Elektromanyetik dalgalar kullanılarak veri iletimi ve haberleşme faaliyetlerinin sorunsuz yapılabilmesi için radyo frekans planlaması bir gerekliliktir. Küresel boyutta bir planlama (8,3 kHz-3000 GHz frekans spektrumu) Uluslararası Telekomünikasyon Birliği (ITU) tarafından yapılır. Ülkemizde ise, spektrum yönetimi, izlenmesi ve denetimi, telsiz cihaz ve sistemlerini kurma ve kullanma izni verilmesi 5809 sayılı Elektronik Haberleşme Kanunu gereği Bilgi Teknolojileri ve İletişim Kurumu görev alanına girer. Bu düzenlemeler, her bir radyo frekansının bant genişliğini tanımlar.

Söz konusu frekans spektrumunun 300MHz ila 3GHz arasındaki aralığı UHF (Ultra Yüksek Frekans) olarak adlandırılmaktadır. Bu aralığın kara mobil telsiz sistemleri için planlanan 400-470 MHz frekans bandı GNSS gözlemleri için ayrı bir öneme sahiptir. Çünkü sabit (baz/referans) GNSS istasyonu ile gezici alıcı arasında ham ve/veya GNSS kod ve faz düzeltmelerinin RTCM 2x,3x formatlarında elektromanyetik dalgalar kullanılarak iletilmesinde bu bant kullanılır. Bunun en önemli nedeni, UHF radyo sinyallerinin ağaç ve binaların içinden geçebilmesidir. UHF telsizleri, yoğun ormanlık alanlar veya yüksek binaların bulunduğu kentsel alanlarda güvenilir bir iletişim bağlantısı sağlar. UHF radyoların bir diğer avantajı ise diğer GNSS veri iletim teknolojilerine göre düşük maliyetli olmasıdır. Bu, onları birçok ölçüm ve aplikasyonlar için uygun maliyetli bir seçenek haline getirir. GSM operatörlerinden bağımsız olduğu için ücretli de değildir. Ayrıca UHF telsizlerin kullanımı kolaydır ve minimum düzeyde kurulum ve bakım gerektirir. Gereken şey hem referans hem de gezen alıcıda birer radyo modemin olmasıdır. Gezen alıcı sayısının bir sınırı da yoktur.

Radyo modemler tercih edilirken; kullanılan yayın protokollerinin diğer alıcılarla uyumu, iletim mesafesi, veri aktarım hızı, boyutu (dahili/harici), ağırlığı, yayın ve alım esnasında harcanacak batarya tüketimleri dikkate alınır. Günümüzdeki birçok GNSS alıcısında; 1, 2 ve 5W yayın gücündeki dahili radyo modemler kullanılır. Dahili modemler yardımıyla, çevredeki yüksek binalar ve dağlar gibi engellerin mevcudiyetine göre değişmekle birlikte, sırasıyla; 5, 10 ve 15 kilometre mesafelere yayın yapılabilmektedir. Daha uzun mesafelere iletim yapmak istenirse, 25W, 35W gibi güçlü harici radyo modemler kullanılır.

Standart bir radyo modemde modülatör, yükseltici ve anten bulunur. Modülatör alıcıda üretilen GNSS ham ve/veya düzeltme bilgilerini radyo sinyaline dönüştürür. Yükseltici ise bu sinyalin gücünü arttırır. Gönderici anten, radyo frekanslı elektrik akımlarını elektromanyetik dalgalara dönüştürerek radyo sinyallerini iletir, alıcı anten ise elektromanyetik dalgaları tekrar radyo frekansı elektrik akımlarına dönüştürerek sinyalleri alır. Gezici bu verileri hassas konumunu belirlemek için kullanır. Antenin en önemli özelliklerinden biri ise kazancıdır.

Veri Aktarma Hızı Ne Olmalı?

Veri iletiminde modülatör çıkışında bir saniyede meydana gelen sembol (baud) değişikliğine baud hızı (Veri aktarım hızı) denir. Bilginin ne kadar hızlı iletileceğini belirler. Baud hızı baud/sn ile gösterilir. Baud hızı sinyalin anahtarlama hızını gösterir. Örnek: Bir veri iletim hattının hızı 4800 baud/sn olsun. Bu iletim her baud 4 bitle kodlanmış bilgi içeriyorsa bps olarak hızı 4800*4=19200 bps olur. En çok kullanılan seri port baudrate; 4800, 9600, 19200, 38400 ve 115200 bps’dir.

Kanal Aralığı nedir?

Frekans, sınırlı bir kaynak olup, bu kaynağın etkin ve verimli kullanılması ve idaresi önemlidir. Frekanslar kullanılırken paraziti önlemek için belirli bir aralık bırakılır. Bant genişliği de denen bu mesafe aralığı ne kadar dar (küçük) olursa daha fazla kanala sahip olunur ve böylece daha fazla kanaldan yayın yapma imkânı bulunur. Ancak bu kez birbirine çok yakın olan frekanslar arasında girişim yani parazit oluşabilecektir. Günümüzde UHF bandında en yakın mesafe yani kanal aralığı standardı; geniş bant (25kHz), dar bant (12.5kHz) ve ultra dar bant (6.25kHz) olarak isimlendirilir. GNSS alıcılarında kanal aralıkları genelde ön tanımlı olarak karşımıza gelse de bazı alıcılarda bu değerler kullanıcı tarafından seçilebilmektedir.

Modülasyon çeşitleri nelerdir?

Modülasyon, iletilmek istenen bilginin bir taşıyıcıya (analog veya sayısal yöntemle) bindirilerek istenilen biçim ve teknikte iletilmesidir. Radyo Modemlerle RTK ölçümlerinde bant genişliğini optimize etmek için en çok “Gauss Minimum Kaydırmalı Anahtarlama” (GMSK) modülasyonu kullanılır. Kablosuz ve mobil haberleşmede genel olarak kullanılan bu sayısal modülasyondan başka 4 seviyeli Frekans Kaydırmalı Anahtarlama (4FSK) tekniği de mevcuttur. Radyo modemin kullanıldığı RTK ölçümlerinde kontrol yazılımları radyo protokolü seçildiğinde kullanılacak modülasyon tekniği de ön tanımlı olarak seçilmektedir.

Radyo Modem Uygulamalarında Neye Dikkat Edilmelidir?

• İstenen iletim mesafesine göre hangi gücün yeterli olacağına karar verilir. Birçok uygulamada GNSS alıcısında dahili yapıda olan 1W güç yeterli iken, istenirse 2W, 5W veya harici modemlerde olduğu gibi çok daha güçlü modemler (25W, 35W) tercih edilebilir.
• Harici modem kullanılacaksa, toz ve su geçirmezlik standardı olan IP67 veya IP68 koruma derecelerine sahip olmalıdır.
• Frekans aralığının en az 410-470 MHz aralığında olduğu kontrol edilir.
• Diğer marka ve model alıcılarla uyumlu çalışabilmek için geniş protokol desteği var mı kontrol edilir (TransEOT, TrimTalk450, South, Satel, TrimMark3, Transparent vb.)
• Radyo modemi çalıştırmadan önce anteni takılır. Aksi takdirde radyo alıcı-vericisi aşırı ısınma nedeniyle hasar görebilir. Aktarılacak enerji anten olmadan dışarı atılamaz, bu da radyo modülünün sıcaklığının yükselmesine ve aşırı ısınmasına neden olabilir.
• Gönderici ve alıcı modemleri arasında iletişim kurulabilmesi için protokol ve frekans aynı seçilmelidir.

Ayhan CİNGÖZ