İÇİNDEKİLER
ÖNSÖZ I
ÖZET............................................................................................................................................................................ II
ŞEKİLLER LİSTESİ................................................................................................................................III
1. GİRİŞ.................................................................................................................................................................... 1
2. BİLGİSAYAR AĞLARI TEMELLERİ........................................................................................................ 3
3. OSI katmanlarının Tanımlanan Temel Görevleri:...................................................... 4
3.1 Uygulama 4
3. 2 Sunum 5
3. 3 Oturum 6
3. 4 Taşıma 7
3. 5 Ağ 8
3. 6 Veri iletim 9
3. 7 Fiziksel 10
4. TCP/IP (Transmıssıon Control Protocol/Internet Protocol)......................... 11
4. 1 TCP/IP (Transmıssıon Control Protocol/Internet Protocol) 11
4. 2 TCP/IP nin Yapısı 16
4. 2. 1 TCP/IP Katmanları........................................................................................................................17
4. 2. 2 Uygulama Katmanı Programları..................................................................................................17
4. 2. 2. 1 STMP(Simple Mail Transport Protocol):...................................................................................... 17
4. 2. 2. 2 SNMP(Simple Network Management Protokol):........................................................................ 18
4. 2. 2. 3 TELNET............................................................................................................................................. 18
4. 2. 2. 4 FTP (File Transfer Protocol):........................................................................................................... 18
4. 2. 2. 5 FSP(File Send Protocol):.................................................................................................................. 18
4. 2. 2. 6 NNTP (Netwok News Transpor Protocol):.................................................................................... 18
4. 2. 3 Ulaşım Katmanı Protokolü............................................................................................................18
4. 2. 3. 1 TCP(Transmission Control Protocol) :.......................................................................................... 18
4. 2. 3. 2 UDP (User Datagram Protocol):..................................................................................................... 19
4. 2. 4 Yönlendirme Katmanı Protokolleri..............................................................................................19
4. 2. 4. 1 IP(Internet Protokol):....................................................................................................................... 20
4. 2. 4. 2 ICMP (Internet Control Message Protokol):................................................................................ 20
4. 3 TCP/IP Ağ Çalışma Temelleri: 20
4. 3. 1 Adres Verilirken Yapılan Düzenlemeler......................................................................................21
4. 3. 2 ICMP................................................................................................................................................22
4. 3. 3 IP.......................................................................................................................................................22
4. 3. 4 TCP...................................................................................................................................................22
4. 3. 5 UDP..................................................................................................................................................22
5. UYDULAR (Satellite)................................................................................................................................. 23
5. 1 Uyduların Tarihi 23
5. 2 Uyduların Yapısı 25
5. 2. 1 Gövde...............................................................................................................................................25
5. 2. 2 Anten................................................................................................................................................25
5. 2. 3 Tekrarlayıcı.....................................................................................................................................25
5. 3 Ana Yapı: 25
5. 4 Isı Kontrol Sistemi: 26
5. 5 Telemetre, Telekumanda ve Uzaklık Kontrol Sistemi 26
5. 6 Elektrik Enerji Kaynakları: 26
5. 7 Elektronik Bölümü (Transponder) 27
5. 8 uYdu yörüngeleri.................................................................................................................................. 27
5. 8. 1 Yörüngesel Uydular 27
5. 8. 2 Senkron Uydular 28
5. 8. 3 Yörüngesel Paternler 28
5. 9 Bakış Açıları............................................................................................................................................... 29
5. 9. 1 Yükseklik Açısı................................................................................................................................29
5. 9. 2 Azimut..............................................................................................................................................30
5. 10 Yörünge Aralıkları ve Frekans Tahsisi............................................................................ 30
5. 11 Uydu Pozisyonları............................................................................................................................... 31
5. 12 Uydu Sisteminde Bağlantı Modelleri:................................................................................ 31
5. 12. 1 Up-Link: 31
5. 12. 2 Down-Link: 32
5. 12. 3 Transponder 34
5. 12. 4 Çapraz Bağlantı 35
5. 13 Uydu Frekans Bandları:................................................................................................................... 35
5. 14 Uydu Karakteristikleri:............................................................................................................... 35
5. 14. 1 Uydu Linkinde Gecikme 35
5. 14. 2 Değişken GDS'leri 36
5. 14. 3 Gürültü 36
5. 14. 4 Bantgenişliği 36
5. 14. 5 Asimetrik kullanım 37
5. 14. 6 Kesintili bağlantılılık 37
5. 14. 7 Yayın yeteneği 37
5. 14. 8 Coğrafi bağımsızlık 38
5. 14. 9 Link kurma kolaylığı 38
5. 15 Büyük, Alçak ve Orta Yörüngeli (LEO ve MEO) Uydu Sistemleri.................... 38
5. 15. 1 Globalstar 39
5. 15. 2 Iridium 40
5. 15. 3 ICO 40
6. TCP/IP VE UYDULAR...................................................................................................................................... 42
6. 1 SAYISAL İLETİŞİM........................................................................................................................................ 42
6. 2 SAYISAL RADYO............................................................................................................................................. 44
6. 2. 1 Frekans Kaydırmalı Anahtarlama 45
6. 2. 2 Faz Kaydırmalı Anahtarlama 48
6. 2. 3 Dik-Açı (Kuadraür) Genlik Modülasyonu 51
7. SENKRONİZASYON...................................................................................................................................... 51
7. 1 Asenkron veri iletişimi 51
7. 2 Senkron Veri İletişimi 52
8. MODEMLER........................................................................................................................................................ 52
9. UYDU ÇOKLU ERİŞİM DÜZENLEMELERİ.............................................................................................. 53
9. 1 Çoklu Erişim 54
9. 1. 1 Frekans Bölmeli Çoklu Erişim (FDMA)............................................................................................ 54
9. 1. 2 Zaman Bölmeli Çoklu Erişim (TDMA)............................................................................................. 54
9. 1. 3 Kod Bölmeli Çoklu Erişim (CDMA).................................................................................................. 56
10. 2 EUTELSAT.......................................................................................................................................61
10.3 INMARSAT... ....................................................................................................................................61
10. 4 Türksat Uyduları Yararları.............................................................................................................62
10.4.1 Doğrudan TV ve Radyo Yayını................................................................................................62
10.4.2 Telefon Hizmetleri . .................................................................................................................63
10.4.3 VSAT...................... .................................................................................................................63
10.4.4 Banka, Otel ve Hava Yolları Hizmetleri...................................................................................63
İnsanoğlu, var oluşundan bu yana haberleşme gereksinimi duymuştur. Başlangıçta ilkel yöntemlerle haberleşen insanlar, zamanla yeni haberleşme teknikleri geliştirmişlerdir. Mağara resimleri yerini dumanlara, ateşlere, davullara, kuşlara bırakmıştır. Daha sonra bulunan telgraf ve telefon bunların yerine kullanılmıştır. Radyo link bağlantılarıyla uzak mesafelere iletim yapılmıştır. Yalnız denizaşırı ülkelerle haberleşme zorlukla sağlanmaktaydı. Uyduyla haberleşme fikri böylece çıkmıştır.
Yerçekimi kanunlarının etkisinde kalarak Dünya etrafında dönen cisimlere “uydu” denir.(Norman, 1998) Bir uydunun Dünya merkezine olan uzaklığını, yörüngesinin şekline bağlı olarak sabit veya değişkendir. Başka bir değişle uydu yörüngesi dairesel veya elips şeklinde olmaktadır.
Bir haberleşme uydusu bir çeşit radyo-röle istasyonudur. Dünya yüzeyinden çok yüksekte olduğundan, Dünya üzerinde istenen bir noktaya işareti doğrudan gönderebilir. İletim ortamı olarak senkron uydular kullanılmaktadır ki Dünya etrafında bir dönmesi tam 24 saatte yaptığından, Dünya üzerinde bir noktaya göre hareketsiz kalmaktadır. Bir Dünya gözlemcisine göre, zamanın işlevi olarak, sabit yer işgal eden uyduların oluşturduğu sisteme jeostasyoner uydu sistemi denir. Bu sistemde yörünge dairesel olup, ekvator düzlemini içermektedir. Jeostasyoner uydu sisteminde bulunan uydular senkron uydulardır. Senkron uydular, 36000 km yükseklikte ekvator düzeyi üzerine yerleştirilmişlerdir. Üç senkron uydu ile Dünya’ nın her noktasını görmek mümkündür. (Çölkesen, 1999)
Bir uydu birçok yer istasyonu kullanır. Bir uydudan diğer bir uyduya atlama yoluyla Dünya’ nın her hangi bir noktasıyla bağlantı kurulabilir. Bir yer istasyonu, bir veya birkaç frekansı gönderir ve uygulamada uydunun gönderdiği bütün grup frekanslarını alabilir.
Başlangıçta uydular küçük ve güçleri azdı. Büyük çaplı antenler kullanılmaktaydı. Daha sonra yapılan çalışmalar sonucunda güç arttırılmış ve anten çapları küçültülmüştür. Anten çaplarının küçülmesi yer istasyonu toplam maliyetinin yaklaşık 1/3’ ünü oluşturan anten maliyetinin düşmesine, dolayısıyla yer istasyonu toplam maliyetinin düşmesine neden olmuştur.
Yeryüzünde bir ya da birkaç noktadan gönderilen yayınları, uydular alır ve istenilen yayın alanına yöneltebilirler. Uydular aracılığı ile yapılan TV yayınlarının getirdiği en önemli üstünlük, alınan görüntünün yayın alanının her yerinde güçlü ve temiz kullanılabilir olmasıdır. Burada ki alan ile tüm ülke veya bir kıta kastedilmektedir.
Günümüzde ülkeler ve kıtalar arası telefon, teleks, faks, teleteks, televizyon yayınları, gazete basımları ve bilgi akış düzeyleri uydudan geçmektedir.
Uydular aracılığı ile haberleşme teknolojisindeki son yıllarda meydana gelen gelişmeler, yeni teknolojik gelişmelere ve yeni pazarların ortaya çıkmasına neden olmuştur. Bu gelişmeler, uydu haberleşme sisteminde duyulan gereksinmenin bir ölçütüdür.
Uluslararası uydu haberleşme kuruluşu INTELSAT (International Telecommunication Satellite Organization) ın 1964 yılında kurulmasından sonra 1965 yılında Dünya’ dan 36 000 km uzaklıkta ekvator üzerinde bulunan jeosenkron yörüngeye ilk INTELSAT uydusu olan INTELSAT-1’ in yerleştirilmesiyle Dünya uydu haberleşmesine başlamıştır.(Norman, 1998)
INTELSAT-5 serisi uyduların evrensel (global) haberleşmenin yanı sıra ışın (spot-beam) antenleri ile daha dar bir alanda, daha güçlü işaretler vermesi sonucu televizyon yayınlarının yurt içi dağıtımında mevcut geleneksel radyo-link bağlantılarına bir alternatif olarak kullanılmaya başlanmıştır.
Günümüzde Türkiye’ nin de içinde bulunduğu birçok ülkede bu nokta ışınları kullanarak TV yayınları yapılmaktadır. TV yayınlarının dağıtımında; TV kanalları bir merkezi yer istasyonuna gelmekte ve buradan uydu aracılığı ile bir ülke ya da bölgeye yayınlanmakta ve orada, coğrafi koşullara bağlı olmaksızın, istenilen yerde ve miktarda yalnız alan uydu antenleri TVRO (TV Receive Only) ile alınarak izlenmektedir.
TVRO antenlerin kullanımının yaygınlaşması ve bu işlevin daha ekonomik olarak yapılabilmesi konusundaki çalışmalar sonucunda TVRO’ dan daha ekonomik olacak Kablolu-TV teknolojisi geliştirilmiştir. (Norman, 1998)
Uyduların yörüngeleri ve hızı iyi ayarlanmalıdır. Uydular atmosfer üzerine yerleştirilirken yerçekimi kuvveti ile merkez kaç kuvveti eşit olmalıdır. Eğer uydu çok hızlıysa uzay boşluğuna uçabilir. Eğer uydu çok yavaş olursa, yerçekimi sayesinde Dünyaya doğru çekilecektir. Eğer uyduların yerçekimi ile hızları denk olursa uydu “şelale” denen dairesel bir yörünge çizer. Dünyanın yerçekimi deniz seviyesinden yüksekliği ile tanımlanır. Bundan dolayı denizden çok yüksek olan uydular düşük olan uydulara göre Dünya etrafında daha yavaş dairesel hareket yaparlar. (Ha, 1990)
Bilgisayarlar arası iletişimin başladığı günden itibaren farklı bilgisayar sistemlerinin birbirleri arasındaki iletişim daima en büyük problemlerden birisi olmuş ve bu sorunun üstesinden gelebilmek için uzun yıllar boyunca çeşitli çalışmalar yapılmıştır. 1980' li yılların basında Uluslararası Standartlar Organizasyonu (International Standarts Organization-ISO) bilgisayar sistemlerinin birbirleri ile olan iletişiminde ortak bir yapıya ulaşmak yönünde çabaları sonuca bağlamak için bir çalışma başlatmıştır. Bu çalışmalar sonucunda 1984 yılında Acık Sistem Bağlantıları (Open Systems Interconnection-OSI) referans modeli ortaya çıkarılmıştır. Bu model sayesinde değişik bilgisayar
![]() |
![]() |
Kullanıcıya en yakın olan katmandır. Spreadsheet, kelime işlemci, banka terminali programları vs. bu katmanın parçalarıdır.
Uygulama katmanı çokça ihtiyaç duyulan birçok protokolü içerir. Örneğin dünyada birbirine uyumsuz yüzlerce terminal, uç birim tipi vardır. Örneğin her biri farklı ekran düzenleri, metin silme ve düzenleme için farklı escape dizileri, imleç konumlandırması vs. kullanan değişik uç birimlerle çalışan bir tam ekran metin editörünü ele alalım.
Bu problemi çözmenin editörlerin ve diğer programların yazabildiği sanal bir ağ uç birimi oluşturmaktır. Her uç birim tipini karşılamak için, sanal uç birimin fonksiyonlarının gerçek uç birim üzerine eşleşmesini sağlamak için bir yazılım yazılmalıdır. Örneğin bu yazılım, editör sanal uç birimin imlecini sol üst köşeye konumlandırdığında, yazılım gerçek uç birimde imlecin asıl konumuna yerleşimi için düzgün komut dizisini işlemelidir. Tüm sanal uç birim yazılımları uygulama katmanındadır.
Uygulama katmanının diğer bir işlevi ise dosya transferidir. Değişik dosya sistemleri, değişik dosya isimlendirme tanımlamalarına, metin bilgisinin temsili için değişik metotlara sahiptir. Değişik dosya sistemlerinden dosya transferleri bu uyumsuzlukları ortadan kaldırmayı gerektirir. Bu iş, yine, elektronik posta, dizin taraması ve diğer özel ve genel amaçlı işlevlerde yapıldığı gibi uygulama katmanına aittir.
Bu katmanda gelen paketler bilgi haline dönüştürülür. Bilginin karakter set çevrimi veya değiştirilmesi, şifreleme vs. görevlerini bu katman üstlenir.
Sunum katmanı, kullanıcıların problemleri kendi başlarına çözüm bulmaları yerine onlara yeterli bir genel çözüm sunar. Kısaca, diğer alt katmanların aksine, bit’ leri bir uçtan diğerine güvenilir bir biçimde iletimleri ile ilgilenmek yerine oturum katmanı iletilen bilginin söz dizimi ve semantiği ile ilgilenir.
Sunum servislerine tipik bir örnek standart, üzerinde anlaşılan bir şekilde veriyi kodlamaktır. Birçok kullanıcı programları rasgele bit dizilerini kendi aralarında değişimini gerçekleştirmez. Adları, tarih, para gibi şeyleri değişirler. Bu başlıklar, karakter dizileri, tamsayılar, kayan nokta numaraları gibi daha basit veri yapıları olarak ifade edilirler. Değişik bilgisayarlar karakter dizileri ve tamsayıları ifade etmek için değişik kodlar kullanırlar. Bu bilgisayarlar arasında veri değişimini standartlara uygun olarak yerine getirmek sunum katmanının işidir.
Sunum katmanı ayrıca bilginin sunulmasının diğer yönleri ile de ilgilidir. Örneğin veri sıkıştırması iletilmesi gereken bir sayısını artırmak için kullanılabildiği gibi kriptografi güvenlik ve kullanıcı doğrulaması için sık sık kullanılır.
İki bilgisayar üzerindeki uygulamaların birbirini fark ettiği katmandır. Oturum katmanı, değişik makinelerdeki kullanıcıların birbirleri arasında oturumlar açmasını sağlar. Bir oturum taşıma katmanının yaptığı gibi sıradan veri taşıma işini gerçekleştirdiği gibi, bazı uygulamalarda çok yararlı gelişmiş hizmetler de sunar. Bir oturum bir kullanıcının uzaktaki zaman-paylaşımlı bir sisteme bağlanmasını (Log on, log in) veya iki makine arasında dosya transferi yapmasını sağlar.
Oturum katmanın sunduğu hizmetlerden biri de sistemlerin karşılıklı iletimlerinin yönetimidir. Oturumlar aynı anda tek yönlü veya aynı anda çift yönlü veri akışına izin verebilirler. Eğer trafik tek yönlü ise oturum katmanı iletim sırasının kimde olduğu konusunda yardımcı olur.
İlgili diğer bir oturum hizmeti token yönetimidir. Bazı protokoller için, her iki tarafın aynı anda aynı işlevi yerine getirmeye çalışmaması çok önemlidir. Bu aktiviteleri yönetmek için oturum katmanı taraflar arasında değiştirilebilecek tokenlar sağlar. Token’ a sahip taraf kritik uygulamayı çalıştırma hakkına sahip olur.
Diğer bir oturum servisi senkronizasyondur. Ortalama çökme süresinin 1 saat olduğu bir ağda, iki makine arasında iki saatlik bir dosya transferi sırasında ortaya çıkacak problemleri ele alalım. Her çökmeden sonra dosya transferi yeniden en baştan başlayacak ve bu yüzden dosya transferi belki de hiç gerçekleştirilemeyecektir. Bu problemi ortadan kaldırmak için, oturum katmanı veri akımının içine kontrol noktaları yerleştirir böylelikle bir çökmeden sonra en son kontrol noktasından sonraki veri gönderilir.
Bu katman gelen bilginin doğruluğunu kontrol eder. Bilginin taşınması esnasında oluşan hataları yakalar ve bunları düzeltmek için çalışır.
Taşıma katmanın temel işlevi, oturum tabakasından veriyi alıp, ihtiyaç duyulduğunda küçük bileşenlere ayırıp ağ katmanına geçirerek, diğer uca bu parçaların doğru bir şekilde ulaştığına emin olmaktır. Bunun dışında, bu işlev oturum tabakasının donanım teknolojisinde kaçınılmaz gelişmelere karşı izole edilerek, verimli olarak yerine getirilmelidir.
Normal şartlar altında, taşıma katmanı, oturum katmanı tarafından ihtiyaç duyulan her taşıma bağlantısı için bir sanal ağ bağlantısı oluşturur. Eğer taşıma bağlantısı yüksek bir kapasite isterse, taşıma katmanı birçok ağ bağlantısı oluşturup, kapasiteyi artırmak için veriyi bu bağlantılara paylaştırır. Öte yandan, farklı ağ bağlantılarının oluşturulması maliyeti arttırdığı durumlarda taşıma katmanı çeşitli taşıma bağlantılarını bir ağ bağlantısı üzerinde maliyeti azaltmak için birleştirebilir. Tüm durumlarda taşıma katmanı birleştirme işinin oturum katmanına yansımaması için gereklidir.
Taşıma katmanı ayrıca oturum katmanına sonuç olarak ağ kullanıcılarına ne tip servisler sunulacağına karar verir. Taşıma bağlantısının en popüler tipi gönderildiği sıra ile hatasız uçtan-uca ulaştıran kanaldır. Ancak, diğer tip taşıma, servis ve taşıma bilgisi ayrılmış mesajları değişik lokasyonlara ileten ve hedefine ulaştırma konusunda herhangi bir garanti vermeyenidir. Servis tipi bağlantı sağlandığında belirlenir.
Taşıma katmanı, gerçek bir kaynaktan hedefe veya uçtan uca katmandır. Başka bir deyişle, kaynak sistemde çalışan bir program mesaj başlıkları ve denetim mesajlarını kullanarak, hedef sistemdeki benzeri bir programla konuşur.
Birçok bilgisayar üstünde birden fazla programı çalıştırır, yani sisteme giren ve çıkan birçok bağlantı vardır. Bu yüzden hangi mesajın hangi bağlantıya ait olduğunun belirlenmesi için bir metoda ihtiyaç duyulur. Taşıma başlığı bu bilginin koyulabileceği bir yerdir.
Değişik mesajları bir kanal içinde birleştirmenin yanında, taşıma katmanı ağ boyunca bağlantıların kurulması ve kaldırılmasını da takip etmelidir. Bu, bir bilgisayar üzerinde kiminle konuştuğunu tarif edecek bir tür isimlendirme mekanizması gerekliliğini doğurur. Ayrıca hızlı bir bilgisayarın yavaş bir bilgisayarı aşmaması için bilgi akışını düzenleyecek bir mekanizmanın olması gereklidir. Her ne kadar ikisine de aynı prensipler uygulansa da uçlar arasındaki akış denetimi anahtarlar arası akış denetiminden ayrıdır.
Bağlantıyı sağlayan ve ulaşılmak istenen bilgisayara giden yolu bulan katmandır. Yönlendirme protokolleri bu katmanda çalışır.
Ağ tabakası alt ağda yapılan işlerin denetimi ile ilgilidir. Tasarımında anahtar konu veri paketlerinin kaynaktan hedefe nasıl yönlendirileceğidir. Yönlendirmeler sabit tablolara dayalı ve sıkça değişmeyecek şekilde ağ ile birlikte tanımlanmış olabilir. Bu yönlendirmeler ayrıca bir terminal oturumunda olduğu gibi, her oturum için ayrıca belirlenebilir. Son olarak anlık ağ yüküne bağlı olarak her bir yeni paket için yeniden belirlenecek şekilde dinamik olabilir.
Aynı anda ağa birbirinin rotası üzerine çakışan birçok paket ağa sunulursa performans sıkıntıları oluşabilir. Bu tür çakışmaların önlenmesini sağlamak ağ katmanının sorumluluğundadır.
Ağ operatörleri, servisi paralı olarak vermek istediklerinde ayrıca ağ katmanı üzerinde raporlama özellikleri de eklenir. Sonuç olarak bir yazılım aracılığı ile her müşterinin ilettiği veya aldığı paket veya karakter sayısı faturalama bilgisinin üretilmesi sayılır. Raporlama, değişik ücretlendirme oranlarının uygulandığı sınırları geçildiğinde daha karmaşık bir hal alabilir.
Bir paket hedefine ulaşmak için bir ağdan diğer bir ağa geçmek zorunda kaldığında başka problemler de baş gösterebilir. Adresleme ağlar arasında farklı olabildiği gibi, bir ağ diğerinden çok geniş olduğu için paketi kabul etmeyebilir veya protokoller farklı olabilir. Heterojen ağların ara bağlantılarının sağlıklı bir şekilde yapılıp bu problemlerin üstesinden gelme ağ katmanın sorumluluğundadır.
Yayın ağlarında, ağ katmanı çok ince veya hiç varolmadığından, yönlendirme problemi daha basittir.
Bu katman fiziksel katmana ulaşım stratejisini belirler. Fiziksel adresleme, ağ topolojisi, akış kontrolü vs. bu katmanın görevlerindendir. Köprü cihazları bu katmanda çalışır.
Veri bağlantı katmanın ana görevi, ham iletim işini alıp, ağ katmanında hatasız olarak görünen bir hatta çevirmektir. Bu görevi gönderenin verisini, veri pencerelerine (Data Frame, genellikle birkaç yüz byte’ lık) bölüp, sıralı olarak gönderip, alıcının geri döndürdüğü onay pencerelerini işleyerek yerine getirir. Fiziksel katman bitlerin yapısı ile ilgilenmeden ilettiğinden pencere sınırlarını oluşturmak ve algılamak veri bağlantı katmanına bağlıdır. Bu her pencerenin başına ve sonuna özel bit desenleri eklenmesi ile gerçekleştirilir. Eğer eklenen desenlerin veri bölümü içinde yer alma olasılığı varsa, karışıklığı engellemek için dikkat edilmelidir.
Veri bağlantı katmanı ayrıca bağlı noktalar arası hata denetimini sağlamalıdır.
Veri bağlantı katmanında karşılaşılan diğer bir problem ise (Ayrıca diğer üst tabakalarda olacağı gibi) gönderen tarafı boğmadan yavaş bir alıcının nasıl veriyi sağlıklı alacağıdır. Bunun için ileten tarafın belirli bir anda alan tarafta ne kadar miktarda tampon bellek boşluğunu bilmesini sağlayacak, trafik akışını denetleyecek bir mekanizmanın kurulması gereklidir.
Eğer hat iki yönlü iletim için kullanılabiliyorsa bu veri bağlantı katmanı tarafından çözülmesi gereken başka bir problemi ortaya sunar. Problem bir A ucundan B ucuna doğru olan trafikte, B’ den A’ ya onay pencereleri ile A’ dan B’ ye veri pencereleri ile çakışmasıdır.
Bu katman ağın elektriksel ve mekanik karakteristiklerini belirler. Modülasyon teknikleri, çalışma voltajı, frekansı vs. bu katmanın temel özelliklerindendir. OSI referans modeli bir ağ uygulaması değildir. OSI sadece her katmanın görevini tüm detayları ile tanımlar. Bu modeli bir gemi ya da ev projesine benzetebiliriz. Nasıl aynı gemi planını alıp farklı firmalar gemi yapabilirse OSI modeli de böyledir. Nasıl aynı gemi planından iki farklı firma gemi ürettiğinde en azından kullanılan çiviler farklı yerlere çakılırsa, OSI modeli de gerçekleştiren firmadan firmaya farklılık gösterebilir.
TCP/IP nin kökenleri 1960 ların sonunda ve 1970 lerin başlarında Amerikan savunma bakanlığına bağlı İleri Araştırma Projeleri Ajansının (Advanced Research Projects Ağency,ARPA) yürüttüğü paket anahtarlı ağ deneylerine kadar uzanır. TCP/IP’nin yaratılmasını sağlayan proje , ABD deki bilgisayarların bir felaket anında da ayakta kalabilmesini , birbirleriyle iletişimin devam etmesini amaçlıyordu. Amacına fazlasıyla ulaştığı gibi interneti de ortaya çıkardı.( Yıldırımoğlu, 1998)
TCP/IP, Transmission Control Protocol/Internet Protocol ifadesinin kısaltılmasıdır. Türkçesi “İletim kontrol protokolü/İnternet Protokolü” dür. Protokol belli bir işi düzenleyen kurallar dizisi demektir. Örneğin devlet protokolü devlet erkanının nerede duracağını, nasıl oturup kalkacağını düzenler. Ağ protokolüde bilgisayarlar arası bağlantıyı, iletişimi düzenlemektedir.( Yıldırımoğlu, 1998)
TCP/IP Unix dünyasının standart iletişim kuralıdır. Aynı zamanda internetin de temeli olan Savunma Bakanlığı (ABD) tarafından geliştirilmiştir. İnternet adresleri InterNIC tarafından atanır. Eğer TCP/IP ağı internete bağlı değilse ve hiçbir zaman bağlanmayacaksa, geçerli herhangi bir adres alanını kullanılabilir. Ancak eğer ilerde bağlanma şansınız varsa adres için başvurmanız gerekir.
Netware’in içinde TCP/IP desteği vardır ve tünelleme olarak bilinen süreç ile bir TCP/IP ağda IPX çalıştırmanıza imkan verir.
Tünelleme; IPX paketi bir TCP/IP önbilgi ve art bilgiyle çevrelenir. Böylece paket IPX ağdan TCP/IP ağa, oradan tekrar IPX ağa geri yöneltilebilir.
Artık çoğu işyerlerinin internete doğrudan bağlantısı yoktur. Doğrudan bağlantı büyük bir güvenlik riski doğurmaktadır. Genellikle “firewall” olarak bilinen iç ağ ile internet arasında sadece izin verilen trafiğin olmasını sağlayan bir sunucu veya yöneltici kullanırlar. Firewall kullanıldığında iç ağ numaraları herhangi bir geçerli adres olmayabilir ve firewall yönelticinin ihtiyacı olan tek şey “düzgün” yetkili bir internet numarasıdır.(Akın, 1998)
Değişik tipte bilgisayarların bir arada çalışabilmelerini garantilemek amacıyla programcılar programlarını bazı standart protokolleri kullanarak yazarlar. Bu protokol, teknik bir terim olarak işlerin nasıl yapılması gerektiğini tarif eden kurallar bütünüdür. Örneğin, bir posta mesajı için hangi formatın kullanılacağını tam olarak tarif eden bir protokol bulunmaktadır. Tüm internet posta programları, mesaj gönderecekleri zaman bu protokolü takip ederler.(Balevi, 1995)
TCP, gerçekte iki ayrı protokolden oluşur: TCP ve IP. TCP/IP ikisinin beraber kullanıldığı zamanlarda genellikle tercih edilir.
IP- Bu bölümde datagramlara bölünmüş bilgi paketleri diğer bilgisayar ve ağlara yönlendirilir. Bu datagramların her biri IP’ den bağımsız olarak düşünülür.
IP datagramın hedefine ulaşacağını garantilemez veya herhangi iki datagramın aynı yolda alınacağı ile protokol datagramların sıralandığı gibi gönderilmesini sağlamaz.
Bu protokolün basitliği ve her datagramın bağımsız olması sebebiyle IP bir bağlantısız protokol (connectionless protocol) olarak düşünülür.
TCP- TCP, datalardan segmentleri düzenler ve gönderilmesi için IP katmanına geçirir. Bu katmanda IP katmanından alınan datagramlar tekrar sıralanır ve verinin değişmiş olup olmadığı, hatasız geldiğinden emin olunur. TCP veriyi ilettiğinde bir zamanlayıcı (Timer) düzenler. Bir paket uzak bir bilgisayara ulaştığında bir onay (acknowledment) göndericiye ulaştırılır. Eğer onay ulaşmadan zamanlayıcının süresi dolarsa paket tekrar transfer edilir.
Tüm pratik amaçlar için bir makinedeki TCP protokolü uzak bilgisayarlara bağlantı kurmak için TCP protokolüyle iletişim kurar.
TCP; bağlantı tabanlı protokoldür.(connection-oriented protocol) Bir uzak bilgisayarla sanal bir dolaşım sağlamaya yarayan, port adı verilen başka adresleri formlamayı kullanır. TCP Telnet gibi birden fazla kullanıcı olduğunda aynı porttan çoklu işlemlere (Multiple processes) izin verir.(Çölkesen, 1999)
TCP/IP; katmanlardan oluşan bir protokoller kümesidir. Her katman değişik görevlere sahip olup altındaki ve üstündeki katmanlar ile gerekli bilgi alış-verişini sağlamakla yükümlüdür.
TCP/IP katmanlarının tam olarak ne olduğu, nasıl çalıştığı konusunda bir fikir sahibi olabilmek için bir örnek üzerinde inceleme yapalım:
TCP/IP’nin kullanıldığı en önemli servislerden birisi elektronik postadır (e-posta). E- posta servisi için bir uygulama protokolu belirlenmiştir (SMTP). Bu protokol e- posta’ nın bir bilgisayardan başka bir bilgisayara nasıl iletileceğini belirler. Yani e- postayı gönderen ve alan kişinin adreslerinin belirlenmesi, mektup içeriğinin hazırlanması vs. gibi. Ancak e-posta servisi bu mektubun bilgisayarlar arasında nasıl iletileceği ile ilgilenmez, iki bilgisayar arasında bir iletişimin olduğunu varsayarak mektubun yollanması görevini TCP ve IP katmanlarına bırakır.
TCP katmanı komutların karşı tarafa ulaştırılmasından sorumludur. Karşı tarafa ne yollandığı ve hatalı yollanan mesajların tekrar yollanmasının kayıtlarını tutarak gerekli kontrolleri yapar. Eğer gönderilecek mesaj bir kerede gönderilemeyecek kadar büyük ise (Örneğin uzunca bir e-posta gönderiliyorsa) TCP onu uygun boydaki segment’ lere (TCP katmanlarının iletişim için kullandıkları birim bilgi miktarı) böler ve bu segment’ lerin karşı tarafa doğru sırada, hatasız olarak ulaşmalarını sağlar. Internet üzerindeki tek servis e-posta olmadığı için ve segment’ lerin karşı tarafa hatasız ulaştırılmasını sağlayan iletişim yöntemine tüm diğer servisler de ihtiyaç duyduğu için TCP ayrı bir katman olarak çalışmakta ve tüm diğer servisler onun üzerinde yer almaktadır. Böylece yeni bir takım uygulamalar da daha kolay geliştirilebilmektedir. Üst seviye uygulama protokollerinin TCP katmanını çağırmaları gibi benzer şekilde TCP de IP katmanını çağırmaktadır. Ayrıca bazı servisler TCP katmanına ihtiyaç duymamakta ve bunlar direk olarak IP katmanı ile görüşmektedirler. Böyle belirli görevler için belirli hazır yordamlar oluşturulması ve protokol seviyeleri inşa edilmesi stratejisine ‘katmanlaşma’ adı verilir. Yukarda verilen örnekteki e- posta servisi (SMTP), TCP ve IP ayrı katmanlardır ve her katman altındaki diğer katman ile konuşmakta diğer bir deyişle onu çağırmakta ya da onun sunduğu servisleri kullanmaktadır. En genel haliyle TCP/IP uygulamaları 4 ayrı katman kullanır. Bunlar:
· Bir uygulama protokolu, mesela e-posta
· Üst seviye uygulama protokollerinin gereksinim duyduğu TCP gibi bir protokol katmanı
· IP katmanı. Gönderilen bilginin istenilen adrese yollanmasını sağlar.
· Belirli bir fiziksel ortamı sağlayan protokol katmanı. Örneğin Ethernet, seri hat, X.25, uydu vs.
Internet birbirine geçiş yolları (gateway) ile bağlanmış çok sayıdaki bağımsız bilgisayar ağlarından oluşur ve buna ‘catenet model’ adı verilir. Kullanıcı bu ağlar üzerinde yer alan herhangi bir bilgisayara ulaşmak isteyebilir. Bu işlem esnasında kullanıcı farkına varmadan bilgiler, düzinelerce ağ üzerinden geçiş yapıp varış yerine ulaşırlar. Bu kadar işlem esnasında kullanıcının bilmesi gereken tek şey ulaşmak istediği noktadaki bilgisayarın ‘Internet adresi’ dir. Bu adres toplam 32 bit uzunluğunda bir sayıdır. Fakat bu sayı 8 bitlik 4 ayrı ondalık sayı şeklinde kullanılır (144.122.199.20 gibi). Bu 8 bitlik gruplara ‘octet’ ismi de verilir. Bu adres yapısı genelde karşıdaki sistem hakkında bilgi de verir. Mesela 144.122 ODTU için verilmiş bir numaradır. ODTU üçüncü octet’ i kampüs içindeki birimlere dağıtmıştır. Örneğin, 144.122.199 bilgisayar merkezinde bulunan bir Ethernet ağda kullanılan bir adrestir. Son octet ise bu Ethernete 254 tane bilgisayar bağlanmasina izin verir (0 ve 255 bilgisayar adreslemesinde kullanılmayan ozel amaçlı adresler olduğu için 254 bilgisayar adreslenebilir).
IP bağlantısız “connectionless” ağ teknolojisini kullanmaktadır ve bilgi “datagramlar” (TCP/IP temel bilgi birim miktarı) dizisi halinde bir noktadan diğerine iletilir. Büyük bir bilgi grubunun (büyük bir dosya veya e-posta gibi) parçaları olan “datagram” ağ üzerinde tek başına yol alır. Mesela 15000 octet’ lik bir kütük pek çok ağ tarafından bir kere de iletilemeyecek kadar büyük olduğu için protokoller bunu 30 adet 500 octet’ lik datagramlara böler. Her datagram ağ üzerinden tek tek yollanır ve bunlar karşı tarafta yine 15000 octet’ lik bir kütük olarak birleştirilir. Doğal olarak önce yola çıkan bir datagram kendisinden sonra yola çıkan bir datagramdan sonra karşıya varabilir veya ağ üzerinde oluşan bir hatadan dolayı bazı datagramlar yolda kaybolabilir. Kaybolan veya yanlış sırada ulaşan datagramların sıralanması veya hatalı gelenlerin yeniden alınması hep üst seviye protokollerce yapılır. Bu arada “paket” ve “datagram” kavramlarına bir açıklama getirmek yararlı olabilir. TCP/IP ile ilgili kavramlarda “datagram” daha doğru bir terminolojidir. Zira datagram TCP/IP’ de iletişim için kullanılan birim bilgi miktarıdır. Paket ise fiziksel ortamdan (Ethernet, X.25, uydu vs.) ortama değişen bir büyüklüktür. Mesela X.25 ortamında datagramlar 128 byte’ lık paketlere dönüştürülüp fiziksel ortamda böyle taşınırlar ve bu işlemle IP seviyesi hiç ilgilenmez. Dolayısıyla bir IP datagramı X.25 ortaminda birden çok paketler halinde taşınmış olur.
TCP/IP protokolller kümesidir. Her biri değişik işler yapan bir yığın protokolden oluşur.
TCP/ IP kurulan bir bilgisayar ağında bilgisayarı üç parametre ile tanımlarız.
· Bilgisayar İsmi : Kullanıcı tarafından işletim sistemi kurulurken bilgisayara verilen addır.
· IP adresi : 4 bölümden oluşan adrestir xxx.xxx.xxx.xxx her bölüm 0-255 arasında değer alabilir.
· Mac adresi: Bilgisayar ağ kartlarının ya da ağ cihazlarının içine değiştirilemez bir şekilde yerleştirilmiş bulunan bir adrestir. 0020AFF8E771 örneğinde olduğu gibi 16 lık düzende (hexadecimal) rakamlardan oluşur. Mac adresi yerine donanım adresleri ya da fiziksel adreste kullanılabilir.
Ağ üzerinde iletişimler aslında Mac adresleri ile gerçekleşir. Çünkü IP adresleri TCP/IP protokolüne özeldir. Başka protokolde , örneğin , Novell’ in kullandığı IPX/SPX protokolünde IP adresi diye bir şey yoktur. Bütün protokollerde değişmeyen tek şey MAC adresidir.
Her protokol kendine göre bir adresleme şeması kullanır ama bu şemalarda yer alan adreslerin dönüp dolaşıp en altta MAC adresine çevrilmesi gerekir.(Yıldırımoğlu, 1998)
![]() |
bulunduğu katman sayılmaz ise 4 katmanlıdır. En üstte uygulama programları vardır, altında ise iletişim işini yapan programlar bulunur.(Çölkesen, 1999)
![]() |
Uygulama katmanın altında sırasıyla ulaşım, yönlendirme ve fiziksel katmanlar vardır. Ulaşım katmanında TCP ve UDP protokolleri, yönlendirme katmanında IP ve ICMP protokolleri tanımlıdır. Her katmanda birçok protokol vardır; ancak uygulama programları tarafından istenen bir iş yerine getirilirken, her katmandaki protokollerden yalnızca biri kullanılır.(Çölkesen, 1999)
4. 2. 2 Uygulama Katmanı Programları:
Uygulama katmanı için tanımlı olan STMP,TELNET… gibi protokoller bir üstünde bulunan programlara hizmet verir. Bunlar, kullanıcının doğrudan etkileşimde bulunduğu veya bilgisayar kaynaklarını başka kullanıcılara erişme olanağı sağlayan programlardır.
Ağ içindeki kullanıcılar arasındaki elektronik mektup alış verişini düzenler.
Ağ içinde bulunan yönlendirici, anahtar ve HUB gibi cihazların yönetimi için kullanılır. SNMP desteği olan ağ cihazları SNMP mesaj alış verişleriyle uzaktan yönetilebilir. Bunun için cihazlarda SNMP (agent) olmalıdır.
Bir sistem üzerindeki başka bir sisteme bağlanarak, sanki onun terminalindeymiş gibi bağlandığı sistemi kullanmasını sağlar.
Bir Bilgisayardan başka bir bilgisayara dosya aktarımı için kullanılan temel protokoldür.
Bu protokol FTP ‘ye alternatif olarak geliştirilmiş. Tek üstün özelliği, bir dosya transfer edilirken herhangi bir sorun olur da hat kesilirse yeni bağlantıda dosyanın yarım kaldığı yerden alış-verişe devam edilmesine olanak vermesi. Ancak hat hızları arttığından FSP’ ye çok fazla rağbet olmamıştır. FTP daha çok kullanılmıştır.(Köksal, 1997)
USENET postalama hizmetinin kullanımını sağlar.
4. 2. 3 Ulaşım Katmanı Protokolu:
TCP ve UDP ulaşım katmanı protokolleri, bir üst katmandan gelen veriyi paketleyip bir alt katmana verirler,. Eğer veri bir seferde gönderilemeyecek kadar uzunsa, alt katmana verilmeden önce parçalara ayrılır (segment) ve her birine bir sıra numarası verilir. Genellikle TCP kullanılır, Sorgu amaçlı olarak da UDP kullanılır.
TCP(Transmission Control Protocol) Görevleri şunlardır;
· Bir üst katmandan gelen verinin uygun uzunlukta parçalara bölünmesi
· Her bir parçaya, alıcı kısmında aynı biçimde sıraya koyabilmesi amacıyla sıra numarası verilmesi
· Kaybolan veya bozuk gelen parçaları tekrarlaması
TCP kendisine atanmış olan bu görevleri yapabilmek amacıyla, ulaşım katmanında veri parçalarının önüne başlık bilgisi ekler. Başlık bilgisi ve veri parçası, ikisi birlikte TCP segmenti olarak anılır. Bir alt katmana örneğin, IP katmanına bu TCP segmenti gönderilir; oradan da bu segmente IP başlığı eklenerek alıcıya gönderilir.
UDP’ nin farkı sorgulama ve sınama amaçlı, küçük boyutlu verinin aktarılması için olmasıdır; veri küçük boyutlu olduğu için parçalara gerek duyulmaz.(Çölkesen, 1999) UDP, TCP’ den kısadır. Fakat, bir kaynak ve hedef adrese sahiptir.(Schatt, 1998)
4. 2. 4 Yönlendirme Katmanı Protokolleri:
Bir üst katmandan gelen segmentleri alıcıya, uygun yoldan ve hatasız ulaşımla yükümlüdür.
Bir datagramın hangi üst katmana ait olduğunu belirler. Alıcı IP bu alana bakarak paketi bir üstte bulunan protokollerden hangisine ileteceğini anlar.
ICMP kontrol amaçlı bir protokoldür; genel olarak sistemler arası kontrol mesajları IP yerine ICMP üzerinden aktarılır. ICMP, IP aynı düzeyde olmasına karşın aslında kendiside IP’ yi kullanır. ICMP mesajları IP üzerinden gönderilir.
TCP/IP’ nin öncelikli fonksiyonu bir noktadan-noktaya iletişim mekanizması sağlamaktır. Bir makine üzerindeki bir süreç diğer bir makine üzerindeki başka bir süreç ile haberleşir. Bu İletişim iki veri akımı olarak görünür. Akımdan biri bir işlemden diğerine veri taşırken, diğeri ters yönde veri taşır. Süreçlerin her biri normal koşullarda diğeri tarafından yazılan veriyi okuyabilir, alınan veri gönderilen veri ile aynı sıradadır.
Bir noktadan noktaya iletişim sistemi desteklemek için, her bir düğüm bir telefon numarasına benzeyen tek bir adrese ihtiyaç duyar. Bu adres bir 32 bit ikili sayı biçimindedir. Genel olarak, insanlar uzun ikili sayılarla başa çıkamadıklarından bu adresler her biri 0 ile 255 arasında olan dört onluk sayı ile gösterilir. Bu geliştirmede daha doğal adların kullanıldığı mekanizmalara uyarlanmıştır.(Minasi, 1998 )
IP Adresi |
0111 10111 |
0010 1101 |
0100 0011 |
0101 1001 |
|
Dört ayrı onlu sayı halinde gösterimi |
123
|
45
|
67
|
89
|
|
“helpful.com” bölgesi için ad sunucu veri tabanındaki kayıt |
Barney= 123.45.67.89 |
|||
|
Adrese karşılık uygun bir ad sağlama |
Barney.helpful.com |
|||
Tablo 1 TCP/IP de kullanılan adresleme formatlarının karşılaştırılması
4. 3. 1 Adres Verilirken Yapılan Düzenlemeler:
Adres tekrarı olmaması için ağlara verilen adreslerin sınıflandırılıp verilmesi düşünülmüştür. Ağların hepsinin büyüklükleri aynı değildir. Çok büyük bir ağ adres talep ederken 10-15 bilgisayardan oluşan bir ağ da adres istemektedir. Onun içinde adresler sınıflanmıştır. A, B ve C sınıfı adresler oluşturulmuştur. Bir ağın hangi sınıfta olduğunu anlamak için örnek verdiğimiz numaralardaki ilk üç basamaklı sayıya bakılır.
A sınıfı adresler: İlk üç basamak 0 ile 126 arasındadır.
B sınıfı adresler: İlk üç basamak 128 ile 191 arasındadır.
C sınıfı adresler: İlk üç basamak 192 ile 223 arasındadır.(Köksal, 1997)
Ağ katmanı bilgisayarda bulunan ağ kartını, kabloları vb şeyleri gösterir. Veri paketlerinin ağda iletilmesinden ve ağdan çekilmesinden bu katman sorumludur.
IP katmanın da IP’ ye göre düzenlenmiş veri paketleri görülür. İletim katmanlarında gelen veriler burada internet paketleri haline getirilir. Paketlerin yönlendirilmesi ile ilgili işler burada yapılır. Burada 4 protokol bulunuyor.
Kontrol mesajları gönderip paketlerin gidip gitmediği bilgisini alır. PING komutu bu protokolü kullanarak karşı bilgisayarın TCP/IP konfügürasyonu bakımından ayakta olup olamadığını anlar.
ICMP Multicast gruplarını belirtmek için kullanılır. Bu ağda mesajlar 3 şekilde gönderilir. Mesaj ya tüm makinalara (Broadcast) ya bir gruba (multicast) ya da bir makinaya (direct) gönderilebilir.
4. 3. 3 IP:
Paketleri adresleme ve yönlendirme işleri yapar. İletim katmanında ise iletişim için oturumlar düzenlenir. İki seçenek söz konusudur.
4. 3. 4 TCP:
Bağlantılı ve güvenilir bir iletişim sağlar. Bağlantılı mantıksal bir bağlantıdır. İki bilgisayarın iletişim kurmaları için anlaşmaları demektir. TCP’ ye uygun olarak gönderilen paketler için bir onay mesajı beklenir. Belli bir süre içinde onay mesajı gelmezse paket tekrar gönderilir. Bu da iletimin güvenli olmasını sağlar.
4. 3. 5 UDP:
Bağlantısız ve güvenilir değildir. İletim için karşı tarafla anlaşma gerekmiyorsa ve kontrol gerekmiyorsa kullanılır. Bu protokol ile daha hızlı veri iletişimi sağlanır.
Uygulama katmanı ağ üzerinden iş yapacak uygulamaların bulunduğu katmandır. FTP,DNS,WINS,HTTP,GOPHER:...
İçinde ağ işlevi olan uygulama geliştirmek için iki API miz var. API uygulama geliştirme arabirimi anlamına gelmektedir. Program yazarken kullanılacak fonksiyonlar uyulacak kurallar demektir.
İnternet üzerinde ağ uygulamaları için Microsoft ve IBM in birlikte geliştirdiği NETBIOS API ‘ si ya da internet ortamındaki standart API olan Sockets ‘ in windows uyarlaması , Windows Sockets kullanılır. Bir programı NETBIOS API si ile yazarsanız Microsoft işletim sistemleri altında çalışır internet ortamında çalışmaz. Uygulama Windows Sockets API ‘ sine uyumlu yazılırsa her iki ortamda da çalışır. Sockets uyumlu uygulamaya örnek PING programı verilebilir. NETBIOS uyumlu uygulamaya örnek ise NET komutu verilebilir.(Yıldırımoğlu, 1998)
En basit uydu türü, pasif yansıtıcıdır, pasif yansıtıcı, bir yerde bir başkasına “sıçratan” bir aygıttır. Ay, yeryüzünün doğal bir uydusudur. Dolayısıyla 1940’ lı yılların sonları ile 1950’ li yılların başlarında, ay ilk uydu transponderi haline getirilmiştir. 1954’ te A.B.D. Deniz kuvvetleri, yeryüzünden-aya-aydan-yeryüzüne röle üzerinden ilk mesajları başarıyla iletmiştir.(Ha, 1990)
1957 yılında, Rusya ilk aktif yeryüzü uydusu olan Sputnik I’ i fırlattı. Aktif bir uydu, yer istasyonlarından bilgi alabilir, bilgiyi yükseltebilir ve tekrar yer istasyonuna iletebilir. Sputnik I, 21 gün boyunca telemetri bilgisi iletmiştir. Aynı yıl içinde daha sonraki bir tarihte, Amerika Birleşik Devletleri Explorer I’ i uzaya fırlatmış; bu uydu yaklaşık 5 ay boyunca telemetri bilgisi iletmiştir.(Gök, 1997)
1958 yılında NASA, 150 pound ağırlığında koni biçimli bir uydu olan Score’ u fırlatmıştır. Yeryüzü iletişimini bir uydu aracılığıyla aktarmak için kullanılan ilk yapay uydu Scope olmuştur. Score, gecikmeli tekrarlayıcı bir uydudur; yer istasyonlarından mesajı almakta, manyetik bir bantta saklanmakta ve yörüngesinde bir süre ilerledikten sonra yer istasyonlarına bu mesajları tekrar yayınlanmaktadır.
1960 yılında NASA, Bell Telefon Laboratuarları ve Jet Propulsion Laboratory ile ortak bir çalışma yaklaşımıyla Echo fırlatıldı. Echo, alüminyum kaplamalı 30 metre çapında plastik bir balondur. Echo, büyük bir yeryüzü anteninden radyo sinyallerini pasif bir biçimde yansıtmaktadır. Echo, basit ve güvenilir bir araçtır, ancak yeryüzü istasyonlarından aşırı yüksek güçlü vericiler gerektirmektedir.
1962 yılında AT&T, Telstar I’ i fırlattı; Telstar I, aynı anda alan ve ileten ilk uydu olmuştur. Telstar I’ deki elektronik donanım, yeni keşfedilmiş olan Van Allen kuşaklarından yayılan radyasyon nedeniyle hasara uğramış; dolayısıyla, yalnızca birkaç haftalık süreyle hizmet verebildi. Telstar II, elektronik donanım açısından Telstar I ile özdeştir, ancak radyasyona karşı daha dirençlidir. Telstar II, 1963 yılında başarıyla fırlatılmıştır. Bu uydu, telefon, televizyon, faks ve veri iletimlerinde kullanılıyordu. İlk başarılı okyanus ötesi görüntü sinyalleri iletimi, Telstar II ile gerçekleştirilmiştir.(Gök, 1997)
Bu ilk dönem uyduları arasında hem aktif hem de pasif olan uydular vardır. Pasif bir uydu, bir sinyali yeryüzüne yalnızca geri yansıtan bir uydudur. Uyduda sinyali yükseltecek ya da tekrarlayacak kazanç aygıtları yoktur. Aktif uydu ise, bir sinyali elektronik olarak tekrarlamak suretiyle yeryüzüne geri gönderir. Yani sinyali alır, yükseltir ve tekrar yeryüzüne geri gönderir. Pasif uyduların avantajlarından biri, uyduda gelişmiş elektronik donanım olmasına gerek yoktur. Dezavantajı ise, iletilen gücü verimsiz bir şekilde kullanmalarıdır.(Norman,1998)
5. 2. 1 Gövde:
Gövde, uyduya yönlendirilmiş bir yer istasyonundan gelen sinyalleri alır, güçlendirir ve tekrar yere gönderir. Bu ünite tekrarlayıcı ve anten alt sistemlerinden oluşmaktadır.
5. 2. 2 Anten:
Çoklu besleme ve çift ızgaralı (multi-feed, dual-grid) yansıtıcılarından oluşmaktadır. Bu anten fırlatma sırasında uydu yüzeyine doğru katlanmış olarak bulunur ve uydunun fırlatıcı araçtan ayrılmasından sonra, ilk geçiş yörüngesinde açılmaktadır.
5. 2. 3 Tekrarlayıcı:
Tekrarlayıcı 8’ e 12 yedekliğinde olan iki ayrı ringden oluşan 24 adet yükselticiye sahiptir. Ringlerdeki, yükselteçlerden her birini herhangi bir kanal için kullanmak ve diğerine yedeklik yaptırmak mümkündür. Alışılagelmişin dışındaki bu yedeklik sisteme yüksek güvenirlik sağlamaktadır.(Güler, 1996)
Uydunun ana yapısı oldukça hafif olan karbon-fiber /bal peteği teknolojisi ile hazırlanmıştır. Modüler dizayn şekli uydunun montajı ve entegrasyonunu basitleştirmekte olup uydunun gövdesi bir haberleşme modülü ve alt kısma yerleştirilmiş olan servis modülünden meydana gelmektedir. Karbon-fiber’ den yapılan merkez tüp ise haberleşme ve servis modülleri için gerekli desteği sağlamakta ve itici sistem yakıt tanklarını taşımaktadır.
Uyduları uzay şartlarına karşı korumak için, karmaşık ısı kontrol sistemlerine ihtiyaç duyulmaktadır. TÜRKSAT uydusunda bu amaçla, süper izolasyon özelliğinde battaniyeler, optik güneş yansıtıcıları, özel boya/kaplamalar ve uydudaki diğer sistemler tarafından üretilen ısıyı dışarı iletebilecek ısı boruları gibi güvenilir teknikler kullanılmıştır.(Güler, 1990)
Bu sistem, uydunun durumu ile ilgili olarak yer istasyonundaki birimlere hızlı ve tam bilgi sağlar. Ayrıca bu sistem uyduyu çalıştırmak için yerden gönderilen kumandaların işlenmesini de sağlamaktadır.
Bu amaçla Ku-bandında seçilen frekanslar kullanılır. Ayrıca sistemdeki tüm birimler yedekli olup, dışarıdan yapılabilecek müdahalelere karşı şifrelenerek korumaya alınacaktır.(Norman, 1998)
Uydu için gerekli elektrik enerjisi, fırlatma anında tamamıyla gövde üzerine katlanan ve uydunun yörüngesine yerleştikten sonra ise tamamıyla açılan üstü güneş pilleriyle kaplı iki adet kanat tarafından üretilir.
Güneş pilleri, elektrik enerjisine çeviren güneş pilleri devresi, karbon-fiber/bal peteği yapısında oluşturulmuş hafif kanatlar üzerindedir. Böylece oldukça başarılı bir güç/kütle oranına erişilmiştir.
Ayrıca bataryalara da sahip olan bu sistem, bataryalar sayesinde uydunun tüm enerji ihtiyacı için yeterli miktarı rahat bir şekilde sağlamasını ve uydunun güneş görmediği ‘ekinoks’ durumunda ise enerji sağlanmasını sağlar.(Norman, 1998)
Uydu üzerindeki elektronik devrelere transponder denir. Transponder, Dünyadaki istasyondan iletilen sinyali çevirir, sinyali güçlendirir, frekansını değiştirir ve tekrar Dünya’ ya gönderir. Her radyo istasyonu kendi transponder’ e sahiptir. Çünkü frekans band paylaşımını karşılamak için uydu bordu üzerinde transponder numaraları vardır. Tipik iletişim uydularında 24 adet transponder sahiptir. Tek bir transponder, 1 renk televizyon sinyali, 1200 ses dolaşımı veya 50 mb/s digital veri taşıyabilir.(Ha, 1990)
Yörünge, gezegen yüzeyine paralel yönde hareket ettirmek amacıyla uzayda sakin dairesel yoldur. Gezegenler, yörüngelere yer çekimi kuvveti uygularken uydular merkez kaç kuvvetiyle dışa doğru itilirler. Üç tür yörünge vardır: Polar yörünge, incline eliptik yörünge ve geosynchronous yörünge (Clark yörünge).(Ha, 1990)
Pasif uydular, yörüngesel ya da senkron olmayan uydu türleridir. Yani bu uydular, dünyanın çevresinde alçak yükseklikte eliptik veya dairesel bir patern izleyerek, dünyanın açısal hızından daha yüksek (ileriye doğru) ya da daha düşük (geriye doğru) bir açısal hızla dönerler. Dolayısıyla yörüngesel uydular sürekli olarak Yeryüzü’ ne oranla zaman açısından daha ileri giderler yada daha geri kalırlar ve Yeryüzü’ nün herhangi bir noktasına göre durağan kalmazlar. Böylece yer istasyonları uyduyu sadece uygun yörüngede olduğunda kullanabilir. Bu süre yörünge başına 15 dakikadır. Yörüngesel uyduların bir başka dezavantajı yer istasyonlarının karmaşık ve pahalı izleme donanım gereksinimi vardır. Yeryüzü istasyonları, her yörünge süresince uydu görüş olanına girdiğinde uydunun yerini saptamalı, sonra antenini uyduya kilitlemeli ve uydu istasyonun üzerinden geçerken onu izlemelidir. En önemli avantajı ise, kendi yörüngesinde kalabilmek için tepkili roket gerektirmemesidir.
Yeröte, bir uydu yörüngesinin yeryüzüne olan maksimum uzaklığıdır. Yerberi ise, bir uydu yörüngesinin yeryüzüne olan minimum uzaklığıdır.(Allman, 1997)
![]() |
Senkron uydular, yörüngede, Yeryüzü’ nün açısal hızına eşit bir açısal hızla dairesel bir patern izleyerek dönen uydulardır. Dolayısıyla, senkron uydular Yeryüzünde belli bir noktaya göre sabit bir konumda kalırlar. Bu uyduların avantajı kendi gölgeleri dahilindeki bütün yer istasyonları tarafından devamlı kullanılabilir olmasıdır.(Gök, 1997) Bu uyduların dezavantajı ise, kendilerini sabit bir yörüngede tutacak gelişkin ve ağır, tepkili aygıtlar gerektirmesidir. Senkron bir uydunun yörüngesel süresi 24 saat olup, Yeryüzü ile aynıdır.
Bir uydu bir kez fırlatıldıktan sonra yörüngede kalmaktadır. Çünkü yeryüzü çevresindeki dönüşünün neden olduğu merkezkaç kuvveti, yeryüzünün çekim gücü ve uyduyu yeryüzünün çekim gücüne kapılmaktan korumak için gereken hızda o kadar fazla olur.

Uydu ekvator üstündeki bir yörüngede döndüğünde buna ekvator yörüngesi denir.
Uydu, kuzey ve güney kutuplarının üstündeki bir yörüngede döndüğünde buna kutup
yörüngesi denir. Bu yörüngeler dışındaki tüm yörüngelere eğimli yörüngeler
denir.(Gök, 1997)
Bir anteni bir uyduya yönlendirebilmek için, yükseklik açsı ve azimutu bilmek gerekir. Buna bakış açısı denir.
5. 9. 1 Yükseklik Açısı
Yükseklik açısı, yer istasyonu anteniyle uydu arasındaki doğrunun yer istasyonu anteniyle yeryüzü ufku arasındaki doğruyla oluşturduğu açıya denir. Yükseklik açısı ne kadar küçük olursa, yayınım yapan dalganın yeryüzü atmosferinde kat etmesi gereken mesafe o kadar büyük olur. Yeryüzü atmosferi boyunca yayılan herhangi bir dalga soğrulmaya maruz kalır, ayrıca gürültü tarafından ciddi bir biçimde bozulabilir. Dolayısıyla yükseklik açısı çok küçük ve dalganın yeryüzü atmosferi içinde kat ettiği mesafe çok uzun olursa, dalga iletimin yetersiz olmasına neden olacak kadar kayba uğrayabilir. Genel olarak 5º yükseklik açısı minimum yükseklik açısıdır.(Gök, 1997)
5. 9. 2 Azimut
Azimut, bir antenin yatay bakma açısı olarak tanımlanır. Hem yükseklik açısı hem de azimut, yer istasyonunun enlemine ve yer istasyonu ile yörüngedeki uydunun boylamına bağlıdır.
![]() |
Uyduların uzayda belli bir alan içinde konumlandırılabileceğinden uydu yapılarının sayısı için bir sınırlama söz konusudur. Gereken uzaysal ayırma şu değişkenlere bağlıdır:
· Hem yer istasyonun hem uydu antenlerinin hüzme genişliği ve yan lob yayılımı,
· RF taşıyıcı sinyal frekansı,
· Kullanıcı kodlama ya da modülasyon tekniği,
· Kabul edilebilir girişim sınırları,
· Gönderme taşıyıcı gücü,
Genel olarak yukarıdaki ayrıma bakarak 3º-6º arası uzaysal ayrım gerekmektedir.
Uydu iletişiminde kullanılan en yaygın taşıyıcı frekansları, 6/4 GHz bandı ile 14/12 GHz bandıdır. İlk band çıkarma hattı (yer istasyonundan transpondere) frekansı, ikincisi ise indirme hattı (transponderden yer istasyonuna) frekansını göstermektedir.(Allman, 1998)
Uluslar arası anlaşmaya göre clark yörüngede yer alan uydular 4 geometrik açıya bölünür. (Uydular arası 1833 mi) Böylece bir birine çok yakın uydular arası parazitler engellenir ve 1.7 derece açılı band genişliği ile tipik dünya üzerindeki anten sistemine gider. Clarke yörüngede uydu sayısı sınırlıdır ve bu sayı 90’ dır. Birbirine yakın uydular için farklı frekans bandları tahsis edilir ve hatta anten polarizasyonuyla (dikey,yatay,sağ-elle dairesel,sol-elle dairesel) daha büyük parazitleri azaltılması başarılabilir. Uydularda yer alan alıcı anten ve iletim yolu ile zemindeki tüm donatım up-link sistem içerir. Temelde sistem uydu receiver giriş terminalinden önce ki her şeyi içerir.(Ha, 1990) Uydu kartının değerini ve uzayı korumak için receiver anteni uydu iletim anteninden daha küçük yapılır.(Feher, 1983)
· Çıkarma hattı (Up-Link),
· Uydu Transponderi,
· İndirme Hattı (Down-Link),
Uydularda yer alan alıcı anten ve iletim yolunun yanında yüzeyindeki tüm donatımlar up-link sistem içerir. Basitçe bu sistem uydu alıcı anten terminaline girişten önceki her şeyi kapsamaktadır.(Ha, 1990) Uydu alıcı antenini uzayda korumak için uydu iletim anteninden küçük yapılır. Yer istasyon Up-Link anteni sınırlı sinyal genişliği açısına sahip olabilir. Yerdeki verici 32.5 ft çapında parabolik reflektör ile anten sürücüsüne sadece 1-3 kW unmodulatör taşıma gücü vermesi gerekir.
Çıkarma hattındaki ana bileşen, yer istasyonu vericisidir. Bir istasyon vericisi şu öğelerden oluşur,
· IF modülatör,
· IF’ den RF’ ye mikrodalga yüksekliğe dönüştürücü,
· Yüksek güç yükselteci (HPA),
· Son çıkış tayfını bant sınırlamasına tabi tutmak için bir devre
Aşağıda uydu yer istasyonu vericisinin blok diyagramı gösterilmektedir. IF, modülatörü, giriş temel bant sinyallerini FM, QAM, ya da PSK modülasyonlu bir ara frekansa dönüştürür. Yükseğe dönüştürücü, IF’ yi uygun bir RF’ ye dönüştürür. HPA, sinyali uydu transponderine iletmek için gerekli giriş duyarlılığını ve çıkış gücünü sağlar.(Gök, 1997)

Down-Link, uydu vericisinin çıkış gücünü, down-link anten kazancı ve sinyal genişliğini açıklar.
Uydular tüm işlemler için 250 w civarında güneş enerjisi sağlar. Tipik verici çıkış güçü, 24 kanal sistem için kanal başına 7 W civarındadır. Tek sinyal uyduları genellikler telekomünikasyon ağlarında kullanılır.
Uydu etki alanı, dünya yüzeyindeki uydu radyo sinyalinin şekli veya boyutuna uydu etki alanı denir.(Ha, 1990) Uydunun etki alanı çok büyük olabilir veya seçilen alan iletilen sinyal alanından daha küçük olabilir. Spot Beams, büyük kara parçalarına sinyal iletilecekse bu uydu etki alanı daha iyi olur.
Multi-sinyal uydular, servis alanı üzerinde sinyal dağıtımı ve sinyal genişliği kontrolü sayesinde sinyal uzunluğu arttırılarak tasarlanmış alternatif bir sistemdir. Fakat çok fazla sinyal gerektirir.
Uydu indirme hattı şu öğelerden oluşur,
· Giriş BPF’ si,
· LNA,
· RF’ den IF’ ye dönüştürücü,

Aşağıda bir yer istasyonu alıcı
blok diyagramı gösterilmektedir. Burada BPF, LNA’ nın giriş gücünü sınırlar.
LNA, tünel diyotlu yükselteç ya da parametrik yükselteç gibi yüksek duyarlıklı,
düşük gürültülü bir aygıttır. RF’ den gelen IF’ ye alçağa dönüştürücü, alınan
RF sinyalini bir IF frekansına dönüştüren karıştırıcı/bantgeçiren filtreden
oluşur.(Gök, 1997)
Bir uydu transponderi şu öğelerden oluşur,
· Giriş bant sınırlama devresi,
· Düşük gürültülü bir giriş yükselteci (LNA),
· Frekans Çevirici,
· Alçak düzey güç yükselteci,
· Çıkış bant geçiren filtresi,
Bir uydu transponderi basitleştirilmiş blok diyagramı gösterilmektedir. Bu transponder bir RF’ den RF’ ye tekrarlayıcıdır. Blok şemada görüldüğü gibi giriş BPF’ si LNA’ nın girişine uygulanan toplam gürültüyü sınırlamaktadır. LNA çıkışı, yüksek bant çıkarma hattı frekansı olacak bant indirme hattı frekansına dönüştüren bir çeviriciye (bir kaydırma osilatörü ve bir BPF) beslenir. Genelde ilerleyen bir dalga tüpü olan düşük düzey güç yükselteci, RF sinyali indirme hattından yer istasyonu alıcılarına iletim için yükseltir. Her RF uydu için ayrı bir transponder gerektirir.

Zaman zaman uydular arasında iletişim kurmak gerekebilir.
1970’ den sonra, tüm iletişim uydularında 6/4 GHz band kullanılır. 4 GHz band, downlink bağlantılarda ve 6 GHz band ise up-link bağlantılarda kullanılır. Bu ikisinin birlikte kullanılmasına C bandı denir. 14/12 GHz band kapasitesinde çalışan uydularda vardır. Bu ikisine de Ku band denir.(Ha, 1990)
Bir iletinin uydu üzerinden kurulmuş bir linkle ulaştırılmasında, uydunun yeryüzünden olan yüksekliğinden ve elektromagnetik dalgaların sonlu hızından dolayı, fiziksel olarak ortadan kaldırılması mümkün olmayan bir gecikme söz konusudur.
Örneğin, bir GEO uydunun, uydu altı noktada bulunan bir yer istasyonundan uyduya gönderilen bir radyo sinyalinin, uyduya çıkış-iniş süresi 239.6 ms'dir. Uydunun görüş alanının sınırındaki bir yer istasyonu için bu süre, 2 x 41,756 km' den 279 ms' ye çıkmaktadır. Bu gecikmeler bir iletinin yer istasyonu-uydu- aynı yer istasyonu şeması içindir; GDS' nin ise görüş alanının uçlarında 558 ms' ye ulaştığı görülecektir, ki günümüzün karasal hatlarıyla karşılaştırıldığında göz ardı edilemez bir gecikme ortaya çıkmaktadır. GDS, yalnızca dalga yayılım süresinden ibaret değildir. GDS, uydu ağındaki başka linklerdeki iletim ve yayılım sürelerinden, ağ geçitlerinde kuyruk gecikmesi de yer almaktadır. Eğer link, birden çok sıçrama veya uydular arası linkleri de kapsıyorsa dalga yayılım süresi daha da artacaktır. Uydular, daha karmaşıklaşmakta ve on-board sinyal işlemeyle ek bir gecikme daha oluşmaktadır.
İletişim için kullanılan diğer yörünge tipleri, LEO ve MEO'lar, Dünyaya çok daha yakın oldukları için dalga yayılım süresi kısalmakta ve kapsamayı üstlenmiş uydunun yer istasyonuna göre konumuyla birkaç milisaniye ile 80ms arasında değişmektedir. Bu sistemler daha çok uydular arası linkler kullanırlar ve sistemde kapsanan ağdaki yönlendirmeye göre iletinin ve karşılığının izlediği yolun değişmesiyle gecikme değişmektedir.
Bazı uydu ortamlarında, örneğin LEO uydu takımlarında, uyduya ve uydudan yayılım gecikmesi zamanla değişir.
Elektromagnetik nedenlerden, iletilen sinyal gücünün alınan mesafenin karesiyle orantılı olarak düşmesi, bu mesafenin uzun olduğu uydu linklerinde düşük bir S/N ile sonuçlanmaktadır. Ku-bant gibi bazı frekans aralıkları, yağmur gibi atmosferik etkilere özellikle duyarlıdır. Günümüzde uydu linkleri genelde 1 x 10^-7 veya daha iyi bir BER değerine sahiptir. İleri hata denetleme kodlamasının yeni sistemlerde yer almasıyla, uydu hata performansı fiberin 1 x 10^-9 BER' ine yaklaşmaktadır. Yine de iletim hataları karasal linklerden daha fazladır.
Radyo spectrum sınırlı bir doğal kaynaktır. Bu sınırlılık, tasarımlarda daha dar bantgenişliğine karşılık başka sıkıntıların kabullenilmesine yol açmaktadır. Noktadan-noktaya ticari uydu servisleri bugünkü tipik taşıyıcı frekansları, C-bant ve Ku-banttadır. Yeni servislerde Ku-bant da kullanılmaya başlanmıştır. Bir uydu, birkaç düzine transponder taşıyabilir. Spectrum'un sınırlı olması türlü uygulamaların, antlaşmalarla ancak belirli bir bantgenişliğine sahip olabilmesine neden olmaktadır. Bunun yanında, bir uydu devresine geniş bir bantgenişliği de tahsis edilebilmesi de günümüz transponderleri ile kolaydır.(Allman, 1998)
Uydulara veri göndermede kullanılan mikrodalga ekipmanının pahalılığından ötürü, bugünün servisleri sıklıkla asimetrik linkler üzerinden verilmektedir. Örneğin, uydu ağına bağlı bir kullanıcı, bütün giden trafiğini yavaş bir karasal link (çevirmeli modem kanalı gibi) üzerinden göndermekte ve gelen trafiği uydu kanalı üzerinden almaktadır. Başka bir sık rastlanan durum, hem gelen hem giden trafiğin uydu linki kullanılarak gönderildiği, ancak uplinkin downlinkten daha düşük kapasitede olmasıdır.
Enformasyon istemi telefon hattıyla yapılır ve istenilen çok daha yüksek bir hızla uydu üzerinden yerine ulaştırılır. Yeni sistemlerin istem üzerine uydu yoluyla kullanıcıdan çıkışın 2 Mbps' ye, kullanıcıya inişin 6 Mbps'e erişeceği beklenmektedir.(Allman, 1997)
GSO olmayan yörünge konfigürasyonlarında, uydudan uyduya 'el değiştirme (handover)’, veri kaybına yol açabilmektedir.
Uydudan yapılan iletim uzaklıktan bağımsız maliyeti ve belirli bir coğrafi alandaki tüm alıcılara ulaşma olanağı ile broadcast ve multicast uygulamaları için doğallıkla uygun bir seçimdir.
Uydular, uzak, kenarda kalmış, karasal altyapısı zayıf alanlara veya ülkelere kolaylıkla ulaşabilmektedir. İlişkili bir avantajları, uydu linklerinin mobil kullanıcılara ulaşabilmeleridir .
Uydular iletişim trafiğini kolaylıkla düzenlememize elverir. Örneğin, Avrupalı ISS ABD'ye olan Internet erişimini 2'den 8 Mbps'e yükseltmek isterse, var olan 2 Mbps karasal devrelerine eklemek için ABD'den Avrupa'ya 6 Mbps'lik simplex bir uydu devresi sağlanabilir. Pek çok durumda karasal linki yenilemekten daha ucuz ve daha hızlı yapılabilir. ABD'ye bantgenişliği zor veya pahalı olduğu Doğu Avrupa veya küçük Batı Avrupa kentlerinde, maliyeti daha uygun ve kurulması hızlı asimetrik tam duplex uydu çözümü sağlanabilmektedir.
Büyük Alçak Yörüngeli Uydu Sistemlerinde uydular yeryüzünden 700 ile 2000 km arasındaki yörüngelerde bulunurlar. Bu uydular peryodları 1.5 - 2 saat olan küresel yörüngelerde dolanırlar. Kullanılan yörüngeler yer yüzeyinin geniş ölçüde küresel olarak kapsanmasını sağlarlar.
Bu tür yörüngelerde bulunan uydu sistemleri genel olarak;
1. Küresel sistemlerdir,
2. Yere eş zamanlı olmayan sistemlerdir (non-geostationary),
3. Veri ve ses gibi gerçek zamanlı servislere destek sağlamaktadır,
4. Gerçekleştirilme süreci başlatılan sistemlerdir.
Başlıca LEO (Low Earth Orbit) ve MEO (Medium Earth Orbit) uydu haberleşme servisleri şunlardır;
· Telefon servisi,
· Veri iletimi servisi ,
· Fax servisi,
· Çağrı servisi ,
· Mesaj servisi,
· Coğrafi konum belirleme servisleri (GPS: Global Positioning System).
Globalstar sistemi sekiz düzlemde yer alan 48 alçak yörünge uydusundan oluşan bir sistemdir. Globalstar sistemi 1200, 2400, 4800, 9600 bps hızlarında veri iletişimi yapılmasına olanak tanır. Sistem, PSTN/PLMN bağlantılarını sayıları 100-210 arasında olan yer istasyonları ile gerçekleştirir. Küresel şebekeler aracılığı ile iletişim sağlandığında elde kullanabilir (hand-held) telefonlar doğrudan uydular aracılığı ile iletişim kurar. Globalstar sistemi ile yapılacak konuşmalarda, bütün konuşmalar bölgesel bir yer istasyonuna yöneltilerek gerçekleştirilir. Bu yolla yerel servis sağlayıcılara ek bir gelir sağlanırken yerel yönetimler de denetimlerini sürdürebilirler.
Oluşturulmakta olan sistemde iki uydu izleme yer kontrol istasyonu (SOCCS:Satellite Operations Control Center Station), uyduları çeşitli yer istasyonlarına yerleştirilen TT&C (Telemetry Tracking & Control) birimleri ile izleyecek ve denetleyecektir. Bunun yanı sıra, iki yer işletim kontrol merkezi birbirine yakın bölgeler arasında dinamik olarak kapasite tahsisi yapacaktır. Yer işletim kontrol merkezleri SOCCS’ lar dan alınan bilgileri koordine ederken servis sağlayıcılardan da faturalandırma bilgileri toplayacaktır.
Globalstar uyduları yörüngelere 1998 Şubatı ile birlikte yollanmaya başlanmıştır. Globalstar’ın servislerinden, hücresel telefon sistemlerinin olmadığı ya da yetersiz olduğu yerlerde çalışmak ve yaşamak durumunda olanlar da geniş ölçüde yararlanabilecektir.
Globalstar var olan altyapılara dayalı servislere ek servisler sağlamaktır. Bu bağlamda, Türk Telekom ve hücresel telefon işleticileri ve diğer telefon operatörleri ile işbirliğine gidilecektir.
Iridium Motorola firmasınca tasarımlanan küresel bir sistemdir. Iridium sistemi 66 alçak yörüngeli uydu temelinde oluşturulacaktır. Sistem tasarımlanırken GSM tabanlı telefon yapısı göz önüne alınmıştır. Bu yapıda her uydu komşusu olan 4 uydu ile bağlantılıdır. Keza, her yer istasyonu coğrafi kontrol alanına sahiptir.
Mobil terminallerden bir arama yapıldığında, terminalin coğrafi konumunu belirlenecek ve dahil olduğu bölgenin yer istasyonu da bu aramanın karasal yönüyle ilgili işlemleri yürütecektir.
ICO, INMARSAT tarafından kurulmuş ve 2 adet yedek olmak üzere 12 orta yörünge (MEO) uydusundan oluşan bir sistemdir. Sistem, mobil terminalin en az 2 uyduyu görebileceği şekilde tasarımlanmıştır. Uydular, mobil terminalle yer istasyonu arasındaki iletişimi aktarıcı görevi üstlenmiştir.
Sistem, esas olarak varolan karasal hücresel ağların servis veremediği bölgeleri bu ağlara bağlamayı amaçlamaktadır.
|
Parameter |
Iridium |
Global Star |
ICO |
|
Servis Tipleri |
Ses, veri, fax, çağrı, mesaj, konum belirleme |
Ses, veri, fax, çağrı, kısa mesaj servisi, konum belirleme |
Ses, veri, fax, çağrı |
|
Ses (kbps) |
2.4/4.8 |
2.4/4.8/9.6 |
4.8 |
|
Veri (kbps) |
2.4 |
7.2 |
2.4 |
|
Modülasyon |
QPSK |
QPSK |
QPSK |
|
Yörünge Tipi |
LEO |
LEO |
MEO |
|
Yörünge Biçimi |
Dairesel |
dairesel |
dairesel |
|
Yörünge Yüksekliği(dairesel), km |
780 |
1,414 |
10,400 |
|
Yürünge Düzlem Sayısı |
6 |
8 |
2 |
|
Uydu Sayısı |
66 |
48 |
12 |
|
Kapsama Enlemleri |
80K – 80G |
74K – 74G |
-- |
|
Kapsama Boylamları |
Tüm |
Tüm |
Tüm |
|
Uydunun Fırlatmadaki Ağırlığı, Kg |
1000 |
1100 |
1500 |
|
Uyduda Üretilen Güç, kW |
1.2 - 1.5 |
1.2 - 1.5 |
5.0 |
|
Uydu Ömrü, yıl |
5 |
7.5 |
10 |
|
TDMA |
CDMA |
TDMA |
|
|
Kullanıcıya Doğru Anten Hüzme Sayısı |
48 |
16 |
121 |
|
Ses devresi/uydu |
1100 |
2000-3000 |
4500 |
|
Uydudan Kullanıcıya Frek. Bd., MHz |
1616-1626.5 |
2483.5-2500 |
2200 |
|
Kullanıcıdan Uyduya Frek. Bd., MHz |
1616-1626.5 |
1610-1626.5 |
2000 |
|
Yer İstasyonundan Uyduya Frek. Bd., GHz |
29.1-29.3 |
5.025-5.225 |
6.9 |
|
Uydudan Yer İstasyonuna Frek. Bd., GHz |
19.4-19.6 |
6.875-7.075 |
5.2 |
|
Uydulararası Link Frek. Bd., GHz |
23.18-23.38 |
-- |
-- |
|
Servis Başlangıç Tarihi |
1998’in sonunda |
1998 sonunda |
2000’in sonunda |
|
Tam Servise Girdiği Tarih |
1999 ortasından sonuna |
1999 ortasından sonuna |
2001 ortasında |
|
Yer İstasyonu Sayısı |
15 – 25 |
150 - 210 |
12 yada daha fazla |
|
Uzay Kesimi Maliyeti, $M |
3,759 |
1,985 |
2,600 |
|
Sistem Maliyeti (Yer Kesimi Dahil), $M |
4.3 - 4.5 |
2.9 – 4.25 |
2.6 – 3.5 |
|
El Seti Başlangıç Tahmini Maliyeti, $ |
2,500-3,000 |
700-750 |
1,000 |
|
Son Kullanıcı Tarifesi , $/dk. |
3.00 |
0.35-0.65 |
1- |
Tablo 2 Parametre Karşılaştırmaları(arge)
Son yıllarda, klasik genlik modülasyonu (AM), frekans modülasyonu ya da faz modülasyonu (PM) kullanılan geleneksel analog iletişim sistemleri giderek yerini daha modern sayısal iletişim sistemlerine bırakmaktadır. Sayısal sistemleri geleneksel analog sistemlere oranla belirgin bazı avantajları vardır: İşleme kolaylığı, çoğullama kolaylığı ve gürültüye bağışıklık.
Sayısal iletişim terimi, aralarında sayısal iletim
ve sayısal radyonun da bulunduğu geniş bir iletişim teknikleri alanını kapsar.
Sayısal iletim, bir iletişim sistemin iki noktası arasında sayısal darbelerin
iletilmesidir. Sayısal radyo, bir iletişim sisteminde iki nokta arasında
sayısal modülasyonlu analog taşıyıcıların iletilmesidir. Sayısal radyo
sistemlerinde, iletim ortamı boş alan ya da yer yüzü 
atmosferidir.(Gök, 1997)
Şekil 10, sayısal bir iletim sistemi ile sayısal radyo sisteminin basitleştirilmiş blok diyagramları gösterilmiştir. Sayısal bir iletim sisteminde, başlangıçtaki kaynak bilgi sayısal biçimde ya da analog biçimde olabilir. Eğer kaynak biçim analog biçimdeyse, iletimden önce sayısal darbeler; alma ucunda ise tekrar analog biçime dönüştürülür. Sayısal radyo sisteminde, modüle edici giriş sinyali ve demodüle edilmiş çıkış sinyali sayısal darbelerdir. Sayısal darbeler, sayısal bir
iletim sisteminde, anabilgisayar gibi sayısal bir kaynaktan ya da analog bir sinyalin ikili kodlanmasından kaynaklanabilir. Bilindiği üzere bilgisayarlar bir birleri ile iletişim kurarken sayısal iletişim kullanılır. Bir bilgisayardan diğerine veri gönderilirken öncelikle verinin iletimi için uygun bir protokol seçilmektedir. TCP/IP en fazla kullanılan protokoldür. Veriler uygun formata bu protokoller sayesinde getirilir. Daha sonra OSI katmanlarından fiziksel katmana denk olan verinin fiziksel ortamda iletilmesi söz konusudur. Uydu iletişiminde verinin iletilebilmesi için sayısal radyo modülasyon teknikleri kullanılır. Bu modülasyon teknikleri aşağıda detaylı olarak anlatılacaktır.
Sayısal iletimde en temel sembol bit’ tir. Bu nedenle, bir sistemin kapasitesini saniyedeki bit sayısı (bps) şeklinde ifade edilir.
Sayısal radyo sistemini klasik AM, FM ya da PM radyo sistemlerinden ayıran özellik, sayısal radyo sisteminde modüle edici ve demodüle edilmiş sinyallerin , analog dalga biçimleri değil, sayısal dalga olmalarıdır. Klasik sistemlerde olduğu gibi sayısal radyoda da analog taşıyıcılar kullanılır. Temel olarak sayısal radyo sistemlerinde yaygın olarak kullanılan üç sayısal modülasyon tekniği vardır: Frekans kaydırmalı anahtarlama (FSK), Faz kaydırmalı anahtarlama (PSK), ve dik-açı (kuadrotür) genlik modülasyonu(QAM).
Frekans kaydırmalı anahtarlama (FSK), düşük performanslı bir sayısal modülasyon biçimidir. Normal frekans modülasyonundan farkı, modüle edici sinyalin sürekli değişen bir dalga biçimi değil, iki ayrık gerilim düzeyi arasında değişen ikili darbe akışı almasıdır.
6. 2. 1. 1 FSK Verici

İkili FSK’ de, orta frekans ya da taşıyıcı, ikili giriş verisi tarafından
kaydırılır. Dolayısıyla, FSK bir modülatörün çıkışı, frekans domeninde bir
basamak fonksiyonudur. İkili giriş sinyali, 0 mantık düzeyinden 1 mantık
düzeyine ya da 1 mantık düzeyinden 0 mantık düzeyine değiştiğinde, FSK çıkışı
iki frekans arasında kayar: işaret ya da mantık 1 frekansı ile aralık ya da
mantık 0 frekansı. FSK’ de, ikili giriş sinyalinin mantık durumu her
değiştiğinde, çıkış frekansında bir değişiklik olur. Dolayısıyla, çıkış değişim
hızı giriş değişim hızına eşittir. Sayısal modülasyonda, modülatörün
girişindeki değişim hızına bit iletim hızı denir. Bit iletim hızının birimi,
bit/saniyedir. (bps) Modülatörün çıkışındaki değişim hızına boud ya da boud
hızı denir. Boud hızı, bir çıkış sinyalleme öğesinin süresinin tersine eşittir.
FSK’ de, giriş ve çıkış değişim hızları eşittir; dolayısıyla, bit iletim hızı
ve boud hızı eşittir. Basit bir FSK verici şekil 11’ de gösterilmiştir.

FSK modülatör bir tür FM vericidir; çoğunlukla da gerilim kontrollü bir
osilatördür (VCO). Şekil 11’ de görüleceği gibi, en yüksek giriş değişim hızı,
ikili giriş dönüşümlü 1 ve 0’ lardan oluşan bir dizi (yani bir karedalge)
olduğunda meydana gelir. İkili bir karedalganın temel frekansı, bit iletim
hızının yarısına eşittir. Dolayısıyla, eğer girişin yalnızca temel frekansı göz
önünde bulundurulursa, FSK modülatörün en yüksek modüle edici frekansı, giriş
bit iletim hızının yarısına eşit olur.(Gök, 1997)
VCO’ nun sükunet frekansı, işaret ve aralık frekanslarının orta noktasına gelecek şekilde seçilmiştir. Girişte 1 mantıksal koşulu, VCO’ yu sükunet frekansından işaret frekansına; 0 mantık koşulu ise sükunet frekansından aralık frekansına kaydırır. Dolayısıyla, ikili giriş sinyali 1 mantık düzeyinden 0 mantık düzeyine ya da 0 mantık düzeyinden 1 mantık düzeyine değiştiğinde, VCO çıkış frekansı, işaret ve aralık frekansları arasında ileri geri kaya ya da sapar.

İkili sayısal sinyalde, bütün 1 mantık
düzeyleri aynı gerilime sahiptir; aynı şekilde bütün 0 mantık düzeylerinin
gerilimi de aynıdır. Dolayısıyla frekans sapması sabittir ve her zaman maksimum
değerdedir.
6. 2. 1. 2 FSK Alıcı
FSK sinyalleri demodüle etmek için en yaygın olarak kullanılan devre, şekil 13 de gösterilen faz kilitlemeli döngüdür. (PLL) PLL’ nin girişi, işaret ve aralık frekansları arasında kaydığında, faz karşılaştırıcının çıkışındaki dc hata gerilimi frekans kaymasını izler. Yalnızca iki giriş frekansı (işaret ve aralık) olduğu için, yalnızca iki çıkış hata gerilimi vardır. Biri 0 mantık düzeyini; öteki ise 1 mantık düzeyini temsil eder. Bu nedenle çıkış, FSK girişinin iki-düzeyli (ikili) bir temsilidir. Genelde, PLL’ nin doğal frekansı FSK modülatörün orta frekansına eşit yapılır. Bunun sonucunda, dc hata gerilimindeki değişiklikler, analog giriş frekansındaki değişiklikleri izler ve 0 V dc etrafında simetriktir.
FSK’ nin hata performansı, PSK ya da QAM’ ye oranla düşüktür. Dolayısıyla FSK, yüksek performanslı sayısal radyo sistemlerinde nadiren kullanılır. FSK yalnızca, düşük performanslı, düşük maliyetli, asenkron veri iletişim modemlerinde kullanılır. Bu modemler analog, ses bandı telefon hatlarında yapılan veri iletişiminde kullanılmaktadır.(Gök, 1997)
Faz kaydırmalı anahtarlama (PSK), açı modülasyonlu, sabit zarflı sayısal modülasyonun bir başka biçimidir. PSK giriş sinyali ikili sayısal bir sinyaldir ve sınırlı sayıda çıkış fazı mümkündür.
6. 2. 2. 1 İkili Faz Kaydırmalı Anahtarlama
İkili faz kaydırmalı anahtarlamada (BPSK), tek bir taşıyıcı frekansı için iki çıkış fazı mümkündür. Bir çıkış fazı 1 mantık düzeyini; diğeri ise 0 mantık düzeyini temsil eder. Sayısal giriş sinyali değiştiğinde, çıkış taşıyıcısının fazı, 180º farklı iki açı arasında kayar.
6. 2. 2. 1. 1 BPSK Verici
Şekil 14’ de bir BPSK modülatörünün blok diyagramı gösterilmektedir. Sayısal girişin mantık düzeyine bağlı olarak taşıyıcı, çıkışa ya referans taşıyıcı osilatörü ile aynı fazda ya da 180º faz farkıyla aktarılır.
Dengeli modülatörün iki girişi vardır: referans osilatörü ile aynı fazda olan bir taşıyıcı ve ikili sayısal veri. Dengeli modülatörün uygun biçimde çalışabilmesi

için, sayısal giriş gerilimi, tepe taşıyıcı geriliminden çok daha büyük olmalıdır. Sonuç olarak, çıkış sinyali ile referans osilatörü gerilimi arasında 180º ‘ lik faz farkı oluşur.(Gök, 1997)
Dengeli modülatör bir çarpım modülatördür; çıkış sinyali, iki giriş sinyalinin çarpımıdır. BPSK modülatörde, taşıyıcı giriş sinyali, ikili veri ile katlanır (çarpılır). Eğer 1 mantık düzeyinde +1 V, 0 mantık düzeyinde ise –1 V tahsis edilirse, giriş taşıyıcısı ya +1 ya da –1 ile katlanır (çarpılır). Dolayısıyla, çıkış sinyali ya +1 sin ωc t ya da -1 sin ωc t olur: ilki, referans osilatörü ile aynı fazda olan bir sinyali; diğeri ise referans osilatörü ile 180º faz farkı olan bir sinyali temsil eder. Giriş mantık durumu her değiştiğinde, çıkış fazı da değişir. Dolayısıyla BPSK’ de, çıkış değişim hızı (boud) giriş değişim hızına (bps) eşittir ve en geniş bant genişliği, ikili giriş verileri, dönüşümlü 1/0 sırası olduğunda meydana gelir. Dönüşümlü 1/0 bit sırasının temel frekansı (Fa), bit iletim hızının yarısına eşittir (Fb/2).
|
İkili Giriş |
Çıkış Fazı |
|
0 Mantık |
180º |
|
1 Mantık |
0º |
![]() |
(b) (c)
![]() |
frekans hem de başlangıçtaki gönderme taşıyıcı ile koherent olan bir taşıyıcı sinyalini algılar ve tekrar üretir. Dengeli modülatör bir çarpım dedektörüdür; çıkış iki girişin çarpımıdır. Alçak geçiren filtre (LPF), tekrar elde edilmiş ikili verileri karmaşık demodüle edilmiş tayftan ayırır.(Gök, 1997)
Dik-açıl genlik modülasyonu (QAM) sayısal bilginin iletilen taşıyıcının hem genliğinde hem de fazında içerildiği bir sayısal modülasyon biçimidir.
Senkronize etmek, zaman açısından çakıştırmak ya da bir konuda zaman açısından anlaşmaya varmak demektir. Veri iletişiminde, gerçekleştirilmesi zorunlu dört tür senkronizasyon vardır: bit ya da saat senkronizasyonu, modem ya da taşıyıcı senkronizasyonu, karakter ve mesaj senkronizasyonudur. Sayısal uydu iletişiminde ise bit ya da saat senkronizasyonu kullanılır.
Asenkron veri iletişiminde, her karakter bir başlatma biti ve bir durdurma biti arasında çerçevelenir. İletilen ilk bit başlatma bitidir ve her zaman 0 mantık düzeyindedir. Sonra, LSB ile başlayıp MSB’ ye kadar devam edecek şekilde karakter kodu bitleri iletilir. Eşlik biti karakterin MSB’ sinden hemen sonra iletilir. İletilen son bit durdurma bitidir; durdurma biti her zaman 1 mantıksal düzeydedir. 1, 1.5 ya da 2 durdurma biti olabilir.
Başlatma biti olarak 0 mantık düzeyi kullanılır. Çünkü bir veri iletişim devresinde boş durum (veri iletiminin olmaması) demek, sürekli 1’ lerin iletimi demektir. Dolayısıyla ilk karakterin başlatma biti, alınan verilerde yüksekten alçağa geçiş ile belirlenir; başlatma bitinden hemen sonra gelen bit, karakter kodunun LSB’ sidir. Bütün durdurma bitleri 1 düzeyindedir. Buda tüm karakterlerin yüksekten alçağa geçmesi demektir. Başlatma biti algılandıktan sonra, veri ve eşlik bitleri alıcıya gönderilir.
Senkron veri iletişiminde, her iletilecek olan verinin başında senkronizasyon karakteri adı verilen bir karakter iletilir. Örneğin, ASCII kodunda senkronizasyon karakteri 16H’ dır. Alıcı, senkronizasyon karakterini alıncaya kadar gelen veriyi dikkate almaz; sonra, sonraki 7 biti alır ve bunları bir karakter olarak yorumlar. Bit iletiminin sona erdiğini göstermek için kullanılan karakter, kullanılan protokol türüne göre değişir.
Senkron veri iletişiminde, gönderme ve alma saatlerinin sürekli olarak senkronize edilmesi gerekli değildir. Sadece yaklaşık aynı hızda çalışmaları ve her karakterin başlangıcında senkronize edilmesi gereklidir. Başlatma karakterinin amacı da karakter senkronizasyonu için bir zaman referansı oluşturmaktır. Senkron veride, gönderme ve alma saatlerinin senkronize edilmesi zorunludur. Çünkü karakter senkronizasyonu yalnızca bir kez ilk gönderilmeye başlandığında yapılır.(Gök, 1997)
Modemlerin amacı, sayısal uç donanımını analog iletişim kanalına arabirim üzerinden bağlamaktır. Gönderme ucunda modem, seri arabirimden gelen sayısal darbeleri analog sinyallere dönüştürür. Alma ucundaki modem ise analog sinyalleri sayısal darbelere dönüştürür.
Modemler asenkron ve senkron olarak sınıflandırılır ve FSK, PSK veya QAM modülasyon kullanırlar. Senkron modemler, saat bilgisi, alma modeminde tekrar elde edilir. Asenkron modemlerde ise saat bilgisi tekrar elde edilmez. Asenkron modemler FSK modülasyon kullanırlar. Düşük hız uygulamalar ile sınırlıdır. Senkron modemler PSK ve QAM modülasyon kullanırlar ve orta hız ve yüksek hız uygulamalarında kullanırlar.
![]() |
Üç yada daha çok yer istasyonunun birbiriyle iletişim kurmasının arzu edildiği birimlerde, yetersi kalır. Bunu için çoklu erişim kullanılır. Çoklu erişimde, uydu sistemini kullanan her yer istasyonu, ortak bir uydu transponderi aracılığıyla sistemdeki diğer yer istasyonları ile iletişim kurabilir.
Üç çeşit çoklu erişim yaygın olarak kullanılmaktadır.
· Frekans bölmeli çoklu erişim,
· Zaman bölmeli çoklu erişim,
· Kod bölmeli çoklu erişim
9. 1. 1 Frekans Bölmeli Çoklu Erişim (FDMA)
FDMA’ da tahsis edilmiş bir uydu kanal bant genişliği içinden , her yer istasyonunun iletimlerine belli çıkarma hattı ve indirme hattı frekansı bantları tahsis edilir. Yani belli bir RF kanal bant genişliğinin , alt bölümler adı verilen daha küçük frekans bantlarına bölündüğü bir çoklu erişim yöntemidir. Her alt bölüm tek bir ses bandını taşımada kullanılır. İki yer istasyonun aynı anda aynı alt bölümde iletim yapmamalarını sağlamak için bir denetim mekanizması kullanılır. Temel olarak, denetim mekanizması alt bölümlerden her biri için bir alma istasyonu belirler. Dolayısıyla belli bir anda alt bölümlerden herhangi biri, yer istasyonlarından herhangi biri tarafından kullanılabilir. Her alt bölüm 4 kHz’ lik tek bir ses bandı kanlını taşımada kullanılır; ancak zaman zaman gruplara, süper gruplara, hatta ana gruplara daha büyük alt bölümler tahsis edilebilir.
9. 1. 2 Zaman Bölmeli Çoklu Erişim (TDMA)
Günümüzde en fazla kullanılan yöntemdir. Sayısal modülasyonlu taşıyıcıların iletiminde en verimli yöntemdir. TDMA, bir uydu ağı içinde ortak bir uydu transponderi aracılığıyla iletişim gerçekleştiren yer istasyonları arasında sayısal modülasyonlu taşıyıcıları zaman bölmeli çoğullama yöntemidir.(Gök, 1997) TDMA’ da her yer istasyonu TDMA çerçevesi içinde kesin olarak belirlenmiş bir zaman bölmesi (epok) sırasında, sayısal modülasyonlu bir taşıyıcının kısa bir patlamasının (yoğun bilgi) gönderir. İstasyonların patlamaları, uydu transponderine farklı zamanlarda ulaşacak şekilde senkronize edilir. Dolayısıyla farklı bir anda transponderde sadece bir tek yer istasyonu taşıyıcısı bulunur. Böylece başka yer istasyonu taşıyıcısı ile çarpışması engellenmiş olur. Her yer istasyonu, tüm istasyonların patlamalarını alıp, bunlar arasından yalnızca kendisine yönelik olanları seçmek zorundadır.
TCP/IP sayısal bir iletişim olduğundan ve uydu iletişiminde en fazla kullanılan sayısal modülasyonlu erişim de TDMA olduğundan bu konu üzerinde ağırlıklı duracağız.
![]() |
patlaması olabilir. Referans patlaması bir taşıyıcıyı tekrar elde etme sırası (CRS) içerir, alan bütün istasyonlar bu sıradan, PSK demodülasyonu için frekansı ve fazı koherent olan bir taşıyıcıyı tekrar elde eder. Ayrıca referans patlamasında, bit zamanlamasını tekrar elde etme (BTR) için bir ikili sıra dahil edilmiştir. Her referans patlamasının sonuna benzersiz bir sözcük ilave (UW) edilir. UW sırası, her yer istasyonunun kendi patlamasının iletimini senkronize etmek için kullandığı bir zaman referansı oluşturmak için kullanır. UW tipik olarak bir tane ikili 0’ la sonlandırılmış ardışık ikili 1’ ler dizisidir. Her yer istasyonu alcısı UW sırasını demodüle eder ve integralini alır. Daha sonra eşik dedektörünün çıkışında sivri bir bağlılaşım darbesi oluşur.
Her yer istasyonu, kendi taşıyıcısının iletimini UW sivri bağlılaşım darbesinin ortaya çıkmasıyla sekronize eder. Her yer istasyonu iletime başlamadan önce bekleme süreleri farklıdır. Çünkü aynı anda iki yer istasyonu taşıyıcı iletemez. Bir birini izleyen yer istasyonların iletimleri arasındaki koruma süreleri (GT) dir. Her istasyon, veri iletiminden önce bir başlangıç bit dizisi iletir. Başlangıç bit dizisi, mantıksal olarak referans patlamasına eşdeğerdir. Her istasyonun iletimlerinin bütün öteki yer istasyonları tarafından alınması gerektiği için, bütün istasyonların veriyi demodüle etmeden önce taşıyıcı bilgisini ve saat bilgisini tekrar elde etmeleri gerekir.
9. 1. 3 Kod Bölmeli Çoklu Erişim (CDMA)
FDMA’ da, yer istasyonları bir uydu kanalı ya da sistemi dahilinde belli bir bant genişliği ile sınırlıdır. Ancak ne zaman iletim yapabilecekleri ile ilgili herhangi bir kısıtlama yoktur. TDMA’ da, yer istasyonunun iletimleri, belirli bir zaman bölümü ile sınırlıdır. CDMA’ da ise, zaman ya da bant genişliği ile ilgili herhangi bir kısıtlama yoktur. Her yer istasyon vericisi istediği zaman iletim yapabilir ve belli bir uydu sistemine ya da kanalına tahsis edilen bant genişliğinin herhangi bir bölümü ya da tümü kullanılabilir. İletimler zarf şifreleme/Şifre çözme tekniği ile ayrılır. Yani, her yer istasyonunun bir benzersiz yonga kodu vardır. Belli bir yer istasyonunun iletimini almak için, alma istasyonu o istasyonun yonga kodunu bilmek zorundadır.

Şekil 19, bir CDMA kodlayıcı ile kod çözücünün blok diyagramını göstermektedir.
Kodlayıcı, giriş verileri benzersiz bir yonga kodu ile katlanır. Çarpım kodu,
bir IF taşıyıcı PSK modülasyonuna tabi tutar; modülasyonlu taşıyıcı, iletim
için RF’ ye yükseğe dönüştürülür. Alıcıda (şekil 20) RF, IF’ ye alçağa
dönüştürülür. IF’ den koherent bir PSK taşıyıcı tekrar elde edilir. Ayrıca
yonga kodu üretmesi gerekir. Tekrar elde edilmiş yonga kodu, tekrar elde
edilmiş PSK taşıyıcı ile çarpılır ve PSK taşıyıcı ile yonga kodunu içeren PSK
modülasyonlu bir sinyal üretilir. Yonga kodu, PSK taşıyıcıyı ve veri bilgisini
içeren alınan IF sinyali, bağlılaştırıcıda alınan IF sinyali ile
karşılaştırılır. Bağlılaştırıcının işlevi, iki sinyali karşılaştırmak ve
başlangıçtaki veriyi tekrar
![]() |
Uyduların uluslararası haberleşme hedeflerinde kullanımı 1965 yılında INTELSAT organizasyonunun kurulması ve ilk haberleşme uydusu olan Early-Bird' in yörüngeye yerleştirilmesiyle başlamıştır. Dünya haberleşme teknolojisini yakından izleyen ülkemizde ise haberleşme için uydulardan yararlanma konusunda ilk çalışmalar, 1968 yılında PTT Genel Müdürlüğü bünyesinde Peyk Telekomünikasyon Grup Başmühendisliği' nin kurulmasıyla başlamıştır. Aynı yıl INTELSAT (Uydular Aracılığı ile Haberleşme Uluslararası Organizasyonu) Organizasyonuna üye olunmuş ve uydu üzerinden ilk telefon kanalları Yugoslavya ve Iran yer istasyonlarından yararlanarak Amerika Birleşik Devletleri ile kurulmuştur. Daha sonraki yıllarda artan uluslararası trafiği karşılamak üzere Türkiye' de de bir uydu yer istasyonu kurma çalışmaları 1970' li yılların başında yoğunluk kazanmıştır.
1976 yılında çıkılan ihale 1977 yılında sonuçlandırılmış ve ilk uydu yer istasyonumuz AKA-1 (Ankara-1), 23 Nisan 1979 yılında İngiltere ile 11 telefon kanalı kurularak servise verilmiştir.
Daha sonraki yıllarda Avrupa ülkeleri arasındaki trafiğin artmasıyla yeni bir uydu sistemi ve organizasyonu kurma çalışmaları, ülkemizin de iştirakiyle başlamış ve 1977 yılında 17 ülkenin katılımıyla EUTELSAT (Uydular Aracılığı ile Haberleşme Avrupa Organizasyonu) Organizasyonu kurulmuştur.
EUTELSAT sistemiyle çalışan AKA-2 yer istasyonu 03 Kasım 1985 tarihinde hizmete verilmiş ve bunu diğer yer istasyonlarının kurulması izlemiştir.
Dünyada gelişen uydu haberleşme teknolojisi, ilk yıllarda sadece uluslararası trafiği aktarmak amacıyla kullanılmış, daha sonraları ise hızlı bir gelişme göstererek ülkelerin kendi milli haberleşme alanlarında da kullandıkları bir sistem haline gelmiştir. Uydu teknolojisinin gelişmesine paralel olarak ülkemiz de kendisine ait uzay kesimini temin etmek için yabancı uydu kuruluşlarından uydu kanalı kiralama yoluna gitmiştir. Diğer uydulardan televizyon ve yurtiçi telefon haberleşmesi amacıyla kanal kiralamanın ekonomik olmadığı dikkate alınarak, milli uydu sistemlerimizin gerçekleştirilmesi için çalışmalar yapılması gerekliliği ortaya çıkmıştır.
Böylece, her açıdan gelişmiş Türkiye' nin çağımızın modern olanak ve avantajlarından yararlanmasının, kaçınılmaz bir gerçek olduğu göz önüne alınarak, 1989 yılında anahtar teslimi proje ile Türkiye' nin ilk haberleşme uyduları sistemi için uluslararası ihaleye çıkılmıştır. Bu ihaleye çeşitli firmalar katılmış ve yapılan incelemeler sonucunda Fransız Aerospatiale firması ile 21.12.1990 tarihinde 315 milyon ABD dolar bedel ile sözleşme imzalanmıştır.
İlk uydumuz TÜRKSAT 1A' nin fırlatıcı roket arızası nedeni ile kaybedilmesinin ardından TÜRKSAT 1B uydusu, 42° East (Doğu) yörüngesine 11 Ağustos 1994 tarihinde basarıyla yerleştirilmiştir. Yörünge testlerinin ardından 10 Ekim 1994 tarihinde hizmete girmiştir.
Diğer taraftan, ilk uydumuzun kaybedilmesiyle birlikte sözleşmenin sigorta maddelerine uygun olarak Aerospatiale firması, yeni bir uydunun üretimine başlamıştır. TÜRKSAT 1C adını alan uydumuz 10 Temmuz 1996 tarihinde uzaya fırlatılmış, 31.3° E yörüngesine yerleştirilmiştir. TÜRKSAT 1C'nin yörünge testlerinin yapılmasının ardından, TÜRKSAT 1B' ye göre daha geniş kapsama alanlarına sahip olması nedeniyle TÜRKSAT 1B ve 1C uydularının yörünge pozisyonları değiştirilmiş ve 27 Eylül 1996'dan itibaren TÜRKSAT 1C 42° E ve TÜRKSAT 1B 31.3° E pozisyonlarında hizmet vermeye başlamışlardır.
Birinci nesil uydularımızın gösterdiği başarılar göz önüne alınarak % 51' i Türk Telekom' un % 49' u Avrupa' nın önde gelen uydu üretici firmalarından biri olan Fransız Aerospatiale Firması' nın olmak üzere ortak bir şirket (joint venture) kurulmuştur. EURASIASAT adıyla faaliyete geçen bu şirket, 2000 yılı başlarında uzaya fırlatılması planlanan ikinci nesil TÜRKSAT 2A (EURASIASAT - 1) uydusunun yapımı için sipariş verilmiş ve uydunun üretimine 1998 başı itibariyle başlanmıştır.
1964 yılında birkaç ülkenin pay ortaklığı ile kurulan INTELSAT, Mart 97 tarihinde Özbekistan' in ortaklığı ile üye ülke sayısı 141' e ulaşmıştır. Bu sayıyla Intelsat dünyanın en büyük uydu haberleşme kuruluşudur. Yalnız üye ülkeler değil dünyanın her topluluğu ve şirketi INTELSAT' in sağlamakta olduğu data/ses, video servislerinden ve yeniliklerinden faydalanmaktadır.
Bu organizasyona 1968 yılında üye olan Türkiye % 1.643509' luk yatırım payı ile Intelsat' a üye ülkeler arasında 15' inci büyük paya sahip ülke durumundadır.
10. 2 EUTELSAT (Uydular Aracılığıyla Haberleşme Avrupa Teşkilatı)
Avrupa' nin sabit ve mobil uydu haberleşmesini sağlamak amacıyla EULTELSAT, 17 Avrupa ülkesinin katılımıyla 1977 yılında kurulmuştur. 28 Şubat 1998 tarihi itibariyle üye ülke sayısı 46' ya ulaşmıştır. EUTELSAT tarafından isletilen uydular üzerinden, telefon, fax, data, VSAT, mobil, analog TV ve digital TV hizmetleri verilmektedir.
Türkiye bu organizasyona 1985 yılında üye olmuştur. 4 Kasım 1997 tarihi itibariyle % 0.469814 pay oranı ile yer almaktadır.
10. 3 INMARSAT (Uydu Aracılığıyla Mobil Haberleşme Uluslararası Teşkilatı)
INMARSAT, mobil haberleşme alanındaki eksikliğin kapatılması ile gemicilik ve deniz emniyetinin sağlanması amacıyla 26 üye ülkenin katılımıyla 1979 yılında oluşturulmuş ve 1982 yılında Marisat uyduları üzerinden çalışan ilk uydu yer istasyonu servise verilmiştir. Halen 81 üye ülke bulunmaktadır.
INMARSAT-A standardında servis vermek üzere ATA-1 ve ATA-2 kıyı yer istasyonları kurulmuş, 1993 yılında bu istasyonlar üzerinden INMARSAT-C standardında servis verilmeye başlanmıştır. 1992 yılında bir Amerikan haberleşme şirketi olan COMSAT tarafından, Amerika' nın coğrafi konumu nedeniyle ulaşamadığı Hint Okyanusu bölgesi ile haberleşmesini sağlamak amacıyla ATA-2 istasyonundan çıkış yapacak şekilde, INMARSAT-A standardında çalışan ANATOLIA sistemi kurulmuş ve isletmeye alınmıştır.
ATA-1, INMARSAT uyduları kapsama alanlarından Atlantik Okyanusu Doğu Bölgesi, ATA-2 ise Hint Okyanusu bölgesinde hizmet vererek Amerika kıtasından Japonya' ya kadar olan alandaki kullanıcılara Türkiye üzerinden haberleşme imkanı vermektedir. Ulaşılamayan Atlantik Okyanusu Bati ve Pasifik Okyanusu bölgeleri içerisinde haberleşmek isteyen kullanıcıları mağdur bırakmamak için, yapılan anlaşma ile bu bölgelerde haberleşme, Hollanda' da bulunan Burum kıyı yer istasyonu üzerinden yapılmaktadır. Aynı şekilde Türk Telekom' a kayıtlı INMARSAT M/B standartlarındaki terminaller için Hollanda Telekom idaresi ile bir anlaşma yapılmıştır.
Okyanuslarda seyir halinde bulunan kullanıcılar INMARSAT servisleri üzerinden normal bir telefon/telex abonesini veya yine okyanustaki diğer bir gemiyi INMARSAT terminalini kullanarak arayabilmektedir. Karadan INMARSAT A ve INMARSAT C terminaline doğru aramalar ise ticari bir telex, telefon ve fax kullanılarak yapılabilir.
Ülkemiz, INMARSAT organizasyonuna 16 Kasım 1989 yılında üye olmuştur. Halen bu teşkilattaki yatırım hissesi % 0.26250' dir.
10. 4 Türksat Uyduları Yararları
Türksat uydu sistemi yüksek kalitede ve her alanda güvenilir iletişim sağlamaktadır. Türksat uydularının yararları aşağıdaki gibi açıklanabilir.
10. 4. 1 Dogrudan TV ve Radyo Yayinı
Yüksek güçlü transponder' ler sayesinde, yayın alışı 60-120 cm çaplı antenler ile mümkündür. Merkezden uzak alanlar da TVRO anten dağıtım ağından TV programlarını alabilirler. Bunun yanında spectrum bolluğu sayesinde diğer özel kuruluşların Radyo ve TV taleplerini karşılamak mümkündür.
10. 4. 2 Telefon Hizmetleri
Uydu yer Radyo-link veya kablo bağlantılarının kurulmasının güç olduğu yerlerde telefon, data, telex ve fax hizmetleri istasyonları aracılığıyla uydu seçeneğini kullanabilirler.
10. 4. 3 VSAT Uygulamaları
Türksat VSAT hizmetlerini de sunmaktadır. TURK TELEKOM' un gelir paylaşımlı olarak çalıştığı COMSAT Türkiye ve VERINET firmaları bu servisleri vermektedirler.
10. 4. 4 Banka, Otel ve Hava Yollari Hizmetleri
Bütün kurumlar VSAT sistemleri aracılığıyla uydu üzerinden kendi özel data iletişimini kurabilecektir.
İnsanoğlu varoluşundan bu yana hep haberleşme gereksinimi duymuştur. Başlangıçta ilkel yöntemlerle haberleşen insanlar daha sonra kablolu bağlantılılar ile haberleşmeye başlamış ve son olarak ta uydu haberleşme sistemleri ortaya çıkmıştır.
Kablolu iletişim maliyeti uydu iletişim maliyetinden küçük gibi gözükse de günümüzde giderek uydu iletişimi daha ucuz ve cazip hale gelmektedir. Kablolu iletişimin coğrafi şartlara bağlı olması, meydana gelen iletişim bozukluğunun nerede olduğunun bulunması, sürekli bakım gerektirmesi gibi faktörler kablolu iletişimi olumsuz bir şekilde etkilemiştir. Daha sonra kablosuz iletişim yani hava ortamında iletişime geçilmeye başlanmıştır. Uydu iletişimi başlangıçta maliyeti çok pahalıya geldiğinden dolayı özel şirketler tarafından uygulamaya konulmuş ve günümüzde uygun bir iletişim ortamı olarak yerini almıştır.
Uydu iletişimine geçilmesiyle birlikte Dünya’ da önemli gelişmeler olamaya başlamıştır. Özellikle 1957 yılında Rusya’ nın ilk yeryüzü uydusu olan Sputnik I’ i fırlatması, başta Amerika Birleşik Devletleri olmak üzere bir çok gelişmiş ülkenin dikkatini çekmiş ve bu ülkeler teknoloji konusunda geri kaldığını düşünerek tüm eğitim-öğretim programlarında, okullarda reforma giderek kendilerini yenilmeye çalışmışlardır. Daha sonra A.B.D Explorer I’ i uzaya fırlatmıştır. Yani uydu iletişiminde meydana gelen gelişme gelişmekte olan tüm ülkeler tarafından dikkatle izlenmekte ve bunun sonucu da teknolojideki gelişme olarak kendini göstermektedir. Çünkü iletişimin hızı artmakta, bilgi paylaşımı artmakta ve bunun sonucunda ise yeni teknoloji olarak ortaya çıkmaktadır.
Uyduların birçok uygulama alanları vardır. Bunlar TV, Radyo, Telefon, fak, data, video v.s. bir çok alanda uygulanmaktadır. Özellikle askeri alanda kullanılan uydu çekimleri önemi oldukça açıktır.
Dünya haberleşme teknolojisini yakından izleyen ülkemiz de ise ilk uydu çalışmaları vakit kaybetmeksizin 1968 yılında PTT Genel Müdürlüğü Peyk Telekomünikasyon Grup Mühendisliği tarafından başlatılmıştır. İlk telefon kanalları Yugoslavya ve İran yer istasyonları üzerinden Amerika ile yapılmıştır. Fakat zamanla artan telefon trafiği ihtiyacı karşılayamamış ve 1970’ li yıllarda uydu yer istasyonu kurma çalışmaları yoğunluk kazanmıştır. AKA-1 ve AKA-2 yer istasyonları kurulmuştur. Böylece, her açıdan gelişmiş Türkiye' nin çağımızın modern olanak ve avantajlarından yararlanmasının, kaçınılmaz bir gerçek olduğu göz önüne alınarak, 1989 yılında anahtar teslimi proje ile Türkiye' nin ilk haberleşme uyduları sistemi için uluslararası ihaleye çıkılmıştır. Bu ihaleye çeşitli firmalar katılmış ve yapılan incelemeler sonucunda Fransız Aerospatiale firması ile 21.12.1990 tarihinde 315 milyon ABD dolar bedel ile sözleşme imzalanmıştır.
Türkiye uydu iletişimine verdiği önemi açıktır. 141 ülkenin üye olduğu INTELSAT Dünya’ nın en büyük uydu haberleşme kuruluşudur. Türkiye %1.643509’ luk yatırım payı ile üye ülkeler arasında 15. Büyük paya sahiptir. Yine 46 üye ülkenin bulunduğu uydular aracılığıyla haberleşme Avrupa teşkilatı olan EUTELSAT’ a 1985 yılında üye olmuş ve % 0.469814 yatırım payı oranına sahiptir. Ayrıca Türkiye, mobil haberleşme alanındaki eksikliğin kapatılması ile gemicilik ve deniz emniyetinin sağlanması amacıyla 81 ülkenin üye bulunduğu INMARSAT’ a üye olunmuş ve %0.26250’ lik yatırım payına sahiptir.
Bu rakamlar bizlere gelişmekte olan bir ülkenin uydu iletişimine verdiği önemi göstermektedir. Artık Türkiye’ nin de uzayda Türksat 1B, Türksat 1C uyduları uzaydaki yerini almış ve ikinci dönem uyduların gönderilmek çalışmaları ise bize Türkiye’ nin uydu konusunda verdiği önemi göstermektedir.
Kaynaklar
1. Allman,M.( 1997) Improving TCP Performance Over Satellite Channels. M.Sc.
thesis, Ohio University.
2. Allman, M. Jim Griner, Hans Kruse, Diepchi Tran.( 1998). HTTP Page Transfer
Rates Over Geo-Stationary Satellite Links.
3. Balevi,Erol. (1995). İnternet. Seçkin Kitabevi. Ankara.
4. Çölkesen ,Rıfat.(1999).Network TCP/IP UNIX El Kitabı. Papatya Yayıncılık. İstanbul.
5. Çölkesen R., Örencik B., Bilgisayar Haberleşmesi ve Ağ Teknolojileri, Papatya Yayıncılık,1999
6. Feher, Kamilo.(1983) Digital Comminication, Prentice-Hall, Englewood Cliffs, N.J.
7. Güler, İsrafil.(1996) Uydu haberleşme sistemi ve televizyon yayıncılığı, Ankara,
8.Ha, Tri T.(1990) Digital Satellite Comminications, McGraw-Hill, New York,
9. Harrabaugh, Logan G. Çeviri: Akın Cahit.(1998). Netware Sorun Giderme Klavuzu(Trouble Shooting Netware System).Alfa Yay. İstanbul.
10. Köksal,A.T.( 1997) ,İnternet , Pusula Yayınları
11. Minasi, M.(1998), Java1.1 , Alfa Yayınları
12. Norman, Yaşar.(1998) Uydu haberleşme sistemini genel olarak tanıtımı ve uydu aracılığıyla televizyon yayıncılığı, Ankara
13. Schatt, Stan.(1998)Linking LANs A Micro Manager’s Guide, Windcrest Books
14. Tomasi, Wayne. Çeviri: Gök, İhsan (1997). Elektronik İletişim Teknikleri, Milli Eğitim Basımevi, İstanbul
15.Yıldırımoğlu, Murat. (1998).TCP/IP İnternetin Evrensel Dili .Pusula Yayıncılık.İstanbul.
ÖZGEÇMİŞ
05.01.1978 Yılında Gaziantep’ de doğdum. İlköğrenimimi İsmet İnönü ve Anneler İlkokulun’ da, ortaöğrenimimi Cumhuriyet ortaokulunda ve lise öğrenimimi Mehmet Rüştü Uzel Endüstri Meslek Lisesi’ nde tamamladım. 1997 yılında Gazi Üniversitesi Endüstriyel Sanatlar Eğitim Fakültesi Bilgisayar Eğitimi Bölümü’nü kazandım. Halen aynı bölümde 4. Sınıf öğrencisi olarak öğrenimime devam etmekteyim.