Sunuş

Günümüzde birçok alanda olduğu gibi meslek alanımızda da kelimenin tam anlamı ile devasa gelişmeler yaşanmaktadır. Mühendislik eğitimi esnasında okullarımızda oldukça kuvvetli teorik dersler alan öğrencilerimiz, bu derslerin günlük hayata ya da sanayiye yansımaları konusundaki pratik uygulamalarda yetersiz kalmaktadırlar. Bu, bir yandan da yeni eğitim düzeni dedikleri sistemin de bir sonucu belki. Meslek örgütü olarak önemli bir görevimiz, üyelerimiz olan mühendislerin meslek yaşamları boyunca edinmek zorunda kalacakları teorik ve pratik bilgiyi temin etmektir. Mühendisler mesleklerini meslek yaşamları boyunca öğrenmeye devam ederler. Bu da öğrenme alanında süreklilik demektir. Bu nedenle mühendisçe bir yaşam, öğrenme ve üretim alanında sürekliliğe zorunlu bir yaşam olarak ele alınabilir. Bunun için de mühendislik eğitiminde temel bilgilerin sağlıklı ve tam olarak verilmesi ile sürekli eğitim ve yaşam boyu öğrenime çağdaş bir mühendislik formasyonu kazandırılması önem taşımaktadır.

Örgün eğitim kurumlarının mühendislere kazandırdığı meslek bilgisi ve formasyonu sadece bir başlangıçtır. Eğitimde asıl önemli olan, meslek alanındaki bilgilerin sürekli olarak yenileme ve güncelleme yeteneğidir. Bu yeteneğin verilmesi örgün eğitim kurumlarının asıl  görevlerinden biridir. Günümüzde bilim, teknoloji ve mühendislik uygulamaalanlarındaki hızlı gelişim, üretim süreçlerinde mevcut bileşenlerin kendilerini sürekli yenilemelerini ve geliştirmelerini zorunlu kılmaktadır. Örgün eğitim kurumlarında verilen eğitim, zaman içinde atıl bilgi haline gelmekte ve yetersiz kalmaktadır. Bu yüzden, artan bilgi birikimine hızlı ulaşma, edinilen bilgi ve deneyimleri paylaşma ve üretim süreçlerinde değerlendirebilme becerisi için sürekli bir meslek içi eğitim şarttır.

Böylesi bir meslek içi eğitim Elektrik, Elektronik ve Biyomedikal Mühendislerinin yasal örgütü Elektrik Mühendisleri Odası`nın temel görevlerinden biridir. Bu görevi MİSEM kapsamında yapmaya çalışan Odamız bu yapılanmanın en önemli yapı taşlarından birisi olan yayın konusunda da gerekeni yapmaya çalışmaktadır. Odamız bu çalışmaları sırasında bu amacına yönelik yayınlarda büyük bir eksiklik olduğunu da fark etmiştir. Yabancı dilde özellikle İngilizce yazılan birçok kaynak olmasına rağmen, Türkçe kaynak sıkıntısı açıktır. Bu açığı ya da başka bir ifade ile ihtiyacı karşılamak amacı ile tercüme ve telif eserler yazılmasını gündemine alan Odamız, geçtiğimiz dönemde olduğu gibi önümüzde ki dönem de, bir dizi yayın hazırlama gayreti içindedir.

Bu yayınımızın ayrıca telif ya da tercüme eser hazırlamak isteyenlere de açık bir çağrı olduğunu belirterek, bu yayının amacına uygun olmasını ve bir ihtiyacı karşılamasını dileriz.

Saygılarımızla

Cengiz GÖLTAŞ

İçindekiler

 1. ERİŞİM TEKNOLOJİLERİ1

1.1 GENEL AĞ KAVRAMLARI2

1.1.1 Ağ Mimarisi ile İlgili Kavramlar.2

1.1.2 Ağ Tipleri3

1.1.3 Ağ Terminolojisi5

1.1.4 İlk-Mil Kavramı7

1.1.5 Ağ Pazarı Fırsatları8

1.1.6 Son Kullanıcıların Binalarına ilişkin Terminoloji.9

1.2 ERİŞİM TEKNOLOJİLERİNİN KARŞILAŞTIRILMASI10

1.2.1 Hibrit Fiber-Eşeksenli11

1.2.2 Dijital Abone Hattı12

1.2.3 WiMAX.14

1.3 PASİF OPTİK AĞLAR16

1.3.1 Temel PON Mimarileri16

1.3.2 FTTx nedir?17

1.4 NOKTADAN NOKTAYA LİNKLER19

1.5 ÖZET20

REFERANSLAR.21

2. OPTİK İLETİŞİMİN ESASLARI23

2.1 BİRİMLERİN VE TERİMLERİN TANIMLARI.23

2.1.1 Metrik Önekler23

2.1.2 Elektromanyetik Yelpazedeki Bantlar.24

2.1.3 Optik Yelpazedeki Bantlar26

2.1.4 Dijital Çoğullama Hiyerarşisi26

2.1.5 Desibel Birimleri28

2.1.6 Kırılma İndisi.31

2.2 OPTİK BİR HATTIN ELEMANLARI31

2.3 FİBEROPTİKLER33

2.3.1 Fiber Yapıları.33

2.3.2 Işınlar ve Modlar36

2.4 OPTİK FİBERİN ZAYIFLAMASI38

2.5 FİBERİN BİLGİ KAPASİTESİ40

2.5.1 Moda İlişkin Dağılım41

2.5.2 Kromatik Dağılım.41

2.5.3 Polarizasyon Modu Dağılımı42

2.6 FİBERLERDEKİ LİNEER OLMAYAN ETKİLER43

2.6.1 Uyarılmış Brillouin Saçılması.44

2.6.2 Uyarılmış Raman Saçılması45

2.7 FİBEROPTİK STANDARTLARI46

2.8 ÖZET48

PROBLEMLER.48

REFERANSLAR.50

3. DALGA BOYU BÖLMELİ ÇOĞULLAMA.51

3.1 WDM SİSTEMİNİN ÇALIŞMA İLKELERİ52

3.1.1 WDM Çalışma Bölgeleri53

3.1.2 Genel WDM Hattı.54

3.2 STANDART WDM SPEKTRAL IZGARALARI56

3.2.1 Yoğun WDM56

3.2.2 Kaba WDM.57

3.2.3 PON Spektral Bölgeleri58

3.3 OPTİK KUPLÖRLER.58

3.3.1 Temel 2 x 2 Kuplörü59

3.3.2 Kuplör Performansı60

3.3.3 Tapa Kuplörü.61

3.4 ÇİFT-YÖNLÜ WDM LİNKLERİ63

3.5 ÖZET63

PROBLEMLER.64

REFERANSLAR.66

4. PON TRANSİVERLERİ67

4.1 PON BİRİMLERİ İÇİN KULLANILAN OPTİK KAYNAKLAR68

4.1.1 Kaynağın Teknik Özellikleri.68

4.1.2 DFB ve FP Lazerleri68

4.1.3 Modülasyon Hızı71

4.1.4 Optik Verici Paketleri.71

4.2 OPTİK ALICILAR72

4.2.1 Foto-Detektör Tipleri.72

4.2.2 Kuantum Verimi.73

4.2.3 Cevap Verebilirlik.74

4.2.4 Detektör Cevap Hızı75

4.2.5 Alıcı Bant Genişliği.76

4.2.6 Foto-Detektör Gürültüsü.76

4.3 ALICI BER VE OSNR DEĞERLERİ.77

4.4 ANİ DARBE MODUNDAKİ ALICI KAVRAMI.79

4.5 ANİ DARBE MODUNDAKİ ONT İLETİMİ81

4.6 PON TRANSİVER PAKETLERİ81

4.7 ÖZET83

PROBLEMLER.84

REFERANSLAR.86

5. PASİF OPTİK BİLEŞENLER87

5.1 PON BİRİMLERİ İÇİN WDM KUPLÖRLERİ.88

5.1.1 İnce Filmli Filtreler89

5.1.2 İletim Kırınım Kafesleri.95

5.2 OPTİK GÜÇ BÖLÜCÜSÜ.96

5.2.1 Bölme Kaybı97

5.2.2 Optik Bölücü Yapısı97

5.3 PON BİRİMLERİ İÇİN OLAN OPTİK KABLOLAR99

5.3.1 Kablo Yapıları100

5.3.2 Fiber ve Ceket Renk Kodlaması.102

5.4 FİBER ARA BAĞLANTILARI.103

5.4.1 Optik Konnektörler103

5.4.2 Konnektör Kayıpları105

5.4.3 Optik Ekler107

5.5 ÖZET.108

PROBLEMLER.109

REFERANSLAR110

6. PASİF OPTİK AĞLAR111

6.1 TEMEL PON MİMARİSİ112

6.2 AKTİF PON MODÜLLERİ114

6.2.1 Optik Hat Terminali114

6.2.2 Optik Ağ Terminali115

6.2.3 Optik Ağ Birimi116

6.3 TRAFİK AKIŞLARI116

6.4 PASİF BİLEŞEN UYGULAMALARI118

6.4.1 PON birimleri için Optik Kablolar.118

6.4.2 Optik Güç Bölücüler119

6.4.3 Bölücü muhafaza ekleri.120

6.4.4 Dalga Boyu Kuplörleri120

6.5 PON ALTERNATİFLERİ122

6.5.1 BPON ile ilgili temel bilgiler122

6.5.2 EPON ve EFM123

6.5.3 GPON birimiyle ilgili temel bilgiler.124

6.6 OPTİK YOL ZAYIFLAMA ARALIKLARI.124

6.7 STANDARTLARIN OLUŞTURULMASI.125

6.7.1 ITU-T125

6.7.2 FSAN.126

6.7.3 IEEE.126

6.8 ÖZET.127

PROBLEMLER.128

REFERANSLAR129

7. BPON ÖZELLİKLERİ131

7.1 BPON MİMARİSİ.131

7.1.1 Trafik Akış Sistemleri132

7.1.2 OLT Özellikleri.133

7.2 ATM İLE İLGİLİ TEMEL BİLGİLER.134

7.2.1 ATM Hücrelerinin Kullanılması135

7.2.2 ATM Hizmet Sınıfları136

7.2.3 Hizmet Seviyesi Sözleşmeleri139

7.3 BPON ÇALIŞMA ÖZELLİKLERİ140

7.3.1 Ses ve Veri Trafik Akışları.140

7.3.2 İzinlerin Korunması.142

7.3.3 Video Trafiği142

7.4 TRAFİK KONTROLÜ143

7.4.1 Sabit Bant Genişliği Tahsisi143

7.4.2 Dinamik Bant Genişliği Tahsisi144

7.5 STANDARTLARLA İLGİLİ DETAYLAR146

7.5.1 Tavsiye Kararı G.983.1.146

7.5.2 Tavsiye Kararı G.983.2.146

7.5.3 Tavsiye Kararı G.983.3.147

7.5.4 Tavsiye Kararı G.983.4.147

7.5.5 Tavsiye Kararı G.983.5.147

7.5.6 Tavsiye Kararı G.983.6.147

7.5.7 Tavsiye Kararı G.983.7.148

7.5.8 Tavsiye Kararı G.983.8.148

7.6 ÖZET.148

PROBLEMLER.149

REFERANSLAR152

8. BİRİNCİ MİLDE ETERNET153

8.1 EFM SEÇENEKLERİ.153

8.2 EPON MİMARİSİ.155

8.2.1 OLT ve ONT/ONU Fonksiyonları156

8.2.2 EPON Trafik Akışları156

8.2.3 Alınan Güç Seviyeleri.159

8.3 MPCP FONKSİYONLARI159

8.3.1 Keşif İşlemi159

8.3.2 Bant Genişliği Tahsisi.160

8.3.3 İletim Zamanlaması.161

8.4 NOKTADAN-NOKTAYA ETERNET162

8.4.1 Fiber Üzerinden P2P Eternet.162

8.4.2 Bakır Üzerinden P2P Eternet.163

8.5 ANA EPON VE P2P EFM STANDARTLARI164

8.6 ÖZET.164

PROBLEMLER.165

REFERANSLAR167

9. GPON ÖZELLİKLERİ169

9.1 GPON MİMARİSİ169

9.1.1 GSR Teknik Şartnamesi170

9.1.2 GPON Koruma Anahtarlaması171

9.1.3 Bir GPON Birimindeki Bilgi Güvenliği172

9.2 GPON TAVSİYE KARARI G.984.2.173

9.2.1 Optik Performanslar173

9.2.2 Zamanlama ve Optik Güç Kontrolü174

9.2.3 Gönderim Yönünde Hata Düzeltimi.175

9.3 GPON İLETİM YAKINSAMA KATMANI.176

9.3.1 Aşağı-yönlü GPON Çerçeve Formatı176

9.3.2 Yukarı-yönlü GPON Çerçeve Formatı.178

9.3.3 GEM Segmenti179

9.4 ONT YÖNETİMİ VE KONTROLÜ.180

9.5 ÖZET.181

PROBLEMLER.182

REFERANSLAR184

10. FTTP KAVRAM VE UYGULAMALARI.185

10.1 UYGULAMA SENARYOLARI185

10.1.1 Uygulama Alternatifleri185

10.1.2 Döşeme Tipleri187

10.2 AĞ MİMARİLERİ189

10.2.1 Optik Bölücülerin Konumları.190

10.2.2 Ağ Tasarımındaki Varyasyonlar192

10.3 LOKAL ENERJİLENDİRME SEÇENEKLERİ193

10.3.1 Bina İçi Güç Kaynağı194

10.3.2 Bina-dışı Güç Kaynağı195

10.3.3 Ağın Enerjilendirilmesi.196

10.4 HİZMET UYGULAMALARI196

10.4.1 Bant Genişliği Gereksinimleri197

10.4.2 Video Hizmetiyle İlgili Konular.197

10.5 GENİŞLETİLMİŞ WDM PON.199

10.6 ÖZET200

PROBLEMLER201

REFERANSLAR203

11. FTTP AĞ TASARIMI205

11.1 TASARIM KRİTERLERİ205

11.1.1 Sistem Şartları206

11.1.2 Sistem Marjı.207

11.1.3 Güç Cezaları207

11.2 HAT GÜCÜ BÜTÇESİ210

11.2.1 Gücün Bütçelenmesi Süreci211

11.2.2 FTTP 1310 nm`lik Güç Bütçesi212

11.2.3 FTTP 1490 nm`lik Güç Bütçesi215

11.3 FOTONİK TASARIM OTOMASYON ARAÇLARI.216

11.3.1 Modelleme Aracının Özellikleri216

11.3.2 FTTP Ağ Modelleme Aracı217

11.4 LİNK KAPASİTESİNE İLİŞKİN TAHMİNLER217

11.4.1 Temel Formülasyon.218

11.4.2 Temel Yükselme Süreleri218

11.4.3 FTTP Link Yükselme Süresi220

11.5 AĞ KORUMA SİSTEMLERİ220

11.6 ÖZET222

PROBLEMLER223

REFERANSLAR224

12. FTTP AĞ UYGULAMALARI225

12.1 MERKEZ OFİS YAPILANDIRMASI225

12.1.1 FTTP Ağına ilişkin Hizmet Girişleri225

12.1.2 Kablo Planı ve Ara yüzler.226

12.1.3 WDM Kuplör Yerleşimi228

12.1.4 Bağlantı Kabloları ve Tesis-İçi Kabloları230

12.2 BESLEYİCİ KABLOLARI232

12.2.1 Besleyici Kablo Yapıları.232

12.2.2 OSP Dağıtım Kabini233

12.3 DAĞITIM KISMI234

12.4 PON KABLOLARININ DÖŞENMESİ.237

12.4.1 Doğrudan-Gömülü Sistemler238

12.4.2 Yatay Delme.239

12.4.3 Kablonun Borulara Çekilmesi241

12.4.4 Kablo Püskürtmeli Döşeme.241

12.4.5 Havadaki Kablo Döşeme İşlemi.245

12.4.6 Kablo Uyarı ve Kimlik İşaretleyicileri246

12.5 ÖZET247

PROBLEMLER248

REFERANSLAR249

13. AĞ KURULUM TESTİ.251

13.1 ULUSLARARASI ÖLÇÜM STANDARTLARI253

13.2 TEMEL TEST ENSTRÜMANLARI.254

13.3 OPTİK GÜÇ ÖLÇÜMLERİ.255

13.3.1 Optik Gücün Tanımı255

13.3.2 Optik Güç Ölçer256

13.3.3 Güç Ölçer Uygulamaları.258

13.4 OPTİK ZAMAN-BÖLGELİ YANSIMAÖLÇER258

13.4.1 OTDR Grafiği.259

13.4.2 OTDR Ölü Bölgesi261

13.4.3 Fiber Arıza Konumu262

13.5 OPTİK GERİ DÖNÜŞ KAYBI.262

13.6 GÖRSEL ARIZA KONUMU BELİRLEYİCİ263

13.7 OPTİK-KAYIP TEST SETİ264

13.8 ÇOK-FONKSİYONLU TEST ENSTRÜMANLARI264

13.9 CİHAZ UYUMLULUK TESTİ265

13.10 FTTP AĞ TESTİ.266

13.10.1 Münferit Link Kayıplarının Kontrol Edilmesi.267

13.10.2 Optik-Kayıp Bütçesinin Kontrol Edilmesi268

13.10.3 Uçtan-Uca Link Özellikleri.268

13.10.4 ORL Ölçümleri271

13.10.5 OLT ve Video Çıkışının Kontrolleri271

13.10.6 ONT Çıkışının Kontrol Edilmesi.272

13.11 FTTP AĞ ARIZA ARAMA VE GİDERME272

13.11.1 Ağdaki Sorunların Çözülmesi273

13.11.2 Arıza Arama ve Giderme ile ilgili Temel Bilgiler275

13.12 ÖZET275

PROBLEMLER276

REFERANSLAR278

14. AĞ YÖNETİM FONKSİYONLARI.279

14.1 TEMEL AĞ YÖNETİMİ.280

14.2 YÖNETİM FONKSİYONLARI281

14.2.1 Performans Yönetimi282

14.4.2 Konfigürasyon Yönetimi.283

14.2.3 Hesaplama Yönetimi283

14.2.4 Arıza Yönetimi283

14.2.5 Güvenlik Yönetimi285

14.3 FTTP AĞLARINDAKİ OAM&P286

14.4 ÖZET287

PROBLEMLER288

REFERANSLAR289

EK A: BİRİMLER, FİZİKSEL SABİTLER VE DÖNÜŞÜM FAKTÖRLERİ.291

EK B: KISALTMALAR292

EK C: VİDEO İLETİMİ 297

EK D: İLETİŞİM SİNYALLERİ 298

EK E: PON UYGULAMALARI İÇİN TELCORDIA GENEL ŞARTLARI 302