بسمه تعالی

 

با سلام قبل از هر چیز باید بگم احتمالاً این مطلب کاملترین مطلب در مورد اینترنت پر سرعت به زبان فارسی خواهد بود اول میخواستم یک فایل برای دانلود بدم ولی حالش نبود و این متن را اینجا گذاشتم در ضمن عکس ها  تو متن نیست  تا حجم پائین باشه و صفحه زود لود بشه.

 

راستی ذکر منبع یادتون نره

 

 

مقدمه

 

در ابتدا تنها PSU ها قادر بودند به صورت مفیدی از این امکان بهره ببرند اما این وضعیت اخیراً تغییر کرده است . تغییر قاعده ای که در بازارهای انرژی و مخابرات در سال 1998 انجام شد به نوعی یک ابتکاری بود که به پیشرفت تکنولوژی مخابرات خط قدرت کمک خواهد کرد.

 

به این ترتیب ، PSU ها در آینده نزدیک با رقبایی مواجه خواهند شد که می خواهند زمینه های کاری جدید را در بازار مخابرات و با توجه به پتانسیل این تغییر قاعده فراهم کنند .

تولید الکتریسیته می تواند گسترده تر شده به وسیله سرویس های value-added خاص ، همچون قرائت خودکار اندازه از راه دور (دور سنجی) ، طرح های شناسایی تعرفه و تنوع تعرفه ، یا دیگر سرویس هایی به منظور اتوماسیون ساختمان و نهایتاً به منظور تقویت مصرف کنندگان .

مبحث مایل آخر در حوزه اتصال شبکه های الکتریکی به درون یک محیط بسته نیز یکی از مباحث جذاب در این تکنولوژی به شمار می رود ، از طرفی این تکنولوژی قادر است به عنوان یک جایگزین حقیقی برای شبکه های مخابرات بین المللی موجود ، از همه نوع از جمله سرویس های صوتی ، سرویس های دیتا و خصوصاً فاکس و دسترسی به اینترنت پر سرعت- کم هزینه برای تمامی منازل مورد استفاده قرار گیرد . بنابراین هدف اصلی ارائه روشی برای بهره برداری از خطوط قدرت داخلی به عنوان شبکه های گسترده محلّی پر سرعت که بتوانند اطلاعات صوتی و تصویری دیجیتال را در کنار دیگر اطلاعات حمل کنند می باشد .

این موضوع به واسطه جذابیت بالای آن بسیار گسترده مورد توجه قرار دارد چنانچه در ایالت متحده گام های رو به جلویی توسط Home Plug Alliance برداشته شده و اتحادیه اروپا نیز در طرح تکنولوژی های جامعه اطلاعاتی ISI به آن می پردازد .

مطالعات بیشمار و آزمایشات پایکار بسیار زیاد نشان داده است که با ارائه یک رنج فرکانسی در حدود 20 مگاهرتز می توان نرخ دیتا را تا حداکثر چند صد مگابیت بر ثانیه با استفاده از ظرفیت کانال شبکه های توزیع در مراحل ولتاژ ضعیف و ولتاژ متوسط بدست آورد .

این نتیجه به صورت بالقوه یک نوآوری بزرگ است که می تواند ارزش اقتصادی قابل ملاحظه ای داشته باشد . به عنوان یک نمونه امکان دسترسی به اینترنت از طریق پریزهای برق روی دیوار را می توان نام برد . امری که باعث خواهد شد عظیم ترین علوم و دانش بشری در تمامی جهان و در یک زمان برای همگی در دسترس باشد و از طرفی هزینه های دسترسی بالای اینترنت که هم اکنون مانع بزرگی برای کاربران است به طرز قابل توجه ای تغییر خواهد کرد .

در مقابل انتشار رادیویی ، کاربران اینترنت قادر خواهند بود موضوعات مورد نظرشان را خودشان انتخاب کنند و به این ترتیب رسانه های گران بهای کنونی به زودی به رسانه های پیش پا افتاده بدل خواهد شد اینها همگی به دلیل آسان و ارزان بودن دسترسی به اینترنت از طریق خروجی های الکتریسیته روی دیوار خواهد بود . با همزمانی استفاده از توان الکتریکی از طریق خروجی های دیواری امکان خرید و تجارت ، دستیابی به اطلاعات و همچنین مخابرات جهانی در یک زمان ممکن خواهد شد .

البته استفاده از شبکه های الکتریکی بدون محدودیت نیز نمی باشد ، زیرا سرویس های موجود همچون باند های رادیویی موج بلند –کوتاه و متوسط و باند های رادیویی آماتور فعلی یک باند فرکانسی از حدود 9KHZ تا 20 KHZ را پوشش داده اند .

برای اختصاص فرکانس و تعیین سطح محدودیت ها ، راه حل هایی پیدا شده است . نظر به اینکه مخابرات روی شبکه های قدرت بطور اساسی Wire borne است ، مقیاس های مناسبی برای جلوگیری از تشعشع سیگنال های غیر مجاز نیز پیدا شده است . هم اکنون تلاش های اصلی برای پیدا کردن راه حل هایی که نتیجه آنها سازگاری الکترومغناطیسی (EMC) باشد در جریان است .

 

 

 

شبكه گيگابايتي چيست؟

 

 

 

شبكه هاي متصل با سيم نيز در كنار شبكه هاي بي سيم در حال پيشرفت اند. اين پيشرفت باعث شده تا كامپيوترهاي رو ميزي بتوانند با سرعت 1000 مگابايت بر ثانيه به يكديگر متصل شوند. چندي است كه نسل تازه اي از شبكه هاي متصل با سيم با نام Eethernet گيگا بيتي زير سايه و درهياهوي شبكه هاي بي سيم متولد شده. اين استاندارد كه كه طراحي آن از حدود 6 سال پيش آغاز شده بود سرانجام به بار نشست و سرعت آن چهار برابر پر سرعت ترين شبكه بي سيم كنوني است. كنترل كننده هاي Ethernet گيگا بايتي كم كم جاي خود را روي بردهاي اصلي بازكرده و جاي كنترل كننده هاي Fast Ethernet را با سرعت 100 مگا بيت بر ثانيه مي گيرند. آزمايش هاي نشان داده اند كه سرعت شبكه هاي Ethernet گيگا بيتي در عمل به 90 مگا بيت بر ثانيه مي رسد. اين ميزان برابر است با ده برابر سرعت Fast Ethernet. آهنگ انتقال در Ethernet گيگابيتي در حال حاضر از هر سخت ديسكي بيشتر است. بنا براين هنگام كار با فايل هاي ويدئويي يا CAD كه روي كامپيوتر هاي سرويس دهنده ذخيره شده اند، شبكه سرعت كار را كاهش نمي دهد. هر چه سريعتر، هر چه ارزانتر با گسترش كنترل كننده هاي گيگابيتي، در خواست براي سوئيچ هاي مناسب نيز رو به افزايش است. قيمت اين دستگاه ها هم به طور همزمان رو به كاهش است به طوري كه يك سوئيچ گيگا بيتي با 8 درگاه سال گذشته حدود 2000 يورو پايين آمده. Ethernet گيگا بيتي با سرعت زيادي كه دارد براي انتقال داده ها روي شبكه هاي محلي هم بسيار مناسب است. دستگاه هاي Ethernet گيگا بيتي اگر چه با گونه هاي پيشين يعني Fast Ethernet و Ethernet مگا بيتي سازگارند اما براي بهره مندي از بيشترين سرعت بايد از هر 4 زوج سيم استفاده كرد. افزون بر اين از يك مدولاسيون پنج سطحي نيز استفاده مي شود. همه اينها به اين معني است كه روي هر زوج سيم و در هر تپش با بسامد 100 مگا هرتز بيش از دو بيت منتقل مي شود. در نتيجه بيش از يك گيگابيت بر ثانيه فرستاده مي شود كه بخشي از اين پهناي باند اضافي براي رمز گذاري داده ها با شيوه Trellis به كار مي رود. داده هايي كه در اين شيوه به جريان داده هاي اضافه مي شود پايداري و ايمني اين شبكه ها را افزايش مي دهد. كابل ها يكسان نيستند براي بهره مندي از بيشترين سرعت، بايد كابل ها را كمي پيچيده تر ساخت. كابل هاي 4 رشته اي Cat5 كه در Fast Ethernet در فاصله هاي كوتاه به كار مي روند در Ethernet گيگا بيتي قابل استفاده نيستند و سرعت اين دستگاه ها را تا حد Fast Ethernet كاهش مي دهند. جالب است بدانيد كه در سخت افزار گيگا بيتي تفاوتي ميان درگاه هاي Uplink و Downlink وجود ندارند. هر دستگاه طرف مقابل را شناسايي كرده و بسته به اينكه در سمت ديگر يك كارت شبكه يا يك سوئيچ قرار داشته باشد خود را تنظيم مي كند. كابل هاي هشت رشته اي هم از نظر كيفيت با هم تفاوت دارند. قيمت كابل هاي Cat6 به طور نظري امكان استفاده از بسامد 300 مگا هرتز را فراهم مي كند و آهنگ انتقال آن در مقايسه با Cat5 روي هر جفت سيم سه برابر است. طول كابل Cat6 حداكثر 100 متر است كه در صورت استفاده از يك سوئيچ مي توان دو دستگاه كامپيوتر به فاصله 200 متر را به يكديگر متصل كرد. اما در اين كابل ها در مقايسه با Cat5 ويژگي آبشاري ( Cascading ) بسيار محدودتر شده به طوري كه به جاي امكان استفاده از پنج سوئيچ پشت سر هم ( كه فاصله را به 600 متر مي رسانند ) تنها مي توان از دو سوئيچ استفاده كرد كه حداكثر فاصله را به 300 متر محدود مي كند. بنا براين در ساختمان هاي بزرگ براي استفاده از كابل هاي Cat6 وجود Router لازم است. در صورت افزايش فاصله ( براي نمونه ميان دو ساختمان ) بايد به جاي كابل هاي مسي، كابل هاي فيبر نوري را به كار برد. در اين كابل هاي فيبر نوري Single Mode، فاصله مي تواند تا پنج كيلومتر افزايش يابد. اين را هم بگوييم كه تجهيزات استفاده از فيبر نوري بيش از ده برابر تجهيزات كابل Cat5 قيمت دارند. سرعت بسيار بالا براي كامپيوترهاي شخصي بد نيست فاصله هاي زياد را به حال خود گذاشته و كمي كاربرد شبكه هاي گيگابيتي را در كامپيوترهاي شخصي بررسي كنيم. پهناي باندي كه اين شبكه ها فراهم مي كنند برخي تغييرات را در سخت افزار كامپيوترهاي شخصي ايجاب مي كند. كارت شبكه گيگا بيتي در حالت دو طرفه كامل ( Full Duplex ) كار مي كند. يعني مي تواند همزمان داده را فرستاده و دريافت كند كه اين آهنگ انتقال 180 مگابايت در ثانيه را به دست مي دهد در حالي كه پهناي باند گذرگاه PCI تنها 133 مگابايت برثانيه است. البته اگر در سيستم كارت PCI ديگري مانند كارت صوتي يا كنترل كننده RAID وجود داشته باشد اين پهناي باند 133 مگابايتي باز هم كاهش يافته و باقيمانده آن دراختيار كارت شبكه قرار مي گيرد. بنابراين بي دليل نيست كه كارت هاي شبكه ويژه كامپيوتر هاي سرويس دهنده كه با معماري 64 بيتي ساخته مي شوند پهناي باند 533 يا حتي 1066 مگابيتي دارند. در مقابل، بيشتر كارت هاي شبكه يك پارچه با برد اصلي از نظر آهنگ انتقال داده با كارت هاي شبكه PCI تفاوتي ندارند چون آنها نيز به درگاه PCI كند متصل اند. تنها راه حل اينتل در سري تراشه هاي i865 و i875 با نام Communications Streaming Architecture (CSA) است كه اين گلوگاه را تقريبا برطرف كرده. در اين شيوه، كنترل كننده شبكه از طريق يك مسير اختصاصي با آهنگ انتقال 266 مگابايت بر ثانيه به سري تراشه متصل مي شود. در نتيجه، بخش هاي ديگر نمي توانند سرعت آن را پايين بياورند. بد نيست در اينجا اشاره كنيم كه اين كنترل كننده هاي اينتل در عمل به سرعت 150 مگا بايت بر ثانيه دست پيدا مي كنند در حالي كه كنترل كننده هاي يكپارچه با برد اصلي مانند 3Com، Broadcom يا VIA آن هم بدون وجود كارت هاي PCI ديگري حتي تا نصف پايين مي آيد. آنچه كه در اين ميان بسيار عجيب است اينست كه برخي شركت هاي سازنده برد اصلي هيچ تمايلي به بهره برداري از اين فناوري اينتل ندارند و با وجود تراشه هاي سري تراشه هاي i865، i875 روي محصولاتسان باز هم آنها را با كنترل كننده هاي Broadcom مجهز مي كنند. استانداردسازي سري تراشه سري تراشه هاي كه در آينده به بازار مي آيند اين مشكل را برطرف مي كنند چون نه تنها گذرگاه پر سرعت PCI Experss را با خود دارند بلكه كنترل كننده شبكه گيگابايتي نيز با آنها يكپارچه شده. به نظر نمي رسد كه Ethernet بتواند در بخش كامپيوترهاي شخصي به سرعت هاي بالاتر دست پيدا كند. اگر چه همين حالا نيز استاندارد Ethernet 10 گيگابايتي تعريف شده و دستگاه هاي سخت افزاري آن در دست ساخت هستند اما براي بهره مندي از سرعت بالاي آن چاره به جز رفتن به سراغ كابل هاي فيبر نوري نيست. اگر روش هاي تشخيص خطا يا اندازه Packet در پروتكل Ethernet تغيير نكنند در شبكه هاي Ethernet 10 گيگابايتي حداكثر مي توان از كابل هاي مسي به طول 10 متر استفاده كرد كه براي پياده سازي عملي شبكه ها بسيار كوتاه است.

 

 

 

اینترنت از طریق کابل برق

 

در تمام نقاط جهان برق مورد نياز منازل و ساير اماكن از طريق كابل هاي هوايي و يا كابل هاي زيرزميني تامين مي شود. اما در آينده اي نزديك كاربران اينترنت قادر خواهند بود از طريق همين كابل ها به اينترنت متصل بشوند و با سرعت بالا به سير در شبكه جهاني بپردازند. اين سرويس جديد در حقيقت اينترنت پر سرعت از طريق كابلها و سيم هاي برق موجود است آنهم در شرايطي كه تا چندي پيش كارشناسان به دليل وجود مشكلات فني، بهره از چنين تكنولوژي را تقريبا غيرممكن مي دانستند.

 

حتي چند روز پيش چند شركت بزرگ از جمله گوگل و آي بي ام آمادگي خود را براي همكاري مشترك جهت عرضه اين تكنولوژي اعلام نمودند. با توجه به اينكه درآمد هنگفتي از طريق اين تكنولوژي براي شركت هاي برق و مخابرات پيش بيني مي شود به همين دليل اين شركت ها مشتاق هستند هر چه سريعتر به عرضه آن بپردازند. براساس پيش بيني هاي صورت گرفته درآمد حاصل از خطوط اينترنت پر سرعت از طريق كابل هاي برق به ۱۴/۴ ميليارد دلار در سال ۲۰۱۰ خواهد رسيد.

 

انتشار همين آمار و ارقام باعث شده كه بسياري از شركتها در آمريكا سرمايه گذاري عظيمي را در اين حوزه انجام بدهند تا شايد از ۱۸ ماه تا ۳ سال آينده بتوانند اين سرويس را به مشتريان خود ارائه كنند.

 

در حال حاضر اين سرويس به صورت محدود در كشورهاي اروپايي عرضه مي شود اما يك خدمت فراگير در سراسر جهان به شمار نمي آيد. به عبارت ديگر، شركت هاي برق اروپايي چندين سال از رقيبان خود در آمريكا پيش هستند. البته طراحي شبكه برق قاره اروپا با شبكه برق آمريكا تفاوت هاي عمده اي دارد به همين دليل اروپاييان بهتر مي توانند از طريق كابل هاي برق خدمات اينترنت پرسرعت عرضه كنند.

 

يكي از فوايد اين تكنولوژي صرفه جويي در وقت است.به عبارت ديگر، كاربر مي تواند چند ساعت پس از عضويت در شبكه از خدمات آن بهره مند شود.گفته مي شود سرعت عرضه خدمات اين تكنولوژي سه برابر بيشتر از خدمات عادي اينترنت مي باشد.

 

از سوي ديگر برخي از كارشناسان مدعي شده اند اين خدمت جديد باعث ايجاد اختلال در امواج راديويي خواهد شد. البته شركت هاي برق اطمينان داده اند كه فركانس هاي آنان با فركانس هاي راديويي تداخل نخواهد داشت.

 

همچنين شركت هاي عرضه كننده خدمات اينترنت پر سرعت از طريق تلفن، معتقدند سرعت اينترنت آنان بسيار بيشتر از سرعت اينترنت از طريق شبكه برق خواهد بود اما نتايج نظرسنجي ها حاكي از آن است كه كاربران اطمينان بيشتري نسبت به سرعت اينترنت از طريق كابل هاي برق دارند. البته سرعت اينترنت بستگي به شركتي دارد كه خدمات را ارائه مي دهد با اين حال حداقل سرعت اينترنت برقي معادل سرعت اينترنت كابلي از طريق تلفن و DSL خواهد بود.

 

نكته ديگري كه بايد به آن توجه كرد قيمت اين خدمات است. گفته مي شود هزينه اشتراك ماهيانه اين سرويس در حدود ۲۰ دلار خواهد بود. همچنين براي اينكه بتوان كامپيوتر و ساير وسايل الكترونيكي را به اينترنت متصل كرد بايد براي هر پريز خانه دستگاه تبديل به ارزش ۴۰ تا ۵۰ دلار خريداري كرد. با توجه به اين محدوده قيمتي پيش بيني مي شود مردم از آن استقبال كنند تا تحول بزرگي در عرصه صنعت برق به وجود بيايد.

 

اتصال به اینترنت ممکن است تا چند وقت دیگر از طریق اتصال به خروجی های برق به آسانی میسر شود . مخابرات خط قدرت از خطوط الکتریکی موجود به منظور انتقال پهنای باند مخابراتی به درون محیط های شبکه خانگی و ارائه سرویس های مخابراتی درون خانه ها و شرکت ها استفاده می کند .

با وجود مزایایی که مخابرات خط قدرت می تواند ارائه دهد ، اموری همچون چگونگی استاندارد سازی و مشکلات اقتصادی باقی می ماند که توسعه این تکنولوژی را به عقب انداخته است .

بدون تکامل و توسعه در ایجاد استاندارد های مناسب و رگولاسیون به صورت جهانی ، نمی توان مخابرات خط قدرت را به عنوان یک تکنولوژی درخور و بدون خطر مورد استفاده قرار داد .

ایده بکارگیری شبکه های قدرت برای اهداف مخابراتی به زمانی حدود 8 دهه قبل بر می گردد . اگرچه شبکه های الکتریکی آن زمان اساساً برای انتقال انرژی با کمترین تلفات ، و بدون در نظر داشتن نیاز های مخابراتی طراحی شده بودند اما خیلی زود دانشمندان موفق شدند هر دو کار یعنی انتقال انرژی با اتلاف کم و ارسال اطلاعات به صورت حقیقی را به صورت عملی و در حد رضایت بخشی ممکن سازند .

در ابتدا تنها PSU ها قادر بودند به صورت مفیدی از این امکان بهره ببرند اما این وضعیت اخیراً تغییر کرده است . تغییر قاعده ای که در بازارهای انرژی و مخابرات در سال 1998 انجام شد به نوعی یک ابتکاری بود که به پیشرفت تکنولوژی مخابرات خط قدرت کمک خواهد کرد .

به این ترتیب ، PSU ها در آینده نزدیک با رقبایی مواجه خواهند شد که می خواهند زمینه های کاری جدید را در بازار مخابرات و با توجه به پتانسیل این تغییر قاعده فراهم کنند .

تولید الکتریسیته می تواند گسترده تر شده به وسیله سرویس های value-added خاص ، همچون قرائت خودکار اندازه از راه دور (دور سنجی) ، طرح های شناسایی تعرفه و تنوع تعرفه ، یا دیگر سرویس هایی به منظور اتوماسیون ساختمان و نهایتاً به منظور تقویت مصرف کنندگان .

مبحث مایل آخر در حوزه اتصال شبکه های الکتریکی به درون یک محیط بسته نیز یکی از مباحث جذاب در این تکنولوژی به شمار می رود ، از طرفی این تکنولوژی قادر است به عنوان یک جایگزین حقیقی برای شبکه های مخابرات بین المللی موجود ، از همه نوع از جمله سرویس های صوتی ، سرویس های دیتا و خصوصاً فاکس و دسترسی به اینترنت پر سرعت- کم هزینه برای تمامی منازل مورد استفاده قرار گیرد . بنابراین هدف اصلی ارائه روشی برای بهره برداری از خطوط قدرت داخلی به عنوان شبکه های گسترده محلّی پر سرعت که بتوانند اطلاعات صوتی و تصویری دیجیتال را در کنار دیگر اطلاعات حمل کنند می باشد .

این موضوع به واسطه جذابیت بالای آن بسیار گسترده مورد توجه قرار دارد چنانچه در ایالت متحده گام های رو به جلویی توسط Home Plug Alliance برداشته شده و اتحادیه اروپا نیز در طرح تکنولوژی های جامعه اطلاعاتی ISI به آن می پردازد .

مطالعات بیشمار و آزمایشات پایکار بسیار زیاد نشان داده است که با ارائه یک رنج فرکانسی در حدود 20 مگاهرتز می توان نرخ دیتا را تا حداکثر چند صد مگابیت بر ثانیه با استفاده از ظرفیت کانال شبکه های توزیع در مراحل ولتاژ ضعیف و ولتاژ متوسط بدست آورد .

این نتیجه به صورت بالقوه یک نوآوری بزرگ است که می تواند ارزش اقتصادی قابل ملاحظه ای داشته باشد . به عنوان یک نمونه امکان دسترسی به اینترنت از طریق پریزهای برق روی دیوار را می توان نام برد . امری که باعث خواهد شد عظیم ترین علوم و دانش بشری در تمامی جهان و در یک زمان برای همگی در دسترس باشد و از طرفی هزینه های دسترسی بالای اینترنت که هم اکنون مانع بزرگی برای کاربران است به طرز قابل توجه ای تغییر خواهد کرد .

در مقابل انتشار رادیویی ، کاربران اینترنت قادر خواهند بود موضوعات مورد نظرشان را خودشان انتخاب کنند و به این ترتیب رسانه های گران بهای کنونی به زودی به رسانه های پیش پا افتاده بدل خواهد شد اینها همگی به دلیل آسان و ارزان بودن دسترسی به اینترنت از طریق خروجی های الکتریسیته روی دیوار خواهد بود . با همزمانی استفاده از توان الکتریکی از طریق خروجی های دیواری امکان خرید و تجارت ، دستیابی به اطلاعات و همچنین مخابرات جهانی در یک زمان ممکن خواهد شد .

البته استفاده از شبکه های الکتریکی بدون محدودیت نیز نمی باشد ، زیرا سرویس های موجود همچون باند های رادیویی موج بلند –کوتاه و متوسط و باند های رادیویی آماتور فعلی یک باند فرکانسی از حدود 9KHZ تا 20 KHZ را پوشش داده اند .

برای اختصاص فرکانس و تعیین سطح محدودیت ها ، راه حل هایی پیدا شده است . نظر به اینکه مخابرات روی شبکه های قدرت بطور اساسی Wire borne است ، مقیاس های مناسبی برای جلوگیری از تشعشع سیگنال های غیر مجاز نیز پیدا شده است . هم اکنون تلاش های اصلی برای پیدا کردن راه حل هایی که نتیجه آنها سازگاری الکترومغناطیسی (EMC) باشد در جریان است.

 

 

اتصال به اینترنت از طریق گاز

 

 

 

محققان می‌‏گویند: می‌‏توان از شبكه‌‏های گاز خانگی برای ارسال سیگنال‌‏های فراپهن باند استفاده كرد.

 

به گزارش ایلنا، تصور این كه كاربران اینترنت برای اتصال به شبكه از لوله‌‏های گاز منزل خود استفاده كنند تا حد زیادی عجیب و شاید خنده‌‏دار به نظر می‌‏رسد.

 

اما محققان یك شركت در سانتیاگوی آمریكا به اسم نتركام سرگرم طراحی روشی برای استفاده از سیگنال‌‏های بی‌‏سیم فراپهن باند جهت انتقال داده‌‏ها از طریق لوله‌‏های گاز طبیعی با سرعت پهن باند هستند.

 

محققان شركت نتركام ادعا می‌‏كنند: فناوری جدید این شركت امكان دسترسی به اینترنت با سرعت 100 مگابیت بر ثانیه در خانه‌‏های كاربران را فراهم می‌‏كند، چنین سرعتی امكان دریافت فایل‌‏های صوتی و ویدیویی در زمان خیلی كوتاه را فراهم می‌‏كند.

 

البته كارشناسان می‌‏گویند: هنوز چنین فناوری‌‏ صرفا یك ادعا بوده و عملا به كار گرفته نشده است.

اما نحوه عمل فناوری پهن باند از طریق لوله‌‏های گاز چگونه است؟ شركت نتركام از انتقال دهنده‌‏ها و گیرنده‌‏های رادیویی فراپهن باند برای ارسال سیگنال‌‏های بی‌‏سیم از طریق لوله‌‏ها در هنگام جریان گاز استفاده می‌‏كند.

 

فرا پهن باند یا UWB یك فناوری ارتباطی در حال توسعه است كه داده‌‏های شبكه‌‏ای را با سرعت خیلی بالایی ارسال می‌‏كند، اما در سطوح توان بالاتر ممكن است با سیگنال‌‏های بی‌‏سیم تداخل كند.

 

اما این مشكل هنگامی كه سیگنال‌‏های فراپهن باند از طریق لوله‌‏های گاز دفن شده ارسال می‌‏شود پیش نمی‌آید، در نتیجه می‌‏توان بدون آن كه تداخلی ایجاد شود حجم بالایی از داده را از طریق لوله‌‏های گاز منتقل كرد.

 

در حالی كه بسیاری ایده محققان شركت نتركام را خنده‌‏دار می‌‏دانند این محققان همچنان مصمم هستند كه در آینده نه چندان دور طرح خود را عملی كنند.

 

در صورتی كه این فناوری عملی شود و اینترنت پرسرعت از طریق لوله‌‏های گاز به خانه‌‏های كاربران بیاید، می‌‏توان منتظر تحولات اساسی در بازار دسترسی به پهن باند بود.

 

چیزی که مسلم است اینست که روزی خواهد رسید که شما در یقه پیراهن خود هم دسترسی به اینترنت خواهید داشت . شاهد موضوع هم گسترش و تصاعد روزافزون این شبکه در جاهایی است که گاهاً حتی برخی امکانات اولیه زندگی هم در آنجا در دسترس نمی باشد. دانشمندان و کارشناسان آی تی دنیا برای رفع پاره ای محدودیتها و گسترش سریعتر این شبکه بسترهای دیگری به غیر از خطوط تلفن و دیتا را نیز در نظر دارند . به طور مثال یکی از قدیمی ترین ترها در این خصوص انتقال اطلاعات از طریق خطوط انتقال برق می باشد که در برخی شهرهای آمریکا مانند تگزاس در حال اجرا است و قرار است بعد از تکمیل شبکه ۲ میلیون خانه در شمال تگزاس از طریق خطوط انتقال برق و پریز برق خانه خود به اینترنت بسیار پرسرعت و با پهنای باند بالا دسترسی داشته باشند

و اما آخرین و جدیدترین ایده انتقال اطلاعات از طریق خطوط انتقال گاز شهری است . مجری طرح مذکور معتقد است بعد از دستیابی به تکنولوژی انتقال سیکنالهای تلویزیونهای کابلی و سیکنالهای اپتیک از طریق لوله ها می بایست این تکنولوژی برای دسترسی به شبکه اینترنت پرسرعت و ارزان با استفاده از خطوط گاز شهری گسترش یابد
در آمریکا ۶۲ درصد از خانه ها به شبکه گاز شهری متصلند که این شبکه بستر مناسب و ارزانی است برای اجرای این طرح. اساس کار هم بر مبنای انتقال امواج در ویوگایدها در فرکانسهای ماکرو ویو می باشد.

 

از این پس رقابت گسترش اینترنت در خطوط انتقال دیتا ، برق و گاز به تعبیر کارشناسان جنگ کوک و پپسی (اصطلاحی که برای رقابت دیرینه کوکاکولا و پپسی بکار میرود) خواهد بود. برای ما هم این موضوع چندان دور از ذهن نیست چون با وجود شبکه گسترده گاز شهری در ایران و همچنین وجود تجربه اینترنت نفتی در کشور اجرای طرح اینترنت گازی هم به جهت اجرا و هم به جهت آلودگی کمتری که ایجاد می کند بسیار مرقون به صرفه است. اما باید در نظر داشت که این اینترنت هم بو می دهد و هم نشتی اش خطرناک تر است

 

Plc

 

powerline communication یا همان plc فناوری تازه ایست که که درها را برای برخی از جنبه های به بن بست رسیده می گشاید . چندین کمپانی در دنیا دستگاه های plc باند پهن را تولید میکنند و همینطور تعداد شرکت هایی که به سمت زمینه های آزمایشی و گسترش تجاری سرویس های plc حرکت می کنند در حال افزایش است. تجربه نشان میدهد که این فناوری نیازمند کاهش هزینه ها ( قیمت تمام شده ) و بهبود پهنای باند ، مسئولیت پذیری ، همچنین راحتی نصب تولیدات و البته پشتیبانی فنی است . این مقاله مروری خواهد داشت بر اصلی ترین مشکلاتی که تکنولوژی مدم های PLC با آن مواجه می باشد ، مسائلی که در عرصه تحقیقات مربوط به مدم plc همچنان نیازمند مطالعات بیشتری هستند . همچنین برخی از جذاب ترین ایده های پیشنهادی که در سال های اخیر برای رفع این مشکلات ارائه شده است را برخواهیم شمرد . در پایان کارهای تحقیقاتی مان در مورد مدم plc را تشریح خواهیم کرد

 

اگر که مدار های توزیع الکتریکی برای اهداف مخابراتی ساخته نشده بودند انتقال سیگنال های فرکانس بالا شدیدا با مشکل مواجه می شد . از آنجا که هر وسیله و کلیدی درون منزل می تواند به عنوان یک بار متغیر ما بین دو دستگاه دیگر در خط انتقال مطرح باشد ، موجب خواهد شد که عمل تطبیق خط به یک امر خیلی مشکل بدل شود

هم اکنون محققان زیادی به دنبال یک مدل مناسب برای شبکه قدرت خانگی ( همانند یک کانال ارتباطی ) هستند . از این گذشته مشکلات عدم انطباق ، تضعیف ( میرایی ) به شدت به به فرکانس وابسته هستند . این مشکل همچینین دلیل اصلی پاسخ های چند گانه ( متفاوت ) ایست که در چنین شبکه های انشعابی اتفاق می افتد.

برای حل این مشکل و دستیابی به یک نرخ انتقال بالا ، دقت در انتخاب نوع مدولاسیون اهمیت بالایی دارد . مشهور ترین راه حل های پیشنهادی استفاده از تکنیک های مدولاسیون زیر است :

 

frequency shift keying (FSK)

orthogonal frequency division multiplexing (OFDM)

code-division multiple access (CDMA)

 

مدلاسیون FSK اساسا در باند باریک استفاده میشود و از آنجا که استفاده از آن ثابت کرده است که کاهش تجهیزات کابردی را در پی دارد ، می تواند برای طراحی مدم های کم هزینه مناسب باشد

اتحادیه های صنعتی همچون EHSA ( انجن سیستم های خانگی اروپایی ) یا HomePlug رفته رفته با اصلاح استاندارد هایشان به ساختارهای پیچیده تری رسیده اند . ساده ترین ساختاری که برای قطعات PLC استفاده می شود ، مدولاسیون CDMA است چونکه به کارگیری سخت افزار آن به اندازه هیچ کدام از آن هایی که به مدولاسیون OFDM نیازمند هستند ، پیچیده نیست.

 

به هرحال ، مدولاسیون CDMA اغلب توسط مشکلات مربوط به ویژگی چند مسیری خطوط میانی قدرت تحت تاثیر واقع شده است . استفاده از تکنیک OFDM می تواند پهنای باند بیشتری را نتیجه دهد که این خود یک مشخصه مهم برای آندسته از کمپانی های مخابراتی است که می خواهند سرویس های تلویزیون دیجیتال با وضوح بالا را ارائه کنند . این کمپانی ها در حال توسعه مدم های باند باریک برای سیستم های مجتمع کوچک که خواهان یک روش آسان و ارزان قیمت برای راه اندازی یک شبکه PLC که حداکثر کاربران بتوانند از آن بهره ببرند ، هستند.

همچنین مدلاسیون CDMA می تواند برای آنهایی که نیازمند فراهم سازی یک ارتباط سریع که ساختار سخت افزاری آن پیچیدگی کمتری داشته باشد ، مناسب باشد

اما همچنان باید تلاش بیشتری در جهت توسعه دستگاه های PLC با بهره گیری از رشد سالیانه تکنولوژی و نیز سعی برای کشف راه حل های استفاده از تکنیک مدولاسیون OFDM برای ساخت سخت افزاری کارا ، صورت گیرد.

 

 

 

مدولاسیون OFDM

 

ابتدا با توضیح خیلی مختصری در مورد مدولاسیون QAM یا Quadrature Amplitude Modulation می پردازیم و سپس مدولاسیون OFDM را تعریف می کنم . البته این تعریف ها همچنان کامل نیستند و امیدوارم در پست های آینده به تعریف کاملی برسیم

 

 

فرض کنید یک پریود از یک موج سینوسی با یکی از فازهای 0 یا 45 یا 90 یا 135 درجه و دامنه 1 یا 2 داشته باشیم.چون فاز دارای 4 حالت و دامنه دارای 2 حالت است , 8 حالت به وجود می آید.یعنی می توانیم 3 بیت را انتقال دهیم.بدین صورت که به جای 3 بیت اطلاعات, یک پریود موج سینوسی با فرکانسی مشخص(و نسبتا زیاد) و با یکی از فازها و دامنه های گفته شده در بالا ارسال می کنیم.

 

 

OFDM

 

در مدولاسیون OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) تعداد زیادی از این شکل موج های تولید شده در روش QAM با استفاده از Carrier هایی(موج های سینوسی با فرکانس بالا) در حوزه فرکانس، به نحوی کنار هم در فرکانس هایی(tone) چیده می شوند که با وجود تداخل فرکانسی آنها، به علت انتخاب مناسب فرکانس های Carrier , امکان جدا سازی آنها به طور کامل وجود دارد.

 

OFDM یک روش مدولاسیون Multicarrier است .یعنی برای ارسال یک پیام از چند Carrier استفاده می شود. یکی از نقاط ضعف OFDM، نیاز به دقت بالای تطابق فرکانس و فاز درگیرنده و فرستنده است.یعنی گیرنده و فرستنده باید با دقت بالایی سنکرون باشند.

 

در عمل، چندCarrier در OFDM برای اطلاعات کانال (channel estimation) و چند بیت اضافه برای یافتن و تصحیح خطا اختصاص داده می شود و اصطلاحا به این روش COFDM (Coded OFDM) گفته می شود.

 

OFDM هم اکنون بیشتر در تکنولوژی وایرلس Wireless مورد استفاد است . این مطلب را تنها با یک جستجو خواهید و بیشتر گویا در تکنولوژی های موبایل گونه کاربرد زیاد دارد . خصوصیت اصلی OFDM , مقاومت بالا در برابر multipath effect است .وقتی سیگنال ارسال می شود، به علت وجود موانعی مانند ساختمان ها , انعکاس موج از زمین, وسایل نقلیه و ... موجی که به گیرنده می رسد حاصل ترکیب نمونه های تاخیر یافته سیگنال اصلی است و به این اثر multipath effect یا multipath fading گفته می شود. استفاده مناسب ازعرض باند کانال(spectral efficiency) و مقامت در مقابل تداخل RF (RF inference) از دیگر مزیت های OFDM است.

 

 

OFDM قابلیت استفاده چندین کاربر از یک محدوده عرض باند را نیزفراهم می کند (Multiple Access) بدین صورت که به هر کاربر یک سری Carrier (tone) مخصوص برای انتقال اطلاعاتش اختصا ص داده می شود و کنترل این اختصاص Carrier (channel allocation) بر حسب تقاضای کاربرها به عهده لایه MAC

 

(Medium Access Control) است و به دو صورت Static/Dynamic Channel Allocation می باشد.

 

اگر فرکانس های Carrier (tone ها) اخصاص داده شده به یک کاربر در هر دوره زمانی عوض شود، در واقع اطلاعات کاربر در حوزه فرکانس توزیع می شود.

 

مجموعه اطلاعاتی که درمورد OFDM بدست آورده ام در چند پست اینجا اضافه میشه .

در ضمن از امروز به بعد سعی می کنم این جا روزانه مطلب نوشته بشه و فکر نمی کنم دیگر از این گونه تاخیر ها داشته باشیم

همچنین در فکر راه اندازی یک گروه ایمیل فارسی در یاهو و جی میل هستیم ، فکر می کنم اگر قرار باشد بیائید و تماشاچی باشید خودتان ضرر خواهید کرد ، تا کنون اعضای گروه به بیش از 10 نفر رسیده است. در OFDM اطلاعات ارسالی به صورت موازی در آمده و در چند فرکانس مختلف با کاریرهای ( carrier ) متفاوت ارسال می گردد که فاصله این فرکانس ها طوری است که با یکدیگر تداخل نداشته باشند و در نتیجه بر هم عمود خواهند بود . OFDM اولین بار در سال 1960 مطرح شد ، اما به علت اینکه نیاز به پردازش زیادی داشت و پردازنده های آن زمان قابلیت پردازش با سرعت کافی را نداشتند ، عملا به کار گرفته نشد . امروزه با رشد پردازنده ها این تکنولوژی در برخی روش های خصوصی شبکه های بیسیم شهری در استاندارد های جدید شبکه محلی بی سیم ، ADSL و مخابرات با استفاده از شبکه قدرت PLC مورد استفاده قرار گرفته است.

 

ایده اصلی OFDM از FDM گرفته شده است . هر سیگنال دارای یک sub-carrier بوده که با دیتا مدوله می شود . در FDM این فرکانس ها از هم به اندازه مشخصی جدا می شوند تا از تداخل جلوگیری شود . در گیرنده این سیگنال ها دمدوله می شوند .

 

در OFDM فاصله بین فرکانس ها کمتر شده و باهم همپوشانی نیز دارند . به علت تعامد بین فرکانس ها با وجود همپوشانی فرکانسی ، هیچگونه تداخلی ایجاد نمی شود . بابراین در OFDM از باند فرکانسی بهتر استفاده شده است و پهنای باند باند مورد نیاز برای 9 sub-carrier کمتر خواهد شد .

 

برای دمدوله کردن سیگنال OFDM نیاز به DFT داریم . که این امر با استفاده از چیپ های FFT به سادگی انجام پذیر است . در روز های آتی در مورد چیپ های FFT هم احتمالا مطالبی خواهم نوشت.

 

حال اگر از OFDM با تعداد 256 ساب کاریر sub carrier استفاده شود . تعداد 192 تا از آن ها دیتا ، 8 تا پایلوت و 56 تا پوچ می باشند . در ابتدایی ترین شکل ، هر ساب کاریر می تواند خاموش یا روشن باشد که بیانگر یک بیت صفر یا یک بیت از اطلاعات است . البته از روش های مدولاسیون PSK ( phase shift keying ) و QAM ( Quadrature Amplitude Modulation ) برای افزایش تعداد بیت ارسالی در هر sub carrier استفاده می شود . بنابر این در این حالت هر جریا از اطلاعات باید به 192 جریان داده موازی شکسته شود که هر یک با نرخ 1/192 برابر نرخ اصلی ارسال می شود . هر جریان به یک sub carrier نگاشت می شود و توسط PSK و QAM مدوله می گردد . sub carrier های پایلوت یک مرجع برای کاهش شسفت فاز و فرکانس ایجاد می کنند و sub carrir های پوچ امکان ایجاد باند های محافظ و DC را فراهم میسازند.

همانطور که گفته شد ، OFDM همچون یک تکنیک مدولاسیون یا تکنیک مالتی پلکس فرکانسی به نظر می رسد . در یک سیستم OFDM اطلاعات توسط تکنیک مختلف ممکن روی ساب کاریر های باند باریک مدوله شده ( سوار شده ) و منتقل می شوند . مثلا تکنیک BFSK ( binary phase shift keying ) یا تکنیک QAM ( quadrature amplitude modulation ) کاربرد زیادی دارند . هرکدام از کانال های جزء ( subchannel ) با یک مولفه جداگانه ای مدوله می شوند . پس از آن فرکانس تمامی ساب کانال ها با استفاده از فرکانس های متعامد مالتی پلکس می شوند تا کارایی کانال را بهبود بخشند . اطلاعات در داخل فرستنده به کمک یک IFFT ( Inverse Fast Fourier Transform ( به فرم زمانی ( حوزه زمان ) در می آیند و در گیرنده به کمک یک FFT مجددا به حوزه فرکانس برخواهند گشت . تعداد کل ساب کاریر ها برابر است با تعداد نقاط حاصل از IFFT/FFT .

 

در طرف گیرنده به وسیله عمل FFT روی سیگنال دریافتی ، اطلاعات بازیابی می شوند .

چنانچه یک سیگنال محو شود ( از بین برود ) یا اینکه یک سیگنال مزاحم حتی درصد کمی روی ساب کاریر ها تاثیر بگذارد ، توانایی OFDM در مقابل محو شدن فرکانس انتخابی یا تداخل باند باریک افزوده می شود .

 

تاکنون محققان زیادی روی این موضوع که مناسب ترین نوع مدولاسیون برای فناوری مخابرات روی خط قدرت PLC چیست کار کرده اند و چنین به نظر می رسد که اکثریت آن ها OFDM را به عنوان تطبیق پذیر ترین ، فراگیر ترین و نیرومند ترین طرح ممکن مطرح میکنند با وجود اینکه می دانیم سخت افزار آن نیازمند پیچیدگی بیشتری است. دلیل این پیچیدگی هم این است که در OFDM مجبور هستیم از اپراتور های FFT ، IFFT و سخت افزار های مدولاسیون معمولی به طور همزمان استفاده کنیم . از آن جا که اندازه دستگاه یک مدم PLC باید کوچک باشد لذا اغلب بخش های ضروری سخت افزار آن نظیر فرستنده و گیرنده OFDM باید به دقت طراحی شوند

 

محدودیت های قدرت

بخش واسط PLC محیطی پر نویز است و برای سازگاری مغناطیسی ( EMC ) نیازمند تعبیه یک محدود کننده تشعشعات رادیویی برای هر یک از خطوط مخابراتی است . این نکات باعث خواهد شد که محدود کردن توان سیگنال و نرخ سیگنال به نویز به مشخصه های با اهمیت برای دسترسی به ارتباطی قابل اطمینان از طریق خطوط قدرت تبدیل شوند

 

اگر چه تلاش های زیادی صورت گرفته و می گیرد اما همچنان دستگاه های مخابرات خط قدرتی که به شکل نامناسابی رگوله شده اند نیزیکی از موانع دستیابی به سازگاری مغناطیسی به شمار می روند

 

به طور کلی خطوط قدرت محافقظت شده نیستند لذا مطمئنا امواج الکترومغناطیسی در اطراف خطوط قدرت نیز منتشر خواهند شد . انجمن های بین المللی زیادی همچون انجمن IARU ( international amateur radio union ) نسبت به این قضیه شاکی شده اند ، چون آن ها مدعی هستند که انجام امور مخابراتی روی خطوط قدرت خصوصا در اموری که در رنج 1.6 مگاهرتز تا 30 مگاهرتز صورت می گیرد حتی از اصول ابتدایی استاندارد EMC سرپیچی می کنند

این تشهشهان نه تنها باعث ایجاد تداخل ( مزاحمت ) با امواج رادیویی HF موجود خواهد شد همچنین ممکن است که سیستم های PLC به واسطه عملیات ایستگاه های فرستنده محلی دچار قطع یا وقفه در سرویس دهی خود شوند.

 

از آنجا که مافظت کردن از تمامی خطوط قدرت پیش از راه اندازی سرویس مخابرات خط قدرت امری عملی به نظر نمی رسد ، لذا تنه راه حل کاهش قدرت ساتع شده از طرف ترانس ها به منظور تطبیق با استاندارد های بین المللی برای دسترسی به ارتباطی نیرومند تر خواهد بود . با این کار سیستم های PLC نیز قادر خواهند شد تا بدون هیچ مشکلی با باند HF اشتراک داشته و سرویس های خود را ارائه کنند .