Hiyerarşik Ağ Tabanlı Dalga Şekli

Hiyerarşik ağ tabanlı dalga şekli (HADŞ), çok sayıda (+1000) ünitenin aynı fiziksel çevrim içinde ve tek bir dalga şekli kullanılarak ortak bir ağ kurmasını ve haberleşmesini hedefler. Bu sayede mevcut dalga şekli çözümlerinde yaşanan sorunlardan arınmış olarak çok daha dinamik, gürbüz ve ölçeklenebilir bir çözüm sunar. HADŞ’nin getirdiği yenilikler mevcut durum incelendiğinde çok daha iyi anlaşılabilir.

Askeri Dalga Şekillerinde Yaşanan Sorunlar

Mevcut askeri dalga şekillerinde her bir ağda yer alabilecek ünite sayısı kısıtlıdır. Bu yüzden binlerce ünitenin bir ağ kurabilmesi ancak her biri 20-100 civarında ünite tarafından oluşturulan onlarca ağın birbirlerine özel tanımlı “ağ geçiş üniteleri” aracılığı ile bağlanmasıyla sağlanabilmektedir. Bağlanan ağlar çoğunlukla birbirinden farklı dalga şekillerini kullanmakta, aynı dalga şeklini kullansalar bile girişimi engellemek adına farklı frekans setleri kullanılmaktadır. Bu durum birçok sorunu beraberinde getirmektedir.

Ağların Farklı Dalga Şekli ya da Frekans Setlerine Sahip Olması

  • Farklı dalga şekilleri arasında mesajların iletimi için özel bir dönüştürme protokolüne ihtiyaç duyulmaktadır.
  • Bütün ağlarda ortak yer alması beklenen kullanıcı/kontrol mesajlarının ve servislerin, farklı dalga şekilleri için uyumlandırılması gerekmektedir.
  • Birbirine bağlanan ağ sayısı arttıkça frekans setinin planlaması ve girişimin yönetilmesi daha da zorlaşmaktadır.
  • Bir ünitenin kendi bağlı olduğu ağdan kopmadan menzili içinde olduğu ağları araması çok zor ve verimsiz olmaktadır.
  • Üniteler hareketlilik nedeniyle üye oldukları ağlardan kopup, daha elverişli ağlara geçerken kullanıcının aldığı hizmetlerde kesintiler yaşanmaktadır.
  • Trafiğin yoğun olmadığı ağlarda kullanılmayan kaynaklar, başka ağlarda kullanılamamaktadır.

Ağ Geçiş Ünitelerinin Kullanılma Zorunluluğu

  • Doğrudan haberleşebilecek üniteler, farklı ağlarda oldukları için ağ geçiş üniteleri ve aktarıcılar üzerinden haberleşmek zorunda kalmaktadır.
  • Ağ bağlantısı için birden çok ağ geçiş ünitesi kullanılsa da tekil arıza noktası durumu tam olarak çözülememektedir.
  • Ağ geçiş üniteleri üzerinde topoloji ve trafiğe bağlı darboğazlar oluşmaktadır.
  • Ağ geçiş ünitelerinde girişim yönetimi için özel önlemler alınması gerekmektedir. Bu hem cihaz boyutunu hem de maliyetini artırmaktadır.

Farklı Ağların Geçiş Üniteleri ile Bağlanması

Hiyerarşik Ağ Dalga Şekli ile Sağlanan Avantajlar

Mevcut Askeri Dalga Şekillerinde Yaşanan Sorunlar başlığında yer alan tüm sorunlar HADŞ ile çözülmüştür.

HADŞ ile “merkezi” veya “dağıtık” yapıda çalışan farklı dalga şekillerinin yetenekleri bir araya getirilerek hibrit bir çözüm oluşturulmuştur.

  • Tüm üniteler aynı frekans kaynaklarını kullanan tek bir ağda birleştirilmişlerdir.
  • Ağın ve kaynakların yönetimi, dalga şekli tarafından dağıtık ve dinamik olarak belirlenen öbek başları tarafından sağlanmaktadır.
  • Öbek başları, kendilerine üye olan üniteleri merkezi olarak yönetmekte, öbek başları kendi aralarında ise dağıtık olarak çalışmaktadır.
  • Öbek içi haberleşmede OFDMA, öbekler arası haberleşme ise TDMA yapılar hibrit olarak kullanılmaktadır.
  • Ünitelerin öbek başı ve üye rolleri arasında geçişleri, kullanıcıdan bağımsız olarak dalga şekli kontrolünde sağlanmaktadır.
  • Ünitelerin konum, donanım, pil vb. diğer özellikleri doğrultusunda kullanıcı tarafından ön-atamalı öbek başı ya da ön-atamalı üye olarak tanımlanabilmesi mümkündür.

Tüm Ünitelerin Tek Bir Ağda Toplanması

HADŞ tasarımı ile:

  • Mevcut askeri dalga şekilleri ile sağlanan tüm kullanıcı servislerini (Bas-konuş, noktadan noktaya ses, video/dosya/mesaj aktarımı vb. destekleyen,
  • Ölçeklenebilir, hiyerarşik yapıya uygun tasarımı olan,
  • Hareketlilik altında etkin onarım mekanizmalarına sahip,
  • Bağlantı kalitesi ve veri trafiğine göre adapte olabilen,
  • Herhangi GNSS’e dayanmayan,
  • Dağıtık olarak çalışabilen,
  • Öbek içi ve öbekler arası verimli kanal erişim mekanizmalarına sahip

bir dalga şekli hedeflenmiştir.

Tüm bu yeteneklerin sağlanabilmesi için çok sayıda ortama erişim kontrol ve ağ katmanı protokolleri geliştirilmiştir. Her katman sadece kendi başına değil, diğer katmanlarla birlikte bir bütün olarak tasarlanmış ve test edilmiştir. Dağıtık veya merkezi çalışabilen bu protokollerin doğrulaması TSim ve TMC uygulamaları ile yapılmıştır. Doğrulamalar 50, 100, 200, 500 ve 1000 üniteli homojen ve kümelenmiş ağlarda; çok sayıda hareket, açılış ve trafik modeli içeren senaryolarla yapılmıştır.

HADŞ tasarımının ilk sürümünün teslimatı ASELSAN’a Ocak 2025’te gerçekleştirilmiştir. HADŞ’nin fiziksel seviyesi ASELSAN tarafında geliştirilmiş olup üst katmanlar ASELSAN gözetimi ve desteğiyle ARKETEL tarafından geliştirilmiş ve doğrulanmıştır.