Bölüm 53:Bakır Erişim Ağı: DSL

Camın içinde ışığı tutan fiziği kurduk ve fiber artık şehirlere kadar iniyor. Ama dünyadaki evlerin çoğuna hâlâ bakır giriyor, üstelik o bakır internet için çekilmedi.

Duvarındaki telefon prizinin arkasındaki iki tel, belki senden yıllarca önce, yalnızca ses taşısın diye döşendi. Bugün aynı iki tel sana onlarca megabit veriyor. Peki ses için çekilmiş bir tel bunu nasıl yapıyor — ve komşunun hızı neden seninkinden farklı?

Ses için çekilmiş bir tel

Evinden çıkan bakır çiftin adı abone hattıdır; sahada son mil, düzenleme metinlerinde yerel ağ diye de geçer. Tek başına ilerlemiyor: sokaktaki ek kutularında yüzlerce kardeşiyle aynı demetin içine giriyor, saha dolabından geçiyor ve santral denen binada bitiyor. Santral, o mahalledeki bütün bakır çiftlerin toplandığı yer; içeride binlerce, büyük şehirlerde on binlerce çift, dev bir dağıtım çerçevesinde uçları görünecek şekilde sonlanır.

Bu hattın taşıması gereken tek şey uzun süre insan sesiydi. Konuşmanın anlaşılırlığı için 300 ile 3.400 hertz arası yeter; telefon şebekesi de her hatta 4 kilohertzlik bir kanal ayırdı. Bakır çiftin fiziksel olarak taşıyabildiği bant ise bundan yüzlerce kat geniş; telefon şebekesi elindeki kapasitenin küçük bir dilimini kullanıyordu. Yani hattın üstünde, ilk dört kilohertzin bittiği yerden başlayan, onlarca yıl boş duran kocaman bir frekans alanı vardı.

DSL’in tek fikri budur: sesi yerinde bırak, üstündeki boşluğu veriye ver.

Boş bandı kullanmak

Boşluğu kullanmanın yolu bandı tek parça hâlinde sürmek değil, ince dilimlere bölmek. DSL, kullanılabilir bandı 4.312,5 hertzlik dar şeritlere ayırır. Her şerit kendi taşıyıcısını taşır ve saniyede 4.000 sembol gönderir. Bir şeride kaç bit yükleneceğine ise o şeridin kendi durumu karar verir.

Karar mekanizması işin can damarı. Modem hattı açarken bütün şeritleri tek tek yoklar, her birinde sinyalin gürültüye oranını ölçer ve o şeride kaç bitlik bir takımyıldız sığacağını belirler. Temiz bir şerit on beş bit taşır, gürültülü bir şerit iki bit taşır, umutsuz bir şerit hiç kullanılmaz. Hattın toplam hızı, bütün şeritlerin taşıdığı bitlerin toplamıdır.

Bu yüzden DSL’de hız basamaklı değil süreklidir. Hattın bir bölgesi bozulduğunda bağlantı kopmaz; yalnızca o bölgedeki şeritler daha az bit taşır ve senkron hızı birkaç yüz kilobit düşer. Radyo tarafında bilinen aynı fikir burada bakır üstünde çalışıyor: bandı ince şeritlere böl, her şeride kendi kapasitesince yükle.

Ses ile veriyi ayıran şey bir filtredir. Abone tarafında bu iş küçük bir ayırıcı ya da her telefonun önüne takılan mikrofiltre ile yapılır: telefona yalnızca ilk dört kilohertz geçer, modeme yalnızca üstü. Filtresiz takılan bir telefon, konuştuğun sürece üst banda gürültü basar ve hattın senkronunu düşürür. Santral tarafında aynı ayrımı yapan cihazın adı DSLAM’dır; sesi telefon anahtarına, veriyi işletmecinin veri ağına yollar.

Tablonun anlattığı tek şey var: her kuşak bir öncekinden daha yükseğe çıkıyor. Hız artışı yeni bir buluştan değil, daha geniş bir banttan geliyor.

Adlardaki A harfi de bir tercihtir. ADSL’de downstream’e ayrılan şerit sayısı upstream’e ayrılandan çok fazladır. Asimetri kastidir, çünkü ev kullanıcısı indirdiğinden çok daha azını gönderiyordu. Bu tercihin bedelini yıllar sonra video görüşmesi ve bulut yedeklemesi ödedi.

Uzaklık neden bu kadar belirleyici

Bakırda sinyal ilerledikçe zayıflar. Kritik olan şu: zayıflama frekansla birlikte artar. Aynı telde 100 kilohertzlik bir sinyal kilometrelerce gidebilirken 17 megahertzlik bir sinyal birkaç yüz metrede tanınmaz hâle gelir.

İkisini birleştir. Uzun bir hatta önce üst şeritler ölür, sonra ortadakiler; hattın alt ucu en son teslim olur. Bu yüzden santralden uzaklaşmak hızı doğrusal düşürmez. Önce en çok bit taşıyan şeritleri, yani hızın büyük kısmını götürür.

Sonuç, aynı sokakta oturan iki kişinin bambaşka hız görmesidir. Kabaca sayılarla:

Sayılar kablo kalınlığına, ek sayısına ve demetteki komşu hatlara göre oynar; oran oynamaz. Tablonun asıl haberi son sütunda duruyor: VDSL2, ADSL2+‘a olan bütün üstünlüğünü ilk bir kilometrede kazanıyor. İki kilometrede ikisi eşitleniyor, sonrasında VDSL2 daha da kötü hâle geliyor — çünkü bel bağladığı yüksek şeritler çoktan ölmüş oluyor ve elinde ADSL2+‘ın zaten kullandığı alt banttan fazlası kalmıyor.

Bir de kuş uçuşu ile kablo uzunluğu aynı şey değildir. Santral pencerenden görünüyor olabilir ama kablo o mahalleyi dolaşıp geliyorsa hattın boyu üç katı olur. Hızı belirleyen, haritadaki mesafe değil telin kendi uzunluğudur.

Eski şebekede iki de tuzak vardır. Uzun ses hatlarının kalitesini artırmak için araya takılan yükleme bobinleri üst frekansları tamamen keser; bobinli bir hatta DSL hiç açılmaz. Bir de vaktiyle başka bir aboneye çekilip sökülmeden bırakılmış paralel uçlar bulunur; bunlar sinyali yansıtır ve belirli şeritleri çukura düşürür.

Modemin sana söyledikleri

Modem arayüzündeki hat sayfası, yukarıda anlatılan her şeyin ölçülmüş hâlidir. Dört sayı işine yarar.

Senkron hızı. Modem ile DSLAM’ın anlaştığı hat hızıdır ve tarifenle aynı olmak zorunda değildir. Tarifen 100 megabitse ama senkron 43 megabitte kalıyorsa mesele işletmecinin kısıtlaması değil, hattın fiziğidir.

Hat zayıflaması. Sinyalin yolda kaybettiği desibeldir ve neredeyse doğrudan uzaklık demektir.

Gürültü payı. Sinyalin gürültünün ne kadar üstünde kaldığını söyler; hattın stok marjı gibidir. 6 desibelin altına indiğinde küçük bir parazit bile senkronu düşürür, 10 ile 20 arası sağlıklıdır, 20’nin üstü ise hattın daha yüksek hızı kaldırabileceğinin işaretidir. Akşam saatlerinde bu payın düşmesi normaldir; demetteki komşu hatlar çalıştıkça birbirlerine diyafoni basar.

Hata sayaçları. Düzeltilmiş hatalar, hattın sessizce onardığı bozulmalardır. Düzeltilemeyen hatalar ise kaybedilmiş veridir; ikincisi sürekli artıyorsa hatta fiziksel bir sorun var demektir.

Bir de arayüzde görünmeyen ama hissedilen bir ayar vardır. Hat, gönderilecek bitleri araya serpiştirecek şekilde ayarlanabilir. Böylece ani bir gürültü darbesi veriyi tek bir yerden değil dağınık noktalardan bozar ve düzeltme kodunun onarması kolaylaşır. Bedeli sabit bir gecikmedir, tipik olarak 8 ile 16 milisaniye. Oyun oynayanların işletmeciden “hızlı yol” istemesinin sebebi budur: serpiştirme kapanır, gecikme düşer, gürültüye dayanıklılık azalır.

Bakırı kısaltmak

Uzaklık hızı öldürüyorsa çözüm bellidir: bakırı kısalt. Bunun sahadaki karşılığı, DSLAM’ı santral binasından çıkarıp sokaktaki dolaba taşımaktır. Dolaba kadar fiber gider, dolaptan eve birkaç yüz metrelik bakır kalır. Aynı ev, aynı tel, aynı modem — ama artık santrale değil sokaktaki kutuya bağlı, yani tablodaki ilk satırda yaşıyor.

İkinci hamle diyafoniyle ilgilidir. Aynı demetteki bakır çiftler birbirine sinyal sızdırır ve VDSL2 hızlarında bu sızıntı gürültünün baskın kaynağı hâline gelir. Vektörleme denen yöntem, aynı DSLAM’a bağlı bütün hatların sinyallerini birlikte hesaplar ve her hatta komşularından geleceğini bildiği bozulmanın tersini ekleyerek gönderir; bozulma hedefte sönümlenir. Karşılığında bir şart koşar: demetteki hatların hepsi aynı DSLAM’ın denetiminde olmalıdır. Aynı demette başka bir işletmecinin kendi DSLAM’ına bağlı tek bir hat kalırsa, o hat hesaba katılamadığı için herkesin kazancı düşer. Teknik bir yöntemin doğrudan düzenleme sorununa dönüştüğü ender yerlerden biridir.

Üçüncüsü bandı sonuna kadar zorlar. G.fast 106, sonraki sürümünde 212 megahertze çıkar ve gigabit mertebesine ulaşır — ama ancak yüz metre civarındaki hatlarda. Artık santralden bile değil, apartmanın bodrumundaki kutudan konuşuyoruzdur. Bu noktada bakırın rolü, fiberin son birkaç on metresini tamamlamaktan ibarettir.

Sıralamaya dikkat et. Üç hamlenin üçü de aynı şeyi yapıyor: bakırın boyunu kısaltıyor. Fiber her adımda eve biraz daha yaklaşıyor.

Duvardaki bakır kimin?

Buraya kadar anlatılan her şey fizik. Faturandaki isim ise başka bir hikâye ve Türkiye’de kafa karıştıran kısım tam burası.

Bakır erişim şebekesi ülkenin tamamında tek bir işletmecinin, Türk Telekom’un elindedir. Bu şebeke devlet tekeli döneminden devralınmış altyapıdır ve ikincisini kurmak ekonomik olarak gerçekçi değildir; her rakibin her sokağa kendi bakırını çekmesi beklenemez. Böyle bir konumdaki işletmeciye düzenleyici kurum — Türkiye’de BTK — altyapısını rakiplerine belirlenmiş tarifelerle açma yükümlülüğü getirir. Yükümlülüğün adı toptan erişimtir ve birden fazla biçimi vardır:

Liste yukarıdan aşağıya derinleşiyor. En üstte işletmeci yalnızca bir satıcıdır; en altta santral binasının içinde kendi donanımı vardır ve hattın nasıl çalışacağına kendisi karar verir. Alternatif işletmecilerin abonelerinin büyük çoğunluğu pratikte ortadaki modelle, yani veri akış erişimiyle bağlanır. Her santrale kendi DSLAM’ını koymak çok pahalıdır ve ancak abone yoğunluğu yüksek yerlerde geri döner.

YAPA’nın bakırla sınırlı olması da tesadüf değil. Model, bakır çiftin fiziksel olarak kiralanması üzerine kurulu. Fiber şebekede kiralanacak öyle bir çift yok, çünkü tek bir lifi onlarca abone paylaşıyor. SAYE tam bu boşluk için tanımlandı: fiziksel damarı değil, onun üstünde tanımlanmış sanal bir erişimi kiralıyor.

Bunun sana yansıması şudur: internetini hangi şirketten alırsan al, duvarındaki bakır ve sokaktaki kutu Türk Telekom’undur. Hattında fiziksel bir arıza varsa — su almış bir ek kutusu, kopmuş bir çift — onu onaracak olan, faturanı ödediğin şirket olmayabilir. Buna karşılık hızının tavanı fizikten, tarifen sözleşmeden gelir ve ikisi birbirine karışmaz.

Modemine bir kullanıcı adı ile parola girmenin sebebi de bu ayrımdır. Bakır ve DSLAM bir şirkete, aboneliğin başka bir şirkete ait. Modem hattın üstünden bir oturum açar, o oturum kendi işletmecinin ağındaki bir toplayıcıda sonlanır ve adres, hız sınırı ile muhasebe oradan verilir. Kimliğini bu yüzden hat değil sen taşırsın.

Son bir ayrım: modem ile yönlendirici aynı şey değildir. Modemin işi bitleri hattın taşıyabileceği sinyale çevirmek ve geri okumaktır. Yönlendiricinin işi paketleri ağlar arasında iletmektir. Evindeki kutu bugün ikisini, üstüne bir anahtar ile bir access point’i de tek kasada topluyor — ama fiber aboneliğe geçtiğinde değişen yalnızca birinci parçadır.

Özet

Peki, ne öğrendik?

• Boş bant: telefon hattı yalnızca ilk 4 kilohertzi kullanıyordu; DSL’in tek fikri sesi yerinde bırakıp üstündeki boşluğu veriye vermektir.
• Şerit şerit taşıma: bant 4,3 kilohertzlik şeritlere bölünür, her şeride kendi temizliği kadar bit yüklenir ve hat hızı bu bitlerin toplamıdır.
• Uzaklık üstten öldürür: zayıflama frekansla arttığı için uzun hatta önce en çok bit taşıyan üst şeritler ölür; VDSL2 üstünlüğünü ilk bir kilometrede kazanır, iki kilometrede ADSL2+ ile eşitlenir.
• Dört sayı yeter: senkron hızı hattın gerçek tavanını, zayıflama uzaklığı, gürültü payı marjı, hata sayaçları da fiziksel sorunu gösterir.
• Her çözüm aynı çözüm: dolaba taşımak, vektörleme ve G.fast farklı yöntemler gibi görünse de üçü de bakırın boyunu kısaltıyor.
• Bakır bir şirketin, abonelik başkasının: erişim şebekesi yerleşik işletmecide kalır, rakipler onu düzenlenmiş toptan modellerle kiralar, sen de oturumunu kendi işletmecinde açarsın.

Bakır fiziğin izin verdiği son noktaya kadar zorlandı ve her hamlede aynı yere varıldı: teli kısalt. Peki teli tamamen ortadan kaldırıp fiberi kapıya kadar getirdiğinde, o lif yalnızca sana mı ait oluyor?