Frekans Planları

Günümüz uydu haberleşme sistemlerinde, varolan iletişim ağını kullanarak daha verimli ve yüksek hızda haberleşme yapabilmek amacıyla çeşitli çoklu erişim yöntemleri kullanılmaktadır. Aşağıda bu tekniklerden en çok kullanılan üçü hakkında bilgi verilecektir.

1) Frekans Paylaşımlı Çoklu Erişim
Kısaca FDMA olarak tanımlanan Frekans Paylaşımlı Çoklu Erişim sistemlerde, her frekans taşıyıcı, ayrık bir frekansta bulunur ve bu taşıyıcıya, çok taşıyıcılı bir transponderde belirli bir yer tahsis edilir. İki FDMA tekniği kullanılmaktadır:

FDM/FM/FDMA: Bu teknikte, gönderme konumunda yer istasyonu, birçok tek yanbant taşıyıcı telefon kanalını, tek bir taşıyıcı temelbanda frekans paylaşımlı çoğullar (FDM-Frequency Division Multiplexing, Frekans Paylaşımlı Çoğullama); bu temel bant daha sonra bir taşıyıcıyı bir frekans modülasyonuna tabi tutar ve bu taşıyıcı bir FDMA uydu ağına uygulanır.

Taşıyıcı başına tek kanal: Bu teknikte, her iletişim kanalı ayrı bir radyo frekansı taşıyıcıyı modüle eder.
Örnek olarak C-bandında çalışan Intelsat V transponderi için tipik bir frekans planı Şekilde gösterilmiştir. Uydu aracığıyla sinyalin yönlendirilmesi, yerden verilen komutla anahtarlanabilir. Bu özellik, daha fazla sayıda link olasılığı gerçekleştirerek, çeşitli alma ve gönderme antenlerinin birçok transpondere bağlanmasına olanak sağlar. FDMA tekniğinde kullanılan polarizasyon yöntemi ile aynı frekans bandından iki sinyal birbirine dik polarizasyonla yollanabilir. Böylece frekans bandının daha verimli kullanılması sağlanmaktadır.

2) Zaman Paylaşımlı Çoklu Erişim
Kısaca TDMA olarak tanımlanan zaman paylaşımlı çoklu erişim modunda, her kullanıcı, uydu transponderine aynı taşıyıcı frekansını kullanarak, belli bir referans zamanına göre belli zaman bölmelerinde erişir. TDMA çerçevesi adı verilen bir zaman aralığı belirlenmiştir, bu süre içinde, ağdaki tüm kullanıcılar, kendilerine ayrılan zaman bölmeleri içinde bilgi paketlerini iletirler. Bu zaman çerçevesinin uzunluğu 2 ms, ya da 120832 semboldür. Her ağ kullanıcısına tahsis edilen zaman bölmeleri, çerçevede (frame) ne kadar iletişim trafiği iletileceğine ya da alınacağına bağlı olarak değişir. Tipik bir uydu TDMA çalışma sistemi, Şekilde gösterilmiştir.

İki ya da daha fazla FDM/FM sinyal aynı anda doğrusal olmayan bir yükselteç tarafından yükseltilirse, bir FDM/FM taşıyıcının temelbandına başka taşıyıcılardan karışma olur. Bu meydana geldiğinde, doğrusal olmayan yükseltecin genlik modülasyonu/faz modülasyonu özellikleri, taşıyıcıda genlik modülasyonu oluşturur, bu da diğer taşıyıcılarda faz modülasyonu meydana getirir (AM/PM conversion). TDMA sayesinde diğer taşıyıcılarda oluşturulacak faz modülasyonu sorunu çözülmektedir, dolayısıyla uydu güç yükselteci, doyum modunda çalıştırılabilmektedir.

3. Kod Paylaşımlı Çoklu Erişim

Kısaca CDMA olarak adlandırılan Kod Paylaşımlı Çoklu Erişim teknolojisi II. Dünya Savaşı sırasında müttefik kuvvetlerinin, haberleşmeleri sırasında düşman karıştırıcı sinyallerinden etkilenmemesi amacıyla geliştirilmiştir. Günümüzde ise askeri uygulamaların yanı sıra sivil uygulamalarda da sıklıkla kullanılan bir çoklu erişim yöntemidir. Bu metot sayesinde tüm kullanıcılar aynı frekans bandını kullanabilirler. Her kullanıcıya ait bilgi yine o kullanıcı için rasgele yaratılmış bir kod dizisiyle çarpılarak tüm band boyunca yayılır.

Kullanılan kod dizileri birbirlerinden bağımsız olduğu için alıcı tarafında hangi kullanıcıya ait bilgi alınmak isteniyorsa, alınan sinyaller o kullanıcının kodu ile tekrar çarpılarak istenilen bilgiye ulaşılır. CDMA tekniği yukarıda açıkladığımız yöntem sayesinde, kullanıcıların aynı frekans bandını istedikleri zamanda kullanabilmesine olanak vermektedir, literatürde CDMA, SSMA olarak da adlandırılmaktadır. Şekilde CDMA modunun basit çalışma sistemi gösterilmektedir.