Transcript مكونات شبكة الهاتف12

‫تتكون شبكة الهاتف من ثالثة عناصر رئيسية هي ‪:‬‬
‫‪ .1‬الدارة المحلية‬
‫‪ .2‬المقاسم‬
‫‪ .3‬الجذوع‪.‬‬
‫زوج من األسالك النحاسية المجدولة ‪ ،‬تصل بين جهاز الهاتف‬
‫الخاص بالمستخدم والمقسم القريب منه ( و يسمى بالمكتب‬
‫النهائي ) ‪.‬‬
‫ظهرت في السنوات االخيرة تقنية جديدة الستبدال االسالك‬
‫النحاسية بتقنية ال سلكية للتغلب على المشاكل الناتجة عن‬
‫الحفر وتمديد االسالك بين مقسم شركة االتصاالت ومنزل او‬
‫مكتب المشترك وسميت هذه التقنية بالدارة المحلية الالسلكية‬
‫( ‪ ) WLL‬التي تقدم باالضافة الى خدمة الهاتف خدمات‬
‫االنترنت السريع ‪.‬‬
‫‪ .2‬المقاسم‬
‫هي األجهزة التي تقوم بتحويل و توصيل المكالمات بين‬
‫المستخدمين ‪.‬‬
‫وتوجد عدة طرق لربط المرسل مع المستقبل اهمها ‪:‬‬
‫‪ .2‬تحويل الحزمة ‪.‬‬
‫‪ .1‬تحويل الدارة‬
‫أ‪ .‬تحويل الدارة ‪ :‬في تحويل الدارة نقوم بحجز خط بين المرسل و‬
‫المستقبل ‪ ،‬ليتم ارسال جميع المعلومات بينهما من خالله دون ان‬
‫يستخدم هذا الخط في ارسال معلومات اخرى قبل انتهاء عملية‬
‫االرسال كما في الشكل ‪.‬‬
‫تحويل الحزمة‬
‫• تحويل الحزمة ‪ :‬في تحويل الحزمة فال يقوم بحجز خط ‪،‬‬
‫وانما يقوم بتقسيم المعلومات الى اجزاء محددة ( حزم )‬
‫وارسال كل حزمة على حدة كما في الشكل ادناه ‪.‬‬
‫خطوط سريعة تصل بين المقاسم البعيدة ‪ .‬ويفضل‬
‫استخدام وسائط نقل سريعة للمعلومات مثل االلياف‬
‫البصرية ‪.‬‬
‫وذلك نظرا للكمية الهائلة من المعلومات التي يتم نقلها‬
‫باستمرار بين تلك المقاسم ‪ .‬ويمكن لهذه الخطوط ان‬
‫تقوم بتحميل عدد كبير من المكالمات في الوقت نفسه من‬
‫خالل عملية التناوب ‪ ،‬والتي تسمح بمرور المعلومات‬
‫عن طريق حجز فترات زمنية قصيرة ( اجزاء قصيرة من‬
‫الثانية ) لكل مكالمة ‪.‬‬
‫تعتمد شبكة الهاتف على المقاسم الموصولة معا ً لتوجيه‬
‫المكالمات إلى المقسم المناسب ‪ ،‬عندما تقوم بطلب رقم‬
‫هاتف ما ‪ ،‬يصل االتصال إلى المقسم المتصل بهاتفك‬
‫مباشرة ‪ ،‬والذي يقوم بفحص الرقم المطلوب للمكالمة‪.‬‬
‫ان شبكة الهاتف صممت في األساس لنقل الصوت‪.‬‬
‫من هذه تطبيقات ‪:‬‬
‫‪ .1‬المودم‬
‫‪ .2‬الفاكس (الناسوخ)‬
‫‪ .3‬كاشف الرقم‬
‫‪ .4‬الشبكة الرقمية للخدمات المتكاملة ‪. ISDN‬‬
‫‪ .5‬الخطوط المؤجرة‬
‫‪ .6‬نقل اإلطار‬
‫‪ .7‬خط المشترك الرقمي‬
‫المودم‬
‫يعد االتصال بين جهازي حاسوب من خالل شبكة الهاتف من االستخدامات الشائعة ‪،‬‬
‫كما يحصل عند االتصال بشبكة اإلنترنت من المنزل ‪ ،‬حيث نقوم باالتصال بجهاز‬
‫لدى الشركة المزودة لخدمة اإلنترنت ‪ ،‬األمر الذي يسمح لنا بالوصول إلى الشبكة ‪.‬‬
‫يعمل على تحويل المعلومات من اشارات رقمية الى تماثلية عند الطرف المرسل ‪ ،‬ومن‬
‫تماثلية الى رقمية في الطرف المستقبل ‪.‬‬
‫عرض النطاق ‪ :‬عدد الثنائيات التي يتم نقلها في الثانية باستخدام قناة االتصال‪.‬‬
‫ويعتمد عرض النطاق على ‪:‬‬
‫طبيعة قناة االتصال‬
‫عدد القيم المختلفة التي يمكن نقلها عبر القناة‬
‫سرعة النقل عبر الوسط الناقل‬
‫مثال ‪ :‬قناة تنقل ‪ 16‬بت معا بسرعة ‪ 1000‬عملية نقل في الثانية ‪ ،‬احسب عرض‬
‫النطاق لهذه القناة ‪.‬‬
‫عرض النطاق = ‪1000 x 16‬‬
‫= ‪16000‬بت في الثانية‬
‫استخدام خط الهاتف في االتصال الرقمي‬
‫• تعمل خطوط الهاتف باالشارات التماثلية الرسال الصوت‬
‫• بما ان شبكة الهاتف هي اكبر شبكة اتصال منتشرة في‬
‫العالم تم البحث عن طرق الستغاللها النشاء التواصل بين‬
‫الحواسيب ايضا ‪.‬‬
‫تتميز االشارات التماثلية عن بعضها البعض بثالث صفات رئيسية‬
‫‪ .1‬سعة الموجة‬
‫‪ .2‬تردد الموجة‬
‫‪ .3‬ثابت زاوية الطور‬
‫سعة الموجة ‪ :‬القيمة العظمى التي تصلها الموجة ( وتقاس بوحدة الفولت‬
‫)‪.‬‬
‫تردد الموجة ‪ :‬عدد الموجات التي تصل الى قيمتها العظمى في الثانية‬
‫الواحدة ( وتقاس بوحدة الهريرتز )‪.‬‬
‫ثابت زاوية الطور ‪ :‬نقطة بداية الموجة والتي تحدد قيمة الموجة عند‬
‫بدايتها عن طريق التحكم باي واحدة من صفات الموجة الجيبية‬
‫يمكن تحديد االشارات الرقمية ( الصفر والواحد ) ‪ ،‬يسمى التحكم‬
‫بالصفة ” تضمين ” وعليه يتم استخدام احد التضامين التاليه او‬
‫جميعها للتواصل الرقمي عبر خط الهاتف ‪.‬‬
‫انواع التضمين‬
‫‪ .1‬تضمين االتساع‬
‫‪ .2‬تضمين التردد‬
‫‪ .3‬تضمين ثابت زاوية الطور‬
‫تضمين االتساع ‪ :‬التحكم بسعة الموجة ( قيمتها العظمى )‬
‫يمكن ان تمثل الموجة ذات القيمة العظمى العالية االشارة‬
‫الرقمية ” ‪ ” 1‬والموجة ذات القيمة العظمى المنخفضة‬
‫االشارة الرقمية ” صفر ” ‪ .‬وهكذا يعمل المستقبل على‬
‫التمييز بين الصفر والواحد حسب القيمة العظمى ‪.‬‬
‫تضمين التردد‬
‫• هو التحكم عن طريق التردد حيث يمثل التردد العالي‬
‫االشارة الرقمية ” ‪ ” 1‬والتردد المنخفض االشارة‬
‫الرقمية ” صفر ” ‪ .‬وهكذا يعمل المستقبل على التمييز‬
‫بين الصفر والواحد حسب قيمة التردد ‪.‬‬
‫تضمين ثابت زاوية الطور‬
‫• هو التحكم عن طريق زاوية بدء الموجة حيث تبدأ مثال‬
‫الموجة التي تمثل االشارة الرقمية ” ‪ ” 1‬بقيمة موجبة‬
‫والموجة التي تمثل االشارة الرقمية ” ‪ ” 0‬بقيمة سالبة‬
‫وهكذا يعمل المستقبل على التمييز بين الصفر والواحد‬
‫حسب زاوية البدء ‪.‬‬
‫هذه الطرق الثالثة جعلت من الممكن ربط‬
‫اجهزة الحاسوب بعضها ببعض رقميا‬
‫بواسطة شبكة الهاتف التماثلية ‪.‬‬
‫ان جميع اجهزة المودم تعمل باحد اساليب‬
‫التضمين او انها تستخدم اكثر من اسلوب‬
‫معا لزيادة كمية االشارات المرسلة في‬
‫الوقت نفسه ‪.‬‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫يقوم مبدأ عمله على مسح الصورة بواسطة مجس ضوئي‬
‫يميز بين النقاط البيضاء والسوداء على الورقة المرسلة ‪.‬‬
‫يتم تحويل قراءة المجسات الى معلومات رقمية وارسالها عبر‬
‫خط الهاتف الى جهاز الفاكس في الطرف االخر الذي يعمل‬
‫على استقبال المعلومات وطباعة النقاط السوداء على الورقة ‪.‬‬
‫تستطيع اجهزة الفاكس الحديثة بمسح الصفحة المرسلة افقيا‬
‫بدقة ‪ 8‬نقاط في المليميتر وعموديا بدقة ‪ 4‬خطوط في المليميتر‬
‫يمكن لخط الهاتف نفسه ان يستعمل للهاتف وللفاكس ولكن‬
‫ليس في نفس الوقت ‪.‬‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫هي خدمة تمكنك من مشاهدة الرقم المتصل بك من خالل جهاز‬
‫يقوم بهذه المهمة‪.‬‬
‫وعادة ما تقوم شركة االتصاالت بتوفير هذه الخدمة مقابل رسوم‬
‫بسيطة حيث يمكن معرفة الشخص المتصل بك قبل الرد عليه‪.‬‬
‫يستخدم الكاشف تقنية التضمين الترددي الستقبال معلومات‬
‫خاصة بالرقم المتصل‬
‫يقوم الكاشف بتحويل هذه االشارات التماثلية الى معلومات رقمية‬
‫ثم يحللها ويعرضها على الشاشة ‪.‬‬
‫ترسل المعلومات من المقسم الى الكاشف بين الرنة االولى‬
‫والثانية التي تتكون من مجموعة من المعلومات تتضمن رقم‬
‫هاتف الشخص المتصل وتاريخ االتصال ووقته ‪.‬‬
‫مكونات كاشف رقم الهاتف‬
‫‪ .1‬المودم ‪ :‬لتحويل االشارات التماثلية الى رقمية‬
‫‪ .2‬دارة كهربائية تفعل عند االتصال‬
‫‪ .3‬شاشة لعرض الرقم المتصل‬
‫يربط الكاشف ما بين مقبس خط الهاتف وبين الهاتف نفسه‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫نظام اتصاالت رقمي وضع لنقل الصوت و المعلومات معا عبر خطوط‬
‫الهاتف الرقمية ‪.‬‬
‫يؤدي نقل المعلومات بشكل رقمي إلى تحسين نوعية الصوت المنقول ‪،‬‬
‫وزيادة سرعة نقل المعلومات مقارنة بنظام الهاتف التقليدي‬
‫حيث يمكن أن ترسل المعلومات بسرعة تصل إلى ‪ 64‬كيلوبت ‪ /‬ثانية‬
‫أو أكثر‪.‬‬
‫يمكن ايضا دمج عدد هذه الخطوط معا لتوفير سرعة اكبر قد تصل الى‬
‫‪ 128‬او ‪ 192‬كيلوبت ‪ /‬ثانية ‪.‬‬
‫يوفر هذا النظام خدمات متطورة اخرى اهمها ‪:‬‬
‫امكانية استخدام خط الهاتف نفسه لنقل الصوت والمعلومات في ان‬
‫واحد ‪.‬‬
‫لتركيب الشبكة الرقمية للخدمات المتكاملة يجب توفير اجهزة‬
‫متخصصة‬
‫يستعمل جهاز شبيه بالمودم يسمى المحول الطرفي ( ‪. ) TA‬‬
‫• قد ترغب مؤسسة ما بربط الشبكات في فروعها المتباعدة‬
‫ولذلك نحتاج إلى خط (زوج من األسالك) يصل بين فرعين ‪ .‬و‬
‫المشكلة هنا أنه قد ال يكون عمليا ً وصل سلك بين نقطتين‬
‫متباعدتين أو حفر الشوارع ‪ ،‬ووصل االسالك تحت االرض ‪،‬‬
‫ووضع اجهزة تقوية االشارات ‪.‬‬
‫• لتجاوز تلك المشكلة يمكن استئجار خط من الشركة المزودة‬
‫لخدمة االتصاالت حيث تقوم الشركة بتوصيل اسالك بين المكتبين‬
‫من خالل مكاتب ومقاسم االتصاالت القائمة فيبدو للمؤسسة وكأن‬
‫خطا مباشرا يصل بين المكتبين كما في الشكل ادناه ‪.‬‬
‫مزايا الخطوط المؤجرة‬
‫‪ .1‬متصلة باستمرار‬
‫‪ .2‬ال تحتاج الى انشاء اتصال بين الطرفين‬
‫‪ .3‬سرعة نقل المعلومات عبر الخط المؤجر قد تكون ‪:‬‬
‫• ‪ 128‬كيلوبت ‪ /‬ثانية‬
‫• ‪ 256‬كيلوبت ‪ /‬ثانية‬
‫• يمكن ان تصل حتى ‪ 2048‬كيلوبت ‪ /‬ثانية ويسمى خط ‪E1‬‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫عندما نريد ربط مئة مكتب فرعي مع مكتب رئيسي فاذا استخدمنا طريقة‬
‫الخطوط المؤجرة فاننا نحتاج الى استئجار مئة خط من شركة االتصاالت وما‬
‫يصاحب ذلك من اجهزة وتكلفة وتعقيدات ناتجة عن مراقبة جميع هذه‬
‫الخطوط ‪.‬‬
‫الحل المناسب ‪ :‬هو التوصيل باستخدام تقنية نقل االطار التي تمتاز بان خط‬
‫واحد فقط يصل بين شركة االتصاالت وبين كل مكتب‬
‫ترسل المعلومات على شكل قطع من المعلومات تسمى اطارات‬
‫تحتوي باالضافة الى المعلومات المتبادلة معلومات توجيهية مثل عنوان‬
‫المرسل والمستقبل‬
‫تقوم االجهزة في شركة االتصاالت بتوجيه االطارات الى وجهتها باستخدام‬
‫االجهزة المناسبة ‪.‬‬
‫• استعملت شبكة اإلنترنت في بدايتها لنقل الرسائل اإللكترونية‬
‫• و ملفات الحاسوب صغيرة الحجم ‪ ،‬التي تحتوي على نصوص فقط‬
‫• فكان استخدام المودم من سرعة ‪14400‬بت‪/‬ثانية ليصل بين المستخدم و‬
‫الشبكة كافيا ً في تلك المرحلة‪.‬‬
‫• مع انتشار االنترنت ازدادت كمية المعلومات التي يتم تنزيلها عبر‬
‫االنترنت ‪ ،‬ومع ان سرعة المودم ازدادت لتصبح ‪56000‬بت‪/‬ثانية‬
‫• اال ان تطور استخدام االنترنت ليضيف مشاهدة محطات التلفاز وسماع‬
‫المحطات االذاعية ونقل الملفات كبيرة الحجم جعل هذه السرعة غير‬
‫ممكنة‬
‫• ادى هذا الى استحداث تقنية تتيح للمستخدم االتصال عبر شبكة الهاتف ‪-:‬‬
‫‪ .1‬بالسرعة التي يحتاجها‬
‫‪ .2‬السعر معقول‬
‫التقنية هذه تسمى خط المشترك الرقمي ‪ .‬التي تستخدم البنية التحتية القائمة‬
‫لشركة االتصاالت دون تغيير اساسي ‪.‬‬
‫خط المشترك الرقمي (‪) DSL‬‬
‫• المعروف ايضا باالنترنت السريع ‪ :‬عبارة عن تقنية‬
‫اتصاالت ذات سرعة عالية مصممة لتستخدم مع خطوط‬
‫الهاتف النحاسية العادية ‪.‬‬
‫• تؤمن سرعة عالية قد تصل الى ‪ 2‬ميجا بت في الثانية‬
‫وبسعر مناسب‬
‫• يمكن ان تنقل المعلومات الصوتية التماثلية والمعلومات‬
‫الرقمية في الوقت نفسه ‪.‬‬
‫• يتم استخدام اسالك الهاتف بحيث يتصل كل سلك قادم‬
‫من البيت او المكتب بجهاز خاص في المقسم ويسمى‬
‫( ‪ ) DSLM‬التي تتصل بدورها باجهزة الشركة‬
‫المزودة لخدمة االنترنت باستخدام تقنيات سريعة لنقل‬
‫المعلومات مثل االلياف البصرية‬
‫• مع ان السلك ذاته يستخدم لالتصال الهاتفي واالتصال‬
‫باالنترنت اال ان كل اتصال يستخدم مدى مختلفا من‬
‫الترددات‬
‫• لذلك يمكن االتصال باالنترنت واستخدام الهاتف في‬
‫الوقت نفسه‬
‫انواع خط المشترك الرقمي‬
‫‪ .1‬خط المشترك الرقمي غير المتماثل ( ‪) ADSL‬‬
‫‪ .2‬خط المشترك الرقمي المتماثل ( ‪) SDSL‬‬
‫‪ .3‬خط المشترك الرقمي الفائق السرعة ( ‪) VDSL‬‬
‫خط المشترك الرقمي غير المتماثل ( ‪) ADSL‬‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫يعد هذا اشهر انواع خط المشترك الرقمي‬
‫صمم ليعطي سرعة تنزيل اكبر من سرعة التحميل الن‬
‫معظم المستخدمين يستغلون اتصالهم باالنترنت لتنزيل‬
‫المعلومات بشكل اكبر بكثير من تحميل المعلومات ز‬
‫يمكن ان تصل سرعة التنزيل الى ‪ 2‬ميغا بت لكل ثانية‬
‫بينما تصل سرعة التحميل الى ‪ 640‬كيلوبت ‪ /‬ثانية‪.‬‬
‫ينتشر هذا النوع بين مستخدمي االنترنت في المنازل‬
‫والمكاتب الصغيرة ‪.‬‬
‫خط المشترك الرقمي المتماثل ( ‪) SDSL‬‬
‫• يتميز هذا النوع بان سرعتي تنزيل وتحميل المعلومات‬
‫متساويتان ‪.‬‬
‫• تصل كل منهما الى ‪ 2‬ميغابت في الثانية‬
‫• يكثر استعمال هذا النوع عند الشركات ‪ ،‬والمؤسسات‬
‫التي تقدم خدماتها من خالل االنترنت حيث سرعة التنزيل‬
‫والتحميل باالهمية نفسها ‪.‬‬
‫خط المشترك الرقمي الفائق السرعة ( ‪) VDSL‬‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫يتميز بالسرعة العالية جدا‬
‫يمكن ان تصل الى ‪ 56‬ميغابت ‪ /‬ثانية‬
‫يمكن استخدامه للبث التلفازي عالي الجودة ‪.‬‬
‫نقل الملفات االلكترونية كبيرة الحجم ‪.‬‬
‫ميزات استخدام خط المشترك الرقمي (‪) DSL‬‬
‫‪.1‬‬
‫‪.2‬‬
‫‪.3‬‬
‫‪.4‬‬
‫السرعة تصل الى ‪ 2‬ميغا بت ‪ /‬الثانية واكثر‬
‫تكلفة انشاء النظام قليلة نسبيا ‪،‬وكذلك التكلفة التشغيلية‬
‫ال يشغل خط الهاتف ‪،‬فيمكن استخدام االثنين معا في‬
‫الوقت نفسه‬
‫خدمة مستمرة دون انقطاع‬
‫اللقاءات المرئية – الفيديو كونفرنس‬
‫•‬
‫•‬
‫‪.1‬‬
‫‪.2‬‬
‫‪.3‬‬
‫‪.4‬‬
‫هي عملية بث او نقل متزامن للصوت والصورة ( فيديو) بين‬
‫طرفين في مكانيين مختلفين تفصلهما مسافات ‪.‬‬
‫يتم اللقاء باستخدام ‪:‬‬
‫كاميرا‬
‫شاشة عرض‬
‫ميكرفون‬
‫سماعات مربوطة بجهاز الفيديو كونفرنس في كال الطرفين‬
‫تتواصل اجهزة الفيديو كونفرنس بواسطة احدى التقنيات التالية‬
‫‪ .1‬خطوط الهاتف الرقمية‬
‫‪ .2‬شبكة االنترنت‬
‫خطوط الهاتف الرقمية ‪ :‬يكون االتصال بين االجهزة عبر شبكة الهاتف‬
‫وباستخدام الخطوط الرقمية ‪ ،‬وذلك لضمان انتقال الصوت‬
‫والصورة من مكان الخر بنفس السرعة وبجودة عالية دون تاخير ‪.‬‬
‫شبكة االنترنت ‪ :‬تم استخدام شبكة االنترنت في نقل الصوت والصورة‬
‫بين اجهزة الفيديو كونفرنس حسب بروتوكوالت الشبكة ‪ ،‬ولكن‬
‫حتى ينجح اللقاء المرئي يجب ان يكون االتصال بالشبكة امن‬
‫وسريع ويملك نفس السرعة في تحميل وتنزيل المعلومات ‪ ،‬وذلك‬
‫حتى يتزامن ارسال الصوت مع الصورة ‪ ،‬ويتم استقبالهما في‬
‫الطرف االخر بنفس الوقت ايضا‪.‬‬
‫استخدامات اللقاءات المرئية‬
‫‪ .1‬في عقد االجتماعات واللقاءات بين مشاركين من‬
‫مناطق مختلفة دون الحاجة الى السفر‬
‫‪ .2‬تستخدم في صفوف التعلم االفتراضي‬
‫‪ .3‬تستخدم في الطب وغيرها من االستخدامات ‪.‬‬