ISDN ve Analog Telefon Ağı
Ziyaretçi
ISDN
Bütünleşik servisler sayısal ağı şeklinde Türkçeleştirilebilecek olan ISDN (Integrated Services Digital Network), her ne kadar bugüne kadar hakkında fazla birşey duymasak ta, aslında erken 80’li yıllardan bugüne dek tartışılan bir konudur. ISDN en basit tanımı ile, var olan telefon ağı üzerinden ses ve ses dışı iletişim servislerinin aynı sayısal sistem üzerinden iletilmesini sağlayan bir ağdır. ISDN, kullanıcıya aynı hat üzerinden 2 tane saf 64 kbps ve 1 tane 16 kbps lik sayısal kanal sunar. Bu, iki anlama gelebilir, isteyen bir kanaldan telefon görüşmesi yaparken bir kanaldan serbest 64 kbps veri (örneğin internet) bağlantı yapar, hız meraklıları ise iki kanalı da veri için kullanır ve 128 kbps lik klasik modemlerin asla ulaşamayacağı bir hıza erişebilir. (Not: Bu kanal 2B+D olarak adlandırılır ve aslında ISDN’in sadece bir yönünü oluşturur)
Analoğ Telefon Ağı
“Karanlık bilinmeden ışık anlaşılmaz” sözüne uygun olarak ISDN ve diğer modern iletişim tekniklerinden önce günümüz iletişim alt yapısını tanımak gerekir.
Hepimizin evinde yada iş yerinde bir telefon, bir modem, faks cihazı, teleks yada veri haberleşmesi için kullanılan özel bir aygıt bulunabilir. Bunların her biri için ayrı bir hat kullananlarımız da az değildir. İnternet’e bağlanmak istediğimizde ise hem bağlantı hızı hiçbir zaman tatmin edici olmaz, hem kullanım sırasında de telefonunuz meşgul çalar. Peki içeride ne oluyor? 56 kbps lik bir modem en iyi durumda 40-45 kbps lik bir hızla elinden gelenin en iyisini yapmaya çalışıyor. Peki neden? Neden en son teknoloji ürünü bu modemler 56 kbps’ten yukarı çıkamıyorlar?. Cevap aslında basittir, geçmişin getirdiği altyapı kolay kolay değiştirilemez. Çoğumuzun evinde ya da mahallesinde belki 1970’li yıllardan beri telefon vardır. Bu telefonlar En yakındaki telefon santraline yaklaşık yarım milimetre çapında sarmal yapıda bir çift bakır kablo ile bağlıdır. Bu kablonun ortalama boyu 5-6 km civarındadır. Tip-Ring olarak adlandırılan bu bakır kablolar bütün şehri bir örümcek ağı gibi sararlar. Evlerimizden, telefonun bir ucundan gider ve sokağın bir köşesindeki dağıtım kutusuna girer. Bu kutuda kablolar bir araya gelir ve beraber çoğu zaman basınçlı hava,yağ ya da zift doldurulmuş daha kalın kablolar aracılığı ile Türk Telekom binasına ve oradan da bizim abone kartımızın olduğu santrale bağlanır. Bu kabloların ve sistemin özelliği ise insan sesini taşımak için tasarlanmış olmalarıdır.
İnsan, 0-10 kHz frekansları arasında ses üretebilir. Ses enerjisinin %90’ı nı taşıyan bölümü ise yaklaşık 0-4 kHz lik bir frekans alanda bulunur. Bu yüzden, telefon sistemi geliştirilirken insan sesinin dış gürültülere maruz kalmasını engellemek için bütün yüksek frekans bölgesi bıçak gibi kesilir ve elimize kala kala 4 kHz lik bir frekans bandı kalır (Bu yüzden ince sesli kişilerin yada bayanların sesleri telefonda biraz değişik gelir). Şebekenin bu şekilde çalışmasının bir sebebi de gelen seslerin çoğullanmasıdır. Yanı pek çok kişinin konuşması PCM sistemi ile sayısallaştırılarak yüksek frekanslı kanallara koyulur ve bu işaretler santral içi ve santraller arası iletişimde kullanılır. Bu sayısallaştırma işlemi için en uygun frekansta yine ne yazıkki 4 kHz dir. Bu sebepten telefon hattından 4 KHz nin üzerindeki hiçbir işaret taşınamaz. Modemlerin bu derece yüksek teknoloji ile yaptıkları da bu 4 khz ye 56kbps lik devasa bilgiyi özel algoritma ve modülasyon teknikleri ile “sıkıştırmalarıdır”.
Bu noktada akla gelebilecek bir sorunun cevabı aslında ISDN ve günümüz yüksek hızlı diğer bakır kablo erişim teknolojilerinin sırrını ortaya koyar. Soru, “Kullanımdaki, yani telefonumuzla santral arasındaki bu kablolar eğer 4 khz lik bir frekans bandı ile sınırlandırılmasalardı ne kadar hızla veri taşıyabilirlerdi?”. Sorunun cevabı, 4-5km mesafede 250khz analog ve 10-20 Mbps sayısal veri transferi gibi inanılmaz rakamlardır.
ISDN Yapısı
Kullanımdaki telefon sisteminde aboneler aslında sadece bir telefon makinesi almakla ve bu telefonu (Ancak ISDN telefonu normal telefonlardan farklı bir yapıdadır ve normal telefonlara göre oldukça pahalıdırlar (mikroişlemci ve bellek barındırırlar), eğer normal telefonunuzu ISDN hattına bağlamak isterseniz bir Terminal adaptör cihazı kullanmanız gerekir.) ev girişindeki hatta bağlamakla yükümlüdür. ISDN’de de bu uygulama Avrupa’da ve Türkiye’de (umarım) devam ettirilmiş, kullanıcıya sadece ISDN telefon,modem yada faksı gibi Terminal Ekipmanlarını (Terminal Equipments, TE) almak bırakılır, santral ile ev arasında normal bakır ikili kablo sistemi devam ettirilir. Analog sistemden fark ise bu noktada başlar, ISDN sisteminde bir kablo çiftine birden fazla cihaz bağlamak mümkün olduğu için her ev girişine yada ev içerisine Ağ Sonlandırıcı (Network Termination, NT) adı verilen bir cihaz bağlanır. Bu cihaza Sekiz taneye kadar ISDN terminal ekipmanı bağlanabilse de, aslında sadece 1 tanesi ile telefon görüşmesine izin verilmiştir. Ancak, Evde Telefon, faks ve PC’ye bağlı bir ISDN kartı olduğunu düşünürsek, her birinin aynı anda kullanılabilme rahatlığı hiçte azımsanacak bir özellik değildir. ISDN temelde (BRI erişiminde), kullanıcıya serbestçe kullanabileceği iki tane 64 kbps sayısal kanal (B kanalları) ve bir tanede mesajlaşmanın gerçekleştiği 16Kbpslik trafik kanalı (D kanalı) verir. Telefon santralleri sadece D kanalındaki verinin içeriği ile ilgilenir, B kanalındaki veri tamamen kullanıcının kontrolündedir (Ses, Görüntü yada Veri paketleri gönderilebilir.). Bu, eğer her iki B kanalıda kullanılırsa, iyimser bir tahminle 10-20Kbyte/s lik bir internet hızına erişilebileceği anlamına geliyor.
Bir ISDN aramasında ya da ses görüşmesinde kullanılan bütün işaretler sayısaldır. Bağlantı mesajlaşma ile gerçekleştirilir. ISDN telefonlarında mikroişlemci kullanılmasının sebebi de bu işaretleşme için kullanılan protokollerin çözülmesidir. Sağlanan servisler arasında karşı tarafın numarasını alma, konferans, çağrı yönlendirme, arama bekletme, yüksek kalite ses bulunur. Ancak bu sistemin en fazla rağbet göreceği saha şüphesiz veri iletişimi, yani internet’tir. Windows ISDN için CAPI adında bir API kullanmakta ve uygulama geliştiricilerine sunmaktadır.
ISDN'in Bugünü Geleceği
Türkiye’de şu anda kullanılmakta olan santrallerin azımsanmayacak bir miktarı (neyse ki) sayısal bir yapıdadır. Bu aslında onların küçük değişikliklerle bir ISDN santrali olarak çalışabilmelerine izin vermektedir. ISDN sistemi almaya karar verdiğinizde ortaya çıkacak resmi prosedürü bilemesem de, muhtemelen kullanılacak kanal sayısına göre sabit bir fiyat ve oldukça yüksek bir kurulum parası talep edilecektir. Almanya ve benzeri avrupa ülkelerinde ISDN şu anda hükümet tarafından teşvik edilmekte ve kullanıcıların büyük çoğunluğu ISDN telefon ve modemleri kullanmaya başlamıştır. Türkiye’de ise ISDN hala deneme aşamasındadır ve ISDN’in kurumsal kullanımı olan PRI yapısı (30B+D, 2Mbps) hariç pek müşteri bulamamaktadır. Ancak eğer bu teknoloji yaygınlaşırsa ve iyi fiyat imkanları kullanıcıya sunulursa, özellikle yoğun internet kullanıcılarını oldukça memnun edeceğini söylemek yanlış olmaz. Sonuç olarak, günümüz veri iletişim pazarı oldukça hızlı gelişmektedir. ISDN, bu konuda bir ilk olması ile kapıyı aralamıştır ve uygulama açısından en ucuz yöntemlerden birisidir, ama hız açısından geleceğe dair çok fazla şey beklemek diğer teknolojilere haksızlık olur (Bugün ISDN için “ISDN is dead” yada “ISDN= It Still Does Nothing” cümlelerini duymanız işten bile değildir.)
Bütünleşik servisler sayısal ağı şeklinde Türkçeleştirilebilecek olan ISDN (Integrated Services Digital Network), her ne kadar bugüne kadar hakkında fazla birşey duymasak ta, aslında erken 80’li yıllardan bugüne dek tartışılan bir konudur. ISDN en basit tanımı ile, var olan telefon ağı üzerinden ses ve ses dışı iletişim servislerinin aynı sayısal sistem üzerinden iletilmesini sağlayan bir ağdır. ISDN, kullanıcıya aynı hat üzerinden 2 tane saf 64 kbps ve 1 tane 16 kbps lik sayısal kanal sunar. Bu, iki anlama gelebilir, isteyen bir kanaldan telefon görüşmesi yaparken bir kanaldan serbest 64 kbps veri (örneğin internet) bağlantı yapar, hız meraklıları ise iki kanalı da veri için kullanır ve 128 kbps lik klasik modemlerin asla ulaşamayacağı bir hıza erişebilir. (Not: Bu kanal 2B+D olarak adlandırılır ve aslında ISDN’in sadece bir yönünü oluşturur)
Sponsorlu Bağlantılar
“Karanlık bilinmeden ışık anlaşılmaz” sözüne uygun olarak ISDN ve diğer modern iletişim tekniklerinden önce günümüz iletişim alt yapısını tanımak gerekir.
Hepimizin evinde yada iş yerinde bir telefon, bir modem, faks cihazı, teleks yada veri haberleşmesi için kullanılan özel bir aygıt bulunabilir. Bunların her biri için ayrı bir hat kullananlarımız da az değildir. İnternet’e bağlanmak istediğimizde ise hem bağlantı hızı hiçbir zaman tatmin edici olmaz, hem kullanım sırasında de telefonunuz meşgul çalar. Peki içeride ne oluyor? 56 kbps lik bir modem en iyi durumda 40-45 kbps lik bir hızla elinden gelenin en iyisini yapmaya çalışıyor. Peki neden? Neden en son teknoloji ürünü bu modemler 56 kbps’ten yukarı çıkamıyorlar?. Cevap aslında basittir, geçmişin getirdiği altyapı kolay kolay değiştirilemez. Çoğumuzun evinde ya da mahallesinde belki 1970’li yıllardan beri telefon vardır. Bu telefonlar En yakındaki telefon santraline yaklaşık yarım milimetre çapında sarmal yapıda bir çift bakır kablo ile bağlıdır. Bu kablonun ortalama boyu 5-6 km civarındadır. Tip-Ring olarak adlandırılan bu bakır kablolar bütün şehri bir örümcek ağı gibi sararlar. Evlerimizden, telefonun bir ucundan gider ve sokağın bir köşesindeki dağıtım kutusuna girer. Bu kutuda kablolar bir araya gelir ve beraber çoğu zaman basınçlı hava,yağ ya da zift doldurulmuş daha kalın kablolar aracılığı ile Türk Telekom binasına ve oradan da bizim abone kartımızın olduğu santrale bağlanır. Bu kabloların ve sistemin özelliği ise insan sesini taşımak için tasarlanmış olmalarıdır.
İnsan, 0-10 kHz frekansları arasında ses üretebilir. Ses enerjisinin %90’ı nı taşıyan bölümü ise yaklaşık 0-4 kHz lik bir frekans alanda bulunur. Bu yüzden, telefon sistemi geliştirilirken insan sesinin dış gürültülere maruz kalmasını engellemek için bütün yüksek frekans bölgesi bıçak gibi kesilir ve elimize kala kala 4 kHz lik bir frekans bandı kalır (Bu yüzden ince sesli kişilerin yada bayanların sesleri telefonda biraz değişik gelir). Şebekenin bu şekilde çalışmasının bir sebebi de gelen seslerin çoğullanmasıdır. Yanı pek çok kişinin konuşması PCM sistemi ile sayısallaştırılarak yüksek frekanslı kanallara koyulur ve bu işaretler santral içi ve santraller arası iletişimde kullanılır. Bu sayısallaştırma işlemi için en uygun frekansta yine ne yazıkki 4 kHz dir. Bu sebepten telefon hattından 4 KHz nin üzerindeki hiçbir işaret taşınamaz. Modemlerin bu derece yüksek teknoloji ile yaptıkları da bu 4 khz ye 56kbps lik devasa bilgiyi özel algoritma ve modülasyon teknikleri ile “sıkıştırmalarıdır”.
Bu noktada akla gelebilecek bir sorunun cevabı aslında ISDN ve günümüz yüksek hızlı diğer bakır kablo erişim teknolojilerinin sırrını ortaya koyar. Soru, “Kullanımdaki, yani telefonumuzla santral arasındaki bu kablolar eğer 4 khz lik bir frekans bandı ile sınırlandırılmasalardı ne kadar hızla veri taşıyabilirlerdi?”. Sorunun cevabı, 4-5km mesafede 250khz analog ve 10-20 Mbps sayısal veri transferi gibi inanılmaz rakamlardır.
ISDN Yapısı
Kullanımdaki telefon sisteminde aboneler aslında sadece bir telefon makinesi almakla ve bu telefonu (Ancak ISDN telefonu normal telefonlardan farklı bir yapıdadır ve normal telefonlara göre oldukça pahalıdırlar (mikroişlemci ve bellek barındırırlar), eğer normal telefonunuzu ISDN hattına bağlamak isterseniz bir Terminal adaptör cihazı kullanmanız gerekir.) ev girişindeki hatta bağlamakla yükümlüdür. ISDN’de de bu uygulama Avrupa’da ve Türkiye’de (umarım) devam ettirilmiş, kullanıcıya sadece ISDN telefon,modem yada faksı gibi Terminal Ekipmanlarını (Terminal Equipments, TE) almak bırakılır, santral ile ev arasında normal bakır ikili kablo sistemi devam ettirilir. Analog sistemden fark ise bu noktada başlar, ISDN sisteminde bir kablo çiftine birden fazla cihaz bağlamak mümkün olduğu için her ev girişine yada ev içerisine Ağ Sonlandırıcı (Network Termination, NT) adı verilen bir cihaz bağlanır. Bu cihaza Sekiz taneye kadar ISDN terminal ekipmanı bağlanabilse de, aslında sadece 1 tanesi ile telefon görüşmesine izin verilmiştir. Ancak, Evde Telefon, faks ve PC’ye bağlı bir ISDN kartı olduğunu düşünürsek, her birinin aynı anda kullanılabilme rahatlığı hiçte azımsanacak bir özellik değildir. ISDN temelde (BRI erişiminde), kullanıcıya serbestçe kullanabileceği iki tane 64 kbps sayısal kanal (B kanalları) ve bir tanede mesajlaşmanın gerçekleştiği 16Kbpslik trafik kanalı (D kanalı) verir. Telefon santralleri sadece D kanalındaki verinin içeriği ile ilgilenir, B kanalındaki veri tamamen kullanıcının kontrolündedir (Ses, Görüntü yada Veri paketleri gönderilebilir.). Bu, eğer her iki B kanalıda kullanılırsa, iyimser bir tahminle 10-20Kbyte/s lik bir internet hızına erişilebileceği anlamına geliyor.
Bir ISDN aramasında ya da ses görüşmesinde kullanılan bütün işaretler sayısaldır. Bağlantı mesajlaşma ile gerçekleştirilir. ISDN telefonlarında mikroişlemci kullanılmasının sebebi de bu işaretleşme için kullanılan protokollerin çözülmesidir. Sağlanan servisler arasında karşı tarafın numarasını alma, konferans, çağrı yönlendirme, arama bekletme, yüksek kalite ses bulunur. Ancak bu sistemin en fazla rağbet göreceği saha şüphesiz veri iletişimi, yani internet’tir. Windows ISDN için CAPI adında bir API kullanmakta ve uygulama geliştiricilerine sunmaktadır.
ISDN'in Bugünü Geleceği
Türkiye’de şu anda kullanılmakta olan santrallerin azımsanmayacak bir miktarı (neyse ki) sayısal bir yapıdadır. Bu aslında onların küçük değişikliklerle bir ISDN santrali olarak çalışabilmelerine izin vermektedir. ISDN sistemi almaya karar verdiğinizde ortaya çıkacak resmi prosedürü bilemesem de, muhtemelen kullanılacak kanal sayısına göre sabit bir fiyat ve oldukça yüksek bir kurulum parası talep edilecektir. Almanya ve benzeri avrupa ülkelerinde ISDN şu anda hükümet tarafından teşvik edilmekte ve kullanıcıların büyük çoğunluğu ISDN telefon ve modemleri kullanmaya başlamıştır. Türkiye’de ise ISDN hala deneme aşamasındadır ve ISDN’in kurumsal kullanımı olan PRI yapısı (30B+D, 2Mbps) hariç pek müşteri bulamamaktadır. Ancak eğer bu teknoloji yaygınlaşırsa ve iyi fiyat imkanları kullanıcıya sunulursa, özellikle yoğun internet kullanıcılarını oldukça memnun edeceğini söylemek yanlış olmaz. Sonuç olarak, günümüz veri iletişim pazarı oldukça hızlı gelişmektedir. ISDN, bu konuda bir ilk olması ile kapıyı aralamıştır ve uygulama açısından en ucuz yöntemlerden birisidir, ama hız açısından geleceğe dair çok fazla şey beklemek diğer teknolojilere haksızlık olur (Bugün ISDN için “ISDN is dead” yada “ISDN= It Still Does Nothing” cümlelerini duymanız işten bile değildir.)
kaynak:elektrik.gen.tr
