Haberleşme

UMC - Birleşik Mesajlaşma ve İletişim

Perşembe, 03 Eylül 2009 19:29

Birleşik Mesajlaşma ve İletişim - (Unified Messaging & Communication )

Önceden sadece telefon ile kısıtlı olan elektronik iletişim, artan ihtiyaçlar ve gelişen teknolojiyle birlikte metin ve grafik tabanlı yeni iletişim araçlarının hayatımızdaki ağırlığını iyice hissetirmeye başladı. Bu çeşitliliğin kullanıcıların hayatını kolaylaştırdığını söyleyebileceğimiz gibi başka bir açıdan bakıldığında zorlaştırdığını da farkederiz. Bu zorlukların başında, iletişim araçlarının çok dağınık olması yer alır.

Her bir iletişim şeklinin, farklı donanımlar (telefon makinasi, PC vs...) ya da aynı donanım üzerindeki farklı yazılımlarca yapılmasının kullanıcıya verdiği zahmet ve sebep olduğu zaman kaybı Birleşik Mesajlaşma fikrinin ortaya çıkmasına ilham vermiştir. Örneğin; bu yazıyı hazırladığım PC üzerinde bir e-posta istemcisi, iki anlık ileti istemcisi, bir softphone çalışmakta. Ayrıca masamın üzerinde sabit telefonum, cebimde mobil telefonum ve sehpamızın üzerinde faks makinamız bulunmakta. Halbuki hepsinin amacı aynı: İletişim. Peki bu kadar dağınıklık niye ve nereye kadar?

Birleşik mesajlaşma (BM), telefon, telekonferans, faks, e-posta, ses postası (voice mail), SMS, MMS, anlık ileti (chat) gibi farklı iletişim yollarının tek bir kullanıcı arabiriminden yapılabilmesidir. Herşeyi tek bir platfordan sunmak ve kullanıcıların tek bir terminalden almasına imkan tanımak BM’nin hedeflediği nihai noktadır.
Mesajlaşma denildiğinde, ilk olarak metin tabanlı iletiler akla gelse de aslında sesli ve görüntülü her türlü iletişimi bir mesajlaşma türü olarak görmek mümkündür. Örneğin bir telefon görüşmesi anlık, karşılıklı ve ses içeren mesajlaşma olarak nitelendirilebilir. Burada mesajlaşma kavramını tüm iletişim şekillerini kapsayacak şekilde kullanacağız.

Bu servisin en büyük iddası, yukarıda saydığımız tüm iletişim şekillerini tek bir arayüz üzerinden yapılabilmesine imkan tanımasıdır. İletişim için kullanılan terminaller kablolu ya da kablosuz IP destekli telefonlar; masaüstü, dizüstü veya cep bilgisayarları olabilir.

Peki aklımıza gelen ilk soruyu hemen soralım. Birleşik mesajlaşma bize neler getirecek.?

Bu sorunun son kullanıcılar, kurumsal müşteriler ya da iletişim pazarı için farklı yanıtları olabilir. Bu yanıtları, bu servisi daha yakından tanıdıktan sonra beraberce cevap vermeye çalışalım.

Birleşik Mesajlaşma Hizmeti

Birleşik Mesajlaşma Sunucusu (BMS)

Adından da anlaşılacağı üzere, tüm mesajlaşma hizmetlerini tek elden yürüten sunuculara birleşik mesajlaşma sunucuları denir. Bu konuda standartlaşmış bir yapıdan bahsetmek pek mümkün değil.

Bu sunucuların temel işlevi aynı olmakla birlikte, geliştirilen her yazılım kullanıcılarına farklı avantajlar sunabilir. Dolayısıyla mesajlaşma sunucularını sundukları temel ve ilave servislerine göre gruplandırmak daha isabetli olacaktır.

Peki temel ve ilave servisler nelerdir?

BMS’nin asli görevi tüm iletilerinizi ve çağrılarınızı bir noktadan diğer noktaya taşımaktır. Bu fonksiyonları yerine getirmeye ilişkin tüm servisler temel servisler olarak nitelendirilebilir. Diğer yandan çeşitli yönlendirme (forwarding) ve yayın (broadcast) servisleri; metin mesajı sesli hale ya da sesli mesajı metine çevirme; haber servisleri gibi birtakım ek özellikler ilave servisler olarak nitelendirilebilir.

BMS’nin Temel Bileşenleri

E-posta, anlık mesajlaşma vs... gibi servislerin çalışmasına aşina olanlar, birleşik mesajlaşma servisinin çalışmasını zihinlerinde kolaylıkla kurgulayabilirler. Şimdi üzerinde e-posta, anlık mesajlaşma (chat), faks, sms gibi gibi mesajları iletmede kullanılan servislerin (deamon) koştuğu bir sunucu düşünelim. Bu sunucu makine üzerinde ayrıca çağrı, konferans başlatma ve sonlandırma gibi işlemleri yerine getiren ilave bir servis daha olsun. Örneğin VoIP (Voice over IP) dünyasında çok iyi tanınan SIP (Sesion Initiate Protokol) sunucu yazılımı bu işi tam olarak yerine getirebilir. Tüm servisler koşturulduktan sonra geriye kalan, kullanıcıların kendi hesaplarına ait herşeye (gelen kutuları, arama liste ve kayıtları vb. ) erişebildikleri bir arayüz tasarlamak kalıyor.

Şekil-1 Birleşik Mesajlaşma (BM) Sunucu Mimarisi

BM Sunucusunun Erişilebilirliği

Diğer önemli bir konu ise bu sunucu makinanın PSTN, GSM arabağlantılarına sahip olması ve internete erişimidir.

İnternet nispeten kolay edinilebilir bir erişimdir. PSTN ile GSM erişimi ise servis sağlayıcılar için genelde kıt olarak nitelendirlebilecek kaynaklardır

Şekil-2

Kullanıcıların aldığı hizmetin kalitesini belirleyen temel faktör, BM sunucusuna olan erişilebilirliktir. Erişilebilirliği kesintisiz ve yüksek bir performansla yapabilmek, BMS’nin yeterli ve yedekli donanım, arabağlantı ve internet erişimine sahip olmasıyla mümkündür.

Kullanıcı Erişimi

BM’nin iletişim kültürümüze yapacağı en büyük katkı bizlere sunduğu arayüz olacaktır. Bu arayüz sayesinde herşey bir yerde olacak ve her türlü ileti için ayrı ayrı yerlere bakma zahmetinden bizleri kurtaracaktır.

Kullanıcı arayüzü bir web portalı olabileceği gibi, özel bir GUI (Graphical User Interface) istemci yazılımı da kullanılabilir.

Web tabanlı erişim için gerekli olan, IP alabilen ve üzerinde web tarayıcısı bulunan bir platformdur. Bu, PC, telefon vb... gibi bir donanım olabilir. Web, platform bağımsız olduğundan erişimi kolay ama daha az kullanışlıdır.

İstemci yazılımının, BM servis sağlayıcısı tarafından kullanıcılara dağıtılması gerekir. Bu tür yazılımlar genelde kısıtlı işletim sistemleri üzerinde çalışabildiklerinden platform bağımlıdırlar. Hem telefon benzeri küçük bir terminal üzerinde hem de PC üzerinde istemci yazılımını kullanmak çok daha konforludur.

Üçüncü bir seçenek de her iki arayüzün de kullanıcıların hizmetine verilmesidir. Zira istemci yazılımı kullanımı kolaylaştırırken; web portalı, kullanıcının erişilebilirliği en üst düzeye çıkarır. Tıpkı e-posta iletişiminde olduğu gibi web üzerinden okumak, Outlook ya da Thunderbird ile alıp okumanın tadını vermez. Diğer yandan e-posta sunucuların web arayüzü olmasa e-postalarımızı her yerden kontrol etme imkanımız daralacaktı.

Birleşik mesajlaşma, içerisinde ses ve video gibi nispeten daha fazla bant genişliği tüketen uygulamaları da barındırdığından, xDSL gibi kablolu ya da Wi-Max ,CDMA vs. gibi kablosuz genişband servislerine gereksimin duyar. Birleşik mesajlaşma servisinin sadece metin tabanlı uygulamalarını kullanan kullanıcılar için darbant erişim de yeterli olacaktır.

Özellikle Wi-Max, CDMA gibi kablosuz erişim şekillerinin artması ve yaygınlaşması, BM hizmetlerinin daha hızlı kabul görmesine katkıda bulunacaktır. Piyasada yer alacak kablosuz erişim terminalleri üzerindeki BM istemci arayüzleri ve web tarayıcılar, kullanıcılara BM sunuculara heryerden erişilebilirlik imkanı tanıyacaktır.

BMS’ler Arasında Dolaşım

BM hizmetinin geleneksel iletişim karşısında başarılı olabilmesi için farklı servis sağlayıcılar arasında mesaj ve çağrı transferine izin verilmesi gerektiği kanaatindeyim. Aksi takdirde her servis sağlayıcının birbirinden izole ve dar bir çevrede hizmet sunması, bu iletişimin ciddi başarılara ulaşmasını engelleyici bir durum olacaktır. Elbette ki piyasadaki oyuncular, bu tür bir dolaşımın kendilerine ne katacağının ya da kendilerinden neler götürebileceğinin hesabını dikkatli yapacaklardır.

E-posta iletişimine baktığımızda sunucuların, birbirlerine özgürce mesajlarını bıraktıklarını görüyoruz. Burada daha önceden belirlenmiş bir düzenleme ya da politikanın olmadığını görüyoruz. Ancak anlık mesajlaşma sunucuları ise farklı sunucuların kullanıcılarına mesaj göndermeye izin vermemektedir. Örneğin MSN Messenger kullanıcısı Yahoo Messenger kullanıcısına mesaj gönderemez. Bu teknik bir kısıtlamadan ziyade, her sunucu sahibinin kendi pazarını korumak istemesinden kaynaklanan bir durumdur.

Özellikle çağrı, konferans aktarımı gibi konuların önceden düzenlenmesi ya da servis sağlayıcıların aralarındaki ikili politikalarla düzenlenmesi gerekli olacaktır. Aksi takdirde bu konuda bir kargaşa yaşanması ihtimal dahilindedir.

Kullanıcı Cephesindeki Etkileri

Bilgisayar hatta mobil telefon gibi araçları az kullanan veya hiç kullanmayan biri için elbette ki BM bir anlam ifade etmez. Modern iletişim araçlarını kullanan ama iletişim trafiği çok düşük olan biri için de BM’nin ciddi bir etkisinden bahsetmemiz güçtür. Ancak iletişim trafiği yoğun olan kişiler veya kurumlar için iletişim araçlarındaki bu bolluğun sıkıntı verici bir durum olduğu tahmin etmek zor olmaz sanırım. İşte etkiyi gerçekten hissedecek ve BM pazarını oluşturacak kitle bu son gruptur.

Kullanıcı tarafındaki diğer bir iyileşme de, her bir mesajlaşma servisi için ya da o servislere erişim için ayrı ayrı para ödemek zorunda kalmaktan nispeten kurtulmuş olmalarıdır. Kullanıcı, daha çok ilave servis veya GSM/PSTN şebekelerine yaptıkları çağrılar için servis sağlayıcılarına para ödeyecektir. Kullanıcılar için sabit iletişim gider kalemi ise terminal cihazlarının internet bağlantıları için taşıyıcı operatöre ödeyecekleri erişim parasıdır.

Numara bağımlılığının hayatımızı zorlaştırdığı ise başka bir konu. Telli operatörlerde E.164 gibi coğrafi planlamaya dayalı, telsiz operatörlerde ise seri halde piyasaya sunulan numaralar bir anlamda kullanıcıları bağlayan bir konu. Ev, iş adresi değişikliğinde ya da telsiz operatörümüzü değiştirmek istediğimizde hepimizin karşı karşıya kaldığımız problem, numara değişikliğidir. Bu tür bir değişiklik sonrası yeni numaramızı herkese bildirmenin yaratığı zaman kaybı ve zahmet hem bizim için hem de bizimle iletişim halinde olanlar için usandırıcı olabilmektedir. Bu problemi tamamen olmasa bile kısmen çözmenin yolu, numara yerine kullanıcı adı temelli kimlik uygulaması olacaktır. Örneğin ad ve soyadımızdan oluşan bir kullanıcı adı, sayılardan oluşan bir numaralamadan çoğu zaman daha kullanışlıdır. Ancak burada da farklı servis sağlayıcılardan ötürü alan adı (domain-name) farklılığı ya da aynı ad ve soyadı taşıyan kullanıcılardan kaynaklanan problemler baş gösterecektir. Bu problem, üzerinde düşünülmesi ve tedbir alınması gereken bir konudur

Taşıyıcı Operatör ve Servis Sağlayıcı Cephesinde Etkileri

Günümüzde iletişimdeki çeşitlilik, telekom operatörü kavramını “taşıyıcı operatör” ve “servis sağlayıcı” olmak üzere ikiye bölmeye başlamıştır. Birleşik mesajlaşma servisi bir taraftan mevcut operatörler için katma değerli yeni bir servis anlamına gelirken diğer yandan piyasaya bu servisi vermek isteyen yeni oyuncular da girecektir. Elbetteki IP temelli olarak verilecek bu servis, küçük oyuncular için avantaj, büyük operatörler için de risk anlamına gelmektedir.

Diğer bir konu da tıpkı e-posta sunucularında olduğu gibi şirketlerin herhangi bir servis sağlayıcıya bağlı kalmaksızın kendi mesajlaşma sunucularını kendilerinin barındırmalarıdır. Böylece şirket çalışanları ellerinin altındaki IP terminaleri sayesinde sadece kendilerine özel iletişim ağında yer alabileceklerdir. Şirketlerin bu eğilimi birleşik mesajlaşma konusunda yazılım ve donanım üreten firmalar üzerinde olumlu etki yaratacakken, servis sağlayıcı cephesinde daralmalara neden olabilecek bir durumdur.

Sonuç

Mevcut teknoloji, tüm bu iletişim şekillerinin tek bir terminalden yapılabilmesine imkan tanıyan birikime sahiptir. Ancak insanların sahip oldukları alışkanlıkları ve mevcut yatırımları göz önüne alındığında, iletişim araç ve şebekelerindeki çeşitliliğin daralması zaman alan bir süreçtir. Bu süreç içerisinde kullanmaya devam edeceğimiz geleneksel iletişim araçlarını, tek bir mesaj merkezine yönlendirmek suretiyle birleşik mesajlaşmayı hayatımıza yerleştirmeye başlayacağız.

Birleşik mesajlaşma kültürünün, kurumsal pazarda yaygınlaştıktan sonra son kullanıcı tabanına yayılması beklenmektedir. Gelişen teknolojinin sunduğu çeşitlilik ve bu çeşitliliğin neden olduğu zorluklar yine teknoloji sayesinde toparlanarak iletişim alışkanlıklarımızı yeniden şekillendirecektir.

Yararlanılan Kaynaklar :

http://www.iec.org/online/tutorials/unified_mess/
ComputerWeekly, The Benefit of Unified Messaging, Aralık 2004
Savior of Unified Messaing, Mike James, Internet Telephony, Ekim 2004
http://www.buyerzone.com/telecom_services/unified_messaging/buyers_guide1.html

Hazırlayan: Alper Özbilen

CODE DIVISION MULTIPLE ACCESS (CDMA)

Cuma, 28 Ağustos 2009 11:38

CDMA (Code Division Multiple Access- Kod Bölünmeli Çoklu Erişim), ülkemizde ve dünyada yaygın olarak kullanılmakta olan GSM ve TDMA gibi kablosuz erişim teknolojilerinden biridir. CDMA ağları özellikle kablonun erişemediği, ya da yüksek maliyet nedeniyle hızlı servisleri götürmenin olanaklı olmadığı yerleşim alanlarına servis verilmesini sağlar.

CDMA nasıl ve ne zaman ortaya çıkmıştır?

CDMA teknolojisinin ilk olarak II. Dünya Savaşı zamanında Amerikan Ordusu'nun güvenli iletişim ve haberleşme gereksinimini karşılayan bir çözüm olarak ortaya çıktığını görürüz.

CDMA'in ticari olarak kullanıma girmesi 1990'lı yılların ikinci yarısını bulacaktır. İlk olarak Kuzey Amerika ve Asya Pasifik bölgelerinde kullanılmaya ve yaygınlaşmaya başlayan bu teknoloji, 90'ların sonuna değin yukarıda adı geçen kısıtlı coğrafyada kullanıcı sayısını artırarak gelişmesini sürdürmüştür. 2000'li yılların başında CDMA2000-1X standardının kullanılabilir hale gelmesiyle de mevcut sınırlarını aşarak yerküremiz üzerinde hızla yayılma sürecine girmiştir.

CDMA neden bu denli hızlı yaygınlaşıyor?

Günümüzde 210 milyondan fazla sayıda kişi CDMA teknolojisini kullanmaktadır. Dünya üzerinde kullanılmakta olan kablosuz erişim teknolojilerinin kullanıcı sayılarına ve bu sayının artış oranlarına baktığımızda CDMA teknolojisinin, kullanımı ve yaygınlığı en hızlı artan teknoloji olduğunu görürüz.

CDMA MC TEKNOLOJİSİ

CDMA MC;haberleşme sektöründen temsilciler ve dünya çapında çeşitli ülkelerin standartlaştırma kuruluşları ile birlikte bir çalışma yürüten ITU’nun, 1999 yılında yayımladığı ITU-R M.1457 Tavsiye Kararı ile IMT2000 kapsamına aldığı beş telsiz arayüzünden biridir.

ITU, IMT2000 şebekelerinin diğer gerekliliklerin yanı sıra 2G şebekelere göre gelişmiş sistem kapasitesi ve etkin frekans kullanımı ile hareket halinde 144 Kb/s, durağan halde ise 2 Mb/s veri hızlarının sağlanmasını istemektedir. ITU’nun IMT2000 ile 3G şebekelere ilişkin olarak tanımladığı ve onayladığı teknik gereklilikleri, standartları ve frekans kullanım esaslarını karşılayan bir telsiz arayüzü olması nedeniyle IMT2000 kapsamına alınan CDMA MC, CDMA2000 olarak da bilinmektedir. CDMA2000, hem CDMA MC telsiz arayüzünü hem de bu arayüzü kullanan 3G şebekeyi tanımlamak için kullanılan bir terimdir.

CDMA MC ‘nin Temelleri

CDMA2000’in dayandığı teknoloji olan CDMA ilk olarak 2. Dünya Savaşı sırasında ABD tarafından askeri amaçlarla kullanılmaya başlamıştır. 1990’lı yılların ortasında, ABD menşeli Qualcom şirketi CDMA teknolojisini 2G bir haberleşme şebekesi olan ve cdmaOne olarak da bilinen IS-95 standardıyla ticari olarak kullanıma sunmuştur.

CDMA2000; ABD’den TIA, Japonya’dan ARIB ve TTC, Çin’den CCSA ve Kore’den TTA adlı düzenleme kurumlarının katılımıyla oluşturulan 3GPP Ortaklık Projesi 2 (Third Generation Partnership Project 2, 3GPP2) tarafından ITU’ya teklif edilen CDMA MC telsiz arayüzünün ve bu telsiz arayüzünü kullanan 3G şebekenin ticari adıdır. CDMA2000, yeni frekans tahsisi gerektirmeksizin 2G cdmaOne şebekelerinin üzerine kurulabilmesi nedeniyle anılan 2G şebeke işletmecilerinin 3G’ye geçişi için en uygun seçenek olarak ortaya çıkmaktadır.

CDMA MC sürümleri

3GPP2 tarafından CDMA2000 şebekesine yönelik olarak belirlenen teknik özelliklere dayalı olarak CDMA2000 şebeke sürümleri geliştirilmektedir. CDMA2000 şebeke sürümleri, cdmaOne şebekelerinin dayandığı IS-95 standardı temel alınarak geliştirilmiştir. Geliştirilen şebeke sürümleri geriye doğru birbirleriyle ve IS-95A ve B standartlarına dayalı cdmaOne şebekeleri ile uyumludur. CDMA sürümleri CDMA2000’in ilk fazı CDMA2000 1X olarak, geliştirilmiş sürümleri ise CDMA2000 1XEV olarak adlandırılmıştır. 1XEV sürümleri de; CDMA2000 1XEV-DO, “Veriye Yönelik Geliştirilmiş” (Evolution Data Optimized) ve CDMA2000 1XEV-DV, “Ses ve Veriye Yönelik Geliştirilmiş” (Evolution Data and Voice) olmak üzere iki aşamaya ayrılmıştır. 1X, 1X EV-DO ve 1X EV-DV, 1,25 MHz’lik tek taşıyıcı kullanmaktadır. CDMA2000 3X olarak adlandırılan sürümde ise 3 adet 1,25 MHz’lik taşıyıcı kullanması planlanmaktadır.

Bugün itibariyle, dünya çapında 118 işletmeci 243 adet CDMA2000 1X ve 34 adet CDMA2000 1XEV-DO şebekesini ticari olarak kullanıma sunmuş olup 126 milyon CDMA2000 1X abonesi, 12 milyon CDMA2000 1XEV-DO abonesi bulunmaktadır. 21 adet 1X ve 19 adet 1XEV-DO şebekesinin ise 2005 yılında kurulması beklenmektedir. Halen 550 çeşit CDMA2000 1X uyumlu, 100 çeşit CDMA2000 1XEV-DO uyumlu terminal cihazı pazarda yer almaktadır

CDMA2000 1X

CDMA2000’in 2000 yılında kullanılmaya başlanan ilk fazı, CDMA2000 1X veya IS-2000 olarak adlandırılmaktadır. CDMA2000 1X şebekesi, cdmaOne şebekesi ile aynı çekirdek şebekeyi kullanmaktadır ve söz konusu 2G şebekenin ses kapasitesini iki katına çıkarmaktadır. CDMA2000 1X’in, Sürüm 0 ve Sürüm A olmak üzere iki alt sürümü bulunmaktadır. Sürüm 0, 1,25 MHz’lik tek kanal üzerinden kullanıcıya doğru 153 Kb/s’lik kuramsal azami paket veri hızı sağlamaktayken Sürüm A kuramsal azami veri hızını 307 Kb/s’ye çıkarmaktadır. Sürüm A’da kullanıcıdan şebekeye doğru olan azami veri hızı 153 Kb/s seviyesindedir. Ancak uygulamada ortalama veri hızları Sürüm 0’da 70-90 Kb/s, Sürüm A’da ise 144 Kb/s seviyelerinde gerçekleşmektedir. Bu yönüyle CDMA2000 1X, 2,5 G ile 3G arasında bir noktada yer almaktadır. CDMA2000 1X, Ülkemizde GSM işletmecilerince sunulmakta olan GPRS ve EDGE’e benzer şekilde; e-posta, oyunlar, GPS temelli konumlandırma hizmetleri, resim ve müzik indirme uygulamaları sunabilmektedir. İlk CDMA2000 1X şebekesi Güney Kore’de Ekim 2000’de kurulmuştur. Ticari olarak hizmet vermekte olan CDMA2000 1X şebekeleri aşağıda verilmektedir.

Ticari hizmet vermekte olan CDMA2000 1X şebekeleri

Ülke Ticari Şebeke Sayısı Frekans Bandı
ABD 122 800 MHz - 1900 MHz
Angola 1 8 00 MHz
Arjantin 1 1900 MHz
Avustralya 4 800 MHz
Azerbaycan 1 800 MHz
Beyaz Rusya 1 450 MHz
Belize 1 850 MHz
Bermuda 2 800 MHz
Brezilya 2 800 MHz - 1900 MHz
Cezayir 1 1900 MHz
Çin 9 450 MHz
Dominik Cumhuriyeti 2 1900 MHz
Ekvador 2 1900 MHz
Endonezya 5 450 MHz
Guam 1 800 MHz
Guatemala 2 1900 MHz
Güney Kore 3 1700 MHz
Gürcüstan 1 450 MHz
Hindistan 4 800 MHz - 1900 MHz
İsrail 1 800 MHz
Jameyka 1 800 MHz
Japonya 1 800 MHz
Kamboçya 1 450 MHz
Kanada 16 800 MHz - 1900 MHz
Kazakistan 1 800 MHz
Kırgızistan 2 800 MHz
Kolombiya 2 800 MHz - 1900 MHz
Kuveyt 1 800 MHz
Laos 1 450 MHz
Letonya 1 450 MHz
Meksika 2 800 MHz - 1900 MHz
Moğolistan 1 800 MHz
Moldova 1 800 MHz
Nepal 1 1900 MHz
Nijerya 6 800 MHz - 1900 MHz
Nikaragua 1 800 MHz
Özbekistan 3 800 MHz
Pakistan 3 450 MHz - 1900 MHz
Panama 1 800 MHz
Peru 2 800 MHz
Polonya 1 850 MHz
Porto Riko 3 1900 MHz
Romanya 1 450 MHz
Rusya 8 450 MHz
Saypan 1 800 MHz
Şili 2 1900 MHz
Tayland 1 800 MHz
Tayvan 1 800 MHz
Uganda 1 800 MHz
Ukrayna 4 800 MHz - 850 MHz
Uruguay 1 1900 MHz
Venezuela 2 800 MHz - 850 MHz
Vietnam 1 800 MHz
Yemen 1 800 MHz
Yeni Zelanda 1 800 MHz

CDMA2000 1X sağladığı veri hızlarının, ITU tarafından IMT2000 kapsamında talep edilen asgari seviyelerden düşük olması bu sistemin bir 3G teknolojisi olarak algılanması konusunda tereddüt doğurmaktadır. IMT2000 kapsamına alınan telsiz arayüzlerinin yer aldığı tavsiye kararında CDMA2000 1X’ten söz ediliyor olsa da, varolan CDMA2000 1X sistemlerinin gerekli özellikleri taşımaması anılan tavsiye kararında kastedilen sistemlerin CDMA2000 1X EV-DO ve EV-DV olduğu sonucunu ortaya çıkarmaktadır. CDMA2000 1X’in bir 3G teknolojisi olup olmadığına ilişkin olarak 3G teknoloji çevreleri arasında tartışma sürmektedir.

CDMA2000 1X’te, bir aboneye ilave kanal ayrılması işleminin 2 ila 4 s.’lik uzun bir zaman aralığı içerisinde gerçekleştirilebiliyor olması ve veri hızının yeterince yüksek olmaması gibi olumsuzlukların ortadan kaldırılması ve yukarıda bahsi geçen tartışmaların sonlandırılması amacıyla 3GPP2 tarafından yeni bir sürüm geliştirilmiştir.

CDMA2000 1XEV-DO

CDMA2000’in daha hızlı veri iletimi için geliştirilmiş (Evolution Data Optimized) sürümü 1XEV-DO, 2001 yılında Stockholm’de gerçekleşen IMT2000 konferansında bir IMT2000 teknolojisi olarak tanınmıştır. CDMA2000 1XEV-DO, IS856/HRPD standardı ya da CDMA2000 Sürüm B olarak da adlandırılmakta olup 1,25 MHz’lik tek kanal üzerinden kuramsal olarak kullanıcıya doğru azami 2,4 Mb/s veri hızına ulaşabilmektedir. Şebekeye doğru olan azami veri hızı ise 153 Kb/s seviyesindedir. Ancak uygulamada veri indirme hızı ortalama 300 ila 700 Kb/s seviyelerinde gerçekleşmektedir. CDMA2000 1XEV-DO aşağı yönde paylaşılan 1,25 MHz’lik bir kanal kullanmaktadır. Bu TDM'ye benzer ve baz istasyonu belirli bir anda sadece bir aboneye hizmet eder. Bu nedenle yukarıda bahsi geçen azami veri hızları; turbo kodlama1, baz istasyonunun azami gücü vermesi, en iyi baz istasyonu seçimi gibi en iyi koşulların gerçekleşmesi halinde sağlanmaktadır.

İlk ticari CDMA2000 1XEV-DO şebekesi Kore’de SK Telecom tarafından Ocak 2002’de işletilmeye başlamıştır. Müteakiben Mayıs 2002’de KT Freetel Kore’de, Ekim 2002’de ise Monet Mobile Networks Kuzey Amerika’da ticari işletime başlamışlardır.

Ülke Ticari ŞebekeSayısı Frekans Bandı
ABD 17 800 MHz - 1900 MHz
Avustralya 1 800 MHz
Bermuda 1 800 MHz
Brezilya 2 800 MHz – 1900 MHz
Çek Cumhuriyeti 1 450 MHz
Endonezya 1 1900 MHz
Guatemala 1 1900 MHz
Güney Kore 2 1700 MHz
İsrail 1 800 MHz
Japonya 1 800 MHz
Portoriko 1 1900 MHz
Romanya 1 450 MHz
Şili 1 1900 MHz
Tayvan 1 800 MHz
Venezuela 1 850 MHz
Yeni Zelanda 1 800 MHz

1XEV-DO sürümü, IP üzerinden çalışan bütün işletim sistemleri ve yazılım uygulamalarını desteklemektedir. Kullanıcılar, sürekli çevrimiçi özelliği sayesinde her zaman, her yerde internet veya kurumsal intranetleri üzerinden veri alışverişi yapabilmektedirler. Terminal cihazı açık hale getirildikten sonra kullanıcı sisteme girmiş olur ve bir hizmet almak için oturum açması için tekrar sisteme giriş yapması gerekmez. Bekleme durumundan etkin duruma geçme süresi 0,5 s.’nin altındadır. Böylece bekleme modunda bulunan terminal cihazının herhangi bir kaynak kullanmaması sayesinde frekans ve güç kaynağının etkin kullanımı sağlanmış olmaktadır.

Ancak, ses taşıyıcısı üzerine farklı bir taşıyıcı ile veri iletişimi sağlayacak bir yapı kurulacağından, CDMA2000 1X kullanıcılarının CDMA2000 1XEVDO’nun sunduğu hizmetlerden yararlanabilmeleri için farklı bir terminal cihazı kullanmaları gerekmektedir. 1XEV-DO terminal cihazları ile, devam etmekte olan bir veri oturumu esnasında gelen sesli aramalar görüntülenebilmektedir. Hizmet veya tarifeleri trafik hacmine süreye göre düzenlenebilmektedir. Ses ve veri hizmetlerinin farklı frekans taşıyıcıları üzerinden verilmesi sayesinde ses kalitesi yüksek bir seviyede tutulurken veri hizmetleri de yüksek azami hızlarda sunulabilmektedir. WCDMA’nın aksine bu yöntemde her bir taşıyıcı ya veri ya da ses taşımakla görevlendirildiğinden ve taşıyıcıların arta kalan kapasiteleri kullanılamadığından kaynak israfına yol açmaktadır.

CDMA2000 1XEV-DO; CDMA2000 1X veya cdmaOne şebekelerinin üzerine kurulurken mevcut Paket Veri Hizmet Düğümü (Packet Data Serving Node, PDSN), BSC, kuleler, antenler, şebeke planları ve hücre alanları kullanılabilmektedir. Böylece sermaye yatırımları cdmaOne ve CDMA2000 1X işletmecileri için daha düşük seviyelere çekilebilmektedir.

CDMA2000 1XEV-DO; CDMA2000 1X ve cdmaOne sistemleri ile aynı RF bileşenlerini kullandığından, teçhizat sağlayıcıların daha düşük maliyetlerle üretim yapabilmelerine imkan sağlamaktadır. Böylece işletmeciler açısından önemli bir yatırım kalemini teşkil eden teçhizat giderlerini azaltmaktadır.

CDMA2000 1XEV-DV

Nokia, Motorola, Sprint ve Texas Instruments gibi şirketlerce de desteklenen geliştirme çalışmalarını takiben Haziran 2002’de 3GPP2 ve TIA tarafından ITU’ya teklif edilen, daha etkin ses ve veri iletimi için geliştirilmiş sürüm CDMA2000 1XEV-DV (Evolution for Data and Voice), Temmuz 2002’de ITU tarafından 3G standardı olarak onaylanmıştır. Ancak bugün itibariyle ticari olarak faaliyete geçen CDMA2000 1XEV-DV şebekesi bulunmamaktadır. 3G kavramının önemli gerekliliklerinden biri olan, sesli görüşme ve veri haberleşmesinin aynı terminal cihazı ile eşzamanlı olarak gerçekleştirilebilmesi özelliği CDMA2000 1XEV-DV ile mümkün hale gelmektedir. Bir kullanıcı örneğin e-posta sunucusundan iletilerini terminal cihazına indirirken aynı esnada sesli görüşme de yapabilmektedir. CDMA2000 1XEV-DV gerçek zamanlı paket veri bağlantısı üzerinden akan görüntü hizmetlerini sunabilmektedir.

CDMA2000 1XEV-DV, kullanıcıya doğru 3.1 Mb/s azami veri hızına ulaşabilmekte ancak tipik veri hızı 1,25 MHz’lik frekans kanalı üzerinden 1 Mb/s seviyelerinde gerçekleşmektedir. Gerçek zamanlı devre anahtarlamalı hizmetler ile yüksek hızda paket veri hizmetleri aynı frekans taşıyıcısı üzerinde verilebilmektedir. Böylece, bant genişliğinin talebe göre değişken olarak tahsis edilebilmesi sayesinde işletmeciler ses ve veri trafiğini dengeleme imkanına sahip olabilmektedirler. CDMA2000 1XEV-DV’nin Sürüm C ve Sürüm D olmak üzere iki alt sürümü bulunmaktadır. Sürüm C kullanıcıya doğru olan veri akışının hızı ve kalitesine yönelik geliştirmeler içerirken, Sürüm D’de kullanıcıdan şebekeye doğru olan bağlantıya yönelik geliştirmeler yer almaktadır. Mobil telefonların 32 bit’lik Elektronik Seri Numara (ESN)’larının 2005 yılı sonunda tükenmesi sorununun çözümüne yönelik olarak Sürüm D’de ESN yerine 56 bit’lik Mobil Cihaz Tanımlayıcı (Mobile Equipment Identifier, MEID) geliştirilmiştir. Her bir mobil cihaz protokol sürümüne göre ESN veya MEID’ye sahip olmaktadır. ESN ve MEID’nin kullanılma amaçları arasında, mobil cihazın adreslenmesi ve söz konusu numaraların yetkilendirme imzası olarak kullanılması bulunmaktadır.

Sürüm D ile getirilen bir özellik de hücre seçimidir. Hücre seçiminde, mobil cihaz en kaliteli işareti aldığı baz istasyonunu seçer. Böylece yumuşak aktarım1 (soft handover/handoff) işlemine gerek kalmaz. Hücre seçiminde baz istasyonlarının veri akışı için senkronize olmaları gerekmektedir. Hücre seçimi yumuşak aktarımın (Kullanıcı cihazının en az bir baz istasyonuna bağlı kalarak bir baz istasyonundan diğer bir) baz istasyonuna aktarılması işlemi, yumuşak aktarım olarak adlandırılmaktadır. yerini almamaktadır. Eşzamanlı veri ve ses iletimi sırasında veri trafiği için hücre seçimi kullanılırken sesli görüşme trafiği için yumuşak aktarım kullanılmaya devam edilmektedir. Sürüm D ile kullanıcıdan şebekeye doğru azami veri hızı 1.8 Mb/s seviyelerine çıkmaktadır. Sürüm D geliştirmeleriyle birlikte CDMA2000 1XEVDV’de:

• Tek noktadan çok noktaya yayın hizmetleri verilebilir hale gelmiştir,
• Uyarlamalı Modülasyon ve Kodlama (Adaptive Modulation and Coding, AMC) sayesinde, baz istasyonu anlık kanal şartlarına göre abonelere en uygun modülasyon ve kodlama tekniğini tahsis etmektedir,
• Hızlı çağrı kurma özelliği sayesinde CDMA sistemlerinde bulunan bekleme süresi azaltılmıştır.

CDMA2000 3X

CDMA2000 3X’te 3 adet 1,25 MHz’lik taşıyıcı kullanılmaktadır. Üç taşıyıcının ayrı ayrı veya 3,75 MHz’li tek taşıyıcı halinde kullanılabilmesi planlanmaktadır. Böylece, hem işletmecilere frekans kullanımı açısından esneklik sağlanacak hem de en az 5 MHz’lik taşıyıcı kullanan WCDMA’ya benzerlik elde edilecektir. Diğer CDMA2000 sürümleri gibi yeni bir frekansa ihtiyaç duyulmaksızın mevcut frekanslarda kurulabilmektedir. Böylece CDMA2000 1X ve cdmaOne sistemleriyle uyum sağlanabilmektedir. Eklenen bant genişliği daha zengin çoklu ortam hizmetlerinin sunulabilmesini sağlamakta ve uygulamada 2 Mb/s veri hızlarına erişilebilmesine imkan vermektedir. CDMA2000 3X sürümü, CDMA2000 1X EV sürümlerinin ortaya çıkışıyla önemini kaybetmiştir. CDMA teknolojisinin öncü kuruluşlarından olan CDMA Geliştirme Grubu (CDMA Development Group, CDG)’nun dahi CDMA2000 3X’e ilişkin olarak yeterli derecede bilgi içeren dokümanı bulunmamaktadır. Bugün itibariyle ticari veya deneme amaçlı olarak faaliyette bulunan CDMA2000 3X şebekesi bulunmamaktadır.

Şebeke Mimarisi

CDMA2000 şebekesi, Çekirdek Şebeke (Core Network, CN) ve Telsiz Erişim Şebekesi (Radio Access Network, RAN) bölümlerinden oluşmaktadır. CN, GSM’deki NSS’ye, RAN ise BSS’ye eşdeğerdir ve aynı işlevleri yerine getirirler. CDMA şebeke yapısı CDMA sisteminde, tipik bir çağrı kurma işlemi CN ve RAN’ın kullanıldığı en az 3 aşamadan oluşmaktadır: 1) işaretleşme, 2) erişim, 3) kanal kurma ve hizmet temini. Bu aşamaların her biri belirli bir gecikmeye sebep olmaktadır. Söz konusu gecikmeler hizmet kalitesini düşürerek bas-konuş gibi uygulamalarda kabul edilemeyecek kadar uzun (azami 12 s.) sürelere erişebilmektedir. Çağrı kurma gecikmesi, CDMA2000 1XEV-DV’nin D Sürümü ile asgari seviyelere indirilmektedir.

Çekirdek şebeke

CDMA2000 çekirdek şebekesi tipik bir mobil haberleşme çekirdek şebekesidir. Amerikan ANSI-41 standardı üzerine kurulu çekirdek şebekede, devre anahtarlamalı trafik için MSC, paket anahtarlamalı trafik için PDSN yer almaktadır.

PDSN, GSM/GPRS şebekesinde bulunan GGSN gibi telsiz erişim şebekesini internete bağlayan yönlendirici olarak işlev görmektedir. 1xEV-DO’da BSC, MSC’ye uğramadan PDSN ile doğrudan haberleşmektedir. Hem 1X hem de 1XEV-DO hizmetleri için aynı PDSN kullanılmaktadır. CDMA2000 çekirdek şebekesinde İSS’ler tarafından kullanılmakta olan bir çok bileşen kullanılabilmektedir. Örneğin, Uzaktan Doğrulamalı Çevirmeli Kullanıcı Sunucusu (Remote Authentication Dial In User Server, RADIUS) AAA adıyla; kimlik doğrulama, yetkilendirme ve hesap tutma (Authentication, Authorization, and Accounting) için kullanılmaktadır. Ayrıca İSS’lerce kullanılan Alan Adı Sunucusu (Domain Name Server, DNS), Dinamik Ev Sahibi Yapılandırma Protokolü (Dynamic Host Configuration Protocol, DHCP) ve Hizmet Şebeke Yönetimi Protokolü (Service Network Management Protocol, SNMP) 1xEV-DO çekirdek şebekesinin parçaları olarak kullanılmaktadır.

Erişim şebekesi

Erişim şebekesiTelsiz şebekelerin işletiminde iki ana kaynak kullanılmaktadır, frekans ve zaman. Bu iki sınırlı kaynak kullanılarak çok sayıda aboneye hizmet verilmesi gerekmektedir. Çok sayıda abone çifti arasında gerçekleşen haberleşmenin birbirleriyle girişim yapmaması amacıyla çeşitli teknikler geliştirilmiştir.

Çoklu erişim teknikleri

Bu tekniklerden ilki olan Frekans Bölmeli Çoklu Erişim (Frequency Division Multiple Access, FDMA)’de; frekans bölmesi yapılarak, kullanıcılar arasında gerçekleşen iletişimin toplam süresi boyunca her bir kullanıcı çifti için belirli bir frekans kanalı tahsis edilir. İkinci yöntem olan Zaman Bölmeli Çoklu Erişim (Time Division Multiple Access, TDMA)’de ise zaman bölmesi yapılır ve her bir kullanıcı çifti için belirli zaman aralıklarında frekans spektrumunun tümü veya büyük bir bölümü tahsis edilir. Kod Bölmeli Çoklu Erişim (Code Division Multiple Access, CDMA)’de ise bütün aboneler frekans spektrumunun tümünü iletişimin toplam süresi boyunca kullanabilmektedirler. CDMA2000, bir yayılı spektrum modülasyon tekniği olan Doğrudan Sıralı (Direct Sequence, DS) CDMA’yı kullanmaktadır. DS-CDMA, veri işaretini küçük parçalara bölerek bu veri parçalarını frekans bandı boyunca yayar. Bu amaçla kodlayıcı işaretler kullanılır. Frekans atlamasının alternatifi olan DSCDMA’yı kullanan cihazların güç sarfiyatı ve maliyeti daha fazla olmasına karşın güvenilirlik ve performans değerleri daha yüksektir. CDMA, farklı abonelerin haberleşme verilerini belirli kodlar ile birbirlerinden farklılaştırmaktadır. CDMA kodları sayesinde çağrı güvenliği artmakta olsa da kodlar esasen çağrı tanımlanması amacıyla kullanılmaktadır. Bu nedenle, her bir kod diğer kodlardan farklı olmalıdır. Kodlar, haberleşme verisinin çok üzerinde frekanslarda üretilen 1 ve 0 dizilerinden oluşmaktadır. Kodlayıcı işaretin frekansı, yonga hızı (chip rate) olarak adlandırılmaktadır. CDMA kodlama/kod çözümü süreci CDMA2000; FDD kipinde, biri kullanıcıya doğru diğeri ise şebekeye doğru olan veri iletiminin gerçekleştirilmesinde kullanılan frekans çifti üzerinden çalışır. Taşıyıcı başına 2 x 1,25 MHz frekans bandı kullanan CDMA2000, tüm hücresel mobil frekans spektrumunda kurulabilmesi nedeniyle hem ülkeler hem de işletmeciler için frekans tahsisi açısından esneklik sağlamaktadır. Halen dünyada 450 MHz, 800 MHz, 850 MHz, 900 MHz, 1700 MHz, 1900 MHz ve 2100 MHz bantlarında kurulmuş CDMA2000 şebekeleri bulunmaktadır.

CDMA2000 telsiz erişim şebekesi GSM telsiz erişim şebekesine oldukça benzer bir yapı arz etmektedir. Baz istasyonları hem 1X hem de 1XEV-DO hizmetleri için kullanılmaktadır. 1XEV-DO taşıyıcısının BTS’den iletilebilmesi için mevcut bir 1X baz istasyonunda kanal kartının yükseltilmesi gerekmektedir. Kuleler, antenler, RF bileşenler 1X ve 1XEV-DO taşıyıcıları arasında paylaşılmaktadır. 1X için kurulmuş olan BSC’ler yazılım güncellemeleri ile 1XEV-DO ve 1XEV-DV için de kullanılabilir hale getirilebilmektedir.

CDMA2000’de baz istasyonlarının ve kullanıcı cihazlarının senkronizasyonu için GPS (Global Positioning System) uydularını kullanılmaktadır. Uydu haberleşmesindeki gecikmeler nedeniyle oluşan çağrı kurulmasındaki gecikmeler sorun teşkil etmektedir.

İşaretleşme şebekesi

CDMA2000’in başlangıç sürümlerinde; 1975’te Amerikan menşeli AT&T şirketi tarafından geliştirilen ve 1980 yılında ITU tarafından dünya çapında bir standart olarak kabul edilen No.7 işaretleşme sistemi kullanılmaktadır. No.7 sisteminin kullanılma amaçları: çağrı iletimi, dolaşım, hareketlilik yönetimi, ön ödemeli kullanım ve abone kimliklendirmesidir. Tümüyle IP tabanlı bir yapıya sahip olan gelişmiş sürümlerde ise No.7 işaretleşme sisteminin yerini SIP, SCTP, SIGTRAN gibi yeni nesil IP tabanlı işaretleşme protokolleri almaktadır ve ayrı bir işaretleşme şebekesine ihtiyaç kalmamaktadır.

CDMA2000’e Geçiş Senaryoları

CDMA2000 telsiz arayüzü çeşitli çerkirdek şebekelerle birlikte kullanılabilmektedir. IS-41 standardına dayalı çekirdek şebekeler, IP tabanlı çekirdek şebekeler ve GSM tabanlı çekirdek şebekeler CDMA2000 telsiz erişim şebekesi ile bağlantılandırılarak kullanılabilmektedir. Böylece mevcut şebeke birimleri ve terminal cihazları kullanılmaya devam edilerek yatırım maliyetleri azaltılabilmekte ve yeni terminal cihazları kullanılarak CDMA2000’in sağladığı yüksek veri hızlarından faydalanılabilmektedir. Örneğin 2G cdmaOne şebekesi, BTS’ye eklenen CDMA2000 1X kanal kartı, BTS, BSC ve MSC’de yapılan yazılım güncelleştirmeleri ve, şebekeye eklenen bir PDSN ile CDMA200 1X’e yükseltilebilmektedir. CDMA2000 1X ve CDMA2000 1XEV-DO, GSM işletmecileri için de bir 3G çözümü olarak kullanılabilir. Qualcom şirketi tarafından geliştirilmiş olan CDMA2000 1X’e yükseltilmiş GSM şebekesi, GSM1X olarak adlandırılmaktadır. Halen test aşamasında olan ve GSM1X olarak adlandırılan sistemin testlerinden birinin de Qualcom ve Ericsson şirketleri tarafından Güney Afrika Cumhuriyeti’nde gerçekleştirileceği açıklanmıştır. GSM1X’te GSM tabanlı çekirdek şebeke ile mevcut veya ilave frekans bantlarında çalışan CDMA2000 1X telsiz erişim şebekesi bir araya getirilmektedir. GSM telsiz erişim şebekesinin yanı sıra CDMA2000 telsiz erişim şebekesinin kurularak GSM1X Mobil Anahtarlama Düğümü (Mobile Switching Node, MSN) vasıtasıyla GSM GMSC’ye, PDSN vasıtasıyla da internet şebekelerine bağlanması gerekmektedir.

GSM1X şebekesi dört ana bileşenden oluşmaktadır:

• Mevcut yatırımların kullanılmasını sağlayan standart bir GSM çekirdekşebekesi,
• CDMA2000’in sektör başına 1,25 MHz kanalı üzerinden 35 çağrı yapabilme kapasitesini, CDMA2000 1X ile 307 Kb/s, CDMA2000 1XEVDO ile 2.4 Mb/s azami veri indirme hızı sağlayan standart bir CDMA2000 telsiz erişim şebekesi.
• Hem GSM hem de CDMA2000 telsiz erişim şebekesinden hizmet alabilen standart SIM-takılabilen CDMA2000 terminal cihazları,
• Hem telsiz erişim şebekesiyle hem de değişikliğe uğramamış çekirdek şebekeyle bağlantı halinde olan MSN.

GSM1X, şebeke yakınsaması kavramını yeni bir boyuta taşımaktadır. GSM’nin zengin özellikli hizmet ve uygulamalarını CDMA2000’in frekans verimliliği ile birleştirmektedir. GSM1X ile GSM işletmecisinin çekirdek şebeke yatırımı korunmakta ve GSM üzerinden verilebilen hizmetler muhafaza edilirken CDMA2000 telsiz erişim şebekesinin sağladığı veri hızları erişilebilir hale gelmektedir.

CDMA2000 telsiz erişim şebekesinin eklenmesi ile mevcut spektrumun (800, 900, 1800, 1900 and 2100 MHz) verimliliği artırılarak işletmecinin ses ve veri kapasitesi yükseltilmektedir. GSM1X’in; CDMA2000 1X ile 307 Kb/s, CDMA2000 1XEV-DO ile 2,4 Mb/s’ye çıkan veri hızı, GSM işletmecilerinin maliyet etkin bir şekilde yeni nesil hizmetleri sunmalarına imkan sağlamaktadır. Sağlamlığı teyit edilmiş GSM çekirdek şebekesi kullanılarak ve GSM1X’in gelişkin kapasitesi sayesinde ses ve veri hizmetleri eş zamanlı olarak sunulabilir hale gelecektir.

Hayata geçirilmesi halinde GSM1X’te, CDMA SIM kartlı standart CDMA2000 terminal cihazlarının GSM SIM kartlarını kabul etmesini sağlamak amacıyla yapılan yazılım güncellemesi ile kullanılabilecektir. Kullanıcıların ihtiyaçlarına göre çift modlu ve tek modlu terminal cihazlarının üretilmesi düşünülmektedir. Böylece kullanıcılar çift modlu bir terminal cihazı ile GSM ve CDMA2000 şebekelerinden hizmet alabileceklerdir. Ancak günümüzde GSM-CDMA2000 çift modlu terminal cihazı pazarda ticari olarak yaygın şekilde bulunmamaktadır.

GSM1X’in diğer avantajları aşağıdaki şekilde sıralanabilir:

• GSM’nin 3GPP tarafından tanımlanmış özellikleri ve hizmetleri korunmaktadır,
• CDMA2000 terminal cihazları üzerinden GSM’nin hizmet dağıtım modeli muhafaza edilmektedir,
• GSM dolaşım anlaşmaları GSM1X aboneleri için de geçerli olmaktadır,
• GSM ve CDMA şebekeleri arasında küresel dolaşım sağlanmaktadır, GSM1X sisteminin GSM işletmecilerine maliyeti ile ilgili olarak bir danışmanlık şirketi tarafından Almanya için yapılan mali analiz çalışmasında; Almanya’da UMTS spektrumu tahsis edilerek yetkilendirilmiş bir GSM işletmecisinin WCDMA yerine 20.000 BTS’den oluşan ulusal çapta bir CDMA2000 1XEV-DO şebekesi kurması halinde 10 yıllık bir süre zarfında toplam 10 milyar Avro yatırım maliyeti ile karşı karşıya kalacağı tahmin edilmektedir. Söz konusu yatırım maliyeti abone başına 424 Avro olarak da ifade edilmektedir. Ne var ki, günümüzde GSM üzerine kurulu bir CDMA2000 şebekesi ticari olarak faaliyet göstermemektedir.

Sunulan Hizmet ve Uygulamalar

CDMA2000 1X; EDGE ve GPRS gibi 2,5 G hizmetlerini sunabilmekteyken ITU tarafından IMT2000 teknolojisi olarak kabul edilen CDMA2000 1XEV-DO, desteklediği veri hızı sayesinde temel haberleşme hizmetleri ile akan görüntü uygulamaları ve elektronik ticaret işlemleri gibi sabit haberleşme hizmetlerini mobil ortama taşımaktadır. İşletmeciler 2G ve 2,5 G hizmetlerini daha düşük maliyetlerle sunabilmekte, yeni nesil veri-yoğun hizmetler, telsiz internet hizmetleri ve konumlandırma hizmetlerini hizmet yelpazelerine ekleyebilmektedirler. Verilen diğer hizmetler aşağıda sıralanmaktadır:

• Büyük eklentili e-posta iletimi
• Çoklu ortam mesajlaşma
• Sohbet
• Veri tabanı erişimi
• Çoklu ortam ve grafik içerikli internet tarama
• Büyük dosya nakli
• İntranet erişimi
• Ses ve görüntülü klip indirme
• Görüntülü konferans
• Gezinti için harita kullanımı
• Gerçek zamanlı trafik ve hava durumu uyarıları
• Hisse ticareti, e-para gibi m-ticaret uygulamaları

GPRS

Cuma, 28 Ağustos 2009 11:34

GPRS (General Packet Radio Services); çağın gelişmesi ile birlikte her nerede ve her ne zaman olursa olsun insanların e-postalarına, internete, dosyalarına, fakslarına ve diğer verilere erişebilmeleri için kullanılan yöntemlerden birisidir.Ayrıca GSM mobil istasyonları için bir paket radyo erişimi ve GSM altyapısında bir paket bağlaşmalı yönlendirme fonksiyonelliği sağlayan bir veri servisidir. GPRS fikri ilk olarak 1992’lerde ortaya çıkmıştır. 2000 yılı ile birlikte de uygulamalarına başlanmıştır. GPRS, GSM sistemlerinde paket verisi üzerine ETSI (European Telecommunications Standarts Institute) tarafından hazırlanmış bir standarttır.Ayrıca TIA (Telecommunications Industry Association) tarafından TDMA/136 sistemleri için paket veri standardı olarak kabul edilmiştir.

ETSI’nin tanımına göre de GPRS; abonesine devre bağlaşmalı moddaki şebeke kaynaklarından yararlanmadan, veriyi uçtan uca paket transfer modu ile iletmesini ve almasını sağlayan yöntemdir. GPRS’te PTP (point to point-noktadan noktaya) destek servis tipi tanımlanmıştır. PTP servisi iki kullanıcı arasında bir veya daha fazla paketin iletimini sağlar.İki çeşit PTP servisi vardır: bağlantısız şebeke servisi ve bağlantı yönelimli şebeke servisi.

1.GPRS’e Neden İhtiyaç Duyuyoruz?

İnternet günlük hayatın vazgeçilmez bir parçası haline gelmiştir ve GPRS internet dünyası ile mobil haberleşme arasında bir direkt link imkanı verir.GPRS varolan GSM veri servislerinden farklıdır. Öncelikle, kullanıcı her veri transfer etmek istediğinde şebekeye bağlanmak zorunda değildir, bütün zaman boyunca bağlantıda kalabilir. GPRS çabuk, daima bağlantılı uygulamalara olanak sağlar.İkinci olarak, GPRS transfer edilen veri miktarına göre ödeme yapmaya olanak sağlar.GPRS ile sağlanan yüksek iletim hızı ile, kullanıcılar daha hızlı dosya indirebilme yeteneğine sahip olacaklardır.

2.GPRS Sistem Özellikleri Nelerdir?

GPRS sistemi GSM sistemine ek bir servis olup internet veya firma LAN (Local Area Network-Yerel Alan Şebekesi)’larına veri paketi kullanarak erişmek isteyen son kullanıcıya mobil istasyonu bağlantı cihazı olarak sağlar.MS, GSM telefonu olan bir mobil terminali (MT-Mobile Terminal) ve buna bağlı bir bilgisayar olan terminal cihazını (TE-Terminal Equipment) içerir.GPRS veri transferi internet protokolüne dayanır.Bu yüzden paket veri iletimi hava arayüzünü içeren uçtan uca kaidesine dayanarak yürütülür.GSM sistemi telefon için devre bağlaşmalı hava arayüzünü kullanırken GPRS sistemi paket bağlaşmalı hava arayüzünü kullanır ve her ikisi de GSM standartlarına göredir.Bir GPRS şebekesi, bir GSM şebekesinin bir uzantısı olarak görülebilir ve kendine özgü bazı eklemelere ihtiyaç duyar. GPRS sistemini GSM sistemine tanıtmakla, abone ve terminal verisini koordine etmek, bağlamak, idare etmek ve güvenliklerini sağlamak hem devre bağlaşmalı hem de paket bağlaşmalı haberleşme için mümkün olacaktır. Paket veri fonksiyonu, GSM sistemince sağlanan devre bağlaşmalı servislerle karışmaz. GPRS sistemi, bir radyo kanalının pek çok MS tarafından meşgul edilmesi olayı ile karakterize edilebilir.Bir MS, bir veri paketi oluşturduğunda, şebeke paketi uygun olan ilk radyo kanalından gönderir. Büyük veri miktarlarını içeren bir mesaj transfer edileceğinde pek çok pakete bölünür.Bu paketler adreslerine ulaştığında orijinal mesajı oluşturmak üzere tekrar birleşirler.Alınan bütün paketler veri hafızalarında depo edilir. İletim esnasında farklı paketler farklı radyo kanallarını kullanabilir. GPRS sistemindeki MS, sadece paket bağlaşmalı haberleşme için kullanılabileceği gibi hem devre hem de paket bağlaşmalı haberleşme için kullanılabilir.

GPRS verinin mobil telefon şebekesi aracılığıyla gönderilmesi ve alınmasını sağlayan yeni ses dışı hizmetlerin eklendiği bir servistir.Günümüz devre bağlaşmalı veri ve kısa mesaj servisinin eksikliklerini giderir

GPRS ile,aynı anda sekiz zaman dilimini kullanarak teorik maksimum hız 171.2 kbit/sn’ye ulaşılabilir.Bu GPRS’in bugünün sabit haberleşme şebekeleri üzerinden yapılan veri iletiminden 3 kat ve GSM şebekelerindeki devre bağlaşmalı veri servislerinden 10 kat daha hızlı demektir.

GPRS, ihtiyaç olduğu anda verinin gönderilebildiği veya alınabildiği acil bağlantıları kolaylaştırır.Bir çevirmeli modem bağlantısına gerek yoktur.Bu yüzden GPRS kullanıcıları zaman zaman “daima bağlantılı” olarak nitelendirilir.Anında erişim GPRS’in devre bağlaşmasına göre avantajlarından biridir.

GPRS kullanabilmek için kullanıcılar,

1-GPRS uyumlu bir mobil telefon; 2-GPRS desteği sağlayan bir mobil telefon şebekesine abonelik; 3-Yazılım ve donanım konfigürasyonları içeren mobil telefonların spesifik modellerini kullanarak GPRS verisinin alınması ve gönderilmesi hakkında bilgi sahibi olmak; 4-GPRS üzerinden verinin gönderildiği veya alındığı bir hedef gereklidir. SMS’te bu hedef genellikle bir mobil telefon olurken GPRS’te bu bir internet adresidir.

3.GPRS Sınırlamaları

Günümüzün ses dışı mobil servisleri ile spektrum verimliliği, fonksiyonelliği ve yetenekleri açısından kıyaslandığında GPRS’in büyük bir ilerleme kaydetmiş yeni bir mobil servis olduğu açıktır. Ancak GPRS’in bazı sınırlamaları vardır:

1-Bütün kullanıcılar için sınırlı hücre kapasitesi: GPRS, bir şebekenin varolan hücre kapasitesini etkiler. Farklı kullanıcılara konuşlandırılabilecek sınırlı radyo kaynağı vardır.(Bir amaç için kullanım farklı bir amaç için kullanımı engeller) GPRS kanal tahsisatını dinamik olarak yönetir ve trafiğin yoğun olduğu saatlerde kısa mesajları GPRS kanalları yerine işaretleşme kanallarından gönderir.

2-Gerçek hızın teorik hızdan çok küçük olması: Teorik maksimum 171.2 kbit/sn’lik hıza ulaşmak için tek bir kullanıcının bütün zaman dilimlerini (8 tane) hiçbir koruma olmaksızın kullanması gerekir. Bir şebeke operatörünün bütün zaman dilimlerini tek bir GPRS kullanıcısına tahsis etmeyeceği de açıktır.Ayrıca, ilk GPRS terminallerinin bir, iki veya üç zaman dilimini kullanmaları beklenmektedir. Bu yüzden bir GPRS kullanıcısına verilen band genişliği sınırlı olacaktır. Şebeke ve terminallerdeki kısıtlamalar da göz önüne alınarak teorik maksimum GPRS hızları kontrol edilmelidir. Mobil şebekelerin sabit şebekelere göre daha küçük veri iletim hızlarına uygun olduğu da bir gerçektir.

3-Alt optimal modülasyon: GPRS, Gauss minimum kaydırmalı anahtarlama (GMSK) tekniğine dayanır.

4-İletim Gecikmeleri: Aynı adrese gidecek olan GPRS paketleri farklı yolları kullanabilir. Bu durum, radyo linki üzerinden veri iletimi sırasında bazı bilgilerin kaybolmalarına veya bozulmalarına yol açabilir. GPRS standartları kablosuz paket teknolojilerinin bu doğal özelliği bilinerek veri bütünlüğü ve tekrar iletim stratejilerini birleştirir. Sonuçta potansiyel iletim gecikmeleri meydana gelebilir. Bu yüzden yayın kalitesi gerektiren uygulamalar HSCSD kullanılarak gerçekleştirilebilir. HSCSD, bir kullanıcının aynı anda dört ayrı kanalı kullanabildiği bir devre bağlaşmalı veri servisidir. Alıcı ile verici arasında uçtan uca bağlantı özelliği ile iletim gecikmeleri azalmaktadır.

5-Depolama mekanizması yokluğu: SMS (Short Message Service-Kısa Mesaj Servisi)’deki depolama ve iletme fonksiyonları SMS’in en önemli özelliklerinden biri iken GPRS standartlarında depolama mekanizması yoktur.

4.GPRS Uygulamaları

GPRS için mümkün olan uygulamalar bir diz üstü bilgisayardaki haberleşme imkanlarından düşük iletim hızlı özel uygulamalara kadar yayılabilir.Bazı PC uygulamaları zaten devre bağlaşmalı GSM veri servisleri ile kullanılmakta idi; fakat GPRS ile çok daha ekonomik hale gelecektir. Mobil PC ofisi insanın nerede olurlarsa olsun sanki ofisinde imiş gibi çalışmasına olanak sağlar. GPRS’in en önemli uygulamaları arasında e-posta alım ve iletimi, dosya transferi ve internetle www dolaşımı vardır. E-posta mesajlaşmasında GPRS’in avantajı ücretlendirmenin iletilen veri miktarına bağlı olarak yapılmasından dolayı bağlantının tüm zaman boyunca açık tutulabilmesidir. Dosya transferinde, küçük dosyalar çağırma kurma süresi olmadığından dolayı hızlıca iletilebilir. www taramasında yine ücretlendirmenin aktif olarak iletilen ve alınan veriye göre yapılmasının sağladığı avantaj söz konusudur. Bütün bu uygulamalar LAN’lar için dizayn edilmiştir ancak mobil uygulamaları da hızla artmaktadır.

GPRS küçük veri miktarlarının sık olmayan iletimini gerçekleştiren uygulamalar için büyük bir market oluşturur. Bu tip haberleşme imkanlarından yararlanacak pek çok elektriksel cihaz vardır. GPRS vericisi cihaza periyodik istatistiksel hata bildirimleri, hırsız alarmlarını haber vermek üzere yerleştirilebilir. GPRS kablosuz bir servis olduğu için cihaz mobil veya sabit olabilir. Parasal işlemlerde, GPRS elektronik para için bir destek olabilir. Sistem erişim zamanı ve veri hızı yeterince hızlı bir işlem sağlamak için yüksek olmalıdır.

Fotoğraf, resim, statik web sayfaları, prezentasyonlar gibi hareketsiz görüntüler sabit telefon şebekelerinde olduğu gibi mobil telefon şebekeleri üzerinden de alınıp gönderilebilir. Bu durum, GPRS radyo cihazına bağlanmış bir sayısal kameradan bir internet sitesine görüntüleri göndermek suretiyle olacaktır.

5.GPRS Sistem Yapısı

GPRS Referans Modeli:

GPRS, Şekil-1’te gösterilen basitleştirilmiş referans modeli ile tanımlanabilir.GPRS, bir verici ile bir veya daha çok alıcı arasındaki veri transferi yeteneğini sağlar.Bu alıcı ve vericiler bir MS veya bir TE (bir GPRS şebekesine bağlı olabileceği gibi bir dış veri şebekesine bağlı olabilir) olabilir.Baz istasyonu MS’ler için GPRS şebekesine radyo kanalı erişimi sağlar.

Şekil 1-Basitleştirilmiş GPRS referans modeli

Destek servisleri:Destek servisi, kullanıcı-şebeke arayüzleri arasında işaretlerin iletimine olanak sağlayan haberleşme servis tipidir.GPRS destek servisi, kullanıcı-şebeke noktaları (Şekil 2’te 2, 4 ve 7 noktaları) arasındaki veri iletimine olanak sağlar.

GPRS Erişim Noktaları:Şekil 1’deki referans konfigürasyonu göz önünde tutulursa, kullanıcılar çeşitli haberleşme servislerine, şekil 2’te gösterildiği gibi farklı erişim noktalarından erişebilir.

-1,3,5, ve 6. erişim noktalarında teleservislere erişilir. -2. erişim noktası, ISDN olmayan destek servislerine erişilebilir.ITU-TX- ve V-serisi tavsiyeleri gibi.(R referans noktası) -4. erişim noktasında, ISDN uyumlu destek servislerine erişilebilir.(S referans noktası) 7. erişim noktasında, dış veri şebekeleri destek servislerine erişilebilir. -8. erişim noktası (Gi referans noktası, direkt erişim ve dış veri şebekeleri erişimi için aynı olmayabilir) bir veri terminali ve/veya X.25 şebekesi gibi dış veri şebekelerine direkt erişim için destek servisi erişimi sağlar.

Şekil 2- Telekomünikasyon servis erişim noktaları

6.GPRS’de Kullanılan Protokoller

GPRS destek düğümleri ( SGSN(Serving GPRS Support Node-Sunucu GPRS Destek Düğümü) ve GGSN(GPRS Support Node-Geçit GPRS Destek Düğümü)) arasında verinin tünellenmesi ve mesaj işaretleşmesi GPRS temel şebekesi üzerinden taşınır.Temel şebekenin protokol mimarisi IP(internet protokolü) ne dayanır.GPRS temel yapısı üzerinden güvenilir bir iletim gerektiren protokoller (X.25 gibi) için TCP, IP ile birlikte kullanılır (internet haberleşmesi gibi).Bu protokollerin üzerinde de GTP (GPRS Tunnelling Protocol-GPRS Tünelleme Protokolü) yer alır.İki GPRS PLMN’i arasında veri transferi yapıldığında, bir sınır geçidi temel yapı şebekesi üzerinden güvenliği sağlamak üzere kullanılır. Paket bağlaşmasında iki iletim modu vardır:Bağlantısız ve bağlantı yönelimli.

1-Bağlantısız Şebeke Protokolleri: Paket bağlaşmalı iletimde veri akışı, protokollere ve kullanılan fiziksel kaynaklara bağlı olarak değişebilen boyutlardaki paketler halindedir.Her paket paketin alıcıya yönlendirilmesinde kullanılan bir kaynak ve varış adresi içerir.Paketin izleyeceği yol her bir düğümde kararlaştırılır.Bu yüzden aynı mesaja ait paketler farklı yollar izleyerek alıcıya ulaşabilir.Ara bağlantılı ana sistemler için kullanılan en popüler şebeke katmanı protokolü internette kullanılan IP’dir.IP GSM paket radyo servisinde(GPRS) kullanılan ana şebeke protokolü olarak kabul edilebilir.

2-Bağlantılı Şebeke Protokolleri: Bağlantı yönelimli hizmette, bir uç birim başka bir uç birimle lojik bağlantı kurmak için “çağırma isteği”nde bulunur.Şebeke üzerinden lojik olarak yol kurulur.Şebekeye gönderilen paketler aynı lojik bağlantıya sahip olur ve sıra ile numaralandırılır.Şebeke paketleri sıra numarası düzeninde gönderir.

TCP/IP Protokolleri:IP bağlantısız bir protokoldür, yani veri iletilmeden önce uçtan-uca bağlantı kurmak için kontrol bilgisi alıp vermez.Basit paket iletme hizmeti sağlar.Göndericiden alıcıya gönderilen pakete “datagram” denir.Protokol adresleme mekanizması yönlendiriciler tarafından ara bağlantılı ana sistemler arasında paketin yönlendirilmesinde kullanılır.IP datagram başlığı her düğümde kontrol edilir.Ayrıca düğüm datagramın lokal olarak mı dağıtılacağını ya da başka bir yönlendiriciye gönderileceğini saptar.Datagramların daha küçük parçalara bölünmesi ve varış adresinde bu paçaların birleştirilmesi, IP tarafından sağlanır, farklı maksimum paket uzunluklarına sahip pek çok fiziksel şebeke (ATM, çerçeve aktarması, Ethernet, Token Ring) arasındaki adaptasyonu sağlar. TCP (Transmission Control Protocol-İletim Kontrol Protokolü); bağlantı yönelimli, alındı bildirimli, hata sezme yeteneğinde, uçtan uca veri bütünlüğü sağlayan bir hizmet sunar.TCP hizmeti alıcı ve göndericinin oluşturduğu soket adı verilen uç noktaları ile olur.TCP hizmeti alabilmek için alıcı ve verici ana sistemde soketler arası bir bağlantı kurulması gerekir.Bir soket aynı anda birden fazla bağlantı için kullanılabilir.

KAYNAKLAR

1. http://en.wikipedia.org/wiki/GPRS
2. http://www.telecomspace.com/datatech-gprs.htm
3. http://www.nokia.com/gprs/
4. http://www.mobiletelecoms.net/what_is_gprs.html
5. http://www.raduniversity.com/networks/2003/gprs/intro.htm

Hazırlayan : Metin Hanedan

GPS

Cuma, 28 Ağustos 2009 11:29

Global Positioning System veya kısa adıyla GPS, 1970'li yıllarda A.B.D. Savunma Bakanlığı tarafından geliştirilen bir sistemdir. Dilimize çevirecek olursak Dünyadaki Konumu Algılama Sistemi'ne benzer bir anlam ortaya çıkar. Kısacası dünyanın neresinde olursanız olun, bu sistem sayesinde hangi enlem, boylam ve yükseklikte olduğunuzu kolayca bulabilirsiniz.

GPS sistemi dünyadan 17,600 kilometre yukarıda yörüngeye oturtulan 24 uydudan oluşur. Bu uyduların yörüngesi öyle ayarlanmıştır ki, dünyanın üzerindeki herhangi bir nokta herhangi bir zamanda en az üç uyduyu görebilir. Dünya üzerindeki herhangi bir noktanın kesin yerinin belirlenmesi ancak üç uydudan gelen sinyallerin birleştirilmesiyle mümkündür.Bu işleme üçgenleme (triangulation) denir. 4. uydu ile yükseklik bilgisi alınır. 5.uydu ile de diğer uyduların nerelerde olduğu,dolayısıyla ölçüm yapılan uydulardan biri coğrafi yapının zorluğundan veya yörüngesinden dolayı sınırları dışına çıktığında kullanılacak olan uydunun pozisyon bilgisini üretir.GPS uydularının üzerinde 4 adet atomik saat mevcuttur.Ayrıca her bir uyduda diğer bütün uyduların anlık ve muhtemel bulundukları yerlerin pozisyon bilgilerinin bulunduğu veri kütüğü(database) bulunur ve bu veri kütüğünde sık sık yeryüzü istasyonlarından gelen bilgiler güncellenir.

GPS, herhangi bir zamanda, her türlü hava koşulunda, gece ve gündüz bulunduğumuz noktayı kesin olarak belirleyebilir. Ayrıca denizcilik ve havacılıkta navigasyon (yol alma) ve pozisyon belirlemede oldukça kolaylık sağlamaktadır.

GPS sisteminden faydalanabilmek için kullanıcı herhangi bir ücret ödememektedir. Ancak, bir GPS aletine sahip olmak gerekmektedir.

GPS`NİN ÇALIŞMA PRENSİBİ

GPS’in çalışma prensibi oldukça basittir. Bunu anlatırken, genellikle, benzetmek amacı ile bir detektif hikayesi anlatılır. Olay Londra’da geçmektedir. Zengin bir ailenin kızı fidye için kaçırılır. Kızın gözleri bağlanır ve kaçıranlar tarafından saklayacakları binaya götürülür. Kaçırılan kız binaya girdikten sonra çıktığı katları sayar. Ayrıca, eski bina olduğunu basamakların gıcırdamasından anlar. 10. katta bir odaya götürülür. Canı sıkılmasın diye de yanına bir radyo konur. Londra’da, ünlü Big Ben saat kulesi, her saat başı o anki saate göre çan çalmaktadır. Her vuruş arası 4 saniyedir. Ayrıca, saat 12 vuruşları da radyodan verilir ki uzak olanlar da çan seslerini duysunlar. Radyodan da çan seslerini duymaya başladığında kaçırılan kız saatin kaç olduğunu bilmek için vuruşları saymaya başlar. Ancak, vuruş sayısını 13 olarak sayar. Bunun olması mümkün değildir. Yani, Big Ben şimdiye değin hiç hata yapmamıştır. Bu sırada fidyeciler, kızın ailesine gönderilmek üzere ses kaydı için kızın yanına gelirler. Kıza, söylemesi gerekenleri söylerler. Kız, fidyecilerin istediklerini ve eski 10 katli bir binada 13 Big Ben vuruşu duyduğunu söyler. Rakamın uğursuz olabileceğini, onun için de hemen fidyecilerin isteklerinin yerine getirilmesini söyler. Bu bilgi üzerine, ünlü bir İngiliz dedektif, binayı ve kızı bulur, kurtarır. Hemen akla gelen soru, kimdir bu dedektif?

Gerçekten bu bina nasıl bulunmuştur? Teknik olarak açıklaması: Big Ben’in vuruşlarının ses olarak kıza gelmesi ile radyodan gelmesi arasında ki zaman farkı tam bir vuruş aralığı kadar olmalı ki son vurusun gelmesi ile 13. vuruş gibi yorumlansın. Bu da, Big Ben’den 4 saniyelik sesin alacağı yol mesafesinde, 10 katli eski bir bina demektir. Bu da, 320 m/sn x 4 sn. = 1280 m demektir.

Aslında, bu mantığı çoğaltmak mümkün, 24 tane vuruş gibi. Veya iki tane Big Ben olsaydı ne olurdu? En güzeli ise üç tane olduğu durumdur. Zira bu, GPS’in çalışma mantığını en basit şekilde açıklar. 3 Big Ben olsaydı durumu da şu şekilde açıklanabilir: İki boyutlu konu üç boyutlu gerçek ortamda düşünülürse, üç uydudan gelen bilgiler sonucunda, iki noktadan birisi aranılan nokta olmalıdır. Uydudan olan uzaklıklar da, radyo dalgasının hızı ile geçen sürenin çarpılmasından elde edilecektir. Ancak, radyo dalgalarının sürati göz önüne alındığında, bu sürenin 0.06 saniye civarında olduğu anlaşılacaktır. Bu nedenle de, geçen sürenin çok hassas olarak elde edilmesi gerekmektedir. Yine Big Ben hikayesinden benzetimle, çan, ayni anda hem uyduda ve hem de bulunulan noktada çalınabilse, sesler arasındaki fark, geçen zamanı hesaplamakta kullanılabilecektir.

GPS ölçü aleti tarafından ayni zamanda kodun yayınlandığı kabul edilirse, GPS ölçü aleti, bu karmaşık kodun kayan kısmından, gecikmeden, geçen süreyi bulabilmektedir. Her uydunun kodu farklı olduğu için bir karışma söz konusu değildir. Ayrıca, karışık kod yeterince detaylı olduğundan, başkasıyla karışması söz konusu olmamaktadır. Bu arada, gelen sinyalin zayıflığı da bir problem oluşturmamakta ve böylelikle, uydudan gelen sinyaller için çanak anten gerekmemektedir. Bir başka nedeni de iletilecek çok da bilgi olmamasıdır.

Zamanlamanın çok iyi olması, ölçümlere hassasiyet getirecektir. Binde bir saniyelik hata 300 km. demektir. Bu nedenle, uydularda atomik saat bulunmaktadır. Fakat, benzer yaklaşım GPS ölçü aletleri için söz konusu değildir, olamaz da. Zira, bu durumda maliyetler son derece yüksek olurdu. Biraz matematik ve geometri bilgisi ile zamandaki hata oranı azaltılabilmektedir. Yine iki boyutlu düşünülürse, ilk iki uydudan alınan bilgiler ışığında, bulunulması gereken nokta sayısı iki olabilir . Ancak, üçüncü uydudan alınacak bilgi ile bu nokta sayısı bire inmek durumdadır . Bu durumda, GPS ölçü aleti, kendi saatini biraz ileri ve geri alarak tek noktada kesişecek şekilde olana kadar bu işleme devam eder ve uydu saatleri ile senkronizasyona girer. Böylelikle, GPS ölçü aletleri, aslında birer atomik saat hassasiyetinde zaman göstermektedirler. GPS ölçü aleti kapatılsa bile pil ile saati çalışmaya devam eder. Bu senkronizasyon işlemini, GPS ölçü aleti açıldığı zaman ve pil ile ilişkisi kesilmek durumunda kaldığında tekrarlar. Sağlıklı ölçüm için gereken hassas zaman bilgisi, uyduda atomik saat tarafından sağlanmaktadır. GPS ölçü aleti ise üç ölçü ile zaman hassasiyetini elde edebilmekte ve hatta yapacağı fazladan ölçüler (4. uydu ve fazlası) ile de kontrol sağlayabilmektedir.

GPS ELEMANLARI

GPS sistemi üç elemandan oluşur. Bunlar:

o Uzay bölümü
o Kullanıcı bölümü
o Kontrol bölümü

Uzay bölümü: 20000 km yükseklikte bulunan 24 adet uydudan oluşur.Bu uydular senkron zaman (yıl, ay, gün, saat, dakika, saniye) sinyallerini, kendi pozisyon parametrelerini ve diğer uydularla ilgili bilgileri içeren iki ayrı frekansta yayın yaparlar.

Kullanıcı bölümü: GPS alıcılarından oluşur. Bu alıcılar uydulardan gelen sinyalleri anteni vasıtasıyla alır ve kendi türüne göre çeşitli amaçlı (seyrüsefer, araç takip...) gerçek zaman koordinat bilgisini veya biraz daha uzun süreli ölçüm sonucu jeodezi uygulamaları için statik fakat oldukça hassas (yatay düzlemde min. 1 mm) koordinat bilgisi üretir.

Kontrol bölümü: Uyduların doğru çalışıp çalışmadığını sürekli kontrol eden yer istasyonlarından oluşur. 5 adet takip istasyonu, 1 adet ana kumanda istasyonu ve 3 adet uydulara veri transmisyonu yapan istasyon vardır. Takip istasyonlarından alınan bilgiler ana kumanda merkezine gönderilir, burada uyduların yörüngeleri ve saat düzeltme bilgileri hesaplanır ve ilgili uydulara mesaj olarak gönderilir.

GPS DİLİNİ KONUŞMAK

GPS cihazını kullanırken kullanmamız gereken birkaç terim şunlardır:

Position fix GPS cihazı tarafından o anda bulunduğumuz noktanın belirlenmesidir. Bu nokta ya enlem/boylam ya da Universal Transverse Mercator sistemiyle iki koordinat olarak cihazda görülür. Bulunduğumuz noktanın koordinatlarını belirledikten sonra ona bir isim verebiliriz. Buna da GPS dilinde waypoint (yol noktası) deniliyor. Bu, kat ettiğimiz yol üzerindeki bir noktadır. Bazı GPS cihazlarında bu noktaları semboller ile belirlemek mümkündür.

Yol noktaları tekneyle seyahat sırasında çok önem taşımaktadır. Seyahate başlamadan önce bulunduğunuz limanın koordinatlarını belirleyip "liman" ismiyle kayıt edebiliriz. Böylece seyahatimizin başlangıç noktasını kaydetmiş oluruz. Seyahat esnasında başka noktaları da kaydedebiliriz. Bu da bulunduğumuz noktaya geri dönerken bize kolaylık sağlar. Zira GPS hareket halindeyken hem gittiğimiz yönü hem de süratimizi vermektedir. Görüş mesafesinin kısıtlı olduğu gece veya sis şartlarında GPS'in yardımı göz ardı edilemez

GPS alıcısı dünya üzerindeki yerini belirleyebilmek için uydularla bağlantı kurmak zorundadır. Buna uyduya kilitlenme (satellite lock, fix veya acquisiton) denir. Kilitlenmenin gerçekleşebilmesi için alıcının gökyüzünü rahatça görebilmesi gerekir. Eğer tekneniz yüksek bir dağın yanında demirlemişse, uyduya kilitlenmede problem yaşayabiliriz. Kilitlenmeyle birlikte alıcı uydudan bilgileri almaya başlar. Bu bilgiler sayesinde alıcı konumunu hesaplayabilir. Uydunun gönderdiği her sinyalde zaman da gönderilir. Böylece alıcı uydudan ne kadar uzakta olduğunu sürekli öğrenmektedir. Alıcı ikinci bir uyduya kilitlendiğinde, ondan olan uzaklığını da hesaplar ve böylece konumunu iki dairenin çakıştığı noktalara indirger. Üçüncü uyduya kilitlendiğinde (iyi bir konum tahmini yapabilmek için alıcının en az üç uyduyu görebilmesi gerekir) alıcı konumunu oldukça duyarlı bir biçimde bulabilir. GPS cihazını ilk açtığımızda uydulara kilitlenmeye çalışarak konumunuzu belirleyecektir. Cihazın bunu gerçekleştirebilmesi için yaklaşık 10-15 dakikalık süreye ihtiyacı olur. Bu işleme initialization (başlama) denir. Başlama süresini kısaltmak için GPS cihazına yardım edebiliriz. Eğer cihaza bulunduğumuz yerin koordinatlarını verebilirsek başlama süresi oldukça kısalacaktır.

GPS bir pusula değildir. Hangi yöne döndüğümüzü göstermez. Eğer hareket halindeysek hangi yöne doğru gittiğimizi gösterir. Yelkenli tekneyle seyahat esnasında GPS'den alacağımız en faydalı bilgiler bulunduğumuz yerin konumu, yön noktaları ile önceden seyahat güzergahını belirleme, seyahat esnasında ortalama süratin ölçümü, bir sonraki yön noktasına ulaşma zamanı, bir sonraki yön noktası için alınması gereken istikamet, yön alınan istikametin bilinmesi, ve en önemlisi dönüş sırasında görüş şartları kötü bile olsa yola çıkılan noktaya geri dönülebilmesidir.

GPS sistemi, World Geodetic System 1984 (WGS 84) sistemini kullanır ve yer yüzünde bulunduğunuz noktayı 300 feet’e (90 M) yüksekliğe kadar kesin bir şekilde bulabilir. Bu yükseklikten sonra sistem hatayı düzeltmek için hesap yapar, hata en aza indirilerek yeryüzündeki hassasiyet yakalanabilir.Yer yüzünde bulunduğunuz noktayı 300 feet’e (90 M) yüksekliğe kadar kesin bir şekilde bulabilir. Bu yükseklikten sonra sistem hatayı düzeltmek için hesaplar yapar ve hata en aza indirilerek yer yüzündeki hassasiyet yakalanabilir.

Yapılan ölçümlerin hassas olması için uydular çok komplike ve hassas saatler kullanırlar. Bu saatler nanosaniye hassasiyetindedir. Tam olarak 0.000000003 saniyeyi gösterebilirler (Saniyenin milyarda üçü). Sistemin bu kadar hassas olmasının nedeni ise alıcının tam olarak verinin uydudan ne kadar sürede geldiğini hesaplaması gerektiğidir. GPS alıcısı bu süreyi pozisyonunu bulmak için kullanır.

GPS’in en büyük özelliği, uydularla görüşün olduğu her durumda , 24 saat 365 gün, yer yuvarlağı üzerindeki her nokta üzerinde, saniye hatta saniyeden çok daha kısa zamanda, noktaya ait 3 boyutlu mutlak konum bilgisi üretebilmesidir. Bununla beraber konumdan beklenen hassasiyete göre ,

GPS iki farklı biçimde kullanılabilmektedir.

o Mutlak Konum Belirleme
o Rölatif Konum Belirleme

GPS kullanım amacına uygun olarak tek bir alıcı kullanılması durumunda her zaman mutlak konum belirler. Bu durumda bir nokta için elde edilen doğruluk 10 metreler mertebesinde olup, bulunan konumun global anlamdaki doğruluğu ± 100 m’lik bir alanın içindedir. Rölatif konumda ise minimum iki alıcı kullanılmak koşuluyla, bu iki alıcının birbirine göre olan konumlarından hareketle konum belirlenir. Bu yolla metre mertebesinden milimetreye kadar konum belirlemek olasıdır. Hatta mutlak konumu bilinen noktalardan hareket ederek, rölatif konum belirleme yöntemlerinden herhangi birinin uygulanmasıyla da mutlak konum belirlemek olasıdır.

Rölatif konum belirlemede değişik yöntemler kullanılır,

i. Statik
ii. Hızlı Statik
iii. Kinematik
iv. Farklarla GPS (Differential Gps-Dgps)

Statik yöntemde, en az iki alıcıyla gözlem yapılır. Gözlem süresi uzundur. Gözlem süresi beklenen doğruluğa ve iki alıcı arası uzaklığa bağlı olarak değişir. Genelde bu süreler ½ saat ve üstü olarak belirlenir. Bu yöntemle nirengi ağlarını oluşturan noktaların konumları, deformasyon ölçmeleri ve yüksek doğruluk gerektiren benzer çalışmalar yapılabilir.

Hızlı Statik yöntem, statik yöntemle aynıdır fakat en önemli fark gözlem süresinin, dolayısıyla alıcılar arasındaki uzaklığın kısa tutulmasıdır(5-20 dakika ve 20 km’den kısadır). Bu yöntemle sıklaştırma ağına ait noktalar, poligon noktaları ve güvenilirlik beklenen detay noktalarının konumları belirlenebilir.

Kinematik Yöntem, daha çok gerçek zamanda konum belirlemek (Real time kinematic) amacıyla geliştirilmiştir. Bu yöntem, referans noktasında bulunan bir alıcıyla bir gezici alıcıdan oluşan bir donanımla gerçekleştirilir. Referans noktası merkezli 10-15 Km çapı olan bir alanda cm doğrulukla konum belirlemek olasıdır. Aplikasyonda, detay alımında ve hareketli nesnelerin yerlerini belirlemede kullanılabilir.

DGPS’nin kullandığı veriler ve değerlendirilmesi farklıdır. Referans alıcısıyla gezici alıcısı arasında 100 Km hatta 300 Km’ye kadar bir uzaklık olabilir. Yöntem 0.5 m ile 3 m arası bir hassasiyete sahiptir. Genelde navigasyon amaçlı kullanılır.

GPS, kullanıcı hızının üç boyutlu olarak belirlenebilmesini de olanaklı kılmaktadır. Bu amaçla birkaç yöntem kullanılmaktadır. Bazı almaçlarda hız, kullanıcı konumunun yaklaşık bir türevi alınarak saptanmaktadır.

du/dt~[u(t2) - u(t1)]/(t2 -t1 )

Bu yaklaşım kullanıcı hızının seçilen bir zaman aralığında sabit ve u(t2) ve u(t1) konumlarındaki hataların u(t2) - u(t1) farkı ile kıyaslandığında göreli olarak küçük olabildiği koşullarda geçerli ve gerçekçidir.

GPS kontrol noktaları ise uyduları sürekli gözetleyip takip eden yer noktalarından oluşur. Yer kontrol sistemi; Pasifik okyanusunda bulunan Hawai ve Kwajalein istasyonları, Hint okyanusunda bulunan Diego Garcia istasyonu, Atlantik okyanusunda, Ascension Adası istasyonu, Colorado’da bulunan Colorado Springs istasyonu ve Ana Merkez olan Colorado Schriever Hava Üssü’nden oluşmaktadır. Bu istasyonlara ek olarak dört büyük yer anteni de uyduları sürekli takip etmektedir. Uydular tüm bu yer istasyonlarına ve antenlere kesintisiz sinyaller göndererek bulundukları pozisyonları yer istasyonlarına bildirirler.

Koordinat bulmak için kullanılan alıcılar ise çok çeşitlidir. GPS alıcıları elde taşınabilmekte veya uçak, gemi, tank, denizaltı, araba gibi nesnelere takılabilmektedir.

Günümüzde kullanımda olan 100’den fazla çeşitte GPS alıcısı bulunmaktadır. Alıcılar farklı olmasına rağmen yaptıkları iş aynıdır. Hepsi GPS uydularından gelen sinyalleri tespit eder, sinyali çözer ve işler. Teknoloji geliştikçe alıcıların boyutları da küçülmektedir. Şu anda GPS alıcılarının boyu yaklaşık bir cep telefonu büyüklüğündedir, ama daha küçük boyutlu olanları da üretilmektedir. Bunlar daha çok askeri amaçlı kullanılmaktadır. Örnek vermek gerekirse; körfez savaşı sırasında Amerikan ordusunun askerlere dağıttığı GPS alıcısı yalnızca 400 gram ağırlığındaydı. Günümüzde ise çok daha hafif olanları bulunmaktadır.

GPS`İN BAZI KULLANIM ALANLARI

GPS sisteminin kullanıldığı bir çok alan vardır. Özellikle askeri alanda kullanımı büyüktür. GPS sayesinde askerler, savaş uçakları ve savaş gemileri çok daha etkili olmuşlardır. Askeri alandaki GPS kullanımın en güzel örneğini Körfez Savaşında görebiliriz. GPS donanımlı askerler, her yanı birbirine benzeyen kilometrelerce uzunluktaki çölde rahatlıkla yönlerini bulabilmişlerdir. Ayrıca hava ve kara taşıtlarına monte edilen alıcılarla hedeflere çok kolay bir şekilde ulaşılabilmiştir. Bu savaşta 9,000 ‘den fazla GPS alıcısı kullanılmıştır. Körfez savaşında kullanılan bu sistem bizim ordumuzda da başarıyla kullanılmaktadır. Sistem sayesinde bölüklerimiz manevralarını senkronize edebilirler.

GPS teknolojisi ASELSAN'daki çeşitli projelerde kullanım alanı bulmuştur. Bunlardan "Trunk Telsiz Araç Konum İzleme Sistemi" içinde GPS'in de yer aldığı bir uygulamadır. Bu sistemin olası bir uygulaması acil durumda olan ticari taksinin yerinin merkezde bulunan sayısal harita üzerinde görülerek en yakındaki emniyet birimince müdahale olanağının sağlanmasıdır. Ayrıca GPS ara uyumu birçok Aselsan cihaz ve sisteminde yer almaktadır.

GPS sistemi savunma amaçlı dizayn edilmesine rağmen, günlük yaşamda bir çok alanda başarıyla uygulanmaktadır.

GPS`nin sivil kullanım yerlerinden biri Paris şehir içi otobüs ulaşımında hangi otobüsün durağa ne zaman geleceğini durak panolarında gösteren bir sistemdir. Burada ayrıca otobüslerin şehir içindeki işleyişleri de merkezden izlenebilmektedir.

Harita firmaları daha hızlı ve daha hassas veriler toplayabilmek amacıyla GPS kullanmaktadırlar. GPS sisteminin hassasiyeti harita yapımında kullanılabilecek derecede hassastır. Bu sistem sayesinde arazide geçen uzun zaman ve eleman sayısı azalmıştır. Böylece ölçümler daha kısa sürede hazırlanıp, daha ucuza mal edilebilmektedir.

Bir başka kullanım şekli ise arabalara GPS alıcısı takılmaya başlanarak araç kullanımı kolaylaştırılmıştır. Bu durumda sürücü bilmediği yerlerde asla kaybolmayacaktır. Araba kiralayan firmalar araçlarını takip edebilmek için GPS kullanırlar.Dağıtım şirketleri de dağıtım yaptıkları araçlara GPS alıcıları yerleştirmişlerdir. Böylece dağıtım araçlarını anında dijital haritalar üzerinde görebilmektedirler. Bu uygulamalar ülkemizde de mevcuttur. Aynı şekilde polis, ambulans ve itfaiye araçlarına takılan alıcılar sayesinde, acil durumda olay yerine en yakın araçlar belirlenebilir. Bu şekilde GPS hayati önem taşımaktadır.

Meteorolojide, bilim adamları hava durumunu öğrenmek veya ozon tabakasını incelemek için gök yüzüne gönderdikleri balonlara GPS bağlayarak, balonun verileri nereden gönderdiğini öğrenebiliyorlar.

Ayrıca,gelecekte, çok küçük elektronik devreler olarak bilinen çiplerin insanlara yerleştirilmesiyle yakından izlenme imkânına kavuşulacak.

İlk planda belirli hastalıkları olan insanlara takılacak çipler sayesinde, hasta olan yakınlarımızı sürekli olarak uydu aracılığıyla izleme imkânına sahip olacağız. Tabiî böyle bir uygulama son derece faydalı olabilir. Çiplere yerleştirilecek alıcılar sadece uydu aracılığıyla yer tespitini değil, ayni zamanda kan sekeri, kalp atisi, hatta elektrokardiyografi, beyin dalgaları (EEG) gibi ayrıntılı biyolojik bilgileri de sürekli takip edebilecektir. Kişi acil bir durumla karsılaştığında hem bulunulan yeri, hem de bu hayatî bilgileri istenilen bir merkeze yine uydu aracılığıyla gönderebilecektir.

Hayvanlarda bir süredir kullanılan benzeri sistemler sayesinde bu cihazlar test aşamasını geçmiş durumdadır. GPS (Global Positioning Systems) teknolojisi sayesinde de GPS cihazlarını yanınızda taşıdığınızda dünyanın neresinde olursanız olun bulunduğunuz yerin tam olarak saptanması imkânı da mevcuttur. Seker hastalığı veya belirli bir kalp hastalığı olan bir yakınınız olduğunu düşünün. Bahis konumuz olan bir çip sayesinde hastanız örneğin seker komasına girdiğinde çevresinde kimse yokken bile, bayıldığı ve seker komasına girdiği, ayrıca tam olarak bulunduğu yer anında size veya bir acil sağlık merkezine bildirilecektir. Bu sayede kritik olan dakikalar değerlendirilip hastanızın kurtarılması imkânı doğacaktır

Bu teknik sayesinde, güvenlik noktalarından geçen insanların kimliği anında ve doğru olarak tespit edilebilecek. İlk planda bu polislerin ve askerlerin kimliklerinin tespitinde faydalı bir uygulama olabilir. Bu tür çiplerin ulusal bir kimlik belgesi gibi kullanılması da tartışılan bir konu. Böyle bir gelişme gerçekleşirse kimlik kullanmak tarihe karışacak. Bazı bilim adamları bu tür çiplerin doğumda herkese yerleştirilmesinin bile yakın gelecekte gündeme gelebileceğini belirtiyorlar

Teknoloji uzmanları ve bilim adamları GPS’in dünyanın hareketlerini tespit edecek çok önemli bir alet olarak kullanırlar.

Bir araştırmacı, sabit bir yerden bir GPS alıcısıyla arka arkaya ölçüm yaparsa, yanardağdan lavların akması veya buzdağının bir Antartik katmanından ayrılarak yer değiştirmesi gibi hareketleri takip edebilir.

Alıcıların arttırılıp (ek alıcılar doğruluk oranını yükseltir) ölçümler yeri tam olarak bilinen sabit bir GPS baz istasyonuna gönderilirse bir 2.54 cm’in 10’da 1’i kadar küçük, ani yer hareketleri net olarak izlenir. Bilim adamları, bu yeni teknolojik yetenek sayesinde en büyük dinamik yöntemlerden birini araştırıyorlar. GPS, ülkemizde de en çok yerbilimciler ve jeofizikçiler tarafından kullanılıyor. Örneğin Marmara Fayındaki veya diğer deprem bölgelerindeki hareketleri izlemek için yere yerleştirilen cihazlarla uzaydan alınan sinyaller sayesinde fay kuşaklarında yer değiştirmeler izleniyor. Bu sayede örneğin ‘Fayın Marmara bölgesindeki hareketi yılda 2 cm, Ege bölgesinde 3 cm’ olarak açıklanıyor. Yerdeki bu yer değiştirmeler veya kaymalar, faydaki yıllar içinde enerji birikimi konusunda hesaplamalara yardımcı oluyor. Böylece, fayın kırılma zamanı hakkında da genel bilgiler elde edilebiliyor

GPS yöntemi sayesinde örneğin Hong Kong’taki çok önemli bir köprünün yıkılabileceği görüldü ve buna göre takviyesi gündeme geldi.

Dünyanın en büyük asma köprüsü olan ve hem kara hem de tren yolu taşımacılığının yapıldığı Hong Kong’daki Tsing Ma köprüsü eğilecek ve sallanacak şekilde tasarlandı. 4518 feet uzunluğundaki köprü, kendisini ve trenleri bir kaç feet sağa ve sola sallayacak ve köprünün boyunu 2 feet kadar dibe gömecek kasırgalara dayanıklı olarak inşa edildi. Ancak 15 feetlik bir hareketle köprünün çelik kirişlerinin ve kablolarının plastik saplar gibi kolayca bükülmesine neden olabileceği görüldü.

Böyle bir felakete karşı Tsing Ma’nın geleceğini düşünen mühendisler, köprünün tam konumunu üç boyutlu olarak belirleyen bir dizi GPS alıcısı yerleştirdiler. Kilometrelerce uzunlukta fiber-optik kablolarla birbirine bağlı 14 GPS alıcısı, köprünün kablolarına, gövdesine ve kulelerine takıldı. Alıcılar, her on saniyede bir konumlarını görüntüleme merkezindeki bilgisayara aktarıyorlar. Olası hataların düzeltilmesi için sabit diğer 2 GPS alıcısından alınan veriler de bilgisayara gönderiliyor. Tsing Ma’nın konumu, yatay olarak bir inçin 10’da 4’ü ve dikey olarak da 10’da 8’i doğruluk payıyla belirleniyor.

Bilgisayar ayrıca rüzgarın yönü ve hızını da hesaplayarak köprünün bileşenleri üzerinde oluşabilecek basınç ve yükü tahmin ediyor ve mühendislerin tamir ve bakım çalışmalarını hazırlamalarına yardımcı oluyor. Başka hiçbir yöntemle uzun bir köprünün hareketleri böyle ölçülemezdi. Açık denizlerde, 100 mile varan genişlikteki girdaplar okyanus sularını çalkalayarak diplerdeki gıda ve besleyici maddeleri su yüzeyine çıkarır ve derinlerdeki enkazları da karanlık sulara gömer. Okyanus bilimciler, karadan denize karbon devrinde anaforların önemli bir rolü olduğuna inanıyorlar. Ancak anaforların bugüne kadar iyi incelenememesi nedeniyle konu hakkında çok az şey biliniyor. GPS sistemi ile tam olarak okyanus hedef alınmakta ve su yüksekliğindeki değişimlerle ilgili kesin bilgiler elde edilmekte.

GPS okyanus anaforlarının gizli hayatlarından daha başka konuları da açıklığa kavuşturabilir. Mesela deniz seviyesinde küresel ısınmaya bağlı gerçekleşen değişimlerin görüntülenmesinde... Bilim adamları şimdilik sadece sahillere yakın yerlerdeki değişimleri inceleyen gel-git ölçümleri yapıyorlar. Dağların tepelerine, binalara ucuz bir şekilde GPS alıcıları yerleştirildiğinde 20 kilometre uzaklıktan deniz seviyesindeki değişimler bile ölçülecek ve çok daha farklı bilgilere ulaşılmış olacak.

Sismologlar, olası depremler hakkında erken bilgi almak, hafif sarsıntıları saptamak için geleneksel sismometre, tiltmetre ve stranometre kullanırlar. Ancak bu aletler, ileriki haftalarda veya aylarda olabilecek depremin sinyallerini veren yavaş oynamaları değil, sadece hızla gerçekleşen ve çok önemli olmayan hareketleri kaydederler.

Japonya’daki Coğrafi Araştırma Enstitüsü, bölgeyi kaplayan binden fazla GPS alıcısından oluşan Geonet adlı şebeke sayesinde, uzun dönemli verileri toplayabiliyor.

Birbirinden 15 mil uzaklıkta bulunan alıcılar sismik olarak tehlikeli bölgelerde yakın yerleştirildiler. 15 foot yüksekliğinde paslanmaz çelikten sütunlar içine yerleştirilen her bir GPS alıcısı, takılan bir anten yardımıyla 30 saniyede bir uydu sinyallerinitopluyor.

Geonet sistemi, tektonik bir çukur üzerinde bulunan Japonya’nın en kalabalık dördüncü kenti olan Nagoya’da, olağan dışı hareketlerin işaretlerini tespit etti. Discover dergisinde yayımlanan (Mart 2002) yazıya göre, Nagoya’nın zemini her sene bir santim batıya doğru hareket ediyor. Ocak 2001’deyse zemin aynı oranda ters doğrultuda hareket etmeye başladı. Böyle bir hareket aniden gerçekleşirse çok büyük bir deprem bölgeyi sallayabilir.Bir sonraki hareketin ne olacağı bilinemiyor ancak eğer GPS alıcısı olmasaydı neler olduğu da bilinemeyecekti.

DİĞER YÖN BULMA SİSTEMLERİ

GPS'in yalnızca ABD'nin denetiminde bir sistem olması diğer devletlerin de kendi benzer sistemlerini geliştirip kullanmasına neden olmuştur. Büyük bir imkan olmasına rağmen, bu teknolojiye sahip olamayan ülkelerce kritik askeri uygulamalarda tek başına kullanımı risk taşımaktadır.

Hemen hemen GPS'le eşzamanlı olarak o zamanki adıyla SSCB'nin geliştirdiği benzer amaçlı diğer bir sistem de GLONASS'tır. Mali imkansızlıklar yüzünden GPS kadar sağlıklı işletilemese de halen kullanılan bir sistemdir. Aktif olarak çalışması amaçlanan 24 adet uydudan ancak aşağıda 9 adedi hizmet verebilmektedir.

Henüz tamamlanmayan, ancak karar verilirse 2008 yılında bitmesi amaçlanan ve 3 milyar €'ya mal olacağı tahmin edilen Avrupa'nın küresel yer bulum sistemi de Galileo'dur. Bu değerdeki bir yatırımın yaratacağı pazarın oluşturması umulan vergi gelirinin bundan kat kat fazla olacağına kesin gözüyle bakılmaktadır. EGNOS, GNSS-1, GNSS-2 olmak üzere 3 evrede tamamlanması planlanmaktadır. Ayrıca EGNOS'un da kendi içinde,ilk aşaması tamamlanan, 3 aşamada ve 3 konuda hizmet vermesi planlanmaktadır. İlk aşaması yerbulum amaçlı olarak, GPS benzeri sinyaller gönderecek, Inmarsat'tan kiralanan 2 uydu ile kullanıcılara iki ek uydu imkanı vererek, hava araçlarının yöngüdümü gibi kritik uygulamalar için en az 6 adet uydu görülebilirliğini garanti etmektir. (GPS'te bu sayı 4'tür). Bütünlük (integrity) sağlama amaçlı ikinci aşamasında GPS, GLONASS ve EGNOS uydularının yerdeki gözlem istasyonlarından hata tahminlerinin yapılarak, bir uyduda sorun yaşandığında, kullanıcılara 10sn içinde bilgilendirilecektir. Bu servis olmasaydı bu süre en az 15 dk olurdu), üçüncü ve son aşamada da, GPS'in standart sağladığı hizmette elde edilebilir yerbulum hatasını 5-10 metre kadar iyileştireceği belirtilen, geniş alan sinyal düzeltme hizmeti amaçlanmaktadır. Avrupa kıtasında yere göre durgun erim (geostationary ranging), bütünlük izlenmesi (integrity monitoring) ve geniş alan farksal iyileştirme (wide area differential augmentation) sağlanacaktır. Bu evrenin 2002 tarihinde bitirilmesi amaçlanmaktadır. GNSS-1'de küresel olarak EGNOS, WAAS ve MSAS'nin birleştirilerek hizmet sağlanması ve son evre olacak olan GNSS-2'de de 2.nesil uydu tabanlı bir yöngüdüm sisteminin tamamlanması amaçlanmaktadır.

Aslında 2000 sonunda Avrupa'nın bu sistemi tamamlamak için gerekli teknik ve mali kaynaklar ile gerekli politik isteğin var olup olmadığının ortaya çıkması beklenmekteydi. Bazı kaynaklara göre böyle bir sistemin tanımlanma aşamasında alt yüklenicilik yapacak, bu konularda deneyimli, 350-400 mühendislik bir insan gücüne gerek duyulacağı ve bu sayının da Avrupa'da bu konuda şu anda mevcut insan kaynağının sınırlarında olduğu tahmin edilmektedir. Avrupa Komisyonu (EC) ve Avrupa Uzay Ajansı (ESA) tarafından Avrupa'nın gereksinimlerini karşılayacak Galileo'nun tanımlanma evresi için iki seçeneğe odaklanıldığı bildirilmektedir: Bunlardan birincisi 21 MEO uydusu ile geniş alan iyileştirme sistemleriyle (WAAS, EGNOS ve MSAS gibi) birlikte çalışabilecek üç GEO uydusundan oluşmasıdır. Diğeri ise 36 MEO ve 9 GEO uydusundan oluşacak tamamen bağımsız bir sistemdir. Burada Galileo'nun avantajı daha önceki sistemlerde elde edilen bilgilerin kullanılarak "tekerleğin yeniden icat edilmemesi" kolaylığıdır. Örneğin böylece yeni uydu yörüngeleri de GPS'inkine çok benzer olarak seçilmiştir.

Galileo'nun geliştirilmek istenmesinin gerekçeleri şöyle açıklanmaktadır

o GPS'in tek başına mevcut hassasiyeti, sağlanması gereken sivil havayolu standartlarını karşılamamaktadır.
o GPS uydularında oluşabilecek arızaların saptanması ve bu bilginin kullanıcılara bildirilmesi
o GPS gibi bir sisteme tek bir devletçe sahip olunması nedeniyle, bu tek başlılığın yaratacağı düşünülen "çeşitli sorunlar".

En son olarak da tasarım kararı verilirse Galileo'nun sonradan gelme avantajını iyi değerlendirerek mevcutlardan daha düşük bir maliyetle ve daha yüksek bir güvenilirlikle GPS'e ciddi bir rakip olabileceği söylenebilir. Galileo'nun gerçekleşme sürecinde çeşitli aşamalar geçildikçe oluşan imkanlar hizmete sunularak peyderpey kullanım güvenliği ve kalitesi artırılmaktadır.

TÜRKİYE`DE GPS

Ülkemizde GPS’in uygulanabilmesi için bazı temel problemlerin çözülmesi gerekmektedir.

Bunların basında sayısal harita gelmektedir. Yurtdışında oldukça kolay elde edilebilen sayısal harita, ülkemizde belirli büyüklükten sonra gizli sınıfına girdiği için genel kullanım söz konusu olamamaktadır. Özellikle, kamu kuruluşlarının başka amaçlar için elde ettikleri sayısal haritaları, bu amaç için de kullanmaları mümkündür. Bazı şirketlerin bu konuda çalışmaları bulunmaktadır. Bir diğer problem de, GPS’in, elde ettiği koordinat bilgisini merkez durumundaki yere göndermesidir. Bu amaçla, uydu haberleşme, cep telefonu kısa mesaj servisi veya sayısal telsiz ağını kullanmak gerekecektir. Uydu haberleşme, cep telefonu (GSM) ve sayısal telsiz ağının olmadığı yerlerde söz konusu olmalıdır. Zira, oldukça pahalı bir çözüm olmaktadır. kısa mesaj servisi de, şehirler arası kullanım için uygun bir çözümdür. Şehir içi için ise en ideali, sayısal telsiz ağıdır. Genellikle, sadece şehirleri hedefleyen bu ağ, maliyet açısından da en ucuzudur.

-Yer belirleme,
-Bir yerden bir yere gitme,
-Hareketli kişi veya nesnelerin izlenmesi,
- Haritaların elde edilmesi,
- Hassas zamana dayalı is

amaçlarıyla kullanılmaktadır.

GPS SEÇİMİNDE DİKKAT EDİLMESİ GEREKENLER

1-Alıcı Tipi

Multiplex alıcılar bir veya iki uyduyla bağlantı kurarak ve kendilerine gereken bilgileri gerektikçe diğer uydulara yönelerek üçgenleme yer tayini yaparlar. Paralel-kanal alıcılarından daha az pahalıdırlar ama uydu sinyallerini engelleyebilecek arazi şartlarında (dağlar, binalar, kanyon duvarları gibi) çalışmazlar. Multiplex alıcılar denizde yön bulma için mükemmeldirler.

Paralel-kanal alıcılar bir seferde 12 uydunun sinyalini yakalayabilirler, böylece son derece karmaşık bir arazide daha hızlı ve güvenilir veri akışını sağlayabilirler.

2-Kanal Sayısı

Bir Paralel-kanal alıcısının kanal sayısı arttıkça takip edebileceği uydu sayısı da artacaktır. Böylece uydu sinyallerine kilitlenmesi ve yer belirleme hesaplamalarını yapması da o kadar hızlı ve güvenilir olacaktır. Günümüzde standart kanal sayısı 12 dir ama geçmişte üretilmiş 8 kanallı GPS modelleri de, bir çok koşulda yeterli performansı gösterecektir.

3-Hafıza Kapasitesi

Bir GPS'in en kullanışlı özelliği belirli yerlerin bilgilerini kaydetmesi ve bunları depolama yeteneğidir. Bu depolama özelliği yeri geldikçe gidilen noktaları kaydetmeye olanak tanır. Böylece GPS alıcısı aynı noktaya tekrar gitmek istendiğinde bize rehberlik eder. Bu aynı zamanda "ara nokta" ların (waypoints= başlangıç noktasıyla istikametiniz arasındaki rota) kayıt edebileceği anlamına gelir, bu yüzden rotadan ayrılmadan ilerlemeyi kolaylaştırır. Genelde GPS'in hafızası ne kadar geniş olursa o kadar çok ara noktayı hafızasına kayıt edebilir ki bu da her zaman bir avantajdır.

4-Rota çıkarma

Bazı GPS alıcıları ara noktaları sıralı şekilde kaydetmeye olanak tanır. Bunun anlamı başlangıç noktasından son noktaya kadar olan bütün rota verilerinin girişlerini yapabilir sonra faaliyet süresince bir noktadan bir noktaya GPS'e bakarak ilerlenebilir.

Bazı alıcılar, herhangi bir yöndeki kayıtlı noktaları takip etme olanağı verir. Bunun anlamı: Faaliyet süresince bu noktalar hafızaya kaydedilir. GPS bizi aynı rotadan geri götürebilir. Evden çıkılmadan önce bu ara nokta verileri yüklenirse (koordinatları haritadan alarak) GPS doğru rotada kalmaya yardımcı olacaktır.

5-Elektronik haritalar

Bazı yeni GPS'lerde navigasyonu daha da kolaylaştıran elektronik harita yapıları kurulmuştur. GPS ekranından bulunulan bölgenin haritasına bakarak kendimizi çevremizde bulunanlara göre yönlendirebiliriz. Kimi GPS cihazları belli bazı bölgelerin daha detaylı haritalarını ek kartuşlar sayesinde görüntüleyebilmektedir. Bir faaliyette bulunmadan ve bize rehberlik etmesine izin vermeden önce elimizdeki haritanın detay seviyesini kontrol etmemiz gerekir, çünkü bazı haritalar doğada yön bulmak için yeterli detayı içermemektedir.

GPS alıcıları teknolojik olarak gelişmiş cihazlardır. Fakat bu hepsinin kolay kullanılabileceğini anlamına gelmez. Bazı GPS modelleri simulasyon modlarına sahiptirler ve bunlar uydu sinyallerine ihtiyaç duymadan çalışırlar.

6-Kullanım kolaylığı

Cihaz bizi A noktasından B noktasına yönlendirirken, izlediği aşamalar anlaşılabilir ve uygulanabilir olmalı, aşamaları kolaylaştırmak için şekiller ve semboller kullanılmalı, kullanım kılavuzunu yitirmemiz halinde temel fonksiyonlarını kendimizin çıkarabilmesi mümkün olmalı, rotaya sadık kalmak kolay olmalıdır.

7-Bilgi içeriği

Enlem ve boylam koordinat bilgilerini vermeli, ayrıca UTM (Universal Tranverse Mercator) ve UPS (Universal Polar Stereogragraphic) bilgilerini vermelidir. Değişik haritalar değişik koordinat sistemleri kullanırlar. GPS almadan önce haritaya aynı dili konuşup konuşmadığına dikkat edilmesi gerekir.

8-Ekran

Görüntü ekranı kolay seçilebilmeli, değişken ışık altında rahat okunabilmeli,düşük ışıkta ve hava karadığı zaman ışığı yeterli gelmeli, görüntü net ve temiz olmalıdır.

9-Giriş tuşları

Giriş tuşları anlaşılır ve kullanışlı olmalıdır.

10-Anten kurulumu

İç kısma yerleştirilmiş antenler en az zarar görebilecek olanlardır. Dışta yer alanlar ise daha az korunaklıdırlar, fakat bazı durumlarda yönü değiştirilerek alıcının uydulara kilitlenmesi kolaylaştırılabilir. GPS arabada veya teknede kullanılmak isteniyorsa bunun için opsiyonel dış anten takılabilir olması uygun olacaktır. Bunlar uydu sinyallerinin geçemediği metal tavanlı bir yerde olunması durumunda bile sinyalleri yakalayacaklardır.

11-Veri hızı

GPS birimleri sabit olarak lokasyon bilgilerini araştırır ve işler. Fakat bazıları verileri, daha hızlı işleme ve güncelleme olanağı sunarlar. Genelde bir GPS'in sahip olduğu kanal sayısı arttıkça, daha hızlı hesap yapabilir ve ekrandaki bilgiyi daha çabuk yeniler.

12-Hassasiyet

GPS cihazlarında SA hata uygulamasının 1 Mayıs 2000' de sona erdirilmesiyle birlikte GPS ler eskisine göre çok daha yüksek bir hassasiyete kavuştular. Günümüzde modern GPS lerin yeterli sayıda uyduya kilitlendiklerinde 4-5 metreye kadar hassasiyet yakalaması mümkündür.

13-Download kapasitesi

Modern bazı GPS'ler PC'de ara nokta (way point) verilerini saklamaya yardımcı olacak bazı yazılımları da beraberinde getirir. Bu özellik size GPS'nin kaldırabileceğinden daha fazla veriyi toplamaya yardımcı olur ve kolayca PC'den her gezi için gereken bu verileri indirilebilir.

14-Güçkaynağı

Cihaz birkaç çeşit pille çalışabilmelidir.

15-Pil ömrü

Cihaz yeni pillerle uzun süreli kullanılmalı, kullanılmadığı zamanlarda enerjiden tasarruf etmek için "askıya alma" fonksiyonu olmalı, kapatıldığında hala bilgileri saklayabilmeli, tekrar cihaz açıldığında uydu sinyallerini yeniden algılaması kısa sürmelidir.

16-Destek pil

Bir çok yeni GPS alıcısı üzerindeki destek piller sayesinde ana pil bittiğinde dahi kaydedilen veriler güvencede olur. Ne kadar uzun destek ömrü varsa verileri kaybetme riski o kadar düşük olacaktır. Genel olarak hafif ve küçük GPS cihazları kullanımı daha kolay olanlardır. Fakat ağırlık ve hacim tasarrufunun belli bir maliyeti vardır; ya daha pahalıdır ya da daha az özelliğe sahiptir. Neredeyse tüm modern GPS'ler su sıçramasına, anlık su temasına, ani yağmur baskınlarına dayanıklıdırlar.

Hazırlayan : Abdullah Tekeli

Yüksek Hızlı Sayısal Hat Sistemi (HDSL)

Salı, 18 Ağustos 2009 15:31

Telekomünikasyon altyapısı, fiber kablo kullanımına doğru bir gelişme içine girmiştir. Artan bir şekilde de, birçok kullanıcı yüksek hızlı veri transferi için kolay uygulanabilir, taşınabilir nitelikli transmisyon ortamlarına gereksinim duymaktadır. Elektronik posta, kaliteli ses, görüntü, videokonferans, yerel bilgisayar ağları ve mühendislik çalışmalarında bilgisayar destekli tasarım ve grafik uygulamarına gün geçtikçe talep artmaktadır. Bu talepleri karşılamak için en iyi çözüm fiber kablo gözükmektedir. Ancak yeni gelişmekte olan yerleşim alanlarında fiber kablo ile transmisyon altyapısı kurmak daha akılcı çüzüm olmaktadır. Şu anki yerleşim alanlarında, geniş bant kullanıcıları için altyapıda mevcut bakır kabloların kapasitesini arttırmak oralara yeni fiber kablo altyapısı kurmaktan daha hesaplı olacaktır.

Günümüzde, abonelere (müşterilere) kadar yaygın bir şekilde döşenmiş bakır kablolar vardır. Dünyada ve özellikle ülkemizde yerel abonelerin büyük bir bölümü bakır kablolar (twisted pair) üzerinden iletişim yapmaktadır. Bu mevcut döşenmiş bakır kabloları bir tarafa atıp, fiber kabloya geçmek ekonomik bir tercih olmamaktadır. Evlere ve küçük işyerlerine fiber kablo çekmek günümüzde ekonomik değildir ve ekonomik olması yakın zaman içinde beklenmemektedir.

Bununla birlikte, abonelerin multimedya talepleri artmakta, geniş bant servisleri gelişmektedir. Müşterilerin geniş bant servislerine erişim kolaylığı istekleri, bu hizmeti sağlayan telekomünikasyon şirketlerini düşük maliyetle yüksek kalitede hizmet sağlamaya itmektedir. Simetrik kablo çifti (twisted pair) kabloların performansının iyileştirilmesi geniş bant servislerinin gelişimini hızlandıracak ve yaygınlaştıracaktır. Müşterilerin, yüksek hızlardaki veri iletişim isteğinin mevcut döşenmiş bakır kablolar üzerinden karşılamak için yeni bir teknoloji geliştirilmiştir. Bu teknoloji, HDSL (High-bit-rate Digital Subcriber Line) sistemidir ve 90'lı yılların başlarında geliştirilmeye başlanmıştır.

Geniş bant hizmetlerinde HDSL kullanılması ile aşağıdaki hususlar belirtilebilir;

Yerleşimin yoğun olduğu bölgelerde, geniş bant servislerine olan talep fazladır. HDSL kapasite arttırımı sağlar.

Bir çok müşteri sabırsızdır. E1 (2.048Mbit/s) transmisyonu için müşteri günümüzde uzun sayılabilecek bir süre beklemek zorunda kalmaktadır. HDSL�in kurulması ve işletime verilmesi çok kısa bir zaman almaktadır.

Bu müşterilerin büyük bir kısmının geniş bant servislerine gereksinimi vardır. HDSL bu gereksinimi sağlar

Servis işleticileri, bütçe tasarrufu ve işletim kolaylığı ister. HDSL�in kullanımı kolaydır.

Mevcut şebekede bakır kullanılmaktadır ve bunların kullanım süreleri ile kapsiteleri arttırılmış olacaktır.

Bakır kabloların kullanılması, fiber kabloya göre çok daha ekonomiktir.

Bir müşteri fiber kablo yanında, bakır kablo kullanımıyla da servis hizmetinden yararlanma kapasitesini arttıracaktır.

HDSL, tipik E1 (2.048Mbit/s) transmisyonu yerine kullanılabilir ve E1�de var olan sorunları ortadan kaldırır. E1 transmisyonunda bir kaç repetör kullanılarak elde edilen mesafeye, HDSL ile repetöre gereksinim olmadan ulaşılabilir.

HDSL Sistemi ve Transmisyon Tekniği :

HDSL mevcut bakır kablolar kullanılarak E1 sinyalini repetör kullanmadan 0.40mm'lik kablolarla 4km., 0.50mm'lik kablolarla 5km. mesafeye kadar transmisyon sağlar. HDSL repetörü kullanılarakta bu transmisyon mesafeleri iki katına kadar çıkartılabilmektedir. HDSL sistemi iki nokta arasında çalışan karşılıklı iki HDSL transmisyon ünitesinden (HDSLTransmission Units - HTUs) oluşur (Şekil 1.). HTU-C (central unit), genelde santral tarafına yerleştirilir (enerjisini santraldan alacaktır). HTU-R (remote unit) abone tarafına yerleştirilir. HTU-R'nin konfigürasyonu ya da uzdenetimi merkezdeki HTU-C tarafından yapılır.

Normal çalışma koşulları altında, HTU-C standart E1 sinyalini (2.048Mbit/s) santraldan alır. HTU-C ünitesi senkronizasyonu ve zamanlamayı sağlayarak E1 sinyalini iki ayrı çift bakır kablo (loop1 ve loop2) üzerinden 1168kbit/s'lik HDSL sinyali olarak gönderir ve alır. HTU-R 'de HDSL sinyalleri E1 sinyaline dönüştürülür ve abonenin kullanımına hazır duruma getirilir. HDSL sinyalleri her bir çift kablo üzerinde full-duplex olarak çalışır. Her bir çift kablo üzerinde 1168kbit/s hızında gönderir ve alıcı tarafında sinyaller uygun olarak tekrar birleştirilir. Bu transmisyon işlemine "dual-duplex" denir.

Şekil 1. HDSL sistem yapısı

HDSL, hat tarafında 2B1Q (2 Binary symbols to 1 Quaternary symbol) kodlama tekniğini kullanır. Avrupa'da ETSI Dijital Çalışma Grubu WT11, HDSL'de 2B1Q kodlama tekniğinin kullanılmasına karar vermiştir. 2B1Q kodlamasında iki bit dört farklı sinyal seviyeleri ile kodlanır ve bu hat üzerinde bir puls'a karşılık gelir (Tablo-1).

Birinci Bit (İşaret)	İkinci Bit (Büyüklük)	Quaternay Sembolü
1	0	+3
1	1	+1
0	1	-1
0	0	-3

Tablo-1 2B1Q kodlama tekniği

Avrupa ve ABD'de çeşitli firmaların geliştirmeye başladığı CAP (Carrierless Amplitude/Phase Modulation) ve DMT (Discrete Multitone) kodlama teknikleri de vardır.

2.048Mbit/s iletiminde HDB3 (High-density Bipolar code of order 3) kodlaması kullanılmaktadır ve en fazla 1 km'lik mesafeye iletilebilmektedir (Şekil 2.). Simetrik kablo çifti abone hattı üzerinde sinyalin zayıflama karakteristiği çalışma frekansında belirlenir. Düşük frekanslarda sinyal kaybı daha az olur. Temel transmisyon teorisinde; bir sinyalin Nyquist ya da merkez frekansı ne kadar küçük olursa gideceği mesafe o kadar artar. 2B1Q kodlamasında sinyal düşük frekans alanına kaydırılmaktadır. HDSL sisteminde ise bir simetik kablo çifti üzerinde giden sinyalin hızı 584kbaud/s, merkez frekansı 292kHz'dir.

Şekil 2. HDB3 ve HDSL�nin karşılaştırılması

Şekil 3.'de HDSL sistemlerinde kullanılan alıcı/verici (transceiver) genel yapısı verilmiştir. E1 sinyali ikiye bölünmekte ve gerekli durum bitleri eklendikten sonra vericiye (transmitter) gönderilir, scrambled edilir (bit dizisinde bitişik bitler arasındaki ilişkiyi azaltmak), kodlanır ve hibrid devresi ile hat trafosu üzerinden hatta (HDSL line) verilir. HDSL hattından gelen sinyal hibrid devresi ile A/D (Analog/Dijital) dönüştürücü devresine verilir. Burada yankı bastırıcı (echo canceller) devresinden gelen sinyalle karşılaştırılarak alıcı (receiver) devresine alınır. Receiver devresinde; sinyal karar detektörü (decision detector), decoder ve descrambler devreleri vardır.

Şekil 3. HDSL Transceiver blok şeması

HDSL Çerçeve Yapısı

HDSL'de iki loop (loop1 ve loop2) ve her bir loop'da 1168 kbit/s hızına sahip çerçeve yapısı vardır. Bir HDSL çerçevesi 6ms'dir (Şekil 4. ve Tablo-2). İki loop'lu sistemde çerçeve uzunluğu 3504 quat'dır. Her bir çerçeveye, çerçeve süresini 6ms'ye denk getirmek için stuffing (boşluk doldurma) quat eklenir ya da eklenmez. Çerçeve 4 gruptan oluşur. İlk grup 7 sembollük senkronizasyon kelimesi ile başlar ve bir tanede HDSL overhead (HOH) quat'ı içerir. Ardından 12 adet HDSL payload bloğu gelir. Her bir payload bloğunda; 1 adet Z biti ve 18 byte (E1'den alınan time slot'lar) bulunur (toplam 1+18*8=145bit). Bir HDSL çerçevesi 48 adet payload bloğu içerir, dolayısı ile de payload sayısı kadar Z biti çerçeve içinde yer alır (48 Z bit). 48 adet Z biti de 8 kbit'lik kanal oluşturur. İlk grubu takip eden üç grup aynı yapıya sahiptir. Bu üç grup, 5 adet HDSL overhead ve 12 HDSL payload bloğu içerir. Böylece çerçeve içerisinde 7 quat'lık (14 bit) senkronizasyon kelimesi, 16 HDSL overhead quat'ı ( 32 bit ), 48 Z biti ve 12 payload x 18 byte x 4 grup = 864byte (E1 time slot'ları) bulunur. Sonuçta HDSL'in toplam transmisyon kapasitesi 2.304Mbit/s olmaktadır.

Overhead (HOH) bitleri, HTU-C ve HTU-R arasında oluşabilecek arızaları, sistemin izlenmesi ve bakımı için çeşitli komut ve mesajları içerir. Overhead (HOH) bitlerinde; 13 adet EOC (Embedded operations channel) biti , indicator biti ve 6 CRC (Cyclic redundancy check) biti vardır. EOC bitleri uzdenetimde, loopback işlemlerinde, hat kontrolunda ve alınan sinyallerin gürültü payının (noise margin) kontrolunda kullanılır. Indicator bitleri durum gösterge bitleridir. HDSL çerçevesinin doğru gelip gelmediğini kontrol amacıyla CRC bitleri kullanılır. CRC'nin hesaplanmasında senkronizasyon kelimesi, 6 CRC biti ve stuffing bitleri hariç diğer bitler kullanılır.

Sembol	Adı ve İşlevi
B01 - B48	HDSL sistem payload blokları
Byte n (n = 1..... 144)	Çekirdek çerçevedeki byte numarası
HOH	HDSL çerçevesini yapılandıran quatlar (overhead, eoc,crc...)
quat	Quaternay sembolü
SQ1, SQ2	Stuff quatları
Synch Word	Senkronizasyon kelimesi 14 bit
"6-", "6+"	6-1/584 ms , 6+1/584 ms
Zmn	İlave edilen Z bitleri
(n = 1...48)	Payload blok numarası
(m = 1 ... 3)	loop numarası (loop1, loop2, loop3)

Tablo-2 HDSL Çerçeve yapısında bulunan semboller ve işlevleri

Şekil 4. İki loop'lu sistemde HDSL Çerçeve yapısı
HDSL teknik özellikleri ve arabağ (interface) bilgileri Tablo-3'de verilmiştir. HDSL, E1 tarafı G.703'ü destekler. Santral tarafındaki HTU-C beslemesini santraldan alır. Abone tarafındaki HTU-R beslemesini ya yerel beslemeden yada uzak hat beslemesi (remote power feeding) ile merkezdeki HDSL cihazından alır.
HDSL Teknik Özellikleri
HDSL Arabağı
E1 Arabağı
Hat kodu
2B1Q
Hat kodu
HDB3
Empedans
135 ohm
Empedans
120 ohm simetrik
İletim hızı
2x1168kbit/s
İletim hızı
2.048 Mbit/s
Sinyal seviyesi
+13.5 dB
Çekirdek yapısı
Saydam
Yerel güç
-48 V.DC
Uzak hat beslemesi
120 V.DC 50 mA
Tablo-3 HDSL teknik özellikleri

HDSL Uygulamaları:

Başlıca uygulama alanları şunlardır:

Santrallar arasında PCM trunk hatlarında,

Tüm 2Mbit/s transmisyon gereksinimlerinde,

Videokonferans hizmetinin sunulmasında,

Voice extension gereksinimlerinde,

GSM baz istasyonlarında,

Internet erişimlerinde,

Kampüs bölgelerinde,

Askeri bölgelerde,

İş merkezlerinin yada büyük firmaların kendi birimlerine yüksek hızda bağlanmalarında.

Şekil- 5 Santrallar arasındaki uygulama

Şekil- 6 Abonelerin 2 Mbit/s gereksinimlerini karşılamaya yönelik uygulama

Şekil 7. Multimedia ve LAN bağlantılarındaki uygulama

Şekil 8. GSM Baz İstasyonları arasındaki uygulama

Türk Telekom AR-GE'de Yapılan Çalışmalar:

HDSL teknolojisinin Türk Telekom'un alt yapısında kullanılmak üzere AR-GE Müdürlüğünde HDSL cihazlarının gerçekleştirilmesine yönelik bir proje başlatılmıştır. Bu proje çerçevesinde yazılım ve donanım tasarımı gerçekleşmiştir ve HDSL prototip cihazı ile ilgili çalışmalar son aşamaya gelmiştir.

AR-GE 'de yapılmakta olan prototipte amaçlanan sistem şu şekilde yapılmıştır (Şekil 9.): Santralda 19 inch'lik rack içinde 1 adet "management kartı (m1)" ve 9 adet "HDSL kartı (HTU-C kartları h1,h2,...,h9)" vardır. Rack enerjisini santraldan -48V. DC'den sağlar. Her bir kartın üzerinde DC/DC konvertör (-48V/+5V,-5V) vardır ve kartların çalışma voltajları +5V ve -5V'dur. Abone tarafındaki HDSL kartının(HTU-R) beslemesi yerel olacaktır. Management kartı RS232 portu ile bir PC'ye bağlıdır. Management kartı PC ile HDSL kartları arasındaki protokolü ve iletişimi sağlar. Sistemin konfigurasyonu, işletilmesi ve izlenmesi yine AR-GE'de yazılan bilgisayar programı ile yapılır. Sistemin izlenmesi ayrıca management kartı üzerinde yer alan 4-dijitlik dot-matris display ve kartların üzerinde yer alan çeşitli led göstergelerle de yapılabilir. Sistem bu yapısıyla 9 aboneye hizmet verir. Her bir HDSL kartı (karşısında HTU-R ile birlikte olmak üzere) bir birinden bağımsız çalışır. Sistem, abonelerin gereksinimi olan 2.048Mbit/s PCM�i, 2 simetrik kablo çifti kablo üzerinden sağlar.

Şekil 9. AR-GE'de yapılan prototip HDSL sistem yapısı - Şekli daha yakından görmek için üzerine tıklayınız...

PC'deki HDSL uzdenetim yazılımı vasıtası ile, HDSL rack'ında yer alan 9 adet HDSL kartının ve abone taraflarının (HTU-R) merkezden kontrolü ve konfigürasyonu gerçekleştirilir. Bu çerçevede, tüm HDSL hatlarında, izleme amaçlı olarak, hatta sinyalin varlığını gösteren bilgi, HDSL loop'larının senkronizasyon bilgileri, sinyalin kalite bilgisi ve sistemin E1 transmisyonuna hazır olduğuna dair bilgiler ile HDSL loop'larındaki CRC hataları PC ekranından görülebilmektedir. Ayrıca HDSL hatlarının analog karakteristikleri yankı oranı (echo ratio), döngü kaybı (loop loss), gürültü payı (noise margin) ve sinyal gürültü oranı (signal to noise ratio-SNR) değerleri hesaplanıp PC ekranından izlenebilmektedir. Denetim amaçlı olarakta, HDSL cihazlarında kanallı E1 ve kanalsız E1 modları seçilebilmekte analog ve dijital loopback'ler yapılabilmektedir. Merkezi ünite ile abone birimi arasında kontrol ve test amaçlı EOC (Embedded operational channel) protokolü geliştirilmiştir. Bu protokol ile HTU-R cihazında loopback'ler yapılabilmekte bunun yanısıra abone tarafında PRBS (Pseudo-Random Binary Sequence) jeneratörü, merkezi ünitede de BER (Bit hata oranı) metre çalıştırılarak BER ölçümü gerçekleştirilmektedir. BER değeri hesaplanıp PC'den izlenmektedir.

Sonuç:

HDSL teknolojisi, bakır kabloların yüksek hızlardaki veri iletiminden yararlanılmasını yaygınlaştıracaktır. HDSL teknolojisi, voice extension uygulamalarından internet�e, GSM baz istasyonlarının şebekeye bağlanmasından, askeri bölgelerdeki 2Mbit/s hat ihtiyaçlarına kadar bir çok alanda kullanılabilecektir. Günümüzde hızla artan yüksek hızda veri iletişimine olan gereksinim, HDSL teknolojisi ile en ekonomik şekilde karşılanır. Bu teknolojinin yanısıra geliştirilen diğer DSL (Digital Subscriber Line) teknolojileri (ADSL Asymmetric DSL, VHDSL Very High-bit-rate DSL) ile bakır kablolar üzerinden 8Mbit/s, 100Mbit/s data iletişimi gerçekleştirilecektir. HDSL sisteminin kurulma ve işletim maliyeti, fiber kabloya ve diğer haberleşme alternatiflerine göre daha düşüktür. HDSL cihazlarının şebekeye montajının yapılması ve hizmete verilmesi çok kısa sürede gerçekleştirilir.

Abone hatlarına yönelik fiber optik kablo kullanımının zaman alacağı tahmin edilmektedir. Bu süre zarfında, yüksek hızda sayısal veri iletişim talebinin karşılanması için HDSL teknolojisi ve diğer DSL teknolojilerinin kullanılması kaçınılmaz olacaktır.

HDSL teknolojisinin Türk Telekom�un alt yapısında kullanılmasıyla, şebekedeki sıkışıklıklar ortadan kaldırılacak, yeraltında halihazırda döşeli duran bakır kablolarda en ekonomik şekilde kullanıldığından ötürü ülkemiz milli gelirine katkıda bulunulacaktır.

«
Başlangıç
Önceki
1
2
3
Sonraki
Son
»

Sayfa 1 / 3

Name:	*
Kullanıcı Adı:	*
e-Posta:	*
Şifre:	*
Verify Password:	*
Fields marked with an asterisk (*) are required.

Teknisyenler.Net

Haberleşme

UMC - Birleşik Mesajlaşma ve İletişim

CODE DIVISION MULTIPLE ACCESS (CDMA)

GPRS

GPS

Yüksek Hızlı Sayısal Hat Sistemi (HDSL)

Popüler Uygulamalar

Popüler Dökümanlar

Anketler

Kimler Sitede

Yeni Dökümanlar

Yeni Uygulamalar

HDSL Teknik Özellikleri
HDSL Arabağı		E1 Arabağı
Hat kodu	2B1Q	Hat kodu	HDB3
Empedans	135 ohm	Empedans	120 ohm simetrik
İletim hızı	2x1168kbit/s	İletim hızı	2.048 Mbit/s
Sinyal seviyesi	+13.5 dB	Çekirdek yapısı	Saydam
Yerel güç	-48 V.DC	Uzak hat beslemesi	120 V.DC 50 mA