورت یک کانال کاملاً دیجیتال پرسرعت عمل نماید. در چنین روشی کامپیوتر شخصی اطلاعات را با سرعتی در حد یک میلیون بیت یا ۱ مگابیت به کامپیوتر مادر ارسال و کامپیوتر مادر با سرعتی حدود ۸ مگابیت در ثانیه پاسخ را ارسال می نماید ضمن اینکه از همین خط می‎توان جهت مکالمات تلفنی همزمان با ارسال / دریافت اطلاعات بیشتر استفاده نمود.

اصول کارکرد خطوط ADSL بسیار ساده است بدین مفهوم که پهنای باند بین فرکانس های ۲۴۰۰۰ هرتز تا ۱۰۰,۰۰۰ هرتز به باندهای ۴۰۰۰ هرتزی تقسیم می‎شوند و برای هر قسمت یک مودم مجازی تعریف می‎شود. هر یک از این ۲۴۹ مودم مجازی باند مربوط به خود را مرتباً کنترل نموده و با بهترین راندمان در باند خود اطلاعات را منتقل می‌کند مجموع سرعت این ۲۴۹ مودم مجازی، سرعت نهائی انتقال اطلاعات در خط ADSL می‎باشد.
۶- قرارداد Point- to – point

امروزه استفاده از مودم جهت اتصال ترمینال غیرفعال به کامپیوتر ما در منسوج گردیده و مودم ها جهت اتصال کامپیوترهای شخصی به مراکز خدمات اینترنت (ISP) و از طریق مرکز ISP به شبکه جهانی مورد استفاده قرار می گیرند. اینترنت امکان برقراری تماس بین کامپیوتر شخصی و هر کامپیوتری در سایر نقاط جهان فراهم می‌کند. این نوع ارتباط توسط یک پروتکل استانداد به نام Tep/ IP بین کامپیوتر شخصی و ISP برقرار می‎شود و این نوع ارتباط را اصطلاحاً پروتکل point to point یا PPP می‎نامند.
در این روش اطلاعات به صورت بسته های کوچک اطلاعاتی توسط مودم به کامپیوتر ISP ارسال و با همان روش اطلاعات از کامپیوتر مادر به مودم کامپیوتر شخصی ارسال می گردد. جهت کسب اطلاعات بیشتر در مورد مودم های پرسرعت و خطوط DSL و ADSL می توانید در سایت جستجوگر مانند Google یا Yahoo مطالب زیر را جستجو نمائید.

لیست سایتها جهت اطلاعات بیشتر
 How DSL Works
 How VDSL Works
 How Cable Modems Work
 How Web Servers and the Internet Work
 How Internet Infrastructure Works
 How Routers Work
 How Wireless Internet Works
 How Telephone Work

 How Fiber Optics Work
 How Serial Ports Work
More Great Links!
 Asynchronous Serial Transmission- good introduction
 A Brief Introduction to Modem Technology
 ۵۶K Modem FAQ

 ۳۲ V.34 Modems Answer The Call
 Data communication over the telephone network
 Modern Quadrature Amplitude Modulation: Principles and Applications for Fixed and Wireless Communications, by William Webb, Lajos Hanzo
 Point-to- Point Protocol
 The Packet Radio Users Notebook
 PSK and QAM systems

برای میلیونها نفر از مردم، تلویزیون اخبار، سرگرمی و برنامه های آموزشی را به خانه آنها می‎برد. بسیاری از مردم برای دریافت برنامه های تلویزیونی از تلویزیونهای کابلی استفاده می‌کنند چون هم تصاویر بهتر و روشنتری را دریافت می‌کنند و هم برنامه های بیشتری (نحوه کار تلویزیونهای کابلی را مطالعه کنید)

بسیاری از مردم که از تلویزیونهای کابلی استفاده می‌کنند می‎توانند هز همان طریق از اینترنت پرسرعت استفاده کنند. مودم های کابلی می‎توانند با سیستم ADSL رقابت کنند (سیستم پرسرعت اینترنتی). اگر برای شما تفاوت فیمابین DSL و مودم کابلی روشن نیست، و یا چگونه یک سیستم کامپیوتری می‎تواند یک کابل را بین یک دوجین کاربر مشارکت کند، به مطالعه این مقاله ادامه دهید. در این بخش خواهیم دید که یک مودم کابلی چگونه کار می‌کند و چگونه یکصد کانال تلویزیونی کابلی و وب سایت های بسیار زیادی تنها با یک کابل کواکسیال (کابل مخصوص تلویزیون) می‎تواند به خانه شما بیایند و به شما سرویس بدهند.

فضای اضافی:
شما ممکن است فکر کنید که یک کانال تلویزیونی یک فضای کوچک الکتریکی را اشغال کرده و یا پهنای باند موجی کوچکی را شامل می‎شود. اما در حقیقت یک سیگنال تلویزیونی از یک سیگنال ۶ مگاهرتز (بر مگاهرتز معادل یک میلیون بسامد در ثانیه می‎باشد) از یک کابل تلویزیونی استفاده می‌کند. یک کابل کواکسیال (کابل تلویزیونی) می‎تواند صدها مگاهرتز موج را حمل کند تا بتواند برنامه های تلویزیونی نسخه ای را ارائه دهد (برای اطلاعات بیشتر، قسمت نحوه کار تلویزیون را مطالعه کنید)
در یک سیستم تلویزیونی کابلی، سیگنالهای مربوطه به هر کانال تلویزیونی دارای قسمتهای ۶ مگاهرتزی در داخل کابل شده و همگی به منزل شما می رسند. در بعضی از سیستمها کابل کواکسیال تنها واسطه بین فرستنده و دستگاه های شما می‎باشد که سیگنال ها را تقسیم می‌کند. در سیستم کابلهای فیبر نوری سیگنالها با یک کابل می‎توانند به همسایگان و مناطق دیگر نیز سرویس بدهد. سپس در هر ایستگاه کابل فیبر نوری، سیگنالها را از طریق کابل کواکسیال به استفاده کنندگان (خانه های شما) منتقل می‌کند.

زمانیکه یک شرکت ارائه کننده خدمات کابلی، خدمات اینترنتی کاملی به شما ارائه می‎دهد، اطلاعات اینترنتی می‎تواند از همان کابل قبلی ارائه گردد زیر مودم کابلی اطلاعات لازم را از طریق سیگنالهای مابین دستی (اطلاعاتی که از سیستم اینترنت به کامپیوتر فرستاده می‎شود) و از طریق کانال با عرض ۶ مگاهرتز ارسال می دارد. در داخل کابل داده های ارسالی شبیه امواج تلویزیونی احساس می گردد. بنابراین در سیستم پائین دستی، حداکثر توانائی های آن معادل فضاها و ظرفیتهای یک برنامه تلویزیونی می‎باشد. اما در سیستم بالادستی، که داده های کامپیوتر را به اینترنت می فرستد از ظرفیت کمتری و با عرض ۲ مگاهرتز استفاده می‎شود و این مسأله ناشی از این فرضیه است که کاربرهای کامپیوتر برنامه های بیشتری را از اینترنت گرفته و ثبت می‌کند و برنامه های کمتری را برای اینترنت می فرستند.
برای استفاده از هر دو سیستم بالادستی و پائین دستی از طریق کابل تلویزیونی به دو نوع دستگاه نیاز می باشد، یک مودم کابلی برای کاربر و یک سیستم (CMTS)
Cable Modem Terminatins System ، سیستم ترمینال مودم کابلی نصب شده در شرکت ارائه کننده سرویس کابلی. فیمابین این دو سیستم کلیه ادوات و دستگاهها تأمین است، مدیریت و دستیابی به اینترنت نصب خواهد شد.

اجزاء داخلی یک مودم کابلی:
یک مودم کابلی یک دستگاه خارجی باشد و یا جزئی از سیستم نصب شود، در بعضی اوقات مودم کابلی جزئی از سیستم کابل باشد که تنها نیاز به مجموعه دکمه های فرمان (key board) و یک دستگاه ماوس دارد تا از اینترنت استفاده کند در حقیقت چنانچه سیستم کابل شما با تکنولوژی بالا نظیر دیجیتال مجهز گردد می‎تواند شما را به اینترنت متصل نماید حتی چنانچه این اتصال توسط کابل تلویزیون انجام نگرفته باشد.
صرف نظر از شکل ظاهری، هر مودم کابلی شامل اجزا مهم زیر هستند:
– تنظیم کننده (تیونر) رادیوئی

– تبدیل کننده سیگنال های رادیوئی به سیگنالهای کامپیوتری
– تبدیل کننده سیگنال های کامپیوتری به سیگنالهای رادیوئی
– دستگاه کنترل کننده واسطه ارتباط (MAC)
– دستگاه ریزداده پرداز

اجزاء داخلی مودم کابلی- تنظیم کننده (تیونر)
تنظیم کننده به خروجی کابل وصل می‎شود. بعضی اوقات یک دستگاه اضافی به نام جدا کننده که داده های اینترنتی را از سیگنالهای تلویزیونی معمولی جدا می‌کند نیز با آن همراه می‎شود. زمانیکه داده های اینترنتی از طریق یک کابل خالی ارائه شوند، تنظیم کننده به راحتی سیگنالهای کامپیوتری را که توسط تبدیل کننده سیگنالهای رادیوئی به کامپیوتری ارسال می گردد را دریافت و به دستگاه تبدیل سیگنالهای رادیوئی به کامپیوتری ارسال می‌کند.

در بعضی اوقات تنظیم کننده شامل دستگاه دیپلکس می‎باشد که با آن می‎تواند از یک مجموعه فرکانسی (معمولاً بین ۸۵۰-۴۲ مگاهرتز) برای زمان ترافیک سیگنالهای پائین دستی و همچنین از یک مجموعه فرکانس (یعنی ۴۲-۵۰ مگاهرتز) برای سیگنالهای بالادستی استفاده کند. سیستم های دیگر، غالباً آنهائی که ظرفیت محدودی دارند از تیونر مودم کابلی برای سیگنالهای پائین دستی و از سیستم مودم با شماره گیری تلفن برای سیگنالهای بالادستی استفاده می‌کند. در هر حال زمانیکه تیونر سیگنالها را دریافت کرد آنرا به دستگاه تبدیل کننده سیگنالهای رادیوئی به کامپیوتری ارسال می‌کند.

اجزاء تشکیل دهنده مودم کابلی: دمولاتور
یک دمولاتور معمولی دارای چهار وظیفه است. یک دمولاتور مربعی (QAM)، سیگنالهای رادیوئی را که قبلا با کد مخصوص ارسال شده اند را با تغییر دامنه و فاز و طول موج آن به سیگنالهای ساده ای تبدیل می‌کند که در دستگاه مبدل انالوگ به دیجیتال قابل استفاده باشد. دستگاه مبدل، سیگنالها را دریافته و با تغییر ولتاژ آن آنها را به سیگنالهای دیجیتالی ۰S , 1S تبدیل می‌کند. چنانچه اشکال و اشتباهی نیز در سیگنالها باشد در همین حال پیدا شده و رفع عیب می‎شود. در اغلب موارد یک گروه از داده ها که Frame خوانده می‎شود در سیستم MEPG هستند و بنابراین معمولاً یک دستگاه همزمانی MEPG نیز استفاده می‎شود تا کلیه گروههای در جای خود قرار گیرند.

اجزاء تشکیل دهنده مودم کابلی: مودلاتور
در سیستمهای مودم کابلی که از کابل برای سیگنالهای بالادستی استفاده می‎شود. از یک دستگاه مودلاتور استفاده می گردد، کار این دستگاه تبدیل سیگنالهای دیجیتالی به سیگنالهای رادیوئی برای انتقال آنهاست. این دستگاه بعضی وقتها مودلاتور خوانده می‎شود زیرا عملکردهای متفاوتی در زمان ترافیک بین کاربر و سیستم اینترنت وجود دارد. این دستگاه شامل اجزاء زیر است.

 

– یک سیستم تصحیح کننده سیگنالهای غلط دریافت شده اند.
– یک سیستم تغییر دامنه و شکل موج (QAM)
– یک دستگاه و مبدل سیگنالهای دیجیتال به آنالوگ

اجزاء تشکیل دهنده مودم کابلی- واسطه (MAC)
این دستگاه فیمابین سیگنالهای بالادستی و پائین دستی نصب می گردد و به عنوان جایل فیمابینی نرم افزار و سخت افزار کابل عمل می‌کند تا سیستم های مختلف (protocol) دریافت نماید. تمام کامپیوترها دستگاه MAC را دارند اما عملکرد آن در مودم های کابلی بسیار پیچیده تر از کامپیوترها نیست که از سیستم های مودم معمولی استفاده می‌کنند. به همین دلیل بعضی از وظایف MAC که دستگاه داده پرداز مرکزی (CPU) واگذار شده. این دستگاه می‎تواند بر روی مودم کابلی و یا بر روی سیستم کاربر نصب گردد.

دستگاه ریز داده پرداز:
کار این دستگاه بستگی به این امر دارد که آیا مودم کابلی برای استفاده در یک سیستم بزرگ کامپیوتری طراحی گردیده و یا فقط برای دستیابی به اینترنت و بدون هیچ پشتیبانی از طرف کامپیوتر. در موقعیتی که جزئی از کامپیوتر هستند، ریزداده پرداز اکثر وظایف MAC خاص را گرفته و انجام می‎دهد. در سیستم هائیکه از مودم کابلی تنها برای استفاده از اینترنت استفاده می شود، دستگاه ریز داده پرداز، مواردی را که MAC به خوبی و یا به سرعت انجام نمی دهد را گرفته و با توانائی بیشتر انجام می دهد، در هر صورت دستگاه ریزداده پرداز موتورلا برای طراحان انتخاب مناسبی است.

این فقط قسمتی از متن مقاله است . جهت دریافت کل متن مقاله ، لطفا آن را خریداری نمایید
word قابل ویرایش - قیمت 8700 تومان در 34 صفحه
87,000 ریال – خرید و دانلود
سایر مقالات موجود در این موضوع
دیدگاه خود را مطرح فرمایید . وظیفه ماست که به سوالات شما پاسخ دهیم

پاسخ دیدگاه شما ایمیل خواهد شد