Bilişim Dünyası Ne Durumda?

 

BÖLÜM – 1

BİLİŞİM DÜNYASINA GENEL BİR BAKIŞ

1.1    – Bilişim Dünyası Ne Durumda ?

 

Yüksek bant genişliklerine ihtiyaç duyan zengin içerikli uygulamaların hızlanarak yaygınlaşması, bilgi ağlarının doğasında bir değişimin başlamasına sebep olmakta. Özel sektörde, askeri – akademik ortamlarda ve kamuda yüksek hızlı iletişim artık sıradan ihtiyaçlardan biri haline geldi. Başta Internet erişimi, telecommuting (uzaktan çalışma) ve uzaktan LAN erişimi gibi tanımlanabilecek servisler şimdilerde network erişim sağlayıcıları tarafından yaygın olarak sunulmakta. Bu tür uygulamaların hızla artması, telefon omurgasında yeni kuşak ihtiyaçların doğmasına sebep olmakta.

 

Lokal devre olarak tabir edilen ağlar göz önüne alınırsa (örnek: aboneden merkez ofise çekilen lokal bağlantı), talepler karşısındaki verimleri giderek azalan bu hatlar gün geçtikçe telekom firmaları için uğraştırıcı bir fazlalık halini alıyor. Bilindiği gibi lokal devre diye tanımladığımız ortamlar, mevcut altyapılarda yüksek bant genişliklerine çıkmak söz konusu olduğunda pek de verimli olmayan bakır tellerle oluşturulmakta. Bu bakır ortam son birkaç yılda, devamlı artan daha yüksek bant genişliği kapasitesi taleplerinin yarattığı zorlanmayı ve stresi yaşamakta. Bu mevcut alt yapı her ne kadar fiber ile değiştirilebilirse de böyle bir çözüme gitmek günümüzün network yapı standartlarını zorlayacak ve aşırı maliyete mal olacak; ancak hepsinden önemlisi bu iş için harcanması planlanan zaman kuşkusuz hiç de kabul edilebilir olmayacak. Çünkü bahsettiğimiz ihtiyaçlar günümüzde şimdiden türemiş durumda ve hızla artmakta. Telekom firmaları çoktan bu hızla büyüyen çekişme ve eşi benzeri görülmemiş müşteri ihtiyaçları ile yüz yüze gelmiş durumdalar.

 

Son yıllarda şirketler arasında yeni bir kategori sayılabilecek Internet Servis Sağlayıcılığı (ISS) sıfatı altında türeyen şirketler, piyasada veri iletim servisleri veren firmalar olarak belirdiler. Genel olarak ISS’ler birkaç yıl öncesine kadar sadece telefon şirketlerinin altyapılarını kullanırlarken artık bu fiziksel kablo ağına direkt erişimlere sahipler. Durumun bu hali alması, tüm dünyada servis sağlayıcıların başarı potansiyellerinin artmasında büyük rol oynadı.

Yeni, yüksek hızlı, Digital Subscriber Line – Dijital Abone Hattı (xDSL) teknolojisi, ortam bu halini aldığında belirdi. Birbirinden farklı pek çok teknolojiyi çevreleyen xDSL’in türemesi ile servis sağlayıcılar, megabit’lerle ifade edilen bant genişliklerini müşterilerine taşıyabilme şansına sahip oldular; üstelik son derece yüksek maliyet ve zaman gerektiren altyapı değişikliklerine gerek duymadan ve çok makul fiyatlarla.

 

Bu yeni xDSL teknolojisinin yarattığı çözümler bir yandan mevcut altyapıları yeniden değerlendirilebilir kılıp yeni teknolojilere geçişe de zemin hazırlarken, diğer yandan da iş dünyasının network’lerinde hıza duyulan ihtiyacın çok düşük ücretlerle karşılanmasını sağladı. xDSL günümüzde, müşterilerin ihtiyaç duyduğu yüksek bant genişliği ihtiyacını oldukça düşük masraflarla karşılayabilme konusunda kanıtlanmış bir güce sahip.

 

Şekil 1-1 Günümüz Network’lerine Genel Bir Bakış

 

  • – Yeni Broadband Servisler İçin Pazarın Durumu

 

Günümüzde lokal erişimlerin bant genişliklerini artırmak ne kadar önemli? Tüm dünya çapında bu iş için harcanan ve halen harcanmakta olan paranın 2000 yılıyla birlikte yüzlerce milyar doları geçeceği düşünülüyor. Endüstri ve medya, tüketicinin gelişmiş veri, video ve ses servisleri için duyduğu beklentileri ve ihtiyaçları ortaya çıkartmak ve onları yönlendirmek konusundaki çalışmalarında oldukça başarılı işler çıkartmakta. xDSL, mevcut bakır telefon ağının bu servislerin gerçekleştirilebilmesine şans tanırken, pazara, hızlı, düşük maliyetli, verimli ve mükemmel bir şekilde giriş yapılabilmesini de mümkün hale getiriyor. Endüstrinin büyüyen üç kolu var ki, teknolojideki gelişmelerin yegane sebepleri olmasalar da, bu gelişmelere yön verme konusunda oldukça etkili oldukları kesinlikle yadsınamaz. Bunlar :

 

  • Tüketici ve İş Dünyası İçin Internet Erişimi
  • Telecommuting (İşyerinde Bulunmadan Çalışma)
  • Uzaktan LAN (Local Area Network) Erişimi

 

 

BÖLÜM – 2

 

UYGULAMA ALANLARINA GÖRE ERİŞİM TİPLERİ

 

2.1 – Internet Erişimi

 

2.1.1 – Tüketiciler

 

 

Şekil 2-1  Bir Son Kullanıcının Tipik Internet Erişim Modeli

 

          Yediden yetmişe çoğumuz güçlük çekmeden anlayabiliyoruz ki; Internet, tüm bu olup bitenin gerçekleştiği sahnelerden en büyüğü ve en önemlisi. Artık kulak misafiri olduğumuz pek çok konuşmada, 33600 ile ISDN’in farkı, web siteleri, home page’ler, FTP, chat, URL’ler, e-mail ve bunun gibi konuların tartışıldığını görüyoruz. Beş sene öncesine kadar pek çok insan için bir bilinmeyenler topluluğu olarak nitelendirilebilecek bu deyimlerin günümüzde bu yoğunlukla telaffuz ediliyor olması, 1950 ve 1960 yılları arasındaki 10 yıllık periyotta televizyonun Amerika’da her eve girmeyi başarması kadar ciddi bir gelişim olarak kabul edilebilir.

 

Grafikler, ses animasyonları ve canlı etkileşim gibi sıkça rastlanan uygulamalar kullanıcıları artık tatmin etmez hale gelmiş durumda. Daha iyiye, daha hızlıya ve daha fazla içeriğe duyulan ihtiyaçlar telefon altyapısından beklenenleri tarihte daha önce ulaşılmamış bir boyuta getirdi. Öyle ki, bir masaüstü cihazı için kullanılacak bant genişliği söz konusu olduğunda veri biriminin megabit’lerle ifade edileceği günler hiç de uzak değil.

 

Network erişim sağlayıcılarının hedefi bu büyük rekabet ortamında tüketiciye düşük ücretli, kullanımı kolay ve yüksek hızlı çözümler sağlamak. Yeni kuşak Internet kullanıcıları, belirli bir satıcıya bağımlı kalmadan servis kalitesini ve ücreti baz alarak bir ISS’ten diğerine problemsiz ve rahat bir şekilde geçiş yapabilecekleri ortamı arzulamaktalar. Servis kalitesinin anahtarıysa yüksek bant genişliklerinin hızlı ve güvenilir bir şekilde gönderilebilmesi. Aboneler ayrıca satıcılardan oldukça kaliteli müşteri desteği de beklemekteler. Tüm bu beklentiler, DSL teknolojisinin uygulanması için mükemmel bir ortam oluşturmakta. ADSL’in sunduğu asimetrik bant genişlik ve stabil teknoloji özellikleri, geniş çaplı Internet uygulamaları için gereken en doğru ve önemli anahtar özelliklerdir.

 

2.1.2 – İş Dünyası

 

Şekil 2-2 İş Dünyasındaki Tipik Internet Erişim Modeli

 

            İş dünyasındaki firmalar Internet ile ilgili oldukça kaygılı ve belirsiz düşüncelere sahipti. Firmalar şimdilerde Internet kullanımını, müşteri – satıcı etkileşimi, gelişmiş web teknolojileri ve çok daha fazlası ile birlikte networking stratejilerine entegre bir parça olarak görmekteler. Bu düşüncelerin en tepesinde de bir firmanın tüm şubelerini çerçevesi içine alabilecek genişlikte Intranet’ler kurmak yatıyor. Intranet’leri, şirketlerin içerisinde geliştirilip uygulanan ve temel olarak Internet ile aynı şekilde işleyen bir ortam olarak tanımlayabiliriz. Video konferans, büyük grafik dosyalarının gönderilmesi, gerçek zamanlı iletişim, ses klipleri, büyük ölçekli veri tabanları ve bunlar gibi iş dünyasında devrim yaratacak yeni çalışma modellerinin oluşumlarını yönlendiren uygulamalar iş dünyası için oldukça kritik derecede önem kazanmaya başlıyorlar.

 

2.2 – Telecommuting (Uzaktan Çalışma)

 

          Evden çalışma (work at home) ve uzak ofis (remote office) ortamları hem çalışanlar hem de işverenler için giderek çekici bir hal almakta. Telecommuting, hayat standartlarını ve kalitesini artırma ve çalışma ortamındaki stresi azaltma çalışmalarında oldukça önemli bir adım günümüzde. İş dünyasındaki çalışma modellerinde, çalışanları orta düzey yönetimdeki sıralanmış hiyerarşiden çok belirli ilgi alanı gruplarına ve yeteneklerine göre konumlandırmak baz alınıyor. Yönetimlerde, çalışanların fiziksel mevcudiyetinin zorunlu olmaması ve sanal çalışma ortamlarının hazırlanmasına yatırımların yapılması oldukça olumlu sonuçlar doğurmakta. Bu şekilde uzaktan çalışan insanlar, firmanın network’üne direkt olarak bağlanarak sağlayabildikleri sanal mevcudiyetleriyle, işlerini bulundukları herhangi bir yerden yürütebiliyorlar. Durumun bu şekilde gerçekleştirilebilmesi yönündeki çalışmalarla ortaya çıkan ihtiyaçlardan hiç kuşkusuz yine en önemlisi, megabit’lerle ifade edilen bant genişlikleri. Telecommuting için ihtiyaç duyulanlar incelendiğinde xDSL’in uygulanması için yine çok uygun bir ortam oluştuğu ortaya çıkmakta.

 

Şekil 2-3  Uzak Çalışma Erişim Modeli

 

          2.3 – Uzaktan LAN Erişimi

 

Şekil 2-4    Uzak Yerel Alan Ağı (LAN) Erişim Modeli

 

Yeni çalışma modellerinden biri de, verimlilik ve yönetim yapıları baz alınarak farklı farklı bölgelere konumlandırılmış şirket şubelerinin, şirket merkezindeki LAN’da sonlanacak şekilde oluşturduğu bağlantılarla kendi aralarında lokal bir network halini almaları. Bu şekilde gerçekleştirilen bir remote LAN bağlantısı büyük veri miktarlarının hem indirilmesi hem de gönderilmesi için kullanılacağından bu tip bir bağlantı ile Internet bağlantısı ile arasında önemli bir fark oluşmakta. Bağlantının uzak ucundan kendi tarafınıza büyük miktarlarda dosya transferi yapabilirken aynı miktarlarda veri büyüklüklerini göndermek söz konusu olduğunda eşit verimin kesinlikle sağlanamayacağı asimetrik Internet bağlantılarından remote LAN bağlantılarını ayıran bu önemli fark, remote LAN bağlantılarının simetrik linkten dolayı iki yönde de aynı yüksek performansta çalışabilmesidir.

 

 

2.4 – Gerçekleştirilen Uygulamaya Göre Bant Genişliği İhtiyacı

 

          Internet erişimi, telecommuting ve uzaktan LAN erişimi gibi uygulamaların sorunsuz ve tatmin edici bir şekilde gerçekleştirilebilmesi için bütün bu uygulamalar kendilerine özel bant genişliklerine ihtiyaç duymaktadırlar. 30 Kbyte ile 30 Mbyte arasında değişen dosya büyüklüklerinin transfer edildiği düşünüldüğünde geleneksel dial-up ve kiralık hat network erişim çözümlerinin pek de verimli dolayısıyla da tatmin edici olduğu söylenemez. Kurumsal firmalar bu gibi problemleri günümüzde E1 (2 Mbps) ve E3 (34 Mbps) gibi dijital trunk’larla çözebilmekteler ancak evden çalışanlar ve bireysel Internet kullanıcıları da göz önüne alınırsa bu çözümlerin fiyat, esneklik ve ölçeklenebilirlik açısından pek de mantıklı çözümler olduğu söylenemez. Telekom alt yapısının da bu tür kullanıcılara sunduğu en iyi olanaklar ise dijitalde ISDN’den analogta ise 56K’dan ibaret. Aşağıdaki tabloda, gerçekleştirilen uygulamaya göre bu iki çözümün xDSL ile karşılaştırıldığında ne kadar verimli olduğuna yönelik veriler bulunmakta :

 

 

Şekil 2-5 Gerçekleştirilen Uygulamaya Göre Erişim Yöntemlerinin Performanslarının Karşılaştırması


BÖLÜM – 3

 

BAKIR ERİŞİM TEKNOLOJİLERİNE GENEL BİR BAKIŞ

 

          3.1 – Bakır Erişim Teknolojilerine Giriş

 

İsim Anlam Veri Oranı Mode Uygulama
V.221 Voice Band Modems 1200 bps to 28,800 bps Duplex3 Veri iletimi.
V.32
V.34
DSL Digital Subscriber Line 144 Kbps2 Duplex ISDN servisi ses ve veri iletimi.
HDSL High data rate Digital Subscriber Line 1.544 Mbps4

2.048 Mbps5

Duplex

Duplex

T1/E1 servisi, Feeder plant, WAN, LAN, server erişimi.
SDSL6 Single line Digital Subscriber Line 1.544 Mbps

2.048 Mbps

Duplex

Duplex

HDSL plus ile aynı simetrik servisler için abone erişimi.
ADSL Asymmetric Digital Subscriber Line 1.5 to 9 Mbps

16 to 640 Kbps

Down8

Up

Internet erişimi, video on demand, simplex video, remote LAN access, interactive multimedia.
VDSL7 Very high data rate Digital Subscriber Line 13 to 52 Mbps

1.5 to 2.3 Mbps

Down

Up9

ADSL plus HDTV ile aynı.

 

  1. Kısaltma değildir, CCITT (ITU) tavsiye numaralarıdır.
  2. 144 Kbps iki B kanalı (64 Kbps) ve link yönetimi için bir D kanalı (16 Kbps) olmak üzere üçe bölünür.
  3. “Duplex”, verinin iki yönde de belli bir zaman diliminde aynı yoğunlukta aktığı anlamındadır.
  4. İki çift bükümlü kabloya ihtiyaç duyar.
  5. Üç çift bükümlü kabloya ihtiyaç duyar.
  6. Single Line DSL 1.5 veya 2.0 Mbps, duplex çalışır.
  7. Aynı zamanda BDSL, VADSL olarak da tanımlanabilir. VDSL, ANSI ve ETSI tarafından atanmış kısaltmadır.
  8. “Down” downstream anlamındadır; network’ten aboneye doğru. “Up” upstream anlamındadır.
  9. Gelecekteki VDSL sistemlerinde upstream rate, downstream rate’lere yaklaşacaktır. Ancak bu durum kısa mesafelerde pek mümkün olmayacaktır.

 

3.2 – Bakır Ortam Bizlere Neler Sağlayabiliyor?

 

Günümüzdeki ses tabanlı modemlerin veri iletim limitlerini bilgisayar ve Internet ile ilgili olanlarımız az çok biliyoruz. Ülkemizde ISDN PRI trunk’larının Türk Telekom tarafından verilmesinin başlamasıyla 33.6 Kbps olan limit 56 Kbps hızına yükseldi. Ama bundan yıllar önce pratik olarak limit 1.2 Kbps olarak biliniyordu. Kullandığımız ses tabanlı modemler abone tarafında çalışıyorlar ve çekirdek network içinde taşınabilen sinyaller göndererek veri taşıyorlar. Bu sinyaller tamamen ses sinyalleri olarak algılanır ve transfer edilir. Yavaş olmalarına rağmen tek bir iyi yönleri vardır ki, telefon hattı olan herhangi bir yerde kullanılabilmektedirler ve bu özellikleri de dünya üzerinde 600 milyondan fazla lokasyonda kullanılıyor olmalarını sağlamıştır.

 

Ses sinyali taşınan hatlarda bant genişliği limitlerini iletim hattı belirlemez. Çekirdek network’teki, hattın ucundaki filtreler bant genişliğinin KHz’li birimlerde kalmasını sağlarlar. Bu filtreler olmadan bakır tellerle MHz ile ifade edilen bant genişliklerine ulaşılabilir. Hattın mesafelerine göre ulaşılabilecek pratik limitler aşağıdaki gibidir :

 

Veri Oranı Wire Gauge Mesafe Kalınlık Mesafe
1.5 veya 2 Mbps 24 AWG 18,000 ft 0.5 mm 5.5 km
1.5 veya 2 Mbps 26 AWG 15,000 ft 0.4 mm 4.6 km
6.1 Mbps 24 AWG 12,000 ft 0.5 mm 3.7 km
6.1 Mbps 26 AWG   9,000 ft 0.4 mm 2.7 km

 

3.3 – T1 ve E1

 

1960’ların başında Bell Laboratuarları mühendisleri, ilk defa ses sinyallerini 64 Kbps’lık (saniyede 8000 voltaj örneği, her bir örnek 8 bit) veri akımına dijitize eden bir ses çoğullama sistemi geliştirdiler ve bu 64 Kbps’lık kanalların 24 tanesini çerçevelenmiş veri akımı halinde organize ettiler. Bu organizasyon ile 1.544 Mbps hızına eşdeğer bir veri oranı yaratıldı. Yapılandırılan bu sinyale DS1 adı verildi ve bu isim zamanla yerini konuşma dilinde, çerçeveleme ve tasarım tipi önemsenmeksizin ham veri transfer oranını da tanımlayan T1 ismine bıraktı.

 

Avrupa’da, CCITT’de (ITU), bu çoğullayıcı sistem 2.044 Mbps hızında, 30 adet 64 Kbps kanal ile gerçekleştirildi ve E1 ismini aldı.

 

 

 BÖLÜM – 4

 

xDSL KAVRAMI

 

4.1 – xDSL Nedir?

 

          xDSL kelimesi, bir çift bakır tel üzerinden, yükselticilere ve tekrarlayıcılara gerek duymadan yüksek bant genişliği sağlayan, birbirine benzer teknolojileri ifade etmek için kullanılan ortak addır. Terimin içinde kabul edilen ekipmanlar, müşteri tarafındaki cihaz ve esas network’teki, iletim hattının ucundaki iki cihazdan ibarettir. xDSL, telefon ağının çalıştığı alt yapıdan sağlanan boş teller üzerinde uygulanır.

 

Şekil 4-1 Teorik Bakır Limitleri

 

 

xDSL teknolojisi günümüzde uygulanmakta olan telefon ve ISDN servisleri ile uyumludur ve kullanılan alt yapı tamamen son derece yaygın olan bakır ağdan ibarettir.

 

4.2 – xDSL Endüstri Standartlarını Destekliyor mu?

 

          xDSL, E1 (2.048 Mbps) ve T1 (1.544 Mbps) gibi endüstri standardı olan transmisyon formatlarını ve hızlarını desteklerken; bunlara ek olarak türeyecek oranları da destekleyebilmesi açısından oldukça esnek bir teknolojidir. xDSL teknolojisi ses iletiminin gerçekleştirildiği bir devrede, bu iletimle birlikte aynı anda uygulanabilir.

 

Sonuç olarak, günümüzde uygulanmakta olan ses iletimi, video, multimedia uygulamaları ve veri iletimi gibi her tipte servis, yeni bir alt yapı yatırımına gitmeksizin ve standartların sil baştan oluşturulmasına gerek duymaksızın xDSL üzerinden sağlanabilir. Bu durum özellikle de yeni alt yapı yatırımının fiziksel şartlardan dolayı kesinlikle mümkün olmadığı noktalar açısından oldukça kritik önem taşımaktadır.

 

4.3 – Modem Benzeri Teknoloji

 

xDSL, iletim hattının her iki ucuna, genellikle dijital formatta akan veriyi yüksek hızlı analog sinyallere çeviren cihazların takılması şeklinde uygulandığından, modem teknolojisine benzeyen bir teknolojidir. buradan da anlaşıldığı gibi yüksek hızlardaki DSL bağlantılarında, iletim hattında analog kodlama gerçekleştirilmektedir. xDSL’in sinyal frekans aralığının, POTS, upstream data ve downstream data olmak üzere 3 temel parçaya bölünme işlemi günümüzde genel olarak üç ayrı modülasyon tekniğiyle gerçekleştirilmektedir. Bu üç modülasyon tekniğini sıralamak gerekirse :

 

  • 2B1Q
  • Carriless Amplitude Phase Modülasyonu (CAP)
  • Descrete Multi-Tone Modülasyonu (DMT)

 

4.4 – Simetrik ve Asimetrik

 

          xDSL hem simetrik hem de asimetrik çalışabilir. Çünkü; iletişimde, ister tek yönde, istenirse de her iki yönde yüksek hızlara ulaşılabilen konfigürasyonların yapılabilmesine olanak tanır. Bir iletim hattının simetrik çalışması, veri iletim kanallarının her iki iletim yönünde de eşit bant genişliğine sahip olması durumu olarak düşünülebilir.

 

Asimetrik uygulamalar ise, kanal bant genişliğinin bir yönde daha fazla olduğu uygulamalardır. Örnek vermek gerekirse; www uygulamalarında, kullanıcının verinin kaynağı olan tarafa çok az bilgi göndermesi gerekir, zira çoğu zaman gönderilen bilgi sadece kontrol bilgisinden ibarettir. Diğer taraftan, veri kaynağından kullanıcı tarafına gerçekleşen transferde ihtiyaç duyulan bant genişliği çoğu zaman megabit’lere ulaşabilir.

 

4.5 – DSL, HDSL, S-HDSL, ADSL, RADSL ve VDSL nedir?

 

          Bu kelimeler Digital Subscriber Line – Dijital Abone Hattı (DSL) teknoloji ailesinin üyelerine verilen kısaltma isimlerdir.

 

IDSL            – ISDN Digital Subscriber Line

HDSL           – High bit rate Digital Subscriber Line

S-HDSL        – Single pair Digital Subscriber Line

SDSL           – Symmetric Digital Subscriber Line

ADSL           – Asymmetric Digital Subscriber Line

RADSL         – Rate Adaptive Digital Subscriber Line

VDSL           – Very High bit rate Digital Subscriber Line

 

Bu terimler, hattın bant genişliğinin ne şekilde konfigüre edildiğine ve müşterinin belirli bir zamanda kullandığı bant genişliğinin miktarına göre oluşturulmuş kısaltma isimlerdir.

 

BÖLÜM – 5

 

ADSL

 

5.1 – Yetenekleri

 

          Bir ADSL devresinde telefon hatları için kullanılan bakır tellerin iki ucuna ADSL modemler takılarak yüksek hızlı downstream kanalı, orta hızlı upstream kanalı ve POTS veya ISDN olmak üzere 3 adet bilgi kanalı elde edilir. POTS/ISDN kanalı filtreler ile diğer kanallardan ayrılmıştır. Bu özellik, ADSL linkinin aktif olmadığı durumlarda dahi POTS veya ISDN servisinin sağlanabilmesini garantiler.

 

5.2 – Teknoloji

 

          ADSL teknolojisinin sahip olduğu özellikler, dijital sinyal işlemleri ve iki bakır tel üzerinden bu derece çok veri geçirilmesini sağlayan yaratıcı algoritmalara dayanır. Dıştan bakıldığında oldukça basit ve sade bir teknoloji gibi görünen ADSL, transistörlerin çalıştığı iç kısımlardan incelendiğinde, modern teknoloji mucizesi olduğu açıkça ortaya çıkmaktadır.

 

5.3 – Kanallama İşlemi

 

          İletim hattını frekans kanallarına bölme işlemi, ADSL modemler tarafından iki şekilde gerçekleştirilir. Bunlar, Frequency Division Multiplexing – Frekans Bölümlü Çoğullama (FDM) veya Echo Cancellation yöntemleridir. FDM, downstream ve upstream için ayrı ayrı bant ataması yapar. Echo cancellation, overlap işlemi uygulayarak downstream ile upstream bandını birbirinden ayırır ve bunu V.32 ve V.34 modemlerde sıkça kullanılan bir teknik olan local echo cancellation ile yapar.

 

Her iki teknikte de ADSL, 4 KHz’lik bölümü POTS veya ISDN için kullanılmak üzere dedike eder.

 

Şekil 5-1    ADSL Devresindeki Frekans Kanalları

 

Bir ADSL modem, çoğullayıcı downstream kanallar, duplex kanallar ve kontrol kanalları yaratıp bunları bloklara bölerek ve içlerine hata düzeltme bilgisini ekleyerek veri akışını organize eder. Alıcı durumdaki ADSL modem bu bilgiler doğrultusunda iletimde oluşmuş hataları düzeltir.

 

5.4 Standartlar ve Kurumlar

 

          Amerikan Uluslar Arası Standartlar Enstitüsü (ANSI) çalışma grubu T1E1.4, 6.1 Mbps’a kadar çıkan veri oranlarında ADSL standardını ANSI standart T1.413 ile onaylamış durumda. Avrupa Teknik Standartlar Enstitüsü de, T1.413’e, Avrupa’daki ihtiyaçları yansıtan eklemelerde bulundu. T1.413 şu anda abone tarafında sadece bir terminal arabirim içermekte. T1.413 standardı üzerinde, abone tarafında çoğullayıcı bir arabirim içermesi, protokol, konfigürasyon, network yönetimi ve bunlar gibi pek çok konunun eklenmesi için çalışmalar sürmektedir.

 

ADSL forumu, ADSL konseptini yaymak, ADSL uygulamalarındaki ADSL sistem mimarilerinin, protokollerinin ve arabirimlerinin geliştirilmesine katkıda bulunmak amacıyla 1994 yılının Aralık ayında kuruldu. Forumun tüm dünyada, servis sağlayıcılardan, cihaz üreticilerinden ve yarı iletken firmalarından oluşan 300 civarında üyesi bulunmaktadır.

 

5.5 – Uygulama Mimarisi

 

          Kurulması muhtemel bir ADSL sisteminin modeli şekil 5-2’de verilmiştir. Belli bir uygulama için çalışan sunucuların birbirleri arasında bağlantı gerçekleştirmelerini sağlamanın esnek yollarından biri de ATM anahtarlama cihazlarının kullanımı ile mümkün olmaktadır. Lokal ATM anahtarlama cihazı merkez telefon firmasındaki erişim modülüne bağlanmıştır. Erişim modülünün kullanım amacı ATM ağını telefon hatlarına bağlamaktır. Erişim modülünde, sunucudan gelen ATM veri akımı tekrar kompoze edilmiş kullanılan telefon hatlarına yönlendirilmiştir.

 

ADSL sistemi kullanılarak erişilebilecek sunucu tiplerinin sayısı oldukça fazladır. Aşağıdaki resimde gösterilen bu sunucular sadece gelecekte değil günümüzde de kullanılan teknolojilerdir.

 

Work at home yani evden çalışmaya olanak tanıyan bir sunucuyu kullanan şirket çalışanı ADSL sisteminin getirdiği özelliklerden oldukça ciddi bir biçimde faydalanabilir. Örneğin; firmasındaki sunuculardan büyük miktarlarda dosya transferi yapabilir, gerçek zamanlı görüntü iletimi gerçekleştirebilir.

 

Video on demand yani talebe göre video sunucularının kullanılmasında sağlanabilecek avantajlar açısından ADSL sistemleri çok ciddi bir biçimde çözüm olarak düşünülebilir.

 

 

5.6 – Sistem Mimarisi

 

Şekil 5-2    ADSL Sistem Mimarisi

 

Şekil 5-3’te görülen ADSL sistem referans modeli, bir ADSL sisteminin hangi temel bileşenlerden oluştuğunu anlatmaktadır.

 

Erişim modülünde yeniden kompoze edilip yönlendirilen veri, dijital halden analog sinyallere dönüştürüleceği ATU-C (ADSL Transceiver Unit – Central Office) cihazına gönderilmektedir. Bundan sonra analog sinyaller POTS vasıtasıyla uzak uca taşınmaktadır. ATU-C aynı zamanda karşı taraftaki ATU-R cihazından gelen veriyi de almakta ve kod çözme işlemine tabi tutmaktadır.

 

ATU-C ve ATU-R cihazları sonraki resimlerde daha geniş olarak anlatılmaktadır.

 

Splitter’lar verinin yönüne göre hem ayırma hem de kombine etme işlemini gerçekleştirmektedirler.

 

Şekil 5-3    ADSL Sistem Referans Modeli

Şekil 5-4    ATU-C Transmitter Referans Modeli
Şekil 5-5    ATU-R Vericisi Referans Modeli

 

5.7 – Çerçeveleme

 

          Downstream ve upstream veri kanalları 4 KHz’lik ADSL DMT sembol oranına senkronize edilmiştir ve iki ayrı veri tamponuna çoğullanmıştır.

 

ADSL aşağıdaki resimde gösterilen superframe yapısını kullanır. Her superframe 68 adet DMT’ye enkod ve modüle edilmiş ADSL çerçevesinden meydana gelir. Bit seviyesinden kullanıcı veri perspektifine kadar DMT sembol oranı 400 baud’tur (periyot = 250 μsn). Her superframe’e yerleştirilen bu senkronizasyon sembolünden dolayı gönderilen DMT sembol oranı 69 / 68 * 4000 baud olarak belirlenir.

 

Her ADSL superframe’inde, 8 bit CRC için rezerve edilmiştir ve 24 adet indikatör biti (ib0 – ib23) OAM fonksiyonları için atanmıştır. Fast data buffer’ının “fast” byte’ı CRC, EOC veya senkronizasyon bitlerini taşır.

 

Her veri akımı, iletiminin başlangıcı sırasında fast veya interleaved buffer’a atanır.

 

Şekil 5-6    ADSL Superframe Yapısı

 

          5.8 – Scrambling (Karıştırma – Sıra Bozma)

 

          Fast veya interleaved tampondan yapılan veri çıkışlarının hepsi aşağıdaki algoritmayla, ayrı ayrı karıştırılır :

 

 

, fast veya interleaved tampondan (n-t) çıkışı ifade eder.

, ilgili karıştırma işleminden (n-t) çıkışı ifade eder.

 

Scrambling işlemi sembol senkronizasyonundan bağımsız olarak gerçekleştirilebilir.

 

 

5.9 – Forward Error Correction – İleri Yönde Hata Düzeltimi

 

FOC, optimal performans elde etmek için kullanılan bir yöntemdir. Reed-Solomon kodlamasını baz alır ve kesinlikle uygulanmalıdır. Reed-Solomon kode kelimesinin büyüklüğü N=K+R ile ifade edilir. Check byte’ların sayısı R ve kod kelimesinin büyüklüğü N, fast veya interleaved tampona atanmış bit sayısına göre değişir.

 

5.10 – Costellation Encoding (Takımyıldız Kodlama)

 

Takımyıldız kodlama, trellis koduyla veya trellis kodu olmadan uygulanabilir. Sistem performansı, Wei’nin 16 durum 4 boyutlu trellis kodunun blok process işlemi ile geliştirilebilir. Daha iyi bir kodlanmayla 2-4 dB daha iyi sonuç elde edilebilir. İyi dizayn edilmiş bir ADSL sistemindeki genel kodlama kazancındaki gelişme 5.5 dB kadar olabilir.

 

5.10.1 – Takımyıldız Kodlayıcı

 

Verilen bir alt kanal için, kodlayıcı, b bitlerinin baz alan kare gridden bir tek nokta (x,y) seçer (). Açıklamayı daha uygun bir hale getirmek için bu b bitleri binary sunumu () şeklindeki etiketlerle tanımlanır. Örneğin; b=2 için; 0, 1, 2, 3 etiketli dört takımyıldız noktası ()=(0, 0), (0, 1), (1, 0), (1, 1) şeklinde tanımlanır.

 

  • b’nin Çift Değerleri

 

Örnek takımyıldız aşağıdaki resimde gösterilmiştir.

 

Her n. etiketin 2×2 etiket bloklarıyla değiştirilmesiyle 2 bit takımyıldızdan 4 bit takımyıldızı elde edebilir.

 

4n+1  4n+3

4n      4n+2

 

Daha büyük çift bitli takımyıldızlar yaratmak için aynı prosedür kullanılabilmektedir.

 

 

Şekil 5-7 b=2 ve b=4 için takımyıldız etiketleri

 

  • b’nin Tek Değerleri

 

Aşağıda b=5 durumu için örnek takımyıldız yapısı verilmiştir.

 

 

Şekil 5-8 b=3 ve b=5 değerleri için takımyıldız etiketleri

 

Her n. etiketi 2×2 etiket bloklarıyla değiştirirsek 5 bit takımyıldızdan 7 bit takımyıldızı elde edebiliriz.

 

4n+1  4n+3

4n      4n+2

 

5.11 – Transmitter – Gönderici

 

            Gönderici bütün analog gönderici cihazların sahip olduğu özelliklerini içerir:

 

  • Dijital analog çevirim
  • Anti-aliasing filtre
  • Hibrit devre
  • Mts ayırıcı

 

5.12 Initialization – Başlangıç

 

Başlangıç işleminin görevi, linkin throughputunu ve güvenilirliğini maksimuma taşımaktır. Bu işlem, üreticilerin upstream ve downstream’i ayırma tekniklerine tamamen şeffaftır (FDM veya echo cancellation).

 

Aşağıdaki tabloda başlangıç işleminin ana adımlarını görmekteyiz.

 

ATU-C
Aktivasyon ve Geribildirim Trasceiver  Receiving Kanal Analizi Alışveriş
ATU-R
Aktivasyon ve Geribildirim Trasceiver  Receiving Kanal Analizi Alışveriş

 

Tablo 5-1   Initialization – Başlangıç İşlemine Genel Bakış