متن اصلی

بدون شک یکی از اساسی‌ترین و تأثیرگذارترین ساخته‌های دست بشر که در طول چندین دهه اخیر به صورت همگانی مورد استفاده قرار گرفته و در شیرین‌سازی زندگی به کام مشترکان خود نقش بسیار پررنگ و مهمی را ایفا نموده است اینترنت می‌باشد. شبکه جهانی وب و دنیای عجایب گشوده شده توسط آن که امروزه به یک نقطه عطف در زندگی تمامی انسان‌های سرتاسر کره‌ی زمین تبدیل گشته و در مقیاس عظیمی با زندگی بشر عجین شده است درصد فراوانی را در موفقیت‌ها و گذران اوقات جامعه آدمی به خود اختصاص داده و زندگانی بدون آن برای برخی از افراد کابوسی بس دهشتناک تلقی می‌گردد. شبکه جهانی وب که به عقیده بسیاری از افراد در ابتدا توسط ارتش کشور ایالات‌متحده طراحی و به منظور تحقق رسانی اهداف نظامی به کار گرفته شده و پس از گذشت مدت زمانی به دلیل پتانسیل‌های بسیار بالای آن به صورت همگانی انتشار یافته و در دسترس عمومی قرار گرفته همان‌طور که پیشتر گفته شد تاکنون دستاوردهای بسیاری را از آن جامعه بشری کرده است، اما واقعیت امر آن است که برخلاف باور عموم مردم نشانه‌های موجود در پشت پرده توسعه شبکه نامبرده به‌هیچ‌عنوان تحقق یافتن اهداف نظامی و جنگی نبوده و غرض از طراحی آن نیت‌های علمی را در پی داشته است، اما همان‌طور که از عنوان مقاله فعلی نیز آشکار می‌باشد هدف نگارنده بررسی پیشینه و تاریخ چگونگی طراحی و توسعه اینترنت نمی‌باشد.

adsl-lan-cable

شبکه جهانی وب از زمان خلقت و پا گذاشتن به عرصه وجود تاکنون پیشرفت‌های بسیاری را به خود دیده و سیر تکاملی صعودی هنگفتی را در پیش گرفته است که بسیاری از آن‌ها مدیون و مرهون بازگشایی و گشودن قفول سد کننده دستیابی به دنیای عجایب نهان گشته در پشت پرده دنیای عجایب فوق می‌باشد. بدون شک شما نیز با مودم‌های دیال آپ و سروصدای سرسام‌آور تولیدی توسط آن‌ها و سیل عظیمی دشواری‌های مربوطه به منظور دسترسی به شبکه جهانی وب آشنایی دارید، اما عصر حاضر با پیشرفت علم و پای در میدان گذاشتن فناوری‌های نوین نظیر اینترنت همراه، خطوط دیجیتال مشترک نامتقارن (ADSL) و … امکان دستیابی به شبکه نامبرده را بسیار سهل و آسان گردانیده و قابلیت اتصال به آن را تنها با فشردن یک کلید فراهم آورده‌ است. همان‌طور که مستحضر می‌باشید فناوری خطوط دیجیتال مشترک نامتقارن یا به‌عبارتی‌دیگر ADSL که خود از فناوری دیگری تحت عنوان خطوط مشترک دیجیتال (DSL) مشتق شده است امروزه زندگی افراد در اقصی نقاط این کره خاکی را به منظور اتصال به شبکه جهانی وب قبضه کرده و در مقیاس عظیمی مورد استفاده قرار گرفته است. اشخاص و مشترکانی که قصد دسترسی به شبکه جهانی وب با استفاده از فناوری مذکور را در سر دارند نخست باید اشتراکی را از جانب شرکت‌های ارائه‌دهنده خدمات اینترنت خریداری کرده و پس از فراهم‌سازی زیرساخت‌های مربوطه با برخورداری از تجهیزات مناسب قابلیت دسترسی به شبکه نامبرده به آن‌ها اعطا می‌گردد، اما همان‌طور که مستحضر می‌باشید خرید اشتراک مربوطه و بهره‌مندی از سخت‌افزارهای به‌خصوص صرفاً در فراهم آوردن بسترهای مناسب جهت اتصال به شبکه جهانی وب مطرح نبوده و فاکتورها و رعایت پیش‌نیازهای بسیاری نظیر عدم وجود نویز بر روی خط تلفن، فناوری به‌کاررفته در خطوط زمینی (کابل مسی یا فیبر نوری)، نسبت سیگنال به نویز، میزان فاصله موجود در بین مبدأ و مقصد و … در استفاده از فناوری ADSL دخیل می‌باشند. یکی از مهم‌ترین و اساسی‌ترین ویژگی‌هایی متمایزگر کیفیت خدمات ارائه شده از جانب شرکت‌های مختلف نسبت سیگنال به نویز خط تلفن مشترک می‌باشد که درصد بسیاری را در میزان رضایت‌مندی یا نارضایتی افراد به خود اختصاص داده است. ممکن است برای شما یا یکی از نزدیکانتان پیش آمده باشد که با وجود برخورداری از اشتراک اینترنت با پهنای باند بالا (به‌عنوان‌مثال 16 مگابیت بر ثانیه) یا تغییر مداوم و پیوسته شرکت ارائه‌دهنده خدمات خود همچنان در دسترسی به شبکه جهانی وب مشکل داشته و با قطعی‌های مکرر و پی‌درپی مواجه می‌شوید. در این مقاله آموزشی نسبتاً کوتاه با یکدیگر مشخصه‌ها و پیش‌نیازهای مربوطه جهت بهره‌مندی از چگونگی اتصالی مناسب و تجربه‌ای شیرین در استفاده از سرویس اینترنت را بررسی می‌کنیم، اما پیش از پرداختن به موضوع مورد بحث بهتر است ابتدا با اصطلاح نویز و مشخصه نسبت سیگنال به نویز آشنایی بیشتری پیدا کنیم.

نویز چیست؟

در حوزه الکترونیک و ارتباطات اصطلاح نویز به تداخلات یا انرژی‌های الکتریکی و الکترومغناطیسی اطلاق می‌شود که در تنزل کیفیت سیگنال‌های مفید و نهایی تأثیرگذار بوده و در کاهش سرعت انتقال داده نیز دخالت دارد. نویز می‌تواند در دستگاه‌های آنالوگ و دیجیتال نمود پیدا کرده و تمامی فایل‌ها (نظیر فایل‌های متنی، برنامه‌ها و نرم‌افزارها، تصاویر، صوت، دورسنجی و …) و نحوه ارتباطات مختلف را تحت نفوذ خود قرار می‎‌دهد.

نویز خارجی در مدارات هم پیوندی گوناگون نظیر ارتباطات اینترنتی مبتنی بر خطوط زمینی تلفن (فناوری خطوط دیجیتال مشترک نامتقارن) در نتیجه مجاورت بخش نامبرده با لوازم و تجهیزاتی از جمله مبدل‌های الکتریکی، کابل‌های برق فشار قوی، اتمسفر یا حتی فضای موجود در خارج از جو زمین و … ظهور پیدا می‌کند. نویز جذبی از دستگاه‌ها و محیط‌های نامبرده در حالت عادی اثرات مخرب هنگفتی بر کیفیت نهایی خروجی نداشته و قابل لمس نمی‌باشد، اما ذکر این نکته ضروری است که در هنگام بروز طوفان و رعدوبرق‌های شدید و مستحکم یا در موقعیت‌هایی که لوازم الکتریکی بسیاری در حال انجام فعالیت می‌باشند نویز خارجی ممکن است نحوه چگونگی برقراری ارتباطات مختلف را تحت تأثیر خود قرار داده و دستخوش تغییراتی کند. نویز خارجی در زمان استفاده از فناوری‌های اینترنتی مبتنی بر خطوط تلفنی زمینی می‌تواند در قالب محدودیت‌هایی نظیر کاهش سرعت نرخ انتقال داده (به دلیل تنظیم خودکار سرعت سیستم به منظور تطابق با شرایط حاکم بر جابه‌جایی) ظاهر شده و اصوات خش خشی ضعیف و یا صدایی شبیه به هیس هیس نتیجه بروز آن در هنگام مکالمات و گفتگوهای تلفنی می‌باشد.

آشنایی با مشخصه نسبت سیگنال به نویز:

Signal to Noise ratio یا به اختصار SNR که اصطلاح فارسی آن نیز در سر تیتر پاراگراف فعلی قابل مشاهده است نوعی واحد اندازه‌گیری مورد استفاده درزمینهٔ‌های علمی و مهندسی می‌باشد که به منظور مقایسه و سنجش سطح یک سیگنال دلخواه با میزان نویز موجود در پس‌زمینه دستگاه، محیط و یا بخش مربوطه طراحی و ابداع گشته است. واحد اندازه‌گیری و سنجش نامبرده تحت عنوان نسبت توان سیگنال به توان نویز موجود تعریف شده و اغلب اوقات در قالب واحد دسی‌بل (dB) مورد ابراز و تشخیص واقع می‌گردد. در حالی اصطلاح نسبت سیگنال به نویز عموماً در حوزه سیگنال‌های الکتریکی بازگو می‌شود، استفاده از آن به منظور سنجش و اندازه‌گیری انواع سیگنال‌های مختلف نظیر سطح ایزوتوپ‌های موجود‌ در هسته‌های یخی، علامت‌دهی زیست‌شیمیایی بین سلول‌ها و … نیز قابل اعمال می‌باشد. نسبت مشخصه سیگنال به نویز نیز همانند نویز تنها، در دستگاه‌های آنالوگ و دیجیتال قابل پیاده‌سازی بوده و اندازه‌گیری آن به‌واسطه یک فرمول ریاضی انجام می‌پذیرد. جهت درک بهتر موضوع فرض می‌کنیم مشخصه قدرت و توان سیگنال ورودی به سیستم مورد نظر بر پایه یکای میکرو ولت بوده و آن را با نماد VI نمایش می‌دهیم. اکنون اگر میزان نویز موجود در پس‌زمینه سیستم را نیز بر پایه یکای میکرو ولت در نظر گرفته و آن را با نماد VE نشان دهیم، نسبت سیگنال به نویز خروجی دستگاه مربوطه از طریق فرمول ریاضی زیر قابل محاسبه می‌باشد:

SNR-Formula

اگر سطح توان سیگنال ورودی با میزان نویز موجود در پس‌زمینه دستگاه برابر باشند (VI = VE)، نسبت مشخصه سیگنال به نویز خروجی سیستم با توجه به فرمول ریاضی نامبرده برابر با صفر می‌باشد که این خود ممکن است بروز مشکلاتی نظیر کاهش سرعت انتقال اطلاعات را به دنبال داشته باشد که به دلیل خطاهای مکرر ایجادی در عدم دریافت بسته‌های داده و ارسال درخواست‌های پی‌درپی به فرستنده مبنی بر گسیل مجدد اطلاعات از دست رفته ایجاد می‌گردد. در این گونه مواقع مرزهای سیگنال مربوطه غیرقابل خوانش یا به‌عبارتی‌دیگر ناخوانا می‌باشند، زیرا همان‌طور که پیشتر گفته بزرگی میزان امواج ورودی با نویز موجود در پس‌زمینه سیستم برابر بوده و سطح تداخلات ایجادی با حاشیه‌های سیگنال مربوطه به شدت بالا می‌باشند.

در حالت ایده آل مشخصه نسبت سیگنال به نویز خروجی باید بیشتر از صفر بوده یا به‌عبارتی‌دیگر سیگنال ورودی در مقایسه با نویز موجود در پس‌زمینه سیستم باید از قدرت بیشتری برخوردار باشد. در این حالت مقدار مشخصه نسبت سیگنال به نویز (SNR) مثبت در نظر گرفته شده و بسترهای مربوطه به منظور ارتباط و نقل و انتقالات مناسب بسته‌های داده فراهم می‌شود. اکنون به منظور درک بهتر موضوع فرض کنید سیگنال ورودی به یک سیستم از توانی معادل 10 میکرو ولت بهره برده و بزرگی میزان نویز موجود در پس زمینه نیز برابر با 1 میکرو ولت می‌باشد. قرارگیری مقادیر نامبرده در فرمول فوق محاسباتی از قرار زیر را نتیجه می‌دهند:

snr-formula-positive-result

ازآنجایی‌که بسیاری از سیگنال‌های شناخته شده به دست بشر از محدوده دینامیکی بسیار گسترده‌ای برخوردار می‌باشند استفاده از توابع لگاریتمی به منظور اثبات و دریافت خروجی در قالب یکای اندازه‌گیری دسی‌بل امری ضروری تلقی می‌گردد. همان‌طور که مشاهده کردید قرارگیری مقادیر پیشتر نامبرده در فرمول مذکور بهره‌ای برابر با 200 میکرو ولت را خروجی می‌دهد. اکنون با توجه به قوانین حاکم بر توابع لگاریتمی اگر مقادیر موجود در دو طرف فرمول فوق را تقسیم بر مقدار قرار گرفته در پشت تابع لگاریتم کنیم مشاهده می‌کنیم که بهره ولتاژی کسبی از نسبت سیگنال ورودی به نویز خروجی برابر با 10 ولت می‌باشد که قرارگیری مجدد آن در فرمولی دیگر به منظور تبدیل آن به واحد دسی‌بل عددی برابر با 20 را خروجی می‌دهد که همان‌طور که پیشتر گفته شد میزانی بسیار مناسب به منظور خوانش مرزهای سیگنال و پردازش آن به شمار می‌رود. همان‌طور که پیشتر گفته شد هر چه قدر بزرگی مشخصه نسبت سیگنال به نویز از عدد صفر فاصله بگیرد سیستم از نویز کمتری برخوردار بوده و ارتباطات با شفافیت و کیفیت بسیار بالاتری صورت می‌پذیرند. اگر سیگنال ورودی بسیار ضعیف بوده، اما همچنان بزرگی آن از نویز موجود در پس‌زمینه دستگاه بیشتر باشد (به‌عنوان‌مثال نسبت سیگنال به نویز برابر با 1.3 میکرو ولت باشد)، می‌توان نتیجه گرفت که خروجی دستگاه همچنان از صفر بزرگ‌تر بوده و مقداری مثبت را نمایانگر می‌باشد:

snr-formula-positive-result1

همان‌طور که مشاهده می‌کنید بهره ولتاژی حاصل از مقادیر نامبرده مساوی با 1.3 ولت می‌باشد که تبدیل آن به مقیاس دسی‌بل خروجی برابر با 2.3 را آشکار می‌سازد. در این حالت نسبت سیگنال به نویز وابسته به حاشیه یا به‌عبارتی‌دیگر لب مرزی در نظر گرفته می‌شود که خود ممکن است نتایجی از جمله کاهش سرعت در انتقال داده و قطع پیوسته ارتباطات را به دنبال داشته باشد. با توجه به توضیحات نامبرده و استفاده از روابط حاکم بر علم ریاضی به سادگی در میابیم که اگر میزان سطح سیگنال ورودی در مقایسه با نویز زمینه کمتر باشد بهره ولتاژی خروجی ممکن است کوچک‌تر از صفر شده و نسبت مشخصه سیگنال به نویز مقداری منفی را نمایان ‌کند. به‌عنوان‌مثال اگر فرض کنیم بزرگی سیگنال ورودی به دستگاه مربوطه برابر با 1 ولت بوده و اختلاف‌پتانسیل الکتریکی نویز موجود در پس‌زمینه سیستم نیز برابر با 5 ولت باشد، قرارگیری مقادیر نامبرده در فرمول فوق محاسبات ذیل را خروجی می‌دهد:

snr-formula-negative-result

در این گونه مواقع ارتباطات مناسب و قابل اعتماد به‌هیچ‌عنوان امکان‌پذیر نبوده و قطعی‌های مکرر و عدم انتقال بسته‌های داده از جمله کوچک‌ترین مشکلات ایجادی قابل ظهور به شمار می‌روند. افزایش سطح سیگنال ورودی یا کاهش نویز برقرار در پایانه دریافت‌کننده (مقصد) اطلاعات ارسالی در فزونی نسبت سیگنال به نویز یا به‌عبارتی‌دیگر SNR تأثیرگذار می‌باشند.

signal-to-noise-ratio

افراد و مهندسان فعال در حوزه ارتباطات پیوسته در پی تلاش به منظور افزایش نسبت سیگنال به نویز سیستم‌ها و دستگاه‌های مختلف می‌باشند. در حالت سنتی اهداف نامبرده با استفاده از کسب دقیق‌ترین مقدار پهنای باند سیستم دریافت سازگار با سرعت انتقال اطلاعات و داده‌های مورد نظر انجام می‌پذیرد، اما با این حال روش‌ها و دستورالعمل‌های نوین و جدیدتری نیز به منظور افزایش کیفیت خروجی و پتانسیل‌های مربوطه برقرار می‌باشند. در برخی از موارد بهره جستن از تکنیک طیفی گسترده در افزایش عملکرد و کارایی نهایی سیستم تأثیرات به سزایی را با خود به همراه دارد. نسبت مشخصه نامبرده در صورت لزوم با فراهم‌سازی سطح بالاتری از قدرت سیگنال خروجی برای منبع مربوطه قابل دستیابی می‌باشد. در برخی از سیستم‌های پیشرفته نظیر تلسکوپ‌های رادیویی، کاهش دمای مدار دریافت‌کننده اطلاعات تا نزدیکی مقدار صفر مطلق (منفی 273 درجه سانتی گراد یا 459 درجه فارنهایت) در نزول و به حداقل رسانی نویز تولیدی داخلی تأثیرگذار می‌باشد. در سیستم‌های دریافت اطلاعات به صورت بیسیم، بهینه‌سازی همیشگی و منظم عملکرد آنتن‌های ارسال و دریافت داده در افزایش نسبت سیگنال به نویز خروجی و پتانسیل نهایی سیستم دخیل می‌باشد.

آشنایی با پارامتر نرخ میرایی خط انتقال‌دهنده بسته‌های داده:

نرخ میرایی که در زبان انگلیسی تحت عنوان Attenuation Rate مورد شناخت واقع می‌گردد به میزان هدر رفت و کاهش تدریجی قدرت و شدت هر نوع شار گذرنده از درون یک محیط بسته و ایزوله شده اطلاق می‌شود که در نزول عملکرد پایانه دریافت‌کننده تأثیرات بسیاری را با خود به همراه دارد. حتماً تا به حال برای شما نیز پیش آمده است که در یک روز گرم تابستان از منزل خود به سمت محل کار حرکت کرده و به دلیل شدت نور انعکاسی خورشید از سطح جاده قابلیت رانندگی بی‌خطر از شما سلب گردیده است. مطمئناً در این گونه مواقع بسیاری از افراد به منظور کاهش تشعشعات خورشیدی بلافاصله اقدام به استفاده از عینک‌های میزبان شیشه‌های تاریک و مشکی می‌کنند، در واقع عینک‌های آفتابی به‌عنوان پالایه‌ای جهت کاهش و تضعیف امواج تابشی عمل کرده و توانایی حرکت ایمن و مطمئن را به فرد اعطا می‌کنند. توضیحات نامبرده در فناوری‌های دسترسی به اینترنت مبتنی بر خطوط تلفن زمینی نیز برقرار می‌باشند.

adsl-line-rate-attenuation

نرخ میرایی و تضعیف شار گذرنده از درون محیط مربوطه در فناوری خطوط دیجیتال مشترک نامتقارن یا به‌عبارتی‌دیگر ADSl مستقیماً به بزرگی طول و درازای سیم مسی یا فیبر نوری بستگی دارد (البته ذکر این نکته ضروری است که خطوط نوری بر خلاف کابل‌های مسی از خاصیت ذاتی بسیاری کمتری در دریافت نویز برخوردار می‌باشند). همان‌طور که مستحضر می‌باشید بخش عظیمی از خطوط زمینی مورد استفاده در ارتباطات تلفنی و اتصالات اینترنتی مبتنی بر آلیاژ مس بوده و در واقع فلز نامبرده به گونه‌ای حوزه مذکور را قبضه کرده است. همان‌طور که پیشتر گفته شد میزان میرایی و بزرگی نرخ آن در فناوری مورد ذکر مستقیماً به درازا و طول کابل واسط انتقال اطلاعات و بسته‌های داده بستگی دارد. فلز مس مورد استفاده در خطوط زمینی تلفن از خاصیت ذاتی بسیار بالایی در گسیل سیگنال‌های ارتباطی برخوردار بوده و افزایش عیار آن در فزونی قدرت و شدت امواج انتقالی تأثیرات بسیاری را با خود به همراه دارد، اما برخی از کمپانی‌ها و افراد فعال در حوزه طراحی و توسعه سیم‌ها و کابل‌های ارسال و دریافت داده به منظور کاهش قیمت تمام شده محصولات تولیدی اقدام به استفاده از درصدی فلز آلومینیوم به صورت ناخالصی با آلیاژ مس یا رابط‌های مبتنی بر فلز نامبرده می‌کنند که علاوه بر افزایش مقاومت در برابر سیگنال شاری، در فزونی نویز و میزان میرایی امواج نیز دخیل می‌باشند. فاکتور نرخ میرایی نیز همانند مشخصه نسبت سیگنال به نویز بر پایه واحد دسی‌بل اندازه‌گیری شده و افزایش مقدار آن در کاهش قدرت سیگنال دخیل می‌باشد.

آشنایی با پارامترهای مؤثر بر کاهش سرعت و کیفیت اشتراک اینترنت:

اکنون که با تمامی مشخصه‌های مربوطه در افزایش و یا کاهش نویز ایجادی در خطوط تلفن زمینی و کیفیت سرویس‌های اینترنتی آشنایی پیدا کرده و دانستیم که واحد اندازه‌گیری دسی‌بل در اطلاع از میزان اختلالات موجود در مسیر انتقال‌دهنده سیگنال نقش بسیار اساسی را ایفا می‌کند، حال بررسی پارامترهای مؤثر بر کاهش سرعت و کیفیت سرویس‌های واگذارده شده از جانب شرکت‌های ارائه‌دهنده خدمات اینترنت در دستور کار قرار می‌گیرد. همان‌طور که مستحضر می‌باشید شرکت‌های ارائه‌دهنده خدمت اینترنتی پهنای باند سرویس‌های قابل واگذاری به مشترکان مختلف را با توجه به قیمت و کیفیت محصولات خود تعیین کرده و پیوسته در پی تجلیل و بزرگداشت کاربران گوناگون و جذب مشتریان متفاوت می‌باشند. بسیاری از افراد بر این باور می‌باشند که افزایش پهنای باند در فزونی تندی و کیفیت خدمات واگذارده شده از جانب شرکت‌های ارائه‌دهنده خدمات اینترنتی تأثیرات بسیاری را با خود به همراه داشته و به همین منظور اشخاصی که از کیفیت و سرعت سرویس خود ناراضی می‌باشند بلافاصله اقدام به افزایش پهنای باند و یا تغییر شرکت مربوطه می‌کنند. درحالی‌که اعتقاد شکل گرفته و نامبرده در میان مردم تا حدودی از درستی برخوردار بوده و صحیح می‌باشد، اما همان‌طور که پیشتر گفته شد مشخصه‌ها و فاکتورهای بسیاری در افزایش و یا کاهش سرعت و کیفیت سرویس‌های اینترنتی دخیل بوده و تمامی گله‌مندی‌ها و سرزنش‌های مربوطه به شرکت ارائه‌دهنده خدمات ارجاع داده نمی‌شوند. اگر مطالب درجی در نوشته فعلی و بخش‌های پیشین را مطالعه کرده باشید بدون شک با فاکتورهای نرخ میرایی و مشخصه نسبت سیگنال به نویز و تأثیرات هنگفت آن‌ها در صعود و یا نزول سرعت انتقال اطلاعات آشنایی دارید. اگر هم‌اکنون صفحه تنظیمات سخت‌افزار مودم را گشوده و به بخش آمار و ارقام مربوطه مراجعه کنید میزان بزرگی فاکتورهای نامبرده در قالب واحد اندازه‌گیری دسی‌بل به اطلاع رسیده و قابل مشاهده می‌باشند. برای این منظور ابتدا یک برنامه مرورگر صفحات اینترنتی را گشوده و سپس در کادر درج آدرس عبارت 192.168.1.1 را تایپ کنید.

پس از نمایان شدن صفحه درج نام کاربری و رمز عبور عبارت Admin را در بخش‌های درنظر گرفته شده تایپ کرده و سپس بر روی کلید OK کلیک کنید. مشاهده می‌کنید که صفحه تنظیمات مودم نمایان می‌گردد.

پس از نمایان شدن صفحه تنظیمات مودم بر روی سربرگ Status کلیک کرده و سپس بر روی زیر سربرگ Device Info کلیک کنید. مشاهده می‌کنید که اطلاعات مربوطه به سخت‌افزار نمایان می‌گردند.

tp-link-tabs

اکنون اگر به بخش انتهایی صفحه مراجعه کنید مشاهده می‌کنید که تمامی آمار و ارقام مربوط به نویز خط متصله به دستگاه مودم/روتر قابل مشاهده بوده و چشم‌اندازی از نحوه چگونگی عملکرد و کیفیت خط تلفن و سرویس دریافتی را به فرد اطلاع می‌دهند (توضیحات درجی بر پایه سخت‌افزارهای ساخته کمپانی TP-Link جمع‌آوری شده‌اند).

tp-link-modem-adsl-stats

یکی از مهم‌ترین و اساسی‌ترین مشخصه‌های تأثیرگذار در کاهش سرعت و کیفیت سرویس اینترنت دریافتی نرخ میرایی خط یا به‌عبارتی‌دیگر میزان هدر رفت شدت سیگنال در طول مسیر انتقالی مربوطه می‌باشد. کاهش سرعت و افزایش نویز و درصد تضعیف امواج گسیلی در کابل‌های مسی ارتباط مستقیمی با میزان مسافت موجود در بین مسیر محل استفاده از اشتراک (منزل/مقصد) و نقطه تبادل اطلاعات و بسته‌های داده (مبدأ/شرکت ارائه‌دهنده خدمات) داشته و افزایش دوری در کاهش سرعت اینترنت بسیار تأثیرگذار می‌باشد. اگر هم‌اکنون به صفحه تنظیمات سخت‌افزار مودم خود مراجعه کرده و سپس مقداری ورودی Line Attenuation را مشاهده کنید می‌توانید دورنمایی از میزان قدرت و شدت سیگنال دریافتی را نیز به دست آورید. همان‌طور که پیشتر گفته شد افزایش مسافت موجود در بین منزل تا محل تبادل و مبادله بسته‌های داده انتقالی در کاهش سرعت اینترنت تأثیرگذار بوده و افزایش میزان نرخ میرایی را به دنبال دارد. سیم‌های مسی مورد استفاده در خطوط زمینی تلفن بر طبق استانداردهای جهانی از اندازه‌ای به بزرگی 0.4 میلی‌متر برخوردار می‌باشند. میزان نرخ میرایی سیگنال ارسالی در خطوط تلفن منطبق با استانداردهای جهانی برابر با 13.81 دسی‌بل بر هر کیلومتر می‌باشد که همان‌طور که پیشتر گفته شد افزایش میزان مسافت نامبرده در فزونی نرخ میرایی سیگنال تأثیرگذار می‌باشد. به صورت کلی کمبود مقدار نرخ میرایی سیگنال دریافتی و نزدیکی آن به مقدار صفر دسی‌بل در افزایش سرعت و کیفیت انتقال اطلاعات تأثیرات به سزایی را با خود به همراه دارد. جدول ذیل مقادیر میزان تضعیف سیگنال مربوطه را بر پایه واحد دسی‌بل و نتایج کسبی حاصل از آن‌ها را در بطن خود گنجانده است. ذکر این نکته ضروری است که در بسیاری از مواقع نقطه و محل تبادل بسته‌های داده انتقالی شرکت ارائه‌دهنده خدمات اینترنتی نبوده و ممکن است پایانه مخابراتی قرار گرفته در منطقه زندگی شخص در تعویض اطلاعات و اتصالات به اینترنت ایفای نقش کند.

نرخ میرایی نتیجه
20 دسی‌بل و کمتر سیگنال دریافتی با قدرت بسیار عالی
بین 20 تا 30 دسی‌بل سیگنال دریافتی با قدرت عالی
بین 30 تا 40 دسی‌بل سیگنال دریافتی با قدرت بسیار خوب
بین 40 تا 50 دسی‌بل سیگنال دریافتی با قدرت خوب
بین 50 تا 60 دسی‌بل سیگنال دریافتی با قدرت ضعیف
60 دسی‌بل و بیشتر سیگنال دریافتی با قدرت بسیار ضعیف

همان‌طور که مشاهده می‌کنید مقادیر میرایی کمتر از 20 دسی‌بل در دریافت سیگنال با قدرت و شدت بسیار عالی و افزایش سرعت دسترسی به شبکه جهانی وب تأثیرات بسیاری را با خود همراه داشته و صعود آن تا مرز 60 دسی‌بل و بیشتر در کاهش چشمگیر سرعت و ایجاد اختلال در اتصال و دسترسی به اینترنت دخیل می‌باشد. مقادیر نرخ میرایی بیشتر از 60 دسی‌بل ممکن است شخص را از اتصال اینترنت به کلی بازداشته و عملیات همگام‌سازی سخت‌افزار مودم با شرکت ارائه‌دهنده خدمات به‌هیچ‌عنوان به پایان نرسیده و دسترسی به دنیای عجایب نامبرده برقرار نشود. همان‌طور که پیشتر گفته شد ویژگی‌هایی نظیر وجود ناخالصی در کابل مسی مسئول انتقال اطلاعات، وجود اتصالات مبتنی بر فلز آلومینیوم، زنگ‌زدگی نقطه اتصالات کابل مربوطه، فاصله از محل تبادل اطلاعات و … در ایجاد محدودیت و نزول سرعت دسترسی به اینترنت تأثیرگذار بوده و دستورالعمل‌های کم هزینه و اقتصادی به منظور کاهش اثرات مخرب ایجادی نیز متأسفانه حاضر نمی‌باشند. تعویض کابل مسی فعال در انتقال بسته‌های داده یا تغییر محل زندگی و کاهش فاصله نسبت به نقطه تبادل اطلاعات از جمله روش‌های موجود در کاهش نرخ میرایی و افزایش سرعت اتصال به شبکه جهانی وب به شمار می‌روند.

تصور کنید که در یک خیابان شلوغ ایستاده‌اید و قصد دارید با یکی از دوستان خود به گفتگو بپردازید. برای این منظور تلفن همراه خود را برداشته و پس از شماره‌گیری و اتصال ارتباط با وی به صحبت می‌پردازید، اما اصوات موجود در پس‌زمینه محل (شامل صدای بوق ماشین‌ها، مکالمات افراد رهگذر، صدای باد و …) فرد قرار گرفته در آن‌طرف خط را دچار دشواری در شنود صدا کرده و به این منظور از شما تقاضا می‌کند که مقداری بلندتر صحبت کنید. اکنون اگر مکالمه شکل گرفته بین شما و شخص مربوطه را در قالب سیگنال مفید در نظر بگیریم، اصوات موجود در پس‌زمینه گفتگو نظیر موارد پیشتر نامبرده تحت عنوان نویز شناخته می‌شوند که در ایجاد ارتباطی مناسب و شفاف اختلال وارد می‌نمایند. همان‌طور که پیشتر گفته شد توان و قدرت سیگنال ورودی به یک سیستم به منظور افزایش مشخصه نسبت سیگنال به نویز و فزونی آن به سمت مقادیر بالاتر از صفر (مثبت) باید در مقایسه با نویز موجود در پس‌زمینه بیشتر باشد. در مثال مطرح گردیده عکس مورد فوق برقرار می‌باشد، زیرا توان اصوات موجود در محل مکالمه در مقایسه با تن صدای شما از قدرت بیشتر برخوردار بوده و شخص را در دریافت سیگنال‌های مفید (صدای شما) دچار سختی می‌کند. همان‌طور که گفته شد تغییر محل مکالمه یا افزایش تن صدا در وارونه‌سازی حالت مذکور (فزونی تن صدای شما در مقایسه با اصوات موجود در محل مکالمه) نقش اساسی را ایفا می‌کنند. جدول زیر اطلاعاتی را در خصوص مشخصه نسبت سیگنال به نویز و نتایج کسبی حاصل از آن‌ها را در بطن خود گنجانده است.

نسبت مشخصه سیگنال به نویز (SNR) نتیجه
6 دسی‌بل و کمتر سیگنال بسیار ضعیف و نویز بسیار زیاد
مقدار 7 تا 10 دسی‌بل سیگنال نسبتاً خوب و نویز نسبتاً زیاد
مقدار 11 تا 20 دسی‌بل سیگنال خوب و نویز کم
مقدار 20 تا 28 دسی‌بل سیگنال بسیار عالی و نویز بسیار کم
29 دسی‌بل و بیشتر سیگنال فوق‌العاده و نویز نزدیک به صفر

همان‌طور که مشاهده می‌کنید خاصیت مشخصه نسبت سیگنال به نویز بر خلاف نرخ میرایی خط عمل کرده و دوری از مقادیر نزدیک به صفر و افزایش آن در کاهش نویز و دریافت سیگنالی با قدرت و شفافیت مناسب بسیار تأثیرگذار می‌باشد. مشترکانی که خط تلفن مورد استفاده توسط آن‌ها میزبان نویز بسیار بالایی بوده یا به‌عبارتی‌دیگر مشخصه نامبرده از مقدار پایینی برخوردار می‌باشد در اتصال مناسب به اینترنت و همگام‌سازی سخت‌افزار مودم با تجهیزات شرکت ارائه‌دهنده خدمات با محدودیت‌ها و مشکلات بسیاری روبه‌رو شده و قطعی‌های مکرر در دسترسی به شبکه جهانی وب از جمله کوچک‌ترین مشاکل ایجادی برای آن‌ها به شمار می‌رود. خوشبختانه مشخصه نامبرده بر خلاف نرخ میرایی خط از دستورالعمل‌های پرهزینه جهت تقلیل اثرات مخرب ایجادی بهره نبرده و در بسیاری از مواقع شخص و فعالیت‌های وی درصد بسیاری عظیمی را در افزایش نویز و کاهش مشخصه SNR به خود اختصاص می‌دهند.

برخی از سخت‌افزارهای مودم فاکتور نسبت سیگنال به نویز را به صورت مستقیم اطلاع نداده و مقدار نویز موجود در خط تلفن را در قالب مشخصه SNR Margin یا به‌عبارتی‌دیگر حاشیه نسبت سیگنال به نویز نمایش می‌دهند. بررسی و اثبات مشخصه نامبرده از قوانین حاکم بر نسبت سیگنال به نویز پیروی می‌کند، با این تفاوت که مقدار ورودی SNR Margin تفاوت‌های موجود بین مقدار واقعی و حقیقی نسبت سیگنال به نویز و نسبت مشخصه مورد نیاز به منظور همگام‌سازی سخت‌افزار مودم با تجهیزات موجود در شرکت ارائه‌دهنده اینترنتی در یک سرعت به‌خصوص را نشان می‌دهد. جهت درک بهتر موضوع اگر فرض کنیم اندازه نسبت سیگنال به نویز موجود در یک خط تلفن برابر 44 دسی‌بل بوده و بزرگی میزان مورد نیاز به منظور انجام عملیات همگام‌سازی در سرعت 8 مگابیت بر ثانیه نیز مساوی با 35 دسی‌بل می‌باشد، مقدار حاشیه نسبت سیگنال به نویز (SNR Margin) گزارشی توسط سخت‌افزار مودم از تفریق مقادیر نامبرده حاصل شده و برابر با 10 دسی‌بل می‌باشد. ذکر این نکته ضروری است که ازآنجایی‌که در برخی از موارد دستگاه مودم میزان نسبت سیگنال به نویز یا به‌عبارتی‌دیگر SNR را به صورت مستقیم نمایش نداده و فرد از اندازه نویز موجود در خط تلفن مربوطه اطلاعی ندارد، تا زمانی که بزرگی مقدار فوق بیشتر از 6 دسی‌بل باشد مشکلی وجود نداشته و فرد از اتصالی روان و شفاف بهره می‌برد.

adsl-signal-noise-ratio-and-line-attenuation-chart

اسپیکر، تستر، کتری برقی، اجاق گاز، فر، لامپ‌های فلوئور سنت و به صورت کلی تمامی منابعی که در تولید نیروی القای الکترومغناطیسی نقش دارند در افزایش نویز خط تلفن و کاهش مشخصه نسبت سیگنال به نویز تولیدی نیز تأثیرات به سزایی را به خود اختصاص می‌دهند. قرارگیری سخت‌افزار مودم در نزدیکی هر کدام از وسایل مذکور، یا در حالتی دیگر قرارگیری هر کدام از وسایل تولید انرژی نامبرده در نزدیکی پریزهای تلفن در صعود میزان نویز و اختلالات وارده دخیل می‌باشند. یکی از مهم‌ترین مواردی که در افزایش مقدار نویز خط درصد هنگفتی را به خود اختصاص می‌دهد دستگاه تلفن می‌باشد. قرارگیری یک سخت‌افزار نویزگیر (اسپلیتر) در مسیر هرکدام از دستگاه‌های تلفن از جمله گزینه‌های موجود کاهش مقدار نویز مربوطه به شمار می‌روند.علاوه بر آن همان‌طور که پیشتر نیز اشاره شد کابل‌های مسی مورد استفاده در انتقال اطلاعات و بسته‌های داده خود در افزایش میزان نویز ایجادی درصدی را به خود اختصاص داده و فیبرهای نوری برخلاف سیم‌های سیمی از خاصیت ذاتی بسیاری کمتری در دریافت نویز از وسایل قرار گرفته در اطراف برخوردار می‌باشند.