#08 Dengeli bükümlü çift, ekranlama adlandırması, kablo kategorileri, ISDN/xDSL ayrımı, bakır erişim hız-mesafe ve maliyet kapsamı

Aşağıda defterde yazılan bütün satırlar ve bunlara eşlik eden sesli anlatımın tam metni bulunur.

1. 1. Dengeli bükümlü çift ve kategori sınırlarını kur

   

   Bükümlü çift, en eski ve en yaygın iletim ortamıdır.

   UTP, yani Korumasız Bükümlü Çift, ayrı ayrı yalıtılmış ve birbirine sarılmış iki ince bakır telden oluşur.

   Bükülme, dengeli diferansiyel iletim ve ortak-mod reddiyle dış alanların iki iletkende benzer etki oluşturmasını sağlar; alıcı bu ortak bileşeni bastırır.

   UTP birkaç kategoride gelir.

   Kategori 1 yalnızca ses için tasarlanmıştır.

   Kategori 3, 16 megahertz'e kadar veri destekler.

   Kategori bant genişliği uygulama veri hızıyla aynı büyüklük değildir: Cat 5 tarihsel 100 MHz sınıfıdır; güncel yapılandırılmış kablolamada Cat 5e, 1000BASE-T için 100 m kanalı destekler.

   Cat 6, 250 MHz'tir; 1000BASE-T'yi 100 m'de, 10GBASE-T'yi kurulu kanalın alien-crosstalk performansına göre daha kısa mesafede destekleyebilir.

   ISO/IEC Class F/Cat 7 ekranlı 600 MHz sınıfıdır; 10GBASE-T için Cat 6A/Class EA da 500 MHz ve 100 m kanal seçeneğidir. TIA ile ISO kategori/sınıf adları birebir değildir.

   Kurulu bükümlü çift ölçeği kaynağa ve ölçüte bağlıdır; erişim yerel döngüsü müşteri tarafını santral veya saha dolabındaki operatör düğümüne bağlayabilir.

   Telefon erişim çifti ses-bandı hizmeti için kurulmuş olabilir; DSL ve sayısal taşıma kapasitesi kablo çapı, uzunluk, ekler, zayıflama, gürültü, çapraz konuşma, modem profili ve çift sayısına bağlıdır.

   Ekransız dengeli çift EMI ve çapraz konuşmaya açık olabilir; sonuç büküm geometrisi, denge, yerleşim, frekans, sonlandırma ve ortamla belirlenir; 'çok hassas' evrensel bir sonuç değildir.

   Sesli anlatım metni

   Bükümlü çift, en eski ve en yaygın iletim ortamıdır. UTP, yani Korumasız Bükümlü Çift, ayrı ayrı yalıtılmış ve birbirine sarılmış iki ince bakır telden oluşur. Bükülme, dış sinyalleri birbirini götürerek elektromanyetik girişimi azaltır. UTP birkaç kategoride gelir. Kategori 1 yalnızca ses için tasarlanmıştır. Kategori 3, 16 megahertz'e kadar veri destekler. Kategori 5, LAN uygulamalarında kullanılır; 100 metre mesafede 100 megahertz üzerinden saniyede 100 megabit taşır. Kategori 6, kısa mesafelerde saniyede 1 gigabit'e kadar destekler. Ve Kategori 7, 10 gigabit Ethernet için 600 megahertz'in üzerinde çalışır. Dünya genelinde milyarlarca kilometre UTP döşenmiştir; en önemlisi, müşteri binasını PSTN'nin kenarındaki Santral anahtarına bağlayan yerel döngüde. UTP başlangıçta 4 kilohertz'lik analog ses için döşenmiştir, ancak uygun koşullandırma ile DSL ve hatta T1 veya E-1 bağlantıları dahil dijital iletimi destekleyebilir. UTP ucuz ve kurulumu kolaydır, ancak EMI'ye, yani Elektromanyetik Girişime karşı çok hassastır; bu da çapraz konuşma ve sinyal bozulmasına neden olur.

2. 2. Ekranlama ile DSL kapsamını doğru adlandır

   

   UTP'nin gürültü sorunlarıyla mücadele etmek için korumalı versiyonlar geliştirilmiştir.

   Ekran yapısını ISO/IEC adlarıyla ayırmak gerekir: örneğin F/UTP ortak folyo, U/FTP çift başına folyo, S/FTP ortak örgü ve çift başına folyo kullanır; 'STP' tek bir yapı değildir.

   ScTP/STP terimleri bölgeye göre değişebilir; folyo ile örgü 'ekran' türleridir ve kesin yapı kablo koduyla belirtilmelidir.

   Ekranlama alan kuplajını azaltabilir; performans ekran sürekliliği, 360° sonlandırma, bağlama/topraklama ve dengeli çift geometrisine bağlıdır, girişimi mutlak olarak 'engellemez'.

   UTP'den daha pahalı ve kurulumu daha zordur, ancak yüksek performanslı uygulamalar için şarttır.

   Cat 6 ekranlı veya ekransız olabilir; Class F/Cat 7 ekranlı yapıdadır. Kategori, tek başına aynı ekran düzenini zorunlu kılmaz.

   Şimdi, yerel döngü devasa bir bakır bükümlü çift tabanını temsil eder.

   DSL mevcut metalik çifti yeniden kullanır; erişilebilir hız loop uzunluğu/çapı, zayıflama, binder çapraz konuşması, spektrum planı, vectoring ve profil gibi koşullara bağlıdır.

   DSL teknolojileri iki çeşittir.

   HDSL simetrik sayısal erişim ailesidir; 'SDSL' ise tek bir evrensel ITU standardı adı değildir ve uygulama/üretici bağlamı belirtilmelidir.

   Asimetrik hizmetler daha yüksek indirme hızı sağlar; web tarama ve akış için optimize edilmiş ADSL gibi.

   VDSL2 ve G.fast mevcut bakır segmentlerde kullanılabilir; yaygınlık ülke, operatör, FTTx topolojisi ve tarihe bağlıdır. Fiber genişledikçe bakır segment kısalabilir veya kaldırılabilir.

   Sesli anlatım metni

   UTP'nin gürültü sorunlarıyla mücadele etmek için korumalı versiyonlar geliştirilmiştir. STP, yani Korumalı Bükümlü Çift, her çifti metal folyo kalkanla sarar; bazen kablodaki tüm çiftlerin etrafına ek bir kalkan da konur. ScTP, yani Ekranlanmış Bükümlü Çift, folyo yerine metal ekran kullanır. Her ikisi de girişimi emerek ve toprağa ileterek engeller. UTP'den daha pahalı ve kurulumu daha zordur, ancak yüksek performanslı uygulamalar için şarttır. Kategori 6 ve 7 kablolar genellikle bu korumalı yaklaşımı kullanır. Şimdi, yerel döngü devasa bir bakır bükümlü çift tabanını temsil eder. Hepsini fiberle değiştirmek yerine, mühendisler mevcut bakır üzerinden yüksek hızlı dijital veri sıkıştırmak için DSL, yani Dijital Abone Hattı teknolojilerini geliştirmiştir. DSL teknolojileri iki çeşittir. Simetrik hizmetler yukarı ve aşağı yönde eşit hız sağlar; HDSL ve SDSL gibi. Asimetrik hizmetler daha yüksek indirme hızı sağlar; web tarama ve akış için optimize edilmiş ADSL gibi. Bugün, eve kadar fiber genişlerken, DSL teknolojileri, özellikle VDSL2 ve G.fast, dünya genelinde hâlâ yaygın olarak kullanılmaktadır.

3. 3. ISDN ve xDSL erişimini standart/hat koşuluyla karşılaştır

   

   Önce sınıfları ayır: ISDN BRI/PRI sayısal erişim arayüzleridir; HDSL/ADSL/VDSL xDSL fiziksel-katman aileleridir. Tek tabloda hız ve erişim mesafesi yalnız belirli standart/profil/hat varsayımlarıyla karşılaştırılabilir.

   BRI kullanıcı kanalları 2B+D = 2×64+16 = 144 kbit/s'tir; U-arayüz hat oranı ve kodlama ayrıca ele alınır. 5,5 km evrensel maksimum değildir; çift ve besleme koşullarına bağlıdır.

   E1 PRI tipik 30B+D taşır ve E1 hat oranı 2,048 Mbit/s'dir; T1/J1 PRI 23B+D ve 1,544 Mbit/s ailesindedir. Çift sayısı/erişim mesafesi arayüz ve taşıma ekipmanına bağlıdır.

   HDSL oranı, çift sayısı ve erişimi varyanta/hat koşuluna bağlıdır; tarihsel sistemler 1,544 veya 2,048 Mbit/s taşıyabilir, HDSL2/SHDSL farklı fiziksel katmanlardır.

   6–8/0,64–0,84 Mbit/s tarihsel ADSL örneğidir; ADSL2+ genişletilmiş spektrumla daha yüksek hızları destekler. Gerçek net hız ve erişim loop/hat koşulu ile profile bağlıdır.

   SDSL etiketi tek bir evrensel standart/hız değildir; simetrik erişimde HDSL, HDSL2 veya SHDSL gibi belirtilmiş standart ve çift sayısı verilmelidir.

   Rate adaptation birçok DSL ailesinin özelliği olabilir; RADSL ayrı ve tekil bir evrensel fiziksel-katman standardı olarak ele alınmamalıdır.

   52 Mbit/s tarihsel VDSL profil örneğidir; yürürlükteki VDSL2 standardı uygun profilde çift yönlü net toplamı 200 Mbit/s'ye kadar tanımlar. Gerçek hız mesafe, spektrum, vectoring ve gürültüye bağlıdır.

   1.5 kilometrede VDSL saniyede yaklaşık 13 megabit'e düşer.

   Genel eğilim yüksek frekanslı profillerde erişimin kısalmasıdır; kesin hız–mesafe eğrisi kablo, çapraz konuşma, profil, vectoring, hedef marj ve operatör planına bağlıdır.

   Sesli anlatım metni

   Şimdi temel DSL teknolojilerine ve özelliklerine bakalım. N-ISDN BRI, yani Temel Hız Arayüzü, 2 taşıyıcı kanal artı bir delta kanal sağlar; toplamda simetrik saniyede 144 kilobit, maksimum 5.5 kilometre mesafede. N-ISDN PRI, yani Birincil Hız Arayüzü, 30 taşıyıcı kanal artı delta ile toplamda saniyede 2 megabit sunar; iki bükümlü çift üzerinden 3.5 kilometre. HDSL, Yüksek Bit Hızlı DSL, 3.5 kilometre üzerinden simetrik saniyede 2 megabit'e kadar sağlar. ADSL, Asimetrik DSL, en yaygın kullanılan tüketici teknolojisidir; aşağı yönde saniyede 6 ile 8 megabit, yukarı yönde saniyede 640 ile 840 kilobit sunar; 3.5 kilometre. SDSL, saniyede 2.3 megabit'e kadar simetrik hız sunar. RADSL, hat koşullarına göre veri hızını adaptif olarak ayarlar. Ve VDSL, Çok Yüksek Bit Hızlı DSL, aşağı yönde saniyede 52 megabit'e kadar ulaşır, ancak yalnızca yaklaşık 300 metre gibi çok kısa mesafelerde. 1.5 kilometrede VDSL saniyede yaklaşık 13 megabit'e düşer. Ödünleşim açıktır: yüksek hız, daha kısa maksimum mesafe demektir.

4. 4. Bakır değiştirme maliyeti örneğinin varsayımlarını denetle

   

   Şimdi DSL'nin neden ekonomik açıdan mantıklı olduğunu gösteren bir örnek çözelim.

   2 milyar abone bu oyuncak hesabın küresel ölçekli varsayımıdır; tek ülke için gerçek veri olarak kullanılmamalıdır.

   4 km ortalama loop ve her aboneye bağımsız 4 km kablo varsayımı doğrulanmış envanter değildir; ortak güzergâh, dolap topolojisi ve çift demeti hesaba katılmalıdır.

   2×10⁹×4 km×500 $/km = 4×10¹² $ aritmetiği doğrudur; fakat 500 $/km yalnız varsayımdır ve kazı, işçilik, izin, aktif ekipman, ortak altyapı ile para-zaman değerini içermez.

   Bu, hiçbir ülkenin bir anda karşılayamayacağı astronomik bir rakamdır.

   DSL bazı mevcut bakır segmentleri yeniden kullanarak fiber yatırımını erteleyebilir veya topolojiyi kademelendirebilir; bakım, saha dolabı, backhaul ya da nihai kablo değiştirme ihtiyacını ortadan kaldırmaz.

   ADSL, onlarca yıl önce analog ses için döşenmiş aynı bakır çiftler üzerinden genişbant sağlayabilir; dünya genelinde milyarlarca abone için internet erişimini ekonomik olarak uygulanabilir kılar.

   Sesli anlatım metni

   Şimdi DSL'nin neden ekonomik açıdan mantıklı olduğunu gösteren bir örnek çözelim. 2 milyar telefon abonesine sahip bir ülke düşünün. Ortalama yerel döngü uzunluğu abone başına yaklaşık 4 kilometre olsun. Tüm bu bakırı yeni kabloyla değiştirmek istersek, kilometre başına 500 dolar maliyetle, toplam 2 milyar çarpı 4 çarpı 500, yani 4 trilyon dolar olur. Bu, hiçbir ülkenin bir anda karşılayamayacağı astronomik bir rakamdır. İşte tam da bu yüzden DSL teknolojileri geliştirilmiştir: mevcut bakır altyapı üzerinden yüksek hızlı dijital hizmetlere olanak tanır ve maliyetli değiştirme ihtiyacını ortadan kaldırır. ADSL, onlarca yıl önce analog ses için döşenmiş aynı bakır çiftler üzerinden genişbant sağlayabilir; dünya genelinde milyarlarca abone için internet erişimini ekonomik olarak uygulanabilir kılar.

5. 5. Bakırın yeniden kullanımı ile fiber geçişini toparla

   

   Özetleyelim.

   UTP, yani Korumasız Bükümlü Çift, Kategori 1 sesten Kategori 7 ile 10 gigabit Ethernet'e kadar en yaygın ortamdır.

   STP ve ScTP, EMI ve çapraz konuşmayla mücadele için metal koruma ekler.

   DSL teknolojileri yerel döngüdeki devasa bakır tabanından yararlanır.

   ADSL, aşağı yönde saniyede 6 ile 8 megabit asimetrik genişbant sağlar.

   VDSL saniyede 52 megabit'e ulaşır ancak yalnızca kısa mesafelerde.

   Temel ödünleşim: yüksek hız, daha kısa maksimum döngü uzunluğu demektir.

   Oyuncak trilyon hesabı DSL'yi evrensel olarak vazgeçilmez yapmaz; en uygun erişim seçimi talep, bakır kalitesi, enerji/bakım, fiber inşa maliyeti ve yaşam döngüsü ekonomisine bağlıdır.

   Bir sonraki derste koaksiyel kabloyu, yapısını, CATV sistemlerini ve Hibrit Fiber Koaks ağlarını işleyeceğiz.

   Sesli anlatım metni

   Özetleyelim. UTP, yani Korumasız Bükümlü Çift, Kategori 1 sesten Kategori 7 ile 10 gigabit Ethernet'e kadar en yaygın ortamdır. STP ve ScTP, EMI ve çapraz konuşmayla mücadele için metal koruma ekler. DSL teknolojileri yerel döngüdeki devasa bakır tabanından yararlanır. ADSL, aşağı yönde saniyede 6 ile 8 megabit asimetrik genişbant sağlar. VDSL saniyede 52 megabit'e ulaşır ancak yalnızca kısa mesafelerde. Temel ödünleşim: yüksek hız, daha kısa maksimum döngü uzunluğu demektir. Trilyon dolarlık bakır altyapının ekonomik gerçekliği, fiber genişlerken bile DSL'yi vazgeçilmez kılmaktadır. Bir sonraki derste koaksiyel kabloyu, yapısını, CATV sistemlerini ve Hibrit Fiber Koaks ağlarını işleyeceğiz.

Kaynak video: Haberleşme Temelleri #08 Bükümlü Çift ve DSL (6:18)