Kablosuz Veri Iletim Sistemleri

Öğr.Gör. Dr. Bülent ÇOBANOĞLU
Adapazarı Meslek Yüksekokulu | Bilgisayar Ağları
Bu konuyu çalıştıktan sonra:
Kablosuz iletişimi ve ağ yapısını kavrayacak,
Kablosuz ağların sınıflandırmasını yapacak
Kablosuz ağ teknolojilerini öğreneceksiniz,
2

Öğrenme Hedefleri
 KABLOSUZ AĞ TEKNOLOJİLERİ
 Giriş
 Kablosuz ağ sınıflandırması
 Kablosuz ağ teknolojileri


Konunun Özeti
Değerlendirme Soruları
3
Kablosuz iletişimi ve ağ yapısını kavrayacaksınız,
•
Kablosuz haberleşme; radyo teknolojisini kullanarak, havadan radyo işaretlerinin
belirli bir frekans kanalında iletildiği bir iletişim yöntemidir. Dolayısıyla kablosuz ağ
sistemleri radyo frekansları ile çalışmaktadırlar. Radyo dalgaları ile haberleşmenin üç temel
bileşeni vardır. Bunlar;
alıcı(receiver), verici(transmitter) ve RF iletişim kanalı (radyo sinyali) olarak adlandırılırlar.
•
Günlük yaşamın birçok alanında karşılaşılan ve sıkça kullanılan radyo haberleşmesi ile
kablolardan bağımsız haberleşme yapılabilmektedir.
Anten
Verici
RF iletişim kanalı
İletilen veri
Anten
Alıcı
Alınan veri
4
Kablosuz iletişimi ve ağ yapısını kavrayacaksınız,
 Kablosuz teknolojiler iletim ortamı olarak açık havayı kullanmaktadırlar. Böylece
herhangi bir fiziki bağlantıya ihtiyaç duymamaktadırlar. Bu nedenle kablosuz
teknolojilerin getirdiği mekândan bağımsızlık büyük bir rahatlık sağlamaktadır.
 Kablosuz ağların maliyetlerinin hızla düşmesi ve kablosuz ağlarda bant genişliğinin hızla
artması sonucu 3-4 bilgisayar bulunan küçük ofislerde bile kablosuz ağların kurulması ve
kullanılması mümkün olmaktadır. Özellikle ofis içerisinde sürekli hareket halinde olan
dizüstü bilgisayar kullanıcıları ve dizüstü bilgisayarı ile sürekli seyahat eden kullanıcılar
için en uygun bağlantı yöntemi kablosuz ağlardır.
 Kablosuz ağların avantajları:
 Esneklik
 Kolay Kurulum
 Zaman
 Maliyet
 Sağlamlık
 Kablosuz ağların dezavantajları:
 Güvenlik
 İletişim Hızı
5
Kablosuz ağların sınıflandırmasını yapabilecek,
Kablosuz ağları, büyüklüklerine yani kapsadıkları coğrafik alana göre aşağıdaki gibi
sınıflandırabiliriz.
WPAN (Wireless Personal Area Network-Kablosuz
kişisel alan ağları) : IrDA veya BT örnek verilebilir. BT
10 ile 200 metre arasında bağlantı sağlarken (700 kbps),
Ir ancak birkaç metre bağlantı sağlar (115 kbps).
WLAN (Wireless Local Area Network-Kablosuz yerel
alan ağları) : Kullanıcıların kablosuz olarak internete
girmelerini sağlar. WiFi örnek verilebilir.
WMAN (Wireless Metropolian Network – Kablosuz
metropol alan ağları) : Çoklu ağların birbirleriyle
bağlantısını sağlar. Örnek, binalar arası kablosuz ağlar.
Wimax örnek verilebilir.
WWAN (Wireless Wide Area Network –Kablosuz
geniş alan ağları) : Çok geniş alanlarda kullanılır.
Şehirlerarası bağlantılar. Bunlarda uydular kullanılır. 3G,
GPRS, GSM bağlantıları WWAN’a örnek gösterilebilir.
Kablosuz ağların sınıflandırmasını yapabilecek,
Kablosuz ağları, büyüklüklerine yani kapsadıkları coğrafik alana göre aşağıdaki gibi
sınıflandırabiliriz.
WWAN
IEEE 802.20
IEEE 802.16e
IEEE 802.16d
WiMAX
IEEE 802.11
Wi-Fi Alliance
IEEE 802.15.3
UWB, Bluetooth
Wi-Media
WMAN
WLAN
WPAN
Kablosuz ağların sınıflandırmasını yapabilecek,
 WPAN’lar yakın mesafedeki elektronik cihazları kablosuz olarak
birbirine bağlayan ağlardır. Buradaki amaç yakın mesafedeki
cihazların birbirleri ile kolayca etkileşim içinde olmasını sağlamaktır.
 WPAN teknolojileri kullanıcılara kişisel işletim alanı (POS) içinde
kullanılacak (PDA, cep telefonu veya dizüstü bilgisayarları gibi)
aygıtlar için özel, kablosuz iletişim kurma olanağı tanır.
Örnek: Cep telefonu ile kulaklık arasındaki bağlantı gibi.
 WPAN’ların menzilleri 10 metre civarındadır. WPAN’ların en yaygın
uygulamaları Bluetooth, HomeRF, IrDA (InfraRed), ZigBee ve
UWB’dir. IEEE 802.15 protokol kümesi tarafından tanımlanmıştır.
Kablosuz ağların sınıflandırmasını yapabilecek,
WLAN, küçük alanları (bir bina, bir firma, bir ofis, bir oda) kapsayan kablosuz bir
iletişim ağıdır. Yerel kullanım amacıyla geliştirilmiş olduklarından WLAN
sistemlerinin mesafesi 25-100 metre civarındadır. Dünyada yaygın olarak
kullanılan 2 tür WLAN teknolojisi mevcuttur. Bunlardan birisi Amerika tabanlı IEEE
802.11x ve diğeri ise Avrupa tabanlı HiperLAN sistemleridir
Örnek: Havaalanı, restorant gibi halka açık yerlerdeki internet bağlantısı,
Wireless LAN, IEEE 802.11 standardında tanımlı teknolojileri kullanır.
Teknolojiler: Wi-Fi
Kablosuz ağların sınıflandırmasını yapabilecek,
WMAN, WLAN lar arasındaki iletişimi sağlayan bir şehir veya metropolü
kapsayan kablosuz ağ türüdür.
Örnek: WLAN’lar arası bağlantı, bir şehir içerisindeki internet bağlantısı
Wireless MAN, IEEE 802.16 standardında tanımlı teknolojileri kullanır.
Teknolojiler: WiMax
WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access), IEEE 802.16
standartlarını kullanan cihazlar için bir sertifika işaretidir.
WiMAX Wi-Fi (Wireless fidelity: kablosuz ağ) den sonra
kablosuz interneti çok daha geniş alanlara yaymaya
çalışan bir teknolojidir. WiMAX ev veya ofislere birkaç
yüz km mesafeden kablosuz 72 Mbps hızında veri
iletim imkanı sağlayan yeni bir teknolojidir. Bir şehirde
kurulacak yüksek antenli vericilerle tüm şehri kapsayan
bir ağ kurulabilmektedir ve bu yüzden kablosuz
metropol ağlara (Wireless Metropolitan Area NetworksWMAN) bir örnektir.
Kablosuz ağların sınıflandırmasını yapabilecek,
WWAN: Bir ülke ya da dünya çapında yüzlerce veya binlerce kilometre mesafeler arasında
iletişimi sağlayan ağlara Geniş Alan Ağları (Wide Area Networks-WAN) denilmektedir. Bu
tür ağlarda kablo yerine uydu veya telsiz iletişimi kullanılması durumunda Kablosuz Geniş
Alan Ağları (Wireless Wide Area Networks-WWAN) olarak isimlendirilmektedir. WWAN
uygulamalarına örnek olarak GSM, GPRS ve 3G sistemleri sayılabilir. WWAN’larda trafik
yükünün büyük kısmı ses iletişimi ile ilgilidir. Ancak son yıllarda yoğun olarak veri iletişimi
ve internet erişimi talepleri yaşanmaktadır.
WWAN Teknolojileri: GSM, GPRS, EDGE, 3G,..
WWAN içerisinde, hızlı tren gibi daha yüksek
hareketlilik gerektiren hızlar için IEEE
802.20 mobil geniş bant kablosuz erişim
(Mobile Broadband Wireless Access-MBWA)
standartı da gösterilebilir ki bu standart 250
Km/s hareket hızlarını destekler.
Kablosuz ağ teknolojilerini öğrenecek,
Kategori /Standart
Max. Veri Oranı
(Data Rate)
Frekans (Hz)
Mesafe (Bina İçi)
Mesafe (Bina Dışı)
IEEE 802.11 (1997)
2 Mbps
2.4GHz
20 m
100 m
IEEE 802.11a (Wi-Fi)
54 Mbps
5.2GHz
35 m
120 m
IEEE 802.11b (Wi-Fi)
11 Mbps
2.4GHz
38 m
140 m
IEEE 802.11g (Wi-Fi)
54 Mbps
2.4GHz
38 m
140 m
IEEE 802.11n
248 Mbps
2.4GHz,
5.2GHz
70 m
250 m
IEEE 802.11y
54 Mbps
3.7GHz
50 m
5000 m
IEEE 802.16 (WiMAX)
70 Mbps
10-66 Ghz
?
50 000 m
IEEE 802.16a
(WiMAX)
70 Mbps
2-11 Ghz
?
?
HiperLAN1
20 Mbps
5.2GHz
?
?
HiperLAN2
54 Mbps
5.2GHz
?
?
HomeRF
10 Mbps
2.4 Ghz
45 m
-
Bluetooth
1 Mbps
2.4 Ghz
10 m
-
Kablosuz ağ teknolojilerini /araçlarını öğrenecek,
Kablosuz Ağ Kartı



Son kullanıcıların bilgisayarına takılabilen WLAN arayüzü ve dâhili alıcı verici anteni bulunan PCI
veya PCMCI kartıdır.
Gerektiği durumlarda güçlü antenlerin de takılabilmesi için üzerinde yuvası bulunan bu kart, köprü
cihazlarının kablosuz ağ bağdaştırıcısı olarak kullanılabildiği gibi ISA veya PCI adaptörleri aracılığı
ile günümüz kişisel bilgisayarlarına da takılabilmektedir.
Günümüz diz üstü bilgisayarlarında bu adaptörler standart donanım olarak sunulmaktadır.
Kablosuz ağ teknolojilerini /araçlarını öğrenecek,
Access point veya erişim noktası, birden fazla bilgisayarı kablosuz olarak
bir birine bağlayan aygıttır. Kablosuz Sinyal Tekrarlayıcı Noktası da
diyebileceğimiz bir cihazdır. Almış olduğu kablosuz ağ sinyalini tekrar
güçlendirip yayınlayarak mesafeyi ve sinyal kalitesini artıran bir cihazdır,
Genelde router özelliği de bulunan cihazlar kablolu bir ağı kablosuza çeviren
wireless router görevini de (birini seçmek şartıyla) yapabilen cihazlardır. Yani
Routing, Bridge ve Repeater olmak üzere üç özelliğe sahiptir;
Routing: Almış olduğu veri sinyallerini (internet gibi) kablosuz olarak RF sinyalleri
ile ortama taşır.
Bridge: Kablosuz özelliğe sahip olmayan cihazları (yazıcı gibi) kablosuz ağa dahil
eder. Böylece ortak kullanıma yardımcı olur.
Repeat: Kablosuz vericilerden aldığı RF sinyallerini güçlendirerek iletişim
mesafesini uzatır / genişletir.
Bir access point ve ona bağlanacak olan WLAN kartları sağlandığında geçici bir ağ
ve bu ağ üzerinden internete giriş sağlanabilir.
Kablosuz ağ teknolojilerini /araçlarını öğrenecek,
Çok düşük frekanslı kızılötesi ışık dalgaları yoluyla birbirini gören iki
nokta arasında iletişim sağlar. Bir kaç metreyi aşmayan kısa
uzaklıklar için kullanılır. Taşınabilir bilgisayarlarda veri iletişimi, kişisel
bilgisayarlarda fare, yazıcı gibi aygıtları kullanmak amacıyla
kullanılır. 1-4 Mbps veri iletişim hızlarındadır.
IrDA aygıtları kızılötesi ışınlar ile iletişim kurduğundan iki cihaz
arasında direkt bir görüş açısının bulunması gerekir
Kablosuz ağ teknolojilerini /araçlarını öğrenecek,
HomeRF, genel olarak küçük ofis ve ev ihtiyaçları için düşünülmüş kablosuz erişim standardıdır. 2.4
GHz ISM bandında çalışmaktadır. HomeRF’nin IEEE 802.11x standartlarına göre güçlü yanı veri
aktarımının yanı sıra ses desteğinin de olmasıdır.
Özellikleri Mart 1998’de kurulan Ev Radio Frekans Çalışma Grubu (Home Radio Frequency Working
Group-HomeRF WG) isimli çalışma grubu tarafından ortak kablosuz erişim protokolü (Shared
Wireless Application Protocol-SWAP) adı altında duyurulmuştur. HomeRF evde bulunan kişisel
bilgisayar (Personal Computer-PC), kordonsuz telefon ve diğer cihazlar arasında ses ve veri iletişimini
kablolama masrafına gerek kalmadan kablosuz olarak sağlamaktadır. HomeRF sistemi 2,4 GHz ISM
bandında çalışmakta ve 50 metreye kadar mesafede veri iletişimi sağlamaktadır.
Kablosuz ağ teknolojilerini /araçlarını öğrenecek,
8 cihazı aynı anda destekler. Birçok kullanım alanı vardır. WPAN grubunda olduğu
için kısa mesafelidir. Mesafenin kısa tutulması güvenlik sebeplerindendir.
Frekans Aralığı
2402 - 2480 MHz
Veri Oranı
1 Mbps
Kanal Bandgenişliği
1 MHz
Mesafe
10 metreye kadar ancak
genişletilebilir
RF atlama
1600 kez/s
Kriptolama
GSM gibi, cihaz ID ve
0/40/64 bitlik anahtar
uzunlukları
TX Çıkış Gücü
Azami 20 dBm (0.1W)
Kablosuz ağ teknolojilerini /araçlarını öğrenecek,
Wi-Fi ismi Wireless Fidelity'den türetilmiştir. LAN düzeyinde internet erişimi sağlayan
kablosuz bağlantı tipidir. Wi-Fi dizüstü bilgisayarlar, PDAlar ve diğer taşınabilir cihazların
yakınlarındaki kablosuz erişim noktaları aracılığıyla yerel alan ağına bağlanabilmesini
sağlar. Bağlantı, kablosuz erişim noktaları ve cihazın ortak desteklediği, IEEE 802.11
protokolüne bağlı olarak 2.4 GHz veya 5 GHz radyo frekansında gerçekleştirilir.
Wi-Fi, ürünlerin kablosuz bağlantı sağlayabildiğini gösteren bir uyumluluk göstergesidir
ve IEEE 802.11a, IEEE 802.11b, IEEE 802.11g ve IEEE 802.11n standartlarına göre
belirlenir.
WI-FI, WLAN olarak da isimlendirilir. Bluetooth dan çok daha hızlı veri iletimi sağlar.
Teorik olarak 1.5 km ifade edilen hız kapalı alanlarda ve mevcut engellere bağlı olarak 300
metreye kadar düşmektedir.
Kablosuz ağ teknolojilerini /araçlarını öğrenecek,
WiFi-3G: 3G ve diğer mobil teknolojiler lisanslı bantları kullanırken WiFi lisanssız bir bandı
kullanmaktadır bu da ona servis maliyeti ve trafik yönetimi gibi konularda avantaj sağlamaktadır.
Fakat lisansız bir bandı kullandığı için aynı bandı kullanan farklı cihazlardan (mikrodalga fırın, telsiz
telefon, v.b.) gelebilecek karışımlara açıktır. Ayrıca güvenlik ve gizlilik konusunda 3G daha başarılıdır.
WiFİ daha hızlı veri iletimine olanak sağlamaktadır ama kapsama alanı bakımından 3G ye göre
dezavantajlıdır.
WiMAX-3G : WiMAX kablosuz metropolitan alan ağlarının kapsama alanını artırmak için geliştirilmiş
bir teknolojidir bu bağlamda en büyük rakibi fiber MAN‘lardır. Ancak fiber MAN’ların ulaşamadığı
noktalarda ise fiber ağların bir tamamlayıcısı olarak ortaya çıkar. 3G sistemler kablosuz ve fiber
bağlantılı sistemlere kolaylıkla uyum sağlayabilirler. Fiber MAN’ların olmadığı alanlarda WiMAX, 3G
baz istasyonları arasındaki bağlantıyı sağlayacak kapasiteye sahiptir. 3G, WiMAX’a göre daha
yavaştır (2Mbps karşı 100Mbps) ancak daha fazla karışıma maruz kalır. 3G hücresel sistemler için
geliştirilmiştir ancak WiMAX bireysel uygulamalar için geliştirilmiştir.
WiFi-WiMAX: Her iki teknolojide yüksek hızlı, paket bağlaşımlı teknolojilerdir. Kapsama alanları
oldukça farklıdır. Birbirleri için tamamlayıcı pozisyondadırlar. WLAN en son metredeki (last hundred
meters) kullanıcı için bir erişim tekniği iken WiMAX en son kilometredeki (last hundered kilometers)
kullanıcı için bir erişim teknolojisidir. Wi Fi ‘lerin kapsama alanı 200-300m ile sınırlı iken WiMAX ‘ın
kapsama alanı 50 km ye kadar çıkabilmektedir. Wi-Fi bir bina içi erişim tekniği iken WiMAX bir şehri
yada bölgeyi kapsayacak bir erişim tekniğidir.
Özetle, Hızla gelişen kablosuz teknolojiler bazı noktalarda birbirine rakip olmasına karşın bazı
noktalarda ise birbirlerinin tamamlayıcısı durumundadırlar.
Çoktan Seçmeli Sorular ve Kaynakça
S1. Aşağıdakilerden hangisinde kablosuz ağ sınıflandırması doğru verilmiştir?
a) WPAN, WLAN, WMAN,WWAN
c) LAN,MAN,WAN
b) WPAN, WCAN, WMAN,WWAN
d) WAN, MAN,LAN,RAN
S2. Aşağıdakilerden hangisi kablosuz ağların kablolu ağlara göre bir dezavantajıdır?
a) Esneklik
b) Güvenlik
c) Kurulum kolaylığı d) Maliyet
S3. Bluetooth hangi ağlarda kullanılan bir teknolojidir?
a)WPAN
b)WLAN
c)WRAN
d)WMAN
S4. Aşağıdakilerden hangisi birden fazla bilgisayarı kablosuz olarak birbirine bağlayan bir aygıttır?
a) Kablosuz NIC
b) Access Point
c) Hub
d) IrDA
Kaynakça:
http://www.emo.org.tr/ekler/31a0d8b9f7e04e3_ek.pdf
http://www.be.gazi.edu.tr/dergi/sayi/3-2.pdf
http://tr.wikipedia.org/wiki/Wifi
http://www.fatih.edu.tr/~msarioz/