Cep telefonları için uydu kuleleri: Hızlı yazışmalar için yeni sistemler geliştiriliyor

Cep telefonları için uydu kuleleri: Hızlı yazışmalar için yeni sistemler geliştiriliyor
TT

Cep telefonları için uydu kuleleri: Hızlı yazışmalar için yeni sistemler geliştiriliyor

Cep telefonları için uydu kuleleri: Hızlı yazışmalar için yeni sistemler geliştiriliyor

Starlink uydu ağı, Amazon ve Apple, AST Space Mobile, Huawei ve Link Global gibi diğer şirketlerin ardından bu ay ilk kez ‘V2 Mini’ adı verilen en yeni nesil uyduları aracılığıyla cep telefonları arasında dördüncü nesil (LTE) bağlantıyı kullanarak kısa mesaj gönderip aldı.

Uzay üzerinden kısa mesajlar

SpaceX tarafından işletilen uydu takımyıldızı Starlink, dünya çapında en az sekiz mobil ağ sağlayıcısının abonelerine kısa mesaj hizmeti sunmayı amaçlıyor ve önümüzdeki yıllarda bu sağlayıcılar tarafından kullanılan yer istasyonlarına ihtiyaç duymadan veri ve sesli mesaj kapsamı da sağlayabilir. 

Starlink için elde edilen bu yeni başarı, uyduların ve hücresel istasyonların yaşadığı dönüşümün en son örneğini teşkil ediyor. Az sayıda şirket, cep telefonları ile Dünya yörüngesindeki uydular arasında birkaç yüz kilometreyi kapsayan bir bağlantı kurmak için yönlendirilmiş hüzmeleme gibi mevcut teknolojileri geliştirmenin yanı sıra uydu yapma ve fırlatma maliyetinin düşük olması gibi çeşitli faktörlerden faydalanıyor. Bunlardan en önemlisi, uydular onlarca kilometre hızla yörüngeye oturduğundan ve bu da Dünya yüzeyindeki herhangi bir cep telefonuyla iletişim kurmak için biraz zamana ihtiyaç duydukları anlamına geldiğinden, yeni baz istasyonlarının ilk kez ağın hareketli bileşeniyle bağlanması olarak kendini gösteriyor.

ffrfr

Amerikan Mühendisler dergisi için Spectrum web sitesi, günümüzde bu sorunları çözmek için rekabet eden şirketlerin şu ana kadar ticari bir uydu (Huawei - China Telecom - Link Global - Apple - ve "Global Star") aracılığıyla geleneksel telefonlarda metin mesajları gönderip almayı başardıklarını ve deneysel bir uydu (AST Space Mobile) kullanarak beşinci nesil iletişim ağı üzerinden ses ve veri iletişimi gerçekleştirdiklerini ortaya koydu.

Uydu telefonları

Çok yakın zamana kadar uydular birkaç yüz kilometre ötedeki cep telefonlarıyla iletişim kuramıyordu.

Bununla birlikte, insanların uzak yerlerdeki keşif gezilerinde yanlarında taşıdıkları uydu telefonları büyük antenlere sahip ve birden fazla uyduyla açık görüş hatlarına ihtiyaç duyuyor ve bir iletimi almak biraz zaman alıyor. Karasal ağlar ile hücresel uyduları entegre etmenin, baz istasyonları arasında hareket etmek ve iletimleri bir kuleden diğerine aktarmak kadar kolay olmadığı ise altı çizilen diğer bir konu.

Danimarka'daki Aalborg Üniversitesi'nde kablosuz iletişim alanında uzman bir araştırmacı olan Melissa Lopez, nihai ve birincil hedefin karasal ve karasal olmayan ağlar arasında tam ve sorunsuz bir entegrasyon sağlamak olduğuna inanıyor.

Starlink 4G bağlantısı hakkında çok fazla ayrıntı vermiyor, ancak mevcut kesintisiz hücresel iletişim için birkaç yapı taşı sunuyor.

Karasal ve uydu ağlarının entegrasyonu

Telefonları uydulara bağlamak için üç ana faktör bulunuyor. Şirketler, cep telefonu tasarımlarını uydu telefonu olacak şekilde değiştirmek yerine, uydu ağını cep telefonlarıyla yarı yoldan daha fazla bir noktada buluşacak şekilde yeniden tasarlıyorlar.

Uyduları baz istasyonlarına dönüştürme çabalarında şirketler antenlerin boyutlarını önemli ölçüde büyütüyorlar. Örneğin AST Space Mobile tarafından modifiye edilen ilk uyduların anten alanı 64 metrekareydi, bunu 128 metrekarelik antenlerle donatılmış başka bir uydu nesli izledi ve sonraki aşamada 400 metrekarelik antenlere sahip uydular inşa etmeyi planlıyorlar.

Starlink'in V2 Mini uydularının anten alanı 6,21 metrekare ancak şirket beklenen büyük roketinin inşasının tamamlanmasının ardından daha büyük boyutta hücresel iletişim uyduları geliştirmeyi ve fırlatmayı planlıyor.

Şirketler uydularını cep telefonu kulelerine benzer bir şeye dönüştürmek için yörüngedeki yüksekliklerini azaltmaya çalışıyorlar. Uzay Çağı'nın ilk birkaç on yılı boyunca, iletişim uyduları Dünya'nınkinden çok daha yüksek eşzamanlı yörüngelerde kullanıldı ve bu sayede gezegen yüzeyinin daha büyük bir bölümünü uzun bir süre boyunca kapsayabildiler. Ancak bu tür uydular günümüz uydularına kıyasla çok daha az sayıda cihazı idare edebiliyordu.

Son on yılda daha küçük, daha ucuz uyduların üretilmesi ve fırlatılmasındaki gelişmeler, alçak Dünya yörüngesinde bulunan çok sayıda ucuz uyduya dayalı ticari modellere kapı açtı. Bu tür bir uydu uzun süre dayanmayabilir ancak Dünya'daki cep telefonlarından gelen zayıf sinyalleri tespit etme ve artan faaliyetleriyle başa çıkma konusunda daha iyi bir performansa sahip.

Geliştirilmiş vektör hüzmeleme, vericinin diğer alıcılarla etkileşime girmeden sinyali en iyi alıcıya yönlendirmenin yolunu nasıl hesapladığını gösteren bir başka faktördür. Bu yöntem, iletimin bir binadan veya dağın yamacından ve yer kulelerinden yayınlanmasına veya saatte onlarca kilometre hızla hareket eden bir uydudan gelen dar, hızlı hareket eden bir iletimin hassas bir şekilde hedeflenmesine bağlı olabilir.

Bu daha gelişmiş yöntem, ses dalgalarının uyumuna benzer şekilde, her birinin diğerini desteklemesi için aynı sinyallerin birden fazla antenden gönderilmesine dayanabilir.

Konuyla ilgili bir dizi makalede görüşlerini açıklayan araştırmacılar, yönlendirilmiş ışın yönteminin gelecekte daha fazla sayıda uyduya yayılmasının mümkün olabileceğini öne sürüyor. Bu makalelerden birinde, bugün baz istasyonlarına karşılık gelen tek bir uydunun yaptığı işi yapmak üzere birbirine yakın uçan 20'den fazla küçük uydunun kullanılmasına dayanan bir senaryodan bahsediliyor. Münih Alman Üniversitesi'nde iletim işleme alanında uzmanlaşmış bir öğrenci ve bu son makalelerde yer alan araştırmacılardan biri olan Diego Tosi, "Bu uyduların her biri tamamen özerk ve kendi bileşenlerine sahip. Buradaki temel model, sinyallerin tutarlı bir şekilde ulaşmasını sağlayan frekans, faz ve zamanın düzenlenmesinden sorumlu olan bu senkronizasyon programlarıdır” dedi.

Şu anda Starlink ve rakiplerinin sundukları, önemine rağmen çok mütevazı kalmaktadır. Uzmanlar, bu şirketlerin şu anda sunduklarını ‘hiç yoktan iyidir’ şeklinde yorumlarken, ancak uzun vadede, 6G hizmetinin yayılmasını artıracak yaklaşımlara ihtiyaç duyulacağını belirtiyorlar.



"Türünün ilk örneği" araştırma, kentlerdeki sıçan sayısının neden arttığını tespit etti

Yaklaşık 10 yıllık bir dönemde New York'taki sıçan sayısı yüzde 162 artmış (Reuters)
Yaklaşık 10 yıllık bir dönemde New York'taki sıçan sayısı yüzde 162 artmış (Reuters)
TT

"Türünün ilk örneği" araştırma, kentlerdeki sıçan sayısının neden arttığını tespit etti

Yaklaşık 10 yıllık bir dönemde New York'taki sıçan sayısı yüzde 162 artmış (Reuters)
Yaklaşık 10 yıllık bir dönemde New York'taki sıçan sayısı yüzde 162 artmış (Reuters)

Şehirlerdeki sıçan sayısının artmasının nedeni nihayet bulundu: İklim değişikliği.

Dünya genelindeki kentlerde sıçan görmek gittikçe daha yaygın bir hal alıyor. Kemirgenler sağlık riski yaratmalarının yanı sıra altyapıya zarar veriyor, kabloları kemirerek yangına yol açabiliyor, gıdaları kirletebiliyor. ABD'de yılda yaklaşık 27 milyar dolar zarara neden oldukları tahmin ediliyor.

Ancak bilim insanları şehirlerdeki sıçan yoğunluğunun artmasına neyin yol açtığını tam olarak bilmiyordu.

Richmond Üniversitesi'nden Jonathan Richardson ve ekip arkadaşları bu soruyu yanıtlamak adına "türünün ilk örneği" niteliğinde bir çalışma yürüttü.

ABD'nin 13 şehri ve Toronto, Tokyo ve Amsterdam'dan, kentteki sıçan sayısının uzun vadeli seyrini gösteren veriler istediler. Halkın bildirimleri, tuzaklar ve inceleme raporlarından oluşan veriler ortalama 12 yıllık bir dönemi kapsıyor.

Bulguları hakemli dergi Science Advances'ta dün (31 Ocak) yayımlanan çalışmaya göre bu süre zarfında en büyük artış Washington, San Francisco, Toronto, New York ve Amsterdam'da yaşandı.

ABD'nin başkentinde yüzde 300, New York'taysa yüzde 162 civarında artış tespit edildi.

Araştırmacılar gözlemledikleri artışın nüfus yoğunluğu ve kentteki bitki örtüsünün azalması gibi birkaç nedeni olduğunu saptadı ancak içlerinden biri öne çıktı. Şehirlerdeki sıçan sayısındaki artışın yaklaşık yüzde 40'ının artan sıcaklıklarla bağlantılı olduğu saptandı. 

Bilim insanları sıçanlar gibi küçük memelilerin kış mevsiminde kapalı yerlere sığındığını ve yiyecek aramaya daha az vakit ayırdığını söylüyor.

Ancak sıcaklıkların artması etrafta dolaşabilecekleri ve üreyebilecekleri zaman aralığının genişlemesine neden oluyor. 

Kentsel ekolog Michael Parsons, daha sıcak bir iklimin büyüme mevsimlerini uzatarak sıçanlara daha fazla gıda ve saklanacak bitki örtüsü sağlayabileceğini ifade ediyor. Çalışmada yer almayan Parsons, "Yiyecek ve çöp kokuları bile sıcak havalarda daha uzağa gidebilir" diyor.

Richardson da çalışma hakkında "Evet, dünyanın dört bir yanındaki şehirlerde sıçan sayılarının genel olarak arttığını bulduk" ifadelerini kullanıyor: 

Ve daha hızlı ısınan şehirlerde zaman içinde sıçan sayısında daha büyük artış yaşanıyor.

Sıçan sayısı nasıl azaltılabilir?

Araştırmacılar inceledikleri 16 şehrin sadece üçünde (New Orleans, Louisville ve Tokyo) sıçan sayısının azaldığını gözlemledi. 

Richardson, New Orleans'taki azalmanın arkasında iklimden ziyade kentin sıçanlarla mücadele politikasının yattığını söylüyor:

Epey büyük bir kemirgen kontrol ekipleri var ve evlerin sıçan istilasına uğrama ihtimalini azaltmaya yönelik halka bilgi vermeye çalışan eğitim kampanyalarına odaklanıyorlar.

Tokyo'daki düşüşünse halkın temizliğe çok özen göstermesinden kaynaklandığı tahmin ediliyor.

Bu üç kentten ders alınması gerektiğini söyleyen Richardson, hayvanları öldürmenin sorunu çözmeyeceğini de ekliyor. Bunun yerine kemirgenlerin gıda atıkları ve çöplere erişimini kısıtlamak gerektiğini ifade ediyor.

Uzmanlar sıçan yoğunluğuna dair uzun vadeli veri toplamanın elzem olduğunu da belirtiyor. Yeni araştırmayı yürüten ekip temasa geçtikleri 200 ABD şehrinin sadece 13'ünde aradıkları bilgileri bulabildi. 

Ayrıca sorunun kaynağının tespiti de kritik bir adıma işaret ediyor. Kanada'daki Simon Fraser Üniversitesi'nde kentlerdeki sıçanlar üzerine çalışan Kaylee Byers, yer almadığı araştırmanın iklim değişikliğiyle fare popülasyonları arasındaki bağlantıyı saptayarak "türünün ilk örneği" olduğunu söylüyor.

Richardson "Havanın ısınmasının sıçanlarda genel bir artışa yol açabileceğini öğrenmek iyi bir haber değil" diyerek ekliyor: 

Ancak bu eğilimi yavaşlatma yolunda daha fazla kaynak ayırabilmek adına, karşılaştığımız zorlukları vaktinden önce bilmek gerçekten önemli.

Independent Türkçe, CNN, Washington Post, National Geographic, Science Advances