T.C. MİLLÎ EĞİTİM BAKANLIĞI MEGEP (MESLEKİ EĞİTİM VE ÖĞRETİM SİSTEMİNİN GÜÇLENDİRİLMESİ PROJESİ) ELEKTRİK ELEKTRONİK TEKNOLOJİSİ MOBİL İLETİŞİM CİHAZLARINA GİRİŞ ANKARA 2007
Milli Eğitim Bakanlığı tarafından geliştirilen modüller; Talim ve Terbiye Kurulu Başkanlığının 02.06.2006 tarih ve 269 sayılı Kararı ile onaylanan, Mesleki ve Teknik Eğitim Okul ve Kurumlarında kademeli olarak yaygınlaştırılan 42 alan ve 192 dala ait çerçeve öğretim programlarında amaçlanan mesleki yeterlikleri kazandırmaya yönelik geliştirilmiş öğretim materyalleridir (Ders Notlarıdır). Modüller, bireylere mesleki yeterlik kazandırmak ve bireysel öğrenmeye rehberlik etmek amacıyla öğrenme materyali olarak hazırlanmış, denenmek ve geliştirilmek üzere Mesleki ve Teknik Eğitim Okul ve Kurumlarında uygulanmaya başlanmıştır. Modüller teknolojik gelişmelere paralel olarak, amaçlanan yeterliği kazandırmak koşulu ile eğitim öğretim sırasında geliştirilebilir ve yapılması önerilen değişiklikler Bakanlıkta ilgili birime bildirilir. Örgün ve yaygın eğitim kurumları, işletmeler ve kendi kendine mesleki yeterlik kazanmak isteyen bireyler modüllere internet üzerinden ulaşabilirler. Basılmış modüller, eğitim kurumlarında öğrencilere ücretsiz olarak dağıtılır. Modüller hiçbir şekilde ticari amaçla kullanılamaz ve ücret karşılığında satılamaz.
İÇİNDEKİLER AÇIKLAMALAR...iii GİRİŞ...1 ÖĞRENME FAALİYETİ-1...3 1. CEP TELEFONLARI...4 1.1. Tipleri...4 1.1.1. 1G Teknolojisinde Kullanılan Telefonlar...4 1.1.2. 2G Teknolojisinde Kullanılan Telefonlar...4 1.1.3. 2,5G Teknolojisinde Kullanılan Telefonlar...6 1.1.4. 3G Teknolojisinde Kullanılan Telefonlar...6 1.1.5. Sim Kart veya Abone Kimlik Modülü...13 1.2. Çalışması...14 1.2.1. Konuşmanın Gerçekleşme Senaryosu...17 1.3. Menüler...20 1.3.1. Mesaj Menüsü...20 1.3.2. Rehber Menüsü...20 1.3.3. Arama Kaydı Menüsü...20 1.3.4 Ayarlar Menüsü...20 1.3.5. Ajanda Menüsü...20 1.3.6. Oyunlar Menüsü...21 1.3.7. Git Menüsü...21 1.3.8. İnternet veya Servisler Menüsü...21 1.3.9. Medya Menüsü...21 1.3.10. Galeri Menüsü...21 1.4. Bağlantılar...21 1.4.1. Cep Telefonuna Sim Kartın Takılması...21 1.4.2. Cep Telefonuna Batarya Takma...22 1.4.3. Cep Telefonu Araç Kiti...22 1.4.4. Cep Telefonunun Modem Olarak Kullanılması...23 1.4.5. Cep Telefonunun Kızıl Ötesi Bağlantısının Kullanılması...23 1.4.6. Cep Telefonunuzun Bluetooth Bağlantısının Kullanılması...23 UYGULAMA FAALİYETİ...24 ÖLÇME VE DEĞERLENDİRME...25 ÖĞRENME FAALİYETİ-2...26 2. TELSİZ TELEFONLAR...26 2.1. Yapısı...26 2.1.1. Ana Ünite...26 2.1.2. Telsiz Telefonun El Biriminin Çalışması...31 2.2. Genel Çalışma Esasları...34 2.2.1. Karşılıklı Zaman Paylaşımı...34 2.2.2. Çerçeve Biçemi...34 2.2.3. Tüm Sistemin Sinyal Akış Seması...35 2.2.4. BBIC Veri Haberleşmesi Şeması...36 2.3. Bağlantılar...38 2.3.1. Telsiz Telefonun Bağlanacağı PTT Hattının Gerilim ve Ohm Değerleri...38 2.3.2. Telsiz Telefonun Montajı...40 2.3.3. Telsiz Telefon Kullanımında Dikkat Edilmesi Gerekenler...43 i
UYGULAMA FAALİYETİ...45 ÖLÇME VE DEĞERLENDİRME...46 MODÜL DEĞERLENDİRME...47 CEVAP ANAHTARLARI...49 KAYNAKÇA...51 ii
KOD ALAN DAL/MESLEK MODÜLÜN ADI MODÜLÜN TANIMI AÇIKLAMALAR 523EO0133 Elektrik Elektronik Teknolojisi Haberleşme Sistemleri Mobil İletişim Cihazlarına Giriş SÜRE 40/24 ÖN KOŞUL Ön koşulu yoktur. YETERLİK MODÜLÜN AMACI AÇIKLAMALAR GSM ve telsiz telefonlarla ilgili temel bilgi ve becerilerin kazandırıldığı öğrenme materyalidir. Mobil iletişim cihazlarının yapısı ve çalışma prensiplerini kavramak. Genel Amaç Modül sonunda her türlü mobil telefonun özeliklerini söyleyebileceksiniz. Amaçlar 1. GSM telefonların genel yapısını tanıyıp, kullanabileceksiniz. 2. Telsiz telefonların genel yapısını tanıyıp, bağlantılarını yapabileceksiniz. EĞİTİM ÖĞRETİM ORTAMLARI VE DONANIMLARI Atölye ortamı, bilgisayar ve tornavida takımı, avometre, transciever cihazı. ÖLÇME VE DEĞERLENDİRME Her faaliyet sonrasında o faliyetle ilgili değerlendirme soruları ile kendi kendinizi değerlendireceksiniz. Öğretmen modül sonunda size ölçme aracı (uygulama, soru-cevap) uygulayarak modül uygulamaları ile kazandığınız bilgi ve becerileri ölçerek değerlendirecektir. iii
iv
GİRİŞ GİRİŞ Sevgili Öğrenci, Cep telefonu, 1980 li yıllarda, mikro-elektronik teknolojisindeki gelişmelere paralel olarak mümkün olmuş bir telsiz iletişim teknolojisinin ürünüdür. Örnek olarak, coğrafi mekânı hücre lere bölerek kullanan bir yapıda 1982 yılında, ilk kez, araç telefonu adıyla ortaya çıkmıştır. Kişinin mekândan bağımsız iletişim kurmasına imkân veren ileri düzey bir araçtır. 1990 yılında Avrupa kökenli, GSM (Global System for Mobile Communications) olarak anılan, 2 nci kuşak telsiz cep telefonu teknolojisinin kullanımına geçilmiştir. Bu teknoloji, ilk kuşağa göre, sesin yanı sıra SMS, WAP, GPRS gibi protokollar çerçevesinde kısıtlı veri aktarımına da imkân sağlayan TDMA nitelikli sayısal bir teknoloji olmuştur. Veri aktarım hızı, bu teknolojide 100Kbps hızının ötesine geçmemekte ve çok ortamlı verinin (ses ve resim verilerinin) aktarılması, bu teknolojiyle gereği gibi yapılamamaktadır. 2003 yılından başlayarak 3 ncü kuşak telsiz GSM teknolojisi kullanılmaya başlanmıştır. Bu teknolojiyle, daha önce Avrupa ve Amerika Birleşik Devletlerini bölen TDMA alt yapısından, zamanında askerî amaçlarla da kullanılmış CDMA alt yapısına geçilmiştir. 2Mbps değerindeki veri iletişim hızları bu teknolojide mümkün olmuş ve bu sayede ses ve görüntünün birlikte aktarımına, başka bir deyişle görüntülü telefon uygulamasına geçilebilmiştir. 100Mbps iletişim hızlarını konu edecek 4 ncü kuşak cep telefonu teknolojisi üzerinde ise araştırma çalışmaları başlamış bulunmaktadır. Bu alanda, araştırmaların başladığı tarihten itibaren yaklaşık 10 yıl sonra ürünlerin piyasaya çıktığı düşünüldüğünde, 4 ncü kuşağın da, 2010-2015 yılları arasında kullanıma gireceğini tahmin etmek çok yanlış olmayacaktır. Cep telefonu, mikro-elektronik, bilgisayar, iletişim teknolojileri ile yazılım mühendisliğinin en son yeniliklerini bünyesinde barındıran, ufacık bir gereç olarak bilgi teknolojisini en iyi temsil eden gereç olma yönünden büyük önem taşımaktadır. Bu teknolojinin gerisinde kalmak gelecekte ülkemiz ve gençlerimiz adına çok büyük bir kayıp olacaktır. Bu modülde mobil iletişim teknolojisine giriş yapıp cep telefonlarının sadece konuşmak ve mesajlaşmak dışında birçok işe de yaradığnı görecek ve öğreneceksniz. Yeni bir mesleğe giriş yapmış olacaksınız. 1
2
ÖĞRENME FAALİYETİ-1 AMAÇ ÖĞRENME FAALİYETİ-1 GSM telefonların genel yapısını tanıyıp kullanabileceksiniz. ARAŞTIRMA Bu faaliyet öncesinde yapmanız gereken araştırmalar şunlardır: Bozuk durumda olan bir cep telefonu temin ederek bunu uygun araç ve gereçlerle açarak içindeki elektronik eleman ve devreleri inceleyip arkadaşlarınızla tartışınız. Yakın çevrenizde bulunan baz istasyonlarını tespit ederek bunlar hakkında kurulma yerleri ve konumları hakkında arkadaşlarınızla sebep sonuç ilişkileri doğrultusunda görüş alış verişlerinde bulununuz. Resim 1.1: Cep telefonun incelenmesi Araştırma işlemleri için eski elektronik eşya satan dükkânlar, cep telefonu tamircileri veya yetkili servilerinden gerekli olan bozuk cep telefonlarını temin edebilirsiniz. 3
1. CEP TELEFONLARI 1.1. Tipleri GSM teknolojisinde kullanılan telefonları sınıflandırırken bu telefonların hangi nesil GSM teknolojilerinde kullanıldığını göz önünde bulundurmak daha sağlıklı ve telefon teknolojisindeki gelişmelerin sebeplerinide anlamamız açısından yararlı olucağını düşünerek, cep telefonları aşağıdaki Resimde sınıflandırılmıştır. 1.1.1. 1G Teknolojisinde Kullanılan Telefonlar Mobil iletişim teknolojisinde 1970' lerin sonlarında hücresel analog mobil telefonların kullanılmaya başlanmasıyla birinci nesil (1G) analog teknolojiyi kullanmakta olup kullanıcıların zamanla artan ses kalitesi, kapasite, kapsama alanı gibi ihtiyaçlarına cevap vermekte yetersiz kalması bu teknolojinin mahzurları olarak nitelendirilebilir. 1.1.2. 2G Teknolojisinde Kullanılan Telefonlar Bugün kullandığımız GSM standartlarındaki cep telefonları, 2G sayısal teknolojiyi kullanan sistemlere bir örnek teskil etmektedir. Söz konusu 2G mobil telefonlar, 1991'in ortalarında piyasaya sürülmüş ve kullanımı büyük bir hızla yaygınlaşmıştır. Bu sistemde kullanılan telefonlar kendi içinde de iki alt gruba ayırabilir. 900 MHZ genişliğine sahip telefonlar Bu telefonlar halen ülkemizde telekominikasyon piyasasında bulunan Turkcel ve Telsim operatörlerin almış oldukları 900MHZ lik haberleşme sistemi lisansına uygun olarak üretilmiş telefonlardır. Günümüzde bu telefonların üretimi yapılamamaktadır. Resim 1.2: 900 MHZ de çalışan cep telefonu 1800 MHZ band genişliğine sahip telefonlar 4
Bu telefonları halen ülkemizde telekominikasyon piyasasında bulunan operatörünün almış olduğu 1800MHZ lik haberleşme sistemi lisansına uygun olarak üretilmiş telefonlardır. Bu telefonların 900 MHZ lik operatörlerin sistemlerinde kullanılmasında hiçbir sakınca yoktur. Resim 1.3: 1800 MHZ de çalışan cep telefonu GSM 900 MHZ ile 1800 MHZ arasındaki farklılık GSM 1800 çok büyük oranda GSM 900 standartlarını kullanmaktadır. GSM 900 ile GSM 1800 arasındakı temel farklılık frekans bandının yerleşimindedir. Bu farklılık dolayısıyla hücre çapı, kapsama alanı şartları, şebeke planlamasında iki sistem farklı özellikler göstermektedir. Örneğin, GSM 1800 şebekesinde GSM 900 şebekesine oranla (kırsal alanda) yaklaşık dört kat daha fazla baz istasyonuyla aynı kapsama alanına hizmet sağlamak mümkün olabilmektedir. Bunun dışında GSM 900 ile GSM 1800 sistemlerinde şebeke mimarisi, çoklu erişim yöntemi, çerçeve yapısı, modülasyon tekniği, hız, konuşma kodlaması, kanal kodlaması, sinyalleşme gibi konular da hiçbir fark bulunmamaktadır. Özellikler GSM 900 GSM 1800 Frekans bandı 890-915 935-960 1710-1785 1805-1880 Kanal aralığı 200 khz 200 khz Kanal kapasitesi 124 kanal 374 kanal En yüksek veri hızı >150 kbps (GPRS ile) >150 kbps (GPRS ile) Hücre yarıçapı <0,3-35 km 0,1-15 km Mobil İstasyon çıkış gücü 2-8 W 0,25-4 W Tablo 1.1: GSM 900 MHZ ile 1800 MHZ in karşılaştırma tablosu 5
1.1.3. 2,5G Teknolojisinde Kullanılan Telefonlar 1990 lı yılların ortalarında GSM standardının daha da hızlandırılması için High Speed Circuit Switched Data (HSCSD) sistemi geliştirilmiştir. HSCSD ile kablosuz olarak saniyede 32 kb hıza ulaşılmaktadır. Ancak bu hız pek fazla tatmin edici değildi. Daha sonra geliştirilen General Packet Radio GPRS sistemi ile saniyedeki hız 115 KB a ulaşmaktadır. GPRS'in altyapıda kurulmasıyla birlikte 3G gelişimi yolunda bir diğer önemli adım olan EDGE teknolojisini destekleyecek altyapı da hazırlanmıştır. Enhanced Data Rates in a GSM Environment olarak adlandırılan EDGE teknolojisin de hız sınırı saniyede 384 KB a kadar yükseltilmiştir. İkinci kuşakta yeralan GSM sisteminin GPRS ve HSCSD teknolojileriyle geliştirilmesine 2.5G teknolojisi denilmektedir. Resim 1.4: 2.5G teknolojisinin özelliklerine sahip telefon 1.1.4. 3G Teknolojisinde Kullanılan Telefonlar Günümüzde, mobil hücresel haberleşmeye olan taleplerin gittikçe artması ve kullanıcıların giderek daha yüksek bit iletim hızlı hizmetlere olan taleplerinin artması üçüncü nesil sistemlerin oluşturulmasındaki en önemli faktördür. Bunun yanında, 3G sistemler sayesinde giderek daha da popüler olan Internet uygulamaları ile de yakınsama sağlanacak ve artık elde taşınabilen terminallerle dünyanın herhangi bir yerinden, kapsama alanı sorunu olmadan her türlü bilgiye anında ulaşabilme imkânı bulunacaktır. Avrupada 3G teknolojisine uygun olarak UMTS isimli sistem geliştirilmiştir. UMTS, Avrupa da kabul edilen üçüncü nesil (3G) haberleşme sistemidir. Genişbantlı çoklu ortam (ses, resim ve video aktarımı) servislerinin kullanımına imkân sağlayan yüksek bit hızlarını desteklemektedir. Hem simetrik hem de asimetrik veri aktarımına imkân veren, kaynakların verimli kullanılmasını sağlayan, devre ve paket bağlaşmalı hizmetlerin aynı anda verilebilmesini mümkün kılan ve IP protokolünü destekleyen bir şebekedir. Bir örnekle genişbantın hayatımızı ne kadar etkileyeceğini görelim: Bugün bir mp3 müzik dosyasını, mobil ortamda 30 dakikada indirebiliyoruz. GPRS ile bu süre 3 dakikaya inmiş durumdadır. Genişbanta doğru gittikçe indirme süreleri azalır. EDGE ile 35, UMTS ile 8 saniyeye inecektir. 6
Resim 1.5: 3G teknolojisinin özelliklerine sahip cep telefonları 3G sistemi 2G ile adlandırılan sistemlerle kıyaslandığında şu özellikleri öne çıkar: Dünya çapında kullanım ve sorunsuz dolaşım, Internet başta olmak üzere çoklu ortam (multimedia) desteği, Hem paket hem de devre bağlaşmalı veri trafiğini desteklemesi, Eski teknolojilere uyumlu olması, 2 Mbit/s veri hızıyla, genişbant teknolojilere geçişin sağlanmasıdır. Ülkemizde de yakın bir gelecekte 3G haberleşme sistemine geçemek için mobil iletişim operatörlerinin çalışmaları olduğu bilinmektedir. 1. Nesil Mobil 1G 2. / 2.5. Nesil Mobil 2G + 2,5G Teknoloji AMPS / NMT Gelişmiş Mobil Telefon Sistemi (Advanced Mobile Phone System) / Nordic Mobil Telefon (Nordic Mobile Telephony) GSM Küresel Mobil Haberleşme Sistemleri (Global System for Mobile Communication) HSCSD Yüksek Hızda Devre AnahtarlamalıVeri (High-Speed Circuit Switched Data) Bandgenişliği (Kbit/s) Özellikler 9.6 Analog ses hizmeti Veri kapasitesi yok 9.6 14.4 Sayısal ses hizmeti Gelişmiş mesaj gönderme hizmeti Evrensel dolaşım Devre bağlaşmalı veri 9.6 57.6 Gelişmiş GSM Daha hızlı veri hızı 7
3.Nesil Mobil 3G GPRS Genel Paket Telsiz Hizmeti (General Packet Radio Service) EDGE GSM Evrimi için Geliştirilmiş Veri Hızı (Enhanced Data Rate for GSM Evolution) IMT-2000 / UMTS Uluslararası Mobil Haberleşme (International Mobile Communication)-2000 / Evrensel Mobil Telekomünikasyon Sistemi (Universal Mobile Telecommunications System) 9.6 115 Gelişmiş GSM Her zaman bağlantı imkânı Paket bağlaşmalı veri 64 384 Gelişmiş GSM GPRS den daha hızlı 64 2,048 Her zaman bağlantı imkânı Küresel dolaşım IP imkânı Tablo 1.2: Birinci, ikinci ve üçüncü nesil teknolojilerin karşılaştırmalı tablosu Bir cep telefonunu söktüğünüz zaman göreceğiniz tek katlı modül ve bu modülün üstünde bulunan denetleyiciler, dirençler, kondansatörler ve işlemcilerdir. Telefon bir alıcı-verici olduğudan normal olarak yaklaşık yarısından çoğu alıcı ve verici kısmı olacaktır. Diğer kısımlar ise kullanıcının cihazı kullanabilmesi için yapılmış olan arabirim kısmıdır. En basit hâliyle bir cep telefonunda güç, işlemci, ses ve UI (user interface - kullanıcı arabirimi) kısmından oluşur. (Şekil 1.1) Şekil 1.1: Cep telefonunun iç yapısı 8
Kullanıcı arabiriminde ise tuş takımı, ışıklar, LCD, beeper, titreşim motor bağlantıları ve onun kontrol işlemcisi bulunur. (Şekil 1.2) Şekil 1.2: Cep telefonu kullanıcı ara birimi Telefonu söktüğünüzde 2 ana parça ile karşılaşırsınız. İlk tuş takımı kısmı ikincisi modül kısmıdır. Resim 1.6: Cep telefonu ana parçaları Modül kısmını ters çevirdiğinizde elemanların delikli metal parça ile korunduğunu görürsünüz. (Resim 1.6) 9
Resim 1.7: Cep telefonu modülünün görüntüsü Resim 1.8: Cep telefonu modülünden koruyucu kısmının çıkarılması Resim 1.9: Koruyucu kısmı çıkmış modül görüntüsü 10
Resim 1.10: Modül üzerindeki elektronik elemanların görüntüsü En üstteki kısımda TX/RX (alıcı verici) süzgeçleri, yükselticiler ve anten bağlantısı ve batarya konnektörleri bulunur. Bu bölümde alıcı verici sinyallerle ilgili filitre işlemleri yapılır. Yükselticiler yardımıyla düşük frekanslı sinyaller istenilen değerlere yükseltilerek iletim kanallarına gönderilir. Batarya konektörleri de bataryanın dolma işlemlerini kontrol eden birimdir. (Resim 1.11) Resim 1.11: Alıcı verici katı 11
Orta kısımda telefonun çalışması için gereken 26 MHz'lik saat kristali, DSP (kodlayıcı) (Digital Signal Processor) denilen konuşmaların kodlanması ve çözülmesi, frekans geçişlerini sağlayan işlemci bulunur. Cep telefonlarında bulunan dijital elektronik elemanların senkronizasyonunu ve çalışmasını sağlamak amacıyla sabit frekanslı osilatörler kullanılmaktadır. Cep telefonu sistemi full dublex (aynı anda alıcı ve verici ünitelerinin veri alış verişi yapabilmesi) haberleşme yaptığı için alınan ve verilen sinyaller için şifreleyici ve şifre çözme işlemlerini bu bölüm yapmaktadır. (Resim 1.12) Resim 1.12: Kodlama bölümü Alt kısımda güç kaynağı ve ses mikroçipleri, cihazın kullanıcı tarafından kullanılabilmesini sağlayan programın bulunduğu chip "Flash" diye adlandırılır, telefonu programlama ve ayarlama için pin çıkışları, profillerin, logoların, melodilerin saklandığı RAM çipi ve telefonun kendi işlemcisi, saat osilatörü bulunur. Bu bölüm telefondaki tüm sistemlerin kontrol edildiği telefonun bir bütün olarak çalışmasının sağlandıgı bölümdür. Resim 1.13: İşlemci ve bellek bölümü En altta tuş takımı kontrolorü, kişinin şebeke ile bağlantısını sağlayan SIM konnektörü, şarj girişi, kulaklık-mikrofon giriş ve çıkışları, titreşim motoru için çıkış bulunur. Bu bölüm daha ziyade mekanik ve daha az karmaşık elektronik elemanların olduğu, telefonun veri giriş çıkışının sonladığı noktaların bulunduğu bölümdür. (hoparlör, mikrofon ve sim kart) 12
Resim 1.14: Veri giriş-çıkış bölümü 1.1.5. Sim Kart veya Abone Kimlik Modülü Sim kart abone bilgilerini taşıyan akıllı kart olup, mobil cihaz içine takılmaktadır. Temel olarak şu bilgileri içerir: IMSI (Uluslararası mobil abone kimliği) Bu numara şebekede aboneyi tanımlayan özel bir numaradır. Abone şebekede tek numarayla birden fazla servisi kullanabilir (telefon numarasından farklı bir numara). Bu numara yalnızca şebekeye ilk girişte kullanılır. TMSI (Geçici mobil abone kimliği) IMSI yerine kullanılan bir numara olup peryodik olarak değiştirilmektedir. Böylece abone bilgileri ve konuşma güvenliği için dinlenmeye karşı ilave bir korunma sağlamaktadır. LAI (Bölge konum belirleme kimliği) Abonenin şebekede (kendi şebekesi veya tanımlı herhangi bir şebeke) bulunduğu yeri tanımlar. Bu kod sayesinde aboneye gelen çağrılar için bağlantı kurulmaktadır. Ki Abone bilgisi ve konuşma güvenliğini sağlamak amacıyla kullnılan bir şifreleme ve sorgulama anahtarıdır. Bu kod her abone için ayrı olup SIM kart ve AUC ta kayıtlıdır. Ki kullanılarak MS ile BTS arasında iletilen tüm bilgiler (sinyalleşme ve konuşma) şifreli olarak gönderilir. Şifreleme ve deşifre işlemini sağlayan anahtar kod Ki dir. MSISDN (Mobil istasyon ISDN numarası) Bu abonenin kullandığı telefon numarasıdır. Ülke kodu, şebeke kodu ve abone telefon numarasının birleşmiş hâlidir. 13
Örnek: CC + NDC + SN 90 532 6610011 CC : Ülke Kodu NDC : Ulusal Şebeke Kodu SN : Abone Telefon Numarası 1.2. Çalışması Cep telefonundan bir başka numarayla nasıl görüşürüz: GSM Küresel Mobil İletişim Sistemi GSM, dünya genelinde ilk olarak Finlandiya da kullanılmaya başlanmıştır. Finlandiya, gerek coğrafi yapısı, gerekse hava şartları ve yerleşimin oldukça dağınık olması sebebiyle, insanları kablolu iletişime alternatif bir sistem olan mobil sistem üzerinde çalışmalar yapmaya teşvik etmiş ve ilk 1982 yılında sistem üzerinde deneyler yapılmaya başlanmıştır. GSM ağı SS7 (signalling system no7) sinyal 7 denilen bir mantık üzerine oturtulmuştur. SS7 Sistemi Bir A telefon numarasından, B telefon numarası arandığında, numara adım adım değerlendirilir, her seferinde bir diğer santrale sorularak arama yapılır. SS7 sisteminde, digit iletimi yapılırken bir santraldan diğerine sanal bir kanal oluşur. Bu esnada hiçbir zaman konuşma kanalı meşgul edilmez. Sonuçta B telefon numarasının santraline ulaşılıp telefonun boş olduğu görülünce, konuşma kanalı alınır ve atanır. (Şekil 1.3) Şekil 1.17: SS7 sistemi haberleşme ağı GSM Sistemini Oluşturan Parçalar GSM sistemi birçok bağımsız birimden oluşmaktadır. Temel olarak bir GSM ağı, cep telefonu, baz istasyonu ve ağ alt sistemi denilen santral birimi olarak 3 temel parçadan oluşmaktadır. 14
o Cep Telefonu MS (mobile station) Aboneler tarafından taşınılan mobil telefonlar. Şekil 1.4: GSM sistemini oluşturan 1. temel parça cep telefonu o Baz İstasyonu BS (base station) Cep telefonlarıyla devamlı haberleşen, radyo arabirimini kontrol eden birimdir. Özetle cep telefonu ile santral arası bağlantıyı kuran birim olarak adlandırılabilir. Şekil 1.5: GSM sistemini oluşturan 2. temel parça baz istasyonu o Santral MSC (mobile services switching center) Cep telefonundan cep telefonuna, kablolu telofona ya da ISDN ler arası görüşmeleri sağlamak amacıyla bağlantının kurulduğu ana birimdir. MSC ayrıca GSM network ünün operasyon ve yönetiminden de sorumludur. 15
Şekil 1.6: GSM sistemini oluşturan 3. temel parça santral sistemi GSM Sistemini Oluşturan 3 Temel Parçanın Çalışması GSM sistemi hücresel (cellular) mantıkta çalışır. Telsiz etki alanı hücrelere bölünmüştür ve her hücrede bir baz istasyonu bulunmaktadır. (Tahsis edilen konuşma kanalları komşu hücreler arasında paylaştırılmıştır.) Baz istasyonu sistemi iki parçadan oluşur. o BSC (base station controller) Baz İstasyon Kontrolörü Radyo dalgaları ile ilgili tüm fonksiyonlara kumanda eder. Handover (süregelen bir konuşmanın farklı kanallarda ya da hücrelerde bağlantısının kopmadan sürdürebilmesi için bağlantısı olayıdır), radyo kanalı tahsis etme ve hücre veri bilgilerini toplama görevleri vardır. BSC ler bağlı bulundukları MSC ler tarafından kontrol edilirler. Resim 1.15: Baz istasyonu görüntüsü 16
o BTS (base transceiver stations) Baz Alıcı-Verici Sistemi: Radyo arabirimini denetler. BTS ekipmanları, transceiver-receiver (alıcı-verici ünite) ve antenden oluşmaktadır ve her bir hücreye servis vermektedir. BTS ler BSC ler tarafından denetlenirler. Baz istasyonu havadan alınan telsiz sinyallerini direkt yere indirip santrala iletir. En fazla 20-30 kilometre yarıçaplı bir etki alanına sahip olan baz istasyonları ve her hücrede farklı frekansta çalışır. Bu sebeple bir hücre diğeri ile örtüşmez. Aksi takdirde komşu hücrelerden bu hücreye sarkma olur, yani bir VLR etki alanı ile diğeri karışabilir. HLR ve VLR kavramları sistemin temel yapıtaşlarını oluşturmaktadır. o o HLR (home location register): Cep telefonunun nerede olduğu bilgisi ve abonenin kimlik bilgilerine dair her türlü veriyi tutan bilgi bankası, bir tür veritabanıdır. HLR, abonenin ülke genelinde nerede olduğu bilgisine sahiptir. VLR (visitor s location register): Sadece içinde bulunduğu MSC bölgesi sınırları içerisinde bulunan abonelerin bilgilerini geçici olarak içerir. 1.2.1. Konuşmanın Gerçekleşme Senaryosu Şekil 1.7: Arama ve konuşma işleminin yapılması Konuşma her zaman 2 aşamada oluşur: Sinyalizasyon Aşaması Bir cep telefonu güç düğmesine basılarak açıldığında öncelikle kendi kendisini test eder. 17
Listesindeki ileri kontrol kanallarını tarayarak en güçlü sinyali bulmaya çalışır. Bu tarama işlemi 7 saniyede bir veya sinyal şiddeti belirli bir düzeyin altına düştüğünde tekrarlanır. En güçlü kanal tespit edildikten sonra, cep telefonu geri dönüş kanalından telefon numarasını, elektronik seri numarasını ve şebeke tanıtım numarasını hücreye gönderir. Hücre ise bu bilgileri seyyar iletişim aktarma merkezine aktarır. Aktarma merkezi diğer aktarma merkezleri ve veritabanları ile iletişime girerek tanımlama ile ilgili kontrolleri yapar. Tüm kontroller tamam olduğunda şebeke cep telefonunu bulunduğu yer bilgisi ile birlikte kayıt eder. Bu işlemler toplam olarak sadece bir kaç milisaniye sürer ve kayıt sürecini oluşturur. Artık cep telefonu çağrı almaya ve göndermeye hazırdır. Bu kayıt süreci bazen şebeke tarafından sinyal gönderilerek de uygulanır. Eğer cep telefonu bağlı olduğu şebekenin kapsama alanı içerisinde değilse ve kapsama alanı içerisinde olduğu şebeke dolaşım anlaşması olan bir şebeke ise, kayıt süreci sonucunda asli şebekesi de bilgilendirilir. Konuşma Aşaması (Call established) A numarası öncelikli olarak bir baz istasyonu servis alanı (hücre) içinde olmalıdır. Hücreden alınan arama bilgisi radyo arabirimi üzerinden BS (baz istasyonu) vasıtası ile yere indirilir. BS bu yolla sinyali MSC ye iletir. Cep telefonu sinyalizasyon kanalı üzerinden Ki (abone kontrol) tanıtım anahtarı ile beraber IMSI/MSISDN (15 haneli rakam CC NDC SN) ve görüşme yapmak istediği B-numarasını yollar. MSC, gelen talebi kontrol ettikten sonra onaylamasını yapar (IMSI, Ki) ve aranan B-numarasını inceleyerek onun önce nerede olduğunu bulmak amacı ile VLR dan bilgi alır. Eğer B-numarası VLR ın kendi servis alanında değil ise, HLR a sorar. HLR, ülke genelinde bir cep telefonunun nerede bilgisine sahip bir veritabanıdır. Kontrol safhasında MSC, EIR (equipment identity register) veritabanından aboneyi sorar. EIR, network üzerinden hizmet alan abonelerin ve aynı zamanda çalıntı telefonların ve giriş izni olmayan abonelerin numaralarının olduğu bir veritabanıdır. Telefon tanımlı, 18
kullanılan bir numara ise onay verir, çalıntı ya da borç yüzünden kapalı ise onay verilmez. Son olarak, AUC (authentication center) veritabanından abone araştırılır. AUC, tüm abonelerin SIM kartında bulunan güvenlik numarasının bulunduğu, abonenin radyo kanalının kullanımı aşamasında, onay ve kod çözme safhalarında kullanılan bir veritabanıdır. Tüm bu kontrollerden geçen abone için MSC-A aldığı bilgi ile diğer servis alanına bakan MSC-B ye başvurur. MSC-B den gelen aramayı devam ettirmek için önce B-numarasının meşgul ve o hücre içinde tahsis edilecek boş kanal olup olmadığının kontrolünü yapar. Tüm kontrollerin yapılması sonucu, gerekli şartların sağlanması durumunda A-numarasının, B-numarası ile konuşması için gereken trafik kanalı verilir ve konuşma başlar. Konuşma boyunca A+ arabirimin de (hava telsiz yüzü) yapılan tüm konuşma Kc (Ses şifreleme) şifresi ile gönderilir. Bu şifre ancak cep ile MSC arasında bilinir ve MSC gelen şifreli mesajları bu anahtar ile açar. Konuşma bitince tahsis edilen tüm trafik ve sinyalizasyon kanalları geri alınır. Hareket halinde haberleşme nasıl yapılır? Cep telefonu bulunduğu istasyona, istasyon değiş tokuşu için sinyal gönderdiği anda şu anki istasyon geçişi yapılacak alanda kapasite bulunup bulunmadığını denetler. Eğer her iki istasyon da aynı kanal üzerinde bulunuyorsa anlaşma sağlanır. Karşılaştırılan anda telefon yeni frekansa geçer ve yeni istasyondaki yeri ayırtılmış olur. Konuşulan kişi ile aynı zamanda içinde bağlantı devam ettirilir. Bu hand-over o kadar düzenli işler ki ne arayan ne de aranan farkına bile varmamaktadır. Eğer geçiş yapılacak istasyonda konuşmanın devam etmesi için kapasite bulunmuyorsa ne olacak? Bu durumda cep telefonu eski istasyon ile bağlantıyı mümkün olduğu sürece tutmaya çalışacaktır. Aynı zamanda da en yakındaki diğer istasyonları bağlantı kurmak için denetlemeye devam edecektir. Alınan sinyaller çok zayıfladığında ya da başka bir istasyona geçiş sağlanamadığı anda ise bağlantı kesilecektir. 2 farklı handover olayı bulunmaktadır: Aynı hücre içerisinde handover, Farklı hücreler arasında gerçekleştirilen handover. Aynı cell içerisinde handover BSC tarafından, farklı celler arasında handover MSC tarafından yapılır. 19
1.3. Menüler Cep telefonlarında marka ve modellere göre menü içerikleri değişmektedir, Buna rağmen hemen tüm cep telefonlarında standart olan menüler bulunmaktadır. Bir firmanın çıkartmış olduğu modele göre bir başka firma da rekabet koşularında benzer ozelliklere sahip model çıkardığı için bir cep telefonun menü kulanımlarını biliyorsanız bu sizin diğer cep telefonlarını da rahatlıkla kullanabilceğiniz anlamına geliyor demektir. Aşağıdaki bölümde bir cep telefonun menülerini teknolojik gelişim sırasına göre inceleyeceğiz, yani multimedia veya gprs özellikleri en son incelenecek menüler olucaktır. 1.3.1. Mesaj Menüsü Bu menüyü kullanarak kısa mesaj (SMS), multimedya mesajları (MMS), e-posta, sesli mesajlar, bilgi mesajları alabilir okuyabilir, silebilir ve kaydedebilirsiniz. Mesajlarınızla ilgili kullanım süresi, kısıtlama, metin uzunluğu, kullanılacak lisan ve harf özellikleri gibi ayarları da yine bu bölümde yapabilirsiniz. 1.3.2. Rehber Menüsü Bu menüyü kullanarak telefonunuza görüşmek istediğiniz telefon numaralarını kaydedebilir, bunları gruplara ayırabilir, kişilerle ilgili kartvizit oluşturabilir, istemediğiniz telefon numaralarını silebilir ve görüşmek istediğiniz telefon numaralarını yine bu bölümden bulabilirsiniz. 1.3.3. Arama Kaydı Menüsü Bu menüde aradığınız numaralar, sizi arayan numaralar, cevapsız aramalar ve cevaplı aramalar hakkında telefon numarası, tarih, saat ve süre bilgileri kaydedilir. 1.3.4 Ayarlar Menüsü Bu menüde zil sesi sesi seviyesi ve çeşidi, ekran, saat, tarih, lisan, şebeke, gprs ve güvenlik ayarları yapılmaktadır. Telefonun donanım ve yapılandırma ayarlarının yapıldığı yerdir. 1.3.5. Ajanda Menüsü Bu menüde çalar saat, randevu hatırlatıcı, takvim, yapılacaklar, notlar ve hesap makinası gibi özellikler bulunmaktadır. 20
1.3.6. Oyunlar Menüsü Bu menüde cep telefonunuzda yüklü olan oyunları oynayabilir, bu oyunlarla ilgili ses, görüntü ve seviye ayarlarını yapabilirsiniz. 1.3.7. Git Menüsü Bu menüde kullanıcı tarafından belirlenen menülere hızlı ve pratik olarak ulaşmayı sağlar. 1.3.8. İnternet veya Servisler Menüsü Bu menüden internete bağlanabilir, bilgi ve dokümanlar indirebilirsiniz. İnternetle ilgili gerekli olan ayarlamaları yapabilirsiniz. 1.3.9. Medya Menüsü Bu menünün yardımıyla cep telefonunuzun kamerasını kullanarak resim, ses veya video kayıdı yapabilir; bunları kaydedebilir veya kayıtlı olanları silebilirsiniz. 1.3.10. Galeri Menüsü Bu menüde kendinize ait klasörler oluşturabilirsiniz. Bu oluşturduğunuz klasörlerde resim, müzik veya görüntü dosyalarınızı bulundurabilirsiniz. Yine klasörlerle ilgili silme, ad değiştirme veya şifreleme işlemlerini de bu bölümden yapabilirsiniz. 1.4. Bağlantılar Bu bölümde cep telefonu ile ilgili bağlantılarda sim kartı takma, batarya takma ve cep telefonunu daha etkin bir resimde kullanmak amacıyla bilgisayar bağlantısından bahsedilecektir. 1.4.1. Cep Telefonuna Sim Kartın Takılması Cep telefonunun model ve markasına uygun olarak kullanma kılavuzu talimatları doğrultusunda sim kartı cep telefonunun içinde bulunan sim kart yuvasına takınız. Sim kartı takarken kesinlikle zorlamayınız cep telefonuna ya da sim karta zarar verebilirsiniz. Cep telefonunda sim kart yuvası kart kalıbına uygun hazırlanmıştır. (Şekil 1.8) 21
1.4.2. Cep Telefonuna Batarya Takma Resim 1.23: Cep telefonuna sim kartın takılması Cep telefonunun bataryasını kullanma kılavuzuna uygun olarak yerine takınız. Batarya takarken sim kart yuvasının tam olarak yerine oturmuş olmalıdır. Batarya iletim çentiklerini takarken göz önünde bulundurmalısınız. Bataryayı yerine tam oturttuktan sonra cep telefonunuzu şarja takabilirsiniz. (Şekil 1.9) 1.4.3. Cep Telefonu Araç Kiti Şekil 1.9: Cep telefonuna batarya takılması Cep telefonunu aracınızda sağlık ve verimli bir şekilde kullanmanız için araç kitinden yararlanmanız gerekmektedir. Araç kiti için gerekli olan enerjiyi aracın çakmak bağlantı noktasından alabilirsiniz. Resim 1.16: Araç kitinin otomobil içerisinde görüntüsü 22
1.4.4. Cep Telefonunun Modem Olarak Kullanılması Cep telefonuzda modem özelliği bulunuyorsa yani donanım olarak içinde dahili bir modem varsa bilgisayarınızı aşağıda görmüş olduğunuz bağlantı kabloları yardımıyla cep telefonunnuza bağlayarak bilgisayarınız için gerekli olan modem ihtiyacını gidermiş olursunuz. Blootooth ve kızıl ötesi teknolojisi de modem bağlantısı için kullanılabilir. Resim 1.17: RS-232 ve USB bağlantı kablosu 1.4.5. Cep Telefonunun Kızıl Ötesi Bağlantısının Kullanılması Cep telefonuzda kızıl ötesi özelliği bulunuyorsa bu özellige sahip bir başka cihazla veri alış verişi yapma ve cep telefonunuzun modemini bilgisayarınızın kullanmasına imkân sağlamış olursunuz. Burada dikkat etmeniz gereken cep telefonunuzdaki gerekli menü ayarlarını yaptıktan sonra karşınızda bulunan cihazla arasında hiçbir fiziki engel olamamasıdır. Bu haberleşme bağlantısında tercih edilen uygun mesafe 1 metredir. 1.4.6. Cep Telefonunuzun Bluetooth Bağlantısının Kullanılması Yaklaşık olarak 10 metre menzilli cihazlar (telefon, kulaklık, bilgisayar, araç kiti vb.) arasında kablosuz haberleşme imkânı sağlayan bir sistemdir. Cep telefonunuz içinde bulunan radyo alıcı verici chip sayesinde bu özelliğe sahip diğer telefon veya bilgisayarlarla veri alış verişi yapabilirsiniz. Bluettoth özelliğini kullanırken etkili menzil içindeki diğer cihaz veya kişilere dikkat etmelisiniz, hackırlar için hedef olabilirsiniz. Resim 1.18: Bluetoothlu telefon ve aksesuarlar 23
UYGULAMA UYGULAMA FAALİYETİ FAALİYETİ İşlem Basamakları Ulaşabileceğiniz değişik marka cep telefonlarının arka kapaklarını açınız. Bataryalarını çıkartınız. Sim kartı yuvasından çıkartınız. Çıkartmış olduğunuz sim kart, batarya ve kapağı tekrar yerlerine takınız. Elinizdeki telefona uygun olan şarj aletini telefona takınız. Elinizdeki telefona uygun olan kulaklık vb. aksesuarları telefona takıp nasıl çalıştıklarını inceleyiniz. Elinizdeki telefonun menü kısmını inceleyerek arkadaşlarınızla diğer model ve markalar arasındaki farklılıkları tartışınız. Öneriler Bu işlemi yaparken arka kapağın zarar görmemesi için kesinlikle zorlamadan çentiğine basınız. Bu işlemi yaparken batarya tırnaklarının zarar görmemesine dikkat ediniz. Sim kartı yuvasından çıkarmadan önce nasıl çıkaracağınızı iyice planlayınız. Telefon markalarına göre sim kart yuvalarının çalışması değişmektedir. Takma işleminde çıkartırken gösterdiğiniz özeni gösteriniz. Menüleri incelerken kesinlikle silme işlemi yapmayınız. 24
ÖLÇME ÖLÇME VE VE DEĞERLENDİRME OBJEKTİF TESTLER (ÖLÇME SORULARI) Aşağıdaki soruların cevaplarını doğru veya yanlış olarak işaretleyiniz. 1. Cep telefonunda gelinen en son teknoloji 2,5 G teknolojisidir. 2. Cep telefonunu içini açıp incelediğimizde çok fazla bireysel eleman göremeyiz. 3. Cep telefonunuzu modem olarak kullanamazsınız. 4. Kİ bir şifreleme ve sorgulama anahtarıdır. 5. GSM 1800 MHZ telefonlarla GSM 900 santrallerini kullanamazsınız. 6. Cep telefonlarında bilgiler içindeki modül tarafından kodlanır. 7. Cep telefonuyla yapılan veri alış verişinde en iyi bağlantı şekli kızıl ötesidir. 8. GSM sisteminde en alt kısımda bulunan eleman cep telefonudur. DEĞERLENDİRME Cevaplarınızı cevap anahtarı ile karşılaştırınız. Doğru cevap sayınızı belirleyerek kendinizi değerlendiriniz. Yanlış cevap verdiğiniz ya da cevap verirken tereddüt yaşadığınız sorularla ilgili konuları faaliyete dönerek tekrar inceleyiniz. Tüm sorulara doğru cevap verdiyseniz diğer faaliyete geçiniz. 25
ÖĞRENME FAALİYETİ-2 ÖĞRENME FAALİYETİ-2 AMAÇ Telsiz telefonların genel yapısını tanıyıp bağlantılarını yapabileceksiniz. ARAŞTIRMA Bu faaliyet öncesinde yapmanız gereken öncelikli araştırma şudur: GSM telefonlarla telsiz telefonlar arasındaki farkı araştırınız. Araştırma işlemi için internet ortamında bulunan GSM ve telsiz telefon firmalarının siteleri incelenebilir. GSM telefonu ve telsiz telefon satan mağaza veya teknik servislerden bilgi alınabilir. 2. TELSİZ TELEFONLAR 2.1. Yapısı 2.1.1. Ana Ünite Resim 2.1: Telsiz telefonun bölümleri Telsiz telefonun ana ünitesi nasıl çalışır? Sistemi kontrol eden bir microcontroller ile radyo-ses frekans devreleri, hat uygunlaştırıcı devre ve şarj bölümüdür. 26
Şekil 2.1 de görüldüğü gibi sistemi IC1 kodlu mikroişlemci (CPU) entegresi kontrol etmektedir. Şekil 2.1: Telsiz telefonun ana blok diyagramı Bir diğer entegre, IC2 kodlu RF-AF (Radyo Frekans-Ses Frekans) entegresidir. Bu blok diyagramda günümüz teknolojisinde tümleşik devre çözümlerinin etkisi açıkça görülmektedir. Ayrıca şemada besleme devresi, pil şarj devresi, PTT hat devresi görülmektedir. 2.1.1.1. Ana Birim İşlemcisi Şekil 2.2 de telsiz telefonun blok diyagramdan büyütülmüş olan bölümden de görüldüğü gibi sağ üst köşede devrenin besleme girişi vardır. Giren gerilim sırasıyla 9.5 volt, 6 volt, 5.4 volt, 4.8 volt regüle devrelerinden geçtikten sonra sistemi beslemektedir. CPU 3.6 MHz kristal vasıtasıyla saat darbelerini üretmektedir. Besleme gerilimi sisteme verildiğinde Q14 transistörü vasıtasıyla sistem resetlenir. Çalışma durumuna geçer. 9 nolu bacağa bağlı sw numara arama yöntemini belirler. 41 nolu bacak PTT hattını açıp-kapatır. Aynı zamanda bu bacak Pulse türü arama yöntemi seçildiğinde Q1 transistörünü tetikleterek darbeli arama yapılmasını da sağlar. Data uçları ahize ile yapılan haberleşme bilgilerini işlerler. Şekil 2.2 nin sağ alt bölümünde ise şarj devresini görmektesiniz. Görüldüğü gibi CPU hızlı şarj veya normal şarj seçeneğini şarj dedektörü vasıtasıyla tesbit etmektedir. 27
Şekil 2.2: Telsiz telefonun ana birimi CPU bölümü 28
2.1.1.2. Telsiz Telefonun Ana Birimi RF-AF (Radyo-Ses Frekans) Entegresi Şekil 2.3: Telsiz telefonun ana birimi RF-AF entegresi PTT hattından gelen sinyal IC2 RF-AF entegresinin 28 nolu bacağından girerek sınırlayıcılardan geçtikten sonra RF devresine ulaşmaktadır. (Şekil 2.3) Alıcı devresinden gelen sinyal 41 nolu bacaktan girer. Filtre edilen sinyal bileşenleri ayrıştırıldıktan sonra ses sinyali PTT hat uygunlaştırma devresine verilir. Data bileşenleri ise CPU'ya verilir. 3.1.1.3. Telsiz Telefonun Ana Birimi RF (Radyo Frekans/ Alıcı-Verici) Devresi RF-AF entegresinden gelen sinyal TX VCO (Verici voltaj kontrollü osilatörü) devresine gelmektedir. TC150 25 kanallıdır ve Transmitter bandı 43 MHz-46 MHz'dir. Sinyal bu banda alınır. Q4 transistöründe güçlendirilerek Duplexer'a verilir. Anten vasıtasıyla havaya yayılır. Havadan anten yoluyla alınan sinyal ise Duplexer'dan geçerek T1- Q1 çiftinden oluşan RF AMP (Radyo frekans güçlendiricisi) 'de kuvvetlendirilir. Bu sinyal RF-AF entegresine verilerek işlenmesi sağlanır. (Şekil 2.4) 29
Şekil 2.4: Telsiz telefonun ana birimi RF alıcı-verici devresi 2.1.1.4. Telsiz Telefonun Ana Birim PTT Hat Uygunlaştırma Devresi Şekil 2.5' ten görüldüğü gibi, PTT hattından gelen sinyal, polarizasyonu ayarlamak için bir köprü diyottan geçirilmektedir. Hat, PC2 optokuplörü ve Q1 transistörü vasıtasıyla açılıp kapatılmaktadır. TL1 transformatörü hat empedansını uygunlaştırmak için kullanılmaktadır. Alıcıdan gelen ses sinyali Line Amplifier sayesinde gerekli seviyeye alınarak TL1 trafosuna verilmektedir. Hattan gelen sinyalde verici devresine gönderilmektedir. Bell dedector zil sinyalinin gelip gelmediğini kontrol etmektedir. 30
Şekil 2.5: Telsiz telefonun ana birimi PTT hat uygunlaştırma devresi 2.1.2. Telsiz Telefonun El Biriminin Çalışması Devre, sistemi kontrol altında tutan bir mikrodenetleyici, radyo ve ses frekans devrelerinden oluşmaktadır. Mikrodenetleyici aynı ana birimde olduğu gibi sistemi kontrol etmektedir. Alıcı-verici devresi radyo sinyallerini alıp vermektedir. RF-AF entegresi ses sinyali radyo sinyali, radyo sinyali ses sinyali dönüşümünü sağlar. Şimdi devrenin kısımlarını inceleyelim. 31
Şekil 2.6: Telsiz telefonun el birimi blok diyagramı 2.1.2.1. Telsiz Telefonun El Birimi İşlemcisinin Çalışması Şekil 2.7: Telsiz telefonun el birimi işlemcisi 32
Şekil 2.7 de görüldüğü gibi CPU iki ayrı kristal kullanmaktadır. Bu, sistem standby modunda çalışırken enerji sarfiyatını düşürmek için gereklidir. Cihaz standbyda iken 33 KHz'lik xtal CPU'nun bir bölümünün çalışmasını sağlar. CPU belirli aralıklarla tuşları tarar (basılan tuş olup-olmadığını anlamak için) ve alıcı devresini çalıştırarak ana üniteden sinyal gelip gelmediğini kontrol eder. Bu işlemler bir kaç milisaniye sürer. Eğer basılan bir tuş veya alıcıya ulaşan bir sinyal varsa çalışma moduna geçer. 4 MHz'lik diğer kristal ve CPU'nun diğer bölümü de çalışmaya başlar. Gerekiyorsa verici de çalıştırılır. 2.1.2.2. Telsiz Telefonun El Birimi RF-AF Entegresisinin Çalışması Şekil 2.8: Telsiz telefonun el birimi rf-af entegresi PTT hattından gelen sinyal IC1 RF-AF entegresinin 28 nolu bacağından girerek sınırlayıcılardan geçtikten sonra RF devresine ulaşmaktadır. Alıcı devresinden gelen sinyal 41 nolu bacaktan girer. Filtre edilen sinyal bileşenleri ayrıştırıldıktan sonra ses sinyali hat uygunlaştırma devresine verilir. Data bileşenleri ise CPU'ya verilir. 2.1.2.3. Telsiz Telefonun El Birimi Alıcı-Verici Devresinin Çalışması RF-AF entegresinden gelen sinyal TX VCO (Verici voltaj kontrollü osilatörü) devresine gelmektedir. Transmitter bandı 43 MHz-46 MHz'dir. Sinyal bu banda alınır. RF yükseltecinde güçlendirilerek Duplexer'a verilir. Anten vasıtasıyla havaya yayılır. Havadan anten yoluyla alınan sinyal ise Duplexer'dan geçerek T1-Q1 çiftinden oluşan RF AMP (Radyo frekans güçlendiricisi) 'de kuvvetlendirilir. Bu sinyal RF-AF entegresine verilerek işlenmesi sağlanır. 33
2.2. Genel Çalışma Esasları 2.2.1. Karşılıklı Zaman Paylaşımı Şekil 2.9: Telsiz telefonun el birimi alıcı-verici devresi Ana birim ile el birimi arasında alma/gönderme Şekil 2.10 da görüldüğü gibi zamanpaylaşımı ile yapılır. Gönderme ve alma zaman aralıkları 1 milisaniyedir. Gönderme ve alma için aynı frekans kullanılır. Şekilde görülen örnekte, ana ünite ile el ünitesi arasında haberleşmede 3. kanal (ch) kullanılmaktadır. 2.2.2. Çerçeve Biçemi Şekil 2.10: Karşılıklı zaman paylaşımı Çerçeve 2 milisaniye uzunluğundadır (Transmit=Yayınlama ve Receive=Alma anlamındadır). Her alt çerçeve 7.8 µs süreli 128 bit içerir. Her alt çerçeve şu dört alanı barındırır: 2-bitlik giriş alanı 34
8-bitlik Veri Kanal alanı 16-bitlik senkronizasyon kelimesi 72-bitlik ADPCM verisi (CRC 8-bit) 2.2.3. Tüm Sistemin Sinyal Akış Seması 2.2.3.1. Sinyal Alma Şekil 2.11: Çerçeve biçemi Ana ünite telefon hattına CN1 konnektöründen bağlanır ve sinyal D4 köprü diyoduna girer. Konuşma sırasında DSP (IC201) in izniyle Q4 anahtarlama transistörü iletimdedir ve Q50 kuvvetlendirme işlemini yapar. DSP, ADPCM (kodlanmış) sinyalini oluşturur. ADPCM sinyali Radyo Frekans (RF) ünitesindeki RF IC (IC101) 'e girer. RF IC çıkışında RF sinyali FSK modülelidir. RF sinyali filtreden (L111) geçerek antenden yayılır. El ünitesinde, RF sinyali antenden girer filtreden (L111) geçerek RF IC üzerinden DSP'ye ulaşır. DSP, ADPCM sinyalini çözerek ses sinyaline dönüştürür, kulaklığa verir. (Input= giriş ve Output= çıkış) Şekil 2.12: Sinyal alma 35
2.2.3.2. Sinyal Gönderme DSP nin izniyle mikrofondan ses sinyali girer. DSP, ADPCM sinyalini oluşturur. Alma işleminde olduğu gibi, RF IC (Radyom frekans alıcı-verici ünitesi RX/TX-IC101) RF sinyaline dönüştürülür. Filtreden (L111) geçerek antenden yayılır. Ana ünite tarafında, RF sinyali antenden, filtreden (L111) geçerek RF IC üzerinden DSP ye ulaşır. Filitreler alınan ve verilen sinyallerin frekanslarını ayarlanması amacıyla kullanılmaktadır. DSP, ADPCM sinyalini çözerek ses sinyaline dönüştürür. Ses sinyali Q1 üzerinde kuvvetlendirilerek Q4 anahtarlama transistörü ve D4 köprü diyodu üzerinden CN1 yoluyla telefon hattına çıkar. 2.2.4. BBIC Veri Haberleşmesi Şeması 2.2.4.1. Arama Yaparken Şekil 2.13: Sinyal gönderme Şekil 2.14 te ifade edilen arama işlemi şöyle açıklanabilir: Arama yapıldığında, el ünite (birim) haberleşme istek bilgisini yayınlar ve ana üniteden izin bilgisi döner. Ahize açık ledi yanar. İlk bağlantı kurulur. El ünitesinden konuşma istek bilgisi yollanır. Ana üniteden bilgi geldikten sonra, el ünitesinden konuşma bilgisi yollanır. Ses yolları iletişime açılır. 36
2.2.4.2. Görüşmeyi Sonlandırırken Şekil 2.14: Telsiz telefonda arama işlemi İletişim hâlindeyken el ünitesindeki OFF butonuna basılırsa, bağlantı sona erdi bilgisi yolanır. Ana üniteden bu veri alınır ve geri yollanır. El ünitesi sabit konuma alınır ve bağlantı sıfırlanır. Bu işlem Şekil 2.15 te basit bir şekilde gösterilmiştir. 2.2.4.3. Zil Çalarken [Ringing] Şekil 2.15: Görüşmeyi sonlandırma işlemi Zil sinyali tespit edildiğinde; ana ünite bir sinyal yollar. El ünitesi ana üniteden zil sinyalini onayını alınca, el ünitesinde zil çalar. Bu işlem sırasını genel olarak Şekil 2.16 da görebilirsiniz. 37
Şekil 2.16: Zilin çalma durumu DECT Santralı DECT Santralı, 2 harici hat girişi ve 15'e kadar çıkabilen dahili abonesi bulunan kablosuz telefon sistemi çözümüdür. Kablolama sorunu olan mağaza, villa gibi yerler ve mobil (hareketli) personelin haberleşme sorununun ideal çözümüdür. Şekil 2.17: DECT santral ve telefon sistemi, 2.3. Bağlantılar 2.3.1. Telsiz Telefonun Bağlanacağı PTT Hattının Gerilim ve Ohm Değerleri Telsiz telefonun baglanacagı PTT hattı hakkında gerilim ve ohm degerlerini bilmemiz telsiz telefonda meydana gelecek bir sorunun PTT hattından mı, yoksa cihazdan mı kaynaklandığını tespit etmemize yarıyacaktır. 38
Şekil 2.18: PTT hattı boşta ölçüldüğünde ~52 volt DC gerilim görülür Şekil 2.19: Ahize açıldığında ölçülen gerilim ~8 volt DC gerilimdir. Telefon açıkken PTT hattına gösterdiği empedans 600 ohmdur 39
2.3.2. Telsiz Telefonun Montajı Şekil 2.20:Zil sinyali 60-80 volt AC gerilimdir Telsiz telefonun, telefon şebekesine bağlanması ve çalıştırılması için gerekli aksesuarlar aşağıdakilerdir. Şimdi bu aksesuarları kullanarak bir telsiz telefonun çalıştırılmasını görelim. 1 adet adaptör 1 adet telefon bağlantı kablosu Mobil el cihazı için bel klipsi İki adet pil Şekil 2.21: Telsiz telefonun bağlantısı için gerekli malzeme grubu 40
2.3.2.1. Ana Ünitenin Bağlanması Elektrik bağlantısı Elektrik bağlantı kablosunun ufak soketini yuvasına takınız. Kabloyu kablo kanalına yerleştiriniz. Adaptöru pirize takınız. Telefonun PTT hattına baglanması Telefon bağlantı kablosunu telefona takınız. (yerine oturur) Kabloyu kablo kanalına yerleştiriniz. Telefon hat bağlantı kablosunu hat kutusuna takınız. Şekil 2.22: Konnektör bağlantı uçları Şekil 2.23: Telsiz telefonun ana ünitesinin PTT hattına bağlanması 41
2.3.2.2. El ünitesinin Baglanması Ekran koruyucu folyoyu çıkarınız. Pillerin kutuplarını dogru olarak yerleştiriniz. Kapağı yerleştiriniz ve yukarı doğru kilitleninceye kadar itiniz. Açmak için tırnaklı yere basınız ve aşağı doğru çekiniz. Bel klipsini tırnaklar yerleşinceye kadar aşağı el ünitesinin arkasına bastırınız. Şekil 2.24: El ünitesine pillerin takılması Şekil 2.25: El ünitesine bel klipsinin takılması 2.3.2.3. Ana Ünitenin Kullanılacak Alana Yerleşimi Konuşmalar ana ünite ile mobil telefon arasında radyo dalgaları ile iletilmektedir. Kullanım mesafesini ve ses kalitesini arttırmak için ana ünitenin aşağıdaki gibi yerleştirilmesi daha uygundur. Şekil 2.26:Telsiz telefonun kulanılacağı alana yerleştirilmesi 42
Kullanım mesafesi binanın inşaat yapısına, hava ve kullanım durumuna göre değişir. Normalde kullanım mesafesi bina dışında bina içindekinden daha uzundur. Duvarlar veya metal raflar kullanım mesafesini azaltmaktadır. 2.3.3. Telsiz Telefon Kullanımında Dikkat Edilmesi Gerekenler Telsiz telefonunun, kullanmak istenen alanının ortasına denk gelecek Şekilde yerleştirilmesi gerekmektedir. Diğer elektrikli ve elektronik cihazlardan 1,5-2 metre uzakta bulundurulmalıdır. Cihazın pil ömrünü uzatmak için, kullanma kılavuzunda belirtilen süre kadar şarjda tutulmalıdır. Cihaz, "pil bitiyor" sinyali vermeye başlamadan şarja konulmamalıdır. Cihazın antenleri açık bulundurulmalıdır. Telsiz telefonu el ünitesi hiçbir zaman anteninden tutarak taşınmamalıdır. Eğer birkaç gün telsiz telefonunuzu kullanmayacaksanız (tatile çıkıyorsanız vs.) adaptörünün ve pilinin çıkarılması daha uygun olucaktır. Hatta telefon hattını da çıkarılabir. Gök gürültülü havalarda (yıldırım tehlikesi bulunduğundan) diğer elektrikli ve elektronik cihazlarınızı prizden çekmeniz gerektiği gibi telsiz telefonunuzu da prizden çekiniz. Telsiz telefonu rutubetten korunmalıdır. Rutubet tüm elektronik cihazların düşmanıdır. En az ayda bir telsiz telefonun şarj kontaklarının kuru temiz bir bezle silinmesi uygun olucaktır. Bu sayede piliniz daha iyi şarj olur. Telsiz telefonda sık rastlanan arıza sebeblerinden biri sıvı teması yüzünden cihazın baskılı devre kartının tahrip olmasıdır. Sıvı teması olduğunda baskı devre kartı sıvıyı emmekte ve iç katmanlardaki yollar çürüdüğünden cihaz arıza yapmaktadır. Telsiz telefon bu Şekilde sıvı temasına maruz kaldığında şunların yapılması gerekir. Telsiz telefon çalışmaya devam ediyor olsa bile derhal pilini ve diğer elektrik bağlantıları çıkarılmalıdır. Çünkü baskılı devre kartının maruz kaldığı sıvı iletkenlik sağlayarak cihaz içinde kısa devrelere sebebiyet vermektedir. Telsiz telefon teknik yeterliliği olan kişi tarafından açılarak içindeki sıvı temizlenmelidir. Bazen yarım saat bile cihazın arızalanması için yeterli olabilmektedir. 43
Sıvı, temizlendikten sonra buharlaştırıcı özelliğe sahip kimyevi maddelerle baskılı devre kartının yıkanması gerekmektedir. 44
UYGULAMA UYGULAMA FAALİYETİ FAALİYETİ İşlem Basamakları Telefon hat gerilimini avometre ile ölçünüz. İki telefon hat konnektörü alıp bunları aralarında yeterli uzunluk olan bir telefon kablosuyla birbirine bağlayınız. Konnektörlerden birini telefona diğerini PTT hat kutusuna takınız. Telefonunuzun adaptörünü pirize takınız ve telefona enerji veriniz. Dışardan telefonunuzu arayarak çalışıp çalışmadığını kontrol ediniz. Çalışmıyorsa işlemleri tekrar gözden geçiriniz. Telefonunuzun zili çalarken hat gerilimini ölçünüz. Öneriler Bu işlemleri yaparken mutlaka yanınızda öğretmeninizin olması gerekmektedir. PTT hattını kısa devre etmemeye çalışınız. Avometrenin DC kademesini kullanınız. Konnektörlerin 3 ve 4 nolu bacaklarını kullanınız. Konnektörler yerine oturduğunda klik sesi gelicektir. PTT hattının kısa devre olmamasına özen gösteriniz. Ölçüm esnasında elininiz PTT hattına temas etmemesine dikkat ediniz. Telefonu açtıgınızda hat geriliminde meydana gelen değişikliği arkadaşlarınızla tartışınız. 45
ÖLÇME ÖLÇME VE VE DEĞERLENDİRME A- OBJEKTİF TESTLER (ÖLÇME SORULARI) Aşağıdaki soruların cevaplarını doğru veya yanlış olarak işaretleyiniz. 1. Telsiz telefonda sistemi işlemci entegresi kontol eder. 2. Telsiz telefonda hızlı şarj veya normal şarj seçeneği sarj dedektörü vasıtasıyla yapılır. 3. Ana ünitede filtre edilen sinyal bileşenleri ayrıştırıldıktan sonra ses sinyali işlemciye verilir. 4. Ana ünitede PTT hattından gelen sinyal, polarizasyonu ayarlamak için bir köprü diyottan geçirilir. 5. El ünitesinin işlemcisinde bir tane kristal kullanılmaktadır. 6. Telsiz telefonda el ile ana ünite arasında gönderme alma frekansı farklıdır. 7. Dect santral dahili abonesi bulunan kablosuz telefon çözümüdür. 8. Telsiz telefonun evimizde elektronik cihaz yanına kurmalıyız. 9. Telsiz telefonu bağlıyacağımız PTT hattı boş ölçüldügünde yaklaşık olarak 52V gerilim görülür. 10. Telsiz telefonlar rutubetli ortamlarda da çalıştırılmalıdır. DEĞERLENDİRME Cevaplarınızı cevap anahtarı ile karşılaştırınız. Doğru cevap sayınızı belirleyerek kendinizi değerlendiriniz. Yanlış cevap verdiğiniz ya da cevap verirken tereddüt yaşadığınız sorularla ilgili konuları faaliyete dönerek tekrar inceleyiniz. Tüm sorulara doğru cevap verdiyseniz modül değerlendirmeye geçiniz. 46