04-06-2007, 04:42:48 PM
ADSL Teknolojisi
Türk Telekom ile yeterince uğraştığımıza göre artık teknik konularageçebiliriz. DSL (Digital Subcriber Line - Sayısal Abone Hattı) temelolarak telefon hatları gibi bakır tel üzerinden yüksek hızlı veriiletimini olanaklı kılan teknolojiler bütünüdür. En bilinen türleri :
* HDSL (High bit rate DSL, Simetrik 2.048 Kbps)
* IDSL (ISDN DSL, Simetrik 64-128 Kbps)
* SDSL (Symmetric DSL, Simetrik 144Kbps-2.3Mbps)
* ADSL (Asymmetric DSL, 8Mbps Downstream-2Mbps Upstream)
* VDSL (Very high rate DSL, 12,9-53 Mbps)
DSL ailesinin ilk üyesi olan ADSL ,yalnız veri iletimi için değil kabloTV yayını için de alternatif bir iletim ortamı oluşturur. ADSL -adıüzerinde- asimetrik bir iletişim ortamı sunar. Yani alış ve gönderişhızları birbirinden farklıdır. Alış (downstream) yönündeki hız128Kbps'ten başlayıp 8Mbps'e, gönderiş (upstream) yönündeki hız ise16Kbps'ten başlayıp 2Mbps'e kadar çıkabilmektedir. ADSL Standartlarınıarasında ANSI ve ITU standartları en yaygın olanlarıdır.
Teknoloji olarak baktığımızda aslında ADSL'in oldukça yeni olduğugörülmektedir. İlk geliştirilme amacı telefon kablosu gibi çift kablokullanılarak kablo TV yayını yapılmasını sağlamaktı. Ama sonra başkaözellikleri de keşfedildi. 1993 yılında eski telefon hatlarında yüksekhızda veri iletiminin gerçekleşmesini sağlayan DMT (Discrete Multitone)yöntemi standart haline getirilerek ilk ciddi adım atıldı. Gerçekkullanıcılarla iletim deneylerine ancak 1996 yılında başlandı. 1998yılında ise ADSL başta Amerika sonra Avrupa olmak üzere bütün dünyadayaygınlaştı.
ADSL mesafe hassasiyeti olan bir bağlantıdır. Bir bağlantının iki ucuarasındaki mesafe, alış ve gönderiş kanallarının bant genişliklerine,kullanılan kablonun çapına ve kablonun durumuna bağlıdır. Yani kısacasımesafe uzadıkça hız sınırı azalır. Genel olarak 128Kbps-2Mbps yaklaşık5km, 2-8Mbps yaklaşık 3km 'dir.
Eski Telefon servisi (Plain Old Telephon Service - POTS) hatlarıüzerinden ADSL den yaralanmak mümkün. Bununla beraber telefon hattınıanalog amaçlı kullanmaya devam edebiliyoruz. Yani ADSL bağlı bir hattaaynı anda hiç bir kesinti olmadan telefonla konuşabiliyoruz. Doğalolarak da aynı zamanda Faks alıp gönderebiliyoruz. Ama Faks işleminiADSL üzerinden değil de gene normal telefon hattı üzerinden yapmışoluyoruz.
ADSL bağlantısı olan bir hattın üzerinde 3 temel iletim kanalı vardır.İlk ve çoğunlukla en genişi Alış kanalıdır. İkincisi buna eşlik edenGönderiş kanalı olur. Sonuncusu ise önceden de belirttiğimiz POTSkanalıdır. Bunlar birbirlerinden değişik frekans aralıklarıkullandıkları için ayrılırlar. Bu kanallardan POTS telefon konuşmasıyani ses aktarmak için kullanılır. Frekans alanı ve aralığı olarak POTSkanalına 4 kHz oldukça yeterlidir. Veri kanalları 25 kHz aralığındanbaşlayıp kablolamanın el verdiği kadar artabilir. Farklı frekanskanalları arasında asla karışma olmaz. Aşağıda kabaca frekanslarıayırmak için kullanılan yöntemlerden DMT modülasyonunun frekansspektrumu var.
Frekans konusuyla alakalı olarak Sinyal ve Gürültü ikilisini beraberaçıklayalım. Burada gürültüden (noise) maksat hattaki sinyalleri bozan,bölen yada karıştıran istenmeyen dış sinyallerdir. ADSL hattı radyofrekanslarından, termal enerjinin yarattığı sinyallerden ve başka birkablonun yarattığı elektriksel indüksiyondan (Crosstalk)etkilenebiliyor. ADSL hattımızın fiziksel sağlığını anlayabilmek içinSNR (signal-to-noise ratio) değerini incelememiz gerek. Birim olarak dB(desibel) kullanılıyor. Matematiksel bir formülle hesaplanan bu oranbize hattaki başarımı gösteriyor. Düz mantıkla Sinyal gücü/Hattakigürültü de diyebiliriz. Teknik olarak ne kadar yüksek olursa o kadariyi. Ülkemizde ideal değerler Gönderiş için 45db , Alış için 31db tabiki bunlar yaklaşık değerler. Ayrıca farklı modemlerin aynı hatta budeğeri birbirlerinden biraz farklı ölçtüklerini de görülüyor.
Line Attenuation (zayıflama) ise bize gönderilen sinyalin ilk gücü ilebize gelen gücü arasındaki ilişkidir. Doğal olarak ilk güç değeri sondeğerden yüksektir. Hat zayıflama değeri bize ilk ve son değerinarasındaki matematiksel ilişkiyi verir. dB cinsindendir. Değerin azolması her zaman daha iyidir. Normal olan Gönderiş ve Alış için11dB'dir ama Türkiye'deki hatları düşününce benim hattaki gibi nerdeyse2 ye katlanmış değerler beklenen değerler oluyor. Zayıflama değerininazalması için firmalar tarafından hattın belirli yerlerine Tekrarlayıcı(Repeater) gibi cihazlar konulması gerekiyor. Bu sayede ulaşılabilirbağlantı mesafesi oldukça artmış oluyor.
SNR ve Attenuation değerleri değiştirmek bizim elimizde olmasa da eğerhattımız birden fazla modülasyon destekliyorsa , farklı tercihleryaparak avantaj sağlamak mümkün. Modülasyon teknikleri konusunda bazıfikirler edinebilirsiniz. ADSL bağlantınızda istediğiniz hızdeğerlerine ulaşamamanızın baş suçlusu bu değerler ve tabi kiTürkiye'deki telefon hatları. Bu değerlerdeki sorunlar tahminettiğinizden daha zararlı. Sinyal gücü yetersizliği ve kayıplaryüzünden hattan düşmek , veri gönderme ve alma hızlarının azalması ,bunlara bağlı olarak web sayfalarının açılma sürelerinde uzama meydanagelmesi beklenen sonuçlar oluyor.
Bu sorunların nasıl oluştuğundan biraz daha bahsedelim. Temel sorun,lojik karakterler olarak iletilen verilerin bozulmasından ibaret. Buyüzden gelen yada gönderilen veri hücrelerinde (cell) ve çerçevelerinde(frame) hatalar oluşuyor. Bu hatalar düzletilemediği (crc) zamanverilerin tekrar iletilmesi isteğine sebep oluyor. Buda doğal olarakbirim zamanda iletilen verinin azalmasına yada tekrar iletim sürecindegeçen süre yüzünden geç açılan web sayfaları sorununa yol açıyor. Diğerbir sorun ise gene veri alırken , zayıf olan gönderim sinyali yüzündengeri gönderilemeyen ACK(Acknowledge) sinyalinin gönderilene kadar karşıtarafın anlıkta olsa verinin geri kalanını göndermemesi. ACK sinyaliverinin alındığına dair karşı tarafa gönderilen onay sinyali oluyor.Uzun lafın kısası internetten dosya çekerken yada gönderirken busorunlar her zaman yavaşlığa sebep oluyor.
Modülasyon teknikleri geçmeden önce DSLAM (Digital Subcriber Line AccesMultiplexer) den bahsetmek istiyorum. ADSL servisini sağlayan firmalar,kullanıcıların hatlarından gelen bağlantılarını bir araya getiripinternete çıkartmak için DSLAM kullanırlar.Bir çeşit ağ cihazıdır vebir tarafı güçlü bir internet omurgasına bağlıdır. Statik yada dinamikIP adreslemesi ve gereken yönlendirme işlemlerini yapan hep DSLAM 'dır.Ayrıca çoğu birden fazla farklı modülasyon tekniğini destekleyebilir.Aşağıda komplike ve basit bir DSLAM görebilirsiniz.
...
Modülasyon
ADSL tarafından bakarsak, bir hat üzerinden oluşturulmuş kanallarınfrekans aralıklarının yani gelen sinyallerin ayrılış metodunamodülasyon diyebiliriz. Değişik modülasyon teknikleri var fakat genelebaktığımızda G.dmt (ITU G.992.1) , ANSI T1.413 ve G.lite (ITU G.922.1)(Bazı yerlerde DSL çeşidi olarak da geçer) en yaygın ADSLmodülasyonları oluyor. Benim bildiğim kadarıyla ülkemizdeki DSLAM'lar 2çeşit modülasyonu destekliyor. NEC(Globespan) firmasından alınanlarT1.413 , Alcatel firmasınınkiler ise G.dmt . Yurt dışında ise G.litekullanımı giderek çoğalıyor.
Merakınızı gidermek ve modülasyon kavramının daha iyi anlaşılması içinG.dmt modülasyonunu kısaca inceleyelim. Adından da anlaşılacağı gibiDMT yöntemine oldukça benzeyen bir sistemi vardır. Ama altında yatanQAM (quadrature amplitude mod.) dir. Hattaki 3 kanaldan gönderiş vealış kanallarını 4 kHz'lik 249 parçaya -alttaşıyıcı- (subcarriers)böler. Bu parçalardan bazılarının özel işlevleri var. Ama geri kalanı,veri gönderilirken karşılıklı olarak değiştirilerek en sağlıklı vegürültüsüz kanaldan veri iletimi yapmak için kullanılır. DSLAM olarakbakarsak. bu modülasyon DMT den daha az güç gerektirir ve kullanılançekirdek (core) maliyeti hesaplıdır.
T1.413 modülasyonu ise ANSI tarafından DMT temel alınarakoluşturulmuştur. G.dmt den daha eskidir. Hatta çoğunlukla standartolarak ADSL ile birlikte anılır. Ayrıca G.dtm den daha çok güçe ihtiyaçduyar ve kullanır. Başka farklılıklar olarak değişik alttaşıyıcıfrekansları ve farklı özel sinyaller içerir.
G.lite modülasyonun ise daha farklı bir özelliği var. Genel olarakG.dmt ile neredeyse aynıdır ama onu esas farklı kılan özelliği POTSsinyalinin DSLAM tarafından kaldırılmasıdır.Sinyaller zaten ayrılmışgönderildiği için Splitter kullanmak gerekmez. Böylece POTS 'un negatifetkileri azalır ve ADSL sinyalleri daha güçlenir. G.lite 'ın bir ADSLtürü olarak düşünülmesi de bu yönünden geliyor.
Peki bu modülasyonlardan hangilerini kullanacağız. Günlük kullanımdanormal şartlarda farkları pek anlaşılamasa da DSLAM desteklediği süreceG.dtm yada G.lite yerine T1.413 kullanmak bazı yararlar sağlayabiliyorçünkü kullanılan yüksek sinyal gücü ile SNR değerinin artması vezayıflamanın azalması muhtemel. Bazı kaynaklarda G.dtm modülasyonununT1.413 den daha avantajlı olduğu söyleniyor. Sonuçta tam olarak kesinbir şey yok ama seçim sizin.
ATM Teknolojisi
Yukarıda ADSL'in daha çok donanımsal özelliklerinden bahsettik, amaişin birde yazılımsal kısmı var. Yazılım dediğimde aklınıza sadeceprogramlar gelmesin, PPP , TCP/IP gibi Protokoller , sayısal işaretişleme (DSP) tekniği , crc hata düzletme vb. şeyler de bu konununkapsamında. ATM (Asynchronus Transfer Mode) ise DSLAM ile aramızdakiveri , ses ve görüntü transferini hızlı bir şekilde sağlayananahtarlama/çoğullama teknolojisidir.
ATM teknolojisinin en önemli birkaç özelliği, veri iletiminde hücre(cell) olarak adlandırılan sabit uzunlukta ve küçük boyutlu veripaketlerini kullanması; veri ses ve video uygulamalarının gerektirdiğifarklı türde hizmet (service) sınıflarını desteklemesi ve sunmasıdır.
ATM, bağlantıya yönelik bir iletim protokolüdür. İki nokta arasındailetim yapılabilmesi için, önce ikisi arasında bağlantı kurulmasıgerekir. Bu yönüyle Dial-Up bağlantıyı anımsatır. Böylelikle bağlantıkurulduktan sonra hücrelerin içine fazladan alıcı ve vericiadreslerinin koyulmasına gerek olmaz.
Hücre (cell) , ATM protokolünde iletim için kullanılan temel sabituzunlukta veri paketleridir. Boyutu 53 Byte dır. Bunun 5' i başlık ve48' i de aktarılacak veri içindir. Hücrelerin sabit uzunlukta olmasıdonanım cihazlarının daha hızlı ve basit olmasına izin verir.
Önceden de dediğimiz gibi ATM ağda hücre aktarımı kurulan sanaldevreler (virtual circuits) üzerinden gerçekleşir. Yani iletimyapılabilmesi için önceden iki nokta arasında sanal devre kurulmuşolması gerekir.
İki çeşit sanal devre vardır. Birincisi anahtarlamalı sanal devre(Switched VC), diğeri kalıcı sanal devre (Permanent VC). Birinciyöntemde devre gerektiğinde kurulur ve işi bitince sonlanır. Böyleliklenoktalar arasında esnek iletişim kanalları oluşturulması sağlanır.İkinci yöntem ADSL de kullanılan yöntemdir. Sistem konfigürasyonusırasında kurulur ve sistem işletilmeye başladığı andan itibarensürekli kalır. Yani DSLAM da bize ayrılmış portumuz hep hazır şekildebizim bağlantımızı bekler.
ATM bir ağda iki nokta arasında sanal devre kurulması demek, aslındaikisinin arasında sanal yol (Virtual Path -VP) ve onunda içerisindesanal kanal (Virtual Channel - VC) oluşturulması anlamına gelir. Temeliletim birimi hücreler bu sanal kanallar içerisinde yol alır. Sanal yolbirden çok şeridi içeren bir anayola, sanal kanallarda bu yoldakişeritlere benzer. Aynı kablo üstünde birden fazla ATM bağlantıkurulmasını sağlayan bunlardır.
Sanal yol numarası (VP Identifier -VCI) ve sanal kanal numarası (VPIdentifier -VPI) sanal devreleri birbirinden ayırmaya yarar. Türkiye'deADSL bağlantı için bu değerler " VPI=8 , VCI=35 " dir.
Encapsulation (Kapsülleme) ise gönderme ve alma bağlamında, bir veriyapısının iletim için başka bir veri yapısının içine girmesine yadasaklanmasına deniyor.. Örnek verirsek TCP/IP formatlı veri paketi birATM çerçevesine kapsüllenebiliyor. ATM çerçevesinin İletimi vegönderimi sırasında oluşan kapsüllenmiş veri paketleri , basitçetransferi tanımlayan ATM verileri arasında akan bitlerdir. Kapsüllemetipleri olarak PPPoE ve PPPoA en çok kullanılan protokoller. Bunlarındışında Multiprotocol over ATM (RFC 1483) , Classical IP over ATM (RFC1577) ve Routed/Bridged IP (RFC 1483) protokolleri de bulunuyor.
Protokollere geçmeden önce PPP (Point-to-Point Protocol) kavramınıhatırlayalım. PPP bir bilgisayarın internete bağlanma metodudur. PPPeski SLIP protokolünden daha stabil ve hatadan arınmış bir ortam sunar.OSI modelinin veri bağı katmanında (Data Link Layer - DLL ) çalışır.Bilgisayarın TCP/IP paketlerini sunucuya göndererek interneteçıkmalarını sağlar.
PPPoE (Point-to-Point protokol over Ethernet) (RFC 2516) kullanıcıyıEthernet yoluyla İnternete bağlayan bir geniş bant ortamıdır.Ethernet'in üzerinde olan bütün kullanıcılar ortak bir bağlantıyıpaylaşır. Böylece Ethernet'in birden fazla kullanıcı desteği ilkesi ilePPP ilkesi birleşir. PPPoA ya ek olarak işletim için fazladan biryazılım katmanı içerir. Son kullanıcı için görünüşte Dial-Up dan farkıyoktur. Ama tabi ki burada bir numara çevrilmez. Aşağıdaki tablodafarklı protokollerde son uygulamalar ile DSL arasındaki bölümlerigörebilirsiniz.
PPPoA (Point-to-Point protokol over ATM) (RFC 2364) ile PPPoE aslındaçok benzerdir. Hatta PPPoE de bunu kullanır. Geniş bant internete direkATM arayüzü kullanılarak bağlantıyı sağlar. PPPoE den en büyük farkıişletimin çoğunlukla donanım bölümünde yapılmasıdır.Tam olarakkullanılabilmesi için bir ATM kart yada PPPoA destekli bir modemindonanımsal ayarlarını yapmak gerekir.
Bu ve diğer protokollerin sonunda kullanılan 2 adet terim var. LLC/SNAP(Logical Link Control/SubNetwork Access Protocol) ve VCMUX (VirtualChannel Multiplexing) bunlar çerçeve (frame) türlerini belirlemeyeyarar. Günlük hayatta bağlantı hızı yada işletimleri bakımındanfarklarını pek sezemeyiz.
Bu iki protokolün belirli konuda farklı avantajları var. Daha yeniolduğu için çoğunlukla PPPoE önde gidiyor. PPPoE ile bir modemle birdenfazla bağlantı kurabiliyorsunuz ve her türlü ayarları yazılımsal olarakyapmanız mümkün. Aslında son kullanıcı olarak bizlere USB ve Ethernetbağlantılı modemlerde hep PPPoE sunuluyor. PPPoA burada daha ticariamaçlı yerlerde kullanılıyor. Ortada kesin bir delil olmasa datestlerde PPPoA 'nın %3-4 daha hızlı olduğu kanısına varılabiliyor.Bunun da PPPoA'nın daha basit olması ve daha az katman kullanmasıylabir bağlantısı olabilir.
Evimizdeki Ethernet modemler aslında bir çeşit bridge(köprü) (RFC 1483)olarak iş görüyor. Yani internete bağlanmak için software bir bağlantıçevirmiyoruz. Ama bu modemlerin ayarlarında seçtiğimiz PPP protokolleriise daha çok ilk bağlantı kurulurken kullanılan bağlantı veauthentication (doğrulama) yöntemlerini belirlemeye yarıyor. USBmodemlerde ise tam olarak PPPoE den faydalanmak daha mümkün oluyor.
Türkiye'deki ADSL DSLAM'ları kapsülleme ve doğrulama yöntemi olarakPPPoE LLC/SNAP ve PPPoA VCMUX destekliyor. Bağlanırken başarısızolunursa deneme yanılma yöntemiyle bu 2 protokolü de deneyin. Birimutlaka uymak zorunda.
ATM ve ADSL konsunda önemli bir nokta ise veri gecikmesi (datalatency). Bu konunun ATM başlığının altında anlatılmasının sebebi,ADSL'deki veri gecikmesi ATM adaptasyon katmanı (AAL) çeşidi ve hizmetsınıfları (Class of Services - CoS) ile bağlantılı. Yani amaca göreseçilen hizmetlerin özelliklerine uygun metot ile veri gecikme süresideğişebilir.2 çeşit yöntem vardır; Fastpath (fast, fast switched,fastcells) ve Interleaving (Interleaved). Mesela bağlantı kablo tv yadavideo konferans için kullanılmak istenirse daha az veri kayıplarının(data loss) ve hataların olduğu interleaving yöntemi daha sağlıklı birçözümdür. Online oyunlar, FTP gibi yoğun paket transfer protokolleri veWeb de daha canlı gezebilmek için veri geçikmesinin çok daha az olduğufastpath yöntemi tercih edilir.
Interleaving yöntemi bir çeşit ön hata düzletmedir. Bit paketlerizamana yayılarak ve diğer paketlerdeki bitlerle biniştirilerekiletilir. Böylece hattaki düşük SNR yada yüksek zayıflama değerlerinerağmen daha az veri kayıplarıyla iletim gerçekleşir. ADSL'ingeliştirilme amacına uygundur. Düşük veri kayıplarına rağmen verigeçikmesi yüksektir. Bu yüzden fastpath 'a göre gözle görülür birgecikme vardır. Daha canlı bağlantı gerektiren etkileşimli uygulamalariçin pek uygun değildir.
Fastpath ise gelen verileri neredeyse direk geçirir yada veriyayılmasını oldukça azaltır. Zaten TCP/IP protokolünün hata düzeltmeözelliği vardır. Normal bir ADSL internet bağlantısında oluşan verihatalarını düzeltmeye yeter. SNR ve zayıflama değerleriniz kötü değilseve veri kayıpları sık olmuyorsa oyunlar gibi etkileşimli uygulamalariçin kesinlikle fastpath kullanılmalıdır. Interleaving yöntemine göregecikme süresiniz 30-40 ms daha az olur.
Türkiye'deki ADSL bağlantıları çoğunlukla fastpath'dir. Eğer gecikmesüreniz 60ms civarı yada altıysa zaten bağlantınız fastpath 'dir. Amamodeminizin veri gecikmesi ayarlarında mod olarak interleavinggözüküyorsa yada böyle olduğuna dair kuvvetli belirtiler varsa bunudeğiştirtmelisiniz. Değiştirmelisiniz diyorum çünkü bu ayar DSLAM ilealakalı. Yani bulunduğunuz yerdeki Türk Telekom'a müracaat edip yetkilive bilgili bir kişiye derdinizi anlatıp hattınızın bu özelliğiniayarlatmanız gerekiyor. DSLAM tarafında yapılacak ayar oldukçazahmetsiz.
Türk Telekom ile yeterince uğraştığımıza göre artık teknik konularageçebiliriz. DSL (Digital Subcriber Line - Sayısal Abone Hattı) temelolarak telefon hatları gibi bakır tel üzerinden yüksek hızlı veriiletimini olanaklı kılan teknolojiler bütünüdür. En bilinen türleri :
* HDSL (High bit rate DSL, Simetrik 2.048 Kbps)
* IDSL (ISDN DSL, Simetrik 64-128 Kbps)
* SDSL (Symmetric DSL, Simetrik 144Kbps-2.3Mbps)
* ADSL (Asymmetric DSL, 8Mbps Downstream-2Mbps Upstream)
* VDSL (Very high rate DSL, 12,9-53 Mbps)
DSL ailesinin ilk üyesi olan ADSL ,yalnız veri iletimi için değil kabloTV yayını için de alternatif bir iletim ortamı oluşturur. ADSL -adıüzerinde- asimetrik bir iletişim ortamı sunar. Yani alış ve gönderişhızları birbirinden farklıdır. Alış (downstream) yönündeki hız128Kbps'ten başlayıp 8Mbps'e, gönderiş (upstream) yönündeki hız ise16Kbps'ten başlayıp 2Mbps'e kadar çıkabilmektedir. ADSL Standartlarınıarasında ANSI ve ITU standartları en yaygın olanlarıdır.
Teknoloji olarak baktığımızda aslında ADSL'in oldukça yeni olduğugörülmektedir. İlk geliştirilme amacı telefon kablosu gibi çift kablokullanılarak kablo TV yayını yapılmasını sağlamaktı. Ama sonra başkaözellikleri de keşfedildi. 1993 yılında eski telefon hatlarında yüksekhızda veri iletiminin gerçekleşmesini sağlayan DMT (Discrete Multitone)yöntemi standart haline getirilerek ilk ciddi adım atıldı. Gerçekkullanıcılarla iletim deneylerine ancak 1996 yılında başlandı. 1998yılında ise ADSL başta Amerika sonra Avrupa olmak üzere bütün dünyadayaygınlaştı.
ADSL mesafe hassasiyeti olan bir bağlantıdır. Bir bağlantının iki ucuarasındaki mesafe, alış ve gönderiş kanallarının bant genişliklerine,kullanılan kablonun çapına ve kablonun durumuna bağlıdır. Yani kısacasımesafe uzadıkça hız sınırı azalır. Genel olarak 128Kbps-2Mbps yaklaşık5km, 2-8Mbps yaklaşık 3km 'dir.
Eski Telefon servisi (Plain Old Telephon Service - POTS) hatlarıüzerinden ADSL den yaralanmak mümkün. Bununla beraber telefon hattınıanalog amaçlı kullanmaya devam edebiliyoruz. Yani ADSL bağlı bir hattaaynı anda hiç bir kesinti olmadan telefonla konuşabiliyoruz. Doğalolarak da aynı zamanda Faks alıp gönderebiliyoruz. Ama Faks işleminiADSL üzerinden değil de gene normal telefon hattı üzerinden yapmışoluyoruz.
ADSL bağlantısı olan bir hattın üzerinde 3 temel iletim kanalı vardır.İlk ve çoğunlukla en genişi Alış kanalıdır. İkincisi buna eşlik edenGönderiş kanalı olur. Sonuncusu ise önceden de belirttiğimiz POTSkanalıdır. Bunlar birbirlerinden değişik frekans aralıklarıkullandıkları için ayrılırlar. Bu kanallardan POTS telefon konuşmasıyani ses aktarmak için kullanılır. Frekans alanı ve aralığı olarak POTSkanalına 4 kHz oldukça yeterlidir. Veri kanalları 25 kHz aralığındanbaşlayıp kablolamanın el verdiği kadar artabilir. Farklı frekanskanalları arasında asla karışma olmaz. Aşağıda kabaca frekanslarıayırmak için kullanılan yöntemlerden DMT modülasyonunun frekansspektrumu var.
Frekans konusuyla alakalı olarak Sinyal ve Gürültü ikilisini beraberaçıklayalım. Burada gürültüden (noise) maksat hattaki sinyalleri bozan,bölen yada karıştıran istenmeyen dış sinyallerdir. ADSL hattı radyofrekanslarından, termal enerjinin yarattığı sinyallerden ve başka birkablonun yarattığı elektriksel indüksiyondan (Crosstalk)etkilenebiliyor. ADSL hattımızın fiziksel sağlığını anlayabilmek içinSNR (signal-to-noise ratio) değerini incelememiz gerek. Birim olarak dB(desibel) kullanılıyor. Matematiksel bir formülle hesaplanan bu oranbize hattaki başarımı gösteriyor. Düz mantıkla Sinyal gücü/Hattakigürültü de diyebiliriz. Teknik olarak ne kadar yüksek olursa o kadariyi. Ülkemizde ideal değerler Gönderiş için 45db , Alış için 31db tabiki bunlar yaklaşık değerler. Ayrıca farklı modemlerin aynı hatta budeğeri birbirlerinden biraz farklı ölçtüklerini de görülüyor.
Line Attenuation (zayıflama) ise bize gönderilen sinyalin ilk gücü ilebize gelen gücü arasındaki ilişkidir. Doğal olarak ilk güç değeri sondeğerden yüksektir. Hat zayıflama değeri bize ilk ve son değerinarasındaki matematiksel ilişkiyi verir. dB cinsindendir. Değerin azolması her zaman daha iyidir. Normal olan Gönderiş ve Alış için11dB'dir ama Türkiye'deki hatları düşününce benim hattaki gibi nerdeyse2 ye katlanmış değerler beklenen değerler oluyor. Zayıflama değerininazalması için firmalar tarafından hattın belirli yerlerine Tekrarlayıcı(Repeater) gibi cihazlar konulması gerekiyor. Bu sayede ulaşılabilirbağlantı mesafesi oldukça artmış oluyor.
SNR ve Attenuation değerleri değiştirmek bizim elimizde olmasa da eğerhattımız birden fazla modülasyon destekliyorsa , farklı tercihleryaparak avantaj sağlamak mümkün. Modülasyon teknikleri konusunda bazıfikirler edinebilirsiniz. ADSL bağlantınızda istediğiniz hızdeğerlerine ulaşamamanızın baş suçlusu bu değerler ve tabi kiTürkiye'deki telefon hatları. Bu değerlerdeki sorunlar tahminettiğinizden daha zararlı. Sinyal gücü yetersizliği ve kayıplaryüzünden hattan düşmek , veri gönderme ve alma hızlarının azalması ,bunlara bağlı olarak web sayfalarının açılma sürelerinde uzama meydanagelmesi beklenen sonuçlar oluyor.
Bu sorunların nasıl oluştuğundan biraz daha bahsedelim. Temel sorun,lojik karakterler olarak iletilen verilerin bozulmasından ibaret. Buyüzden gelen yada gönderilen veri hücrelerinde (cell) ve çerçevelerinde(frame) hatalar oluşuyor. Bu hatalar düzletilemediği (crc) zamanverilerin tekrar iletilmesi isteğine sebep oluyor. Buda doğal olarakbirim zamanda iletilen verinin azalmasına yada tekrar iletim sürecindegeçen süre yüzünden geç açılan web sayfaları sorununa yol açıyor. Diğerbir sorun ise gene veri alırken , zayıf olan gönderim sinyali yüzündengeri gönderilemeyen ACK(Acknowledge) sinyalinin gönderilene kadar karşıtarafın anlıkta olsa verinin geri kalanını göndermemesi. ACK sinyaliverinin alındığına dair karşı tarafa gönderilen onay sinyali oluyor.Uzun lafın kısası internetten dosya çekerken yada gönderirken busorunlar her zaman yavaşlığa sebep oluyor.
Modülasyon teknikleri geçmeden önce DSLAM (Digital Subcriber Line AccesMultiplexer) den bahsetmek istiyorum. ADSL servisini sağlayan firmalar,kullanıcıların hatlarından gelen bağlantılarını bir araya getiripinternete çıkartmak için DSLAM kullanırlar.Bir çeşit ağ cihazıdır vebir tarafı güçlü bir internet omurgasına bağlıdır. Statik yada dinamikIP adreslemesi ve gereken yönlendirme işlemlerini yapan hep DSLAM 'dır.Ayrıca çoğu birden fazla farklı modülasyon tekniğini destekleyebilir.Aşağıda komplike ve basit bir DSLAM görebilirsiniz.
...
Modülasyon
ADSL tarafından bakarsak, bir hat üzerinden oluşturulmuş kanallarınfrekans aralıklarının yani gelen sinyallerin ayrılış metodunamodülasyon diyebiliriz. Değişik modülasyon teknikleri var fakat genelebaktığımızda G.dmt (ITU G.992.1) , ANSI T1.413 ve G.lite (ITU G.922.1)(Bazı yerlerde DSL çeşidi olarak da geçer) en yaygın ADSLmodülasyonları oluyor. Benim bildiğim kadarıyla ülkemizdeki DSLAM'lar 2çeşit modülasyonu destekliyor. NEC(Globespan) firmasından alınanlarT1.413 , Alcatel firmasınınkiler ise G.dmt . Yurt dışında ise G.litekullanımı giderek çoğalıyor.
Merakınızı gidermek ve modülasyon kavramının daha iyi anlaşılması içinG.dmt modülasyonunu kısaca inceleyelim. Adından da anlaşılacağı gibiDMT yöntemine oldukça benzeyen bir sistemi vardır. Ama altında yatanQAM (quadrature amplitude mod.) dir. Hattaki 3 kanaldan gönderiş vealış kanallarını 4 kHz'lik 249 parçaya -alttaşıyıcı- (subcarriers)böler. Bu parçalardan bazılarının özel işlevleri var. Ama geri kalanı,veri gönderilirken karşılıklı olarak değiştirilerek en sağlıklı vegürültüsüz kanaldan veri iletimi yapmak için kullanılır. DSLAM olarakbakarsak. bu modülasyon DMT den daha az güç gerektirir ve kullanılançekirdek (core) maliyeti hesaplıdır.
T1.413 modülasyonu ise ANSI tarafından DMT temel alınarakoluşturulmuştur. G.dmt den daha eskidir. Hatta çoğunlukla standartolarak ADSL ile birlikte anılır. Ayrıca G.dtm den daha çok güçe ihtiyaçduyar ve kullanır. Başka farklılıklar olarak değişik alttaşıyıcıfrekansları ve farklı özel sinyaller içerir.
G.lite modülasyonun ise daha farklı bir özelliği var. Genel olarakG.dmt ile neredeyse aynıdır ama onu esas farklı kılan özelliği POTSsinyalinin DSLAM tarafından kaldırılmasıdır.Sinyaller zaten ayrılmışgönderildiği için Splitter kullanmak gerekmez. Böylece POTS 'un negatifetkileri azalır ve ADSL sinyalleri daha güçlenir. G.lite 'ın bir ADSLtürü olarak düşünülmesi de bu yönünden geliyor.
Peki bu modülasyonlardan hangilerini kullanacağız. Günlük kullanımdanormal şartlarda farkları pek anlaşılamasa da DSLAM desteklediği süreceG.dtm yada G.lite yerine T1.413 kullanmak bazı yararlar sağlayabiliyorçünkü kullanılan yüksek sinyal gücü ile SNR değerinin artması vezayıflamanın azalması muhtemel. Bazı kaynaklarda G.dtm modülasyonununT1.413 den daha avantajlı olduğu söyleniyor. Sonuçta tam olarak kesinbir şey yok ama seçim sizin.
ATM Teknolojisi
Yukarıda ADSL'in daha çok donanımsal özelliklerinden bahsettik, amaişin birde yazılımsal kısmı var. Yazılım dediğimde aklınıza sadeceprogramlar gelmesin, PPP , TCP/IP gibi Protokoller , sayısal işaretişleme (DSP) tekniği , crc hata düzletme vb. şeyler de bu konununkapsamında. ATM (Asynchronus Transfer Mode) ise DSLAM ile aramızdakiveri , ses ve görüntü transferini hızlı bir şekilde sağlayananahtarlama/çoğullama teknolojisidir.
ATM teknolojisinin en önemli birkaç özelliği, veri iletiminde hücre(cell) olarak adlandırılan sabit uzunlukta ve küçük boyutlu veripaketlerini kullanması; veri ses ve video uygulamalarının gerektirdiğifarklı türde hizmet (service) sınıflarını desteklemesi ve sunmasıdır.
ATM, bağlantıya yönelik bir iletim protokolüdür. İki nokta arasındailetim yapılabilmesi için, önce ikisi arasında bağlantı kurulmasıgerekir. Bu yönüyle Dial-Up bağlantıyı anımsatır. Böylelikle bağlantıkurulduktan sonra hücrelerin içine fazladan alıcı ve vericiadreslerinin koyulmasına gerek olmaz.
Hücre (cell) , ATM protokolünde iletim için kullanılan temel sabituzunlukta veri paketleridir. Boyutu 53 Byte dır. Bunun 5' i başlık ve48' i de aktarılacak veri içindir. Hücrelerin sabit uzunlukta olmasıdonanım cihazlarının daha hızlı ve basit olmasına izin verir.
Önceden de dediğimiz gibi ATM ağda hücre aktarımı kurulan sanaldevreler (virtual circuits) üzerinden gerçekleşir. Yani iletimyapılabilmesi için önceden iki nokta arasında sanal devre kurulmuşolması gerekir.
İki çeşit sanal devre vardır. Birincisi anahtarlamalı sanal devre(Switched VC), diğeri kalıcı sanal devre (Permanent VC). Birinciyöntemde devre gerektiğinde kurulur ve işi bitince sonlanır. Böyleliklenoktalar arasında esnek iletişim kanalları oluşturulması sağlanır.İkinci yöntem ADSL de kullanılan yöntemdir. Sistem konfigürasyonusırasında kurulur ve sistem işletilmeye başladığı andan itibarensürekli kalır. Yani DSLAM da bize ayrılmış portumuz hep hazır şekildebizim bağlantımızı bekler.
ATM bir ağda iki nokta arasında sanal devre kurulması demek, aslındaikisinin arasında sanal yol (Virtual Path -VP) ve onunda içerisindesanal kanal (Virtual Channel - VC) oluşturulması anlamına gelir. Temeliletim birimi hücreler bu sanal kanallar içerisinde yol alır. Sanal yolbirden çok şeridi içeren bir anayola, sanal kanallarda bu yoldakişeritlere benzer. Aynı kablo üstünde birden fazla ATM bağlantıkurulmasını sağlayan bunlardır.
Sanal yol numarası (VP Identifier -VCI) ve sanal kanal numarası (VPIdentifier -VPI) sanal devreleri birbirinden ayırmaya yarar. Türkiye'deADSL bağlantı için bu değerler " VPI=8 , VCI=35 " dir.
Encapsulation (Kapsülleme) ise gönderme ve alma bağlamında, bir veriyapısının iletim için başka bir veri yapısının içine girmesine yadasaklanmasına deniyor.. Örnek verirsek TCP/IP formatlı veri paketi birATM çerçevesine kapsüllenebiliyor. ATM çerçevesinin İletimi vegönderimi sırasında oluşan kapsüllenmiş veri paketleri , basitçetransferi tanımlayan ATM verileri arasında akan bitlerdir. Kapsüllemetipleri olarak PPPoE ve PPPoA en çok kullanılan protokoller. Bunlarındışında Multiprotocol over ATM (RFC 1483) , Classical IP over ATM (RFC1577) ve Routed/Bridged IP (RFC 1483) protokolleri de bulunuyor.
Protokollere geçmeden önce PPP (Point-to-Point Protocol) kavramınıhatırlayalım. PPP bir bilgisayarın internete bağlanma metodudur. PPPeski SLIP protokolünden daha stabil ve hatadan arınmış bir ortam sunar.OSI modelinin veri bağı katmanında (Data Link Layer - DLL ) çalışır.Bilgisayarın TCP/IP paketlerini sunucuya göndererek interneteçıkmalarını sağlar.
PPPoE (Point-to-Point protokol over Ethernet) (RFC 2516) kullanıcıyıEthernet yoluyla İnternete bağlayan bir geniş bant ortamıdır.Ethernet'in üzerinde olan bütün kullanıcılar ortak bir bağlantıyıpaylaşır. Böylece Ethernet'in birden fazla kullanıcı desteği ilkesi ilePPP ilkesi birleşir. PPPoA ya ek olarak işletim için fazladan biryazılım katmanı içerir. Son kullanıcı için görünüşte Dial-Up dan farkıyoktur. Ama tabi ki burada bir numara çevrilmez. Aşağıdaki tablodafarklı protokollerde son uygulamalar ile DSL arasındaki bölümlerigörebilirsiniz.
PPPoA (Point-to-Point protokol over ATM) (RFC 2364) ile PPPoE aslındaçok benzerdir. Hatta PPPoE de bunu kullanır. Geniş bant internete direkATM arayüzü kullanılarak bağlantıyı sağlar. PPPoE den en büyük farkıişletimin çoğunlukla donanım bölümünde yapılmasıdır.Tam olarakkullanılabilmesi için bir ATM kart yada PPPoA destekli bir modemindonanımsal ayarlarını yapmak gerekir.
Bu ve diğer protokollerin sonunda kullanılan 2 adet terim var. LLC/SNAP(Logical Link Control/SubNetwork Access Protocol) ve VCMUX (VirtualChannel Multiplexing) bunlar çerçeve (frame) türlerini belirlemeyeyarar. Günlük hayatta bağlantı hızı yada işletimleri bakımındanfarklarını pek sezemeyiz.
Bu iki protokolün belirli konuda farklı avantajları var. Daha yeniolduğu için çoğunlukla PPPoE önde gidiyor. PPPoE ile bir modemle birdenfazla bağlantı kurabiliyorsunuz ve her türlü ayarları yazılımsal olarakyapmanız mümkün. Aslında son kullanıcı olarak bizlere USB ve Ethernetbağlantılı modemlerde hep PPPoE sunuluyor. PPPoA burada daha ticariamaçlı yerlerde kullanılıyor. Ortada kesin bir delil olmasa datestlerde PPPoA 'nın %3-4 daha hızlı olduğu kanısına varılabiliyor.Bunun da PPPoA'nın daha basit olması ve daha az katman kullanmasıylabir bağlantısı olabilir.
Evimizdeki Ethernet modemler aslında bir çeşit bridge(köprü) (RFC 1483)olarak iş görüyor. Yani internete bağlanmak için software bir bağlantıçevirmiyoruz. Ama bu modemlerin ayarlarında seçtiğimiz PPP protokolleriise daha çok ilk bağlantı kurulurken kullanılan bağlantı veauthentication (doğrulama) yöntemlerini belirlemeye yarıyor. USBmodemlerde ise tam olarak PPPoE den faydalanmak daha mümkün oluyor.
Türkiye'deki ADSL DSLAM'ları kapsülleme ve doğrulama yöntemi olarakPPPoE LLC/SNAP ve PPPoA VCMUX destekliyor. Bağlanırken başarısızolunursa deneme yanılma yöntemiyle bu 2 protokolü de deneyin. Birimutlaka uymak zorunda.
ATM ve ADSL konsunda önemli bir nokta ise veri gecikmesi (datalatency). Bu konunun ATM başlığının altında anlatılmasının sebebi,ADSL'deki veri gecikmesi ATM adaptasyon katmanı (AAL) çeşidi ve hizmetsınıfları (Class of Services - CoS) ile bağlantılı. Yani amaca göreseçilen hizmetlerin özelliklerine uygun metot ile veri gecikme süresideğişebilir.2 çeşit yöntem vardır; Fastpath (fast, fast switched,fastcells) ve Interleaving (Interleaved). Mesela bağlantı kablo tv yadavideo konferans için kullanılmak istenirse daha az veri kayıplarının(data loss) ve hataların olduğu interleaving yöntemi daha sağlıklı birçözümdür. Online oyunlar, FTP gibi yoğun paket transfer protokolleri veWeb de daha canlı gezebilmek için veri geçikmesinin çok daha az olduğufastpath yöntemi tercih edilir.
Interleaving yöntemi bir çeşit ön hata düzletmedir. Bit paketlerizamana yayılarak ve diğer paketlerdeki bitlerle biniştirilerekiletilir. Böylece hattaki düşük SNR yada yüksek zayıflama değerlerinerağmen daha az veri kayıplarıyla iletim gerçekleşir. ADSL'ingeliştirilme amacına uygundur. Düşük veri kayıplarına rağmen verigeçikmesi yüksektir. Bu yüzden fastpath 'a göre gözle görülür birgecikme vardır. Daha canlı bağlantı gerektiren etkileşimli uygulamalariçin pek uygun değildir.
Fastpath ise gelen verileri neredeyse direk geçirir yada veriyayılmasını oldukça azaltır. Zaten TCP/IP protokolünün hata düzeltmeözelliği vardır. Normal bir ADSL internet bağlantısında oluşan verihatalarını düzeltmeye yeter. SNR ve zayıflama değerleriniz kötü değilseve veri kayıpları sık olmuyorsa oyunlar gibi etkileşimli uygulamalariçin kesinlikle fastpath kullanılmalıdır. Interleaving yöntemine göregecikme süresiniz 30-40 ms daha az olur.
Türkiye'deki ADSL bağlantıları çoğunlukla fastpath'dir. Eğer gecikmesüreniz 60ms civarı yada altıysa zaten bağlantınız fastpath 'dir. Amamodeminizin veri gecikmesi ayarlarında mod olarak interleavinggözüküyorsa yada böyle olduğuna dair kuvvetli belirtiler varsa bunudeğiştirtmelisiniz. Değiştirmelisiniz diyorum çünkü bu ayar DSLAM ilealakalı. Yani bulunduğunuz yerdeki Türk Telekom'a müracaat edip yetkilive bilgili bir kişiye derdinizi anlatıp hattınızın bu özelliğiniayarlatmanız gerekiyor. DSLAM tarafında yapılacak ayar oldukçazahmetsiz.