Frekans Modülasyonu

İkinci seçenek dalga boyunu sabit tutup frekansı modüle etmektir. Taşıyıcı dalganın frekansı taşımak üzere değişir. Bilgiyi taşıma taşıyıcı zarfı içinde değildir ve AM'i taşıyacak durumdan muaftır. FM analog hücresel radyo sistemlerde, ticari radyo / çoklu yayınlarına ve diğer pek çok modern iki yönlü radyo sistemlerinde kullanılır. Frekans modülasyonu şekil 1.2'de görüldüğü gibi gerçekleşir.

Şekil 1.2 Frekans Modülasyonu Uygulanışı

Sayısal Modülasyon

Sayısal modülasyonun en üstün yönü gürültüye karşın direncin artması ve güçlülüktür. Analog sistemlerde ağla eklenen her yapı taşı sinyal azalmasına neden olmaktadır. Buna karşılık sayısal sistemler; gürültüsüz, hatasız ses ve veri iletimi sağlamaktadır. Sayısal modülasyonda, sayısal sinyaller analog taşıyıcı dalgaları içine yerleştirilir. Şekil 1.3'de bazı sayısal modülasyon teknikleri görülmektedir ve onlar aşağıdaki gibidir:

Şekil 1.3 Sayısal Modülasyon Teknikleri

Frekansı Kaydırarak Anahtarlama (FSK) yöntemi, analog taşıyıcı ile uyum içinde olarak ikili (binary) verileri analog ton içersine değiştiren AMPS kontrol kanallarında kullanılır. Faz Kaydırarak Anahtarlama (PSK)'da ise taşıyıcının faz'ı iki sabit nokta arasında kaydırılmaktadır.

Çoklama Uygulanması

Tüm sayısal standartlar, frekansları birlikte kullanmada uyguladıkları metotları övmektedirler. Bugün için üç temel çoklama mantığı ve bu mantığın kullandığı teknoloji bulunmaktadır.

Tablo 1.1 Kullanılan çoklama tipleri

Frekansı Bölüp Çoklayarak Ulaşma

İlk uygulamalarda, yani analog teknikler uygulanırken, frekansı bölerek ve her bir kanalı izole ederek uygulama yapılmakta idi. Frekansı bölmede, yelpaze 30 KHz bölünmektedir ve kanal bir kullanıcıya özel olarak atanmamaktadır. Yani, ilk gelen kullanıcı boş ilk kanalı kullanır. Konuşma bitince kanal, ikinci kullanıcıya atanır. Böylece konuşma süresince kanal kullanıcıya atandığından konuşma garanti altındadır.

Zamanı Bölüp Çoklayarak Ulaşma

Bu uygulamada iletişim çerçeveler içine biçimlenir ve çerçeveler özel zaman dilimlerine bölünürler. Her çağırma/mesaj özel zaman dilimine atanır ve sadece bu zaman dilimini kullanmasına izin verilir. Her frekans pek çok zaman dilimine ayrıldığından (Şekil 1.4'de görüldüğü gibi) pek çok zaman dilimi yaratılabilir ve pek çok kullanıcı aynı frekansı ve fakat farklı zamanı aynı anda kullanırlar.

DAMPS ve GSM, TDMA'yı kullanırlar, ancak zaman dilimleri farklı biçimlenmiştir (formatlanmıştır).

IS-54 DAMPS standartları, sadece konuşma kanalları üzerinde çoklu konuşmayı gerçekleştirmek üzere TDMA'yı kullanır. Buna karşılık DAMPS en son gelişmiş şekli ise IS-136'dır. Bu standart zaman dilimlerinin çoklanmasının hem ses hem de diğer kanallar üzerine uygulanmasını olanaklı kılmaktadır.

GSM ise aynı kanallar üzerinde hem ses hem de setup dilimlerini çoklamak üzere TDMA'yı kullanır. Küçük sistemlerde çağırma setup'ı için tek bir zaman dilimi kullanılır. Büyük sistemlerde bu amaçla 8 zaman dilimi kullanılmaktadır.

DAMPS ve GSM sistemleri arasındaki farklılık tablo 1.2'de görülebilir.

Tablo 1.2 TDMA'nın kullandığı farklı modeller

Kodu Bölüp Çoklayarak Ulaşma

CDMA, ses bilgilerini modüle etmek üzere Qualcomm ve Inter Digital Corparation tarafından geliştirilmiş bir DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum) teknolojisidir. Ses 8 Kbit/sn ve 13 Kbit/sn (Kullanılan teknolojiye bağlı olarak) kodlanır ve çok geniş kanal kapasitesi içine gönderilir. Bu gönderilen sinyaller iletim sinyallerine dönüşürler ve hız 1.28 Mbit/sn'ye yükselir. Şekil 1.5'de CDMA'nın kullanımı görülmektedir.

Şekil 1.5 CDMA Uygulaması

Her CDMA kanalı hem gidiş hem de dönüşte 1.25 MHz radyo frekansı kullanır. Çok büyük bant genişliğine karşın CDMA eski AMPS ağlarında 10 misli fazla çağrı taşıyabilir. Bant genişliği önemli bir olay değildir, zira dağılım sinyalleri o kadar hızlı modüle edilir ki, ayni frekans bandında konuşma yapan konuşmacılar arasında bir ses karışıklığı söz konusu olmaz. Teorik olarak, sınırsız adette kullanıcı aynı kanalı aynı zamanda kullanabilirler, bunun da nedeni Walsh Coding yönteminin uygulanmasıdır. Ancak kullanıcı adedi arttıkça gürültü oranı artmaya başlar ve kalite giderek düşer.