Karasal Hatlara Alternatif Uydu Çözümleri

Merhaba ; Uydu iletişiminin karasal iletişim seçeneklerine göre en büyük avantajlarından biri kullanıcılara sağladığı coğrafi özgürlüktür . Aynı uydunun kapsama alanı içinde olan herhangi iki nokta birbirine uydu üzerinden bağlanabilir . Bu noktaların aynı şehirde , aynı ülkede hatta aynı kıtada bile olması şart değildir . Firmaların ihtiyaclarına gore kullanılabilecek 3 çeşit uydu haberleşmesi vardır. Bunlar Vsat , SCPC ve Mesh TDMA topolojilerdir. Yazımızda bu 3 topoloji üzerinde durulacak , çalışma mantığı kullanılan ekipmanlar ve fiyat bilgileri gibi konulara ayrıntılı değinilecektir. Hangi organizasyon yapısına hangi teknolojinin kullanılabileceğini anlamaya çalışacağız.İlk üzerinde duracağımız bağlantı şekli Vsat. Küçük Trafikli Çok noktalı bağlantılar için ideal ! 

Küçük Trafikli Çok Noktalı Bağlantılar : Uygun Çözüm VSAT ! Bazı organizasyonların çok sayıda bulunan uzak noktaları ( Bayiler , mağazalar , servis merkezleri , subeler vb. ) merkezleri ile haberleşme ihtiyaçları duyduklarında kullanılabilecek en uygun teknoloji Vsat Teknolojisidir. Vsat teknolojisinin avantajlarına başlıklar halinde bakalım.  

  • Sürekli Kullanım

Gün boyu iletişim ihtiyacı bulunan uzak bölgelerin merkezleri ile haberleşmesine çözümdür. Banka ATM’leri, benzin istasyonları, bayi otomasyonu vb. Mevcut karasal alt yapının yedeklenmesi: Karasal alt yapıya sahip olan uzak bölgelerin, hat kesintilerinde ortaya çıkan iş kayıplarını engellemek üzere oluşturulan çözümdür.

 Mağazalar, banka şubeleri vb. Talep doğrultusunda hat kullanımı: Gün içinde belirli zamanda, sadece belirli uzak bölgelerin trafik ürettiği durumlarda uygulanabilecek çözümdür. Ses, video, dosya transferi uygulamaları.

  • Yaygınlık

Uydu ile haberleşme olanakları yalnız ulusal sınırlarla kısıtlı kalmayıp, uluslararası servisler için de iyi bir altyapı oluşturur. Kullanılmakta olan uydular, Avrupa, Türkiye ve Orta Asya’yı aynı anda kapsayan çok geniş kapsama alanına sahiptir.

  • Süreklilik

Uydu, Hub istasyonu ve VSAT terminallerinden oluşan iletişim yapısı gerek arızalanabilecek birim sayısının azlığı, gerekse birimlerin yedekliliği ve iki arıza arasındaki ortalama sürenin uzunluğu ile karasal sistemlere göre oldukça yüksek bir avantaj sağlamaktadır.

  • Yayın Özelliği

Uydu haberleşmesinin özelliği olarak haberleşme yalnız noktadan noktaya bir nitelikle sınırlı kalmayıp tek yönlü yayın özelliğini de desteklemektedir.

 Büyük hacimli bilgilerin ve dosyaların birden çok merkeze aktarılmasında süre avantajı sağladığı gibi uzak noktalara aynı anda ve sürekli data aktarımı olanağıyla kullanıcıya uydu kanal kapasitesinin kullanılmasında önemli bir tasarruf sağlamaktadır. Bu yapı merkezden bölgelere görüntü aktarılması için çok uygundur.

  • Güvenilirlik

VSAT sisteminin sürekliliğini artıran nedenler aynı zamanda güvenilirliğini de artırmaktadır. Kullanılan özel algoritmalar haberleşme kalitesiyle birlikte güvenilirliği de arttırmaktadır.

  • Esneklik ve Kolay Genişleme

Günümüzdeki haberleşme ihtiyaçlarının ani ve değişken olması, haberleşme altyapısının oldukça esnek olmasını gerektirmektedir. Bu yüzden tesis, servis ve gerekli yerlere, gerektiği kadar yatırım ilkesi ön plana çıkmaktadır .

  • Hızlı Tesis ve Etkin servis

VSAT terminallerinin çok küçük anten ile tek bir bina içi ekipmanından oluşması, karasal sınırlılık ve bağımlılıklarının olmaması büyük kolaylık sağlamaktadır. Servis merkezleri ve sürekli bulundurulan yedek ekipmanlar sayesinde, problem durumunda çok kısa sürede sistem tekrar çalışır hale gelebilmektedir.

VSAT ( Very Small Aperture Terminal, küçük uydu terminali) çok noktalı, ve kapasite paylaşımına açık uygulamalar için geliştirilmiş bir uydu teknolojisidir. VSAT teknolojisinin belirleyici unsurları ;

Müşteri noktasına konulan ekipmanın küçük boyutlu olup montajının diğer teknolojilerle çalışan uydu terminallerine göre daha kolay, ve maliyetsiz olması

Tahsis edilmiş olan uydu kapasitesinin dinamik şekilde pek çok nokta arasında paylaştırılabilmesi.

Noktaların Operasyon Merkezi tarafından monitor edilip yönetilebilmesi

İlk yatırım maliyetinin düşük olması

IP tabanlı olması ve aynı zamanda router görevi de görmesi

VLAN Tagging desteği, uygulama ve organizasyon yapısına göre kullanıcı alt şebekelerine bölünebilme

Broadcast/narrowcast/multicast uygulamaları için karasal çözümlere göre daha uygunluk

VSAT terminallerinin küçük boyutlu ve düşük maliyetli olmasına olanak sağlayan özellik, Hub istasyonunda kullanılan büyük çaplı ( 6.2 metre çapında) merkez antendir. Dolayısı ile VSAT şebekelerinde, müşteri lokasyonuna kurulmuş olan VSAT Terminalleri bağlantılarını VSAT Hub İstasyonu üzerinden gerçekleştirmesi gerekmektedir. Bu da iki VSAT terminali arasında trafiğin Hub üzerinden geçmesi anlamına gelir. Bu özellik VSAT teknolojisini daha çok merkez ve şube arasında trafik olan uygulamalarda elverişli kılar.

OUTBOUND: VSAT sistemlerinde trafiği merkezden uç noktalara (HUB dan terminallere) ileten uydu taşıyıcısına Outbound diyoruz. Aşağıdaki şekilde görüldüğü gibi Hub, terminallerin tüm trafiğini tek taşıyıcı içerisinde terminaller yönünde yayınlar. Terminaller, Outbound yayını içerisinden sadece kendileri için gönderilmiş olan veri trafiğini filtreler ve yerel ağa sunarlar. Outbound yayınında birden fazla uç noktaya aynı taşıyıcı üzerinden veri akışını sağlayan bu teknik TDM (time division multiplexing) diye adlandırılır. TDM tekniğinin günlük yaşamda rastladığımız diğer bir uygulaması GSM şebekelerinde baz istasyonlarından cep telefonu yönündeki ses akışıdır.

 

                                                        Şekil-1

 

INBOUND: Uç noktalardan merkez yönünde veri akışını sağlayan uydu kanalı VSAT terminolojisinde Inbound diye adlandırılır. Inbound kanalı TDMA (Time Division Multiple Access) çoklu erişim prensibi ile çalışır. Aşağıdaki şekil Inbound TDMA kanalının çalışma şeklini görsel olarak anlatmaktadır.

Şekilde de görüldüğü gibi VSAT terminalleri gönderecekleri veriyi Hub tarafından önceden belirlenmiş zaman dilimleri içerisinde yayınlayarak Hub’a iletirler. Bu zaman dilimleri VSAT terminolojisinde `Burst`diye adlandırılır. Hub, Burstlerin başlama ve bitiş zamanlarını öyle belirler ki, terminallerin gönderdiği Burstlerin uyduya varış zamanları çakışmaz.

 

                                                 Şekil-2

 

TDMA çoklu erişim prensibi aynı zamanda GSM şebekelerinde Cep Telefonundan Baz İstasyonu yönündeki ses trafiğinin iletimi içinde kullanılır.

 

Potansiyel Kullanım Alanları   

Bankacılık : VSAT lar banka şubelerinin ve ATM’lerin bilgi işlem merkezlerine kesintisiz bir biçimde bağlanmasında kullanılabilirler.

Aracı kurumlar           : Aracı kurumlara ait şubelerin merkezle veya “broker”larla olan ve çok yüksek kesintisizlik isteyen veri veya ses bağlantılarını gerçekleştirmede kullanılabilir.

Sigorta şirketleri :Sigorta acentalarında yapılan işlemler, hasar raporları, düzenlenen poliçeler, yapılan ödemeler, provizyonlar çok kısa sürede ana merkeze bildirilebilir

SCADA : Boru hatları, enerji nakil hatları, elektrik santralları, gözlem istasyonları ve benzerlerinin işlem merkezlerine haberleşme alt yapısından bağımsız bir şekilde bağlanmasında rakipsiz uygulamalar sunarlar.

POS : Kredi ve banka kartlarının provizyonlarında haberleşme alt yapısından bağımsız bir şekilde kullanılabilirler.

Perakende: Süpermarketlerde stok kontrolü, fiyatların güncelleştirilmesi, çalışanların uzaktan eğitimi gibi konularda kullanılabilirler .

Haber dağıtımı : Haber ajanslarınca haberlerin dağıtımında ve meteoroloji merkezlerince hava tahmin raporlarının dağıtımında kullanabilir.

  

Telefon: Altyapının zayıf olduğu veya olmadığı kırsal kesimlerde telefon hizmeti verilmesi.

Uzaktan Eğitim          : Bankalar, lokanta zincirleri, sigorta şirketleri, aracı kurumlar, servisler, bayiler gibi geniş bir alana yayılmış şirket zincirlerinde çalışanlara merkezden eğitim verilmesinde veya eğitimler için üretilmiş döküman ve videoların dağıtılmasında kullanılabilir.

  

Internet erişimi           : Internet erişimi genelde asimetrik olduğu (kullanıcıdan internete az veri gittiği, internetden kullanıcıya çok veri geldiği için) uydu aracılığıyla 400 kbps hızlara kadar internet erişimi cüzi maliyetlerle mümkündür. Söz konusu uygulamada kullanıcıdan internete çıkış telefon hatlarıyla, internetden kullanıcıya geliş uydu aracılığıyla sağlanmaktadır.

2.Çözüm olarak noktadan noktaya uydu bağlantı şekli olan SCPC olarak adlandırılan bağlantı şekline detaylı olarak göz atalım.

NOKTADAN NOKTAYA (SCPC) BAĞLANTI

Yüksek hızda bağlantı imkanı sağlayan SCPC teknolojisi yurt içi ve yurt dışı noktadan noktaya bağlantı ve videokonferans uygulamalarının yanısıra, kritik noktaların yedeklenmesinde de Bankalar, Endüstri Kuruluşları, Holdingler, Medya kuruluşları tarafından yaygın olarak kullanılmaktadır.

HUB olmadan çalışır.

Noktadan noktaya en verimli erişimi sağlar.

Kiralık hat (leased line) yapısına en yakın uydu çözümüdür.

Yüksek kapasitelere kolay çıkabilir. (64Kbps – 40Mbps)

Her bölge kendine tahsis edilen uydu kanalını kullanır.

Paylaşımsızdır.

Asimetrik kullanılabilir. Yani alış ve veriş hızları farklı tanımlanabilir.

 

AVANTAJLARI

Her bölgeye kendine ait uydu kapasitesi tahsis edilir.

Tamamen karasal hatlardan bağımsızdır.

Uydu kapasitesi en verimli şekilde kullanılır.

   

                                               Şekil-3

SCPC

SCPC (single carrier per channel – her devre için bir taşıyıcı) uydu uzerinden telekomünikasyon servisi sağlanması için kullanılan temel uydu iletişim şeklidir. SCPC türü devreler fonksiyonel olarak karasal kiralık hat yada noktadan noktaya radyo link hatlarına benzerler. Şöyle ki, SCPC devreleri sadece iki noktayı birbirine bağlarlar ve telekomünikasyon servislerinde kulanılan tüm trafik çeşitlerini (telefon, internet, Frame Relay, ATM, VPN, video, vb ..) desteklerler.

 

                                        Şekil-4

 

 

SCPC teknolojisinin öne çıkaran önemli özellikleri:

Çatıdan – Çatıya bağlantı kurma imkanı sağlar, ve karasal altyapıdan tamamen bağımsızdır.

Kullanılan teknolojinin basitliği hem kurulum kolaylığı hem de müdahele gereksinmeden yüksek kesintisizlik sağlar.

SCPC link hattı için ayrılan uydu kapasitesi paylaştırılmaz

Bu özelliklerinden dolayı SCPC servisi özellkle inşaat şantiye merkez bağlantıları, GSM şebekeleri, uluslararası bağlantılar için ideal bir çözümdür.

Yönetilen SCPC

Yönetilebilen SCPC servisi, adının da ima ettiği gibi normal SCPC servisinin Servis Sağlayıcı firma  Kontrol Merkezi tarafından uzaktan yönetilebilen şeklidir. Bu özellik, müşterinin kendine tahsis edilmiş uydu kapasitesini ihtiyacına göre SCPC devreleri arasında kaydırmasını sağlar. Bu işlem, Servis Sağlayıcı firma Kontrol Merkezi operatörleri tarafından uzaktan kumanda ile müşterinin uydu modemlerinin konfigürasyonun değiştirilmesi şeklinde gerçeklestirilir.

Yerinde müdahele gerekmediği için SCPC devrelerinin yeniden konfigüre edilmesi dakikalar içerisinde tamamlanır ve isteğe göre istendiği kadar tekrarlanabilir.

Aşağıdaki örnekte Merkez Ofis ile Bölge Ofisleri arasında SCPC bağlantısı bulunmaktadır.

Müşteri kendisine tahsis edilmiş uydu bant kapasitesi içinde kalacak şekilde bu SCPC devrelerinin hızlarını değiştirebilir ya da yeni SCPC devreleri oluşturabilir. Aşağıda görülen şekilde ise müşterinin talebi doğrultusunda yeniden konfigüre edilmiş SCPC şebekesi görülmektedir.

                                              Şekil-5

 

Bu şekide, Yeşil renk ile gösterilen SCPC devresinin hızı azaltılmış ve hız azaltmasından boşa çıkan kapasite kırmızı renk ile gösterilen ve iki bölge ofisini bağlayan yeni bir SCPC devresi için kullanılmıştır. Daha önce de bahsettiğimiz gibi, bu işlem ve benzeri işlemler müşterinin Servis Sağlayıcı firma  Kontrol Merkezini aramasından sonra on dakika içerisinde gerçekleştirilebilmektedir.

                                                    Şekil-6

 

Yönetilen SCPC servisinin sunduğu bu esneklik, Müşteriye değişen ihtiyaçları doğrultusunda kullandığı uydu kapasitesini kendi insiyatifine göre en uygun ve verimli şekilde kullanmasına imkan sağlar.

3.Çözüm olarak Full Mesh topoloji olarak adlandırılan Mesh TDMA topolojisine göz atalım.

MESH TDMA

Mesh TDMA (time division multiple acces, zamana bölünmüş çoklu erişim) uydu şebekesinde bütün noktaların birbirleriyle doğrudan bağlantı yapmasını sağlayan bir çoklu erişim sistemidir. Teknoloji olarak SCPC’den daha karmaşık olan ve dolayısı ile operasyonel olarak yüksek düzeyde uzmanlık gerektiren Mesh TDMA, çok noktalı (3 – 20) ve her nokta arasında doğrudan bağlantı ihiyacı olan şebekelerde, hem performans and hem de ekonomik avantajlar sağlar.

Mesh TDMA prensibi ile çalışan uydu şebekelerinde uydu kapasitesi, noktalar arasında çalışan devreler için değil, uydu şebekesinin tamamına tahsis edilir. Şebekeyi yöneten kontrol birimi şebekedeki noktaların (terminallerin) kapasite ihtiyacını sürekli kontrol ederek, kapasiteyi bu ihtiyaç doğrultusunda terminaller arasında dinamik olarak paylaştırır. Bu mekanizma sayesinde uydu kapasitesi o an ihtiyaç duyulan noktalarda kullanılır ve ihtiyaç olmayan noktalarda atıl bekletilmesi engellenmiş olur.Kontrol Sistemi: Şebekeyi dinamik olarak kontrol eden sistem, genelde bu görevi üstlenecek şekilde konfigüre edilmiş şebekede kullanılan terminallerden bir tanesidir. Kontrol terminali aynı zamanda trafik terminali olarak görev yapar ve bulunduğu noktanın uydu bağlantıları içinde kullanılır. Bu kontrol terminali şebekedeki diğer terminallerle kurmuş olduğu düşük kapasiteli kontrol bağlantıları ile hem terminallerin kapasite ihtiyacını izler hemde bu ihtiyaçlar doğrultusunda kapasiteyi yönlendirir ve tahsis eder.

Kapasite tahsisindeki dağıtım mekanizmasının çalışma prensibi, toplam kapasitenin küçük zaman dilimleri (milisaniyeler ölçeğinde) olarak terminallere paylaştırılması şeklindedir. Başka bir deyiş ile, kontrol terminali, trafik terminallerini uydu kapasitesini belirlemiş olduğu zaman dilimi içerisinde kullanmak için yetkilendirir. Kontrol terminali belirlediği bu zaman dilimlerinin uzunluklarını değiştirmek yoluyla diğer trafik terminallerine ayırmış olduğu kapasiteyi ayarlar.

Aşağıdaki şekil Mesh TDMA teknolojisinin çalışma şeklini görsel olarak anlatmaktadır. Bu örnekte, kontrol terminali aşağıdaki listelemde belirtildiği sıra ile toplam uydu kapasitesini terminaller arası tahsis etmektedir.

  • Merkez ile B noktası arası
  •   Merkez ile C noktası arası
  •   B Noktası ile C noktası
  •   Merkez ile A noktası arası
  •   Merkez ile C noktası arası

  A Noktası ile B Noktası arası

                                            Şekil-7

 

Önceliklendirme: Trafiğin yoğun olduğu dönemlerde, Terminalleri ve Kontrol sisteminin configürasyonu yapılarak, kullanıcalar açısından önemli olan, ya da gerçek zamanlı uygulamalar (Örneğin Telefon Trafiği) için uydu kapasitesi tahsisini önceliklendirmek mümkündür. Mesh TDMA sistemi, önceliklendirme için DifServ yada ip paketlerinin TOS bilgisini kullanarak öncelendirmek gibi endüstri standardı önceliklendirme şekillerini kulanır.

Bu yazımızda Dunya genelinde kullanılan 3 uydu bağlantı şeklinden bahsettik.Bağlantı şekillerinin mantığını anlamaya çalıştık.Kullanım alanlarını açıklamaya çalıştık. Avantajlarından bahsettik.Firmaların ihtiyaclarına göre hangi bağlantı şeklini kullanabileceğinden bahsettik.Resimler Comsat firmasından mühendis Cemil Bey’den alınmıstır.Kendisine teşekkürlerimi sunuyorum.Umarım okuyucalara yararlı bir çalışma olmustur.

 

ORHAN ERGUN

NETWORK UZMANI

2 yorum

  1. gerçekten çok açıklayıcı ve yararlı olmuş..hazırlayan arkadaşa teşekkürler.devamını bekliyoruz…

  2. gerçekten çok açıklayıcı ve yararlı olmuş..hazırlayan arkadaşa teşekkürler.devamını bekliyoruz…

Bir Cevap Yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir