Dijital Abone Hattı (DSL) Teknolojileri
Dijital Abone Hattı (Digital Subscriber Line — DSL) bir yerel ağ üzerinden yüksek hızlı veri iletişim servisleri sağlamak için kullanılan temel teknolojilerden biridir. Şekil 1 DSL varyantlarını listelemektedir. İsimler sadece ilk kelimede farklılık gösterdikleri için topluca xDSL kısaltması ile ifade edilir.
İsim Açılım Genel KullanımADSL (Asymmetric DSL) Konut müşterileriADSL 2 (Asymmetric DSL sürüm 2) Yaklaşık 3 kat daha hızlıSDSL (Symmetric DSL) Veri ihraç eden işletmelerHDSL (High bit rate DSL) 3 mil uzaklığa kadar olan işletmelerVDSL (Very-high bit rate DSL) 52 Mbps için önerilen sürüm
ADSL en geniş şekilde yayılmıştır ve çoğu mesken müşterilerinin kullandığı varyanttır. ADSL yerel ağın bant genişliğini üç bölgeye bölmek için frekans bölüşümlü çoğullama kullanır. Bölgelerden biri endüstride Geleneksel Telefon Hizmeti (Plain Old Telephone Service — POTS) olarak bilinen geleneksel analog telefon hizmetine karşılık gelmektedir ve diğer iki bölge veri iletişimini sağlar. Ana fikir şudur:
Frekans bölüşümlü çoğullama kullandığı için, ADSL ve geleneksel analog telefon hizmeti (POTS) aynı anda aynı telleri kullanabilir.
Şekilde x-ekseni doğrusal değildir. Eğer öyle olsaydı, ne POTS için ayrılan 4 KHz’lik bölge ne de POTS ve yukarı doğru bölge arasındaki 22 KHz’lik koruma bandı görünür olacaktı.
Yerel Ağ Nitelikleri ve Adaptasyon
ADL teknolojisi karmaşıktır çünkü hiç ir iki yerel ağ özdeş elektriksel niteliklere sahip değildir. Bunu yerine, sinyalleri taşıma yeteneği mesafeye, kullanılan kablo şebekesinin çapına ve elektriksel girişimin (parazit) düzeyine bağlıdır. Örneğin, bir kasabanın farklı yerlerinde yaşayan iki aboneyi ele alalım. Eğer birinci aboneye giden telefon hattı ticari bir radyo istasyonunun yakınından geçiyorsa o zaman istasyonun sinyali istasyonun kullandığı frekansta parazite neden olacaktır. Eğer ikinci abone aynı radyo istasyonun yakınında yaşamıyorsa radyo istasyonun kullandığı frekans o abonenin hattı üzerindeki veri için iyi çalışabilir. Fakat, ikinci abone başka bir frekansta parazite maruz kalabilir. Bu yüzden, ADSL tasarımcıları tüm yerel ağlarda iyi çalışacak belirli bir taşıyıcı frekans kümesini veya modülasyon tekniklerini seçemezlerdi.
ADSL yerel ağ niteliklerindeki farklılıkları barındırmak için uyarlanabilir. Yani, bir çift ADSL modemi açıldığında niteliklerini bulmak için aralarındaki hattı soruştururlar ve hat için optimal teknikleri kullanarak iletişim için uzlaşırlar. Özellikle, ADSL frekans bölüşümlü çoğullama ve ters çoğullama tekniklerini birleştiren Ayrık Çok Tonlu (Discrete Multi Tone — DMT) modülasyon olarak bilinen bir şema kullanır.
DMT’deki frekans bölüşümlü çoğullama bant genişliğini alt kanal olarak adlandırılan 286 ayrı frekansa bölerek uygulanır. 255 alt kanal aşağı yönlü veri iletimi için ve 31 alt kanal yukarı yönlü veri iletimi için tahsis edilmiştir. Yukarı yönlü kanalların ikisi kontrol bilgisi için ayrılmıştır. Kavramsal olarak, her alt kanal üzerinde çalışan kendi modüle taşıyıcısına sahip ayrı bir “modem” vardır. Taşıyıcılar sinyaller bir diğerine karışmadan 4.1325 KHz aralıklarla ayrılmışlardır. Bunun yanı sıra, iletimlerin analog telefon sinyalleri ile karışmamasını garantilemek için, ADSL 26 KHz altı bant genişliği kullanımı engeller. ADSL başladığında, her iki taraf hangi frekansların iyi çalıştığını ve hangilerinde parazit olduğunu belirlemek için mevcut olan frekansları soruşturur. Frekansları seçmeye ek olarak, iki taraf her frekanstaki sinyal kalitesini değerlendirir ve bir modülasyon şeması seçmek için kaliteyi kullanır. Eğer belirli bir frekans yüksek bir sinyal-gürültü oranına sahip ise ADSL baud başına çok bit kodlayan bir modülasyon şeması seçer: eğer belirli bir frekansta kalite düşük ise ADSL baud başına daha az bit kodlayan bir modülasyon şeması seçer. Özetlemek gerekirse:
Yerel ağların elektriksel nitelikleri değiştiği için ADSL bir çift modemin aralarındaki hat üzerinde birçok frekansı soruşturduğu uyarlanabilir bir teknoloji kullanır ve o hat üzerinde optimal sonuçları veren frekansları ve modülasyon tekniklerini seçer.
ADSL’in Veri Hızı
ADSL ne kadar hızlı çalışabilir? ADSL kısa yerel ağlar üzerinde 8.448 Mbps’lik aşağı yönlü bir hıza ve 640 Kbps lik yukarı yönlü bir hıza erişebilir. Zorunlu ağ kontrol kanalı 64 Kbps gerektirdiği için kullanıcı verisi için yukarı yönlü etkin hız 576 Kbps’dir. En iyi şartlar altında, ADSL2 20 Mbps’ya yakın indirme yapabilir.
Bir kullanıcının gözünden, adaptasyonun ilginç bir özelliği vardır: ADSL veri hızını garantilemez. Bunun yerine, ADSL sadece hat koşullarının kendi tekniklerini çalıştırmaya izin verdiği kadar yapmayı garantileyebilir. Bir telefon şirketinden uzak yaşayan veya yerel ağı parazit kaynaklarına yakın olan aboneler telefon şirketine yakın yaşayan veya yerel ağı parazit kaynaklarına yakın olmayan abonelerden daha düşük veri hızlarına maruz kalırlar. Bu yüzden, aşağı yönlü hız 32 Kbps ile 8.448 Mbps arasında değişir ve yukarı yönlü hız 32 ile 60 Kbps arasında değişir.
ADSL veri hızının sadece bir abone ve telefon şirketi arasındaki yerel ağ bağlantısı için geçerli olduğunu anlamak önemlidir. Diğer birçok faktör bir kullanıcının karşılaşacağı genel veri hızlarını etkiler. Örneğin, bir kullanıcı bir web sunucusu ile bağlantıya geçtiğinde etkin veri hızı şunlar ile sınırlı olabilir: sunucunun hızı veya o anki yüklü, sunucuyu internete bağlayan erişim teknolojisi veya kullanıcının telefon şirketi ile sunucuyu çalıştıran sağlayıcı arasındaki ara ağlar.
ADSL Kurulumu ve Dallandırıcılar
Geleneksel analog telefonların 4Khz altındaki frekanslarda çalışmasına rağmen, bir ahizeyi kaldırmak DSL sinyallerini engelleyen gürültü üretebilir. Tam bir izolasyon sağlamak için, ADSL düşük frekansları bir çıktıya ve yüksek frekansları bir diğer çıktıya geçirerek bant genişliğini bölen dallandırıcı (splitter) olarak bilinen bir FDM cihazı kullanır. İlginçtir ki, bir dallandırıcı pasiftir yani elektriğe ihtiyacı yoktur. Dallandırıcı genellikle yerel ağın bir konuta veya işletmeye girdiği yerde kurulur. Dallandırıcının bir tarafı POTS kablo şebekesine bağlanır ve diğer tarafı bir ADSL modemine bağlanır.
ADSL kablolamasının ilginç bir varyasyonu popüler olmuştur. Bazen DSL lite denen alternatif yaklaşım gelen telefon hattında bir dallandırıcı kurulmasını gerektirmez. Bunun yerine, var olan ev kablo tesisatı DSL için kullanılır ve dallandırıcının her telefon ile ev kablo tesisatı arasında kurulması gerekir. Alternatif yaklaşımın avantajı bir abonenin DSL’i bir dallandırıcıyı bir prize ve bir telefonu dallandırıcıya takarak kurabilmesidir.
