1990'LAR İÇİN UYDU TEKNOLOJİSİ VE SENARYOLAR

1990'LAR İÇİN UY DU TEKNOLOJİSİ VE SENARY OLARI*

C.E. MAHLE, G. HY DE ve T. INUKAI Çeviren: Murat KILINÇ

Yaygın iletişim uydularının ilk iki teknolojik gelişim döne minde, vurgulanan konu genişleyen gidiş geliş ihtiya

cının güvenilir bir hizmet olarak sağlanmasıydı. Şu sıra larda fiber optik kabloların geliştirilmesi, kurallardaki

Özgün Metin: "SateHite Scenarios and Technology for the 1990's" IEEE Journal on Selected Areas in Communications Vol. SAC 5, No: 4, Mayıs 1987.

değişiklikler ve trafik genişlemesindeki yavaşlama dik kati yeni gelişen teknolojilere çekti. Bu yazı, 1990'lar için düşünülmüş senaryolar hakkında tahminler sunmakta ve bu senaryolar için gerekli teknolojileri tanımlamaktadır.

Bu yazının ana öğesi olan sabit uydu servisleri (Fixed Satellite Services, FSS) çoğunlukla konuşma iletişimi için kullanılmakta ve 21. yüzyılda da öyle kalacağı gözükmektedir. Bununla birlikte, ISDN (Integrated Ser vices Digital Netvrorks; Tümleşik Servis Sayısal Ağları) ses iletişiminde önemli bir yere gelecektir, tümüyle öyle olmasa bile bu ağlar konuşma taşıyacaklardır (Bunların önemi, veri ve öbür hizmetlerin kolayca sağlanabilir ol masında ve hız düzenlemesinde yatmaktadır). Buna göre 2000'li yıllarda bu hizmetlerin önemli bir yer tutacağı söylenebilir ama bunun yanında bu teknolojinin baskın durumda olmayacağını gösteren birçok neden de vardjr. Ayrıca bu servislerin kullanımı günümüzde yaygın halde değildir.

Uydu sistemlerinin tasarımında teknolojik yaklaşım yerini ekonomik etkenlere bırakmıştır. Günümüzde fiber optik kablo sistemi ile uydu sistemlerinin ekonomik değerlerini karşılaştıran birçok şey yazılmış ve söylenmiştir. Yanılgı sayısı, hizmet ömrüne göre aşınma bedeli, kabloyu dö şeyen gemi için yapılan ödemeler, araştırma/geliştirme ye harcananlar ve bunun gibi ölçütlere dayanan ekono mik çözümlemeler değişik, kimi zaman da karşıt sonuç lar verebilir. Çok noktadan çok noktaya (multipoint to multipoint) haberleşme düşünüldüğünde, ekonomik çö zümleme daha da karışık bir hale gelmektedir. Okyanus ötesi bir sistem için, fiber optik kablonun dünya yüzeyin deki uçlarının esnekliği ile gidiş geliş kaynaklarına yakın yerleştirilmiş yer birimi olan bir uydu sisteminin esnekliği karşılaştırılmalıdır.

Görünen odur ki, ekonomik etkenler gelecek sistemlerin tasarımındaki tek etken değildir. Siyasi ve askeri istekler de karar verme işleminde önemli bir yer tutmaktadır. Mühendislik açısından, uydu ve kablo sistemini beraber kullanmak daha anlamlıdır. Herbirinin kendisine göre bir avantajı vardır ve herhangi birinin eksikliğini diğeri kapa tabilir. Herşeye karşın, günümüzde uydu sistemlerinin tasarımında en önemli değişkenler ekonomik olanlardır. Durumun nereye gittiğini görmek için, bugünlere nasıl ge lindiğine kısaca bakmak yararlı olacaktır. Kökenleri bakımından, denizaltı kablolar ve uydu sistemleri hız ayarhdırlar (rate regulated). İkisi de AT & T. (American Tekjraph & Telephone Company) şirketinin ve kullanıcı PTTIerin önemli yatırımlarının konusudur, örnek olarak COMSAT adlı Amerikan uydu şirketinin B sınıfı hisseleri nin % 60'ını elinde tutan AT & T, yeruydu merkezleri bir liğnin en büyük ikinci üyesidir ve aynı zamanda A.B.D.'nin en büyük okyanusötesi kablo yatırımcısıdır. Uydu sistemlerinin ikinci gelişme döneminde A.B.D.'deki görüntü de değişmeye başladı. FCC (Feredal Communi cation Committee, Birleşik Haberleşme Kurulu) kurulla rının A.B.D. uydu pazarına açılması, COMSAT, AT & T COMSTAR anlaşması ve diğer etmenler AT & Tnin COM SAT hisselerini elinden çıkarmasına neden oldu. Böyle

ce, 1970'lerin ortalarından başlayarak, INTELSAT ser visinin en büyük müşterisi, INTELSAT'ın kârlılığından ya rarlanmadı. Son dönemde, AT & TYıin bugünkü AT & T ve Bell işletim ailesine bölünmesine ve yurtiçi uzun hat ileti mi için seçeneklerin ortaya çıkmasına tanık olundu. Bell işletim ailesinin okyanusötesi kolaylıklara erişmesi en gellendi ve A.B.D.'nin uluslararası taşıyıcılarına erişmek durumunda kaldı. AT & T, MCI, SPRINT ve diğerleri yerel ve okyanusötesi servisleri sağladılar ve sağlıyorlar. COMSAT da düzenli bir bölünmeye gitti, özellikle, ulus lararası uydu yer merkezleri INTELSATın imza yetki sinden alınarak başka bir kuruluş olan COMSAT'a verildi. Denizle ilgili servisler INMARSATın yetkisinde bulun makta ve bu kuruluş, hem uzay hem de deniz kıyısı yer uydu merkezlerini düzenlemektedir. Bunun yanı sıra, IN MARSAT'ın getirdiği servislerin COMSAT'ın servisleriyle karışmaması için de kurallar belirlenmiştir.

2000 yılında Bell işletim ailesi, AT & T ve COMSATın çeşitli bölümleri üstündeki kısıtlamaların yasal konumu nun nasıl gelişeceği açık değildir. Açık olan tek şey ya sal durumun oynanacak alanı ve kurallarıdır. Bunlar da yalnızca katılanların her bit için teknoloji ve CCIT (Consultant Committee of International Telegraph Tele phone, Uluslararası Telgraf ve Telefon Danışma Kurulu) ve CCIR (Consultant Committee of Internatbnal Radio, Uluslararası Radyo Danışma Kurulu) kuralları dışında nasıl rekabet edileceğini belirleyen kurallardır. Bu da ka nunlardaki, hukuktaki ve FCC kurallarındaki değişikler en az ekonomik etkenler kadar önemli olduğunu göster mektedir.

GEÇERLİ SERVİSLER

Günümüz ticari uyduları üç geniş alanda servis sunmak tadırlar: FSS (Fixed Satellite Services; sabit uydu ser visleri), MMSS (Maritime Mobile Satellite Services; de nizcilikle ilgili gezgin uydu servisleri), BSS (Broadcast Satellite Services; yayın uydu servisleri). FSS, yerdeki durağan bir merkezden uydu aracılığıyla bir ya da birçok değişik durağan yer merkeziyle yapılan haberleşmeye dayanır. Bu servisler; konuşma, haber, veri iletişimleri, TV ve ses dağıtım işlerini içerir. FSS, uluslararası olarak INTELSAT ve INTERSPUTNIK tarafından sağlanır, bu nun yanında bu servisleri yöresel ve ulusal olarak sağla yan uydular da vardır. Bütün bu FSS sistemleri jeosenk ron yörüngede durağan uydulardır (dünyayla aynı hızda dönmektedirler). INTERSPUTNIK, kuzey bölgelerini kap sayabilmek için eliptik yörüngeli uydularda kullanılmak tadır. Askeri amaçlı uydular, hem durağan hem de hare ketli yörüngeler kullanmaktadırlar.

Uydu sistemlerinde birçok değişik erişim yöntemi kul lanılmaktadır. Bunlardan bazıları FDM/FM/FDMA (Frequ ency Division Multiplexing/Frequency Modulation/Frequ ency Division Multiple Access; frekans bölünmeli çokla ma/frekans modülasyonu/frekans bölünmeli çoklu eri şim), SCPC (Single Channel Per Carrier; tek kanal tek tayışıcı), TDMA (Time Division Multiple Access; zaman bölünmeli çoklu erişim), FM video ve benzerleridir. Kul lanılacak sistemin seçimi, verilecek servisin niteliğine ve gidiş geliş yoğunluğuna dayanır.

Bir yerel Amerikan uydu haberleşme kuruluşu 48Mbit/ saniye hızına sahip TDMA sistemini kullanmaktadır. 1985 yılında INTELSAT 120Mbit/saniye hızlı TDMA siste mini işler hale getirmiştir. İletişim günümüzde giderek sayısal olurken uydu sistemleri de buna uyum sağlamak tadır.

FDM/FM/FDMA taşıyıcılar genellikle grup, süper grup ve geniş konuşma kanallarının birleştirilmiş olduğu durum larda SCPC ile birlikte kullanılır. Bunların yanında birçok SCPC servisi vardır. İki yönlü konuşma SCPC üzerindeki frekans ayrıklarında gerekli yerleştirmeler ve uygun modülasyon teknikleri kullanılarak sağlanabilir.

TDMA ilk olarak ulusal bir uydu sistemi olan Kanada'nm Telesat uydusunda, ticari bir FSS olarak kurulmuştur. Bölgesel ve ulusal olarak sağlanan FSS, uluslararası olarak sağlananlara benzer şekilde çalışmaktadır. MMSS uluslararası sunulmaktadır. BSS ulusal ve bölge seldir ve bugünkü durumda dünyayı kaplayacak uluslar arası bir BSS'in yaratılması düşünülmektedir. Bunun yanında televizyonun bütün dünyaca FSS aracılığıyla kullanımı vardır. Buna en güzel örnek olimpiyatların bü tün dünya ülkeleri tarafından izlenebilmesidir.

Denizcilikle ilgili servisler, genellikle bir deniz aracından (INMARSAT servis alanına havacılıkla ilgili olanları da ek lenmiştir) bir bağlantı aracılığıyla sabit bir yer merkezine, ordan da gideceği yere ulaştıran hizmetlerdir. INMAR SAT teleks, konuşma, veri, genişbantlı veri ve SAR (Search And Rescue; ara ve kurtar) servislerini vermek tedir. INMARSAT günümüzde MARISAT, MAREC uydu larını ve INTELSAT V uydularındaki denizcilikle ilgili ser visler için ayrılan bölümleri kullanmaktadır. Bu uyduların hepsi jeosenkron yörüngesindedirler. İkinci nesil bir uy du olan INMARSAT II yapım halindedir.

BSS daha olgunlaşmamıştır. Henüz deney aşamasında dır ve gelişmektedir. İlgisinin odak noktasını televizyon oluşturmaktadır. Bununla birlikte teleteks, sinema gibi düşünceler de bulunmaktadır. BSS 1980'lerden sonra yavaş yavaş deneysel olmaktan çıkıp küçük çapta gerçekleşmeye başlamıştır. Bölgesel ARABSAT ve IN SAT uyduları böyle bir servis verecek şekilde tasar lanmışlardır.

En son olarak, radyo amatörlerinden söz etmek gerekir. Radyo amatörleri, geçmişte ve günümüzde sınırlı bütçe leri ve kendi çabalarıyla gelişmeler sağlayan kişilerdir. Günümüzde de bu çabalarını sürdürmektedirler. Radyo amatörleri için, OSKAR uydusuyla UHF bandında oluştu rulan ağ bu çabalara güzel bir örnektir.

GELECEĞİN SERVİSLERİ

Bütün bu servisler net ulusal gelir, nüfus gibi indeksler den çok daha hızlı bir şekilde değişmekte ve büyümek tedir. Dünya iletişim çevresi (ki uydu iletişimi de bunun bir parçasıdır) çok hızlı bir şekilde değişmekte ve elimiz de gelecekteki durumu gösterecek bir belirti de bulunma maktadır. Bununla birlikte, uydu sistemlerini etkileyecek iki değişiklik vardır. Bunlar fiber optik ağlar ve ISDN'dir. Optik fiberlerin gelecekte uzun haberleşme hatlarında yerel bağlantılarıyla birlikte baskın bir şekilde kullanıla

cağı söylenebilir. Bunun nedeni de maliyet ve işletim ko laylıklarıdır. Servis maliyeti düşüncesine göre 1990'ların sonuna doğru optik fiberlerin ev bağlantılarda da gire ceği kesin gibidir.

Denizaltı fiber optik kablolar okyanusötesi uydu servis leri için ciddi bir rakip oluşturacaktır. 2000'li yıllarda da ISDN'de ulusal tek haberleşme ağı olacaktır. Bu iki ge lişmenin en büyük etkileri FSS üzerinde görülecektir. Bütün bu gelişmelere karşın iletişim yine insandan insa na konuşma, veri, tele oturum, belki de görüntülü telefon olarak kalacaktır. Bunun için ISDN'in uyumluluğu ve op tik fiberle olan bağlantısının sağlanması bir zorunluluk tur.

Bu yarışma ortamında uydu haberleşmesi yerini korumak için çok çalışmak zorundadır. Sorunun bir parçası uydu kanalından yapılan veri ve konuşma iletişimindeki prob lemlerin yanlış algılanmasıdır. Uygun biçimde yankı yok edilmesi yoluyla tek atlamalı ses devrelerinin özel test edilmesi dünyada kulanılan sistemlerden çok farklı bir kullanıcı onayı sağlamamıştır. Veri iletişimde, uygun pro tokoller ve ön yanılgı düzeltmeleri ile çıkışlarda çok yük sek düzeyler ve çok düşük yanılgı hızları sağlanabilir. COMSAT laboratuvarlarında ve Amerikan Ulusal Stan dartlar Bürosu'nda yapılan deneylerde bu sorunun yapay bir sorun olduğu, sorunun uydu devrelerinde olmadığı ve bir protokol sorunu olduğu gösterilmiştir. Gerçek sorun, geniş olarak yayılmakta olan yanlış anlayışların silinme sidir.

Gerçekte, çift atlamalı uydu devrelerinin gerçekleştiril mesi yıldız düzenlemeli sistemlerle yapılmaktadır. Bu sistemlerin ekonomik üstünlüğü alçakgönüllü uydu kay nak kullanımı ve pahalı olmayan yer birimleri sağlama sında yatmaktadır. Yukarıda belirtildiği gibi uygun proto kollerle, yüksek veri iletişimi sağlanabilir. Örnek olarak, COMSAT'ın STARCOM sisteminde, 56 Kbit/saniye veri iletişimi yıldız uçlarındaki 1,2 m'lik antenle yalnızca 2W iık güç yükselticisiyle sağlanmaktadır. Bunun gibi bin lerce küçük yer uç birimi tek geniş çerçeveli yer merke ziyle (25W, 5m) beslenebilir. Maliyet verimliliği düşünül düğünde bunun gibi yıldız ağlarını kullanan uydu iletişimi nin 1990'larda, hatta 2 1 . yüzyılda da rekabet ortamın daki yerini koruyacağı söylenebilir. Buna benzer teknik ler konuşma servislerinde de kullanılabilir ama bu kez gecikme sorunu ortaya çıkacaktır. Yıldız uçlarından mer keze gelen ve giden konuşma devrelerinin tek atlamalı ve gelişmiş konuşma işaretleme teknikleri kullanması kabul edilir olacaktır. Fakat bir yıldız uçtan başka bir yıldız uça servis çift atlamalıdır. Çift atlamalı konuşma devreleri çoğu insanın alışabileceği ama bunun yanında rahatsız da olabileceği gecikmeye sahiptir. Böyle ol masına karşın, ayrık yaşayan birimlerle çift atlamalı ko nuşma servisi diğer seçeneklerden daha elverişli olabilir. Dağlarda, kutup bölgesine yakın yerlerde olanlar (böyle bir servis haleni Alaska'da kullanılmaktadır), özellikle de küçük adalardaı yaşayan birimler için böyle bir sistem ol dukça uygundur. Buna ek olarak, veri ye konuşma dışı servisler için kurulmuş bir yıldız ağı, gelecekte konuşma iletişim gereksinimi karşılanmak istendiğinde de küçük bir birim bedelle bu ihtiyacı karşılayabilir. 1990'larda bu

ELEKTRİK MÜHENDlSÜĞt 350

nun gibi sistemlerin görülmesi, ekonomik nedenler ve varolan bağlantılar yüzünden beklenebilir. TDMA, 1976 yılında, ekonomik ve teknik olarak gençlik çağındayken, FSS'de kullanılmaya başlandı. 1980'lerin sonu ve 1990'ların başında uydu haberleşmesinde TDMA hızlarında yüksek (220 Mbit/saniye) ve alçak (1 3 Mbit/ saniye) hızlar görülecektir. VLSI devre elemanları nm düşük hız TDMA (LRTDMA, Low rate TDMA) sistemle rinde kullanılması ve bu TDMA sistemlerinin maliyetinin çok düşük olması onların 1990'larda geniş olarak kullanı mını sağlayacaktır. LRTDMA, daha düşük EIRP (Effec tive Isotrophically Radiated Power; Isotropik etkin yayı lan güç) düzeylerinde de kullanılabildiğinden ve böylece daha küçük, düşük maliyetli yer uçları sağlaması bakı mından 1990'larda da kullanılabilecektir. Zamanımızda gidiş gelişin en büyük bölümü konuşmadır ve bu 1990'larda da böye olacaktır. Belirli bir frekans aralığında daha çok koruşma kanalı sağlamanın birçok yolu vardır. Bastırma ve genişletme (companding), sayı sal LRE (Low Rate Speech Encoding; düşük hız ko nuşma işaretleme) kullanan devre çarpımı, sesin, ses kanalında kullanılan zamanın yalnızca % 40'ını kullan masına dayanan DSİ (Digital Speech Interpolation, Sayısal konuşma interpolasyonu) bunlardan bazılarıdır. PCM ile (Pulse Code Modulation; darbe işaretli modülasyon) 64 Kbit/saniye'lik düzgün ses sağlayan hız, APCM'le (Adaptive PCM, Uygulanabilir PCM) 32 Kbit/saniye'ye düşmüştür. Bu hızı 16 Kbit/saniye'ye düşürecek gelişmeler 1980' lerin sonunda elde edilecek ve 1990'ların başı ve ortala ında da uygulanabilecektir. Buna benzer bir şekilde, fakat değişik araçlarla tek alıcı vericiyle birçok TV kanalının kullanımı geliştirilmiştir.

Tek geniş bantlı iletişim ortamında bu tekniklerin kul lanımı herhangi bir kısıtlamayla karşı karşıya değildir. Kaynak işaretleme, haberleşmenin her türü için verimli bir alandır. Uydu haberleşmesi yararına olan kısmı var olan ve varolması beklenen planlara uygulanabilirliğidir. Örnek verecek olursak; INTELSAT Vler halen yörünge dedirler, INTELSAT V.'lar da üretim aşamasındadırlar, bu uyduların ve bunları kuıhnan yermerlkezlerinin kapasite leri düşük bir devre basma maliyetle bu teknikler kul lanılarak sağlanabilir. Böylece, daha az sayıdaki uydu daha çok konuşma kanal' taşıyabilir ve ömür hesapla masında kapasite dolum sorunu ortadan kalkar.

MMSS, 1990'larda MSS'e (Mobile Satellnte Services; gez gin uydu servisleri) dönüşecektir. Bu .«servisler planör den, motorsikletten ve kayıktan büyük, uçan, yürüyen ve yüzen herşeye hizmet edecek şekilde genişleyecek tir. Konuşma işlem ve işaretlem 9 tekniklerindeki gelişme ve hafif ama sağlam antenlerin ortaya çukışı bu alandaki değişimi oluşturacaktır. 8 Kbit/saniye'lik hızlarda kaliteli konuşmanın 1990'larda gerçekleştirileceği, 20001i yılla rın başında da işletime alınacağı söylenebilir. Bunun öteki servislere getireceği yararların yanında sorunları da vardır. Gezgin uydu servislerindeki yararlı yanlar so runları karşılamaktan uzaktır. Doğrusal algılayıcı işaret leme teknikleriyle 2.4 Kbit/saniye hızla konuşma çok kaliteli olmasa da belirli bir düzeyde sağlanabilmektedir. Gezgin topluluklar için bu kabul edilebilir bir kalitedir. Bu

nun yanında yüksek bit hızlı MSS de beklenebilir. SAR ve diğer acil servislerin deniz, hava ve karayı kapsaya bileceği düşünülebilir. Günümüzdeki kara gezgin çalış maları, yerleşim bölgelerinden uzakta yaşayanlar için geniş bir kullanım alanına sahiptir. Yerleşik birimler dışın daki haberleşmenin tümünde, gezgin haberleşme servisi veren uydular avantajı elinde tutmaktadır. 1990'larda gezgin uydu servisleri tüm potansiyeliyle etkinliğini gös terecektir.

Öte yandan, BSS uydularının geleceği biraz karışıktır. BSS uyduları, birçok sınırlama ve katı rekabetten etki lenmektedir. Politik sınırlamalar (belirli bir alandan başka bir alana yayın yapmamak gibi ki bu çok karışık ve zor anten tasarımlarını gerektirir), coğrafi sorunlar (kullanıcı alanında birçok zaman diliminin bulunması) ve benzerleri bu tip uyduların geleceğini etkilemektedir. Bununla bir likte, dünya genelinde TV standartlarında da bir düzen lilik yoktur. NTSC Amerika ve Japonya'da, SECAM Fran sa ve S.S.C.B.'de, PAL ise diğer ülkelerde kullanılmak tadır. Buna ek olarak, yüksek güçlü (100 W ya da daha fazla) yüksek frekans yüksetteçlerinin yeteri kadar uzay deneyimi olmaması da yayın amaçlı uydular için sorun ol maktadır.

Bu sorunlar dışında televizyon sistemlerindeki stereo TV ve video sistemlerinin getirdiği rekabet bu tip uyduların geleceğini etkileyecektir. Hükümetler, özellikle A.B.D.' de yayın amaçlı BSS'İ desteklemişlerdir. 1990'larda bu tip uydu servislerinin tüm dünyada varolacağı, olmasa bile bölgesel ve ulusal olarak bu servislerin sunulacağı söylenebilir.

Uluslararası haberleşmenin az anlaşılmış yüzü onun dağılımıdır. Bizim ilgimiz ayrıntılı bir gidiş geliş çözümle mesi ve gösterimi değildir. Okyanusötesi gidiş gelişte (Atlantik Okyanusu bölgesi en yüklü gidiş gelişe sahip bölgedir), kullanılabilecek en iyi sistemin fiber optik ka blo sistemi olduğunu söylemek yeterlidir. A.B.D. ve Batı Avrupa arasındaki gidiş geliş en yoğun olanıdır ama bu gidiş geliş INTELSAT'ın Atlantik Okyanusu bölgesinde taşıdığı gidiş gelişin yarısından biraz fazladır. Bundan başka, Batı Avrupa'daki birçok ülkenin uyduya bağlı ol dukları gibi doğrudan kablo sistemine bağlı olmalarından ötürü gidiş gelişin birkaç kablo başı ülkeden geçmesi söz konusudur. Böylece okyanusötesi fiber optik kablo nun tüm ekonomisi, geçerli olan INTELSAT kapasitesinin yarısıyla sınırlı kalmakta, bunun yanında da birçok ülke kablo sistemine doğrudan bağlanmamaktadır (Ayrıca bazı ülkeler haberleşmelerinin belirli merkezlerden geç mesini istemeyebilir).

1990'larda, ticari haberleşme uydularının ana öğesi yine durağan uydu servislerinde kalacaktır. Bunu akılda tuta rak, halen kulanılmakta olan uydularda ve kullanılacak olanlarda rekabetçi ortama uymak için gerekli olan deği şiklikler odaklanmıştır. Belirtildiği gibi okyanusötesi ge niş bir fiber optik ağ varolabilir. Rekabet edebilmek için, uluslararası uydu sistemelrinin maliyetlerini düşürürken, niteliklerini artırmaları gerekmektedir. 1970'lerin sonları ve 980'lerdeki GaAs teknobjisi, MMC (Monalithic Mi crovvave Integrated Circuits; Monolitik Mikrodalga TJmleşik Devreleri), VLSI, gelişmiş modülasyon ve işa

retleme teknikleri, protokoller ve uyarlamalar gibi çeşitli alanlardaki gelişmeler uydu sistemlerini 1990'ların reka betçi ortamına getirdi. İlk aşama, halen yörüngede olan veya üretim aşamasındaki uydularda (senaryodaki acil rekabetçi tasarımlar düşünülmeden hazırlanan) rekabet edilebilecek durumda kalmak, ikinci aşamada 1990' ların ortasına doğru uydu teknolojisindeki gelişmelerle reka bet üstünlüğünü tekrar kazanmaktır.

7.000

Kanal Sayısı / Verici ŞEKİL 1. 2005 yılı için bir AOR gidiş geliş gereksini mini karşılamak için bir verici kapasitesi

EKONOMİK DURUM Yukarıda da değinildiği gibi buradaki maliyet çözümle meleri, hizmet ve teknolojik seçenekler dikkate alınarak yapılmıştır. Şekil 1'de Atlantik Okyanusu bölgesindeki gereksinmeleri karşılayacak 80 MHz'lik (72 MHz + 8 MHz korunma bandı) alıcı vericilere karşı kullanılan teknoloji dağılımı verilmiştir. Teknoloji geliştikçe gerekli alıcı verici sayısı azalmaktadır. FDM/FDMA'in 360 kadar alıcı verici istemesine karşın, bastırılmış CFDM/FM sistemi bu sayı yı yarıya düşürmektedir. Kullanılan teknolojiye göre alıcı verici sayısı 30'a kadar düşmektedir. Yapılan çözümleme iletişim durumlarındaki önemli deği şiklikleri de göz önüne almıştır. Bu FDMA ve TDMA'in DSİ yöntemli, yöntemsiz (3 Mbit/saniye'den 3 Mbit/saniye'lik aşamalarla) ve bastırılmış CFDM/FM taşıyıcılarını (10

MHz'den başlayarak, 10 MHz'lik aşamalarla) içermekte dir. Kaynak işaretleme hızı 16 Kbit/saniye ve 32 Kbit/ saniye olarak düşünülmüştür. Kanal ön yanılgı düzelt mesi yer merkezinin maliyetinin düşürülmesinde kul lanılmıştır. Her yer merkezinde anten, verici, bina gibi 15 temel parça maliyet hesabında dikkate alınmıştır. Atlantik Okyanusu bölgesinde konuşma devreleri için maliyet karşılaştırılması yapılmıştır. İşletim ve bakım masrafları bu çözümlemeye katılmamış, uydu ömrü 12 yıl, yer merkezi 15 yıl, yıllık faiz oranı da % 12 olarak alın mıştır (Tüm hesaplamalar A.B.D. doları cinsinden). Uydu maliyet modellemesinde de gelişmiş SAMSO yöntemi kullanılmıştır.

2 tip uydu düşünümüştür. Biri yeniden masrafa yol açmayacak gelişmiş teknoloji kullanan INTELSAT VI tipi uydudur. Bu uydular dikey polarizasyon ve demet yalı tımı (beam isolation) gibi teknikler kullanarak aynı fre kansın yeniden kullanılmasını sağlarlar. İkinci tip uydu ise çok demetli (multi beam) ve durağan anahtarlamalı TDMA (Static Svvitch TDMA, SSTDMA) sağlayabilecek gelişmiş bir uydudur. Bu uyduda, 24 tane 72 MHz C bandı (6 8 GHz) alıcı verici, durağan anahtarlama bağ lantısıyla, yeniden frekans kullanımı sağlayacak bir an tene bağlanmıştır. Bunun yanında 18 tane 72 MHz Ku band (12.8 18 GHz) alıcı verici, durağan ve oynar de metlere bağlanmıştır. 6 oynar demet 120 kaplama al anından birini kaplayabilir. Durağan Ku band demetleri en doğu ve en batı gidiş geliş düğümlerine bağlanmıştır. Ku band bağlantılar anaband anahtarlama (SSTDMA) ve

TABLO 1. Yörüngedeki tek uydu bedeli ($M/1986)

Uydu düzeneği Gelişmiş çok demetli INTELSAT VI

2 uydu 225 179

3 uydu 215 174

Ömür 12 yıl 12 yıl

yeniden yaratma tekniklerini kullanmaktadır. Tek hız TDM yer bağlantıları kullanarak uydu güç isteminde azal ma sağlanmıştır. Bu uydular, 2 ya da 3 Atlantik Okyanu su bölgesinde olacak şekilde saçılmış 5 6 uydudur.

Yer Merkezi Düzeni

TABLO 2.

Yer Merkezi Maliyeti ($M.' 1986)

Yer Merkezi Tipleri

Maliyet INTELSAT VI1Uydusuyla Gelişmiş Çokdemetli

Uyduyla

Kapı Geçişli

3 Std A, 1 Std C

17 Dağılmış Yer Merkezi 16 Std B, 1 StdC

—

17 Dağıtılmış Yer Merkezi 7StdE 1,8StdE 2

2 Std E 3

Ömür

15 yıl 15 yıl 15 yıl

Bütün bedeller 1986 A.B.D. doları olarak hesap edil miştir. Tablo 1, bir uyduyu yörüngeye sokmak için gerek li anapara miktarını göstermektedir. Buna benzer bir şekilde değişik yer merkezi senaryoları düşünülebilir. A.B.D. kapı geçişi (gatevvay) yer merkezi (Atlantik Okya nusu bölgesi için 2 tane) ve Atlantik Okyanusu bölgesi için 17 yerleştirilmiş yer merkezi. Buna göre, şimdi kul lanılan uydu sistemi ve gidiş gelişe göre optimum yer merkezi sayısı düşünülmelidir. Tablo 2, sistemin yer mer kezi tipi, ömrü ve anapara maliyetini özetlemektedir. Ma liyetler, 15 ana parçanın 1986 yılı birim fiyatlarına göre hesaplanmıştır, ömür 15 yıl olarak alınmıştır. Anten gibi bazı parçaların ömürleri 15 yıldan fazladır, fakat diğerleri yıpranma ve benzeri gibi nedenlerden dolayı dâğiştiril mek zorundadır.

Okyanusötesi fiber optik sistemin verisi açık kaynaklar dan toplanmıştır. TAT 8 fiber optik kablo sistemi için kab lo ömrü 25 yıl olarak alınmıştır. Anapara bedeli 1986 yılı taban olarak 370 milyon $ olarak alınmış ve 1988 yılında hizmete gireceği düşünülmüştür. Atlantik Okyanusu bölgesi gidiş geliş genişleme bilgisi INTELSAT'ın veri ta banı kullanılarak ekstrapolasyon yöntemiyle bulun muştur. Buna göre 1988'de görülmesi beklenen gidiş geliş 180.000 konuşma eşdeğerli yarı devredir ve bunun da 50.000'i A.B.D.'nin payıdır. 2000 yılında bu sayı 60.000, 2005 yılında da 97.000 olacaktır.

Şekil 2'de TAT 8 fiber optik kablo sisteminde ve olası uy du düzenlemelerinde devre başına yılık maliyet yıllara göre gösterilmiştir. Uydular açısından yük, ömürleri bo yunca her yıl % 10'luk bir hızla büyümektedir. Grafikten görülebileceği gibi en alçakgönüllü uydu sistemi bile TAT 8 fiber optik kablo sisteminden önemli bir anapara maliyet üstünlüğüne sahiptir. Yalnızca, kapı geçişli yer merkezi düzeneklerine karşı, kablo sistemi belirli bir üstünlüğe sahiptir.

Düşünülmesi gereken ikinci konu ise bir ses eşdeğerli devrenin yıllık maliyetinin bağıl duyarlılığıdır. Bu da artan sayıdaki yer merkezini düşündürmektedir. Şekil 3'te görülebileceği gibi 50 70 yer merkezi arasında, INTEL SAT ve çok demetli uydunun kesişme noktası vardır. 70 yer merkezinden fazla sayıda yer merkezinin gerektiği durumlarda çok demetli uydu daha verimli olmaktadır. Bundan ötürü Atlantik Okyanusu bölgesi için çok demet li uydu daha verimli olacaktır.

SİSTEM TASARIMINDAKİ ETKENLER

Maliyetini en aza indirmeye çalışan herhangi bir uydu sistemi hem uzay, hem de yer birimleri (buna yer merkezi ile kullanıcı arasındaki ilişki de dahildir) olarak düşünül

_j i 3 IKTÇfcŞAT Vl tipi Uydu

Y

E

'35

İÜ

($)

İJ l a » 2 0 : 2 0 3 2 Û D 2 C J

1 2 3 •» S

YIL

ŞEKİL 2. Mali analiz sonuçları

AM SA I N1

: — j — ( 3 Octifmif Çokdemetli Uydu

i

l

•

't

0 80 90 I0C >!0 :2<: |]3 ı<0 153 160 173 139 l>9IO3 A.B.D. AOR Yer Ituiyoum Sayın

ŞEKİL 3. A.B.D. AOR yer istasyonlarının sayısının değiştirilmesine etkileri

TABLO 3. SENARYO MATRİSİ

Servis Uzay Yetenekleri

FSS

*"Bent pipe/pipeline"

*Çok ışınlı, mikrodalga

*anahtarlamalı uydu

'Uyduda anabant işleme

Yer Yetenekleri

Ağ Yetenekleri

Çok sayıda küçük ve orta büyüklükte servis alanına dağılmış yer merkezleri Az sayıda büyük yer birimi Bilgi ağları için çember birimler

İletim Modları: FM/FDM, CFM/FDM, TDMA, LRTDMA, ACSSB, SCPC, FM/TV ve Sayısal TV. Uyduya yatkın protokoller ISDN ve örneksel düzenleme uygunluk

ELEKTRİK MÜHENDİSLİĞİ 350 346

MSS

"Bent pipe" uydu

"Sınırlandırılmış RF ışın anahtarlaması

BSS

"Y ayılma alanı siyasal sınırlara uygun *Uzun ömürlü uydu

Gezgin: Çok sayıda, kamyonlar, gemiler ve uçaklar üstünde konuşma, veri ve video için birimler Sabit Çember: Gezgin sistemlerle geri kalan dünyayı bağlama

Düşük maliyetli, yüksek nitelikli ev birimleri

konuşma, video, geniş bant bant veri servisleri

Yayınlanmakta olan TV'ye ek olarak: Yüksek tanımlamalı TV sayısal TV, videoteks, yazılımların indirilmesi. Televizyon yayınında Ulusal ve Uluslararası standartların belirlenmesi sorunu.

TABLO 4. TEKNOLOJİ MATRİSİ

Servis Gerekleri FSS

MSS BSS

Uzay

Y er

Düşük fırlatma giderleri. Uzun ömürlü güç üretimi (Ga As güneş pilleri) Kendi kendine uydu kontrolü. Y üksek duyarlılıklı yükseklik kontrolü. Radyasyona dayanıklı işlemci ve bellek. Düşük ağırlıklı bileşik yapılardaki gelişmeler

TDMA, DSİ, FEC uygulamaları için LSI" deki gelişmeler. FEC, görüntü ve konuşma işleyici malzeme.

Çok demetli, yüksek kazançlı antenler MMIC düşük gürültülü ve güç yükselteçleri. Kazanç ve faz kontrol elemanları. MMIC anahtarlar ve mikrodakja süzgeçlerle ışınların birbirleriyle bağlantısı. Geniş oranda, GaAs bellek ve işlemciler kullanan anabant işlemenin kullanımı. Telefon aramalarını anahtarlayan anabant işlemici.

Küçük ve düşük bedelli yer birimleri. Y üksek performanslı LNA'ların geçerli olması. Kontrol edilebilir yankulak ve girişim yok etmesi olan düşük kesitli antenler. Gelişmiş işaretleme teknikleriyle 8 Kbit/saniye aranabilir konuşma kalitesi. Genelleşmiş yazılımla denetlenen protokoller ve arabağlantılar.

Uydulararası bağlantı (yüksek bilgi akışı için optik şekilde).

UHF ve L bandında geniş çaplı antenler

Gelişmiş LRE'yle 8 Kbit/saniye kaliteli konuşma, 2,4 Kbit/saniye'yle anlaşılır konuşma. Gezgin algılama için 1 Mbit/ saniye'nin altında tam hareketli görüntü.

Uzun ömürlü yüksek güçlü TWT. Biçimlendirilmiş demetli anten teknolojisi.

4 Mbit/saniye hızının altında yayın kalitesinde sayısal televizyon

melidir. INTELSAT standart A tipi geniş anten, yüksek güçlü vericiler kullanan ve basit "bent pipe" uydularla işletilen yer merkezlen çok pahalıdır. Bu tip yer merkezi

ELEKTRİK MÜHENDtSÜĞI 350

nin getirdiği asıl üstünlük uzay aracının maliyetindeki azalmadır. Böyle bir sistem, bütün trafiğin belirli çıkış kapılarında toplandığı durumlarda maliyet açısından ve

rimlidir. öte yandan, küçük düşük maliyetli anten kulla nan yer merkezleri için uydular yüksek kazançlı antenler kullanmalı ve uydunun EIRP'si artırılmalıdır. Bu da önemli bir maliyetle sağlanabilir. Ama uzay yer arasındaki mali yet dengesi kurulduğunda küçük yer merkezleri kullanan bir sistem, servisleri daha verimli ve ucuza sağlarlar.

Günümüz INTELSAT sisteminde 250 standart A ve 150 standart B yer merkezi bulunmaktadır. Kullanılmakta olan sistemler belli bir süre daha çalışacaktır. Uzay ta rafında sağlananlarla küçük ekonomik yer merkezleri arttığında da servisler devam edecektir. Kısa dönemde de bu istekler güce karşı frekans aralığı özverisiyle (bu modülasyon ve kaynak işaretleme yöntemlerinin kul lanımını gerektirir) karşılanacaktır. Uzun dönerlide de, belki 2000 yılından önce, yörünge ve frekans aralığı do lacak ve bu sistemler doyuma ulaşacaktır. Doyuma ula şana dek, küçük ekonomik uydu yer merkezlerinin kul lanımı uzaydaki bölümlerle işbirliğini gerektirecektir. Uzaydaki bölümler bant genişliği ve yörüngedeki kay nakların gidiş geliş gereklerini yerine getirirken devre başına en az maliyeti de sağlamalıdır. Bu sınırlamalar, bi zi geniş gidiş geliş kapasiteli uydular ve kullanılan bant ların yeniden kullanımını sağlayan bir senaryoya götürür. Sırasıyla, bu uydu alıcı verici antenlerinin çok yüksek kazançlı olmasını (küçük uydu yer merkezleri için) ve frekans kullanımı çift polarizasyon ve yerleşim yalıtı mıyla sağlayan birçok demeti gerektirir. Anten ışınlarının sayısı arttığı zaman, birçok frekansın yeniden kullanı mından dolayı meydana gelen girişim sorunu daha da büyür. Bu sorunun çözümündeki tek yol, bant genişliği açısından verimli sayısal modülasyon boylarının ("for mat") işaretlemeyle kullanılmasıdır. Bu boylar örneksel modülasyon boylarına göre frekans girişimlerine karşı daha fazla dayanıklıdır. Belirtilen sayısal boyla, yerinde ("on board") demodülasyon ve yeniden modülasyonun birlikte kullanımı işaret bozulmasını önler. Buna ek ola rak, yerinde işleme ve gidiş gelişin yerinde yönetilmesi fiber optik kablo sisteminde bu kadar etkin olarak sağla namaz. Geniş gidiş gelişi olan bir merkezin, az gidiş gelişi olan merkezlere olan bağlantısıyla; küçük kul lanıcının kullandığı az sayıdaki konuşmayı küçük ve ucuz uydu yer merkeziyle geniş kullanıcıya herhangi bir ceza vermeden kullanılması sağlanır.

Servis senaryosu, ekonomi ve teknoloji arasındaki ilişki bir matris halinde gösterilebilir. Tablo 3 senaryo matrisi, iletişim ağını oluşturan uzay ve yer bileşenlerinin kapasi teleriyle servisler arasındaki ilişkiyi göstermektedir. Tab lo 4 gelecekteki teknolojinin servislere ve bileşenlere uy gulanmasını göstermektedir.

FSS, MSS ve BSS İÇİN TEKNOLOJİK GÖRÜNTÜLER

Senaryomuz için gerekli teknolojileri tartışmak için 3 ana servisi (FMS, MSS ve BSS) "uzay" ve "yer" olarak ayır mak anlamlı olacaktır. Uzay teknolojilerinin tartışılma sında bir uydu işlevlerine göre belirli sayıya bölünebilir. Şekil 41e gösterildiği gibi uydu alıcı verici antenler, mik .ndalga ve anabant işlemeli arabağlantı altsistemleri ve uzay aracı bara altsistemlerine ayrılabilir.

Verici Antenler

ŞEKİL 4. Uydu blok şeması

Antenler

Uydunun alıcı ve verici antenleri bütün yer birimlerini görecek ve haberleşecek şekilde olan bir yayılma yapısı sağlamalıdır. Bu yayılma yapısı, yayılacak alanın biti minde ihmal edilebilir güç düzeyleri sağlamalıdır. Böylece frekansın yeniden kullanımı sağlanır ve bundan dolayı diğer sistemlerden gelecek ya da onları etkileyecek gi rişimlerden kurtulunur. Antenin kapladığı yayılma alanı bütün dünyayı kaplayacak şekilde olan 17"lik katı açılar dan ("solid angle"), belirli bir bölgeyi aydınlatan biçimlen dirilmiş 1"lik katı açılara kadar olabilir.

Daha fazla bant genişliği sağlamak ve demetten demete yalıtım sağlamak için karşıt duyarlıklı polarizasyon yön temi sıkça kullanılmaktadır. Buna ek olarak, bir uydu diğer bir uyduya, uydulararası bağlantılarla gidiş geliş gerçekleştirebilir. Günümüzde uluslararası FSS uydularının dünyayı kap layan demetleri boynuz ("horn") antenlerle yaratılır. Bir bölgeyi kaplayacak biçimlendirilmiş demetler ise çift po larizasyonlu boynuz antenlerden oluşmuş bir dizin ve bu büyütmeyi sağlamak için *ek bir yansıtıcı kullanılarak C bandında sağlanmıştır. Bunun yanında Ku bandındatek polarizasyon kullanan yönlendirilmiş demet antenlerde vardır. 20/30 GHz bantları, Japonya'nın yerel kullanımı dışında, geçerli bir şekilde deneysel amaçlarla kullanıl maktadır. Uydulararası bağlantılar ise ticari amaçla kul lanılmamaktadırlar.

2000'li yıllarda, çift polarizasyonun daha yüksek bantla ra sıçramasını beklemekteyiz. Anten sistemlerinde yük sek kazançlı birçok kalem demeti ("pencil beam") dünya yı ve belirli bir bölgeyi aydınlatanlara ek olarak kullanıla caktır. Arayıcı veya atlayan kalem demetler bir olasılıktır ve bu kalem demetler servisin gereklerine göre kullanıla cak ya da kullanamayacaktır. Yükseklik denetimi ve ışın belirlemesinde^ gelişmelerle demet genişliğinin 1" ilâ 0.5"Tık katı açılf.ra sahip olması beklenebilir. Günümüz deki teknoloji bu tip antenleri gerçekleştirmek için yeterli değildir. Örnek olarak C bandında biçimlendirilmiş de mete sahip bir anten tüm gücün ancak yarısını kullan maktadır. Bunun nedeni her yayılma elemanından gelen 3 5 dB'lik kayıplardır. Bu yüzden bulunacak çok sayıdaki

kalem demetli antenlerden doğan kayıplar güç bütçesini sarsacaktır. Her anten birimine doğrudan güç yükselte cinin konulması, taşınmadan ileri gelen kayıpları önleye cektir. Bu da küçültme ve güvenirlilik isteyecektir. Bu nun gibi bir sistem ancak MMIC'Ierle sağlanabilir.

Uydulararası bağlantı iki amaçla kullanılabilir: Uluslar arası gidiş geliş için birbirine yakın yerleştirilmiş iki uydu ve birbirleriyle bağlantısı olan bir sistem. Bu sistemin tek bir uydunun sağlayacağı bağlantılardan daha fazlasını sağlayacağı açıktır, örnek olarak A.B.D.'nin batı sahili Ortadoğu'ya böyle bir sistemle tek atlamayla ulaşabilir. Bunun yanısıra bölgesel ya da ulusal bir uydunun INTEL SAT sistemine bağlanmasında da kullanılabilir. Çok yük lü gidiş geliş, bu frekansın optik frekanslara doğru kay masına neden olacaktır.

Lazer gücü, iletilecek gücü birkaç yüz milivata çıkara cak ve 30 sm çaplı optik bir teleskopla da gigabit düze yinde veri iletişim hızları sağlanacaktır.

Verici ve Alıcılar

Bu elemanlar yükseltmelerin çoğunu sağlarlar. Bu yükseltmeler alıcı kısmında düşük gürültülü, verici kıs mında da yüksek güçlüdür. Önemli veri değişkenleri; alıcı için gürültü ısısı ve çıkış gücü doğrusallığı, verici için de ("DC to RF") doğru akım radyo frekans verimliliğidir. Doğrusallık işaret bozulmasının bir ölçüsüdür, bu yüzden de denetim altında tutulmalıdır.

Alıcılar, çoğunlukla FET kullanan ayrık ("discrete") düşük gürültü yükselteçleri kullanır. Bunlar tipik mikrodalga tümleşik devre boyunda ("format") yapılmıştır. Gürültü değerleri, uydu anteninin ulaşılabilecek alıcı gürültü ısısını sınırlayan sıcak (270'K) dünyaya baktığı için opti mum noktaya ulaşmaktadır. Gelecekte, MMIC teknoloji sinin kullanımı ile yüksek düzeyde tümleşikieşme sağla narak büyüklük azalırken, gürültü performansı yavaş ya vaş iyileştirilecektir. 6 GHz'lik düşük gürültü yükselteci için 3 transistorun bir kutuya konularak elde edilmesi ye rine bu kutuda aynı işi yapan bir yonga ile birlikte başka MMIC'Ier de olacaktır, örneğin bugün INTELSAT Vde kullanılan alıcı 1,7 kg ağırlığında ve 16,3 x 10,2 x 8,1 sm oylumundadır. Ancak bu, MMIC teknolojisi ile ağırlıkta 50 grama kadar bir düşme ile birlikte bir küçük kibrit kutusu büyüklüğünde olacaktır. Aynı işlemler için daha düşük test ve birleştirme ederi verilecek ve güvenirlilik artacak tır.

Uydu vericileri işlem tiplerine uygun (yani çok taşıyıcı lardan daha az doğrusallık gerektiren tek taşıyıcılar) doğrusallığı olan RF gücünü sağlamalıdır. Aynı zamanda en iyi olası DC RF verimliliğine de ulaşmalıdır. Yanısıra oylum, güvenirlilik ve ağırlık da önemlidir. Bugün 7WTA' lar yaygın olarak kullanılmaktadır. Bunun yanında SSPA' ların (Solid State Povver Amplifiers; Katıhal güç yüksel teçleri) güç düzayleri 10 W'a kadar çıkmaktadır. Bu tip yükselteçler son yıllarda uzayda C bandında kullanıl maya başlanmıştır. C bandında MSS için bipolar tran sistörler kullanan katı hal yükselteçler vardır. Orta güç düzeyleri için (birkaç VVatttan 20 Wa kadar) TVvTA'ların yerini C ve Ku bantlarında SSPA'ların alacağı beklen mektedir. SSPAlar ile DC RF verimliliği % 40 50 iyileş

mekte ve bu aygıtlar tüplerle rekabete girmektedirler. SSPA'ların zamanla bozulma/eskime mekanizmaları ol madığı (TVVTA'larda katot ömrü gibi) ve düşük gerilim lerde çalıştığı için TVVTA'lar BSS gibi 50 W veya daha yüksek güçlerin gerekli olduğu çok yüksek EIRP uygu lamaları için kullanılmalıdır. Bu gibi durumlarda ömür ko nularına (katot yıpranrr.ası, yüksek gerilim güç kaynağı, kıvılcım atlaması) ve pak çok kanalın birleştiği çıktı çok layıcısında yüksek güç yoğunluğuna özen gösterilme lidir.

Yukarıda tanımlanan pek çok kalem demet kullanan an ten sistemleri için yayılım elemanlarına monte etmek için minyatür verici ve alıcı modülleri gereklidir. Yüksek an ten kazançlarına bağlı olarak sadece 1 2 VV'lık güç dü zeyleri yeterlidir, örneğin; Ku bandında 120 Mbit/sani ye'lik taşıyıcıyı 0,5"lik yönlendirilmiş demette 3,5 m E 1 sınıfı dünya merkezine göndermek için 2 VV'lık RF gücü yeterlidir.

Bu güç aralığında geniş bantlı MMIC modülleri ve aynı za manda C ve Ku bantlarında çalışmak üzere düşük gürül tü kazanç modüllerinin alma fonksiyonunun 2000 yılın dan önce geliştirileceğini beklemekteyiz. Bu modüller demet yapıcı ağlarda oluşacak kayıpları etkisiz hale ge tirecek yeterli kazanca sahip olacaktır. Yörüngede an ten şeklini yeniden düzenlemek sıra ile her alıcı ve verici yükselteç modülü ile MMIC boyunda sayısal olarak kon trol edilen faz kaydırıcıları ve zayıflatıcılar bugün buluna bilmektedir.

Bağlantı Altsistemi

Bu altsistem uydu alıcı ışınını verici ışınına bağlar. Bu fonksiyon RF taşıyıcılarını yönlendiren veya anabantta demodülasyondan sonra bit akıntılarının anahtarlandığı, yönlendiği ve yeniden desenlendiği MSM (Microvvave Svvitching Matrix, mikrodalga anahtarlama matrisi) ile doğrudan yapılabilir. Bu ikinci halde, bireysel telefon ka nallarındaki gidiş geliş artışı ilke olarak gökyüzündeki anahtar tablası ile sonuçlanarak anahtarlanabilir. Büyük kapasiteli uydularda bu yüzden çok fazla işlem yapıl ması gerekebilir.

Mikrodalga düzeyinde bu işlemi gerçekleştirmek için ge rekli olan teknolojiler, RF matris anahtarları ve tahsis edilen bant genişliğinin yönlendirildiği mikrodalga dalga yönlendirici oyuk süzgeçlerdir. Uydu haberleşmesinde kullanılan mikrodalga süzgeçlerin tasarımlarında büyük gelişmeler olmuştur. Bugün iki modlu ("duel mode") süz geçler (2 elektrik mod tek fiziksel oyukta olmak üzere) bir düşük ağırlıklı biçimde grup gecİKmesi eşitlenmiş darbe biçimlendirme süzme işlevlerin: gerçekleştirmek için kullanımaktadır. Gelecekte çok dara az yerde ve daha düşük ağırlıkta hemen hemen ner stzgeç işlemini gerçekleştirmek olası olacaktır. 2'd6. fa^ a elektriksel modu tek oyuğa sıkıştırarak ağırlıkta,, kazanmak olası dır.

RF matris anahtarları SS TDMA uygulamaları için belli sayıda programlar da geliştirilrraktedir. Şimdi kullanılan teknolojide FET veya PIN diyo; anahtarları matrisin her kesişme noktasında kullanılmakta, bunlar yüksek hızlı sürücüler tarafından kontrol edilmekte ve LSI devreleri

ELEKTRİK MÜHENDlSÜGt 350

matris anahtarları olarak tümleştirilmektedir. Fazlalıklar, satır ve sütun ekleyerek gerçekleştirilir. Güvenilirlik ve birleştirme konuları 15 x 15'lik matristen büyük matrisle rin bu teknolojiyle gerçekleşmesini engeller. Gelecekte büyük matrisleri yarı düzlemsel şekilde gerçekleştirilmek amacıyla MMIC teknolojisinde kullanılan parçaları azalt mak için daha yüksek düzeyli tümleştirme gereklidir. 1990'ların ortalarında büyüklüğün ve ağırlığın 3 kat azal ması ile artan güvenilirlik beklenmektedir.

Anabantta kanalları içten bağlamak için öncelikle RF taşıyıcılarının demodüle olması gerekmektedir. Bugün, bit hızına bağlı olarak sayısal işaretin uyduda demodü lasyonu iki farklı uygulamada kullanılmaktadır. Yüksek bit hızları için (20 Mbit/saniye'den büyük) ECL mantık kullanan analog devrelerinin izlediği mikrodalga atma şekillendirme kanal süzgeçleri ve analog çarpıcılar kul lanılmaktadır. Bugün daha düşük hızlar için, düşük IF'e anabg aşağı çevirme ("dovvnconversion") ardından kanal süzme ve düşük hızlı sayısal devreler bulunmaktadır. Gelecekte, yüksek hızlı demodülatörler daha küçük ve hafif olacaklardır, örneğin 120 Mbit/saniye QPSK de modülatörün 150 gr. ağırlıkta 25 sm3 hacme sığacak ve

1 0 6 BER'de ana gücün 0,5 VV'lık kısmını kullanarak 1,5 dB elde edecek şekilde olması beklenmektedir. Daha düşük hızlı demodülatörlerde tek taşıyıcıya tek demodü latör uygulanması 64 Kbit/saniye'den birkaç Mbit/saniye hızına sahip birçok kutunun oluşmasına yol açmaktadır.

Aynt zamanda farklı büyüklükte ve modülasyon boyunda birkaç küçük taşıyıcıyı demodüle edebilen ve yörüngede yeniden programlanabilen ve gidiş geliş için gerekli olan değişikliklere uyabilen yeni bir demodülatör geliştirilme lidir.

Bu problem için yeni önerilen yaklaşım ise tüm bant ge nişliği aralığının daha aşağıya düşürülmesi, örneğin 60 MHz (demodüle edilecek birçok FDM taşıyıcısını içerir) ve birleşik işaretin sayısallaştırılması ve sayısal ortamda da süzme ve demodüle işlemlerinin yapılmasıdır.

FFT (Fast Fourier Transform, hızlı Fourier dönüşümü) ve DSP (Digital Signal Processing, Sayısal işalet işleme) al goritmaları LSI mantığı içine yerleştirilerek uydu uygu lamalarında böyle bir konunun gerçekleştirilebilir olma sını sağlamıştır. Bugünün yonga teknolojisiyle tek gös terme modeli, uygun büyüklük ve güç harcanmasıyla ya pılabilir. Gelecekte, bunun gibi demodülatörlerin büyük boyutta kullanımı için GaAs mantığının hem bellek hem de işleme fonksiyonları için kullanılması gereklidir. Bu teknoloji öyle hızlı gelişmektedir ki bu amaçlar için ye terli performans alanı 2000 yılına kadar kullanılabilir ola caktır.

Şu anda uyduda anabant işleme teknolojisi bilinen uzay aracı kontrol/gösterim uygulamalarında işaretlerin fonk siyonlarının işlenmesi yolunda çok çabuk gelişme yolun dadır. Bu teknoloji yerde kullanılan teknolojiden kütle, güç ve güvenilirlik konusundaki büyük gerekliliklerle ayrılmıştır. Buna ek olarak, uzay aracı sayısal eleman ların iş ömrü üstünde toplam radyasyon dozajı ve tek du rumluk bozulma yapan kozmik ışınlardan (örneğin yazılım hataları) korumak için özel önlemler alınmalıdır.

Aşağıda açıklanan uyduda işleme sistemleri, 1980lerde veya 1990'ların başında yapılması planlanan fırlatılacak uydular için geliştirilmektedir.

A.B.D.'de, geliştirilmiş haberleşme teknoloji uydusu (ACTS) 1989'da uzaya fırlatılmak üzere NASA tarafından geliştirilmektedir. ACTS deneysel olarak yüksek tekno loji haberleşme uydusudur. 30/20 GHz frekans bant larının ticari uygulamalara uygunluğunu araştıracak şekilde, çok gelişmiş bir BBP (Baseband Processor, an abant işlemci) ve analog demet tarama teknolojisi kullan maktadır. BBP SMSK (Serial Minimum Shift Keying, Seri Minimum Kayma Anahtarlama) yöntemiyle modüle edilen TDMA işaretlerini demodüle eder, kişisel gidiş geliş ka nallarını dağıtır ("demultiplexes"), FEC işaretlenmiş ka nalları eski haline getirir, amaç noktalara uygun olarak gidiş geliş kanallarını çoklar ve FEC gidiş geliş kanal larını tekrar işaretler ve istenilen noktaya boylanmış pek çok özel LSI kullanarak kütleyi düşürür ve güç güvenilir liğini artırır.

Avrupa ve Japonya'da da, yerinde BBP teknolojisi üs tünde gelecekteki iletişim uydularında kullanılmak üzere çalışılmaktadır. Deneysel İtalyan haberleşme uydusu ITALSAT'ın gereksinim ayarlı ("demand assigned") SS TDMA servislerini ana arama yolları, 6 x 6 anabant anah tar matrisiyle sağlayan BBP'si yardır. ITALSAT henüz gelişme aşamasındadır, 1988 ya da 1989'da fırlatılacak tır. Japonlar (ACTS E) deneyler için gelişmiş haberleşme uydusu geliştirmektedirler, bu uydu 1991'de fırlatılacak tır. Şu anki plana göre uydu 50/40 GHz telefon haberleş mesi, tarama ve yönlendirilebilir demetlerle gezgin ve kişisel haberleşmeler, 27/22 GHz DBS (Direct Broadcast Services, doğrudan yayın servisi) deneyleri, UHF ve mi limetre dalga yayılım deneyleri ve lazer haberleşmesi ile ilgili yükler taşıyacaktır. CPT (Computerized Processing Transponder) ACTS E'de yerinde anahtarlamayı, tarayıcı ışın denetimini, farklı ışın ve ağların birbirleriyle yerinde hız değişimiyle bağlanmasını sağlar. A.B.D. savunma bölümünün kolları da bu konuda aktif olarak, uyduda işlem sistemleri geliştirmektedir, en çok ismi geçen sis temler de MILSTAR ve NAVSTAR/GPS'dir. diğer ülkeler ve değişik organizasyonlar gelecekteki uydular için ça lışmalar yapmaktadırlar.

Bu örneklerden anlaşılacağı üzere, pek çok deneysel haberleşme uydusu farklı açılarda yerinde BBP fonk siyonlarını geliştirecek şekilde 1980'lerin sonunda ve 1990'ların başında uzaya fırlatılacaktır ve 1990'ların or tasına doğru yerinde BBP'li uyduların çalışmaya başla ması beklenmektedir.

Bu uydular, karmaşıklıkları kapsamında, değişik göste rim ve kontrol işlevleri için önemli ölçüde yer ayırmak zo rundadır. Telemetre ve komut işlevleri daha çok istenir olacaktır. Böyle biruydunun belli bir ölçüde kendi ken dine kontrol yeteneğinin olması gerektiği açıktır. Uzman sistemler geliştirmek için çalışmalar başlamıştır. Amaç, uyduda insanlara olan bağımlılığı azaltmaktır.

Y er Teknolojileri

Yer merkezleri bugünkünden daha çok olacaktır; pek

ELEKTRİK MÜHENDtSÜĞl 350

çoğu da müşteri olacaktır. İnsan bulunmayacak fakat uzman sistemler servis gerektirdiğini belirtirse müdahale edilecektir. Bunlar uydu haberleşme ağının parçası ola cak, bir veya birkaç sistemle olan bağlantıları da içere cektir.

Teknolojik gelişmenin kaynak işaretleme, iletişim modü lasyonu, işaretleme, anlama, protokoller ve arabağlantı konularını içerecek şekilde olması gerekmektedir. Bun ların çoğu yazılım ve donanımın karışımıyla olacaktır. Y ukarıda belirtildiği gibi, konuşma için kaynak işaretle mesi DSP'ler kullanarak 32 Kbit/saniye'lik algoritmalarla ADPCM'le yapılmakta ve bu konuşma kalitesi 64 Kbit/ saniye PCM standardından farklı olmamaktadır. Bu, ka nalın 2 ile çarpılmasını sağlamaktadır. DSİ kullanımı faz ladan 2 ile 2,5 arası çarpım katsayısı vermektedir. Böy lece, 32 Kbit/saniye LRE/DSI konuşmanın, kanal çarpım katsayısı 64 Kbit/saniye PCM konuşmaya göre en az 4'dür. LRE/DSI ile en az 8'lik bir çarpanın 1990 orta larında gerçekleşeceği kesin gibidir.

DSP fiyatları düştükçe ve diğer devre elemanları LSIC şeklinde kullanıldıkça bu eklemelerin ekonomik etkisi giderek artacaktır. Daha gelişmiş CAD/CAM sistemleri nin bulunması, yıldan yıla silikon döküm ücretlerinin ve taşıma sürelerinin iyileşmesi, ses devresi çoğaltma ("voice circuit muttipücation") fiyatlarını kazanılan avan tajların sadece küçük bir bölümü haline getirecektir.

Günümüzde televizyonda mevcut yayın kalitesini boz madan üçten daha fazla devre çoğaltmaya ulaşılabilmiş tir. Y ayın kalitesinin giderek daha da geliştirilebileceği tahmin edilmektedir.

Y ukarıda belirtilenden daha düşük nitelikli uydu haber leşme sistemleri için ses ve televizyon alanında önemli bir pazar oluşmuş durumdadır. Ses alanında gezgin yer istasyonları genellikle araç kalitesinden daha düşük düzeyde hizmet vermektedirler. 2.4 Kbit/saniye işaret lenmiş ses üzerinde yapılan araştırmalarda doğrusal tah min tekniğinin kullanılması şaşırtıcı gelişmelere yol aç mıştır. Y apılan deneyler göstermiştir ki, yüksek düzeyde gürültü bulunduğu durumlarda bile çok iyi derecede ses tanıma ve anlaşılabilirlik sağlanabilmektedir.

Televizyonda, son zamanlarda yapılan INMARSAT yo luyla yayın aktarma denemesinde, 750 Kbit/saniye'lik bir futbol maçı çok sayıda izleyiciye ulaştırabilmiştir. Tele vizyon yayınlarında ve telekonferanslarda video sinyal işlemenin amacı kalıp içinde ve kalıptan kalıba geçişler de resimdeki bozuklukları ortadan kaldırmaktır. Bu tek nikler gittikçe daha iyi anlaşılabilmektedir. 1980'lerin so nunda gerekli teknikler geliştirilmeli ve kanıtlanmalıdır. Maliyet ve güvenirlilik ayrıca sorunlar yaratmaktadır. Ama daha ucuz ve güvenilir çerçeve ("frame") sakla ma olanakları ve CCD'ler bulundukça bu problem beş yıl içinde ortadan kalkacaktır. Uydu haberleşme şebekeleri uzun bant genişliği ve noktadan çok noktaya ("point to multipoint") bağlantı özellikleri ile televizyonun yayın ve diğer düşük nitelikli düzeylerde gelişmesi için en uygun ortam olma özelliğini devam ettirmektedir. 8 fazlı PSK modülasyon üzerindeki çalışmalar, 180 Mbit/ aaniyeftk 8 faz PSK "modemlerden 72 MHz'de 180 Mbit/

saniye bit akışları elde edebilecek düzeye gelmiştir. Bu 7/9 oranında "codec"lerle birleştirilip, 72 MHz alıcı verici den geçirildiğinde, çok düşük hata oranlı bir 140 Mbit/ saniye bit akışı oluşacaktır. Bu demektir ki, yalnız Atlan tik kıyısındaki kablo başlarında değil. Los Angeles'da veya başka bir ana gidiş geliş kaynağında böyle bir de met uygun bir şekilde alındığında, şimdiki INTELSAT uy duları (INTELSAT V) ve geliştirilmekte olan INTELSAT VI uyduları, denizaltı fiber optik kablolarla aynı işi görebile cektir. 1986'da laboratuvarlardaki varlığı kesin olan bu teknobjinin imalat ve alan yerleştirilmesine de uygulan ması düşünülmektedir. Gelecekteki uydular sıçrayan ("hopping") ve durağan demetlerden yararlanarak CO NUS bazında böyle bir servisi olası kılacaktır. Y er istas yonu teknolojisi hızlı bir gelişme göstererek uydu tekno lojisindeki daha önce söz edilen gelişmeleri tamamlamış ve hatta önüne geçmiştir.

10 Mbjt/saniye altında da büyük gelişmeler olmuştur. Y üksek hızda mikroişlemcilerin ve/veya DSP'lerin kul lanımı elastik sayısal modemlerin gelişmesini sağlamıştı. Bu modemlerde bit oranı, işlem ve süzme parametreleri isteğe göre ve gerektiğinde uzaktan kumandayla değiş tirilebilmektedir. Aynı şekilde, delinmiş kodların ortaya çıkması elastik "codeclerin hiyerarşik düzende gelişme sini sağlamıştır. Bütün bunlar gösteriyor kr, önümüzdeki birkaç yıl içinde geniş döküme ve özel "modem'ler ve "codec'ler elde etmek için uzun zamana gerek duyul maksızın, çok daha elastik ve özellikle de çok hızlı "modem" ve "codec'ler elde edilebilecektir.

Bütün bu donanımlarda modern silikon teknolojisinin kul lanımı talep arttıkça maliyeti düşürecek ve güvenilirliği pekiştirecektir. Veri iletişim ve ilgili alanlarda temel tek nik problemler mantıksal olarak yukarıda açıklandığı gibi çözümlenmiştir. Geriye kalan, kullanılan malzemenin ve rim ve çeşitliliğinin sağlanması ve sabitlerin, değişken lerin ve tanımlamaların, uyduların veri iletişiminde kul lanılmasından doğan yapay sınırlamaların getirdiği zor lukları yenmek için, uydu hizmetlerini mümkün olduğu kadar azaltacak şekilde seçilmesidir.

Y er istasyonu antenleri alanında önümüzdeki birkaç yıl içinde iki yeni gelişme beklenmektedir: görüntü niteliği ve girişim direnci ("interference resistances"). Birincisi, bölgelendirme ve öteki kısıtlamaların sonucudur ve dü şük kesitli antenlere neden olmuştur. İkincisi uyduların senkron yörüngede yakın yeşleştirilmesinden kaynakla nan sıkı yankulak ("sideloke") kontrolüdür (Bugüne ka darki en yakın yerleştirme 2"dir; bu uzaklığın 2000 yılına kadar azaltılabileceği sanılmaktadır). Şehirlerde ve fre kansların yoğun olduğu bölgelerde girişim kontrolü ama cıyla yankulak yoketmesinden yararlanılmaktadır. Örne ğin yaprak dizi antenleri ("plate array antennas") girişimi yok edecek şekilde ayarlanabilmektedir. TVRO, BSS ve veri terminalleri için masrafların düşük olması zorunlu dur.

Mikrodalga terminal malzemeleri zaten birer ticaret eşyasıdır. Teknolojinin gelişmesi giderleri azaltır ve güvenilirliği artırır. Buna örnek olarak DBS 126 Hz alıcısının bir ya da birkaç GaAs yongasına yerleştirilmesi verilebilir.

ELEKTRİK MÜHENDlSÜĞl 350

AR GE (ARAŞTIRMA VE GELİŞTİRME) DOĞRULTULARI COMSAT Laboratuvarları'nda 1990'lar için MMIC alıcı ve taşıyıcı bir anten sistemi içeren gelişmiş bir çokdemetli uydu projesi üzerinde çalışılmaktadır.

Çok Demetli Uydu Kavramı Şekil 5'de gelişmiş bir çokdemetli uydu kavramı açıklan maktadır. Uydu haberleşme sistemi çeşitli işlevsel blok lar halinde gruplandırılmıştır. Şekil 5'e göre soldan sağa:

Yüksek

Ana işlemci, TDMA sinyallerini demodüle eder, belirle yici kelimeyi aldığında sinyali kanallara dağıtma zamanını ayarlar. İşlemci, yer kontrol istasyonundan alınan ya da sayısal taşıyıcıların sinyal kanalından çıkarılan bilgiler doğrultusunda bu TDMA sinyallerini biraraya getirir. Alt bağlantı sinyalleri boylanır ("formatled") ve taşıyıcı ışınlara nakledilir. Anabant işleme üst ve alt bağlantı geçiş yöntemlerinde, nakil boylarında ve bit oranlarında bağımsız seçme olanakları ve aynı zamanda varolan gi diş geliş koşullarına uygun en ekonomik yer istasyonu düzenini sağlar.

Yüksek hızlı TDMA Şekil 5'de gösterildiği gibi demodüla törden modülatöre doğrudan gidebilir. Ama bu yüksek hızlı bit akışının önce dağıtılıp (demultiplexed) sonra ana bant işlemciye bağlanması da mümkündür.

Tüm uydu sisteminin karmaşıklığı göz önüne alınarak ba zı durumlarda çalışmaları, koordine eden genel bir kontrol elemanı eklenmesi gerekebilir.

Geçerli Donanım Gelişmeleri

Bu gelişmiş çok demetli uydu sistemi için gerekli bazı önemli elemanların geliştirilmesinin teknik açıdan müm kün olup olmadığı halen COMSAT Lab'larında araştırıl maktadır. Şekil 6'da gösterilen donanım iki polarizasyo na ayıran OMT'ye bağlı 64 çift polarize boynuzdan

ŞEKİL 5. Gelişmiş uydu kavramı düşük gürültülü yükselteç içeren bir çokdemetli anten, anten demetlerini demodülatöre taşıyan bir mikrodalga anahtar matrisi (MSM), demodülatörler, anabant sayısal işleme ve sinyal yönlendirme modülatörü, son olarak da faz kaydına ve kazanç kontrol elemanlarından oluşan bir yayıcı anten ışınları çok sayıda besleme elemanı ta rafından oluşturulur. İşlemi, demet oluşturucu devredeki kayıplardan bağımsız kılmak amacıyla, her besleme ele manı yeterli kazancı sağlayacak bir yayıcı yükselteç ya da düşük gürültülü yükselteç modülüne sahiptir. MSM'nin iki farklı işlevi vardır. Birincisi anten demetleri ve modülatörler arasında elastik ve statik bir arabağlantı oluşturmak ve böylece uydunun sık değişen gidiş geliş dağılımına kolay uyum sağlamasına yardımcı olmaktır. İkincisi istenildiğinde MSM'nin farklı durağan anten de metlerini dairesel olarak modülatör ve demodülatörlere bağlayarak demet sıçraması oluşturabilmesidir. Bazı du rumlarda bir tek MSM yeterli ara bağlantıyı sağlayabil mektedir.

MSM'den alınan sayısal FDMA sinyalleri önce aşağı düşürme, örnekleme, sayısal süzme ve frekans yok edil mesi yoluyla bütün kanallara dağıtılır, sonra da sayısal olarak demodüle edilir ve böylece alınmış olan sayısal bit akışı geri elde edilmiş olur. Anabg süzme, frekans çevir me ve IF sinyalini demodüle etme şeklinde özetlenebi len geleneksel analog yöntem yerine daha önce anlatılan yöntemin LSI aygıtlarıyla kullanılması pratikte daha elas tik ve güç, fiyat ve ağırlık açısından ise daha ekonomik olmaktadır.

Uz»y Gemisi Banını

Yol Gösterme Birimi

ılendirici

ŞEKİL 6. Aktif evrelenmiş dizi oluşan Ku bant altdizilerden meydana gelmektedir. Bu altdizinin, doğrudan yayılan diziler için bilgisayar modeli ya da daha alışılmış, bir ya da iki yansıtıcılı dizi beslemeli anten sistemleri için model oluşturan bir test aracı olarak kullanımı amaçlanmıştır.

OMPye bağlı dalga kılavuzlarından herbiri mikroşeritlere geçişe sahiptir. Her polarizasyon ve her boynuz için, her biri MMIC boyunda, 5 bitlik faz yükselteçten oluşan birer modül mevcuttur. Bu modüllerde ayrıca seri bağlantı yo luyla kolay kontrolü mümkün kılan bellekle sayısal kont rol ünitesi de bulunmaktadır. Her modül çevresindeki

diğer modülleri etkilemeden değiştirilebilmektedir. Bu ge lişimin elektrik, mekanik, ısısal ve yapısal birleştirilmesi konusu oldukça kritiktir.

Bu modüllerde RF güç dağılımı kullanım amacına göre çeşitlidir, örneğin; iki tarayıcı demetli fazlı dizide her modül iki demet için de sinyal alacaktır; her boynuzun yerde sabit olan birer kalem demet yarattığı durumda her demetin sinyali düşük bir düzeyde ana modüllerden bi rine ve yakındaki birkaç modüle yankulak kontrolü için gidecektir. Bu yöntemle, yansıtıcılı ve yansıtıcısız birkaç anten uygulamasında teknolojik açıdan uygunluk kanıtlanabilir.

SONUÇ

2000 yılında haberleşme uyduları TV yayınları, TV dağılı mı, hareketli servisler, veri dağılımı, uluslararası ve böl gesel bağlantı servisleri alanlarında giderek güçlenerek varlığını sürdürecektir. Aynı zamanda okyanusaşırı fiber optik kablolarla ISDN ve ses servislerinde ekonomik açıdan rekabet edebilecek düzeye gelecektir.

Teknolojideki gelişmeler MMIC ve LSIC/VLSIC'nin sıklık la kullanımını gerektirecektir. Özellikle uzman sistem lerde yazılım geniş ölçüde kullanım alanı bulacaktır. Ha berleşme aktarım sistemlerinde ve kullanıcıların bulun duğu yerlerde gerçek zaman kaynakları, taşıyıcı sinyal işleme ve dolayısıyla uyduların kullanımı giderek arta caktır.

Zamanla daha basit, ucuz ve bağımsız çalışabilen, sayı sız yer istasyonu kurulacaktır. Haberleşme uyduları ise giderek daha karmaşıklaşacaktır.

KAY NAKLAR (1) G.K. Helder and P.C. Lopiparo, "Improving trans mission on domestic satellite circuits." Bell Lab. Rec, vol. 55, p. 202, Sept. 1977.

(2) J.C. McCoskey et al., "An international high speed packet switching experiment", COMSAT Tech. Rev., vol 14, pp. 1 24, Spring 1984.

(3) D.M. Chitre and A. Sen. "Reliable data transfer via satellite", in 7th Int. Conf. Digital Satellite Commun., Conf. Rec, Munich, West Germany, May 1986.

(4) D.M. Chitre et al., "A joint COMSAT/NBS experi ment on transport protocol", in 7th Int. Conf. Digi tal Satellite Commun., Conf. Rec, M u n i c h , West Germany, May 1986.

(5) D. Taylor, CJ. Wolejsza, M. Grossman, and W.P. Osborne, "Multiple access protocois for data communica tions via VSAT networks", IEEE Commun. Mag, June 1987, to be published.

(6) J. Sivo, "Advanced Communications satellite sys tems", IEEE J. Select. Areas Commun., vol. SAC 1. pp. 480 588, Sept. 1983.

(7) J.H. Rieser and Onufry. 'Terrestrial interface archi tecture (DSI/DNI)," Speical Issue on TDMA, Part I. COMSAT Tech. Rev., vol. 15, pp. 483 510, Fail 1985.

(8) C. Chen, A. Zaghloul, and A. Tulintseff, "Slot array design for Kuband satellite communication", presented at the IEEE APS Conf., Houston, TX, 1983.

(9) G.H. Knouse and P.A. Castruccio, "Concept of an in tegrated terrestrial/land mobile satellite system", IEEE Trans. Veh. Technol., vol VT 30, Aug. 1981.

(10) FCC Further Notice of Proposed Rulemaking, "Inquiring into the policies to be followed in the authori zation of common carrier facilities to meet Pacific tele communications needs during the period 1981 1995", CC Docket No. 81 343, Mar. 14, 1985, Sect. III, para. 11, 16 (State of Hawaii Comments and Reply Com ments). Sect. V,A, para. 59 (FCC: "it appears from the filings of the parties that total capacity exceeds demand without a TPC 3 cable through the use of existing cables and already procured satellites at least until 1996"). Seet. V.E. para. 76 (FCC: "There is no question that TPC 3 is an expensive facility and deferal would delay an increase to AT & T's rate base").

(11) B.A. Pontano and T. Kao, "INTELSAT competitive option study", COMSAT Corp. Data Catalog 86CD033, Apr. 8, 1986.

(12) See, e.g., FCC Docket, FCC 84 240, File 1 T C 84 072, June 1984.

(13) Special Issue on Undersea Lightwave Communica tions, J. Lightwave Technol., vol. LT 2, Dec. 1984.

(14) C.E. Mahle and H.L. Huang, "MMIC's in Communi cations", IEEE Commun. Mag., vol 23, Sept. 1985.

(15) A.E. Williams, et. a., "Microwave receive filter for a regenerative repeater", in Proc. 15th Euro. Micro wave Conf., Paris, France, Sept. 1985.

(16) A.E. Williams, private communication, Dec. 1985.

(17) W.H. Childs et al., "A 14 GHz regenerative receiver for spacecraft applications", in 5th Int. Conf. Digi tal Satellite Commun., Conf. Rec, Genoa, Italy, Mar. 1981.

(18) T. Inukai and S.J. Campanella, "ACTS TDMA net work control", in Conf. Rec. AIAA lOth Commun. Satellite Syst. Conf., Orlando, FL, Mar. 19 22, 1984.

(19) W. Holmes and G. Beck, "The ACTS flight seg ment: Cost effective advanced Communications technolo gy", in Conf. Rec, AIAA lOth Commun. Satel lite Syst. Conf., Orlando, FL, Mar. 19 22, 1984.

(20) S. Tirro, "The ITALSAT pre operational program", in 6th Int. Conf. Digital Satellite Commun., Conf. Rec, Phoenix, AZ, 1983.

(21) T. Iida et al., "Japan's large experimental Communi cations satellite (ACTS E): Its mission model and tech nology", in Proc. IEEE Int. Conf. Commun., Am sterdam, The Netherlands, May 14 17, 1984.

(22) F. Hemmati, "Versatile Viterbi processor for decod ing variable gain and rate convolutional codes", in 7th Int. Conf. Digital Satellite Commun., Conf. Rec, Munich, West Germany, May 1986.