VERİ İLETİŞİMİ

VERİ İLETİŞİMİ AĞLARI

Kullanıcıların ayrı ayrı bilgisayar sahibi olmaları yerine merkezî bilgisayarların kullanıcı uç (terminal)larına iletişim yol ları ile bağlanması yöntemi özellikle ABD, Kanada, Japonya ve bazı Avrupa ülkelerinde büyük bir hızla yaygınlaşmaktadır. Önümüz deki birkaç yıl içinde yalnızca ABD'de milyonlarca uç'un onbinlerce bilgisayara yüzlerce şebeke halinde bağlanmış olacağı öngörülmektedir. Bu ülkede 1972 1973 yıl larında veri iletişimine yatırılan para, 1,45 milyar dolar (20,3 milyar TL) olmuş tur, bu yatırımın 1980 yılında 70 milyar dolara (980 milyar TL) ulaşacağı tahmin e diliyor. Veri gönderimi için mevcut telefon hatlarından yararlanılabildiği gibi, bu iş için özel bağlantılar da gerçekleştirilmek te.

Şimdiye kadar gerçekleştirilen en önemli bilgisayar şebekesi ABD'deki ARPA şebeke si. 1968'de bir araştırma projesi olarak başlayan şebeke gittikçe gelişerek bugün 36 noktada 40 bilgisayarı (ki bunların i çinde 19 değişik turdan bilgisayar var) birbirine bağlayan büyük bir ağ haline gel di. ARPA şebekesinin en önemli yanı "paket gönderim" denen kavram. Veri iletileri her biri aşağı yukarı 100 karakterlik kısa parçalara bölünmekte, bunlara paket deni yor. Her paket kendi kimlik belirtimini ve gönderildiği yerin adresini içinde taşıyor. Paketler şebeke düğümlerine geldiğinde gönderim süresi en kısa olacak biçimde yön lendiriliyor. Paketler yolda "ara işlemci" denen mikrobilgisayarlarca elden geçiril mektedir. Bütün bu işlemler kendiliğinden ve çok hızlı yapıldığından bir iletinin kaynağından gideceği yere ulaşması saniye nin kesirleri içinde olmaktadır. Kullanı lan hatlar 50 kbit/sn sığalıdır. Şekil l'de ARPA şebekesinde iletilen veri miktarının son üç yıl içindeki artışı görülmektedir. Büyük bilgisayar yapımcıları da 1973'den beri veri iletişimi için programlanabilir iletişim işlemcileri yapımına geçmişler dir. Bilgisayar iletişiminin hızla gelişme si telefon hatlarının artık yetersiz kal ması sonucunu doğurmaktadır. Dünyada ilk kez Kanada'da ülke çapında sayısal veri i letişimi için özel bir şebeke geliştirilmiş

tir. Japonya ve Avrupa'da da benzer şebe keler planlanmaktadır. ABD'de 1974 yılı i çinde benzer bir şebeke hizmete konacaktır. Uydu kullanan veri iletişim yolları da 1974 yılı içinde hizmete girecektir.

TELEFON HATLARINDAN VERİ GÖNDERİMİ

Veri gönderimi, günümüzde en çok telefon hatları üzerinden yapılmaktadır. Telefon hatları ancak ses bandındaki frekansları geçirebildiklerinden özel önlemler gerek mektedir. Sayısal vuruşlar (darbeler) önce ses bandı içine düşecek biçimde modülasyona uğratılmalı, alıcı tarafta yeniden elde edilmelidir. Bu işi yapan aygıtlara modem (modülatör demodülatör) deniliyor. Özel, sabit biçimde bağlı telefon hatlarında 9600 bit/sn veri gönderim hızı sağlayan modemler gerçekleştirilmiştir. Gürültülü şehiriçi ve şehirlerarası telefon hatla rında ise en yüksek hız olarak 4800 bit/sn' ye ulaşılmıştır. Şekil 2'de iki telefon hattı kullanarak 19,2 kbit/sn veri hızı sağlayan bir dizge görülmektedir.

2,8

yıllar

Şekil 1. ARPA şebekesinin düğümleri ara

sındaki (milyon paket olarak) or

talama günlük trafiğin yıllara

göre değişimi.

ses bandı için telefon hatları

bil gisayar

19,2 kbi t/sn i

9,6

1 19,2 kbit

Şekil 2. İki uzak kent arasında veri iletişimi.

Uçtan gelen verileri bir ikileyici 19,2 kbit/sn hızla alıp, iki 9,6 kbit/sn' lik veri akışına ayırıyor. Bu iki veri akışı iki ayrı (ses bandı kaliteli) telefon hattıyla bilgisayarın bulunduğu kente taşmıyor. İkinci bir ikile yici bu iki veri akışını birleştirip bilgisayara veriyor. 1: ikileyici (bi plexer). M: 9,6 kbit/sn'lik modemler.

CAĞIMIZIN EN ÖNEMLİ HABERLEŞME YÖNTEMİ

Orak DOĞU, Tarık ÜNERDEM

Genel olarak modem'leri ve özel olarak Türkiye'de ilk kez TBTAK Marmara Araştırma Enstitüsü Elektronik Ünitesi'nde gerçek leştirilen modem'i konu alan aşağıdaki il ginç yazıyı TBTAK Elektronik Araştırma Ü nitesi Bülteni 'nden alıyoruz.

Çağımızda, haberleşmenin ne denli önemli bir yer kapsadığını ayrıntılarıyla belirt meye gerek yoktur. Haberleşmenin büyük bir kısmı halen telli dizgeler üzerinden ya pılmaktadır. Telsiz haberleşme dizgeleri nin günümüzde uzay haberleşmesine dek ka zandığı önem ve kullanılmasındaki yaygın lığa rağmen haberleşme emniyeti, ekonomi ve teknik özellikler açısından telli haber leşme önemini yitirmemiştir. Telli dizge haberleşmesi üç türde olmaktadır. Bunların

en eskisi, Mors işaretleri ile yapılan telgraftır. İkinci tür, telefon aracılığı ile sağlanmakta olan konuşma haberleşmesi dir. Günümüzün en önemli telli haberleşme si olan bilgi iletimi ise, modem adı veri len aygıtlarla yapılmaktadır.

Bilgisayarlar gün geçtikçe daha geniş uy gulama alanları bulmakta ve günlük yaşan tımızın vazgeçilmez bir parçası haline gelmektedirler. Çağımızın teknolojik yaşan tısı hergün 'daha çok bilgisayar kullanma ihtiyacını doğurmakta ve bu hızlı gelişme kuşkusuz birlikte sürüklediği bazı sorunla rın da ortaya çıkmasına yol açmaktadır.Bi lindiği üzere bu makineler büyük yatırım ları gerektirmekte ve buna karşılık çok yüksek hızlarda işlem yapabilmektedir. Bu nedenle sürekli olarak kullanılmadıkları takdirde yapılan yatırım verimli olmamak

Orak Doğu ve Tarık Ünerdem, Y.Müh., TBTAK Marmara Araştırma Enstitüsü Elektronik Ü nitesi.

tadır. Bu durumu önlemek amacı ile merke zileşme yoluna gidilmiş ve ayrı ayrı bil gisayarlar yerine merkezî bir bilgisayar dan birçok kişinin yararlanması sağlanarak bu makinelerin daha verimli bir biçimde kullanılması gerçekleştirilmiştir. Böyle bir bağlantı .ağının gerçekleştirilmesi o lanağı yaratıldığı gibi küçük bilgiişlem makinelerinin bu merkezî bilgisayarın ge niş belleğinden yararlanması da sağlanmış tır.

Terminaller ve bilgisayarlararası bağlan tılar telli hatlar üzerinden yapılmakta dır. Bu amaç için ya özel olarak döşenmiş hatlar (koaksiyal kablolar) kullanılmakta, ya da mevcut telefon hatlarından yarar lanılmaktadır. Özel olarak döşenmiş hatlar ancak kısa uzaklıklarda ve sürekli olarak kullanıldıkları takdirde verimli olmakta dırlar. Dolayısıyla, bilgi haberleşmesi i çin en ekonomik iletim ortamı telefon hat larıdır.

MODEM AYGITLARI

Telefon hatları insan sesini iletmek amacı ile kurulmuştur. Yapılan incelemeler, hat tın bir ucundan yapılan insan konuşmasının diğer uçta anlaşılması ve konuşan kişinin sesinin tanınabilmesi için tüm ses frekans bandı yerine, ses spektrumunda gücün en yoğun olduğu 300 Hz ile 3400 Hz frekansla rı arasındaki bandın iletilmesinin yeterli olduğunu göstermiştir. Bu koşullara göre yapılmış ve "fizik devre" olarak adlandı rılan telefon kanalları, içinde iletilen işarete darbesel gürültü ve ısıl kaynaşma gürültüsü ekleyen bir bant geçiren süzgeç gibi düşünülebilir. Böyle bir hat üzerin den uzak mesafelere sayısal bilgi işareti iletiminde, hızın hattın kesim frekansları tarafından sınırlandırılacağı ve hat gü rültüsünün işareti etkileyeceği görülür.

Ayrıca darbe dizisinden oluşan bir bilgi işaretinin çeşitli frekanslı bileşenleri nin değişik zayıflama ve gecikmelere uğra ması, gönderilen işaretin bozulmasına neden olur. Bu sakıncalardan kaçınmak için sayı sal bilgi işaretinin telefon kanallarında iletime elverişli bir işarete çevrilmesi (modülasyon) ve alıcı tarafında bu işaret ten tekrar sayısal bilgi dizisinin elde e dilmesi (demodülasyon) gerekir. İşte, bu işlemleri yapan aygıtlara MOdülatör ve

DEModülatör kelimelerinin ilk kısımlarının birleştirilmesinden oluşan modea adı ve rilmiştir. Şekil l'de böyle bir bilgi ile tim dizgesinin blok şeması görülmektedir. Çeşitli imalatçı firmalar modem yerine "Data Communication Equipment" (Burroughs), "Data Set" (Bell System), "Line Adaptör" (IBM) gibi terimler de kullanmaktadırlar.

1 bilgisayar terminal

hat modem

bilgisayar terminal

•\

Şekil 1. Genel bilgi iletim dizgesi

Günümüzde Amerika'da bu aygıtların çeşitli modellerini yapan 300'den fazla kuruluş bulunmaktadır. Ülke çapında bilgi iletimi ni sağlayan, sayısı yüzbinleri bulan mo "demlerin yarısı saniyede 300 bit iletim hızında çalışmaktadır. Saniyede 1200 bit hızı alçak hızlı modemlerin üst sınırı sa yılmakta; 2400 ve 4800 hızları yeni tele fon hatları üzerinden kullanılmaktadır. 9600 bit/sn hızlı modemlerin telefon hat larına uygulanması henüz araştırma safhasın dadır.

ENSTİTÜDE GERÇEKLEŞTİRİLEN MODEM AYGITI

Ülkemizin modem ihtiyacını karşılamak üze re, TBTAK Marmara Bilimsel ve Endüstriyel Araştırma Enstitüsü'nde (MAE) çalışmalar yapılmaktadır. İlk olarak, saniyede 1200 bit iletim hızında çalışabilen Frekans Kaydırmalı Modülasyonlu (FSK) bir modem aygıtı geliştirilmiştir.* Bu geliştirmede modülasyon türü ve iletim hızının seçimin de imalat fiyatı, işletme masrafları, gü rültüden etkilenmeme olanağı gibi faktör ler gözönürre alınmıştır. Söz konusu modem üç ana bölümden oluşmaktadır.

^Enstitüde ayrıca saniyede 2400 bit hızın da faz kaydırmalı modülasyonlu (PSK) yeni bir modem'in araştırma geliştirilmesi de tamamlanmıştır.

1 Modülatör katı 2 Demodülatör katı 3 Arabağlantı devreleri (Interface)

sıfır IUUU geçiş detektörü

A.G. süzgeç

hat'dan gelen

AMÂT

FSK

B.G. süzgeç

seviye detektörü

Şekil 2. Modülatör katı öbek şeması

Şekil 2'de gösterilen modülatör katm'ın temelini frekansı ısı ve zamanla değişmeyen bir kristal osilatör oluşturmaktadır. Fre kans bölücü modülatör, osilatörün frekan sını iki ayrı katsayıya bölebilen bir devredir. İletilmek istenen bilgi işareti nin 1 (işaret var) veya 0 (işaret yok) ol masına göre bu bölen katsayılar yer değiş tirmektedir. Böylece giriş işaretinin 1 olduğu durumda 1300 Hz, 0 olduğu durumda ise 2100 Hz'lik bir kare dalga elde edil mektedir. Frekans kaydırmalı modülasyonlu bu işaret bir alçak geçiren süzgeçte sinüsoidal işarete çevrilerek telefon hat larında iletime elverişli hale getirilir.

n_r

frekans bölücü

TİM

A.G süzgeç

AMAT telefon kanalı

JUUUUIL

osilatör

Şekil 3. Demodülatör katı öbek şeması Elektrik Mühendisliği 212

Alıcı tarafında, hattan gelen işaretin ön ce hat gürültüsünden arınması gerekmektedir. Bu işlemi Şekil 3'deki demodülatör blok şemasında görülen bant geçiren süzgeç ye rine getirmektedir. FSK modülasyonlu işa reti sayısal bilgi işaretine çeviren demo dülatör katı, gelen işaretin sıfır geçiş noktalarını belirleyerek bu noktaların sık lığı , dolayısı ile gelen işaretin frekan sı ile orantılı bir doğru gerilim üretmek tedir. Böylece bilgi işareti tekrar elde edilmiş olmaktadır.

Arabağlantı devreleri, modem1in çalışması ile ilgili olan çeşitli kontrol ve komuta devrelerinden oluşmaktadır.

Gerçekleştirmede en yeni teknolojiyi uygu lama yoluna gidilmiş ve aygıtta tümleşik elemanlar ve aktif süzgeçler kullanılmış tır. Modülasyon türü, taşıyıcı frekanslar, hat çıkış güç seviyesi gibi karakteristik lerin seçiminde Uluslararası Telefon ve Telgraf Danışma Komitesi'nin (CCITT) öne rilerine bağlı kalınmıştır. Buna göre sözü geçen aygıtın özellikleri aşağıdaki gibi sıralanabilir:

İletim hızı : Saniyede 1200 bit,

Modülasyon türü : Frekans kaydırmalı modü lasyon (FSK),

Demodülasyon türü

Sıfırdan geçiş nokta lar sıklığının belir lenmesi ile ,

Taşıyıcı frekanslar

" 1 " işareti için 1300 Hz * 2 Hz " 0 " işareti için 2100 Hz ± 2 Hz ,

Hatta çıkış seviyesi : 0 dBm.

Demodülatör duyarlılık aralığı

0 dBm ile 35 dBm arası.

Kadıköy Tahtakale Kadıköy ve Kadıköy İzmit Kadıköy telefon hatları üzerinde yapılan denemelerle MAE'de geliştirilmiş olan bu modem'in tatmin edici nitelikte olduğu anlaşılmıştır. Bu denemeler, ayrıca bit hatası oranının 10 5den daha az oldu ğunu göstermiş ve bu yönden de CCITT ko şullarının sağlanmış olduğu görülmüştür.

Dolayısıyla, modem'in ülkemizde bilgisa yarlararası haber iletimini kolaylıkla gerçekleştirebilecek kapasitede bir aygıt olduğu söylenebilir.