Afetlerde Telefon ve İnternet İhtiyacı İçin Örnek Çözüm: Project Loon

Uydu haberleşmesinde karşımıza iki kavram çıkmaktadır. Azimuth (Ufuk) ve Elevation (Yükselme) açıcısı. Azimuth açıcı kuzey bölgesine göre yatay açı manasına gelmektedir. Pusuladan bakıldığında, kuzey 0 derece, güney bölgesi ise 180 derece olacak şekilde yaptırılarak belirlenir. Elevation açısı antenin aşağı yukarı yöndeki hareketinin sonucudur. Doğru ve iyi sinyal almak için bu iki açının değerleri önemlidir.Loon projesi, erişilmesi zor alanlara İnternet erişimi sağlamak için tasarlanmış bir projedir.Bu alanda, Google tarafından geliştirilen özel ekipmanlarla donatılmış balonlar, belirlenen rotalar boyunca uçacak ve insanlara İnternet erişimi sağlamaktadır. Proje 2013 yılında Yeni Zelanda’da test edilip dünyanın değişik alanlarında uygulamalı olarak kullanılmıştır. Loon kısa süre önce önemli bir kilometre taşına ulaştı ve dünyanın stratosferinde bir milyon saatten fazla uçtu. Projenin liderlerinden Salvatore Candido Loon için “Güneş’i, havayı ve bir dizi akıllı algoritmayı kullanan, esasen stratosferik bir denizaltı yarattık.” demiştir (Candido, 2019.). Stratosferde oluşan hava akımları ile başa çıkabilmek için, küresel hava modelleri, rüzgar yönü tahminleri ve gerçek zamanlı hava ölçümleri dahil olmak üzere büyük miktarda verinin işlenmesi gerekmektedir. İnsanların yapamayacağı şekilde veri işleme teknolojisi kullanan Loon, sadece yazılım otomasyonunun sağlayabileceği dikkatli hesaplamalar ile stratosferde verimli ve uzun mesafelerde seyahat edebilmiştir (Candido, 2019).

Rüzgar ve diğer hava koşulları radyo dalgalarının yayılmasını önemli ölçüde etkileyen faktörlerdir. Atmosferimizde her zaman katı, sıvı ve gaz formunda su bulunur. Bu durum uydu sinyalleri üzerinde etkilere sahiptir. Su damlacıkları radyo sinyallerinin yönlerini değiştirir ya da kaynağa ulaşmasını engelleyebilir. Parazit, elektrikli ve elektronik ekipmanın çalışmasını etkileyebilecek önemli bir faktördür ve bu nedenle elektrikli ve elektronik ekipman üreticilerini, tasarımcıları, ithalatçıları ve kullanıcıları kapsar. Günümüzde elektronik teknolojinin ve iletişim sistemlerinin gelişmesi ve yaygınlaşması ile parazit kaynaklarının sayısı ve türleri büyük ölçüde artmıştır. Verinin birden fazla kaynakla alıcıya iletilmesi işlemine çoğullama denilmektedir. İyi veri iletimi için zaman ve mesafe kavramları önemlidir.

Üç tip bilgi çoğullama teknolojisi mevcuttur

– Zaman Bölmeli Çoğullama (TDMA): Günümüzde en çok tercih edilen çoklu erişim yöntemidir.Veriler paketler halinde, parçalı bir şekilde iletilmektedir. Sayısal veri haberleşmesi için çok uygun bir çoklu teknolojidir.

– Frekans Bölmeli Çoğullama (FDMA): Kanalın bant genişliğini örtüşmeyen ayrı frekans alt kanallarına bölerek ve her bir alt kanalı ayrı bir kullanıcıya tahsis ederek, koaksiyel kablo veya mikrodalga ışını gibi tek bir iletişim kanalı üzerinden birden fazla kullanıcının veri göndermesine izin verir (Wikipedia, n.d.).

– Kod Bölmeli Çoğullama (CDMA): Bu, birden çok vericinin aynı anda tek bir iletişim kanalı üzerinden bilgi iletebileceği çoklu erişim örneğidir (Wikipedia, n.d.).

İnternetin dünya çapında sürdürülebilir bir şekilde dağıtılmasına yönelik bir sistem sağlamak için Loon balonlarının üretiminden yönetimine kadar her aşaması dikkatle düşünülmüştür. Balonlar yerden yaklaşık 20 kilometre yüksekte uçmakta ve yaklaşık 100 gün havada kalabilecek şekilde tasarlanmıştır. Güçlerini güneş panelleriyle almaları, bunun çevre dostu bir proje olduğunu göstermektedir. Özel bir algoritma ile hareket eden Loon, rüzgar ve diğer faktörleri dikkate alarak hareket etmektedir. Loon LLC, stratosferin belirli yüksekliğinin ve katmanlarının balon için faydalı olduğunu çünkü düşük rüzgar hızının genellikle 5 mil / saat ile 20 mil / saat (10 km / saat ile 30 km / saat) arasında kaydedildiğini belirtmiştir. Bu katman aynı zamanda en az türbülans alanıdır. Mevsimsel, boylamsal ve bölgesel rüzgar hızı değişikliklerini simüle ederek balonun konumunu ayarlamalarına izin vermektedir (Loon LLC, n.d.). Loon, rakımını değiştirerek yüksek irtifa balonunun enlem ve boylam konumunu kontrol edebileceğini iddia etmektedir. Bunu, iç gazın hacmini ve yoğunluğunu (helyum, hidrojen veya havadan daha hafif başka bir maddeden oluşan) ayarlayarak ve böylece balonun değişken kaldırma sisteminin yüksekliği kontrol etmesine izin vererek yapmaktadır. Ayrıca Google, balonun metalize polyester film, oldukça esnek lateks veya kauçuk malzemelerden (kloropren gibi) yapılabileceğini iddia etmektedir (Xedknowledge, n.d.).

Kapsama Alanı Genişletme: Loon, esnek ve geleceğe yönelik çözümlerle mobil ağ operatörlerinin yeni bağlantıların kilidini açmasına yardımcı olur. LTE baz istasyonlarıyla donatılmış stratosferik uçuş sistemleri aracılığıyla operatörlerin hizmet kapsamlarını hizmet kapsamını, hizmet verilmeyen ve yetersiz hizmet alan alanlara genişletmesine olanak tanımaktadır. Kullanıcılar, Loon’un havada bulunan balonları ile operatörün ağına bağlanmak için standart bir LTE cep telefonu kullanabilir. Loon, kapsama alanını genişletmek için mobil ağ operatörünün mevcut ağ altyapısı ile entegre olur. Uçuş sistemleri, binlerce kilometre uzayan bir örgü ağ aracılığıyla birbirine bağlıdır. Bu, zeminde gereken ağ geçidi sayısını sınırlamaya yardımcı olur.Oluşturulan yer istasyonu ile mobil ağ ortağı çekirdeği arasındaki fiber optik bağlantı, devreyi tamamlar ve kullanıcıları internete bağlar.

Tahmine Dayalı Ağ: Loon’un yazılım tanımlı ağı, yüksek irtifa balonlarının büyük ölçekli bir planda çalışmasını sağlamak ve yüksek hızlı veri bağlantıları için artan küresel talebi karşılamak üzere tasarlanmıştır. Rota programlama ve optimizasyon, paraziti en aza indirger ve sinyal bozulmasını önler.Doğru kanal modellemesi ve bağlantıların bulut ölçeğinde analizi yoluyla, sistemler içindeki ve arasındaki parazit çözülür. Tanımlanmış ağ hedeflerine ulaşmak için alan, hava ve yer düğümlerinde etkili kaynak yönetimi, kanal tahsisi ve optimizasyonu sağlanmaktadır. Mevcut bağlantıların büyük ölçekli tahmini, gereksiz bağlantıları ortadan kaldırır, böylece sistem genelinde güç ve maliyet tasarrufu sağlanır.Loon SDN, havacılık ağları için özel olarak tasarlanmış dünyanın ilk yazılım tanımlı ağ teknolojisi platformudur. Yörünge yayılımını ayrıntılı kanal modellemesiyle birleştirerek ağ yönlendirmesini, iş süreçlerini ve kaynak yönetimini aynı anda optimize edebilir. Yalnızca ağın mevcut durumunu tahmin etmekle kalmaz, aynı zamanda havada bulunan her bir düğümün gelecekteki durumunu tahmin edebilir ve aktif olarak optimize edebilir. Bu, veri gecikmesini en aza indirir ve ağ kesintilerini ortadan kaldırır. Ağdaki her düğümlerin oldukça dinamik olması nedeniyle, geleneksel ağ topolojileri için uygun değildir.Sabit karasal hücresel ağların aksine, Loon topolojisi sürekli hareket eden hücrelerden oluşur.Bu durum, ağdaki her bir düğümün hareketine ve değişen çevresel koşullarına (hava durumu, sinyaller ve ağdaki diğer düğümlerin mesafesi) dayalı olarak en iyi sinyal yolunun dinamik değerlendirmesini gerektirir. Loon, topoloji diyagramındaki her düğümün gelecekteki durumunu tahmin ederek bu sorunu çözer.Loon yüksek irtifa balon balonları yenilenebilir enerji kullanılarak hareket edecek şekilde tasarlanmış olup, bugüne kadar 300.000 kullanıcıya hizmet vermiştir.Yüzbinlerce mobil düğümü barındırabilen modüler mimari aracılığıyla uyduları, yüksek irtifa platformlarını ve karasal ağları destekler.Birinci sınıf altyapı ve güvenlik sağlayabilir, geleceğe yönelik ağ kontrol katmanı tasarımını destekleyebilir ve toplam sahip olma maliyetini en aza indirebilir (Loon LLC, n.d.).

Yayım tarihi
Blog olarak sınıflandırılmış , ile etiketlenmiş

Ceyhan Molla tarafından

Management Information Systems (MIS) MSc

Yorum Gönderin

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir