SATCOM’da Ka-band

Küresel ölçekte karasal kablo hatlarında ve kablosuz alanda daha fazla bant genişliği yönünde giderek yükselmekte olan talep ve sürekli geniş bantlı ağlara erişim gereksinimi, uydu ağı işletmecileri için önemli zorluklar ve değişiklikler yaratıyor. 

Spektrum daha fazla kablosuz geniş bant erişimi için yeniden tasarlanırken, uydu işletmecileri yüksek bant spektrumundan daha fazla yararlanacaklar ve geleceğin geniş bantlı hizmetleri için bant genişliğini arttırabilmek amacıyla yeni modülasyon teknikleri ortaya koyacaklar. Bu nedenle uydu ağları yeni kuşak küresel birleşik haberleşme ağlarında anahtar bir rol oynayacak konumdalar.

Diğer tüm ağlarla karşılaştırıldığında uydu ağlarının var olan avantajı, ölçeklendirilebilir, sabit ve hatta mobil hizmetlerle istenen her yerden, her zaman tüm coğrafi konumlara sinyal gönderebilmeleridir. Temelde sadece yayın yapan uydu ağlarından, çok yönlü ve ölçeklendirilebilir medya ve geniş bant hizmet ağlarına evirildiler. 

Bununla birlikte, Ka-band gibi daha yüksek bantlar, konu verimli ve güvenilir iletim olunca zorluklar getiriyor. Tüm işletmeciler için en önemli nokta, güvenilirliği yüksek hizmetler için 7/24 kusursuz çalışma. 

Uydu yer haberleşmesindeki öncülerden biri olan DEV Systemtechnik, birbirlerine uyumlu çözümleri destekliyor.

Ka-bandda yağmur sönümlenmesi

Bugün Ka-band uydu haberleşmesinde giderek daha önemli bir rol oynuyor. Fakat yüksek frekanslarda elektromanyetik dalga emilimi (absorption) artıyor. Ka-band frekanslarında bu durum, yağmur sönümlenmesi (fade) sırasında hizmet kesilmelerine ve performans kayıplarına neden olabiliyor. Yüksek atmosferik kayıplar olduğunda telafi için uyarlamalı dalga şekli teknikleri veya uyarlamalı güç denetimi gibi klasik sönümlenme kazanç yaklaşımları yeterli gelmiyor. Güvenilir ve sürekli kullanılabilir operasyonlar için sadece yerde mekân çeşitleme (diversity) yapılandırmaları yeterli ve hataya karşı güvenli çözümler sağlıyorlar.

Mekân çeşitlemesi

Elverişsiz hava koşullarının etkisini azaltmak amacıyla, çift yönlü sinyal iletimi için iki anten merkezi bir ana ve bir de yedek/çeşitleme anteni yapılandırmasıyla birbirine bağlanıyor. Farklı hava koşullarına maruz kalmalarını garantilemek için ana ve yedek anten arasındaki mesafenin kilometrelerce olması gerekiyor. Ana merkez yağmura veya çok yüksek neme maruz kalır ve bağlantıda kötüleşme tespit ederse, önceden kurulmuş algoritma gökyüzünün açık olduğu diğer merkeze geçişi başlatıyor. 

Zorluklar

• Ana ve yedek anten tesisleri arasındaki mesafenin tipik olarak 30 kilometreden uzun olması bazı şeyler gerektiriyor:
• Yüksek optik bütçeli bir RFoF (Radio Frequency over Fiber) dağıtım sistemiyle sağlanan sinyal bütünlüğü.
• Özel yapım geciktirme hattı yapılandırmasıyla kusursuz zaman senkronizasyonu.
• EDFA (Erbium-Doped Fiber Amplifier) ışık yükselteçlerle ağ koşullarına bağlı olarak sinyali güçlendirme esnekliği.
• Farklı boyut ve işlevsel yedekleme, matris anahtarlarıyla koaksiyel kablolarda anahtarlama ve yönlendirme. 
• Modül tabanlı, alındığı kadarı için ödeme yapılan sistemlerle gelecekte genişletmek için ölçeklendirilebilirlik.
• Gelişmiş arayüzlerle hem yerel hem de uzaktan kolay yönetim.
• Her yayın merkezi farklı olduğu için opsiyonel olarak ayrı ayrı kişisel düzenleme ve yapılandırmaları eşleştirmek için modüler parçalar. 

Bağlantı yedekleme seçenekleri ve gereken fiber sayısı

Sinyal zincirinin bütün kritik bileşenlerinin tüm kurulumunun yedekli olması gerekiyor. Bu tip kritik sistemlerde yedekleme çeşitli yollarla özel olarak tasarlanabiliyor:

1+1 yedekleme yapılandırması

Bu çözüm sadece yağmur sönümlenmesine karşı anten yedeklemesi değil, uzun mesafeli sinyal zincirlerinde fiberin zarar görmesi ya da düşük olasılıkla sinyal zincirindeki bir sistem bileşeninin arızalanması gibi her türlü riske karşı da koruma sağlıyor. Ayrıca canlı yayın sırasında bileşenlerin hiç sinyal kesintisi olmadan esnek ve güvenli olarak değiştirilmesine imkân da veriyor. Bu kritik uygulamalarda yaygın bir yapılandırma.

Bu yapılandırmada farklı yayın merkezinden ana merkeze gelmekte olan fiber üzerinde bir bakım yapılıyorsa ve aynı zamanda ana anten merkezinde yağmur nedeniyle sönümlenme oluşuyorsa, yani aynı anda iki sorun varsa bile yedek merkezden ana merkeze giden yedek fiber yönlendirme kullanılarak yine de çeşitlemeli yedek antene geçiş yapılır. 

n+1 yedekleme yapılandırması

En basit tanımıyla n+1, kritik bir sistemin tek tek tüm sistem bileşeni hataları için bir yedek bağlantı kurulmasıdır. Bu denklemdeki “n”, sinyal iletim sistemini çalıştırmak için gereken bağlantıların sayısını gösteriyor. “+1” ise herhangi bir ana bağlantının arızalanması durumunda tek bir bağımsız yedek bağlantının olduğunu ifade ediyor. 

Normal çalışmada alıcı tarafındaki ana kanallardan birinin RF düzeyi belirlenmiş olan RF eşiğinin altına düşerse, verici tarafına bu kanaldan yedek kanala geçiş yapması için komut verilir. 

Çeşitlemeli Sistemlerin Ana Yer İstasyonundaki Bileşenleri

• RFoF alt sistemleri
• Çok yönlü, kapalı mekânlara yönelik Indoor DEV 7113 az yer kaplayan kasa, 16 adede kadar optik DWDM verici modülü (DEV 7251) veya 20 adede kadar optik alıcı modülü (DEV 7333) alabiliyor. 
• Açık havada kullanılabilen DEV 7152 Outdoor Chassis, zorlu çevre koşulları altında maksimum güvenilirlik için geliştirildi. 
• Hem DEV 7113 kasa hem de 1RU bağımsız ünitelerle EDFA optik yükselteç modülleri kullanılabiliyor.
• Zamanda senkronizasyonu garantilemek amacıyla yerel yönlendirici (DEV 7859) için bir Delay Line kullanılıyor.
• Uzaktaki anten merkezinin donanımını denetlemek için DEV fiber veya koaksiyel üzerinden bir Ethernet Link oluşturdu.

Koaksiyel alt sistemler: anahtarlama ver dağıtım

• Maksimum sistem kullanılabilirliği ve güvenilirliği için DEV 1951/1953 Universal Switching Platform. DEV 1953 içerisine 16 adede kadar Redundancy Switch sığdırılabiliyor ve her anahtar sinyal tipine bağlı olarak kendi yapılandırmasına ve geçiş moduna sahip olabiliyor. 
• ARCHIMEDES L Band Matrix çeşitli modüller ve işlevlerle hem yedekleme hem de geçiş etkinliklerini yürütüyor. ARCHIMEDES serisi, her ikisi de istenen boyutla ve opsiyonla yapılandırılabilen Fan Out (dağıtım) ve Fan In (birleştirme) opsiyonlarıyla teslim ediliyor. 
• DEV’in RF bölücüleri, dağıtım yükselteçleri ve birleştiricileri, sinyal kayıplarını telafi etmek ve maksimum çalışma süresini garantilemek için yedekleme sağlamak amacıyla RF sinyallerini dağıtmak ve yükseltmek için kullanılıyor.

DEV’in önerisi

• Hem fiber hem de koaksiyel alanlar için dayanıklı, esnek ve ölçeklendirilebilir anten çeşitleme sistemleri.
• Sahada kanıtlanmış uçtan uca sistem çözümü.
• Yüksek RF performansı, uzun mesafeye erişim, kolay yönetim.
• Tüm ürünler Almanya’da tasarlandı ve üretildi.
• Standart 7 yıl garanti, uzatılabilir. 
• Planlamadan kurulum ve bakım aşamalarına kadar tesiste ve uzakta danışmanlık ve destek.

DEV Systemtechnik 

AXING Group’un bir parçası olan DEV Systemtechnik, radyo frekans (RF) sinyallerinin koaksiyel veya fiber kablo üzerinden optik ve elektrikli iletimi için eksiksiz bir ürünler ve sistemler serisi geliştirip üretiyor. 20 yıldan fazla zamandır DEV, uydu, yayın ve kablo uygulamalarına yönelik RF iletim donanımları tasarlıyor, planlıyor ve üretiyor.  Tüm ürünler, en yüksek sistem kesintisizliği, güvenilirliği ve yönetilebilirliği standartlarını karşılayacak yapıda üretiliyor. 

Kaynak / DEV Systemtechnik