Advanced Search

المحرر موضوع: شبكة الهاتف  (زيارة 2377 مرات)

0 الأعضاء و 1 ضيف يشاهدون هذا الموضوع.

أغسطس 26, 2008, 06:18:38 مساءاً
زيارة 2377 مرات

mayada

  • عضو متقدم

  • ****

  • 592
    مشاركة

    • مشاهدة الملف الشخصي
شبكة الهاتف
« في: أغسطس 26, 2008, 06:18:38 مساءاً »
السلام عليكم و رحمة الله تعالى و بركاته :

          كيف حالكم جميعا ؟ ليتكم تعلمون كم اشتقت حقا لهذا الصرح الشامخ , و أتمنى في كل لحظة أن أكون هنا معكم و لكن الدراسة تقف حاجزا بيني و بينكم في اللقيا و الإطلاع على مواضيعكم و ردودكم الغالية .
أحب أن أهنئ كل المشرفين القديرين و أخص مشرفنا أبو عمر و المشرف الجليل أبو عبدالعزيز بمناسبة حلول شهر رمضان , تقبل الله منا صيامنا , و أقول لكل الأعضاء و العضوات رمضان كريم و اكثروا من ذكر الله و النوافل في هذا الشهر الفضيل .

بعد طول غياب أعود إليكم بما تعلمت خلال هذه الفترة العصيبة , و الحمد لله أنها انتهت .
شبكة الهاتف من الشبكات الأساسية و المهمة جدا لنا نحن مهندسي الإتصالات , و هي مليئة بالكثير من المعارف و العلوم , و لذلك قررت أن أضع هنا كل ما يمكن جمعه عن هذه الشبكة , مع العلم بأنني كنت أتأزم منها كثيرة لأنها كثيرة الحفظ و غنية بالمعلومات الوفيرة و الدسمة .

                                   شبكة الهاتف

لماذا بنيت شبكة الهاتف؟
بنيت في الأساس حتى تسمح بنقل الصوت بشكل واضح من مكان إلى آخر.
لماذا قام مصممو شبكة الهاتف بالسماح للشبكة أن تمرر الترددات ما بين 0-4000 هيرتز لنقل الصوت؟
وذلك لأن صوت الإنسان يتكون من مجموعة من الترددات، حيث تتركز الطاقة في الترددات بين 300-3400 هيرتز.
لماذا لا تقوم شبكة الهاتف بنقل الأصوات التي يزيد ترددها عن 4000 هيرتز؟
على الرغم من أن هذه الترددات مناسبة لنقل الصوت إلا أنها تعطي سرعات منخفضة لنقل المعلومات الرقمية والصور.



مكونات شبكة الهاتف:
1.الدارة المحلية:
الدارة المحلية: زوج الأسلاك النحاسية المجدولة، تصل بين مقسم الهاتف (المكتب النهائي) وهاتف المستخدم.
الدارة المحلية اللاسلكية: تقنية استبدلت الأسلاك النحاسية بتقنية لا سلكية للتغلب على المشاكل الناتجة عن الحفر وتمديد الأسلاك بين مقسم شركة الاتصالات ومنزل أو مكتب المشترك.
2.المقاسم:
هي الأجهزة التي تقوم بتحويل وتوصيل المكالمات بين المستخدمين.
يتم تحويل المكالمات عبر المقاسم بطريقتين، هما:
تحويل الدارة: تقوم هذه الطريقة بحجز خط بين المرسل والمستقبل، ليتم إرسال جميع المعلومات بينهما من خلاله (وهي الطريقة التي تستخدمها شبكة الهاتف في تحويل المكالمات).
تحويل الحزمة: تقوم هذه الطريقة بتقسيم المعلومات إلى أجزاء محدودة (حزم) وإرسال كل حزمة على حدة دون الحاجة إلى حجز خط.

مقارنة بين تحويل الدارة وتحويل الحزمة:

                          تحويل الدارة   تحويل الحزمة
يحتاج إلى إنشاء اتصال                         نعم   لا
المعلومات المنقولة تتبع نفس الطريق         نعم   لا
تصل المعلومات بترتيب صحيح        نعم   لا
الكفاءة في استغلال الموارد                        لا          نعم


   الكفاءة في استغلال الموارد   لا   نعم


3.الجذوع:
الجذوع هي: خطوط سريعة تصل بين المقاسم المختلفة.
يفضل استخدام وسائط تسمح بنقل سريع للمعلومات مثل الألياف البصرية. لماذا؟
وذلك نظراً للكمية الهائلة من المعلومات التي يتم نقلها باستمرار بين المقاسم، ويمكن لخطوط الألياف البصرية أن تقوم بتحويل عدد كبير من المكالمات في الوقت نفسه من خلال عملية التناوب.
عملية التناوب هي: عملية تستخدم في تحويل المكالمات عبر الجذوع، وهي تسمح بمرور المعلومات عن طريق حجز فترات زمنية قصيرة لكل مكالمة، وبعد أن تأخذ المعلومات دوراً في إرسال معلوماتها، تتكرر هذه العملية لجميع المكالمات مرة أخرى.

توزيع أرقام الهاتف وتوجيه المكالمات:
تعتمد شبكة الهاتف على المقاسم الموصولة معاً لتوجيه المكالمات إلى المقسم المناسب.
خطوات توجيه مكالمة من مرسل إلى مستقبل عبر مقاسم شبكة الهاتف:
1)يقوم المرسل بطلب رقم هاتف ما، فيصل طلب الاتصال إلى المقسم المتصل بهاتف المرسل مباشرة.
2)إذا كان الرقم المطلوب مرتبطاً بالمقسم نفسه، يتم تحويل المكالمة مباشرة إلى هذا الرقم.
3)إذا كان الرقم المطلوب مرتبطاً بمقسم آخر، يتم توجيه الطلب إلى المقسم المناسب.
4)يمر هذا الطلب بعدة مقاسم أخرى حتى يصل إلى الرقم النهائي.
5)عند قبول المكالمة من الطرف المستقبل يتم إنشاء الاتصال.
6)يبقى مسار المكالمة محجوزاً للطرفين، حتى تتم عملية قطع الاتصال بإغلاق الخط أحد الطرفين أو من كليهما.

تطبيقات شبكة الهاتف:
1.المودم:
المودم هو: جهاز يقوم بتحويل الإشارات من رقمية إلى تماثلية عند المرسل ومن تماثلية إلى رقمية عند المستقبل ويستخدم لربط الحاسوب بالإنترنت.
عرض النطاق: عدد الثنائيات التي يمكن نقلها في الثانية باستخدام قناة الاتصال.
يعتمد عرض النطاق على:
1)طبيعة قناة الاتصال.
2)عدد القيم المختلفة التي يمكن نقلها عبر القناة.
3)سرعة النقل عبر الوسط الناقل.
مثال: قناة تنقل 16 بت معاً بسرعة 1000 عملية نقل/ثانية. احسبي عرض النطاق لهذه القناة؟
عرض النطاق  = عدد القيم × سرعة النقل
       =    16   ×    1000    =   16000 بت/ثانية
التحويل الرقمي التماثلي:
التضمين: عملية تحويل الإشارة من رقمية إلى تماثلية عن طريق التحكم بخصائص الموجة الجيبية.
خصائص الموجة الجيبية:
1)سعة الموجة (قيمتها العظمى).
2)تردد الموجة (عدد المرات التي تصل فيها الموجة إلى قيمتها العظمى في الثانية).
3)زاوية الطور (تحدد قيمة الموجة عند بدايتها).
تتم عملية التضمين عن طريق التحويل (التحكم) في أحد هذه الخصائص:
1)تضمين الاتساع:
يعبر وجود إشارة عن الرمز الرقمي "1".
يعبر عدم وجودها عن الرمز الرقمي "0".
بغض النظر عن الزاوية أو التردد.
2)تضمين التردد:
يمثل تردد معين الرمز "1".
يمثل تردد آخر الرمز "0".
بغض النظر عن الاتساع أو الزاوية.
3)تضمين الزاوية:
تبدأ الموجة التي تمثل الإشارة "1" بقيمة موجبة.
تبدأ الموجة التي تمثل الإشارة "0" بقيمة سالبة.
بغض النظر عن الاتساع أو التردد.
يمكن استخدام أربع سعات أو أربع ترددات أو أربع زوايا مختلفة، بحيث تمثل كل إشارة تماثلية إشارتين رقميتين.
يمكن دمج أكثر من تضمين للموجة الواحدة للحصول على عدة إشارات رقمية لكل موجة.
مثال: عند نقل 8000 إشارة تماثلية في الثانية خلال شبكة الهاتف، فإن:
1)باستخدام تحويل واحد:
عدد الإشارات الرقمية المنقولة في الثانية = 8000 × 12 = 16000 بت/ث = 16 كيلوبت/ث
2)باستخدام تحويلين:
عدد الإشارات الرقمية المنقولة في الثانية = 8000 × 22 = 32000 بت/ث = 32 كيلوبت/ث
3)باستخدام ثلاث تحويلات:
عدد الإشارات الرقمية المنقولة في الثانية = 8000 × 32 = 64000 بت/ث = 64 كيلوبت/ث
كحد أقصى يمكن استخدام ثلاث تحويلات معاً أي نقل 8 بت (8 إشارات رقمية).
وأقصى سرعة يصل إليها المودم الحديث هي 56 كيلوبت/ث وليس 64 كيلوبت/ث. لماذا؟
وذلك لأن بت واحد من كل ثمانية بت يتم نقلها يستخدم للتحكم، وسبعة لنقل البيانات، وبالتالي أصبحت القيمة القصوى 56 كيلوبت/ث.

2.الفاكس:
الفاكس هو: جهاز يستخدم خط الهاتف نفسه للاتصال ويقوم بإرسال صورة عن صفحة أو أكثر من مكان لآخر.
مبدأ عمله: يقوم على مسح الصورة وتحويلها إلى معلومات رقمية ترسل عبر شبكة الهاتف ليتم تحويلها مرة أخرى في الجهاز المستقبل إلى صورة مطابقة.
يجب وجود جهاز فاكس في كلا الطرفين (المرسل والمستقبل) حتى يعمل النظام.
يمكن لخط الهاتف نفسه أن يستعمل هاتفاً وفاكساً ولكن ليس في الوقت نفسه.

3.كاشف الرقم:
كشف الرقم: خدمة تمكنك من مشاهدة رقم المتصل بك من خلال جهاز يقوم بهذه المهمة.
يستخدم تقنية التضمين الترددي لاستقبال معلومات خاصة بالرقم المتصل.
مبدأ عمله:
1)يقوم بتحويل الإشارات التماثلية المرسلة إلى معلومات رقمية.
2)يحلل هذه المعلومات ويعرضها على الشاشة.
يربط الكاشف ما بين مقبس خط الهاتف وبين الهاتف نفسه.
ترسل المعلومات من المقسم إلى الكاشف بين الرنة الأولى الثانية.
تتضمن المعلومات: رقم هاتف الشخص المتصل – تاريخ الاتصال – ووقته.
مكوناته:
1)مودم: لتحويل الإشارات التماثلية إلى رقمية.
2)دارة كهربائية: تفعّل عند الاتصال.
3)شاشة: لعرض رقم المتصل.

4.الشبكة الرقمية للخدمات المتكاملة:
الشبكة الرقمية للخدمات المتكاملة: نظام اتصالات رقمي وضع لنقل الصوت والمعلومات معاً عبر خطوط الهاتف الرقمية.

يؤدي نقل المعلومات بشكل رقمي إلى تحسين نوعية الصوت المنقول. لماذا؟
وذلك لأن المعلومات التماثلية المنقولة عبر شبكة الهاتف تضعف وتتلاشى مع المسافة، وتتغير بالتأثيرات الخارجية. وعند تقوية الإشارة يتم مضاعفة القيمة الأصلية والأخطاء بحيث لا يمكن معرفة قيمة الإشارة الأصلية. وفي الإشارات الرقمية تكون قيمتها إما صفراً أو واحداً، وبالتاي من السهل تحديد القيمة الأصلية للإشارة وتقويتها إلى القيمة الصحيحة.
ترسل المعلومات بسرعة تصل إلى 64 كيلوبت/ث.
يمكن دمج عدد من الخطوط معاً لتوفير سرعة أكبر قد تصل إلى 128 أو 192 كيلوبت/ث.
يمكن استخدام خط الهاتف نفسه لنقل الصوت والمعلومات في آن واحد.
يستخدم جهاز شبيه بالمودم يسمى (المحوّل الطرفي).

5.الخطوط المؤجرة:
الخطوط المؤجرة: خطوط يتم استئجارها من شركة الاتصالات، لربط مؤسسة بفروعها المتباعدة، وذلك عن طريق توصيل زوج من الأسلاك بين كل مكتبين (فرعين).
مميزاتها: متصلة باستمرار – لا تحتاج إلى إنشاء اتصال بين طرفين.
سرعتها: 128 كيلوبت/ث – 256 كيلوبت/ث – 2048 كيلوبت/ث (ويسمى هذا الخط E1).
التوصيل بين الفرعين يكون عن طريق شركة الاتصالات، بينما يتصرف الفرعان وكأن التوصيل بينهما مباشر.

6.تقنية نقل الإطار:
تقنية نقل الإطار: تقنية تستخدم لربط مؤسسة ما بفروعها المتباعدة عن طريق ربط شركة الاتصالات بكل مكتب باستخدام خط واحد فقط.
لماذا نشأت الحاجة إلى استبدال الخطوط المؤجرة بهذه التقنية؟
لأن تقنية الخطوط المؤجرة تصبح غير عملية كلما زاد عدد المكاتب المراد توصيلها، حيث تزيد التكلفة، إضافة إلى التعقيدات الناجمة عن مراقبة جميع هذه الخطوط وإدارتها.
ترسل المعلومات في هذه التقنية على شكل قطع من المعلومات تسمى إطارات.
الإطارات: قطع من المعلومات يتم إرسالها بواسطة تقنية نقل الإطار، يحتوي كل منها عنوان المرسل وعنوان المستقبل بالإضافة إلى المعلومات المتبادلة.
تقوم الأجهزة في شركة الاتصالات بتوجيه الإطارات إلى وجهتها باستخدام الأجهزة المناسبة.

7.خط المشترك الرقمي:
خط المشترك الرقمي: تقنية اتصالات ذات سرعة عالية مصممة لتستخدم مع خطوط الهاتف النحاسية العادية وتؤمن سرعة عالية تصل إلى 2 ميغابت/ث.
لماذا نشأت الحاجة إلى استحداث هذه التقنية؟
1)بسبب ازدياد كمية المعلومات التي يتم تنزيلها عبر الإنترنت، والتي قد تحتوي على نصوص وصور وأصوات وفيديو.
2)وتطور استخدام الإنترنت ليضيف مشاهدة محطات التلفاز وسماع المحطات الإذاعية.
3)ونقل الملفات كبيرة الحجم.
يتصل كل سلك قادم من البيت أو المكتب بجهاز خاص في المقسم يسمى DSLAM.
يمكن الاتصال بالهاتف واستخدام الإنترنت في الوقت نفسه. لماذا؟
وذلك لأن معلومات الإنترنت تنقل باستخدام ترددات مختلفة عن الترددات المستخدمة لنقل المكالمات عبر شبكة الهاتف.
تتميز هذه التقنية بتكلفتها المنخفضة. لماذا؟
وذلك لاعتمادها على نفس خطوط الهاتف النحاسية المجدولة دون الحاجة لشراء معدات وأسلاك جديدة وتركيبها وصيانتها مع ما يرافق ذلك من جهد وتكلفة، في حين أن البدائل المتوفرة من خلال تمديد الألياف البصرية أو التكنولوجيا اللاسلكية تحتاج إلى بنية تحتية جديدة مما يرفع تكلفتها.
على ماذا تعتمد سرعة الخدمة التي يوفرها خط المشترك الرقمي؟
المسافة بين موقع مستخدم الخدمة ومقسم شركة الاتصالات، فكلما ازدادت المسافة قلت سرعة نقل المعلومات لدى المستخدم.
أنواع خط المشترك الرقمي:
1)خط المشترك الرقمي غير المتماثل.
2)خط المشترك الرقمي المتماثل.
3)خط المشترك الرقمي فائق السرعة.

مميزات خط المشترك الرقمي:
1)السرعة تصل إلى 2 ميغابت/ث وأكثر.
2)تكلفة إنشاء النظام قليلة نسبياً وكذلك التكلفة التشغيلية.
3)لا يشغل خط الهاتف، فيمكن استخدام الاثنين معاً في الوقت نفسه.
4)خدمة مستمرة دون انقطاع.

هذا ما استطعت نقله و تنظيمه , و من أراد معرفة المزيد عن التضمين أو التعديل بأنواعه يمكنه الذهاب إلى موضوع أسس و مبادئ هندسة الإتصالات .
                               رمضان كريم   ':010:'