İLETİŞİM SİSTEMLERİNİN RADYOLİNK SİSTEMLERİ İLE YEDEKLENMESİ. Serhat BAYER YÜKSEK LİSANS TEZİ ELEKTRİK ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI

Transkript

1

2 İLETİŞİM SİSTEMLERİNİN RADYOLİNK SİSTEMLERİ İLE YEDEKLENMESİ Serhat BAYER YÜKSEK LİSANS TEZİ ELEKTRİK ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI GAZİ ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ HAZİRAN 2015

3 Serhat BAYER tarafından hazırlanan İLETİŞİM SİSTEMLERİNİN RADYOLİNK SİSTEMLERİ İLE YEDEKLENMESİ adlı tez çalışması aşağıdaki jüri tarafından OY BİRLİĞİ ile Gazi Üniversitesi Elektrik Elektronik Mühendisliği Anabilim Dalında YÜKSEK LİSANS TEZİ olarak kabul edilmiştir. Danışman: Doç. Dr. Nursel AKÇAM Elektrik Elektronik Mühendisliği Anabilim Dalı, Gazi Üniversitesi Bu tezin, kapsam ve kalite olarak Yüksek Lisans Tezi olduğunu onaylıyorum... Başkan : Prof. Dr. Erkan AFACAN Elektrik Elektronik Mühendisliği Anabilim Dalı, Gazi Üniversitesi Bu tezin, kapsam ve kalite olarak Yüksek Lisans Tezi olduğunu onaylıyorum... Üye : Yrd. Doç. Dr. Mustafa ÖZDEN Elektrik Elektronik Mühendisliği Anabilim Dalı, Kırıkkale Üniversitesi Bu tezin, kapsam ve kalite olarak Yüksek Lisans Tezi olduğunu onaylıyorum... Tez Savunma Tarihi: 25/06/2015 Jüri tarafından kabul edilen bu tezin Yüksek Lisans Tezi olması için gerekli şartları yerine getirdiğini onaylıyorum... Prof. Dr. Şeref SAĞIROĞLU Fen Bilimleri Enstitüsü Müdürü

4 ETİK BEYAN Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Tez Yazım Kurallarına uygun olarak hazırladığım bu tez çalışmasında; Tez içinde sunduğum verileri, bilgileri ve dokümanları akademik ve etik kurallar çerçevesinde elde ettiğimi, Tüm bilgi, belge, değerlendirme ve sonuçları bilimsel etik ve ahlak kurallarına uygun olarak sunduğumu, Tez çalışmasında yararlandığım eserlerin tümüne uygun atıfta bulunarak kaynak gösterdiğimi, Kullanılan verilerde herhangi bir değişiklik yapmadığımı, Bu tezde sunduğum çalışmanın özgün olduğunu, bildirir, aksi bir durumda aleyhime doğabilecek tüm hak kayıplarını kabullendiğimi beyan ederim. Serhat BAYER 14/07/2015

5 iv İLETİŞİM SİSTEMLERİNİN RADYOLİNK SİSTEMLERİ İLE YEDEKLENMESİ (Yüksek Lisans Tezi) Serhat BAYER GAZİ ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ Haziran 2015 ÖZET Radyolink sistemleri, önceleri kapasiteleri nedeniyle telefon haberleşmesi ya da daha az bant genişliği gerektiren uygulamalarda kullanılmaktaydı. Ancak, gelişen teknoloji sayesinde günümüzde radyolink sistemleri de yüksek kapasitelerde kesintisiz iletişim sağlama imkanına kavuşmuştur. Günümüzde kurumlar farklı lokasyonlarında bulunan birimleri arasında, radyolink sistemleri kullanarak hem kurulum süresinden, hem de kablolu sistemlerdeki yüksek kurulum ya da kiralama maliyetlerinden (yalnızca kurulum maliyeti göz önüne alınarak) tasarruf etmektedirler. Ayrıca günümüzde en çok kullanılan kablosuz iletişim sistemi olan GSM teknolojilerin de, iletişimi sağlayan baz istasyonları arasındaki bağlantılarda radyolink sistemleri ana hat ya da fiber-optik kablonun yedeği olarak kullanılmaya başlamıştır. Bu tez çalışmasında, radyolink sistemler kullanılarak kablolu sistemlerin yedeklenmesi ya da tamamen kaldırılması ile daha basit ve maliyetsiz sistemlerin kullanılabileceği esas alınarak, fiber-optik kablo bağlantılarının radyolink sistemleri ile yedeklenmesi laboratuvar ortamında uygulamalı olarak gerçekleştirilmiştir. Uygulama ile ses, veri ya da kamera görüntü aktarımlarının radyolink sistemleri ile yapılabildiği ve iletişim sistemlerinin, bu sistemler ile yedeklenebileceği gösterilmiştir. Tez çalışmasında, ayrıca iletim hatlarının temelleri hakkında genel bilgiler verilmiş, kablolu ve kablosuz iletişim sistemlerinden bahsedilmiştir. Radyolink sistemlerinin türleri, çalışma yapısı, çalışma alanları ve kurulum aşamaları hakkında bilgiler verilmiştir. Yapılan uygulama ile radyolink sistemleri üzerinden laboratuvar ortamında görüntü aktarımı gerçekleştirilerek, gerekli çalışma parametreleri hesaplanmıştır. Ayrıca çalışmada, uzak iki lokasyon (Ankara-Dikmen ile Ankara-Gölbaşı) arasında radyolink sistem tasarlanmış ve gerekli hesaplamaları yapılmıştır. Bilim Kodu : Anahtar Kelimeler : Radyolink, İletişim, Yedekleme, Anten, Fresnel Bölgesi Sayfa Adedi : 115 Danışman : Doç. Dr. Nursel AKÇAM

6 v BACKING UP THE COMMUNICATION SYSTEM WITH RADIO LINK SYSTEMS (M. Sc. Thesis) Serhat BAYER GAZİ UNIVERSITY GRADUATE SCHOOL OF NATURAL AND APPLIED SCIENCES June 2015 ABSTRACT Radio link systems have been used in telephony or applications that require less bandwidth because of their capacity earlier. However today; thanks to evolving technology, high capacity radio link systems have gained the opportunity to provide uninterrupted communication. Today, institutions of units located in different locations are save up installation time and the cost of high installation and renting of the cable system (taking into account the cost of installation only) with using the radio link systems. It is also at GSM technology that is currently the most widely used wireless communication system, radio link systems providing communication links between base stations have begun using the main line or as a backup for the fiber-optic cable. In this study, backing up the wired system using radio link systems or based entirely be used in the removal of more simple and cost-free system, fiber optical cable connection to be backed up by radio link system has been carried out in practice in a laboratory environment. With this environment; it has been shown that voice, data or image transmission can be made and the communication systems to be backed up with radio link systems. In the study, also provides general information about the basics of transmission lines, wired and wireless communication systems are mentioned. Types of radio link systems, operating structure, information about work areas and installation stage are given. With application over the radio link system in a laboratory environment by performing image transfer was calculated required operating parameters. Also in the study, two remote locations (Ankara-Dikmen and Ankara-Gölbaşı) between radio link systems are designed and made the necessary calculations. Science Code : Key Words : Radio Link System, Transmission, Backup, Antenna, Fresnel Zone Page Number : 115 Supervisor : Assoc. Prof. Nursel AKÇAM

7 vi TEŞEKKÜR Yetişmemde büyük desteğini gördüğüm değerli ailem ve arkadaşlarıma teşekkür ederim. Çalışmalarımda her türlü bilgi ve deneyimiyle bana yol gösteren danışman hocam Doç. Dr. Nursel AKÇAM a teşekkür ederim. Tez çalışmamda kullandığım cihazlar ile ilgili bana destek veren Emniyet Genel Müdürlüğü Haberleşme Dairesi Bakanlığı personeline teşekkür ederim.

8 vii İÇİNDEKİLER Sayfa ÖZET... ABSTRACT... TEŞEKKÜR... İÇİNDEKİLER... ÇİZELGELERİN LİSTESİ... iv v vi vii xii ŞEKİLLERİN LİSTESİ... xiii RESİMLERİN LİSTESİ... xvi HARİTALARIN LİSTESİ... xviii SİMGELER VE KISALTMALAR... xix 1. GİRİŞ İLETİŞİM ORTAMLARI Sayısallaşma Uluslararası Standartlar Haberleşme Ortamının Sağlaması Gereken Kriterler İletişim Ortamı Çeşitleri Kılavuzlu iletişim ortamları Kablolu iletişim teknolojileri Kablosuz iletişim teknolojileri RADYOLİNK SİSTEMLERİ Optik Görüş Sağlanması - Görüş Hattı İletimi Fresnel Bölgesi Radyolink Sistemlerinin Hızları E1 ve T1 yapıları... 21

9 viii Sayfa PDH yapısı SDH yapısı STM-1 yapısı Radyolink Sistemlerinin Kısımları Anten Dalga kılavuzu ve konnektörler Dış birim (outdoor unit) İç birim (indoor unit) Radyolink Sistemleri Nasıl Çalışır? Çoğullama işlemi Modülasyon Up/down convertor Radyolink Sistemleri ile Fiber-Optik Kablonun Karşılaştırılması Radyolink Sistemleri Karakteristikleri Tablosu RADYOLİNK SİSTEMLERİNDE HOP YAPILMASI, TOPOLOJİLER VE KULLANIM ALANLARI Hop Yöntemleri Tek hop Pasif yansıtıcı Back-to-back Aktif tekrarlayıcı Ağ (Network) Topolojileri Düz veya zincir (spur or chain) mimari Yıldız (star) mimari Döngü (loop) mimari... 46

10 ix Sayfa Ağ (mesh) mimari Yukarıdakilerin kombinasyonu Radyolink Sistemlerinin Kullanım Alanları Fiber-optik kabloya alternatif ya da yedeklilik amacıyla kullanım GSM, NMT, CDMA gibi mobil uygulamalarda baz istasyonları haberleşmesinde kullanım Kırsal alanlarda haberleşmenin sağlanması amacıyla kullanım - minilink Kablosuz telefon sistemleri RADYOLİNK SİSTEMLERİNİN KURULUMU VE HESAPLAMALAR Survey Çalışması Görüş hattının belirlenmesi Bölge/alan ve altyapı seçimi Araştırma prosedürleri Araştırma Raporu Radyolink Bağlantıları İçin Zor Bölgeler Anten Montajı Yöntemleri Kule montajı Çatı üzerine montaj Duvara montaj Frekans ve Kapasite Planlaması Hesaplamalar Serbest uzay kaybı Hop hesaplamaları (kayıplar) Fresnel bölgesi... 67

11 x Sayfa Fresnel bölgesi ve yeryüzü şişkinliği (earth bulge) Radyo frekansının yayılım kaybı Kule yüksekliği Anten kazancı Geo climatic faktör Yol eğimi Sönümleme oluşma faktörü Kesinti oluşma olasılığı SÖNÜMLEME (FADING) VE ÇEŞİTLEME (DIVERSITE) Sönümleme Çok yollu sönümleme Frekans seçici sönümleme Yağmura bağlı sönümleme Çeşitleme Uzay çeşitlemesi Frekans çeşitlemesi Açı çeşitlemesi Birleşik çeşitleme RADYOLİNK SİSTEMİ TASARIMI Basit Bir Radyolink Sisteminin Kurulumu ve Üzerinden Bilgi Gönderilmesi Kullanılan cihazlar Tasarımın gerçekleştirilmesi Tasarım parametreleri İki Nokta Arasında Radyolink Sistemi Tasarımı

12 xi Sayfa Sistemin konumları Hesaplamalar Tasarım sonuçları SONUÇ VE ÖNERİLER KAYNAKLAR ÖZGEÇMİŞ

13 xii ÇİZELGELERİN LİSTESİ Çizelge Sayfa Çizelge 2.1. Bakır kablo teknolojileri... 9 Çizelge 3.1. SDH veri iletim hiyerarşisi Çizelge 3.2. Genlik-frekans modülasyonu karşılaştırması Çizelge 3.3. Radyo - fiber optik kablo karşılaştırması Çizelge 3.4. Radyolink sistemlerinin (bazı markalara göre) türleri Çizelge 3.5. Radyolink sistemlerinin frekans bandı ve bant genişliğine göre hop mesafeleri Çizelge 7.1. PowerBridge M5 frekans, kazanç ve hız değerleri Çizelge 7.2. Rocket M5 frekans, kazanç ve hız değerleri... 85

14 xiii ŞEKİLLERİN LİSTESİ Şekil Sayfa Şekil 2.1. İletişim ortamları... 8 Şekil 2.2. Fiber optik kablo çeşitleri Şekil 2.3. SCPC teknolojisi Şekil 3.1. Radyolink sistemlerinde optik görüş Şekil 3.2. Arazi üzerinde görüş hattı Şekil 3.3. Fresnel bölgesinin gösterimi Şekil 3.4. Fresnel bölgesinin hesaplanması Şekil 3.5. Fresnel bölgesinin farklı gösterimi Şekil 3.6. Radyo dalgasının fresnel bölgesi içerisindeki yayılımı Şekil 3.7. Fresnel bölgesinde engel olması durumunda yapılması gereken örnek çalışma Şekil 3.8. Antenin ışıma örüntüsü Şekil 3.9. Örnek bir dalga kılavuzu ve bağlantısı Şekil Radyolink çalışma yapısı gösterimi Şekil Radyolink sisteminin çalışma yapısının detaylı gösterimi Şekil Frekans bölmeli çoklama (FDM) Şekil Zaman bölmeli çoklama (TDM) Şekil TDM ile FDM in karşılaştırılması Şekil Modülasyon türleri Şekil Genlik modülasyonunun incelenmesi Şekil Frekans modülasyonlu sinyalin elde edilmesi Şekil Faz modüleli sinyalin elde edilmesi... 35

15 xiv Şekil Sayfa Şekil Elektronik mikser Şekil Mikrodalga iletişim sistemlerinin lisanslı ve lisansız olarak kullanım frekansları Şekil 4.1. Görüş hattı bulunan radyolink sistemi Şekil 4.2. Yansıtıcı kullanılan radyolink sistemi Şekil 4.3. Back-to-back radyolink sistemi Şekil 4.4. Aktif tekrarlayıcılı radyolink sistemi Şekil 4.5. Düz veya zincir mimari Şekil 4.6. Yıldız mimari Şekil 4.7. Döngü mimari Şekil 4.8. Ağ mimari Şekil 4.9. Örnek karma mimari Şekil Mikrodalga radyo uygulamaları öngörüleri Şekil Örnek R/L şebekesi Şekil GSM sistemlerinde örnek bir radyolink bağlantısı kullanımı Şekil Tipik bir minilink R/L sisteminin kurulumu Şekil Örnek bir kablosuz telefon sistemi Şekil 5.1. Çok yolluluk Şekil 5.2. Çatı üzerine montaj yapılmış radyolink anteni Şekil 5.3. Duvar üzerine montaj yapılmış radyolink anteni Şekil 5.4. Hop kayıp hesaplamaları Şekil 5.5. Link power budget Şekil 5.6. Örnek alıcı/verici güç seviyesi eğrisi Şekil 5.7. k değerinin değişimi Şekil 5.8. Yeryüzü şişkinliği (earth bulge)... 68

16 xv Şekil Sayfa Şekil 5.9. Kule yüksekliği hesabı Şekil 6.1. Sönümleme sebebiyle zayıflayan sinyal Şekil 6.2. Çok yollu sönümleme Şekil 6.3. Şiddetli yağış Şekil 6.4. Aynı kürenin değişen boyutu Şekil 6.5. Uzay çeşitlemesi ilkesi Şekil 6.6. Frekans çeşitlemesi ilkesi Şekil 6.7. Melez çeşitleme ilkesi (iki yönlü) Şekil 6.8. Birleşik uzay ve frekans çeşitlemesi Şekil 7.1. Görüntü aktarımı yapılması Şekil 7.2. VSWR değerleri Şekil 7.3. Yatay polarizasyon azimut ve yükseklik değerleri Şekil 7.4. Dikey polarizasyon azimut ve yükseklik değerleri... 84

17 xvi RESİMLERİN LİSTESİ Resim Sayfa Resim 3.1. Radyolink kulesi ve üzerindeki radyolinkler Resim 3.2. Örnek bir dış birim ve anten görüntüleri Resim 3.3. Örnek bir PDH iç birimi Resim 3.4. Örnek bir SDH trunk iç birimi Resim 3.5. Örnek bir anten ve dış birim-odu (outdoor unit) bağlantısı Resim 3.6. Örnek bir radyolink istasyonu ve platform üzerinde bulunan antenler Resim 5.1. Mikrodalga kuleleri ve montajı yapılmış radyolink antenleri Resim 7.1. PowerBridge M5 cihazı Resim 7.2. Samsung IP kamera Resim 7.3. Rocket M5 ve RocketDish cihazı Resim 7.4. Sistemin genel görünümü Resim 7.5. PowerBridge M5 giriş ekranı Resim 7.6. PowerBridge M5 ana yönetim ekranı Resim 7.7. PowerBridge M5 ana yönetim ekranı Resim 7.8. PowerBridge M5 arayüzleri Resim 7.9. PowerBridge M5 ARP tablosu Resim PowerBridge M5 bridge tablosu Resim PowerBridge M5 yönlendirmeler Resim PowerBridge M5 kablosuz ayarları Resim PowerBridge M5 ağ ayarları Resim PowerBridge M5 gelişmiş ayarlar Resim PowerBridge M5 servis ayarları Resim PowerBridge M5 sistem ayarları... 92

18 xvii Resim Sayfa Resim PowerBridge M5 anten göstergeleri Resim PowerBridge M5 site bilgileri Resim PowerBridge M5 cihaz keşif bilgileri Resim PowerBridge M5 ping bilgileri Resim PowerBridge M5 traceroute bilgileri Resim PowerBridge M5 bağlantı hız testi Resim Kamera görüntüsü Resim Rocket M5 giriş ekranı Resim Rocket M5 ana ekranı Resim Rocket M5 kablosuz ayarları Resim Rocket M5 MAC adres tanımlama ekranı Resim Rocket M5 frekans seçme ekranı Resim Rocket M5 gelişmiş ayarlar Resim Aktarılan kamera görüntüsü Resim PowerBridge Rx/Tx değerleri Resim Rocket M5 Rx/Tx değerleri Resim Örnek bir anten montajı Resim Ericsson Mini Link Tn radyolink sistemi

19 xviii HARİTALARIN LİSTESİ Harita Sayfa Harita 7.1. Sistemin genel görünümü Harita 7.2. Sistemin uydu görünümü

20 xix SİMGELER VE KISALTMALAR Bu çalışmada kullanılmış simgeler ve kısaltmalar, açıklamaları ile birlikte aşağıda sunulmuştur. Simgeler Açıklamalar λ Φ Dalga boyu Yol eğimi σ Sönümleme oluşma faktörü A1 ABS B bps c C d db dbw dbm dbi Ea Eb Ep f FM fps ft G Hz LA Lo m m² Metre kare A istasyonunun deniz seviyesine göre yüksekliği Eşik değeri Yeryüzü şişkinliği - Earth bulge Bit/saniye Işık hızı Diğer kayıplar Mesafe Desibel Watt üzerinden db mwatt üzerinden db Anten üzerinden db A sisteminin yüksekliği B sisteminin yüksekliği Engelin yüksekliği Frekans Sönümleme marjı Frame/saniye Fit Anten kazancı, Geo climatic faktör Hertz A istasyonundaki kayıp Serbest uzay kaybı - Free space loss Metre

21 xx Simgeler Açıklamalar OWM OH Pt Pr R Rx T Th Tx W Kesinti oluşma olasılığı Havai Engel Yayılan güç İletilen güç Yarıçap İletilen güç Arazi faktörü Kule yüksekliği Yayılan güç Watt Kısaltmalar Açıklamalar ANSI American National Standards Institute Amerikan Ulusal Standartlar Enstitüsü AM Amplitude Modulation Genlik Modülasyonu AP Access Point -Aktarım Noktası BB Baseband -Temel Bant BW Band Width - Bant Genişliği CCIR Consultative Committee On International Radio Uluslararası Radyo Danışma Komitesi CDMA Code Division Multiple Access Kod Bölmeli Çoklu Erişim DS1 Digital Signal 1 - Sayısal Sinyal 1 EMD Electro Magnetik Wave Elektro Manyetik Dalga ETSI European Telecommunications Standards Institute Avrupa Telekomünikasyon Standartları Enstitüsü FDM Frequency Division Multiplexing Frekans Bölmeli Çoğullama FM Frequency Modulation Frekans Modülasyonu GEO Geosynchronous Orbit - Jeosenkron Yörünge

22 xxi Kısaltmalar Açıklamalar GSM Global System For Mobile Communications Mobil İletişim İçin Küresel Sistem GPS Global Positioning System Küresel Konumlandırma Sistemi IDN Integrated Digital Network - Birleşik Sayısal Şebeke IDU Indoor Unit - İç Birim IF Intermediate Frequency Ara Frekans ISDN Integrated Services Digital Network Bütünleştirilmiş Sayısal Ağ Hizmetleri ITU International Telecommunication Union Uluslararası Telekomünikasyon Birliği L1 Layer 1 - Seviye 1 LAN Local Area Network - Yerel Alan Ağı LEO Low Earth Orbit - Alçak Yörünge LOS Line Of Sight Görüş Mesafesi MAC Media Access Control Medya Erişim Kontrolü MEO Medium Earth Orbit - Orta Yörünge MM Multimode Çok Modlu MSOH Multiplex Section Overhead - Genel Çoklu Kısım NMT Nordic Mobile Telephony Kuzey Ülkeleri Mobil Telefon Sistemi ODU Outdoor Unit Dış Birim PAM Pulse Amplitude Modulation Darbe Genlik Modülasyonu PC Personel Computer - Kişisel Bilgisayar PCM Pulse Code Modulation - Darbe Kod Modülasyonu PDH Plesiochronous Digital Hierarchy Neredeyse Eşzamanlı Sayısal Hiyerarşi PDM Pulse Duration Modulation Darbe Süre Modülasyonu PFM Pulse Frequency Modulation Darbe Frekans Modülasyonu

23 xxii Kısaltmalar Açıklamalar PM PPM POE POH QAM RADAR RF R/L RSOH Rx SCPC SDH SFP SM SOH SONET STM TDM Tx UHF UN Phase Modulation - Faz Modülasyonu Pulse Position Modulation Darbe Konumu Modülasyonu Power Over Ethernet Ethernet Üzerinden Güç Path Overhead Genel Yol Quadrature Amplitude Modulation Dörtlü Genlik Modülasyonu Radio Detecting And Ranging Radyo İle Tespit Etme ve Menzil Tayini Radio Frequency - Radyo Frekansı Radio Link Radyo Link Regenerator Section Overhead Genel Düzeltilmiş Kısım Receive - Alınan Single Channel Per Carrier Taşıyıcı Başına Tek Kanal Synchronous Digital Hierarchy Eşzamanlı Sayısal Hiyerarşi Small Form-Factor Pluggable Küçük Takılabilir Form Single Mode - Tek Modlu Section Overhead - Genel Kısım Synchronous Optical Network Eşzamanlı Optik Şebeke Synchronous Transport Module Eşzamanlı Taşıma Modülü Time Division Multiplexing Zaman Bölmeli Çoğullama Transmit - İletilen Ultra High Frequency - Aşırı Yüksek Frekans United Nations - Birleşmiş Milletler

24 xxiii Kısaltmalar Açıklamalar VC VSWR WARC WI-FI WIMAX WLAN WPA2 XDSL Virtual Container - Sanal Taşıyıcı Voltage Standing Wave Ratio Voltaj Duran Dalga Oranı World Administrative Radio Conference Dünya İdari Radyo Konferansı Wireless Fidelity Kablosuz Bağlantı Alanı Worldwide Interoperability For Microwave Access Dünya Çapında Birlikte Çalışabilir Mikrodalga Erişim Wireless Local Area Network Kablosuz Yerel Alan Ağı Wi-Fi Protected Access Kablosuz Korumalı Erişim X Digital Subscriber Line - X Sayısal Abone Hattı

25 1 1. GİRİŞ İletişimin tarihçesi dumanla haberleşmeye kadar gitmektedir. Ancak, günümüzde haberleşme teknikleri oldukça gelişmiş ve haberleşmede hız, çok önemli bir hale gelmiştir. Günümüz haberleşme sistemleri için kablolu hatlar (bakır ve fiber-optik), radyolink sistemleri, mobil sistemler ve uydu sistemleri vazgeçilmezdir. Son zamanlarda iletişim teknolojilerinde kablosuz sistemlere doğru bir yönelme vardır. Bunun sebepleri arasında mobilitenin günümüzde çok büyük önem taşıması ve cihazların artık ihtiyaçlarımızı gidermek için kablosuz olma zorunluluğu gösterilebilir. Haberleşme cihazlarının birbirlerine bağlanması genellikle fiber-optik kablolar vasıtasıyla yapılır. Ancak, son zamanlarda, hem maliyet hem de mobilitenin sağlanması için kablosuz haberleşme teknolojilerinin de kullanımında artış meydana gelmektedir. Örneğin; GSM (Global System for Mobile communications) teknolojileri 2G, 3G ve son olarak 4G olarak bilinen uzun vadeli evrim (LTE - Long Term Evolution) teknolojileri ile hayatımıza girmiştir. Kablolu ya da kablosuz tüm teknolojilerin bir network oluşturarak iletişim sağlaması için birbirlerine bağlı olmaları gerekir. Son dönemlerde bu bağlantılar maliyet, kurulum gereksinimleri ve bant genişlikleri göz önünde bulundurularak radyolink sistemleri ile de desteklenmeye başlanmıştır. Radyolink sistemleri günümüzde yaygınlaşmaya başlayan ve gittikçe gelişen bir teknoloji olmaya başlamıştır. Özellikle iletişimin hayatımızda artık bir vazgeçilmez olduğu şu günlerde kablosuz teknolojiler iletişimimizi sağlamakta en önde gelmektedirler. Mobilitenin önü alınamaz şekilde gelişmesi ile mobil cihazların ağlara bağlantı kurması zorunluluk haline gelmiştir. Cihazlar üzerinden iletişim ağlarına bağlanma ihtiyacı ilk olarak kablolu sistemler ile başarılmış sonrasında kablosuz modemler ve günümüzde GSM teknolojilerinin yardımıyla 7/24 iletişim ağlarına bağlı yaşanmaya başlanmıştır. Ancak bu iletişim ağlarının sağlanması, ana network sistemlerinin kurulması için kablolu teknolojiler halen fazlaca kullanılmaktadır. Özellikle fiber-optik kablolar ile GSM baz istasyonları ve santral sistemleri birbirleri ile bağlı olmaktadırlar. Intranet olarak kurum içi ağ kullanan birçok küçük ya da büyük kurum ve işletmelerde bu ağlarını kablolu olarak sağlamaktadırlar veya bu hizmeti kiralama yoluna gitmektedirler.

26 2 Büyük networklerin birçoğunda iletişimin radyolink sistemleri ile sağlandığı görülmektedir. Birçok bölgede, özellikle kablolu iletişimin mümkün olmadığı bölgelerde, bu sistemler ana iletişim hattı olarak kullanılabildiği gibi, fiber-optik kablonun yedeği olarak da kullanılabilmektedir. Fiber-optik kablolara ödenen kiralama bedellerinin azaltılması için; radyolink sistemlerinin ana hat veya fiber-optik kabloların kapasitesi düşürülerek yedek hat olarak kullanılabilmesi mümkün olmuştur. Radyolink sistemlerinin kapasiteleri nedeniyle öncesinde telefon haberleşmesi ya da daha az bant genişliği gerektiren uygulamalarda kullanılmasının sonrasında, gelişen teknoloji ile radyolink sistemleri de yüksek kapasitelerde kesintisiz iletişim sağlama imkanına kavuşmuştur. Böylelikle az önce bahsedilen network sistemlerinde bağlantıların radyolink sistemleri ile sağlanması yoluna gidilmeye başlanmıştır. Kurumların farklı lokasyonlarındaki birimleri ya da işletmelerin farklı şubeleri arasındaki ilişkiler için; yalnızca kurulum maliyeti göz önüne alınarak radyolink sistemleri kullanılması ile, hem kurulum süresi daha kısa olmakta, hem de kablolu sistemlerdeki yüksek kurulum ya da kiralama maliyetlerinden tasarruf edilmektedir. Ayrıca günümüzde en çok kullanılan kablosuz sistem olan GSM teknolojilerinde iletişimi sağlayan baz istasyonları arasındaki bağlantılarda da son dönemde radyolink sistemleri ana hat yada fiber-optik kablonun yedeği olarak kullanılmaya başlanılmıştır. Topaç (2005) Mikrodalga & RF Haberleşmesi Sayısal Radyo Link Tasarımı isimli projesinde Balıkesir ve Burhaniye arasında telefon haberleşmesinin sağlanması amacıyla bir radyolink sistemi tasarlamayı amaçlamıştır [1]. Söz konusu çalışmadan ilham alınarak, günümüzde radyolink sistemleri kullanılarak veri aktarımı yapılabileceği ve kablolu sistemlerin yedeklenebileceği gösterilmiştir. Yine Ingvar Henne ve Per Thorvaldsen (1999) tarafından yazılmış olan Görüş Hattı Radyo Röle Sistemlerinin Planlanması kitabında [2]; radyolink sistemlerin teorik olarak nasıl çalıştığı, kullanım şekilleri, sönümleme ve çeşitleme kuralları ve bir radyolink sisteminin kurulumun aşamaları ayrıntılı bir şekilde ortaya konulmuşdur. Usta, İlker tarafından hazırlanan Radyolink başlıklı sunum [3] ise yine teorik olarak radyolink sistemlerinin tanıtımını yapmış ve gerekli hesaplamalar ile dikkat edilecek hususlar hakkında bilgiler vermiştir. Bu tez çalışmasında söz konusu fiber-optik kablo bağlantılarının radyolink sistemleri ile yedeklenmesi üzerinde durulmuştur. Tezin amacı, radyolink sistemleri kullanılarak kablolu

27 3 sistemlerin yedeklenmesi ya da tamamen kaldırılması ile daha basit ve maliyetsiz sistemlerin kullanılabileceğini göstermektedir. Tez çalışmasının ikinci bölümünde iletim hatlarının temelleri hakkında bilgi verilerek, kablolu ve kablosuz iletişim sistemlerinden bahsedilmiştir. Üçüncü bölümde iletişim ortamlarından birisi olan ve tezin ana konusunu oluşturan radyolink sistemleri tanıtılmış ve çeşitleri gösterilmiştir. Radyolink sistemlerinin çalışma yapısı ayrıntılı bir şekilde sunulmuştur. Dördüncü ve beşinci bölümlerde bu sistemlerin kullanım alanları, kurulum aşamaları, parametreleri ve hesaplamalar verilmiştir. Altıncı bölümde radyolink sistemlerini kablosuz çalışma sebebiyle sönümlemeye maruz bırakan parametreler sunularak, bu sönümlemeyi engellemek amacıyla başvurulan çeşitleme tekniklerinden bahsedilmiştir. Tez çalışmasının son bölümünde laboratuvar ortamında kurulan küçük bir radyolink sistem ile görüntü aktarımı yapılarak radyolink sistemlerin çalışma yapısı incelenmiş, sistemin çalışma parametreleri hesaplanmıştır. Ayrıca sistemin uzak iki lokasyon arasında da gerçekleştirilebileceğini göstermek amacıyla Ankara-Dikmen ile Ankara-Gölbaşı arasında bir radyolink sistemi tasarlanmış ve gerekli hesaplamaları yapılmıştır.

28 4

29 5 2. İLETİŞİM ORTAMLARI Haberleşme için kullanılabilen iletim ortamları kablolu hatlar (bakır ve fiber-optik), radyolink sistemleri, mobil sistemler ve uydu sistemleridir. Bu ortamlara günümüze kadar her dönemde ihtiyaç duyulmuş ve bu nedenle çoğullama yöntemleri geliştirilmiştir. İletişim için alçak frekanslı işaretler yüksek frekanslı işaretlere dönüştürülür yılında 200 adet ses ve 1 adet televizyon kanalı, taşıyıcı frekans (FDM (Frequency Division Multiplexing - Frekans Bölmeli Çoğullama) yöntemi kullanılarak çoğullanmış ve ortak bir iletken çifti üzerinden iletilebilmiştir. İlk olarak CCITT (Consultative Committee For International Telephony and Telgraphy - Uluslararası Telefon ve Telgraf Danışma Komitesi)' nin 60 khz' den 108 khz' e kadar frekans bandını içeren ve l2 kanalı birleştiren gruba ilişkin tavsiyesi yayınlanmıştır. Günümüze kadar bant genişlikleri temel banttan 60 MHz' e kadar frekanslarda 12, 60, 120, 300, 900, 2700 ve 3600 ses kanalının modüle edilmesi için iletişim cihazları geliştirilmiştir [4]. Çoğullama yöntemleri haberleşme sistemlerinin sayısallaştırılmasında önemli bir rol oynamaktadırlar. Günümüz teknolojileri ile yüksek veri miktarlarının iletilebilmesine gereksinim duyulmaktadır. Çoklama yöntemleri ile buna imkan sağlanmaktadır. Modülasyon biçimine bağlı olarak [4]; - PAM (Pulse Amplitude Modulation; Darbe Genlik Modülasyonu) - PPM (Pulse Position Modulation; Darbe Konumu Modülasyonu) - PFM (Pulse Frequency Modulation; Darbe Frekans Modülasyonu) - PDM (Pulse Duration Modulation; Darbe Süre Modülasyonu) - PCM (Pulse Code Modulation; Darbe Kod Modülasyonu) yöntemleri mevcuttur. Sayısal iletişim sistemlerinde en çok kullanılan modülasyon yöntemi PCM yöntemidir Sayısallaşma Elektriksel sistemlerle yapılan ilk haberleşme sayısal işaretler ile morse alfabesi kullanılarak yapılmış olsa da, konuşma işaretleri analog yapıda olduğundan telefon sistemlerinde işaretlerin iletilmesi ilk olarak analog biçimde gerçekleştirilmiştir.

30 6 Sonrasında transistörün bulunuşu ile sayısal telefon teknolojisi ortaya çıkmıştır. Transistörün ardından silikon teknolojisine dayanan mikro elektronik ve sayısal tümleşik devrelerdeki gelişmeler ile 1973 yılında tümleşik devreler kullanılmaya başlanmıştır. Bu durum haberleşme sistemlerinde bir dönüm olmuş ve IDN (Integrated Digital Network - Birleşik Sayısal Şebeke) şebekeye ve sonrasında ISDN (Integrated Services Digital Network - Bütünleştirilmiş Sayısal Ağ Hizmetleri) e geçişe yol açmıştır [4]. Birleşik bir telefon şebekesinde sayısal teknikler kullanılmaktadır. Şebekeye uygun sayısal teknolojinin kullanılması durumunda maliyetler önemli ölçüde azalmaktadır. Konuşma işareti sayısala genellikle konuşan aboneye yakın tarafta dönüştürülür, ortamda sayısal olarak iletilir ve dinleyen aboneye yakın tarafta tekrar analog işarete dönüştürülür. Sayısal iletişime ve anahtarlamaya olanak sağlayan birleşik şebekenin, sayısal olan işaretlerin (örneğin veri, yazı v.s.) iletiminde de kullanılması ile ISDN söz konusu olur. Tüm hizmetler (telefon, veri, metin iletimi, telefaks, v.s.) birleşik tek bir şebekeden sağlanabilmektedir. Telefon işaretlerinin sayısal iletiminde bit hızı 64 kbit/s olan bir işaret kullanılır. ISDN şebekesi aynı zamanda yazı ve veriyi de 64 kbit/s işaretlerle iletebilir ve böylelikle birçok veri şebekesine göre daha yüksek bir hızda iletim sağlayabilir. Sayısal iletişimin analog iletişime göre başka bir üstünlüğü ise, iletişim hattı boyunca işarete eklenen gürültü vb. bozucu etmenlerin işaretten çıkarılabilmesidir. Çünkü sayısal bir işaret yalnızca bazı değerler alabilir. Böylece sayısal teknoloji basit iletişim ortamı koşullarında da kullanılabilmektedir. Sayısal işaretlerin bu özelliği, tezin konusu olan R/L (Radio Link - Radyo Link) uygulamalarında da çok yararlı olmaktadır [4] Uluslararası Standartlar Haberleşme şebekelerinde sayısal teknolojinin yaygın olarak kullanımında önemli bir unsur, uluslararası standartların belirlenmesidir. Böylelikle geniş kullanım alanları oluşabilir ve sonuç olarak büyük ölçekte tümleşik devrelerin üretimine olanak sağlanır. Büyük miktarlarda üretim de silikon devrelerin geliştirilmesinde ve üretilmesinde önemli bir etken olur.

31 7 Haberleşme alanındaki standartların belirlenmesinde en önemli kuruluş, ITU (International Telecommunication Union - Uluslararası Telekomünikasyon Birliği) ye bağlı merkezi Cenevre' de bulunan CCITT' dir. ITU ise UN (United Nations-Birleşmiş Milletler) e bağlıdır [4]. CCITT teknik olarak tavsiyeler yayınlar. Her dört yılda bir bu tavsiyelere ilişkin yeni bir baskı yayınlanır. Modülasyon yöntemlerinin ayrıntıları, çoklama yöntemleri vb. bu tavsiyelerde tanımlanmakta ve bu şekilde uluslararası uyumluluk sağlanmaktadırlar. CCIR (Consultative Committee On International Radio - Uluslararası Radyo Danışma Komitesi) ise kablosuz ortamlardaki ve özellikle R/L alanındaki temel ilkelerden sorumludur. CCITT ve CCIR' in standartlaştırma çalışmalarında, telekomünikasyon idarelerinin ve sanayi kuruluşlarının da katkıları olmaktadır [4] Haberleşme Ortamının Sağlaması Gereken Kriterler Haberleşme ortamının sağlaması gereken kriterler aşağıdaki gibi verilebilir: Maliyet Kurulum gerekleri Bant genişliği Bant Kullanımı Zayıflama Elektromanyetik girişime dayanıklılık 2.4. İletişim Ortamı Çeşitleri Şekil 2.1 de iletişim ortamı çeşitleri başlıklar halinde görülmektedir.

32 8 İletişim Ortamı Kablolu Kablosuz Bükümlü Kablo Koaksiyel Kablo Hava Fiber-Optik Kablo Şekil 2.1. İletişim ortamları [3] İletişim ortamlarını sınırlandırır isek; Kablolu: Bakır, Koaksiyel, Fiber Kablosuz: Uydu, GSM, Radyolink, Kızılötesi, Optik Hava veya boşluğu kullanan kablosuz teknolojiler: GSM, WI-FI (Wireless Fidelity - Kablosuz Bağlantı Alanı), RFID, WIMAX (Worldwide Interoperability For Microwave Access - Dünya Çapında Birlikte Çalışabilir Mikrodalga Erişim), Uydu, Radyolink Kılavuzlu iletişim ortamları Kılavuzlu iletişim ortamları aşağıdaki gibi çeşitlenir: Ortam Alma/Verme Uzaklık Bükümlü 1000BASE-T 100 m Bükümlü 100BASE-T 100 m MM (Multimode - Çok Modlu) Fiber 62 mm 1000BASE-SX 260 m 1000BASE-LX 500 m MM fiber 50 mm 1000BASE-SX 525 m 1000BASE-LX 550 m SM (Singlemode - Tek Modlu) Fiber 1000BASE-LX 5000 m SM fiber 100BASE-SX 2000 m

33 Kablolu iletişim teknolojileri Bakır kablo Bakır kablolar iletişim teknolojilerinde özellikle düşük hızlardaki hatlarda kullanılan bir teknolojidir. Birçok çeşidi bulunur; Koaksiyel, 2 Tel, 4 Tel vb. bükümlü olarak adlandırılan birbirine dolanmış kablolar ile özellikle XDSL (X Digital Subscriber Line X Sayısal Abone Hattı) hizmetleri bakır kablolar ile sağlanır. Bakır kablo teknolojileri ile ilgili ayrıntılı bilgiler Çizelge 2.1 de verilmiştir. Çizelge 2.1. Bakır kablo teknolojileri En yüksek iş Teknoloji kapasitesi indirme/yükleme ADSL 8 Mbps/768kbps Teknik özellikler Sadece yüksek frekansın kullanıma açılması Uygulama Alanları Hızlı internet erişimi ADSL(G.lite) 1,5 Mbps/512kbps Sadece yüksek frekansın kullanıma açılması Hızlı internet erişimi SDSL 2 Mbps/2 Mbps Tamamen kullanıma açılma Kiralık hatlar 2 Mbps Tamamen kullanıma açılma HDSL2 2 Mbps/2 Mbps (ADSL in götürülmesi ile uyumlu) Kiralık hatlar 2 Mbps VDSL 12 Mbps-52 Mbps/ 12 Mbps-52 Mbps Tamamen kullanıma açılma, maksimum hız Yüksek kapasiteli Kiralık hatlar, genişbant hizmetleri Fiber-optik kablo Fiber-optik ya da optik fiber, kendi boyunca içinden ışığın yönlendirebildiği plastik veya cam fiberlerden oluşmuş bir kablodur. Diğer iletişim malzemelerine oranla uzun mesafelerdeki veri iletişiminin daha hızlı ve yüksek değerlerde yapılabilmesine olanak verdikleri için haberleşme sistemlerinde sıklıkla kullanılırlar. Fiber kabloların kullanılmasının nedeni, daha az kayba neden olmaları ve elektromanyetik etkileşimden

34 10 etkilenmemeleridir. Işık, iç yansımalar aracılığıyla optik fiberin merkezinde tutulur. Bu sayede fiberler bir dalga kılavuzu gibi hareket ederler. Çoklu yayınma hatlarını ya da çapraz modları destekleyen fiberlere çok modlu fiberler, sadece tek bir modu destekleyen fiberlere ise tek modlu fiberler ismi verilir. Çok modlu fiberler genellikle geniş çaplı bir merkeze sahiptir ve daha çok gücün iletilmesinin gerekli olduğu kısa mesafeli iletişim hatlarında kullanılırlar. Tek modlu fiberler ise 200 metrenin üzerindeki iletişim hatlarında kullanılırlar. Fiber-optik kablo çeşitleri Fiber-optik kablo çeşitleri Şekil 2.2 de gösterilmiştir. Fiber-optik kablolar; Fiber Tipine Göre: Multimode Singlemode Kablo Tipine Göre: Gevşek Sıkı olarak sınıflandırılırlar. Şekil 2.2. Fiber optik kablo çeşitleri Multimode fiber-optik kablolar Multimode fiber içerisinde ilerleyen ışığın birden fazla modu veya ilerleme doğrultusu bulunur. 850 nm ve nm olarak 2 ayrı dalga boyu ile çalışır. Veri iletişimi için LAN (Local Area Network - Yerel Alan Ağı) şebekelerinde en yaygın kullanılan fiber tipidir. Merkeze doğru kırılma indisinin arttığı bir yapıya sahiptir. Fiber çekirdek çaplarına göre; 62,5/125/250 micron. (Fiber Çekirdek Çapı/Cladding Çapı/Coating Çapı (Kısaca 62,5/125 olarak tanımlanır). 100BaseFX için max. iletişim mesafesi: m.,

35 BaseSX için max iletişim mesafesi: 220m, 1000BaseLX için max iletişim mesafesi: 550m. 50/125/250 micron. (Fiber Çekirdek Çapı/Cladding Çapı/Coating Çapı (Kısaca 50/125 olarak tanımlanır). 100BaseFX için max iletişim mesafesi: m., 1000BaseSX için max iletişim mesafesi: 550m, 1000BaseLX için max iletişim mesafesi: 550m. Single mode fiber-optik kablolar Singlemode fiberde bir dalga boyunda ilerleyen bir ışık modu veya doğrultusu vardır. Bu durum daha az yayılma kayıbının ortaya çıkmasını ve daha çok bilgi taşıma kapasitesini ortaya çıkarır nm ve nm olarak 2 ayrı dalga boyu ile çalışır. Singlemode fiberde, çekirdek kısmının çok küçük çaplı olması nedeni ile ışık kaynağı olarak lazer kullanılır. Fiber çekirdek çapına göre; 9/125/250 micron. (Fiber Çekirdek Çapı/Cladding Çapı/Coating Çapı (Kısaca 9/125 olarak tanımlanır). 10BaseFL için max iletişim mesafesi: 90km. 100BaseFX için max iletişim mesafesi: 72km., 1000BaseLX için max iletişim mesafesi: 5000m dir. Singlemode fiber-optik kabloların avantajları arasında daha büyük sistem erişim mesafelerinde (100 km. ye kadar) sorunsuz kullanılabilmesi, 10Gbps a kadar yüksek bant genişlikleri ve yüksek hızları desteklemesi, fiyatının Multimode kabloya oranla yaklaşık %50 daha ucuz olması gösterilebilir. Singlemode fiber-optik kabloların dezavantajları arasında konnektör, modül, çevirici cihazları, aktif ürünleri ve Pig-Tail (patch cordun ortadan ikiye kesilmiş hali) fiyatlarının pahalı olması ve iletişimde LED lere oranla çok daha pahalı Lazer diyotların kullanılması gösterilebilir.

36 Kablosuz iletişim teknolojileri Kablosuz geniş alan ağları GSM: Baz istasyonları ile uzun mesafeler arasında cep telefonu ile ses ve veri haberleşmesini sağlayan sistemlerdir. WiMAX: IEEE e standardı ile tanımlanmış bir kablosuz geniş bant erişim teknolojisidir. Teorik olarak görüş hattı gerektirmeden 50 km ye kadar kapsama alanı sağlamak ve maksimum 75 Mbps lik (yakın mesafelerde) iletim hızını sağlamak üzere tasarlanmıştır. Çeşitli ülkelerde farklılık göstermekle birlikte 2 GHz - 11 GHz aralığında belirli frekans bantları ile WiMAX; mobil kullanıcılara mekandan bağımsız internet erişimi sunmayı amaçlamakta, ayrıca kablolamanın maliyet ve coğrafi şartlar sebebiyle elverişli olmadığı bölgelerde alternatif olarak düşünülmektedir. Türkiye de henüz etkin olarak kullanılmamaktadır. Uydu erişim sistemleri Uydu sistemleri yörüngedeki durumlarına göre sınıflandırılırlar [5, 6]: LEO (Low Earth Orbit - Alçak Yörünge): Bu uydular yerden 500 km ile 2000 km arasındaki bir mesafede bulunurlar ve global dolaşım sağlarlar. MEO (Medium Earth Orbit - Orta Yörünge): Bu uydular km civarında bir yükseklikte yörüngededir. GEO (Geosynchronous Orbit - Jeosenkron Yörünge): Bu uydular km civarında bir mesafede yörüngededir. Geniş kapsama alanları vardır ve yüksek oranda veriyle çalışabilirler. SCPC noktadan noktaya uydu sistemi Yüksek hızda bağlantı imkanı sağlayan SCPC (Single Channel Per Carrier - Taşıyıcı Başına Tek Kanal) teknolojisi yurt içi ve yurt dışı noktadan noktaya bağlantı ve video konferans uygulamalarının yanı sıra, kritik noktaların yedeklenmesinde de kullanılır. Şekil 2.3 de SCPC teknolojisinin çalışma yapısı görülmektedir.

37 13 SCPC iletişim için gerekli olan her bir link için uyduda bir frekans aralığının tahsis edilmesidir. Böylece hızlı, güvenli ve ölçeklenebilir her türlü bağlantı ihtiyacı karşılanabilmektedir. Sistemin kurulumuna frekansların belirlenmesi ve bu frekanslar doğrultusunda modemlerin ayarlanması ile başlanır. Ayarları tamamlanan SCPC modemler ve ekipmanları test edilerek ihtiyaç duyulan lokasyonlara kurulurlar. SCPC sisteminde bir lokasyonda ihtiyaç duyulan sayıda link kurulabilir ve bu linklerin hiçbiri birbirine bağlı olmadan çalışabilir. Şekil 2.3. SCPC teknolojisi [7] Radyolink sistemleri İki nokta arasında elektromanyetik dalgalarla iletişim için kurulan bir düzenektir. Bu düzenekle sadece iki nokta arasında iletişim sağlanır. Yani radyo ve televizyon vericilerinin aksine yapılan yayın dar bir koridor içinde yönlendirilmiş yayındır ve bu dar koridor dışında izlenemez. Düzenek genellikle telefon santralleri arasında veya radyo televizyon stüdyoları ile radyo televizyon vericileri arasında kurulur. Bunun yanında network sistemlerinde L1 (Layer 1 - Seviye 1) seviyede iletişim elemanı (ethernet ya da fiber optik kablo yerine) olarak kullanılır. Bant genişliğinin yüksek olması ve kablo hat kiralarını ortadan kaldırması tercih sebebidir. Daha geniş bilgi ilerleyen bölümlerde verilecektir.

38 14

39 15 3. RADYOLİNK SİSTEMLERİ Birbirinden bağımsız iki nokta arasında elektromanyetik dalgalar aracılığıyla iletişim kurulmasını sağlayan düzeneklere radyolink adı verilir [8, 9]. Örnek olarak kurulmuş bir radyolink kulesi ve üzerine kurulmuş radyolinkler de Resim 3.1 de görülmektedir. Resim 3.1. Radyolink kulesi ve üzerindeki radyolinkler [3] Radyolink ile sadece iki nokta arasında iletişim sağlanabilir. Radyolink düzenekleri radyo ya da televizyon vericileri gibi geniş bir alan yayınını mümkün kılmaz. Bu yayın sadece dar bir koridor içinde gerçekleşir ve bu koridor dışından izlenemez. Radyolink düzeneklerinin kullanım alanları genellikle telefon santralleri veya televizyon stüdyoları ile vericiler arasındadır. Radyolink ile kurulan iletişim kanalları genellikle uzun mesafeli telefon görüşmelerinde kullanılır. Burada santral görevi gören nokta daha önce verildiği gibi çoklama adı verilen işlem ile radyolink iletişimine olanak sağlamak için kanalları temel bir taban bantta birleştirir. Çoklama işleminde alıcı ya da verici görevi üstlenebilecek şekilde veya daha fazla kanal birbirine bağlanabilir [8, 9]. Televizyonculuk sektöründe ise radyolink sistemleri görüntüyü ve sesi stüdyolardan vericilere ulaştırmak için kullanılır ve genellikle bir adet görüntü ve 4 adet de ses için olmak üzere 5 taban bant bulunur. Burada kullanılan ses bantlarından birisi televizyon

40 16 vericilerine, diğer üçü ise radyo vericilerine gönderilir. Radyolink sistemlerinde kullanılan bantların kalitesi, taşıyacağı veri büyüklüğüne göre değişir. Radyolink sistemlerinde kullanılan veri taşıma frekansı genellikle 10 GHz ya da daha üst değerlerdedir. Bu frekansları yakalayabilmek için parabolik antenler kullanılır. Fakat bazı radyolink istasyonları UHF bandını tercih etmekte ve yayını yakalayabilmek için YAGI biçiminde antenler kullanmaktadırlar [8, 9]. Televizyon ve radyoda binlerce kullanıcıya veri gönderilirken radyolink sistemlerinde tek bir alıcı ve tek bir verici söz konusu olduğundan radyolink sistemlerinin sinyal gücü, televizyon ya da radyo yayınlarının sinyal gücüne oranla daha düşüktür. Çoğu zaman bir radyolink frekansından veri çekebilmek için birkaç Watt güç sağlayan bir kaynak bile yeterlidir [8]. Birbirine yakın iki nokta arasında radyolink yayını yapılacaksa genellikle bir alıcı istasyon ve bir verici istasyon yeterli olur. Ancak söz konusu uzak mesafeler ise, radyolink istasyonlarının arasına aracı başka istasyonlar da (tekrarlayıcı) eklenir. Bu gibi sistemlere zincirleme radyolink istasyonları adı verilir ve her istasyon kendinden önceki istasyondan aldığı veriyi iletişim frekansını değiştirerek bir sonraki istasyona iletir. Bu frekans değişimleri çok küçük ara frekanslarda da olabilir [8, 10-14]. Radyolink istasyonlarında aktarılacak verinin kalitesinin düşmemesi ve herhangi bir engele takılmaması için engebesiz araziler tercih edilir. Örneğin iki istasyon arasına yüksek bir dağın girmesine izin verilmez. Ayrıca bu noktada dünyanın geoit şeklindeki yapısı da göz önünde bulundurulur. Radyolink istasyonlarında veri iletim mesafesinin hesaplanabilmesi için kullanılan formüller vardır. Veri iletiminde atmosfer koşulları ve zemin yükseltileri çok etkilidir. Olumsuz koşullar nedeniyle iletim kesilirse bu olaya sönümleme adı verilir. İstasyonlar arasındaki sönümlemeyi minimuma indirmek için; İki ayrı frekans değeri kullanmak, Aynı veri sinyalini hem dikey hem de yatay polarizasyonlarda göndermek, Aynı sinyali farklı yükseklik değerleri olan iki ayrı anten ile göndermek

41 17 gibi teknikler kullanılır. Tüm bu önlemlere rağmen herhangi bir radyolink istasyonunun sönümleme oranı %0 a indirgenemez. Radyolink sisteminin kurulabilmesi için ilk olarak iki istasyon arasında optik görüş sağlanmalıdır (Şekil 3.1). Şekil 3.1. Radyolink sistemlerinde optik görüş [3] 3.1. Optik Görüş Sağlanması - Görüş Hattı İletimi Görüş hattı iletimi, alıcı ve verici antenlerin birbirlerini görecek şekilde yapılan iletimdir. 30 MHz in üzerindeki frekanslarda, yer ve gök dalgası yayılması oluşamadığı için, 30 MHz in üzerindeki frekanslarda, elektromanyetik dalga iyonosferden yansımadan geçeceği için uydu iletişiminde uydu ile yer istasyonu arasında görüş hattı iletimi yapılır [15]. Ayrıca, tezimizin konusu olan ve alıcı ile verici antenlerinin birbirlerini görecek şekilde yerleştirilmesiyle oluşturulan radyo link sistemleri de görüş hattı iletimi yapar (Şekil 3.2).

42 18 Şekil 3.2. Arazi üzerinde görüş hattı [2] Görüş hattı üzerindeki bozucu etkenler analog sinyaller için sinyal kalitesinin bozulmasına, sayısal sinyaller için bit hatalarının oluşmasına sebep olur. Görüş hattı iletiminde rastlanan en önemli bozucu etkenler [15]; Zayıflama ve zayıflama bozulması (attenuation and attenation distortion), Serbest uzay kaybı (free space loss), Gürültü (noise), Atmosfer soğurması (atmospheric absorption), Çok yolluluk (multipath) biçiminde sıralanabilir. Bu bozucu etkenlere daha sonra değinilecektir Fresnel Bölgesi Fresnel Bölgesi, radyo dalgalarının yol aldığı iki anten arasındaki boşluk alanıdır. Temiz bir görüş iletimi sağlanması için Fresnel Bölgesi engellerden oluşmamalıdır. Fresnel Bölgesi mesafe ve frekansa göre değişiklik gösterir. Fresnel bölgesinin gösterimine Şekil 3.3 ile Şekil 3.5 te ve hesaplamasına Şekil 3.4 te yer verilmiştir [16].

43 19 Şekil 3.3. Fresnel bölgesinin gösterimi [16] Şekil 3.4. Fresnel bölgesinin hesaplanması [16] Fresnel bölgesi hesaplamalarında Eş. 3.1 kullanılabilir: R= 17,3 (d1 d2)/f (d1 + d2) (3.1) Burada; R: Fresnel Bölgesinin yarıçapı, d1: A anteninin orta noktasına olan mesafesi, d2: B anteninin orta noktasına olan mesafesi, f: frekans olarak tanımlanır. Şekil 3.5. Fresnel bölgesinin farklı gösterimi [16]

44 20 Fresnel Bölgesi içerisinde giden ve yansıyan dalga Şekil 3.6 da görülmektedir. Şekil 3.6. Radyo dalgasının fresnel bölgesi içerisindeki yayılımı [16] Dalgaların yayılımı engelsiz ortamlarda direkt antenden antene şeklinde olsa da engelli ortamlarda özellikle de su, pürüzsüz yüzeyler vb. ortamlarda dalgalar yansıma yapabilir. Gürültüsüz bir yayın için alıcı ve verici arasında belirli bir hacmin, direkt dalgaları yansıtarak girişime sebep olan her türlü engelden arınmış olması gerekir. Bu mesafe içinde çıkıntı oluşturan engeller varsa, bunlara çarpan dalgaların meydana getirdiği yansımalar sinyalin zayıflamasına yol açarlar. Bu yüzden Şekil 3.7 de görüldüğü gibi Fresnel Bölgesinde engel olmaması önem arz eder. Şekil 3.7. Fresnel bölgesinde engel olması durumunda yapılması gereken örnek çalışma [16] a da iki lokasyon arasında görüş hattındaki engel ve b de bu engelin Fresnel Bölgesine olan etkisi görülmektedir. c de kule dikilerek bu sorunun çözümü gösterilmiştir.

45 Radyolink Sistemlerinin Hızları Radyolink sistemleri genel olarak; Düşük Kapasiteli 2, 8, 34 Mbps vb, Yüksek Kapasiteli 140, 155 Mbps (STM1 (Synchronous Transport Module - Eşzamanlı Taşıma Modülü)) ve fazlası olmak üzere ikiye ayrılırlar. Öncelikle bu hızların temelini oluşturan E1 ve T1 yapılarından bahsedilmiştir T1 ve E1 yapıları 1960 ların başında ilk defa ses işaretlerini 64 Kbps lik veri akımında sayısallaştıran bir ses çoğullama sistemi geliştirilmiş ve bu 64 Kbps lik kanalların 24 tanesi çerçevelenmiş veri dizisi halinde düzenlenmiştir. Bu düzenleme ile 1,544 Mbps hızına eşdeğer bir veri oranı oluşturulmuştur. Oluşturulan bu işarete DS1 (Digital Signal 1 - Sayısal Sinyal 1) adı verilmiştir ve bu isim zamanla yerini konuşma dilinde, çerçeveleme ve tasarım tipi önemsenmeksizin ham veri iletim oranını da tanımlayan T1 ismine bırakmıştır. Avrupa da, CCITT de (ITU), bu çoğullayıcı sistem 2,048 Mbps hızında, 30 adet 64 Kbps kanal ile gerçekleştirilmiştir ve E1 ismini almıştır. E1, 32 adet zaman dilimine bölünmüş bir çerçeve yapısıdır (0 dan 31e kadar). Her zaman dilimi saniyede 8000 kez 8 bitlik örnek alıp verir. Bu da 8 x 8000 x 32 = eder. E1 = 2,048 Mbit/s dir. Bu dilimlerden 0 ve 16 numaralı olanları sinyalleşme ve çerçeve bilgisi tutmak için kullanılır [3] PDH yapısı PDH (Plesiochronous Digital Hierarchy - Neredeyse Eşzamanlı Sayısal Hiyerarşi), eşzamanlı sayısal hiyerarşi, haberleşme ağları üzerinden büyük boyutlarda verilerin

46 22 taşınmasını sağlayan sistemdir. Örnek olarak fiber optik ve mikrodalga sinyalleri verilebilir [17]. PDH sistemi Avrupa da şu şekilde çalışır; E1 sinyali sinyaller sırasının ilk kısmında yer alır. Bu sinyaller sırasıyla 4 tane düşük düzeyde sinyali meydana getirir. Bu yolla elde edilen sinyallerin formatları: E2 (8,448 Mbit/s), E3 (34,368 Mbit/s), E4 (139,264 Mbit/s) ve 5. seviyede E5 (565,148 Mbit/s) şeklinde tanımlanmıştır. Bu seviyeler Avrupa sayısal hiyerarşisine ait PDH versiyonudur [17]. PDH sistemlerinin dezavantajlarının fazla olmasından dolayı SDH (Synchronous Digital Hierarchy - Eşzamanlı Sayısal Hiyerarşi) geliştirilmiştir SDH yapısı SDH, yüksek hızda haberleşme için oluşturulmuş uluslararası bir standarttır. Optik ve elektrik ağları üzerinden değişken kapasiteli sayısal sinyallerin taşınmasını sağlar. SDH, daha esnek ve basit bir ağ alt yapısı sağlamak amacıyla oluşturulmuştur [18]. SDH, ITU tarafından geliştirilmiş olup, genellikle Avrupa ve Asya da kullanılan veri iletim standardıdır. Amerika da ise SONET (Synchronous Optical NETwork - Eşzamanlı Optik Şebeke) ile adlandırılan ANSI (American National Standarts Institutue - Amerikan Ulusal Standartlar Enstitüsü) tarafından geliştirilen veri iletim standardı kullanılır. Çizelge 3.1 de SDH veri iletim hiyerarşisi verilmiştir. SDH kullanımının avantajları şu şekilde sıralanabilir [18]: Dijital formattaki ilk dünya standardı olması ve tek bir uluslararası hiyerarşi kullanması nedeniyle tüm dünyada bir standartlaşma getirmesi, İlk optik arayüz standardı olması, Çoklu yapısıyla esnek senkronlama yeteneğine sahip olması, Eski sistemlerle uyumlu çalışabilmesi ayrıca gelecek yeni sistemlerle uyumluluğunun sağlanabilir olması, Son derece esnek yeni network mimarisine sahip olması, GSM, data, internet şebekelerinin ihtiyaçlarını karşılayabilecek yüksek kapasitelerde çalışması, Korumalı-yedekli devrelere imkan sağlaması, yüksek kalitede hizmet anlayışı,

47 23 Tek bir sistem üzerinde en düşük hızdan en yüksek hıza kadar erişim imkanı vermesi, Pratik bir işletim/yönetim sistemine sahip olması ve gelişmiş arıza, konfigürasyon ve performans yönetimi ile esneklik ve güvenilirlik vermesi. Çizelge 3.1. SDH veri iletim hiyerarşisi Seviye Hız Tür OCx ,84Mbps STM-0 OC1 Level 0 155,2Mbps STM-1 OC3 Level 1 622,08Mbps STM-4 OC12 Level ,32Mbps STM-16 OC48 Level ,28Mbps STM-64 OC192 Level ,12Mbps STM-256 OC STM-1 yapısı SDH in temel iletişim formatı STM-1 çerçevesidir. Çerçeve süresi 125 μs dir ve her saniyede 8000 çerçeve vardır. STM-1 çerçevesi başlık (overhead) ve yük (payload) kısımlarından oluşur. Her çerçeve 270 byte uzunluğunda olup, 9 satırdan oluşur. Her çerçevede ilk dokuz sütun kısım başlığı SOH (Section Overhead - Genel Kısım) kısmını oluşturur. Sonraki 261 sütun ise taşınan yüktür. STM çerçevesi, baytlar seri biçimde sıralanmış olarak ve satır satır iletilir. SOH kısmında ilk üç satır RSOH (Regenerator Section Overhead - Genel Düzeltilmiş Kısım) ve son 5 satır MSOH (Multiplex Section Overhead - Genel Çoklu Kısım) baytlarıdır. Çerçevedeki 10. Sütun POH (Path Overhead - Genel Yol) dir. VC (Virtual Container - Sanal Taşıyıcı) ler, SDH yük kısmında bağımsız olarak bulunan ve daha düşük hız seviyesindeki sinyalleri taşıyan paketlerdir. VC lerin yerleri işaretçiler tarafından gösterilir [19] Radyolink Sistemlerinin Kısımları Bir radyolink sistemi genel olarak; Anten

48 24 Dalga Kılavuzu ve Konnektörler Dış Birim (Outdoor Unit) İç Birim (Indoor Unit) kısımlarından oluşur [3] Anten Günümüzde genellikle aşağıdaki antenler kullanılır: Çok Yönlü Anten: Bu durumda radyo gücü tüm yönlerde eşit iletilir. Hücresel sistemlerde olduğu gibi, düzgün bir kapsama istenen sistemlerde bu anten tipi tercih edilir. Yönlü Anten: UHF iletişiminde çoklukla kullanılır. Yüksek Kazançlı Yönlü Anten: Mikrodalga radyolink sistemlerinde kullanılan anten tipidir. Mikrodalga sinyaller çok dar bir ışın aralığında iletilir. Özellikle Parabolik anten, radyolink sistemlerinde en yaygın olarak kullanılan antendir. Şekil 3.8 de bir antenin ışıma örüntüsü (radiation pattern) verilmiştir. Şekil 3.8. Antenin ışıma örüntüsü [3] Antenin konumuna bakıldığında en büyük lop (kulakçık) un anten yönünde olduğunu görmekteyiz. Anten parametreleri genel sistem performansı için çok önemlidir. Yayılım açısından ele alındığında en önemli anten parametreleri [20];

49 25 Kazanç, VSWR (Voltage Standing Wave Ratio - Voltaj Duran Dalga Oranı), Yan ve ters kulaklar, Çapraz polarizasyonun ayırt edilmesi, Işın genişliği, Mekanik kararlılık, Gerçek izotropik yayılan güç tür Dalga kılavuzu ve konnektörler Dalga kılavuzu ve konnektörler antenle radyo arasındaki bağlantıyı sağlarlar. Kablo uzunluğu ve çeşidi frekansa ve üreticiye bağlı olarak değişiklik gösterebilirler. Dalga kılavuzlarının bağlantıları yapılırken fazla bükülmemesi gerekir, eğer fazla bükülür ise kablo zarar görebilir ve bu durumda yansımalar oluşabilir. Örnek bir dalga kılavuzu bağlantısı Şekil 3.9 da verilmiştir. Şekil 3.9. Örnek bir dalga kılavuzu ve bağlantısı Dış birim (outdoor unit) Dış Birim, ODU (OutDoor Unit - Dış Birim), antenin hemen yanında ya da antene bitişik olarak bulunan ve gelen veriyi işaretin içerisine modüle ederek, radyo sinyallerini üreten radyolink kısmıdır (Resim 3.2).

50 26 Resim 3.2. Örnek bir dış birim ve anten görüntüleri [21] İç birim (indoor unit) İç Birim, IDU (InDoor Unit İç Birim), radyolink sisteminin bulunduğu yerde iç tarafta bulunan ve gelen sinyalleri çoğullayarak oluşturulan çerçeveyi dış birime gönderen radyolink kısmıdır (Resim 3.3, Resim 3.4). Resim 3.3. Örnek bir PDH iç birimi [21] Resim 3.4. Örnek bir SDH trunk iç birimi [21] İç birim üzerinde genellikle sigorta, güç girişi, fan ünitesi, dış birim bağlantı yuvaları, USB girişi, Fast Ethernet ve Gigabit Ethernet girişleri, SFP (Small Form-Factor Pluggable - Küçük Takılabilir Form) modül girişleri, E1 girişleri bulunur.

51 27 Bir radyolink sistemi için örnek bağlantılar Resim 3.5 ve Resim 3.6 da verilmiştir. Resim 3.5. Örnek bir anten ve dış birim-odu (outdoor unit) bağlantısı [3] Resim 3.6. Örnek bir radyolink istasyonu ve platform üzerinde bulunan antenler [3] 3.5. Radyolink Sistemleri Nasıl Çalışır? Öncelikle iletilmek istenen ses, video ya da veri kanalları çoğullama olarak bilinen teknikle BB (Baseband - Temel Bant) işareti oluşturmak için birleştirilirler. Bu işaret frekans modülasyonuyla IF ye (Intermediate Frequency - Ara Frekans) dönüştürülür ve daha sonra upconverterdan geçerek RF ye dönüşür. Anten vasıtası ile iletilen sinyal karşı radyolink anteni tarafından alınarak işlemlerin tam tersi gerçekleştirilir (Şekil 3.10) [3, 10-14].

52 28 Şekil Radyolink çalışma yapısı gösterimi [22] Burada radyo ekipmanı olarak gösterilen birimin içerisinde yapılan işlemler; BB işareti olarak kendisine gelen sinyali frekans modülasyonuyla IF ye dönüştürme ile başlar. Bu dönüştürme verici istasyonda modülatör ile alıcı istasyonda ise demodülatör yardımı ile tersi olacak şekilde yapılır. Daha sonra bu sinyalin RF e dönüştürülmesi amacıyla yine karşılıklı olarak yukarı dönüştürücü ve aşağı dönüştürücü kısımları bulunur. Radyo frekansına dönüştürülen sinyal sistemde antene iletilir ve iletişim ortamından (boşluk) diğer sisteme gönderilir (Şekil 3.11) [3, 10-14]. Şekil Radyolink sisteminin çalışma yapısının detaylı gösterimi [22] Bir radyolink sisteminin; Modem: Frekans modülasyonuyla intermediate frekans (IF) - baseband (BB) işareti dönüştürülme işlemi, RF Birimi: Up ve Down convertor ile intermediate frekans (IF) - radyo frekans (RF)

53 29 dönüştürme işlemi, Parabolik Anten: RF Sinyal Verici ve Alma işlemi için olmak üzere 3 (üç) ana modülü mevcuttur [16] Çoğullama işlemi Çoğullama, sahip olunan kapasiteyi birden çok sisteme bölmek için kullanılan bir yöntemdir. Aynı ortam üzerindeki işaret sayısı çoklanarak, bu kapasite birden çok aktarıcı arasında paylaştırılır. Bir iletim hattının, verilen bir zaman aralığında maksimum bir bant genişliği vardır ve hat sadece iki uç arasındaki konuşmayı iletmek üzere ayrılmamalıdır. Bu noktada sistemi daha verimli kullanabilmek amacıyla çoğullama yapılır. Çoğullama, bir hat üzerinden birden fazla bilginin iletilmesidir. Her bir alıcı/vericiye ayrılan kapasiteye kanal adı verilir. İletim hattı kanallara bölünür [23]. Çoğullama işlemi iki şekilde yapılır; Frekans Bölmeli Çoğullama (FDM - Frequency Division Multiplexing) Zaman Bölmeli Çoğullama (TDM - Time Division Multiplexing) FDM yönteminde frekans bandı paylaştırılırken TDM yönteminde ise zaman paylaştırılmaktadır. Frekans bölmeli çoğullama (FDM) Bu yöntem daha çok analog işaretlerin çoğullanmasında kullanılır. Bu yöntemde bant genişliği çok sayıda frekans aralıklarına bölünür [23]. Yani her iletişim kanalına mevcut bant genişliğinin bir bölgesi ayrılır ve sürekli ayrılan bu bant genişliği kullanılır (Şekil 3.12). Şekil Frekans bölmeli çoklama (FDM)

54 30 Zaman bölmeli çoğullama (TDM) Bu yöntemde ise her kanala, belli zaman aralıklarında bant genişliğinin tamamı ayrılır. Şekil 3.13 de gösterildiği gibi zaman aralıkları hattı paylaşan konuşma kanallarının sayısıyla ilişkilidir [13, 23]. Koruma bantları ise karşılıklı girişimi önlemek adına kanalları birbirinden ayırır. Şekil Zaman bölmeli çoklama (TDM) Bu yöntem daha çok sayısal işaretlerin çoğullanmasında kullanır. Bu yüzden günümüzde, TDM yöntemi daha çok tercih edilmektedir. TDM in FDM e göre üstünlükleri şunlardır (Şekil 3.14) [23]: 1. Kanal kapasitesi yüksektir. 2. Gürültü oranı düşüktür. 3. Güvenilirliği yüksektir. 4. Fiziki boyutları küçüktür. 5. Maliyeti düşüktür. 6. İşletmesi kolaydır.

55 31 Şekil TDM ile FDM in karşılaştırılması [24] Modülasyon Verici sistemi, gönderilecek elektrik sinyallerini modülasyon işlemiyle ortam üzerinden gönderilmeye uygun hale çevirir. Modülasyon işlemi genellikle sinüzoidal taşıyıcı üzerine mesaj bilgisinin genlik, frekans veya faz şeklinde bindirilmesiyle yapılır ve AM (Amplitude Modulation - Genlik Modülasyonu), FM (Frequency Modulation - Frekans Modülasyonu) ve PM (Phase Modulation - Faz Modülasyonu) şeklinde isimlendirilir [11, 24, 25]. Gönderilecek sinyal, vericide uygulanan modülasyon ile kanalın özelliklerine uygun hale getirilir. Böylece gönderilecek bilgi sinyali kanalın tahsis edilmiş frekansına uygun olarak gönderilmiş olur. Kullanılan modülasyon tipinin seçiminde, kanalın bant genişliği, maruz kalacağı gürültü ve yükseltme işlemine tabi tutulacağı cihaz tipi gibi etkenler önemlidir. Bir ses bilgisi mekanik özellik taşır ve havanın titreştirilmesi ile yayılır. Gideceği mesafe de sınırlı olduğundan uzak mesafelere sadece ses yükselteci ve hoparlör kullanarak sesi taşımak imkansızdır. Çok geniş haberleşme sistemlerinin de yapısı gereği çok pahalı olması sebebiyle gerçekleştirilmesi imkansızdır. Örneğin; telefon sisteminde her bir konuşma için bir tel bağlantısına ihtiyaç duyulur, radyo link için de çok büyük ve devasa güçlü antenler gerekirdi. Söz konusu olumsuzluklardan dolayı genellikle iletilecek sinyal verici tarafından değiştirilmeden iletilemeyeceğinden bilgi sinyalinin daha yüksek seviyedeki taşıyıcı sinyalle birleştirilerek iletilmesi çözümü ortaya atılmıştır. İletilecek sinyalin değiştirilerek oldukça uzak mesafelere iletimini mümkün kılmak; hızlı, verimli ve ekonomik haberleşme sağlamak için sinyalin modüle edilmesi gerekir. Modülasyon [24];

56 32 Yayılımı kolaylaştırır. Gürültü ve bozulmayı azaltır. Kanal ayrımı sağlar. Çevresel etkilerin ortaya çıkardığı pek çok sınırlayıcı etkiyi ortadan kaldırır. Modülasyon çalışma frekansını yükselttiğinden dalga boyunu ve boyutunu da küçültür. Modülasyon çeşitleri Şekil 3.15 te ayrıntılı olarak görülmektedir. Şekil Modülasyon türleri [24] Radyolink sistemlerinde genellikle frekans modülasyonu kullanıldığından analog modülasyon çeşitleri aşağıda verilmiştir: Genlik modülasyonu Alçak frekanslı bilgi sinyalleri ile yüksek frekanslı taşıyıcı sinyallerin elektronik devre elemanı içinde karıştırılarak, alçak frekanslı sinyalin taşıyıcı sinyalin üzerine bindirilmesidir. Genlik modülasyonu ise; yüksek frekanslı bir taşıyıcının genliğini, modüle edici bir sinyale (bilgi sinyaline) uygun olarak değiştirme işlemi olup bilgi taşıyıcıya, genlik değişiklikleri biçiminde bindirilir. Genlik Modülatörü, iki girişi bulunan bir devredir ve bu girişlerden biri taşıyıcı, diğeri ise bilgi sinyalidir. Taşıyıcıyı modüle eden bilgi sinyali, tek frekanslı veya çok frekanstan oluşan bir dalga olabilir. Bilgi sinyaline, taşıyıcı üzerinde değişiklik yaptığı için modüle edici sinyal, taşıyıcıya ise üzerinde etki edilen

57 33 sinyal olduğundan modülasyonlu sinyal adı verilir (Şekil 3.16) [24, 25]. Şekil Genlik modülasyonunun incelenmesi Frekans modülasyonu Frekans modülasyonu, taşıyıcı dalga frekansının, bilgi sinyalinin frekans ve genliğine bağlı olarak değiştirilmesidir. Frekans modülasyonu, genlik modülasyonundan daha yeni bir yöntemdir. Günümüzde, ticari amaçla yayın yapan FM vericiler 87,5 MHz -108 MHz arasında yayın yaparlar. Genlik modülasyonu ile yayın yapan AM vericilerde orta, uzun ve kısa dalgalar kullanılır. AM vericiler orta dalgadan KHz, uzun dalgadan KHz, kısa dalgadan ise 6-18 MHz arasında yayın yaparlar. Frekans modülasyonu için iki önemli sinyal vardır. Bunlar, alçak frekanslı bilgi sinyali ve yüksek frekanslı taşıyıcı sinyaldir. Modüle edilmemiş taşıyıcının frekansına, merkez frekansı adı verilir. Örneğin, 5 KHz. 'lik bilgi sinyali ile 200 MHz 'lik taşıyıcı, frekans modülasyonuna tabi tutulursa, buradaki 200 MHz taşıyıcının merkez frekansıdır. Modüle eden sinyalin genliği sıfırsa, taşıyıcı frekansı merkez frekansına eşittir (Şekil 3.17) [24, 25].

58 34 Şekil Frekans modülasyonlu sinyalin elde edilmesi Çizelge 3.1 de genlik modülasyonu ile frekans modülasyonunun genel olarak karşılaştırması yapılmıştır. Çizelge 3.2. Genlik-frekans modülasyonu karşılaştırması [24] Genlik Modülasyonu Frekans Modülasyonu Modülasyon anında taşıyıcının genliği değişir, frekansı ise sabittir. Modülasyon anında, taşıyıcının altında ve üstünde olmak üzere iki adet kenar bant oluşur. BW (Band Width - Bant Genişliği), modüle eden sinyal frekansının iki katına eşittir. AM vericiler, güçlü vericilerdir. AM yayınlarını almak için ayrıca bir antene gerek yoktur. AM alıcıların ara frekansı 455 KHz. dir. % 100 modülasyonda modülasyon faktörü bire eşittir. Modülasyon sinyal frekansının yükselmesi, taşıyıcı dalga genliğinin çok hızlı değişmesine neden olur. Modülasyon sinyal genliğinin yükselmesi, taşıyıcı dalga genliğinin çok yükselmesine neden olur. Modülasyon anında, taşıyıcının frekansı değişir, genliği ise sabittir. Modülasyon anında çok sayıda kenar bantları oluşur. BW, modülasyon faktörüyle değişir. FM vericiler çok güçlü değildir. FM yayınları almak için bir antene ihtiyaç vardır. FM alıcılarda ara frekans değeri 10,7 MHz. dir. Modülasyon faktörü genellikle l' den büyüktür. Modülasyon sinyal frekansının yükselmesi, taşıyıcı frekansının değişme hızını arttırır. Modülasyon sinyal genliğinin büyümesi, taşıyıcının frekans değişme sınırını genişletir.

59 35 Faz modülasyonu (phase modulation) Taşıyıcı sinyal fazının, bilgi sinyal genlik ve frekansına bağlı olarak değiştirilmesidir. Frekans modülasyonuna benzerdir çünkü bir taşıyıcının frekansı değiştirildiğinde fazı, fazı değiştirildiğinde de frekansı değişir. Modüle edici sinyale uygun olarak doğrudan değiştirilen, taşıyıcının frekansı olursa FM, taşıyıcının fazıysa PM meydana gelir. Direkt FM, endirekt PM; direkt PM ise endirekt FM 'dir [24]. Faz modüleli sinyalin elde edilmesi için Şekil 3.18 'deki blok diyagramda görüldüğü gibi bilgi sinyalinin türev alıcı devrede türevi alınır ve FM modülatöre uygulanır. FM modülatörün çıkışından PM elde edilir. FM de frekans sapması söz konusu iken PM 'de faz sapması söz konusudur [24]. Şekil Faz modüleli sinyalin elde edilmesi Up/down convertor Modülasyon sonucunda basit vericilerde modüle edilen taşıyıcı sinyal güçlendirilip yayınlanır. Süperheterodin vericilerde ise, modülasyon işleminden sonra taşıyıcı sinyalin frekansı değiştirilir. Bu şekilde modülatöre uygulanan taşıyıcı sinyalin frekansına ara frekans, frekans değiştirildikten sonraki haline ise radyo frekans adı verilir [26]. Ara frekans kullanmadan, doğrudan modülasyon yaparak elektronik iletişim kurmak mümkün ise de ara frekansın pek çok avantajı vardır. Vericide ve alıcıda modüleli taşıyıcı sinyalin çeşitli yükselteçlerden, sınırlayıcı devrelerden ve filtrelerden geçmesi gerekir. Ancak radyo frekansın çok yüksek olması halinde, bu gibi işlemleri yapmak çok güçtür. Bu sebepten söz konusu işlemler nispeten düşük frekanslı olan ara frekans sinyalinde yapılır. Elektronik devreler her frekansta aynı verim ile çalışamadığından ara frekansta en iyi çalışacak şekilde üretilirler ve böylelikle, radyo frekans ne olursa olsun, sistemin performansının her zaman hemen hemen eşit olması sağlanır.

60 36 Farklı istasyonlara ait radyo frekans sinyalleri alıcının anteninden girerler. Alıcının seçici olması, yani bu sinyallerden sadece birini seçmesi gerekir. Seçme işlemi ara frekansta radyo frekansa göre çok daha etkili olarak yapılabilir. Bir sinyalin frekansı çeşitli amaçlar için değiştirilebilir. Frekans değişikliğinin en yaygın amacı radyo ve televizyon vericilerinde ara frekans sinyalini radyo frekans sinyali haline getirmek veya alıcılarda radyo frekans sinyalini ara frekans sinyali haline getirmektir. Bu işlem bir elektronik devre yardımıyla iki farklı sinyalin matematiksel olarak çarpılması olarak düşünülebilir [26]. Karıştırma işlemi doğrusal olmayan bir devrede gerçekleşir. Bu amaçla diyot, transistör ya da tümleşik devre gibi elemanlardan yararlanılır. İki sinyalin girdiği devrenin çalışma noktası özellikle doğrusal olmayan bir noktada seçilir ve devre çıkışında istenmeyen ürünleri süzen bir filtre ve devre kaybını giderecek bir tampon yükselteç yer alır (Şekil 3.19). Şekil Elektronik mikser Yayıncılıkta miksere giren ilk sinyal bilgi sinyali ile modüle olmuş ara frekans sinyalidir. İkinci sinyal ise yerel osilatör adı verilen bir devrede üretilen ve genellikle yardımcı taşıyıcı adını alan bir başka sinyaldir. Şayet ilk sinyalin frekansı IF ile, ikincisi YF ile gösterilirse, mikser çıkışında iki sinyalin frekansları şöyledir: IF+YF ve YF-IF. Mikser çıkışındaki filtre bu iki üründen birini bastırır. Diğer ürün ise RF sinyali olarak yayınlanır. Bu işlemin sonucunda da RF frekans oluşturulmuş olur ve güç yükselteci yardımıyla güçlendirilerek anten dış birimine sinyal iletilir.

61 Radyolink Sistemleri ile Fiber-Optik Kablonun Karşılaştırılması Çağımızda iletişim sistemleri genel olarak bakır kablolar ve fiber optik kablolar üzerinden sağlanır. Ancak radyolink sistemleri de birçok yerde bu kablolar yerine ya da bu sistemleri yedeklemek amacıyla sağlıklı bir şekilde kullanılabilecek teknolojiye sahiptirler. Çizelge 3.3 te radyolink sistemi ile fiber optik kablonun karşılaştırılması yapılmaktadır. Genel olarak ilk akla gelen maliyetler de olsa, maliyetlerle birlikte aşağıdaki unsurlara da dikkat etmek gerekir. Maliyetten önce dikkate alınması gerekenler [3]: İhtiyaç duyulan kapasite, Uzaklık, Arazi, Network geometrisi, Frekans bandının kullanımı şeklinde sıralanabilir. Çizelge 3.3. Radyo fiber optik kablo karşılaştırması [3] R / L Fiber Optik Kablo 14 x 155 Mbps Kapasite 32 x 64 x155 Mbps Ucuz Maliyet Kurulumu Pahalı Sıfırdan kurulumda daha hızlı Kurulum Süreci Sıfırdan kurulumda daha yavaş Sönümleme, Girişim Güvenilirlik Kablo kopar (Terör, Deprem) Kaliteli Kalite Üstün Kapasiteyle sınırlı İlave imkanı Üstün Karşılaştırma tablosunda görüleceği üzere iki sistemin de birbirlerine göre artıları ve

62 38 eksileri mevcuttur. Ancak özellikle fiber optik kablonun yedeklenmesi amacıyla radyolink sistemlerinin kullanılması ile iki sistemin avantajlarını birleştirerek iletişim sistemlerinde kesintiler en aza indirgenebilir. Bu tez çalışmasının ana amacı olan iletişim sistemlerinin radyolink sistemleri ile yedeklenmesi kapsamında; tabloyu incelediğimizde radyolink sistemlerinin tarafımıza yardımcı olacağı görülür. Yedekleme amaçlı olarak karşılaştırma parametreleri; İhtiyaç duyulan kapasite Fiber optik kablo kapasite olarak daha yüksek hızlar sunar. Özellikle yüksek kapasite gerektiren ana hatlarda fiber optik kablo kullanmak gerekir. Ancak ana hat olarak kullanılan fiber optik kabloda bir problem ya da kesinti yaşandığında daha düşük kapasiteli de olsa bir radyolink sisteminin yedek olarak bulunması fiber optik kablodaki kesintinin giderilmesine kadar büyük bir avantaj sağlar. Uzaklık Radyolink sistemleri, uzaklık olarak bakıldığında kullanılan frekans ve anten boyuna göre değişen uzaklıklarda iletişimi sağlayabilirler. Özellikle fiber optik kablonun gitmesinin fazlaca maliyetli olacağı ya da kazı yapılabilecek uygun bir ortam bulunmaması durumlarında radyolink sistemi yardıma koşar. Arazi Araziye göre özellikle kazı yapılabilecek düz arazilerde fiber optik kablo yapılabilecekken, bunun yapılamadığı arazilerde görüş hattının da sağlanması koşulu ile radyolink sistemleri avantajlı olur. Ayrıca terör ve doğal afetlerin fazlaca yaşandığı bölgelerde fiber optik kablolar da çok fazla kesinti olması durumlarında radyolink sistemlerinin yedekleme amacıyla kullanımı uygun olur. Ağ (network) geometrisi Ağ geometrisi seçiminde iki sistemde kullanılabilir. Seçilen geometriye göre sistemlerin birbirlerine bağlanma durumları değiştiğinden maliyet açısından sistemler arasında tercih

63 39 yapılabilmekte ve birbirleri yerine de kullanımları mümkün olabilmektedir. Frekans bandının kullanımı Frekans bandının kullanımı radyolink sistemlerinin dezavantajlarından biridir. Ancak sistemi kullanacak kurumun iletişim hatlarının kapasitelerine göre, frekans bandının kullanılması amacıyla ilgili telekomünikasyon kurumundan frekans tahsisinin yapılması bu sorunu ortadan kaldırır Radyolink Sistemleri Karakteristikleri Tablosu Radyolink sistemleri farklı güç değerlerinde, frekanslarda, kapasitelerde ve mesafelerde çalışabilirler. Çizelge 3.4 te radyolink sistemlerinin türleri verilmiştir [27]: Çizelge 3.4. Radyolink sistemlerinin (bazı markalara göre) türleri PDH R/L sistemleri Teknik özellikler Ericsson Simko Alcatel SDH R/L sistemleri Karel/Nec 7 GHz 18 GHz Çıkış Gücü Düşük Güç (dbm) Yüksek Güç Alıcı duyarlılığı (dbm) (BER 10-3 için eşik seviyesi) Güç gereksinimi 44 W ~ 92 W ~ 67 W 80 W 75 W 55 W Çalışma frekansı (Ghz) , , Kapasitesi (Mbps) 4x2, 8x2, 16x2 4x2, 8x2, 16x2 4x2, 8x2, 16x Mak. çalışma mesafesi 60 Km 60 km 60 km 70 km Radyolink sistemleri taşınacak yükün büyüklüğüne göre çeşitli frekanslarda farklı mesafelere bilgiyi iletebilmektedirler. Çizelge 3.5 de bu frekanslar, kullanılan bant

64 40 genişliği ve maksimum hop mesafesi verilmektedir [3]. Çizelge 3.5. Radyolink sistemlerinin frekans bandı ve bant genişliğine göre hop mesafeleri Tip Frekans Bandı Bant Genişliği (GHz) Mak. Hop Mesafesi Uzun Mesafe 2 GHz 7 GHz ~ 80 km ~ 50 km Orta Mesafe 13 GHz 15 GHz ~ 40 km ~ 35 km Kısa Mesafe 18 GHz 23 GHz 26 GHz 38 GHz ~ 20 km ~ 18 km ~ 15 km ~ 10 km Şekil 3.20, 4 GHz ve 90 GHz aralığındaki mikrodalga iletişim için kullanılabilir spektrum miktarlarını göstermektedir. Bu yelpazenin kullanılabilirliği ülkeler arasında değişebilmektedir. Birçok ülke daha fazla kullanım sağlamak ve rekabet oluşturmak amacıyla yeni bantları kullanılabilir hale getirmek eğilimindedir. Şekil Mikrodalga iletişim sistemlerinin lisanslı ve lisansız olarak kullanım frekansları Var olan toplam radyo tayfı, ITU WARC (World Administrative Radio Conference - Dünya İdari Radyo Konferansı) tarafından çeşitli servislere atanmıştır. Radyo Düzenlemelerinde, sabit servislere ayrılan frekans bantları listelenmiştir. ITU bünyesindeki

65 41 Radyo İletişim Bürosu (ITU-R) RF kanalı düzenlemelerinin sağlanmasından, yani frekans planlarından sorumludur. Bu planlar tavsiyeler veya raporlar olarak yayınlanmıştır.

66 42

67 4. RADYOLİNK SİSTEMLERİNDE HOP YAPILMASI, TOPOLOJİLER VE KULLANIM ALANLARI Hop Yöntemleri Bir önceki bölümde radyolink sistemlerinin frekanslara göre değişen maksimum hop mesafeleri gösterilmiştir. Radyolink sistemlerinin maksimum hop mesafesinden daha uzağa bilgi aktarmaları gerektiğinde ya da kullanıldıkları arazide bir engel ile karşılaşmaları nedeniyle birbirlerini göremedikleri durumlarda hop yapılarak mesafeler uzatılabilmektedir [3] Tek hop Radyolink sistemlerinin daha öncede bahsedildiği gibi, kullanımlarında gereken şartların en başında birbirleri arasında bir görüş hattı bulunması gelmektedir. Birbirlerini arada bir engel olmadan gören radyolink sistemlerinde bilgi aktarımında bir problem olmamaktadır (Şekil 4.1). Şekil 4.1. Görüş hattı bulunan radyolink sistemi [3] Pasif yansıtıcı Pasif yansıtıcı radyolink antenlerinin birbirlerini görmesine engel bulunan durumlarda verici istasyondan gönderilen sinyalin alıcı istasyona ulaşması amacıyla aradaki engel sinyali yansıtacak bir pasif yansıtıcı ile aşılır. Pasif olarak nitelendirilmesinin nedeni sistemin herhangi bir aktif cihaz içermemesi, sinyali sadece yansıtma görevini üstlenmesidir. Genelde boyutları 2 ve 12 metrekare arasında değişen bu yansıtıcıların radyolink antenleri ile aralarında bulunan açıların 90 dereceden daha küçük olması gerekir.

68 44 Yansıtıcı, antenlerden birine yakın olmalı ancak diğer anten de yansıtıcıdan fazla uzakta olmamalıdır. Düzlem yansıtıcı, mikrodalga sinyallerini bir aynanın ışığı yansıtması gibi yansıtır. Aynı yasalar uygulanır. Art arda sıralı antenler sıradan bir yineleyici istasyonu gibi çalışır, ancak radyo frekansı transpozisyonu veya sinyalin amplifikasyonu söz konusu değildir [2, 3]. Düzlem yansıtıcılar, %100 e varan (antenler için %50 60) verimliliklerinden dolayı sıralı antenlerden daha yaygındır. Düzlem yansıtıcılar aynı zamanda parabolik antenlerden çok daha büyük boyutlarda üretilebilir (Şekil 4.2). Şekil 4.2. Yansıtıcı kullanılan radyolink sistemi Back-to-back Yansıtıcı kullanılamayacak durumlarda engellerin geçilmesi ya da daha uzun mesafelere ulaşılması amacıyla back-to-back antenler kullanılır (Şekil 4.3). Back-to-back antenlerde de diğer antenler ile aralarındaki açı 90 dereceden fazla olmamalıdır. Antenden antene geçiş kablo ile RF şeklinde olmakta ve herhangi bir yükseltme işlemine tabi tutulmamaktadır. Antenler arası mesafeler yansıtıcı sistemlerde olduğu gibi çok fazla olamamaktadır. Yansıtma açısı büyük olduğunda art arda sıralı antenlerin kullanımı pratik olur.

69 45 Şekil 4.3. Back-to-back radyolink sistemi [3] Aktif tekrarlayıcı Aktif tekrarlayıcı, özellikle şehirlerarası iletişimlerde kullanılmakla birlikte radyolink sistemlerinde hop yapılması amacıyla en fazla kullanılan yöntemdir. Aktif bir radyolink tekrarlayıcı sistemi ile sinyal güçlendirilerek tekrar gönderilir ve bu sayede engeller aşılabildiği gibi istenilen mesafelere de ulaşılabilir (Şekil 4.4) [10, 12]. Şekil 4.4. Aktif tekrarlayıcılı radyolink sistemi [3] 4.2. Ağ (Network) Topolojileri Radyolink sistemlerinde çeşitli topolojiler kullanılabilir. Ağ (network) sistemlerinde genel olarak kullanılan bu topolojilerden bir kısmı aşağıda belirtilmiştir [16]:

70 Düz veya zincir (spur or chain) mimari Düz veya zincir olarak adlandırılan bu mimaride istasyonlar birbirlerine eklenerek birleştirilirler. Toplam N nokta arasında N-1 adet hat bulunmakta ve herhangi bir istasyon bir önceki istasyona bağımlı olarak çalışırlar (Şekil 4.5). Şekil 4.5. Düz veya zincir mimari [16] Yıldız (star) mimari Yıldız mimari olarak adlandırılan bu mimaride bütün istasyonlar merkezdeki istasyon üzerinden birbirlerine bağlanırlar. Toplam N nokta arasında N-1 adet hat bulunur ve istasyonların her biri merkezdeki istasyona bağımlı olarak çalışırlar (Şekil 4.6). Şekil 4.6. Yıldız mimari [16] Döngü (loop) mimari Döngü mimaride bütün istasyonlar düz mimaride olduğu gibi birbiri arkasına bağlanır iken, ilk ve son istasyonların da birbirine bağlanması ile bir halka oluşturulur (Şekil 4.7). Toplam N nokta arasında N adet hat bulunur ve tüm istasyonlar için rota çeşitliliği mevcuttur. Döngü mimarinin kullanılması; elektrik kesilmesi, ekipman arızaları, beklenmedik kablo kopuklukları, insan hataları ile radyolink sistemlerinde kesintilere yol açabilen yağmur ve çok yollu sönümlemelere (multipath fading) karşı etkilidir.

71 47 Şekil 4.7. Döngü mimari [16] Ağ (mesh) mimari Ağ (Mesh) mimari, her istasyonun birbirine bağlanması ile oluşturulur. Bu sayede döngü mimaride bulunan rota çeşitliliği daha da arttırılarak tam rota koruması gerçekleştirilmiş olur. Ağ mimari yedeklilik açısından en uygun mimarilerden biri olmakla birlikte maliyeti diğer mimarilere göre daha yüksek olmaktadır. Toplam N nokta arasında (Nx2)-1 adet hat bulunur ve bu hatlar ile istasyonların her biri birbirine bağlıdır (Şekil 4.8). Şekil 4.8. Ağ mimari [16] Yukarıdakilerin kombinasyonu Mimariler oluşturulurken kurulan sistemin özellikleri, ihtiyaçlar ve maliyetler göz önüne alınarak mimariler arasında kombinasyonlar da oluşturulabilir. Şekil 4.9 da düz ve döngü mimarilerin birlikte kullanıldığı örnek bir sistem görülmektedir. Şekil 4.9. Örnek karma mimari [16]

72 Radyolink Sistemlerinin Kullanım Alanları Radyolink sistemleri her türlü iletişim için kullanılabilir. Genel olarak fibere alternatif olarak ya da yedekleme amacıyla, kırsal alanlarda minilink şeklinde, kablosuz telefon sistemlerinde, GSM, NMT (Nordic Mobile Telephony - Kuzey Ülkeleri Mobil Telefon Sistemi), CDMA (Code Division Multiple Access - Kod Bölmeli Çoklu Erişim) gibi mobil uygulamalarda baz istasyonlarının haberleşmesinde, TV sistemlerinde, petrol, gaz ve su idarelerinin, kara yolu, demir yolu ve yenilenebilir enerji şirketlerinin sistemleri arasında, network sistemleri arasında vb. arttırılabilecek birçok alanda kullanılmaktadırlar. Radyolink sistemlerinin kullanım alanlarından bazıları aşağıda sunulmuştur [3] Fiber-optik kabloya alternatif ya da yedeklilik amacıyla kullanım Bu tez çalışmasında gerçekleştirilmek istenen ana amaç radyolink sistemlerinin mevcut fiber iletişim sistemlerine yedeklilik amacıyla kullanılmasıdır [3]. Network sistemlerinin birbirleriyle iletişim kurmasında, bir internet ya da intranet ağ oluşturulmasında en fazla kullanılan teknoloji fiber teknolojisidir. Fiber teknolojisinin ulaşamadığı noktalarda ya da fiberin bulunduğu ancak kesinti yaşanması durumunda sistemin çalışmaya devam etmesi amacıyla radyolink sistemleri kullanılır. Şekil 4.10 da mikrodalga teknolojilerinin kullanıldığı alanlar gösterilmektedir [28]. Şekil Mikrodalga radyo uygulamaları öngörüleri Şekil 4.10 da 2009 yılında erişim şebekesi için radyolink kullanımının toplam noktadan-

73 49 noktaya mikrodalga pazarının % 12 sine ulaştığı görülmektedir. Diğer taşıyıcı uygulamaları ise % 14 e ulaşmıştır. Bu uygulamaların 2014 yılında genel noktadan noktaya iletişim pazarının yaklaşık % 18'ini temsil ettiği tahmin edilmektedir. Radyolink sistemlerimin erişim şebekelerinde kullanımının arttığı görülmektedir [28]. Şekil 4.11 de radyolink sistemleri kullanılarak oluşturulmuş örnek bir şebeke gösterilmektedir. Şekil Örnek R/L şebekesi [3] GSM, NMT, CDMA gibi mobil uygulamalarda baz istasyonları haberleşmesinde kullanım Mikrodalga sistemleri en çok yukarıda belirtilen Şekil 4.10 da olduğu gibi mobil uygulamalarda kullanılmaktadır. Mikrodalga sistemlerine örnek olarak bir GSM şebekesinde kullanılan baz istasyonları örnek verilebilir. Bu istasyonların bir şebeke oluşturabilmesi amacıyla birbirine bağlanması amacıyla fiber optik kablolar ya da başka bağlantı şekilleri kullanılabilir (Şekil 4.12). Ancak bu bağlantılarda da Radyolink sistemlerinin kullanılması hem maliyet hem de esneklik kazandırmaktadır [3]. Şekil GSM sistemlerinde örnek bir radyolink bağlantısı kullanımı

74 Kırsal alanlarda haberleşmenin sağlanması amacıyla kullanım - minilink /51 Mbps radyolink sistemleri düşük ve orta kapasiteli sistemlerdir. Nüfus yoğunluğunun ve trafik ihtiyacının düşük ve orta ölçekte olduğu yerlerde haberleşmenin sağlanması amacıyla kullanılır (Şekil 4.13). Şekil Tipik bir minilink R/L sisteminin kurulumu [3] Kablosuz telefon sistemleri Kablosuz Telefon Sistemi (wireless local loop), şebeke alt yapısı bulunmayan veya yetersiz olan kentsel veya kırsal (özellikle birbirinden uzak düşük yoğunluklu kırsal yerleşim yerleri) yerleşim merkezlerinde maliyet ve tesis süresini azaltmak amacıyla kullanılan sabit abone radyo erişimi sistemidir (Şekil 4.14). Sistem genel olarak 3 bölümden oluşur [3]. 1. Abone Terminali 2. Baz İstasyonu 3. Santral Birimi

75 51 Şekil Örnek bir kablosuz telefon sistemi [3] Sistemde aboneler santral arabirimine ulaşmak için düşük kapasiteli radyo terminali sistemlerini kullanırlar. Kablosuz telefon sistemi, abone radyo terminali ve ev içindeki teçhizattan oluşur.

76 52

77 5. RADYOLİNK SİSTEMLERİNİN KURULUMU VE HESAPLAMALAR Bir radyolink sisteminin kurulumu için öncelikle kurulacak sistemin; kapasitesi, kurulacağı bölgenin koşulları vb. durumların araştırılması gerekir. Survey aşaması olarak adlandırılan bu araştırmaların bitiminin ardından hesaplama kısmına geçilerek sistem parametreleri, kayıplar, fresnel bölgesi gibi hesaplamalar yapılarak sistem kurulmaya hazır hale gelir. Sistemin kurulumuna öncelikle survey yapılarak başlanır Survey Çalışması Bir radyolink sisteminin planlanmasındaki ana hedef iletişim performansının kullanıcı ihtiyaçlarını en ekonomik şekilde karşılamasıdır. Bu yüzden öncelikle survey çalışması yapılması gerekir. Radyolink sisteminin kurulum amacına ve iletilecek bilgiye göre survey çalışmalarına başlanır [2, 3, 10, 12]. Survey çalışması geniş kapsamlı bir çalışmadır. Daha sonra yapılacak hesaplamalara ve çalışmalara değinilecektir. Kısaca bahsetmek gerekirse survey [2, 3, 10]; Öncelikle görüş hattının, LOS (Line Of Sight - Görüş Mesafesi) belirlenmesi ile başlar. İyi bir haritada LOS işaretlenir. İlk noktadan diğer uç görülmeye çalışılır. Bunun için basitten karmaşığa çeşitli metotlar vardır. Işık tutmak, duman, aynayla güneşi yansıtmak vb. basit işlemlerle LOS sağlanıp sağlanmadığı tespit edilebilir. Daha profesyonel kurulumlarda kullanılan yazılım ve sistemler de mevcuttur. Sistem üzerinden aktarılacak bilgiye ve aktarma mesafesine göre frekans planlaması, anten büyüklüğü ve kapasite seçimi yapılır. Radyolink sisteminin kurulması için seçilen bölgelerde altyapı müsait olmalıdır, müsait değilse bile altyapının oluşturulması sırasında maliyetin çok olmaması gerekir. Kurulacak bölge/yer/alan ın kime ait olduğu önemlidir. Sit alanı ya da benzeri durumlarda kurulması mümkün olmayabilir. Özel mülk ya da benzeri durumlarda da gerekli yer protokollerinin yapılması gerekir. Radyolink sisteminin kurulacağı yerde enerji sağlanıp sağlanamayacağı, iç birimin yerleştirilebilmesi için kapalı alanın bulunup bulunmadığı ve anten biriminin kurulabilmesi için uygun kule olup olmadığı yoksa bile kurulup kurulamayacağı

78 54 araştırılır. Sistemin kurulacağı alana ulaşım mümkün olmalıdır. Yaşanabilecek kesintiler veya olağan bakımlarının yapılması için sistem ulaşılabilir bir bölgeye kurulmalıdır. İki noktanın GPS (Global Positioning System - Küresel Konumlandırma Sistemi) ile koordinatları alınır ve aralarındaki uzaklık yine GPS ile ölçülür. Etraftaki binaların üzerindeki diğer antenlere bakılarak, girişim yapabilecek herhangi bir sistem olup olmadığı belirlenir. Tüm bunlar belirlendikten sonra iki nokta arasındaki hesaplamalara geçilir Görüş hattının belirlenmesi Görüş hattının belirlenmesi radyolink sistemi kurulumunda ilk aşama olarak adlandırılır. Yukarıda da belirtildiği üzere iki antenin birbirini görüp görmediğini belirleyen yöntemler mevcuttur. Bu yöntemleri kullanarak antenlerin birbirini görüp görmediği tespit edilir. Eğer görmüyor ise önündeki engelleri aşmak amacıyla hop yapılması gerekir. Görüş hattı iletiminde iletim ortamından kaynaklanan bazı bozucu etmenler mevcuttur. En önemli bozucu etkenler söyle sıralanabilir [15]; Zayıflama ve zayıflama bozulması Zayıflama, sinyalin iletim ortamında ilerlerken gücünün azalmasıdır. Buna iletim kaybı da denir. Bu kayıp iletim uzaklığı arttıkça ve frekans yükseldikçe artar. Kablo gibi kılavuzlu iletim ortamlarında birim uzaklık için zayıflama, desibel (db) türünden sabit bir değerken, atmosfer gibi kılavuzsuz iletim ortamlarında (unguided media) zayıflama ile uzaklık ve atmosferin yapısı arasında daha karmaşık bir ilişki vardır. Ayrıca ortam olarak atmosferin kullanıldığı durumlarda, yağmur ve kar yağışları gibi olaylar da zayıflamayı artıran etkenlerdir [15]. Serbest uzay kaybı Sinyalin dağılması ve birim alana düşen gücünün azalması serbest uzay kaybı olarak tanımlanır. Uydu iletişiminde sinyal zayıflamasına neden olan en önemli etken serbest uzay kaybıdır. İdeal bir izotropik anten için serbest uzay kaybı (Lfs), verici antenine

79 55 uygulanan sinyal gücünün (Pt) alıcı antenine ulaşan sinyal gücüne (Pr) oranı olarak tanımlanır ve matematiksel olarak [15]; Lfs = Pt = Pr (4πd λ biçiminde ifade edilir. )2 = ( 4πfd c )2 (5.1) Burada, Pt: Verici antene uygulanan sinyal gücü (Watt) Pr: Alıcı antene ulaşan sinyal gücü (watt) f: Taşıyıcı sinyalin frekansı (Hz) λ: Taşıyıcı sinyalin dalga boyu (m) d: Antenler arasındaki yayılma uzaklığı (m) c: Işık hızı ( m/s) dir. Eşitlik 5.1 den, serbest uzay kaybının frekansın ve uzaklığın karesi ile arttığı görülmektedir. Gürültü İletişim sistemlerinde alıcının aldığı sinyal, verici tarafından gönderilen ve iletim ortamında zayıflama ve bozulmalara uğramış olan sinyal ile ortam içerisinde bu sinyal üzerine eklenen istenmeyen sinyalleri içerir. Bu sinyaller gürültü (noise) olarak tanımlanır. Gürültü, iletişim sisteminin performansını kısıtlayan en önemli parametredir [15]. Gürültü; Isıl gürültü İntermodülasyon gürültüsü Çapraz-karışım Dürtü gürültüsü olmak üzere dört sınıf altında ele alınabilir.

80 56 Atmosfer soğurması Atmosferin elektromanyetik dalgayı soğurması sonucunda da alınan sinyal gücünde zayıflama olur. Kar, yağmur yağışı ve sis radyo dalgalarının saçılmasına neden olduğu için sinyal gücünde önemli ölçüde zayıflama yaratır. Bu sebeple yağışların fazla olduğu bölgelerde, iletim mesafesi kısa tutulmalı ve düşük frekans bantları kullanılmalıdır [15]. Çok yolluluk Vericiden gönderilen sinyalin engellerden yansıyan, yön değiştiren ya da saçılan kopyalarının alıcıya gelmeleri çok yolluluk olarak tanımlanır. Bunun sonucunda, alıcıya gelen toplam sinyalin gücü zaman zaman artar ya da azalır. Bazı durumlarda, vericiden gönderilen ana sinyal alıcıya ulaşmayabilir; alıcıya sadece sinyalin çok yollu kopyaları ulaşabilir. Çok yolluluğa neden olan olaylar dört sınıfa ayrılır [15]. 1. Yansıma (reflection), 2. Kırılım (refraction), 3. Kırınım (diffraction), 4. Saçılma (scattering). Çok yolluluğun olumsuz etkileri ise; Analog iletişimde sönümlemeye (fading) neden olması, Sayısal iletişimde semboller arası girişime neden olmasıdır. Analog iletişimde, alıcıya gelen sinyal kopyalarının fazları farklı olduğu için eğer aynı yönde olurlarsa birbirlerine eklenerek alınan sinyalin gücünü artırırlar, ters yönde olurlarsa alınan sinyalin gücünü azaltırlar. Bunun sonucu olarak, alınan sinyal gücü zaman içinde farklılık gösterir. Alınan sinyal gücünün zaman içinde değişmesine sönümleme (fading) denir. Çok yolluluğun dışında, atmosfer şartlarındaki değişmeler de analog iletişimde sönümlenme yaratabilir (yağış gibi). Sayısal iletişimde ise, vericiden gönderilen bir darbenin (pulse) çok yolluluk nedeniyle

81 57 farklı fazlardaki kopyalarının alıcıya ulaşması ve bir sonraki darbe ile girişim yapması sonucunda semboller arası girişim oluşur (Şekil 5.1) [15]. Şekil 5.1. Çok yolluluk Bölge/alan ve altyapı seçimi Sayısal bir radyolink sistemini planlama aşamasında alan araştırması yapılması gereklidir [2]. Alan araştırmasının amaçları; Yerin belirlenmesi, Görüş hattının sağlanması, Yol türünün belirlenmesi, Var olan istasyonlardaki alanın belirlenmesi, Yayılımın kontrol edilmesi, Frekans parazitlerinin tespit edilmesi, Toprak koşullarının kontrol edilmesi, Yere erişimin ve bölgedeki altyapının kontrol edilmesi dir Araştırma prosedürleri Ayrıntılı bir harita çalışması ile araştırma işlemlerine başlanabilir. Harita üzerinde tüm yerler belirlendikten sonra yol profillerinin hazırlanması gerçekleştirilmelidir. Arazi profilinin çizilmesi için 1: ölçeğinde (ya da daha ayrıntılı) haritalar

82 58 kullanılmalıdır. Alandaki görüş hattının doğrulanması için engel olabilecek he türlü yer ve bölge işaretlenmeli ve olası yansıma noktaları da alanda kontrol edilmek üzere belirlenmelidir. İlk anten yükseklikleri bu aşamada belirlenebilir. Frekans parazit ölçümleri yapılacaksa, alanda bulunan diğer mikrodalga sistemleri hakkında ayrıca araştırma yapılması gerekir [2]. Alan çalışması Konum ve yüksekliklerin belirlenmesi Çoğunlukla GPS cihazı kullanılarak yapılır. Teodolit de (hassas bir ölçüm aleti) kullanılabilir. Standart GPS günümüzde sinyallerin kalitesine bağlı olarak m arasında değişen kesinlikle konum belirleyebilir. Gerekirse, bir diferansiyel GPS kullanılarak daha kesin koordinatlar elde edilebilir. Yükseklik de haritadan ya da altimetre veya teodolit kullanılarak belirlenebilir [2]. Görüş hattının sağlanması Hat üzerinde kritik engeller görülmüşse, bunlar kesin olarak işaretlenmelidir. Bu işlem çoğunlukla ayna kullanılarak yapılır çünkü açık havada aynadan yansıyan güneş ışığı çok uzak mesafelerden görülebilir. Daha kısa yollar için ise başka yöntemler kullanılabilir. Güçlü lambalar veya fenerler de özellikle gece koşullarında kullanılabilirler. Görüş hattı olmadığında yüksek frekanslı bantlar çok etkilenir. Yüksek ve düşük frekansların bir birleşiminin kullanılması, yoldaki gerçek engellerin ortaya çıkarılması için iyi bir yöntemdir. Bazı durumlarda iki yer arasındaki engellerin veya arazinin kontrol edilmesi için altimetreler kullanılır. Örneğin hiç kule bulunmayan düz bölgelerde bu yöntem kullanılabilir [2]. Yolun sınıflandırılması İyi bir iletişim sağlanması için, doğru bir yol sınıflandırmasının yapılması gerekir [2]. Yollar; kara üzerindeki ve su üzerindeki yollar ve kıyılar olarak sınıflandırılabilir.

83 59 Kara üzerindeki yollar: Düz arazi / yükseklik az (0-400m) Tepeli arazi / yükseklik az (0-400m) Düz arazi / yükseklik orta ( m) Tepeli arazi / yükseklik orta ( m) Düz arazi / yükseklik çok (>700m) Tepeli arazi / yükseklik çok (>700m) Dağlık arazi / yükseklik çok (>700m) Yükseklik, iki antenden daha alçak olanının yüksekliği olarak tanımlanır. Kıyılar veya su üzerindeki yollar: Büyük su kütlelerinin yakınındaki ve üzerindeki yollar Orta boyutlu su kütlelerinin yakınındaki ve üzerindeki yollar [2] Yayılım Yayılım yolun yanı sıra atmosferik koşullara bağlıdır. Pirinç tarlaları gibi bataklık benzeri düz araziler veya diğer belirgin yansıma yüzeyleri ile çöl bölgeleri gibi düz ve sıcak bölgelerle kıyıya paralel giden yollar belirlenmelidir [2]. Frekans parazitleri Bir anten konisi, düşük gürültülü bir yükselteç ve bir spektrum ölçer kullanılarak frekans paraziti olasılığı kontrol edilmelidir. İlgili frekans bandında var olan mikrodalga sinyaller toplanabilir ve parazit düzeylerinin sinyal gücüne ve yönüne göre hesaplanması mümkün olabilir [2]. Toprak araştırmaları Kule kurulumu için toprak testlerinin yapılması gerekebilir [2].

84 60 Bölgedeki alt yapı Bölgede elektrik bulunması yeni istasyonlar için önemlidir. Bu elektrik ticari olmalıdır. Elektrik hatlarına olan uzaklık bu yüzden kontrol edilmelidir [2]. Araştırma cihazları Haritalar, kamera, dürbün, pusula, altimetreler, sinyal verme aynaları, telsiz, şerit metre, GPS, teodolit, anten konileri vb. araştırma cihazları, araştırmalarda çoklukla kullanılmaktadırlar [2] Araştırma Raporu Normal olarak alan araştırmasının tamamlanmasının ardından bir araştırma raporu hazırlanır [2]. Bu rapor; Sistemin genel hatları, Bölge, Anten ve kule yükseklikleri, Yol profilleri, Performans hesaplamaları, Frekans bilgilerini içerir Radyolink Bağlantıları İçin Zor Bölgeler Bazı bölgeler diğerlerine göre mikrodalga bağlantıları için daha zorlayıcıdır. Bunun nedenleri atmosfer koşulları veya yola bağlı etkenlerdir [2]. Su üzerinden giden yollar Denizde yüksek yansıma katsayısı olduğu için performans etkilenebilir.

85 61 Bataklıklar Çok yollu yok olma olasılığı yüksektir. Özellikle yoğun yağışlı dönemlerde problem yaşanmaktadır. Çöller Yer yansımalarına yol açabilir ancak su kadar etkiye sahip değillerdir. Sıcak ve nemli kıyı bölgeleri Yüksek düzeyde oluk oluşma olasılığı mevcuttur Anten Montajı Yöntemleri Genellikle radyolink sistemlerinde parabolik antenler kullanılır. Antenlerin içerisinde bir adet feeder (besleyici) bulunur. Davul şeklinde gördüğümüz bu antenler radom (çadır bezi, fiberglas) ile kaplıdırlar [3]. Montajın doğru bir şekilde yapılması önemlidir. Montajı iyi yapılmayan sistemlerde ya da montajı iyi yapılsa bile sistemlerde arazi koşullarından dolayı arızalar meydana gelebilir. Genellikle iki tür arızadan bahsedilebilir; birim arızası ve dış etkenlerden kaynaklanan arızalar olmak üzere bu arızalar çeşitlenebilir. Örnek olarak; anten dönmesi, kablolar ve sisteme su girmesi, RF kablosunun zedelenmesi, radomun yırtılması, buz tutması vb. Antenlerin montajı; 1. Kule montajı 2. Çatı üzerine montaj 3. Duvara montaj olmak üzere 3 tiptir [3].

86 Kule montajı Kule montajı radyolink sistemlerinde en fazla kullanılan montaj yöntemlerinden biridir. Genellikle şehirlerin yüksek tepelerinde kurulu bulunan kulelerin üzerinde birçok radyolink anteni mevcuttur (Resim 5.1). Özellikle hop yapılması gereken durumlarda bu kuleler sistem kurulumunda kolaylık sağlarlar. Görüş hattının sağlanmasında da yüksek kulelerin kullanılması gerekliliği doğabilir. 30 ile 100 metre arasında değişen kulelerin gerekli olduğu durumlar bulunur [3, 11]. Resim 5.1. Mikrodalga kuleleri ve montajı yapılmış radyolink antenleri [22] Ayrıca bu kuleler sayesinde farklı rotalar ve yönlerde birçok anten montajı kule üzerine yapılabilmektedir. Kullanılacak olan kule tipi; üzerinde monte edilecek anten sayısı ve tipi ile lokasyondaki rüzgar yüküne bağlıdır. Rüzgar basıncı çok yüksek ise ve 4 ten fazla anten gereksinimi var ise özel ağır kuleler kullanılmalıdır. Bir ya da bir kaç anten gereksinimi var ise yine ağır kuleler tercih edilebileceği gibi hafif kuleler de inşa edilebilir. Kule yüksekliğinin hesaplandığı formüller bulunmaktadır. Hesaplamalar bölümünde bu formüller verilecektir [22] Çatı üzerine montaj Çatı üzerine montaj genellikle bir direk konulması ve üzerine antenin montajı şeklinde gerçekleştirilir. Birbirlerine yakın ve birbirlerine görüş mesafesi bulunan iki bina

87 63 üzerindeki bağlantı örnek olarak verilebilir (Şekil 5.2) [3]. Şekil 5.2. Çatı üzerine montaj yapılmış radyolink anteni Duvara montaj Duvara montaj çatıya montaja benzer bir kurulum şeklidir. Çatıya montajın mümkün olmadığı ya da görüş hattının sağlanamadığı durumlarda yine duvara direk bağlantısı yapılarak üzerine anten montajı yapılabilir (Şekil 5.3) [3]. Şekil 5.3. Duvar üzerine montaj yapılmış radyolink anteni

88 Frekans ve Kapasite Planlaması Fiber-optik kablonun yedeklemesinde kullanılacak bir radyolinkin fiber-optik kablo üzerinden aktarılacak bilgiyi içerecek kapasitede ya da bu kapasiteye yakın olması önemlidir. İletilecek bilginin gerektirdiği kapasite ve lokasyonların birbirine uzaklıkları frekans planlamasını önemli hale getirir. Bir önceki bölümlerde detaylarına girilen frekanskapasite hesaplamaları ile kullanılacak radyolinkin kapasitesi ve frekansı seçilmelidir. Bu seçimde 3. Bölümde verilen Radyolink Sistemleri Karakteristikleri Tablosu ndan yararlanılabilir. Frekans planı oluşturulurken bazı temel kurallar izlenmelidir. Var olan frekans aralığının en ekonomik biçimde kullanılması ve planın verimli bir biçimde çalışması için bu gereklidir. Radyolink şebekelerinde kullanılan tüm frekanslar, normal olarak uluslararası ya da ulusal bir kurum tarafından belirlenmiş var olan bir frekans planına göre seçilmelidir Hesaplamalar Radyolink sistemlerinin kurulumunda sistemin efektif ve doğru bir şekilde çalışmasının sağlanması için bazı hesaplamaların yapılması gerekir. Sistemin hangi frekansta çalışacağı, ne kadar mesafeye ulaşabileceği, hop yapılıp yapılmayacağı, fresnel bölgesinin hesabı ve kayıpların hesaplaması yapılır. Yapılması gereken hesaplamalar ve formüllerin bir kısmı önceki bölümlerde ve sonraki bölümlerde verilmiştir ve verilecektir. Öncelikle hesaplamalarda genellikle db cinsi kullanıldığından db dönüşümü ile ilgili bilgi vermek gerekirse [3]; Desibel: Logaritmik skalada değerleri ifade edebilmek için kullanılır. db kendi başına sadece bir orandır. Her zaman bir referans değere ihtiyaç duyar. Örneğin; dbw : db Watt üzerinden dbm : db mwatt üzerinden dbi : db izotropik anten üzerinden Dönüşüm: Desibel dönüşümü Eş. 5.2 ile yapılır. Burada Po referans değerdir.

89 65 P db = 10 log (P / Po) (5.2) Serbest uzay kaybı Serbest uzay kaybı radyo sinyalinin alıcıdan vericiye gönderilmesi sırasında oluşan güç kaybıdır [3, 16]. Bu hesaplamalar için çeşitli yöntemler ve yazılımlar bulunur. Serbest uzay kaybı; Lo = 92, *log(d)+20*log(f) (5.3) olarak hesaplanır. Burada; Lo = Serbest uzay kaybı (db), D = Hop (km), f = Radyo frekansı (GHz) dir. Frekans arttıkça kayıp artar, bu yüzden yakın mesafelerde yüksek frekanslar, daha uzak mesafelerde ise daha düşük frekanslar tercih edilir Hop hesaplamaları (kayıplar) Şekil 5.4 ve Şekil 5.5 te kayıp hesaplamaları gösterilmiştir. Şekil 5.4. Hop kayıp hesaplamaları [3, 16] Bu hesaplar bugün çeşitli yazılımlar tarafından yapılmaktadır. Link Power Budget olarak

90 66 adlandırılan bu hesaplamayı Eş. 5.4 ile yapabiliriz: Şekil 5.5. Link power budget [16] Alınan Sinyal Seviyesi = Rxl olmak üzere; RxlB = TxA LA + GA Fl + GB LB (5.4) yazılabilir. Burada; TxA = A istasyonundan yayılan güç, LA = A istasyonundaki kayıp, GA = A istasyonundaki anten kazancı, Fl = Boşluk uzay kaybı, GB = B istasyonundaki anten kazancı, LB = B istasyonundaki kayıp, RxlB = B istasyonundaki sinyal seviyesidir. Radyolink sistemlerinde alıcıların hassasiyetleri mevcuttur (Şekil 5.6). Verinin sağlıklı şekilde iletilmesi için bu hassasiyetlere dikkat etmek gerekir. Serbest uzay kaybında önemli olan unsur; iletilen sinyal seviyesi Rxl nin kullanılan cihaza göre değişen bu hassasiyetin üzerinde olması gerekliliğidir. Bu hassasiyeti veya eşik değerini; alıcı tarafından tespit edilebilir en düşük sinyal seviyesi olarak tanımlayabiliriz. Alıcı hassasiyeti; Üreticiye özgü bir değerdir. Anten tasarımına bağlıdır. Alıcı hassasiyetinin yüksek olması daha iyi anten tasarımı olduğunu gösterir.

91 67 Şekil 5.6. Örnek alıcı/verici güç seviyesi eğrisi [3] Fresnel bölgesi Bölüm 3.2 de verilmiştir Fresnel bölgesi ve yeryüzü şişkinliği (earth bulge) Yeryüzü şişkinliği dünyamızın yuvarlaklığından dolayı ortaya çıkan etkidir. Bir yol profilinde görüş hattının düz olarak çizilebilmesi için, k değerindeki değişikliklere bağlı ışın eğilmesi arazi yüksekliklerine eklenir (Şekil 5.7). Gerekli durumlarda yeryüzü şişkinliğinin yüksekliği; H = d1*d2 / (12,74 * k) (5.5) eşitliği ile hesaplanır. Şekil 5.7. k değerinin değişimi [2] Ayrıca Fresnel Bölgesi ile Yeryüzü şişkinliği arasındaki ilişki; H = D 2 /8 + 43,3 D/4f (5.6) eşitliği ile ifade edilir (Şekil 5.8).

92 68 Şekil 5.8. Yeryüzü şişkinliği (earth bulge) [16] Burada; D = Antenler arası mesafe, F = Frekanstır Radyo frekansının yayılım kaybı RF sinyalleri yayılır iken yayılım kaybı oluşur [16]. İletilen güç PR olmak üzere; PR = PT * G * ( 4πd )2 (5.7) eşitliği ile verilir. Burada; d = Tx ve Rx antenleri arasındaki mesafe, PT = Yayılan Güç (mw), PR = İletilen Güç (mw), G = Anten Kazancıdır. PR 1/f 2 * d 2 dir. Yani frekans ya da mesafe iki katı arttığında güç ¼ oranında düşmektedir Kule yüksekliği Radyolink sistemlerinin kullanılacağı kulelerin yükseklikleri birçok etkene bağlıdır (Şekil 5.9).

93 69 )/f X D) -1/ x K ) Ea Ep Eb ruction d1 d2 Şekil 5.9. Kule yüksekliği hesabı [16] Kule yüksekliği Th; Th = Ep + C + OH + Eğim Ea (5.8) eşitliği ile hesaplanır. Burada; C = B1+ F ve Eğim = (( Ea-Eb ) * d1) / D olarak ifade edilir. Burada; Th = Kule Yüksekliği, Ep = Engelin Yüksekliği, C = Diğer Kayıplar, F = Fresnel Bölgesi Yarıçapı, B1 = Yeryüzü şişkinliği, OH = Havai engel, Ea = A sitesinin yüksekliği, Eb = B sitesinin yüksekliği, d1 = A sitesinin engele uzaklığı, d2 = B sitesinin engele uzaklığı, D = Toplam mesafedir Anten kazancı Anten kazancı [16]; Kazanç 17,8 + 20log(D f) [dbi] (5.9)

94 70 biçiminde bulunur. Burada; D= Anten Çapı (m), f = Frekans (GHz) dir Geo climatic faktör Geo climatic faktör [16]; G = 10 T (Pl) 1.5 (5.10) biçiminde hesaplanır. Burada; T = Arazi Faktörü. Örneğin; T = 6,5 Kara Yolu İçin T = 7,1 Dağ Üzerinde Kara Yolu İçin T = 6,0 Büyük Su Kütleleri Üzerinde Pl = Pl Faktörüdür Yol eğimi Yol eğimi Φ [16]; Φ = ABS (( h1+a1 ) - ( h2+a2 )) / d (5.11) eşitliği ile hesaplanır. Burada; h1 ve h2 = A ve B istasyonlarının anten yüksekliği, A1 ve A2 = A ve B istasyonlarının deniz seviyesine göre yüksekliği, d = hop mesafesi, ABS = Eşik Değeri (db) dir.

95 Sönümleme oluşma faktörü Sönümleme oluşma faktörü [16]; σ = G d 3.6 f 0.89 (1 + Φ) 1.4 (5.12) eşitliği ile hesaplanır. Burada; G = Geo Climatic Faktör, Φ = Yol Eğimi, d = Hop mesafesi, f = Frekansdır Kesinti oluşma olasılığı Aylık en kötü kesinti oluşma durumu olasılığı formülü tek yönlü olarak aşağıdaki şekilde bulunur [16]. OWM % = σ 10 (FM/10) (5.13) Burada; σ = Sönümleme Oluşma Faktörü, FM = Sönümleme Marjıdır. Bir yıldaki en kötü 4 ay varsayılarak, yıllık olarak tek yönlü kullanılamama durumunda (Eş. 5.16) [16]; OWM * 0,3 bulunur ve (5.14) Yıllık olarak çift yönlü kullanılamama durumu ise aşağıdaki gibi olur [16]: (OWM * 0,3 * 2) (5.15)

96 72

97 73 6. SÖNÜMLEME (FADING) VE ÇEŞİTLEME (DIVERSITE) 6.1. Sönümleme Sönümleme radyolink sistemlerinde hesaba alınması gereken önemli bir unsurdur. İletilen sinyalin zayıflaması olarak nitelendirilir. Atmosferin neden olduğu problemler radyolink bağlantılarında iletim koşullarını etkiler. Sönümlemeye birçok etken sebep olur. Atmosferik ve iletim koşullarına bağlı sinyal zayıflamaları sonucu oluşur. Genel olarak sönümlemeye kırılmalar, yansımalar ve atmosferik anormallikler sebep olur [2, 10]. Bölüm Görüş Hattının Belirlenmesi kısmında bu zayıflamalardan bahsedilmiştir. Şekil 6.1 de, bir sönümlenme olayı sırasında giriş düzeyi zamanın bir fonksiyonu olarak gösterilmiştir. Giriş düzeyinin kısa sürelerde radyo eşik değerinin altında olduğu görülmüştür. Bu süre sistem performansının düşmesine ve yüksek ihtimalle servis kesilmesine yol açar. Sönümlenme olayları temel olarak çok yollu sönümlenme ve yağışa bağlı sönümlemeden kaynaklanır. Şekil 6.1 de görüldüğü gibi, sönümlenme sınırı ne kadar büyük olursa, sinyalin eşik değerinin altına düşmesi olasılığı da o kadar azdır. Sonuç olarak, sönümlenme sınırı genişletilerek sistem performansı artırılabilir [2]. Şekil 6.1. Sönümleme sebebiyle zayıflayan sinyal Sönümleme türleri; 1. Çok Yollu Sönümleme, 2. Frekans Seçici Sönümleme, 3. Yağışa Bağlı Sönümleme gibi sıralamak mümkündür.

98 Çok yollu sönümleme Çok yollu sönümleme, daha alıcıya gelmeden yansıyan ve kırılan sinyaller nedeniyle oluşur (Şekil 6.2). Ana sinyal ve yansıyan sinyal arasında faz farkı olduğunda meydana gelir. Yansıyan sinyal faz gecikmeli olarak alıcıya ulaşacağından radyolink sistemleri planlanırken çok yansıma yapacak ortamlardan mümkün olduğunca kaçınılmalıdır [2]. Şekil 6.2. Çok yollu sönümleme [3] Atmosferin katmanlarından kaynaklanan sönümlenme, radyo röle sistemlerinin performans kaybetmesinin asıl faktörlerindendir. Troposferde kaybolması gereken ışınlar, alıcı antene doğru kırılabilirler. Sinyaller arasındaki faz ve genlik ilişkisi, alıcıda ortaya çıkan giriş sinyalini belirler. Yararlı sinyal spektrumunun tüm bileşenlerinin eşit şekilde azaldığı duruma seçici olmayan ya da düz sönümlenme adı verilir. Sadece bazı spektrum bileşenlerinin indirgenmesi ve böylece spektrumun bozulmasına da seçici sönümlenme adı verilir Frekans seçici sönümleme Sayısal radyolink bağlantılarının performansı, bant içi genliğe ve faz bozulmalarına bağlı frekans seçici sönümlemeden ciddi şekilde etkilenir. Bu çok yollu sönümlenme yüzey yansımalarının bir sonucu olabilir ya da güçlü oluklama gradyanları gibi atmosferik anomaliler sebebiyle oluşabilir [2].

99 Yağmura bağlı sönümleme Yağmur diğer atmosferik olaylara göre daha fazla zayıflama etkisi yaratır. 10 GHz in üzerindeki mikrodalga sinyallerinin aktarılması yağış etkilerine açıktır. Yağmur, kar, buz parçacıkları ve dolu mikrodalga sinyallerinin zayıflamasına ve saçılmasına yol açabilir. Enerji yayılım (saçılma) ve soğurulma (ısıtma) nedeniyle zayıflar. Damla boyutuna kıyasla daha küçük dalga boylarında soğurulmaya bağlı zayıflama, saçılmaya bağlı zayıflamadan daha çok olmakta iken, daha uzun olan dalga boylarında ise saçılmaya bağlı zayıflama, soğurulmaya bağlı zayıflamadan daha çok gerçekleşmektedir [2]. Yağışın radyo dalgalarını etkilemesi Daha önce belirtildiği gibi, 10 GHz ve daha yukarı frekanslarda mikrodalgaların iletimi yağıştan ciddi şekilde etkilenir. Şekil 6.3 de, Fresnel kuşağının kısmen bir yağıştan gelen yağmur damlalarıyla doldurulduğu bir radyolink hattı gösterilmiştir. Her bir yağmur damlası istenen sinyalin zayıflamasına etkide bulunacaktır. Gerçek sönümlenme miktarı sinyalin frekansına ve yağmur damlasının boyutuna göre değişkenlik gösterir [2]. Şekil 6.3. Şiddetli yağış Zayıflamanın başlıca iki nedeni saçılma ve soğurulmadır. Dalga boyu yağmur damlasının boyutuna göre biraz daha büyük olduğunda, saçılma, küçük olduğunda ise soğurulma görülür.

100 76 Yağmur damlasının biçimi Yağmur damlalarının boyutu arttıkça, küre biçimi bozulmaya başlar (Şekil 6.4). Küre biçimde meydana gelen bu bozulma, yağmur damlalarının yatay olarak genişlemesi, dolayısıyla yatay olarak kutuplanmış dalgaları dikey kutuplanmış dalgalara oranla daha çok zayıflatırlar. Bu, yağmurun bol olduğu yerlerde dikey polarizasyonun tercih edildiği anlamına gelir [2, 16]. Şekil 6.4. Aynı kürenin değişen boyutu 6.2. Çeşitleme Sönümleme etkilerinin üstesinden gelmenin başlıca yöntemlerinden biri, çeşitleme kullanmaktır. Çeşitlemenin LOS bağlantılarında yaygın olarak kullanılan biçimleri frekans ve uzaydır ya da her ikisi birden kullanılır. Yakın zamanlarda yapılan çalışmalar ile açı çeşitlemesi yöntemi de geliştirilmiştir. Frekans çeşitlemesi, dağıtıcı çok yollu sönümlemenin kendi doğasından faydalanır. Uzay çeşitlemesi, antenlerden birinin bir güç minimumu içinde bulunacağı şekilde alıcı kulesine dikey olarak ayrılmış iki anten yerleştirilmesidir. Açı çeşitlemesi ise gecikmiş dalgalarla doğrudan gelen dalgaların farklı açılarda gelmesi ilkesini temel alır [2] Uzay çeşitlemesi Uzay çeşitlemesi kullanılarak sistem performansı önemli ölçüde artırılabilir. Aynı bilgi ayrı yollarla aktarılır. Uzay çeşitlemesi kullanıldığında, antenler farklı yukarı yönde açılarda eğilerek açı çeşitlemesi de kullanılmalıdır (Şekil 6.5) [2].

101 77 Şekil 6.5. Uzay çeşitlemesi ilkesi Frekans çeşitlemesi Frekans çeşitlemesi, teçhizat korumasıyla birlikte çok yollu sönümleme koruması sağlayan, maliyet açısından verimli bir çeşitleme tekniğidir. Bu teknik, spektrumun yalnızca %50 sinin kullanıldığı alıcı ve verici yedekli 1+1 sistemler için önerilmez. n>1 olan n+1 sistemlerde spektrum verimliliği daha iyidir ve nispeten düşük maliyet ve etkili spektrum kullanımıyla iyi bir koruma elde edilebilir. Paralel kanal sistemlerinde, aynı radyo frekansında çalışan trafik kanallarının her ikisi de eşzamanlı olarak anahtarlandığı için normalde bir n+2 anahtarlama sistemi kullanılır (Şekil 6.6) [2]. 1+1 sistemi Şekil 6.6. Frekans çeşitlemesi ilkesi [2] N+1 sistemi n+1 çalıştırılırken frekans çeşitlemesi kullanılırsa, n>l çeşitleme gelişim faktörü azalır çünkü aynı çeşitleme kanalını paylaşan birden çok kanal vardır [2]. Melez çeşitleme Melez çeşitleme, bir 1+1 sisteminde tek bir radyo alanının iki anteni olduğu bir tekniktir. Bu tür bir sistem uzay çeşitlemesi sistemi gibi davranacaktır (Şekil 6.7) [2].

102 78 Şekil 6.7. Melez çeşitleme ilkesi (iki yönlü) Açı çeşitlemesi Açı çeşitlemesi, çok yollu sinyalleri ayırabilen etkili bir çeşitleme tekniğidir. İki anten besleme konisi, iki direkli parabolik çanak anten ortaya çıkaracak şekilde hafifçe görüş hattının dışına eğilirler. Açı çeşitlemesi radyo sinyallerinin alıcıya farklı açılarla gelmesi esasına dayanır. Kullanılan en basit açı çeşitlemesi biçimi, doğrudan gelen yol sinyalinin maksimum kazançtan 2 veya 3 db daha aşağıda alınacağı şekilde dikey olarak kasıtlı olarak görüş hattının dışına doğru eğilmiş bir alıcı anteni içerir. Bu nedenle, görüş hattının dışına eğilmiş anten, nişan hattındaki antenden daha iyi sinyal aldığında, böyle bir çeşitleme alma biçimi mümkün olur. Sinyaller farklı açılarla geldikleri için, çok yollu bileşenler farklı direklerde farklı şekilde toplanır ve böylelikle sönümleme etkisi giderilir. Yukarı bakanlara oranla, yer yönünde bulunan direklerin tek bir frekansta genellikle daha derin sönümlemeye uğradığı görülmüştür. Bazı araştırmalarda incelenen yolların çoğunda açı çeşitlemesi gelişim faktörünün, uzay çeşitlemesi gelişim faktörü ile aynı seviyede olduğu görülmüştür [2] Birleşik çeşitleme Frekans tekniklerinin birleşimi, özellikle de uzay ve frekans çeşitlemesi kullanılır (Şekil 6.8). Şekil 6.8. Birleşik uzay ve frekans çeşitlemesi [2]

103 79 Yol çeşitlemesi Yağışa bağlı gerçekleşen kesinti frekans, açı veya uzay çeşitlemesi kullanılarak giderilemez. Daha öncede bahsedildiği gibi yağışın neden olduğu zayıflama temel olarak 10 GHz in üzerindeki frekanslar için bir sınırlayıcı faktör oluşturur. Bu frekanslarda çalışan sistemler genellikle radyo röle şebekesinin yıldız ve ağ yapıları karışımlarından oluştuğu kırsal alanlarda kullanılır. Yoğun bir yağış altında kalan bu bölge, tüm şebekenin kapsama alanından daha küçük olacağından sinyallerin başka yollarla yeniden yönlendirilmesi, servis kesintisine karşı sağlıklı bir önlem olacaktır [2].

104 80

105 81 7. RADYOLİNK SİSTEMİ TASARIMI 7.1. Basit Bir Radyolink Sisteminin Kurulumu ve Üzerinden Bilgi Gönderilmesi Kapsamlı bir radyolink sistemini incelemeden ve gerekli hesaplamaları yapmadan önce laboratuvar ortamında basit bir radyolink sisteminin kurulumu yapılarak üzerinden belli bir frekansta veri gönderimi yapılmıştır. Radyolink sisteminin özellikleri, kullanımı ve üzerinden veri gönderilmesi (IP Kamera) aşamaları aşağıda sunulmuştur: İki adet anten ve iç-dış birimler karşılıklı olarak birbirlerini görecek şekilde yerleştirilmiş, PC (Personel Computer - Kişisel Bilgisayar), Switch ve POE (Power over Ethernet - Ethernet Üzerinden Güç) adaptörleri temin edilerek birbirlerine bağlanmış, IP konfigürasyonları yapılmış,, Radyolink sistemlerinin konfigürasyonları yapılmış, Radyolink sistemlerinin birbirlerine bağlantısı sağlanmış, IP Kamera bağlanmış ve görüntü alınması sağlanmıştır (Şekil 7.1): Şekil 7.1. Görüntü aktarımı yapılması Laboratuvar ortamında kurulan sistemde iki adet radyolink kullanılmıştır. Kamera görüntüsünün aktarıldığı lokasyonda iç-dış birim ve antenin bütünleşik olduğu PowerBridge M5 cihazı kullanılmıştır (Resim 7.1). Karşı lokasyonda ise Rocket M5 cihazı ve RocketDish anten sistemi kullanılmıştır (Resim 7.2, Resim 7.3). Resim 7.4 te sistemin genel görüntüsü verilmiştir.

106 82 Resim 7.1. PowerBridge M5 cihazı Resim 7.2. Samsung IP kamera Resim 7.3. Rocket M5 ve RocketDish cihazı

107 83 Resim 7.4. Sistemin genel görünümü Kullanılan cihazlar Powerbridge M5 radyolink cihazı PowerBridge M5 cihazı bir adet Ethernet portu üzerinden sisteme bağlanan ve anten ile içdış biriminin bütünleşik olduğu bir radyolink cihazıdır. Cihaz 5GHz frekansta kullanılır. Cihazın kullanılabildiği frekanslar, hızlar ve cihazın kazançları Çizelge 7.1 de verilmiştir. Çizelge 7.1. PowerBridge M5 frekans, kazanç ve hız değerleri 11a 5 GHz 11n 5 GHz Tx 5 GHz - Rx Veri Hızı Ortalama Tx Tolerans Veri Hızı Hassasiyet Tolerans 1-24 Mbps 27 dbm +/- 2 db 24 Mbps -83 dbm +/- 2 db 26 Mbps 25 dbm +/- 2 db 26 Mbps -80 dbm +/- 2 db 48 Mbps 23 dbm +/- 2 db 48 Mbps -77 dbm +/- 2 db 54 Mbps 22 dbm +/- 2 db 54 Mbps -75 dbm +/- 2 db MCS0 27 dbm +/- 2 db MCS0-96 dbm +/- 2 db MCS1 27 dbm +/- 2 db MCS1-95 dbm +/- 2 db MCS2 27 dbm +/- 2 db MCS2-92 dbm +/- 2 db MCS3 27 dbm +/- 2 db MCS3-90 dbm +/- 2 db MCS4 26 dbm +/- 2 db MCS4-86 dbm +/- 2 db MCS5 24 dbm +/- 2 db MCS5-83 dbm +/- 2 db MCS6 22 dbm +/- 2 db MCS6-77 dbm +/- 2 db MCS7 21 dbm +/- 2 db MCS7-74 dbm +/- 2 db MCS8 27 dbm +/- 2 db MCS8-95 dbm +/- 2 db MCS9 27 dbm +/- 2 db MCS9-93 dbm +/- 2 db MCS10 27 dbm +/- 2 db MCS10-90 dbm +/- 2 db MCS11 27 dbm +/- 2 db MCS11-87 dbm +/- 2 db MCS12 26 dbm +/- 2 db MCS12-84 dbm +/- 2 db MCS13 24 dbm +/- 2 db MCS13-79 dbm +/- 2 db MCS14 22 dbm +/- 2 db MCS14-78 dbm +/- 2 db MCS15 21 dbm +/- 2 db MCS15-75 dbm +/- 2 db 11a 5 GHz 11n

108 84 Cihaz 24 V voltaj değerinde çalışmakta ve maksimum 8 Watt güç tüketmektedir. Cihazın voltaj duran dalga oranı (Şekil 7.2) ile yatay ve dikey polarizasyondaki azimut ve yükseklik diyagramları Şekil 7.3 ve Şekil 7.4 te gösterilmiştir. Şekil 7.2. VSWR değerleri Şekil 7.3. Yatay polarizasyon azimut ve yükseklik değerleri Şekil 7.4. Dikey polarizasyon azimut ve yükseklik değerleri

109 85 Rocket M5 ve rocketdish cihazı Rocket M5 cihazı bir adet Ethernet portu üzerinden sisteme bağlanan bir radyolink cihazıdır. Cihaz farklı antenlerle kullanılabilmektedir. Bu çalışmada RocketDish model anten ile birlikte kullanılmıştır. Cihaz 5GHz frekansta kullanılmaktadır. Cihazın kullanılabildiği frekanslar, hızlar ve cihazın kazançları Çizelge 7.2 de verilmiştir. Çizelge 7.2. Rocket M5 frekans, kazanç ve hız değerleri 11a 5 GHz 11n 5 GHz - Tx 5 GHz - Rx Veri Hızı Ortalama Tx Tolerans Veri Hızı Hassasiyet Tolerans 6-24 Mbps 27 dbm +/- 2 db 6-24 Mbps -93 dbm min +/- 2 db 36 Mbps 25 dbm +/- 2 db 26 Mbps -80 dbm +/- 2 db 48 Mbps 23 dbm +/- 2 db 48 Mbps -77 dbm +/- 2 db 54 Mbps 22 dbm +/- 2 db 54 Mbps -75 dbm +/- 2 db MCS0 27 dbm +/- 2 db MCS0-96 dbm +/- 2 db MCS1 27 dbm +/- 2 db MCS1-95 dbm +/- 2 db MCS2 27 dbm +/- 2 db MCS2-92 dbm +/- 2 db MCS3 27 dbm +/- 2 db MCS3-90 dbm +/- 2 db MCS4 26 dbm +/- 2 db MCS4-86 dbm +/- 2 db MCS5 24 dbm +/- 2 db MCS5-83 dbm +/- 2 db MCS6 22 dbm +/- 2 db MCS6-77 dbm +/- 2 db MCS7 21 dbm +/- 2 db MCS7-74 dbm +/- 2 db MCS8 27 dbm +/- 2 db MCS8-95 dbm +/- 2 db MCS9 27 dbm +/- 2 db MCS9-93 dbm +/- 2 db MCS10 27 dbm +/- 2 db MCS10-90 dbm +/- 2 db MCS11 27 dbm +/- 2 db MCS11-87 dbm +/- 2 db MCS12 26 dbm +/- 2 db MCS12-84 dbm +/- 2 db MCS13 24 dbm +/- 2 db MCS13-79 dbm +/- 2 db MCS14 22 dbm +/- 2 db MCS14-78 dbm +/- 2 db MCS15 21 dbm +/- 2 db MCS15-75 dbm +/- 2 db 11a 5 GHz 11n Cihaz 24 V voltaj değerinde çalışmakta ve maksimum 8 Watt güç tüketmektedir Tasarımın gerçekleştirilmesi Sistemin fiziksel kurulumu sağlandıktan sonra gerekli IP konfigürasyonları yapılmıştır. Verilen IP adresleri; PC PC Radyolink Radyolink IP Kamera

110 86 biçimindedir. Kameranın bulunduğu lokasyonun bir istasyon olduğunu varsayarak merkezdeki radyolink sistemine görüntü aktarımı yapılmıştır. IP tanımlamalarının yapılmasının ardından kameranın takılı bulunduğu lokasyondaki PC kullanılarak PowerBridge M5 cihazına bağlantı yapılmıştır (Resim 7.5): Resim 7.5. PowerBridge M5 giriş ekranı Sistemin kullanıcı adı şifre girişine erişilmiştir. Varsayılan kullanıcı adı ve şifre ile (ubntubnt) giriş yapılmıştır. Sistemin ana yönetim ekranı Resim 7.6 da görülmektedir. Resim 7.6. PowerBridge M5 ana yönetim ekranı

111 87 İki antenin karşılıklı olarak bağlantı kurduğu airmax Quality ve airmax Capacity kısmında görülmektedir. Bağlantı kalitesinin iyi olduğu görülmekle birlikte, kapasitenin bir kısmının kullanıldığı görülmektedir. Sistem üzerinden sadece bir kamera görüntüsünün gönderilmiş olması nedeniyle kapasite düşüktür. Antenin sinyal seviyesi ve sistemin gürültü (noise) seviyesi de bu kısımda görülmektedir. AP (Access Point - Aktarım Noktası) MAC (Media Access Control - Medya Erişim Kontrolü) kısmında karşıdaki antenin MAC adresi görülmektedir. Sistem; Wireless Mode kısmında Station olarak seçilmiştir. Birçok Station ana antene bağlanabilmektedir. Kurulum yapılır iken karşılıklı olarak antenlere WPA2 (Wi-Fi Protected Access - Kablosuz Korumalı Erişim) şifrelemesi ve MAC adresi kontrolü yapılmıştır. Diğer sistem ana sistem olduğundan sisteme kameranın takılı olduğu PowerBridge cihazının MAC adresi tanıtılmıştır. Bu sayede güvenlik sağlanmış olur. Aynı zamanda kullanılacak frekans ve bant genişliği ayarlamaları da yapılmıştır. Resim 7.6 da Channel Frequency ve Channel Width kısmında frekansın 5750 MHz ve kanal genişliğinin de 40 MHz olduğu görülmektedir. Ayrıca mesafe kısmında antenler arasındaki yaklaşık mesafenin ayarlarda kaç olarak girildiği görülebilmektedir. Throughput bölümünde anlık olarak aktarılan Tx (Transmit - İletilen) Rx (Receive - Alınan) bilgileri görülebilmektedir. Resim 7.7 de antenin bağlı olduğu Rocket M5 cihazının PowerBridge cihazı üzerindeki bilgileri görülmektedir. Resim 7.7. PowerBridge M5 ana yönetim ekranı

112 88 Bağlantı zamanı, sinyal seviyesi, bağlantı mesafesi, bağlantı hızı, aktarılan veri miktarı gibi bilgiler görülebilmektedir. Resim 7.8 de PowerBridge cihazı üzerinde tanımlı arayüz bilgileri görülebilmektedir. Resim 7.8. PowerBridge M5 arayüzleri Resim 7.9 da sistemin tanıdığı cihazlar görülmektedir. Sisteme sadece kullanılan bir bilgisayar bağlı olduğu için onun bilgileri görülmektedir. Resim 7.9. PowerBridge M5 ARP tablosu Resim 7.10 da ise sistem üzerinde erişilen tüm cihazlar görülmektedir. Uzak bağlantı olarak Rocket M5 cihazı ile bağlı bulunan switch ve bilgisayar bilgileri görülmektedir.

113 89 Resim PowerBridge M5 bridge tablosu Sistemin cihazlara bağlantı kurması için gerekli olan yön bilgileri Routes tablosunda görünmektedir (Resim 7.11). Resim PowerBridge M5 yönlendirmeler Sistemin kurulumunun yapıldığı Wireless ekranı Resim 7.12 de verilmiştir.

114 90 Resim PowerBridge M5 kablosuz ayarları Burada sistemin modu (Station), ismi (ubnt), bağlanacağı cihaz ile yapılacak güvenliğin WPA2 olacağı ve şifresi, bağlanacağı cihazın MAC adresi, kanal genişliği (20- ya da 40 MHz), sistemin çıkış gücü (27 dbm), ve aktarılacak maksimum hız seviyesi gibi bilgiler seçilebilmektedir. Resim 7.13 de ise sistemin network ayarlamalarının yapıldığı kısım görülmektedir. Resim PowerBridge M5 ağ ayarları Sistemin IP adresi Resim 7.13 te gösterilen ağ ayarları kısmında verilmiştir. Sistemin daha ileri düzey network ayarlamalarının bulunduğu kısımlar Resim 7.14 ve Resim 7.15 de

115 91 belirtilmiştir. Çalışmada bu ayarlardan mesafe ayarı kullanılmıştır. Antenler laboratuvar ortamında bulunduğundan en kısa mesafe seçimi yapılmıştır. Resim PowerBridge M5 gelişmiş ayarlar Resim PowerBridge M5 servis ayarları Sistemin isminin, kullanıcı hesaplarının, yazılım sürümünün, yedekleme-resetleme işlemlerinin ve diğer ayarlamalarının bulunduğu bölüm Resim 7.16 da gösterilmiştir.

116 92 Resim PowerBridge M5 sistem ayarları Antenin sinyal seviyesi değişken olarak Resim 7.17 de görülmektedir. Anten gücü 27 dbm olarak seçildiğinden bu seviyelerde sinyal seviyeleri dikey ve yatay olarak Resim 7.17 de görülebilmektedir. Gürültü (noise) seviyesi tekrardan burada görülebildiği gibi maksimum sinyal seviyesi de buradan ayarlanabilmektedir. Resim PowerBridge M5 anten göstergeleri Site Survey kısmında sistemin taradığı frekanslar ile şu an karşılıklı çalıştığı cihazın bilgileri görülmektedir. 5,75 GHz üzerinden çalıştığı görülebilmektedir (Resim 7.18).

117 93 Resim PowerBridge M5 site bilgileri Discovery kısmında karşılıklı çalışan iki antenin bilgileri görülmektedir (Resim 7.19). Bu kısım büyük sistemlerde daha büyük kolaylıklar sağlayabilecektir. Resim PowerBridge M5 cihaz keşif bilgileri Ping ve Traceroute kısmında istenilen lokasyona ulaşılıp ulaşılamadığının testi yapılabilir (Resim 7.20, Resim 7.21).

118 94 Resim PowerBridge M5 ping bilgileri Resim PowerBridge M5 traceroute bilgileri Resim 7.21 de Rocket M5 cihazına ulaşılabildiği görülmektedir. Speed Test bölümünde ise Rocket M5 cihazına iletilen maksimum hızlar görünmektedir (Resim 7.22). Tx-Rx ve toplam olarak yaklaşık 120 Mbps hıza ulaşıldığı görülebilmektedir.

119 95 Resim PowerBridge M5 bağlantı hız testi Sistemlerin karşılıklı ayarlamaları yapıldıktan sonra PowerBridge cihazımıza bağlı olan kamera, yine bu cihaza bağlı olan bilgisayar üzerinden Resim 7.23 de olduğu gibi görülmüştür. H.264 Codec ve 800x450 çözünürlükte 25fps parametreleri kullanılmıştır. Resim Kamera görüntüsü Bu aşamadan sonra Rocket M5 cihazımıza bağlanarak radyolink sistemi üzerinden görüntü aktarımının yapılıp yapılamadığı görülmüştür (Resim 7.24).

120 96 Resim Rocket M5 giriş ekranı Rocket M5 cihazına ubnt-ubnt kullanıcı adı ve şifresi ile bağlanılmış ve ana akranına ulaşılmıştır (Resim 7.25). Resim Rocket M5 ana ekranı Main kısmından sistemin parametreleri görülmektedir. PowerBridge cihazından farklı olarak bağlantılar kısmının olduğu görülmektedir. Cihaz Access Point olarak tanıtıldığı için bu şekilde görülmektedir. Daha fazla bağlantı da yapılabilecektir. Resim 7.26 da

121 97 sistemin bağlantı ayarları görülmektedir. Burada önemli olan frekans kısmıdır. İstenilen çalışma frekansı buradan seçilebildiği gibi otomatik olarak da seçim yapılabilmektedir. Resim Rocket M5 kablosuz ayarları Ayrıca kanal genişliği de burada 40 MHz olarak seçilmiştir. Diğer antende MHz olarak seçildiğinden sistem 40 MHz de çalışacaktır. Sistemin çalışacağı hızda 180 Mbps olarak burada seçilmiştir. Sistemin modu ana sistem olduğundan access point olarak seçilmiştir. Çıkış gücü diğer antende olduğu gibi 27 dbm olarak seçilmiştir. Antenler karşılıklı olarak MAC tanıtılması ile çalıştığı için, diğer antende ana anten olarak Rocket M5 cihazı girilmiştir. Rocket M5 cihazında da WPA2 seçimi ve şifre ilgili diğer antenle aynı olacak şekilde girildikten sonra ACL kısmından karşı antenin MAC adresini girmek gerekmektedir. PowerBridge sisteminin MAC adresi Resim 7.27 de Radyolink1 ismi ile girilmiştir. Bu şekilde tanımlamalar yapıldıktan sonra, antenler birbiriyle haberleşmeye başlayacaklardır.

122 98 Resim Rocket M5 MAC adres tanımlama ekranı Sistemin çalışabileceği frekanslar Resim 7.28 de görüldüğü gibi otomatik olarak değil, istenildiği şekilde de seçilebilir. PowerBrigde cihazında bu seçim bulunmamakta, Rocket M5 cihazı ana sistem olarak çalışma frekansını belirlemektedir. Resim Rocket M5 frekans seçme ekranı Sistemler arasındaki mesafe yine en düşük seviyede seçilmiştir (Resim 7.29).

123 99 Resim Rocket M5 gelişmiş ayarlar Sistemler birbirini görerek çalışmaya başladıktan ve veri göndermeye başlandığı durumu gördükten sonra kameranın IP adresine bağlanarak kameradaki görüntü radyolink üzerinden alınmıştır (Resim 7.30). Resim Aktarılan kamera görüntüsü H.264 Codec ve 800x450 çözünürlükte 25fps parametreleri kullanılarak çok akıcı bir görüntü aktarımı yapılmıştır. Bu şekilde uzak mesafelerde de bu cihazlar kullanılarak veri aktarımı rahatlıkla yapılabilecektir. Böylelikle kablolu bir iletişim hattının yedeklenmesi ya da tamamen kaldırılarak kablosuz aktarımın sağlanması gerçekleştirilebilecektir.

124 Tasarım parametreleri Tasarımda kullanılan parametreler aşağıda sunulmuştur: Mesafe Frekans Kanal Genişliği Anten Kazancı Rocket M5 Anten Kazancı PowerBridge Çıkış Güçleri Gürültü : 2 Metre : 5,75 GHz : 40 Mhz : 30 dbi : 25 dbi : 27 dbm : 90/91 dbm Serbest uzay kaybı Eş. 5.3 ten Lo = 92, *log(d)+20*log(f) Lo = 92, *log(0,02)+20*log(5,75) Lo = 92, * -1, * 0, Lo = 73, db bulunur. Fresnel bölgesi Eş. 3.1 den R= 17,3 (d1 d2)/f (d1 + d2) R= 17, /0.02f R= 17,3*0, = 0, metre bulunur. Burada d1 = d2 = 1 m alınmıştır. Anten kazancı Kullanılan RocketDish RD-5G30 marka-model için antenin kazancı 30 dbi olarak verilmektedir. Bunun sağlaması yapılacaktır. Antenin çapı 650 mm dir.

125 101 Eş. 5.9 den anten kazancı; Kazanç 17,8 + 20log(D f) [dbi] Kazanç 17,8 + 20log(0,65 5,75) [dbi] Kazanç 29, dbi bulunur. Kullanılan PowerBridge marka için antenin kazancı 25 dbi olarak verilmektedir. Bunun sağlaması yapılacaktır. Anten dikdörtgen bir antendir. Boyutları 445 x 416 mm olarak verilmiştir. Anten çapı da yaklaşık 430 mm olarak alındığında; Kazanç 17,8 + 20log(D f) [dbi] Kazanç 17,8 + 20log(0,43 5,75) [dbi] Kazanç 25, dbi bulunur. Resim 7.31 de aktarım yapıldığı esnada PowerBridge cihazındaki ve Resim 7.32 de Rocket M5 cihazındaki Tx ve Rx seviyeleri görülmektedir. Resim PowerBridge Rx/Tx değerleri

126 102 Resim Rocket M5 Rx/Tx değerleri WLAN0 (Wireless Local Area Network - Kablosuz Yerel Alan Ağı) olarak görülen değerler iki radyolink sistemi arasındaki iletilen ve alınan sinyalleri, LAN0 olarak görülen değerler ise radyolink sisteminin kendi yerel ortamındaki iletilen ve alınan sinyalleri göstermektedir. Resim 7.31 de WLAN0 aktarımından TX sinyalleri görülmektedir. Kamera bu cihaza bağlı bulunduğu için uzak alandaki diğer cihaza gönderim yapıldığını ve kamera görüntüsünün bant genişliğine göre TX seviyesinin değiştiği görülmektedir. PowerBridge cihazının LAN0 aktarımından ise RX sinyalleri görülmektedir. Resim 7.32 de Rocket M5 cihazında ise PowerBridge cihazının tam tersi bir durum söz konusudur. Geniş alan bağlantıda RX sinyalleri görülürken, yerel bağlantıda ise kamera görüntüsü bilgisayar üzerinden izlendiğinden TX sinyalleri görülmektedir İki Nokta Arasında Radyolink Sistemi Tasarımı Basit bir radyolink sistemi laboratuvar koşullarında kurulup çalıştırılıp, üzerinden veri gönderildikten ve gerekli hesaplamalar yapıldıktan sonra; söz konusu işlem uzak iki nokta arasında gerçekleştirilmeye çalışılmıştır. Ankara-Çankaya da bulunan bir birim ile

127 103 Ankara-Gölbaşı nda bulunan bir birim arasında sistem tasarlanmış ve gerekli hesaplamalar yapılmıştır Sistemin konumları Radyolink sistemlerinin tasarımında noktalardan biri Ankara-Çankaya-Dikmen de, diğer noktamız ise Ankara-Gölbaşı nda bulunmaktadır. İki nokta arasında yüksek binalar ve bazı tepeler dolayısıyla direkt olarak birbirlerini görmede sıkıntı yaşanabileceği göz önünde bulundurularak iki nokta arasındaki en yüksek tepelerden biri olan ve Ankara da genellikle anten ve vericilerin konumlandığı Çaldağı tepesi üzerinde de bir istasyon ile hop yapılmıştır. Sistemin harita üzerinde görünümü Harita 7.1 deki gibidir. Harita 7.1. Sistemin genel görünümü 1 numaralı kısım Dikmen Şubesi, 2 numaralı kısım Çaldağı lokasyonu ve 3 numaralı kısım Gölbaşı şubesidir. Ayrıca 1 ve 3 numaralı şubeler arasındaki kuşbakışı uzaklıkta harita üzerinde gösterilmiştir.

128 104 Buna göre; 1-2 arası mesafe: 4,87 km 2-3 arası mesafe: 5,65 km 1-3 arası mesafe: 10,13 km dir. Radyolink hattının link mesafesi ise 10,52 km dir. Sistemin uydu üzerinden gösterimi Harita 7.2 de gösterilmiştir. Harita 7.2. Sistemin uydu görünümü Söz konusu şube ve lokasyonlarda dikilecek olan antenlerin boylarını tespit amacıyla fiziki

129 105 harita üzerinden lokasyonların rakımları öğrenilmiştir [1]. Rakımları: Bölge-1: 965 m Bölge-2: 1158 m Bölge-3: 1000 m dir. Radyolink sistemi üzerinden iki şube arasındaki iletişim sağlanmaya çalışılmıştır. Verici istasyonu 1 numaralı Dikmen Şubesinde, alıcı istasyonu da 3 numaralı Gölbaşı Şubesinde bulunmaktadır Hesaplamalar Sistem 23 GHz bandında çalışmakta olup, üç lokasyonda da Ericsson marka Mini Link TN model radyolink cihazları kullanacak şeklinde tasarım yapılmıştır. Tasarım çeşitli etki hesapları ile gerçekleştirilmiştir. Çevresel hesaplamalar: Radyolink sisteminin yolu üzerindeki iklim-bitki örtüsü, coğrafi konum vb. özellikler ile ilgili hesaplamalardır. İlk olarak sistemin sağlıklı çalışabilmesi için gerekli olan Fresnel Bölgesi yarıçapı hesaplanır. Yukarıda harita üzerinde koordinatları verilen lokasyonlara göre; 1-2 arası mesafe: 4,87 km ve 2-3 arası mesafe: 5,65 km dir. Böylece d1: 4,87 km ve d2: 5,65 km olmaktadır. Toplam link mesafesi ise 10,52 km olmaktadır. Eş. 3.1 den mesafe; R= 17,3 (d1 d2)/f (d1 + d2) R= 17,3 (4,87 5,65)/23 10,52 R= 5,83 m olarak çıkmaktadır.

130 106 Toplam açıklık mesafesini oluşturmak amacıyla Yeryüzü Şişkinliği (Earth Bulge) değeri Eş. 5.5 den hesaplanmıştır. H= d1 d2 / (12,74 k) k= 4/3= 1,33 alınmıştır. H= 4,87 5,65 / (12,74 1,33) H= 1,62 m olarak çıkmaktadır. Tasarım yapılan alanda şehirleşmeden dolayı fazla bitki örtüsü etkisi mevcut değildir [1]. Bu yüzden bu etki göz ardı edilebilir. Böylelikle toplam açıklık değeri; Açıklık= 5,83m+1,62m= 7,45m olarak bulunur. Tasarım gereği iki birim arasında Çaldağı lokasyonundan hop yapılarak gidildiği için ve lokasyonların deniz seviyesinden yükseklikleri daha önce verildiğinden toplam açıklık mesafesi kesintisiz bir hat için sağlanmış olur. Bölge-1: 965 m Bölge-2: 1158 m Bölge-3: 1000 m Kayıp hesaplamaları Toplam yol kaybının hesaplanması amacıyla Serbest Uzay Kaybı hesabı Eş. 5.3 ten; Lo = 92, log(d) + 20 log(f) Lo = 92, log(10,52) + 20 log(23) Lo = 92, , ,23 = 140,12 db olarak elde edilir. Anten kazancı hesabı Kullanılan sistemde Ericsson marka anten sistemi kullanılmıştır. 0,6 m çaplı bir anten kullandığı varsayılırsa elde edilecek anten kazancı Eş. 5.9 dan; Kazanç 17,8 + 20log(D f) [dbi]

131 107 Kazanç 17,8 + 20log(0,6 23) [dbi] Kazanç 40,59 [dbi] olarak bulunur Tasarım sonuçları Sistem karşılıklı olarak bağlandıktan sonra üzerinden iç birim içerisindeki bağlantı çeşitlerine göre farklı şekillerde aktarımlar yapabilir. Resim 7.33 de örnek bir anten ve dış birim, Resim 7.34 de de örnek bir anten ve iç birim verilmiştir. Resim Örnek bir anten montajı Resim Ericsson Mini Link Tn radyolink sistemi Örneğin; iç birim üzerinde yer alan E1 ya da Ethernet girişleri üzerinden istenilen her türlü veri aktarımı yapılabilir. Ericsson Mini Link TN cihazının özelliklerine bakıldığında aşağıdaki özelliklerde çalışabildiği görülmektedir:

132 108 Çalışabildiği maksimum hızlar: 1024 QAM (ETSI (European Telecommunications Standards Institute - Avrupa Telekomünikasyon Standartları Enstitüsü)) modülasyon kullanarak 56 MHz bant genişliğinde 570 Mbps a kadar, 1024 QAM (ANSI) modülasyon kullanarak 50 MHz bant genişliğinde 510 Mbps a kadar, XPIC kullanarak 1,1 Gbps a kadar. Kullanılabilen anten çapları: 0,2/0,3/0,6/0,9/1,2/1,8/2,4/3,0/3,7 metre Kullanılabilen frekans değerleri: 5, 6, 7, 8, 10, 11, 13, 15, 18, 23, 26, 28, 32, 38 & 42 GHz (ETSI) 6, 7, 8, 10, 11, 13, 15, 18, 23, 24, 28, 38 GHz (ANSI) İç birim üzerinde yer alan giriş birimleri: E1, STM-1 Elektrik, STM-1 Optik, STM-1 10/100/1000 BASE-T IEEE802.3 Optik GbE, 1000 BASE-SX/LX/ ZX/CWDM IEEE Sonuç olarak; bu iki şube arasındaki telefon, network, görüntü vb. her türlü iletişim radyolink sistemi üzerinden yapılabilmektedir. İki şube arasına fiber optik kablo ile yapılacak bir bağlantıda öncellikle gerekli izinler alınmalıdır. Sonrasında zorlu bir kurulum ve kazı sürecinden geçilerek, kilometrelerce uzunlukta kablo gerekecektir. Herhangi bir servis sağlayıcıdan kiralama yoluna gidilir ise de (söz konusu lokasyonlarda fiber optik kablo hizmeti olduğu varsayılarak) her ay yüklü miktarlarda kira bedeli ödenecektir. Ancak radyolink sistemi için eğer lisanslı bir frekans bandı kullanılacak ise, bu bant içerisinden bir kısmının tahsis ettirilmesinden başka küçük bir kurulum maliyeti ile aynı işlemler kolaylıkla yapılabilmektedir.

133 SONUÇ VE ÖNERİLER Bu çalışmada iletişim sistemlerinin geçmişten günümüze gelişimi anlatılmış ve radyolink sistemleri tanıtılmıştır. İletişim sistemlerinin radyolink sistemleri ile kesintisiz sağlanabileceği gösterilmiş ve bunun sağlanabilmesinin iyi bir planlamadan geçmesi gerektiği belirtilmiştir. İyi bir radyolink sisteminin kurulumu için ne gibi çalışmalar yapılması gerektiği listelenmiş ve bu sistemler üzerinden ne gibi iletişim ihtiyaçlarının karşılanabileceği açıklanmıştır. Bu tez çalışmasında laboratuvar ortamında bir radyolink sistemi tasarlanmış ve bu sistem üzerinden gerekli ayarlamalar yapılarak görüntü aktarımı sağlanmıştır. Ayrıca daha gelişmiş bir radyolink sisteminin uzak alanda tasarımı yapılmış ve hesaplamalar gerçekleştirilmiştir. Bu tasarımlar ile iletişimin radyolink üzerinden sağlanabileceği gösterilmeye çalışılmıştır. Küçükten büyüğe birçok işletme ve kurumun farklı lokasyonlardaki birimleri arasındaki iletişimin bu sistemlerle sağlanmasının birçok yönden daha faydalı olacağı gösterilmiştir. Özellikle büyük kurumlarda iletişim sistemleri için büyük yatırımlar yapılmakta ve her yıl yüksek miktarlarda iletişim hat kiraları ödenmektedir. Bu çalışmanın önemi, günümüzde iletişim sistemlerinin kablosuz sistemlere doğru yöneldiği gerçeğini arkasına alarak işletmelerin ve kurumların radyolink sistemleri ile makul miktarlarda kurulum maliyetlerini göze alarak kısa zamanda yüksek tasarruflar sağlayabileceğini göstermektir. Ülkemizde birçok devlet kurumunun, özellikle halkımıza hızlı bilgi sağlama konusunda yetkili kurumların bilgi teknolojilerini sağlamada, bu sistemleri kullanmasının faydalı olacağı öngörülmektedir. Gerekli lisanslı ya da lisanssız frekansların sağlanması ile bu sistemlerin kurulumlarının yapılabileceği ve mevcut fiberoptik kabloların yedeği olarak kullanılabilecekleri gösterilmeye çalışılmıştır. Özellikle büyük kurumlarda ilk aşamada fiber-optik kabloların ana iletişim hattı olarak kullanılmaya devam edilerek radyolink sistemlerin yedek hat olarak kurulabileceği belirtilmiştir. Daha sonrasında radyolink sistemleri ana hat olarak kullanılmaya başlanarak, fiber-optik kabloların yedek olarak daha düşük kapasitelerde tutulabileceği ve sonrasında tamamen kaldırılabileceği öngörülmektedir. Bu konudaki tek dezavantaj, söz konusu kurumların

134 110 büyüklükleri arttıkça söz konusu sistemlerin bakım-onarımlarının hat kiralamasına kıyasla zor olabileceğidir. Birçok kurum, bu tez çalışmasındaki verilerden faydalanıp fayda-maliyet analizini gerçekleştirerek bu sistemlere geçişi sağlayabileceklerdir. Bu çalışmayı temel alarak yapılacak ileri çalışmalarda ise, Türkiye genelinde bu sistemin bir şebeke şeklinde kurulmasının tasarımı ve maliyetleri incelenebilecektir. Bu çalışma ile özellikle kablolu sistemler ile sağlanan görüntü aktarımlarındaki yüksek maliyet ve mobilite sağlanamaması problemlerine çözüm getirilmiştir. Teorik olarak sistemlerin hesaplamalarının ve tasarımlarının nasıl yapılacağı açıklanmış, pratik olarak ise görüntü aktarımlarının yüksek kalitelerde kolaylıkla yapılabileceği gösterilmiştir. Bu tez çalışmasında, radyolink sistemlerin teknik, malzeme ve kurulumunun (kule dikilmesinin vb. durumların) bireysel yönden zor olması nedeniyle sınırlı kalınmış olup, uygulama laboratuvar ortamında yapılmış ve uzak lokasyonlar için tasarım yapmak durumunda kalınmıştır.

135 111 KAYNAKLAR 1. Topaç, E. (2005). Mikrodalga&RF Haberleşmesi Sayısal Radyo Link Tasarımı. İstanbul Teknik Üniversitesi Güz Dönemi Projesi. 2. Henne, I., Thorvaldsen, P. (1999). Görüş Hattı Radyo Röle Sistemlerinin Planlanması (İkinci Baskı). Nera Yayınları, İnternet: Usta, İ. Radyolink Sunumu, Türk Telekom A.Ş. URL: ektronik-ders-not%2fradyolink-sunumu-turk-telekom-t395.html&date= , Son Erişim Tarihi: İnternet: Kırcalı, S., Gedik, N. Sayısal Transmisyon. Fırat Üniversitesi. URL: ojeler%2fbitirme%2f3.pdf&date= , Son Erişim Tarihi: İnternet: Uydu Haberleşmesi Modülü. (2013). Milli Eğitim Bakanlığı. URL: mte_program_modul%2fmoduller_pdf%2fuydu%2520haberle%c5%9fmesi.pdf&d ate= , Son Erişim Tarihi: İnternet: URL: Fteknik_bilgiler%2Fuydu_hab.htm&date= , Son Erişim Tarihi: İnternet: URL: Son Erişim Tarihi: İnternet: URL: FRadyolink&date= , Son Erişim Tarihi: İnternet: URL: dyo-link-nasil-calisir%2f&date= , Son Erişim Tarihi: Sheffield, H.C. (1956). Microwave Relay System Between Saint John and Halifax. Communications Systems, 4(2), Thompson, L.E. (1946). A Microwave Relay System. Proceedings of the Institute of Radio Engineers, 34(12), Thayer, G.N., Roetken, A.A., Friis, R.W. and Durkee, A.L. (1949). A Broad-Band Microwave Relay System between New York and Boston. Proceedings of the Institute of Radio Engineers, 37(2),

136 Black, H.S., Beyer, J.W., Grieser, T.J. and Polkinghorn, F.A. (1946). A Multichannel Microwave Radio Relay System. American Institute of Electrical Engineers, Transactions of the. 65(2), Arnold, C.G., Isaac, V.E., Mathwich, H.R., Privett, R.F. and Thompson, L.E. (1959). A new high-capacity microwave relay system. American Institute of Electrical Engineers, Part I: Communication and Electronics, Transactions of the. 78(5), İnternet: Öner, D. (2015). Görüş Hattı İletimi. Maltepe Üniversitesi. URL: %7Edemironer%2FELK% %2520Telsiz%2520ve%2520Mobil%2520A%25F 0lar%2FDers%2520Notlar%25FD%2FBolum% G%25F6r%25FC%25FE%2520Hatt%25FD%2520iletimi%2520% %29.p df&date= , Son Erişim Tarihi: İnternet: Point To Point Microwave Transmission. URL: kishorsuman%2fpoint-to-point-microwave&date= , Son Erişim Tarihi: İnternet: URL: %2Fdoc-center%2Fgenel-bilgiler%2F222-pdh-nedir.html&date= , Son Erişim Tarihi: İnternet: URL: %2Fgenel-bilgiler%2F221-sdh-nedir.html&date= , Son Erişim Tarihi: İnternet: URL: %2Fgenel-bilgiler%2F119-stm1-yapisi.html&date= , Son Erişim Tarihi: İnternet: Polat, B., Bacanak, S. Elektromanyetik Dalgalar ve Antenler Sunumu. Mersin Üniversitesi. URL: uploads%2f %2ffizikveteknoloji%2f06-antenlerveemd.pdf&date= , Son Erişim Tarihi: İnternet: Utility Communications Microwave Radio Communication The Digital Radio Family. ABB. URL: %2F55b79c386d9c9019c1256ce50052c96f%2F001_Digital%2520Radio_Family.pdf &date= , Son Erişim Tarihi:

137 İnternet: Singla, S.B. An Introduction to Microwave and Satellite Communication., DE (WLL), ALTTC, Ghaziabad. URL: D%2Fasp%2FEvents%2FITU-BSNL-India%2Fpresentations%2F4- Transmission%2520Technology%2520Session.pdf&date= , Son Erişim Tarihi: İnternet: Çıbuk, M. (2004). Haberleşme Sistemlerinde Kullanılan Temel Kodlama ve Sıkıştırma Teknikleri. Fırat Üniversitesi. URL: ojeler%2fdoktora_seminer%2f7.pdf&date= , Son Erişim Tarihi: İnternet: Haberleşme Teknikleri Modülü. (2008). Milli Eğitim Bakanlığı. URL: erprogramlar%2fkursprogramlari%2fbilisim%2fmoduller%2fhaberlesmeteknikleri.p df&date= , Son Erişim Tarihi: İnternet: Analog ve Sayısal Haberleşme Modülü. (2011). Milli Eğitim Bakanlığı. URL: mte_program_modul%2fmoduller_pdf%2fanalog%2520ve%2520say%c4%b1sal% 2520Haberle%C5%9Fme.pdf&date= , Son Erişim Tarihi: İnternet: URL: FAra_Frekans&date= , Son Erişim Tarihi: İnternet: Radyolink Sistemleri Teknik Özellikleri. Elektrik Mühendisleri Odası. URL: F89652eef28bc49e_ek.doc%3Ftipi%3D34%26turu%3DX%26sube%3D0&date= , Son Erişim Tarihi: İnternet: Microwave Technologies for Carrier Ethernet Services. (2011). MEF. URL: FWhite_Papers%2FMEF_Microwave_Technology_for_Carrier_Ethernet_Final_ _000010_000.pdf&date= , Son Erişim Tarihi:

138 114

139 115 ÖZGEÇMİŞ Kişisel Bilgiler Soyadı, adı : BAYER, Serhat Uyruğu : T.C. Doğum tarihi ve yeri : , Ankara Medeni hali : Bekar Telefon : 0 (312) Faks : - serhatbayer89@gmail.com Eğitim Derece Yüksek lisans Eğitim Birimi Gazi Üniversitesi / Elektrik-Elekt. Müh. Mezuniyet tarihi Devam Ediyor Lisans Anadolu Üniversitesi / Kamu Yönetimi 2014 Lisans Polis Akademisi / F.Y.O 2011 Lisans Gazi Üniversitesi / Elektrik-Elekt. Müh Lise Polis Koleji 2007 İş Deneyimi Yıl Yer Görev 2011-Halen Emniyet Genel Müdürlüğü Mühendis-Komiser Yrd. Yabancı Dil İngilizce, Almanca Yayınlar 1. Bayer, S., Akçam, N. (2015). Radyolink Sistemleri İle Görüntü Aktarımı. Çankaya Üniversitesi 8. Mühendislik ve Teknoloji Sempozyumunda sunuldu, Ankara. Hobiler Yüzme, Fitness, Futbol, Basketbol, Kitap Okumak

140 A Abstract v Anten 24 Anten kazancı 69 Ç Çizelgelerin Listesi xii Çoğullama 29 Çok yolluluk xiv, 18, 54, 56, 57 D Dalga kılavuzu ve konnektörler 25 Diversite 76 E Etik Beyan 3 F Fresnel Bölgesi iv, vii, 18, 20, 67, 69, 105 G Giriş 1 Görüş hattı 17, 18, 58 GPS xxi, 54, 58, 60 H Harita xviii, 49, 103, 104 Haritaların Listesi xviii İ İçindekiler vii K Kamera xvii, 81, 85, 95, 102 Key Words v Kule ix, x, xv, xx, 59, 61, 62, 68, 69 M Mikrodalga 22, 40, 44, 48, 49, 58, 59, 60, 75 Mimari viii, ix, 46, 47 Minilink xiv, 48, 50 Modülasyon 31 N Network xxi, xxii, xxiii, 1, 2, 6, 10, 13, 22, 48, 90, 102, 108 Ö Özet iv Özgeçmiş xi P PDH viii, xvi, xxi, 21, 22, 26, 39 Q QAM xxii, 108 R Resimlerin Listesi xvi S SDH viii, xii, xvi, xxii, 22, 23, 26, 39 Serbest uzay kaybı 54 Simgeler ve Kısaltmalar xix Survey ix, 53, 92 Ş Şekillerin Listesi xiii Şube 104, 105, 108 T Telefon iv, xiv, 2, 5, 6, 13, 15, 31, 48, 51, 108 Teşekkür vi Transmisyon Ortamları 5 U Uydu sistemleri 12 Y Yağmur 75 Yedeklilik 47, 48 Yeryüzü şişkinliği 67 Yol eğimi 70

141 GAZİ GELECEKTİR...