Bölüm 62: Kablo Erişim Ağları

Fiber eve kadar geldi, ama her eve gelmedi. Pek çok evde yıllardır duran başka bir kablo var: televizyonu besleyen anten kablosu. Türkiye’de bu altyapının sahibi Türksat; şebeke 24 ilde duruyor ve üstündeki internet Kablonet adıyla satılıyor. BTK’nin 2026 ilk çeyrek verilerinde sabit genişbant aboneliklerinin yüzde 7,1’i kablo.

O kablo veri için döşenmemişti. Peki yayın taşımak üzere kurulmuş bir tesisat, isteğini nereye sığdırıyor?

Eve giren kablo aslında iki kablo

Kablo erişiminin tam adı melez fiber koaksiyeldir (hybrid fiber coax, HFC). Melez, çünkü ortam tek değil. Sağlayıcı tarafında omurga fiberdir ve ışık mahalleye kadar iner. Son adım koaksiyeldir; evin duvarına o girer.

Karışımın sebebi fizikte yatıyor. Uzun mesafeli analog iletimde birkaç kilometrede bir yükselteç gerekiyor; daha yüksek frekans kullanıldıkça bu aralık daha da daralır. Yükselteç sayısını düşürmenin tek yolu bakır parçasını kısaltmaktır. Fiberi mahalleye indirirsin, koaksiyele yalnızca son parçayı bırakırsın.

Koaksiyeli 55. bölümde bir kablo ailesi olarak tanımıştın; o ailenin en kalabalık kolu bugün hâlâ evlerin duvarında duruyor. RG-6’yı aynı 75 ohm’luk ailenin öbür üyelerinden ayıran şey iç iletkenin çapıdır: RG-59’da 0,81 mm, RG-6’da 1 mm, RG-11’de 1,63 mm. Kalın iletken daha az zayıflama ve daha uzun mesafe demek; duvarındaki kablonun üstünde yazan kod bunu söylüyor. Koaksiyelin fikri 1880’de Oliver Heaviside’a gidiyor, bugünkü biçimi ise 1929’da Bell Laboratuvarları’nda patentlendi; duvardaki priz, yerel ağların doğuşundan çok daha eski bir teknolojiye bağlanıyor.

Tesisatın kendisi veri için kurulmadı. Kablo TV, uzak bölgelere yayın götürmek için kurulan ortak anten sistemlerinden doğdu; adı da oradan gelir: Community Antenna Television. Şehir ölçeğine yayılmış bu tesisat, 28. bölümdeki metropol alan ağının (MAN) en bilinen örneğidir. Kablo interneti yeni bir hat döşemek değil; döşenmiş bir hattaki boş bandı değerlendirmek.

Aynı bakırın yerel ağ kariyerinde bir segment birkaç yüz metrede sonlanıyordu, yayın dağıtımında ise onlarca kilometre gidiyor. Farkı kablonun kendisi yaratmıyor; üstünde çalışan sistem yaratıyor.

Aynı bakırda veriye yer nereden çıktı?

Taşıyıcı fikir frekans bölmeli multiplexing. Televizyon kanalları, internet verisi ve kontrol trafiği aynı bakırda ayrı frekans bantlarında ilerliyor. 54. bölümde frekans bölmeli multiplexing bir telin bandını şeritlere ayırıyordu; kablo TV tesisatı aynı işi onlarca kilometrelik bir dağıtım ağının üstünde yapıyor.

Bandın gerçekte ne kadar geniş olduğunu iki sayıdan görebilirsin. Klasik koaksiyelin kullanılabilir bandı bir zamanlar 500 MHz civarındaydı; kablo TV tesisatları bugün 1 GHz’i, DOCSIS 4.0 ile 1,8 GHz’i kullanıyor. Bu bakırın multiplexing iştahı yeni de değil: tek bir koaksiyel, frekansta bölünerek aynı anda 10.000’den fazla ses kanalı taşıyabiliyordu. Sayının bant karşılığı da hesaplanabilir: tek bir ses kanalı 4 kHz kaplar, on bin kanal toplamda 40 MHz eder.

Bu genişlemenin bedelini gürültü olarak ödüyorsun. Ara modülasyon gürültüsünü (intermodulation) tek bantlı bir hatta hiç göremezsin; kanallar çoğaldıkça doğuyor ve birbirine bulaşıyor. Zayıflama da frekansa bağlı değişiyor: bandın üst ucundaki kanallar en çok kaybedenler oluyor ve sokaktaki yükselteçler asıl onların hatırına konuyor.

Yine de hız kazanmanın ucuz yolu sinyali güçlendirmek değil, daha çok frekans açmaktır. Sebebi 53. bölümdeki Shannon sınırında yazılı. Hesabı bu bakıra sok: 30 dB’lik sinyal-gürültü oranı doğrusal ölçekte 1000 eder ve hertz başına yaklaşık 9,97 bit/s’lik bir tavan verir. Tek bir kanaldan 1,6 Gbit/s almak için kuramsal olarak 160 MHz’lik bant gerekiyor. Gürültüyü bastırmak bu tavanı ancak logaritmik oynatır.

Aynı kanalda oturan iki ev aynı verimi almıyor. Baş uca yakın evin işareti temiz geliyor; sokağın ucundakinin işareti yükselteçlerden ve eklerden yıpranmış geliyor. 31. bölümde tanıştığın uyarlamalı modülasyon bu farkı yönetir: koşul değiştikçe modülasyon şeması anında değişiyor ve kabul edilebilir hata oranında alınabilecek en yüksek hız seçiliyor. Segmentin kapasitesini bu yüzden evden eve farklı bulacaksın.

Veriyi kablo TV tesisatına bindirme fikri de yeni değil. Ethernet’in unutulmuş bir sürümü olan 10BROAD36, 10 Mbit/s’i geniş bant kablo sistemi üzerinden taşıyordu. İki istasyon arası 3.600 metreye kadar çıkabiliyordu.

Kablo modem ne yapıyor?

Koaksiyelde giden şey, 54. bölümde gördüğün gibi, analog bir bileşik sinyal: onlarca taşıyıcı, her biri kendi frekansında, aynı telde üst üste. Bir televizyon kanalı da bir veri kanalı da bu taşıyıcılardan biri. Kablo modem yığının içinden kendisine ayrılan kanalları seçiyor, taşıyıcının üstündeki bitleri söküp çıkarıyor, hataları düzeltiyor ve arkasındaki Ethernet portuna sayısal frame’ler olarak veriyor. Kablo modemin girişi analog, çıkışı sayısal derken kastedilen bu. Aynı iş ters yönde de yürüyor: bilgisayarından gelen frame’ler upstream kanalının taşıyıcısına bindiriliyor ve kabloya analog bir sinyal olarak çıkıyor.

Bindirmenin biçimi 31. bölümdeki takımyıldızın kendisi. Downstream kanalı 256-QAM kullanıyor: her sembol 256 noktadan birine oturuyor, yani sembol başına 8 bit taşıyor. Kanalın hızını buradan kendin hesaplayabilirsin:

Kuzey Amerika kanalı   6 MHz   5,36 milyon sembol/s × 8 bit ≈ 42,9 Mbit/s ham
Avrupa kanalı          8 MHz   6,95 milyon sembol/s × 8 bit ≈ 55,6 Mbit/s ham

Hata düzeltmenin ve çerçevelemenin payı düşülünce 6 MHz’lik kanalda yaklaşık 38 Mbit/s kullanılabilir hız kalıyor. Upstream kanalı daha dar ve daha temkinli: 6,4 MHz genişliğinde, saniyede 5,12 milyon sembol, 64-QAM ile sembol başına 6 bit. Ham hızı 30,72 Mbit/s, kullanılabilir hızı 27 civarı.

Ders kitaplarının kablo için verdiği aralık, 40 Mbit/s ile 1,2 Gbit/s arası indirme ve 30 ile 100 Mbit/s arası yükleme, bu iki kanalın katlarından ibaret. Alt uçlar tek kanal: DOCSIS 2.0 modem downstream’de tek bir kanal dinliyor, upstream’de tek bir kanala konuşuyordu. Üst uçlar kanal sayısından geliyor. DOCSIS 3.0 bir modeme birden çok kanalı aynı anda veriyor ve hızlar toplanıyor; buna channel bonding deniyor. 32 downstream kanalı × 38 Mbit/s ≈ 1,2 Gbit/s. Upstream’de standart en az dört kanalı birleştirmeyi şart koşuyor: 4 × 27 Mbit/s ≈ 100 Mbit/s, sekiz kanalla 200 civarı.

Türkiye’de bunun karşılığını bir modemin künyesinde görebilirsin. Kablonet’in abonelerine verdiği kablo modemlerden birinin veri sayfasında üç satır yan yana duruyor: EuroDOCSIS 3.0, 24x8 channel bonding ve BPI+. Modem aynı anda 24 downstream ve 8 upstream kanalına bağlanabiliyor; Avrupa’nın 8 MHz’lik kanallarıyla bu, kâğıt üstünde bir gigabitin üstünde bir downstream demek. Kablonet’in kablo tarifelerinden yalnızca en düşükleri tek kanallı DOCSIS 2.0 modemle verilebiliyor, üstü kanal birleştiren 3.0 modem istiyor. Üçüncü satırın, yani BPI+‘ın ne olduğunu bir sonraki bölümde açacağım.

Downstream neden upstream’den hızlı?

Kablo erişimini baştan asimetrik kuruyorlar: kablo aboneliklerinde indirme hızı çoğu zaman yükleme hızının on katı ya da daha fazlası. Eylül 2026’da Kablonet’in kablo tarifelerinde 100 megabitlik indirmenin yanında 10 megabitlik yükleme duruyor.

Farkın kaynağı kanalın hızı değil. Az önce hesapladığın gibi bir downstream kanalı 38, bir upstream kanalı 27 Mbit/s taşıyor; kanal başına fark yüzde kırk kadar. Uçurumu açan tek değişken, her yöne ayrılan kanal sayısı. Kuşaktan kuşağa artan şey de budur: aynı bakırda daha çok kanal, daha çok frekans.

Peki kanal sayısını kim belirliyor? Cevap tesisatın en sıkıcı parçasında: bant bölüşümü, yani band split. Spektrumun neresine kadar upstream’in, neresinden sonra downstream’in oturacağı en baştan sabitlendi ve o karar bugün hâlâ evindeki hızı yazıyor.

Klasik band split’teki oran çıplak: upstream’e 37 MHz, downstream’e 948 MHz; yaklaşık 25’e 1. Yükleme hızının indirme hızının yanında bu kadar cılız kalmasının asıl sebebi bir mühendislik sınırı değil, kırk yıl önce verilmiş bir spektrum kararı. Kablo TV yayın taşımak için kuruldu ve geri yön ilk tasarımda neredeyse hiç düşünülmedi; 5-42 MHz’lik şerit, bandın alt ucunda artan yerdi.

Band split’i değiştirmek bir yazılım güncellemesi de değil. Her yükseltecin içinde iki yönü birbirinden ayıran bir diplekser filtre var ve o filtre fiziksel bir parça. Orta ya da yüksek band split’e geçmek, sokaktaki her yükselteç kutusunu açıp o filtreyi elle değiştirmek demek; üstelik zincirdeki her birini, çünkü tek bir eski filtre kalırsa bütün segment eski band split’te kalıyor. Kablo operatörlerinin yükleme hızını yıllarca artıramamasının nedeni budur; indirme tarafında bir yazılım kuşağı yeterken, upstream için kamyon çıkması gerekiyor.

DOCSIS 4.0 bu duvarı ikinci bir yoldan da deliyor. Tam çift yönlü kipinde aynı frekans bandı iki yöne aynı anda kullanılıyor: 53. bölümdeki 1000BASE-T gibi, her uç kendi gönderdiğini duyduğu karışımdan çıkararak karşı tarafı ayırıyor.

Kuşakların ne getirdiğini de tek tabloda görebilirsin:

Son satır artık kâğıtta değil. İlk ticari DOCSIS 4.0 hizmetini Ocak 2024’te ABD’de Comcast başlattı: evlere zaten döşeli koaksiyelden simetrik 2 Gbit/s.

Tabloda 3.0’dan 3.1’e geçerken kanal kavramı da değişti. 3.1, tek tek 6 ya da 8 MHz’lik taşıyıcılar yerine 192 MHz genişliğinde tek bir OFDM bloğu koydu ve takımyıldızı 4096-QAM’e, yani sembol başına 12 bite kadar büyüttü. 31. bölümdeki OFDM ve OFDMA’nın kablodaki karşılığı bu; DOCSIS 3.1 upstream’de OFDMA’ya Wi-Fi 6’dan altı yıl önce geçti.

Özet

• Melez fiber koaksiyel: kablo erişimi tek ortam üstünde durmaz; omurga fiberdir, son adım koaksiyeldir ve ikisi tek bir dağıtım ağı olarak çalışır.
• Frekans bölmeli multiplexing: televizyon kanalları, internet verisi ve kontrol trafiği aynı bakırda ayrı bantlarda ilerler; kablo interneti boş kalan banda sonradan yerleşti.
• Modem iki dünya arasında çevirmendir: koaksiyelden gelen analog taşıyıcıyı çözüp Ethernet frame’ine, ters yönde de frame’i taşıyıcıya çevirir.
• Hız kanal sayısıyla ölçülür: bir downstream kanalı yaklaşık 38, bir upstream kanalı 27 Mbit/s taşır; 40 Mbit/s ile 1,2 Gbit/s arasındaki fark, bir kanal ile otuz iki kanalın farkıdır.
• Asimetri bir spektrum kararıdır: upstream’e ayrılan bant kırk yıl önce dar tutuldu ve genişletmek sokaktaki her yükseltecin filtresini değiştirmeyi gerektiriyor.

Kablo sokaktan geçiyor ve o sokaktaki her modem aynı downstream’i duyuyor, aynı upstream’e konuşuyor. Peki kimin ne zaman konuşacağına kim karar veriyor ve komşun senin trafiğini neden okuyamıyor?