G.703 NEDİR?
G.703, ITU tarafından yüksek hızlı dijital devrelerin arabirimleri nasıl özetlediğini gösteren bir protokoldür ve telekominikasyon ağının temeli olmuştur. Alexhander Graham Bell 1876’da telefonu icat etmiştir. Fakat Bell mühendisi Henry Nyquist’in dijital ses iletim hesaplaması başka bir artı 50 yıl almıştır.
Nyquist 1920’leri telgraf hızları üzerinde çalışarak geçirmiş, 1930 yılında konuşmayı dijital ortama aktarmış, analog konuşma paternini saniyede 8000 kere örneklemiştir. Fakat teori pratikte uygulamaları hemen dijital ortama aktaramamıştır. Çünkü telefon veri iletişiminden çok daha uzun zaman evrim geçirmiştir.
Başlangıçta ses kanalları frekans bölmeli çoğullayıcılar tarafından çoğullanıyor, her bir ses kanalı için 3.4khz bant genişliği ayrılıyor ve her bir çoğullayıcı arasındaki koruma tonuyla kanallardaki crosstalk ve girişim minimize ediliyordu. Bu analog formu ilk çoğullamaydı. Fakat kalite ve ses sinyali iyi değildi.
Sonra sayısallaştırma geldi. Bununla beraber 8 bit telefon sesi saniyede 8000 kez örnekleniyordu. Bu yüzden formül 8*8000=64000 veya 64 kbps gibi görünüyordu. Bu sayısallaştırma yöntemine Darbe Kod Modülasyonu(PCM) dendi ve G.711 standartında detaylı olarak tanımlandı. PCM ‘de, darbeler sabit uzunlukta ve sabit genliktedir. PCM ‘de bilgi işareti, Örnek değerler kullanılarak yeniden bilgi işaretinin elde edilebileceği bir hızla örneklenir. Örnekleme (sampling), gönderilecek olan bilgi sinyalinden periyodik olarak örnek alınıp, işlenmesi ve örneklerin gönderilmesi işlemidir. Daha sonra, örnek değerler kuantalanır, yani her örnek değere önceden belirlenmiş seviyelerden bu değere en yakın olanıyla bir yaklaştırma yapılır. Daha sonra, her örnek değer ya da buna karşılık gelen kuantalama seviyesi bir binary kod sözcüğü ile kodlanır. Buna göre örnek değerler dizisi, bir binary kod sözcüğü dizisi ile gösterilir. Sonuçta elde edilen 0-1 dizisi bir darbe dizisine dönüştürülür. “1” darbeyi, “0” ise darbe yokluğunu gösterir.
G.703’ÜN FİZİKSEL ARAYÜZÜ
G.703 E1 arayüzünün fiziksel ve elektriksel özelliklerini kapsayan özel bir standarttır. Veri dengeli halde (120 ohm) çift ya da dengesiz (çift 75 ohm) koaksiyel tel üzerinde seyahat eder. RJ-45 konektör dengeli versiyonda, BNC konektörlerse dengesiz arayüzler için kullanılır. Her ikisi de yedi katmanlı OSI modelinin iletim katmanında çalışır.
İngiltere’de ilk telefon sağlayıcısı BT, 75 ohm BNC konektör kullanarak G.703 altyapısnı inşa etmiştir. İngiltere’de bir çok PTT aynı standardı ve buna çok yakın arayüzleri takip etti. Bir çok servis sağlayıcı BT altyapısının kullanımına izin verdi. Çünkü piyasada güçlü bir rekabet vardı. Ancak Avrupa PTT’leri RJ-45 konektörlü 120 ohm Arayüzleri kabul etmiştir.
Yapılandırılmış ve yapılandırılmamış türde iki tip mantıksal sunum vardır. Onların nasıl farklılaştığına bakalım;
- Yapılandırılmamış / Çerçevesiz / Clear Channel; G.703 Avrupa E1 hatları üzerinden çalıştırıldığında 2.048 mbps ya da Kuzey Amerika T1 hatları üzerinden çalıştırıldığında 1.555 mbps’lik band genişliği sağlar.
- Yapılandırılmış / Çerçeveli; G.703 kullanıcılara 64 kpbs ile 1.984 mbps aralığında bir bant genişliği verir ve aynı zamanda çerçeveli servis denir(G.703’ün çerçeveli modda çalışması G.704 detaylarında bildirilmiştir).
G.703 İLE HAT KODLANMASI
Hat kodlaması fiziksel teller üzerine 1 ve 0’ları(yani gerçek verileri) koyarak yapılır. G.703 kodlama sistemi Avrupa’da High Density Bipolar 3(HDB3) ve Alternate Mark Inversion(AMI) şeklindedir. Kuzey Amerika’da ise Bipolar 8-Zero Substitution(B8ZS) kullanılır. Bunların hepsi katman 2’de çalışır.
Tüm bu hat kodlama teknikleri üç seviyeli kodlama sistemidir. Oysa ki bir çok haberleşme protokolü tipik olarak yalnız iki seviyeli, işareti gösteren ‘1’ ve boşluğu gösteren ‘0’ la tanımlanır. Üç seviyeli sistemdeyse örneğin saat işareti gibi bir değişim eklenir. Bu sistem kablolar arasındaki dengeli çıkış gerilimleri ve daha da önemlisi veri yapısıyla saat darbesinin kullanılmasıdır. Sinyal 1 voltluk peak-to-peak sinyaldir.
ÇERÇEVELİ VE ÇERÇEVESİZ SERVİSLER
Daha önce belirtildiği gibi iki site arasında G.703 servisi çerçeveli ya da çerçevesiz olabilir. Bir çerçevesiz servis 2.048 mbps hızında ve herhangi bir şekilde bölünmüş gelmez. Çerçeveli bir hizmet ancak, 2.048 mbps veri akışını 32 64K timeslot’larla böler. İlk zaman dilimi sadece başlangıçta çerçeve oluşturmak için kullanılır. Fakat aynı zamanda hattın bir ucundan diğerine ek bilgi taşımak için servis sıklıkla uluslararası çalışır. Bu, kullanıcı verileri için 1.984 mbps veri bırakır.
PTT tarafından verilen hizmet genellikle çerçevesizdir. Ve Avrupa’nın geri kalanına uçtan uca çerçeveli hizmet vermek mümkün olsa da bu İngiltere için mümkün olmaz.
Bazı cihazların her iki ucunda da bağlantı gerekiyorsa G.704 çerçeveleme çoklayıcı kullanmak zorunda kalınır. Bant genişliğini bloklar halinde son kullanıcılara bölmenin tek yolu budur. G.704 çerçeveleme ekipman desteği yoksa birden fazla cihaz desteği için bant genişliğini bölemeyiz. Ama sadece tek bir son kullanıcı cihazlarını desteklemek gerekirse G.704 çerçeveleme için destek gerekli değildir ve kurulumu çok kolaydır.
PBX SİNYALİZASYON TEKNİKLERİ
Private Branch Exchange ya da Public Branch Exchange’in iki ana PBX sinyal tipi vardır: Common Channnel Signaling(CCS) ve Channel Associated Signalling (CAS). CCS PBX’ler arasında 16 timeslot’la protokol taşımada kullanılır. CCS protokolleri şunlardır;
- QSIG, iki ISDN PBX arasında kullanılır.
- Q.931, ISDN PBX ve dış dünya arasında kullanılır.
- Olmayan iki ISDN PBX’ler arasında kullanılan Dijital Private Network Sinyalizasyon Sistemi (DPNSS).
- Dijital Erişim Şebekesi olmayan tek bir ISDN PBX ve dış dünya arasında kullanılan Sistem 2 (DASS2), Sinyalizasyon.
- CCITT7, numara 7, sistem 7 ya da ortak kanal sinyali #7 isimleriyle anılan başka bir yaygın protokoldür.
G.704 TİMESLOT ALLOCATİON
Diagram G.704 çerçeve için 2.048 mbps’de g.703 üzerinden timeslot tahsisini göstermektedir. Her bir timeslot 64 kbps’yi gösterir. Bir saniye içinde herhangi bir veri vardır. 32 eşit timeslot olduğuna göre 32*64kbps=2.048 kbps eder. İşte bu çerçeveye G.704 denir. G.704 çerçevelemeyi başlatmak için ilk timeslot (timeslot 0) uç cihazlar tarafından kullanılır.
Cyclic Redundancy Check (CRC-4) ve daha sonra ulusal ya da uluslararası üç senkronizasyon biti vardır. Bazı üreticiler bu bitleri kullanarak uzaktan yönetim ve bilgi gönderimi sağlar. Ardından timeslot0 ve diğer 31 timeslot’un her biri kullanıcı verileri(ses,video v.s.) için kullanılabilir. Diğer bir özel timeslot, timeslot16’dır. PBX’ler arasında kullanıldığında ahizenin kaldırılması, aranan numara, zil tonu ve diğer fonksiyonlar hakkında sinyal bilgisi taşır. Bu bilgiler timeslot0 harici başka timeslot’larca taşınabilir olmasına rağmen geleneksel olarak timeslot16 kullanılır.
CAS 30 ses kanalının her birini temsil etmek üzere 32 timeslot içindeki bitleri kullanır. Her bir T1/E1 çerçevesi iki timeslotla ilgili bilgi taşır. 8 bit içindeki ilk 4 bit ilk timeslot’u ve son 4 bit ise saniyeyi temsil eder. İlk çerçeve timeslot 1 ve 17’yi(sesli aramalar), sonraki çerçeve ise timeslot 2 ve 18’i gösterir. Bu 16 çerçeveye multiframe denir ve tüm kanallara bilgi vermek için gereklidir.
PLESİOCHRONOUS DİGİTAL HİERARCHY (PDH)
Ülke ağları da dahil olmak üzere orjinal telekom ağları etkin bir şekilde neredeyse senkronize yani Plesiochronous Digital Hierarchy (PDH) ağlardır.
Ağ üzerinde bir ses trafiğini senkronize yapmak için saat kullanmak gerekir. Saatler çok düzgün darbelerdir ve kristallerden elde edilirler. Ne yazık ki iki kristal aynı zamanlamayla çalışamaz. Bazı saatler çok yavaş çalışırken bazıları ağ üzerinde çok hızlı çalışır.
PDH ağları saat sapmalarına bir bant aralığı ayırarak bu problemi çözer. Tampon bölge denilen bu yerde saatlerin taşmasını ya da geride kalmasını milyonun 50’de birine bölerek çözerler. BU özel tanımlama +/- 50ppm ile gösterilir.
Sonuç olarak multiplex hızlardaysınız hızları tam bir çarpma yoktur.
PDH ağlarındaki sorun ise, sık sık ‘erişim dağları’nın’ ve erişimin sınırlı olmasıdır.
SYNCHRONOUS DİGİTAL HİERARCHY (SDH)
SDH gerçekten senkronize anlamına gelir. Ağ içerisinde sadece bir saat hızı vardır. Bu yüzden tampon bir bölgeye ihtiyaç duyulmaz. Sonuç olarak SDH ağlarına erişmek daha kolaydır ve PDH ağlarındaki gibi multiplexor gerektirmez.
SDH’nin çekirdek şebeke hızı ve kanalların çarpması PDH ağlardan çok farklıdır. Aşağıdaki tablo karakteristikleri belirtmektedir.
Müşterilere SDH devreleri sağlamak çok daha etkili bir metottur. Çünkü tüm ağ genellikle tek bir saate bağlı olduğundan tüm bağlantılar üzerinde sürekliliği sağlar.
SDH sorunlarını gidermeye çalışırken akılda tutulması gereken bazı şeyler şunlardır;
- Multiplexor kendini 20 ya da 30 saniyede sıfırlarsa CRC-4 kurulumuı kontrol edilmelidir. Kötü bir CRC konfigürasyonu birbiriyle konuşmaya çalışan her bir birimin konuşmasını engeller ve bağlantıyı aşağı alır.
- Ses kullanıyorsanız PBX kurulumunu kontrol etmelisiniz.
- Rastegele hatalar alıyorsanız G.703’ü kontrol etmelisiniz.
- Ağ üzerindeki LED açık mı? Eğer öyleyse, o birim geçerli bir HDB3 kodlama alıyordur. Aksi takdirde gelen veriyi kontrol edin.
- Çerçeleme LED yanıyor mu? Bu birim geçerli G.704 çerçeve alıyor ve bekliyordur. Öyle değilse yapılandırılmamış bir hizmet etmemesini sağlamalısınız.
- Timeslot bağlantının her iki ucunda da aynı şekilde yapılandırılmış mı?
- Veri kaybediyorsanız saat işaretini kontrol edin.