Haberleşme Temelleri · Bükümlü Çift Yerel Döngü: Uzunluk, Maliyet ve Fiber–DSL Fizibilitesi
#23 2-milyar abone, 4-km yerel döngü ve 0,5-TL/m alıştırma varsayımlarından 8×10^12 m ve 4×10^12 TL malzeme tutarını hesaplama; YTL/TL tarihini, döviz dönüşümünü, VDSL erişim mesafesini ve fiber–DSL toplam sahip olma maliyetini sınırlandırma
Varsayımsal küresel bakır yerel döngünün uzunluk ve kablo-malzeme tutarını birim denetimiyle çıkar; para birimi, erişim mesafesi ve toplam sahip olma maliyeti sınırlarıyla fiber–DSL kararını kur.
Soru
Alıştırmanın 2×10^9 abone, 4 km/abone ve 0,5 TL/m varsayımlarından toplam 8×10^9 km=8×10^12 m kablo ve 4×10^12 TL yalnız-kablo malzeme tutarını türetin; 200.000 Dünya çevresi ve yaklaşık 53,3 AU ölçek kontrollerini yapın; YTL adının 2009'da TL'ye döndüğünü ve 3-trilyon-USD dönüşümünün tarihli kur gerektirdiğini belirtin; fiber ile DSL seçimini loop length, bakır kalitesi, DSLAM/backhaul, PON/split ve saha inşaatı kabul kapılarıyla değerlendirin; 52 Mbit/s'nin aynı 4-km loop için garanti olmadığını ve 50-USD/abone ile 30× iddialarının kaynaklı kapsam olmadan kullanılamayacağını gösterin.
Yazılı çözüm ve anlatım dökümü(çözümün tamamını gösterir)
Aşağıda defterde yazılan bütün satırlar ve bunlara eşlik eden sesli anlatımın tam metni bulunur.
1. Problem varsayımlarını gözlenen küresel envanterden ayır
Aritmetiği koru; problem girdilerini güncel küresel istatistik, yalnız-kablo tutarını replacement bütçesi ve kısa-loop VDSL hızını 4-km garantisi gibi sunma. Tekrar hoş geldiniz.Bugün temel bir telekomünikasyon maliyet problemini çözüyoruz.İşte veriler.Alıştırma dünyada 2 milyar sabit-telefon local-loop aboneliği varsayar; bu, güncel küresel abone envanteri değildir.Model, varsayılan her aboneliği santrale tek bir bükümlü-çift bakır yerel döngüyle eşler.4 km/abonelik problem ortalamasıdır; gerçek loop length dağılımı coğrafya ve şebekeye göre değişir.0,5 TL/m yalnız alıştırmanın kablo birim-fiyat girdisidir; kazı, kanal, direk, ek, işçilik, elektronik ve işletme dahil değildir.İki sorumuz var.a şıkkı: bükümlü çift altyapısının toplam değerini Türk Lirası cinsinden bulun.b şıkkı: bu sayıya dayanarak, yerel döngü için fiber optik ile DSL teknolojilerinin fizibilitesini değerlendirin.Sesli anlatım metni
Tekrar hoş geldiniz. Bugün temel bir telekomünikasyon maliyet problemini çözüyoruz. İşte veriler. Dünyada yaklaşık iki milyar telefon abonesi var. Her abone, yerel telefon santraline bükümlü çift bakır kabloyla bağlanıyor. Aboneden santrale ortalama mesafe dört kilometre. Bükümlü çift kablonun maliyeti metre başına sıfır nokta beş Türk Lirası. İki sorumuz var. a şıkkı: bükümlü çift altyapısının toplam değerini Türk Lirası cinsinden bulun. b şıkkı: bu sayıya dayanarak, yerel döngü için fiber optik ile Di Es El teknolojilerinin fizibilitesini değerlendirin.
2. Yerel döngüyü ve bükümün girişim üzerindeki gerçek etkisini tanımla
Aritmetiği koru; problem girdilerini güncel küresel istatistik, yalnız-kablo tutarını replacement bütçesi ve kısa-loop VDSL hızını 4-km garantisi gibi sunma. Sayıları hesaplamadan önce neyi saydığımızı anlayalım.Yerel döngü, telefon ağının son segmentidir.Abonenin evinden ya da iş yerinden başlayıp yerel telefon santraline, yani merkez ofise kadar uzanır.Bakır yerel döngüler tarihsel olarak bir yüzyılı aşan dönemde birikti; bütün hatların yaşı ve yapısı aynı değildir.İki iletkenin bükülmesi, dengeli/diferansiyel alımla ortak-mod girişim ve crosstalk bağlaşımını azaltmaya yardım eder; girişimi kusursuz iptal etmez.2 milyar×4 km yalnız problem ölçeğidir; gözlenen küresel bakır-loop envanteri veya sıralama iddiası değildir.Tarihsel birikim sezgisi yararlıdır; aşağıdaki tutar envanter değerlemesi değil, verilen varsayımların çarpımıdır.Sesli anlatım metni
Sayıları hesaplamadan önce neyi saydığımızı anlayalım. Yerel döngü, telefon ağının son segmentidir. Abonenin evinden ya da iş yerinden başlayıp yerel telefon santraline, yani merkez ofise kadar uzanır. Yüz yılı aşkın süredir bu bağlantı bükümlü çift bakır kabloyla yapılıyor. Birbirine bükülmüş iki ince bakır tel, elektromanyetik girişimi sönümlemek için. Dünyada yaklaşık iki milyar abone ve her biri için ortalama dört kilometre kabloyla, bu, insanlık tarihinin en büyük altyapı dağıtımlarından birini temsil ediyor. Bin sekiz yüz seksenlerden beri biriken bu yatırımı şimdi rakamlandıralım.
3. 8×10^9 km toplamı çıkar ve yalnız ölçek kontrolü olarak yorumla
Aritmetiği koru; problem girdilerini güncel küresel istatistik, yalnız-kablo tutarını replacement bütçesi ve kısa-loop VDSL hızını 4-km garantisi gibi sunma. a şıkkı, birinci adım: toplam kablo uzunluğu.Elimizde iki çarpı on üzeri dokuz abone var.Her birine dört kilometre bükümlü çift gerekiyor.Toplam uzunluk eşittir iki çarpı on üzeri dokuz çarpı dört kilometre.Bu da sekiz çarpı on üzeri dokuz kilometre eder.Ölçeği kavramak için: Dünya'nın çevresi yaklaşık kırk bin kilometredir.8×109 km / 40.000 km≈200.000; bu yalnız büyüklük ölçeği kontrolüdür.Ya da Dünya'dan Güneş'e mesafe yaklaşık yüz elli milyon kilometredir.8×109 km / 150×106 km≈53,3; yaklaşık değerler kullanılmıştır.Bu, gerçek küresel ağ ölçümü değil; alıştırmanın varsayımsal toplam ölçeğidir.Sesli anlatım metni
a şıkkı, birinci adım: toplam kablo uzunluğu. Elimizde iki çarpı on üzeri dokuz abone var. Her birine dört kilometre bükümlü çift gerekiyor. Toplam uzunluk eşittir iki çarpı on üzeri dokuz çarpı dört kilometre. Bu da sekiz çarpı on üzeri dokuz kilometre eder. Ölçeği kavramak için: Dünya'nın çevresi yaklaşık kırk bin kilometredir. Bu kadar kablo gezegenin etrafına iki yüz bin kez sarılabilir. Ya da Dünya'dan Güneş'e mesafe yaklaşık yüz elli milyon kilometredir. Yani toplam kablo uzunluğumuz Dünya-Güneş mesafesinin yaklaşık elli üç katıdır. Küresel bükümlü çift ağının ölçeği bu.
4. 4×10^12 TL kablo tutarını hesapla; YTL/TL ve döviz tarihini denetle
Aritmetiği koru; problem girdilerini güncel küresel istatistik, yalnız-kablo tutarını replacement bütçesi ve kısa-loop VDSL hızını 4-km garantisi gibi sunma. Şimdi maliyetle çarpalım.Uzunluğa kilometre değil metre olarak ihtiyacımız var.Sekiz çarpı on üzeri dokuz kilometre, çarpı kilometre başına bin metre, eşittir sekiz çarpı on üzeri on iki metre toplam kablo.Maliyet eşittir toplam uzunluk çarpı metre başına fiyat.Sekiz çarpı on üzeri on iki metre, çarpı metre başına sıfır nokta beş Türk Lirası.Sekiz çarpı sıfır nokta beş eşittir dört.8×1012 m×0,5 TL/m=4×1012 TL, yalnız verilen kablo-malzeme modeli içinde doğrudur.4 trilyon TL replacement cost, piyasa değeri veya toplam sahip olma maliyeti değildir; saha yapımı ve aktif ekipman dışarıdadır.1 YTL=1 TL olsa da “Yeni” adı 1 Ocak 2009'da kaldırıldı; 4 trilyon TL≈3 trilyon USD sonucu 1,333 TL/USD ima eder ve doğrulama için kesin 2011 tarihi ile resmî kur gerekir.Sesli anlatım metni
Şimdi maliyetle çarpalım. Uzunluğa kilometre değil metre olarak ihtiyacımız var. Sekiz çarpı on üzeri dokuz kilometre, çarpı kilometre başına bin metre, eşittir sekiz çarpı on üzeri on iki metre toplam kablo. Maliyet eşittir toplam uzunluk çarpı metre başına fiyat. Sekiz çarpı on üzeri on iki metre, çarpı metre başına sıfır nokta beş Türk Lirası. Sekiz çarpı sıfır nokta beş eşittir dört. Yani toplam altyapı değeri dört çarpı on üzeri on iki Türk Lirası. Bu da dört trilyon Türk Lirası eder. Bu problemin yazıldığı iki bin on bir yılı kuruyla yaklaşık üç bin milyar Amerikan doları, yani üç trilyon dolar yapardı.
5. Patent, süre ve GSYİH karşılaştırmalarını tarih ankrajına bağla
Aritmetiği koru; problem girdilerini güncel küresel istatistik, yalnız-kablo tutarını replacement bütçesi ve kısa-loop VDSL hızını 4-km garantisi gibi sunma. GSYİH karşılaştırması ancak aynı yıl, fiyat bazısı ve doğrulanmış döviz tarihiyle yapılabilir; 3-trilyon-USD girdisi doğrulanmadan kullanma.Ülke sıralaması yıl ve metrikle değişir; tarihli birincil veri olmadan bu genellemeyi çıkarma.Dünya bu kadar değeri nasıl biriktirdi?Cevap: zaman.Bell'in ABD telefon patenti 1876'ya uzanır; bugünkü yerel döngülerin tümünü tek başlangıç tarihiyle yaşlandırma.1876→2011 aralığı 135 yıl, 1876→2026 aralığı 150 yıldır; “140+” ancak seçilen referans yılıyla tutarlıysa kullanılmalıdır.Her abone hattının her kilometresi, nesiller boyunca ödenip kuruldu.Sesli anlatım metni
Bunu perspektife oturtmak için: üç trilyon dolar, Türkiye gibi bir ülkenin yıllık gayri safi yurt içi hasılasının birkaç katıdır. Dünyada sayılı birkaç ülkenin yıllık milli gelirini aşar. Dünya bu kadar değeri nasıl biriktirdi? Cevap: zaman. Telefon ağları, Alexander Graham Bell'in bin sekiz yüz yetmiş altıdaki ilk patentinden beri kademeli olarak kuruldu. Yüz kırk yılı aşkın direk dikme, hendek kazma, kablo döşeme. Her abone hattının her kilometresi, nesiller boyunca ödenip kuruldu.
6. Fiber ve DSL'yi rate–reach, saha ve uç ekipman kapılarıyla karşılaştır
Aritmetiği koru; problem girdilerini güncel küresel istatistik, yalnız-kablo tutarını replacement bütçesi ve kısa-loop VDSL hızını 4-km garantisi gibi sunma. b şıkkı: hepsini söküp fiber optikle değiştirelim mi?Fiber erişim çok yüksek hızları destekleyebilir; eve verilen hız PON/point-to-point mimarisi, optical budget, split, OLT/ONT, uplink ve provisioning'e bağlıdır.Fiber build cost, bu yalnız-kablo çarpımından çıkarılamaz; civil works, güzergâh, yoğunluk, izin, backhaul ve aktif ekipmanla sahaya özgü hesaplanmalıdır.İhtiyaç kullanıcı, uygulama, eşzamanlılık ve döneme bağlıdır; fizibiliteyi genellenmiş talep yargısına dayandırma.Uygulama gereksinimleri codec, kalite, oturum sayısı, upload, latency ve erişilebilirlik hedefleriyle değişir.O halde değiştirmek yerine akıllı çözüm yeniden kullanmaktır.DSL, yani Dijital Abone Hattı teknolojileri, mevcut bükümlü çifti yerinde tutar ve sadece uçları yükseltir.Merkez ofiste bir DSLAM, abonede küçük bir modem.POTS ile DSL uygun splitter/filter ve frekans planıyla aynı loop'u paylaşabilir; erişilebilir hız hat koşullarına bağlıdır.Yaklaşık 52 Mbit/s VDSL sınıfı kısa ve uygun bakır loop'larla ilişkilidir; aynı 4-km loop üzerinde garanti edilemez ve VDSL2 daha yüksek profiller de içerir.Sesli anlatım metni
b şıkkı: hepsini söküp fiber optikle değiştirelim mi? Fiber, her eve gigabit hızında bağlantı verir. Ama maliyet benzer büyüklükte olur — yerel döngünün tamamını yeniden döşemek için trilyonlarca dolar gerekir. Çoğu abone için gigabit hız zaten gereksiz. E-posta, web tarama, video akışı — hepsi onlarca megabit ile rahatça çalışır. O halde değiştirmek yerine akıllı çözüm yeniden kullanmaktır. Di Es El, yani Dijital Abone Hattı teknolojileri, mevcut bükümlü çifti yerinde tutar ve sadece uçları yükseltir. Merkez ofiste bir Di Es Lam, abonede küçük bir modem. Ses taşıyan aynı bakır, aynı anda onlarca megabit veriyi de taşır. Vi Di Es El, en agresif varyant, mevcut aynı dört kilometre bakır üzerinden saniyede elli iki megabite kadar çıkar.
7. 50-USD ve 30× iddialarını kaynak ve kapsam olmadan reddet
Aritmetiği koru; problem girdilerini güncel küresel istatistik, yalnız-kablo tutarını replacement bütçesi ve kısa-loop VDSL hızını 4-km garantisi gibi sunma. Büyük resim.Birinci seçenek: bükümlü çifti fiberle değiştir.4 trilyon TL, varsayımsal mevcut kablonun verilen birim-fiyatla malzeme çarpımıdır; yeni fiber rollout bütçesi değildir.İkinci seçenek: DSL'e yükselt.50 USD/abone ayrıca kaynaklanmış ve kapsamı tanımlanmış bir girdi olursa aritmetik 100 milyar USD'dir; DSLAM, modem, saha, backhaul, güç ve işletme kapsamı belirtilmelidir.30× oranı doğrulanmamış 3-trilyon-USD ve 50-USD/abone girdilerini, üstelik farklı maliyet kapsamlarını karşılaştırır; karar metriği olarak kullanılamaz.Bu problemin dersi sadece aritmetik değil.Bir mühendislik ilkesidir.Mevcut altyapının devasa bir birikmiş değeri vardır.Akıllı mühendislik, zaten orada olanı yeniden kullanır.DSL, yeniden kullanımın bir zaferidir — onlarca yıllık bakırdan modern veri hızları sıkıştırır.DSL mevcut bakırın ömrünü uzatabilir; güncel hane sayısı iddiası ancak tarihli ve tanımı açık birincil abonelik verisiyle eklenmelidir.Sınavınızda başarılar dilerim.Sesli anlatım metni
Büyük resim. Birinci seçenek: bükümlü çifti fiberle değiştir. Maliyet: yaklaşık dört trilyon Türk Liralık yeni altyapı. İkinci seçenek: Di Es El'e yükselt. Maliyet: abone başına yaklaşık elli dolar, çarpı iki milyar abone, eşittir yaklaşık yüz milyar dolar. Bu yaklaşık otuz kat daha ucuz. Bu problemin dersi sadece aritmetik değil. Bir mühendislik ilkesidir. Mevcut altyapının devasa bir birikmiş değeri vardır. Akıllı mühendislik, zaten orada olanı yeniden kullanır. Di Es El, yeniden kullanımın bir zaferidir — onlarca yıllık bakırdan modern veri hızları sıkıştırır. Bu yüzden Di Es El, fiber çağında bile dünya çapında milyarlarca eve hizmet veriyor. Sınavınızda başarılar dilerim.
Kaynak video: Haberleşme Temelleri #23 Örnek Soru Çözümü: Bükümlü Çift Altyapı Maliyeti (5:10)