Page 10 - bilgem-teknoloji-dergisi-6

İbrahim ÖLÇER Yazılım Tabanlı Telsiz

Giriş Bu yazıda, Yazılım Tabanlı Telsiz (YTT) kavramının tanımı yayınlar, sinyal işleme alt sistemine uygun bir ara frekans SCA, YTT’ler arasında dalga şekillerinin taşınabilirliğini
yapıldıktan sonra bu teknoloji kapsamında önemli görülen bölgesine çekilir. Sinyal işleme alt sisteminin en ön katında, arttırmak amacıyla geliştirilmiş ve üzerinde halen çalışılan ve
Teknolojideki gelişmeler, birçok alanda, çok genel donanımlar diğer alt başlıklara değinilerek, TÜBİTAK UEKAE bünyesinde bu frekans bölgesini sayısallaştırarak, yazılımsal olarak güncellemeler yapılan bir yazılım standardıdır. Telsiz üzerine
üzerinde yazılım güncellemeleri ile sistemlere yeni yeteneklerin proje kapsamında gerçekleştirilen ana çalışmalar özetlenmiştir. işlenmesini sağlayan analog-sayısal (A/D) dönüştürücü devreleri yüklenecek olan dalga şeklinin ve telsizin ana yönetim yazılımı
kazandırılması yolunda, yeni araştırma ve geliştirme (Ar-Ge) Bu çalışmalar ve ilgili ürünler hakkında daha kapsamlı yer alır. A/D devreleri ardında yer alan uygulamaya özel işlemci olan “Çekirdek Çerçeve”nin birbirleri, işletim sistemi ve ara
çalışmalarının ivme kazanmasına neden olmuştur. Gerek sivil tanıtımlar, bu derginin takip eden yazılarında yer alacaktır. veya günümüzde artık çok daha yaygın kullanılan Sahada katman yazılımı (ORB) ile nasıl konuşacağını belirleyen
gerekse askeri alanda kullanılan birçok sistemin, yeni teknolojik Programlanabilir Kapı Dizileri (FPGA) işlemcileri sayesinde kurallardır. Bu kurallara ne kadar uyulduğunun belirlenmesi
gereksinimlere uyarlanması ve hayata geçirilmesi aşamasında, Yazılım Tabanlı Telsiz Nedir? de, işaretin temel banta indirilmesi gerçeklenir. Temel bant amacı ile yapılan SCA uyumluluk testleri, A.B.D.’de bulunan
sistemlerin tamamen yeniden tasarım ve geliştirilmesi yerine, işaret üzerinde gerçeklenecek modem blokları da artık Genel JTEL (JTRS Technical Laboratory) tarafından JTAP (JTRS
üzerinde mevcut olan yazılımların güncellenmesi yolu ile, İdeal bir YTT, yeni gereksinimlerin sadece yazılımsal Amaçlı İşlemciler (GPP) veya Sayısal İşaret İşlemciler (DSP) Test Application) denilen bir test programıyla ve dalga şekli
maliyet etkin ve teknolojik ömrü görece daha uzun ürünlerin değişiklikler ile telsiz donanımına kazandırıldığı bir yapıyı üzerinde gerçeklenir. Antenden başlayıp RF bandından işaretin SCA uyumluluk testleri de, WTT (Waveform Test Tool) denilen
kullanıma sunulması amaçlanmaktadır. Telsiz iletişimi alanında tanımlamaktadır. Bir başka deyişle, yeni bir telsizin donanımsal IF ve daha sonra temel banta düşürülmesi için gerçeklenen yazılım ile gerçekleştirilmektedir. Bu test yazılımlarının şu
da bu konuda çok ciddi Ar-Ge yatırımları hayata geçmiştir. olarak sil baştan geliştirilmesi veya üzerinde yer alan analog işlemler telsizin “almaç (receiver)” moduna, bunun tersi yönünde aşamada A.B.D. dışına çıkarılmasına izin verilmemektedir.
En başta Amerika Birleşik Devletleri (ABD) olmak üzere Avrupa tabanlı devrelerin yeniden tasarlanması yerine, genel bir telsiz işlemlerin gerçeklenmesi ise telsizin “göndermeç (transmitter)”
ve dünyanın birçok sayılı ülkesinde “Software Defined Radio donanımı üzerinde sadece yazılımsal değişiklikler yapılarak, moduna denk düşmektedir. Proje kapsamında, SCA gereksinimlerinin ayrıntılı incelenmesi
(SDR)” konulu çalışmalara başlamıştır. Birçok teknolojik alanda yeni bir telsiz özelliğinin kazandırılması hedeflenmektedir. ve her bir gereksinimin gerçeklenmesi çalışmalarının doğal
olduğu gibi, yine ABD'nin başını çektiğini gördüğümüz bu Kabaca, bu kavramın daha iyi anlaşılması açısından kişisel RADYO FREKANS (RF) SİNYAL İŞLEME ALT SİSTEMİ bir sonucu olarak, özgün ve tamamen milli bir şekilde
ALT SİSTEMİ
Analog-Sayısal
çalışmaların ortak hedeflerinin, sistemlerin “yeniden bilgisayarlar (PC) güzel bir benzetme olabilir. Günlük Düşürücü(ler) Dönüştürücü(ler) geliştirilmiş SCA Çekirdek Çerçeve yazılımı ortaya çıkmıştır.
Frekans
yapılandırılabilirliği (reconfigurability)”, farklı sistemler ile hayatımızda çok yaygın kullandığımız PC'leri telsiz donanımına (ADC) FPGA DSP / GPP Çekirdek Çerçeve yazılımı, SCA standardına göre telsiz
Modülü
gerektiğinde “birlikte çalışabilirliği (interoperability)” ve farklı benzetirsek, PC donanımı üzerinde koşan işletim sistemini, RF Sentezleyici Modülü içerisindeki yazılım ve donanım bileşenlerini yönetebilmek
sistemlere yeni yeteneklerin göreceli olarak daha kolay telsizi yöneten ana sistem yazılımına, PC üzerinde yükleyip Sayısal-Analog SİNYAL İŞLEME) için geliştirilmiş bir katman yazılımıdır. Çekirdek Çerçeve
(TEMELBAND
Frekans
“taşınabilirliği” (portability) özelliklerinin geliştirilmesi veya kaldırdığımız çeşitli yazılım uygulamalarını da, telsiz üzerinde Yükseltici(ler) Dönüştürücü(ler) katmanı, aynı standarda göre geliştirilmiş olan uygulama
(DAC)
iyileştirilmesi olduğunu görmekteyiz. Bütün ortak çabaların koşacak farklı dalga şekillerine benzetebiliriz. Örneğin bir yazılımlarını yönetebilmekte ve uygulama yazılımları için farklı
buna odaklanmasının yanında, bu gelişmeler yeni bir problemi telsizin HF bandında farklı bir standartta haberleşirken, bu Şekil 2. Genel YTT donanımı mimarisi. sistemler arasında taşınabilirlik, yeniden kullanılabilirlik,
de beraberinde getirmektedir. Farklı telsiz üreticileri aynı konu modu kapatıp VHF bandında farklı bir standartta haberleşmesi, genişletilebilirlik, ayarlanabilirlik vb. çok sayıda üstünlüğü
üzerinde çalışmakla beraber, nasıl bir genel donanım mimarisi PC üzerinde yer alan bir uygulamanın kapatılıp farklı bir En yaygın kullanılan donanım mimarisi olarak gösterdiğimiz beraberinde getiren, ispatlanmış bir altyapı sunmaktadır.
üzerinde, nasıl bir standartlaşmaya gidileceği konusunda da uygulamanın açılmasına da benzetmek mümkündür. Dalga bu yapıda (bkz. Şekil-2), FPGA teknolojisi, yeniden TÜBİTAK UEKAE Radio Control System (TURCOS) olarak
programlanabilirliği ve paralel işlem gücü sayesinde, ideal bir
adlandırılan yazılım, proje sürecinde en başta Linux işletim
ortak bir akıl oluşturulmasını zorunlu kılmıştır. A.B.D.'nin şekli denildiğinde kısaca, telsiz üzerinde çalışan haberleşme YTT' de olması gereken birçok özelliğin gerçeklenebilmesi
Müşterek Taktik Telsiz Sistemi (Joint Tactical Radio System: moduna ait temel özellikler ifade edilmektedir. Bunlar arasında için çok önemli bir yere sahiptir. Üst düzey programlama sistemi üzerinde geliştirilmiş, ardından VxWorks 6.4 gerçek
zamanlı işletim sistemi ortamında da başarılı şekilde
JTRS) programı kapsamında, üzerinde milyar dolardan fazla frekans, bant genişliği, veri hızı, modülasyon türü, vb. dillerinin (C / C++ vb.) yaygın kullanımı ve derlenmesi çalıştırılmıştır. Farklı işletim sistemi ve donanım yapılarına
para harcadığı bu konu, “Yazılım İletişim Mimarisi (Software değişkenler başta gelir. açısından bakıldığında da, geliştirilen dalga şekillerinin göre çeşitli sürümleri bulunan TURCOS, gerçek bir ticari telsiz
Communications Archtitecure:SCA)” adını verdiğimiz HF taşınabilme kolaylığı hedeflendiğinde, özel Sayısal İşaret İşlemci üzerinde de kullanılabilir.
standartlaşma ve genel bir telsiz mimarisi oluşturma çabalarının Word Excel PowerPoint Modem GSM DECT (DSP) yongaları yerine, Genel Amaçlı Ön İşlemci (GPP)
lokomotifi olmuştur. Gerek dünyadaki bu önemli gelişmelerin yongaları da ayrı bir tercih nedeni sayılmaktadır. Geliştirilmesi hedeflenen test altyapısının en önemli bileşeni
uzağında kalmamak, gerekse NATO üyesi olan Türkiye'nin ve projenin temel hedeflerinden biri olarak görünen “SCA
İşletim Sistemi İşletim Ortamı
özellikle askeri haberleşme sistemlerinin güncellenmesi ve yeni (Ör. Windows) SCA (Yazılım İletişim Mimarisi) ve SCA uyumluluk testleri” açısından bakıldığında, projenin en önemli
teknolojilere hızla uyarlanabilmesi amacı ile, bu konuda Sistem Yönetim Yazılımı Uyumluluk Testleri ürünü olarak gösterebileceğimiz ürün, RATE adı verilen test
(Çekirdek Çerçeve)
Genelkurmay MEBS başkanlığı'nın öngörüsü ile gerekli test CORBA İşletim Sistemi yazılımıdır. Bu ürün, insan makine arayüzü aracılığı ile test
altyapısı kurulması çalışmalarına TÜBİTAK UEKAE'de 2005 Hem askeri hem de sivil amaçlar için farklı standartlarda altındaki telsizin SCA uyumluluk testlerini gerçekleştirmek
yılında başlanmıştır. 2005 yılının ikinci yarısında, ilk aşamada çalışabilen, farklı bantlarda iletişim yeteneği olan telsizlere amacı ile geliştirilmiştir. SCA dokümanlarında değinilen ve
yazılım mühendisliği alanında çalışan mühendislerden oluşan Kişisel Bilgisayar Yazılım TabanlıTelsiz gereksinim artmaktadır. Günümüzdeki modern telsiz önemli bir kısımı otomatik olarak gerçekleştirilebilen testler,
yeni bir ekip ile SCA konusunda Ar-Ge faaliyetlerine girişilmiş, (PC) Donanımı (YTT) Donanımı sistemlerinin çoğu YTT teknolojisine uygun tasarlansa da, bu RATE aracılığı ile kullanıcının belirleyeceği test sayısı ve
bu konuda gerekli test altyapısı için etüd çalışmaları sistemler belirli bir standarda göre geliştirilmemektedir. A.B.D, seçenekleri ile kolayca gerçeklenmekte ve test sonuçları otomatik
gerçeklenmiştir. Çalışmalar sonucunda, 9 Ekim 2006 yılında Şekil 1. Kişisel bilgisayar uygulaması ile, ideal bir Yazılım Tabanlı her yeni telsiz sisteminde tekrar sisteme özel yazılım geliştirmek olarak raporlanabilmektedir. RATE'nin koştuğu bir bilgisayar
Milli Savunma Bakanlığı ile imzalanan 4 yıllık bir proje Telsiz uygulaması arasındaki benzerlik. yerine, JTRS programı kapsamında SCA adı verilen uygun bir bağlantı arayüzü (ör. ethernet) üzerinden YTT'ye
standartlaşma çalışmalarını başlatmış ve yeni nesil telsiz
kapsamında “SCA uyumluluk ve doğrulama testlerini” sistemlerinin bu standarda uyumlu olarak geliştirilmesini bağlanarak, YTT üzerine taşınacak özel uygulamalar aracılığı
gerçekleyecek, bunun yanında “SCA uyumlu dalga şekillerinin Bir YTT en genel olarak iki ana donanım katmanından hedefleri arasına koymuştur. SCA uyumlu bir YTT sistemi ile SCA uyumluluk testleri koşturulmaktadır. RATE kullanıcı
geliştirilmesi ve gerekli telsiz donanımları üzerine taşınması” oluşmaktadır: RF (Radyo Frekans) alt sistem ve Sinyal İşleme fikrinin oluşmasına temel olan gereksinim, kara, hava, deniz arabirimi, seçilen test setleri arasından alt test kümeleri seçim
çalışmalarını gerçekleştirebilecek, nitelikli insan gücü alt sistemi. Telsiz anteninin bağlı olduğu RF alt sistemin amacı, kuvvetleri ve diğer ulusal telsiz kullanıcıları arasında farklı ve bu alt kümelerin otomatik ya da tek tek çalıştırılarak, rapor
yetiştirilmiş ve gerekli teknolojik altyapı kurulmuştur. YTT 'nin geniş bir telsiz bandında kullanımını sağlamaktır. standartlarda bile olsa, uyumlu, kesintisiz ve güvenli telsiz üretilmesi olanağı sağlamaktadır.
Bu sistem aracılığı ile geniş bir telsiz spektrumunda yer alan iletişim yeteneği sağlamaktır.

8 Sayı 06 Mayıs-Ağustos 2011 http://www.bilgem.tubitak.gov.tr/ 9
·