Slayt 1 - WordPress.com

Kablosuz ağ standartları
Herhangi bir kablosuz ağ terminali veya
taşıyıcısı,desteklediği kablosuz erişim standardı
ile tanımlanır.
Kablosuz ağ standartlarını karşılaştırmada
temel kriterler şunlardır:
• Kapsama alanı
• bps cinsinden kanal kapasitesi
• Desteklediği güvenlik özellikleri
Kapsama alan tanımları
• Kapsama alanını belirleyen en temel etken ağ
bileşenlerinin yayın gücü ve frekanstır.
• Frekans değeri arttıkça (uzay boşluğu kaybı) sinyal
kaybı da artar.
• Yüksek frekans değeri :
_uzak mesafeler için elverişli değil,
_fakat yüksek bant genişliği ve fazla sayıda iletişim
kanalı için ihtiyaçtır.
• Kapsama alanı hangi standardın hangi
maksatla kullanılabileceğini gösterir.
• Örneğin bina içi kullanım maksadıyla
tasarlanan erişim standardında bina kat alanı
göz önünde bulundurulur.
Tasarım kriterleri:
• 1- Kapsama alanının gereğinden büyük olması
çevrede elektromanyetik kirliliğe neden olur.
Örneğin bina içi kullanılan her bir ağ bileşeninin
1000 metrelik çapta bir yayın yaptığını ve birçok
evde bu yayının yapıldığını düşünelim. Yüksek
yayın gücü ve frekansa sahip bu yayınlar insan
sağlığını tehdit edici boyutlara varabilir. Ayrıca,
aynı çalışma frekansında yer alan birçok yayının
birbirinin kapsama alanında olması, EM dalga
girişimine ve dolayısıyla iletişim kalitesinin
düşmesine neden olacaktır.
• 2-Bir kaynağın ihtiyacın üzerinde kullanılması
israfa sebep olur. Uzun kapsama alanı yüksek
yayın gücü gerektirdiğinden kullanılacak
cihazların da güçlü olması gerekir. Bu da fazla
cihaz ve elektrik enerjisi maliyeti demektir.
• 3-Yayın frekansları, yayın gücü ve kapsama
alanları yasal düzenlemelerle belirlenmiştir.
Kapsama alanı sınıflandırması
Indoor
Bina içi
0-30 metre
Outdoor
Bina dışı
50-200 metre
Mid range outdoor
Bina dışı orta menzil
200-4000 metre
Long range outdoor
Bina dışı uzun menzil
5000-20000 metre
Kanal kapasitesi
• Kanal kapasitesi, iki nokta arasında saniyede
aktarılabilecek bit oranını ifade eder. Kbps, Mbps,
Gbps ölçütleri kullanılır.
• Aynı bant genişliğine sahip iletişim standartlarının
bilgi taşıma kapasiteleri birbirinden farklı olabilir.
Fiziksel kapasiteleri aynı olmasına rağmen, farklı
standartların farklı bilgi taşıma kapasitesine sahip
olmaları, kullandıkları RF ve/veya çoklu erişim
teknolojilerinin birbirinden farklı olmasıdır.
• Yeni kablosuz erişim standartları için geliştirilen
RF ve çoklu erişim teknolojileri, kanalların taşıma
kapasitelerini sürekli arttırmaktadır. Örneğin:
IEEE 802.11b standardı :
20Mhz bant genişliği-11Mbps bilgi taşıma kapasiteli iken
IEEE 802.11g standardı:
20Mhz bant genişliği-54Mbps bilgi taşıma kapasitesine
sahiptir.
WPAN(Wireless Personal Area
Network)
Kablosuz kişisel alan ağları
WPAN(Wireless Personal Area Network)
Kablosuz kişisel alan ağları
• Kablosuz Kişisel alan ağı ya da WPAN (Wireless
Personal Area Network), kablosuz bir bigisayar ağı
sistemidir. Günümüzde bir endüstri standardıdır. Bir
kişisel alan ağı kişisel dijital asistanların ve
telefonlarında dahil olduğu bilgisayar aygıtları arasında
iletişim için kullanılan bilgisayar ağıdır. Bir Pan
genellikle birkaç metre mesafededir. PAN'lar Internet
veya daha yüksek seviyeli ağa bağlanmak için veya
kişinin kendi kişisel aygıtları arasında iletişim için
kullanılır. Kişisel alan ağlarında Firewire ve USB gibi
bilgisayar kablosu kullanılır. Bir kablosuz kişisel alan ağı
IrDA(Kızılötesi), Bluetooth, HomeRF,, Z-Wave ve ZigBee
gibi kablosuz ağ teknolojileri ile yapılır.
KIZILÖTESİ TEKNOLOJİSİ
• IrDA teknolojisiyle çalışan en tanınmış elektronik
ürün uzaktan kumandadır. Kızılötesi, görülebilen
kırmızı ışıktan daha uzun dalga boyuna sahip, gözle
görülmeyen ışınlardır. Kızılötesi ışınlar olarak da
anılırlar. Isı detektörleri ile tespit edilenler en uzun
dalga boyu olanlarıdır. Yaklaşık olarak, dalga boyları
0,8 mikron ile 1000 mikron arasındadır. Normal
fotoğraf filmlerine tesir etmezler ve normal optik
aletlerle fark edilmezler. Bunun sebebi, enerjilerinin
görülen ışığın enerjisinden oldukça düşük olmasıdır.
Fark edilmeleri ancak ortaya çıkardıkları ısı sonucu
olur. IrDA kısa menzillidir (birkaç metre).
• Kızılötesi ışınların önemli kullanış yerleri son yıllarda
yaygınlaşmıştır. Pek çok maddenin kimyasal analizi bu
tür ışınların yardımıyla gerçekleştirilmektedir. Özellikle
İkinci Dünya Savaşında yansıyıp gelen kızılötesi ışınların
görünür hale getirilmesiyle, karanlıktaki cisimler fark
edilmiştir. Bu tür ışınların ısı etkisini kullanan fırınlar ve
cilt hastalıkları tedavisinde kullanılan lambalar
yapılmıştır. Geliştirilen yeni hassas filmlerle, ışık
vermeyen fakat sıcak cisimlerin fotoğrafını çekmek
mümkün olmaktadır. Bu tür fotoğraflar gün ışığında
olabildiği gibi, karanlıkta da çekilebilir. Özellikle askeri
sahada kullanılması, gün geçtikçe artmaktadır. Ayrıca
vücudun sıcaklık durumunun araştırılmasında, sanayide
ve gözle görülemeyen yıldızların tespitinde,
astronomide kullanılır. Bunun yanında polisiye
olaylarda görülmeyen yazıların, parmak izlerinin ve
lekelerinin tespitinde de istifade edilir.
• Kızılötesi teknolojisi elektromanyetik spektrumda
gözle görülebilen ışığın altındaki frekansları
(3x1014kHz / 850-950 nm) veri iletiminde
kullanan bir teknolojidir. Alıcı ile verici cihaz
arasında açık görüş hattının bulunduğu
ortamlarda ve kısa mesafeler için çok uygundur.
Kızılötesi teknolojisini iki tür kullanmak
mümkündür. Birincisi görüş hattı (direct beam,
line of sight),ikincisi ise yansıma (diffused beam)
yöntemidir. Doğal olarak görüş hattı yöntemi
diğerine oranla daha fazla veri iletişimi
sağlamaktadır. Ancak uygulamada geniş alan
kaplamak ya da çok kullanıcıya ulaşabilmek için
yansıma yöntemi tercih edilmektedir.
• Profesyonel olarak kızılötesi teknolojisi geçici ağ kurma ihtiyacı
duyulan toplantılarda veya gezici satış elamanları tarafından
kullanılmaktadır. Bu tür kullanımda yerel kablolu ağ ile bağlantı
kurarak bilgi alış verişinde bulunmak ve sunucuya bağlı faks ve
yazıcı gibi cihazlardan faydalanmak mümkündür. Aynı ortamda
çalışan bir gurubun yazıcı, faks ve benzeri donanımları ortaklaşa
kullanabilmeleri için bir ağ oluşturmaları da mümkündür.
• Kısa mesafe iletişim için uygun olan kızılötesi teknolojisinin
iletişim mesafesinin kısalığı ve fiziksel engellerin ötesine
ulaşamaması nedeniyle kablosuz yerel ağlarda çok az
kullanılmaktadır. WLAN pazarında %14 oranında kullanıldığı ve bu
oranının giderek azaldığı belirtilmektedir .
• Kızılötesi teknolojisi kısa mesafe (10 m) kablosuz iletişim için
uygun ve ucuzdur. Ancak mobil kullanım için uygun değildir.
Kızılötesi teknolojisi WPAN’larda kullanılmaktadır.
BLUETOOTH TEKNOLOJİSİ
• Kablo bağlantısını ortadan kaldıran kısa mesafe radyo
frekansı(RF) teknolojisinin adıdır. Bluetooth bilgisayar, çevre
birimleri, ve diğer cihazların birbirleri ile kablo bağlantısı
olmadan haberleşmelerine olanak sağlar. Radyo dalgaları ile
çalıştığından cihazların birbirini görmelerine ihtiyaç yoktur.
Bluetooth aynı zamanda ağ bağlantısının çeşitli cihazlara
dağıtılmasını da sağlar. Bluetooth ses iletimine de olanak
tanımaktadır. Kısa mesafede ve kişisel kullanım esas alındığı
için düşük ücret, düşük güç ve düşük profilli teknoloji
hedeflemiştir. Bluetooth teknolojisi 2.4 ghz ISM frekans
bandında çalışmakta olup, ses ve veri iletimi
yapabilmektedir. 721 kbps'a kadar veri aktarabilen
bluetooth destekli cihazların etkin olduğu mesafe yaklaşık
10 ile 100 metredir. Birden çok cihaz bluetoothlu cihaz aynı
anda birbiriyle iletişim kurabilir.
• 1994 yılında Bluetooth Ericsson firması
tarafından geliştirildi, cep telefonları ve diğer
mobil cihazları kablosuz birbirine bağlamak ve
iletişim kurmak için.
• 1998 yılının başlarında bilgisayar ve
telekomünikasyon endüstrisinin Bluetooth
teknolojisiyle ilgilenen öncü firmaları
Bluetooth Özel Çalışma Grubu (SIG: Special
Interest Group) altında birleştiler. SIG’nin
temel amacı Bluetooth teknolojisinde yaşanan
gelişmeleri yakından izlemek ve bu teknoloji
için açık, global bir ağın oluşmasını
sağlamaktır.
• Bluetooth’lar 2.4 GHz ISM bandında 2.402 GHz’den
başlayarak 2.480 GHz’e kadar 1 MHz atlayarak 79
atlama frekansı kullanır. Bluetooth ağları sekiz cihaza
kadar birlikte “master- slave” durumunda bir ağ
oluşturabilirler ki buna “pikonet” (piconet)
denilmektedir. Bir pikonet’de bir cihaz master
konumunda diğer 7 cihaz ise slave konumunda, master
cihaza bağlanabilir ve böylece kablosuz ağ zinciri
oluşturulur. Master cihaz ağı kontrol eder. Pikonet’deki
tüm cihazlar aynı frekans kanalını ve aynı frekans
atlama sırasını (frequency hopping sequence)
kullanırlar. Kapsama alanı genişletmek amacıyla
Pikonet’ler birbirine bağlanarak “Scatternet”ler
oluşturulabilir. Bu durumda her Pikonet farklı bir
atlama kanalı kullanılır. Bluetooth sistemi cihazındancihaza çalışma modeline ve sabit erişim noktalı ağ
oluşumuna imkân vermekle birlikte en popüler
kullanımı aynı fiziksel ortamdaki mobil cihazları
birbirine bağlanması şeklindedir.
Bluetooth radyo güç sınıfları: Bluetooth standartları, üç farklı tipte güç
sınıfına müsaade etmektedir. Bu güç sınıfları bluetooth cihazlarının farklı
mesafelerde bağlantı kurmalarına imkân tanır.
Bluetooth bağlantısı için ayrıca minimum mesafe de söz konusudur.
Radyolar birbirine çok yakın konulurlarsa bazı alıcılar doyma noktasına
gelebilir ve birkaç bluetooth radyosu kısa uzunluktaki hatlarda güvenilir
olmayabilir. Bu minimum mesafe yaklaşık olarak 10 cm’dir. 100 m’lik
hatlar 1.sınıf yüksek güçlü radyolara ihtiyaç duyar. Bununla birlikte,
düşük ve yüksek güçlü cihazların farklı mesafelerde kombinasyonları
kullanılarak da piconetler (en küçük bluetooth şebekesi) oluşturulabilir.
En çok kullanılan Sınıf 2 radyo 2.5 mW güç kullanır. Bluetooth çok az
güç tüketmek üzere tasarlanmıştır. Cihazlar aktif değilken güç tüketimini
azaltmak için kapanır.
avantajları
• Birlikte çalışabilirlik: Bluetooth ağlarında farklı
üretici firmaların farklı cihazlarının aynı profili
kullandıkları sürece birlikte çalışabilirliği garanti
altına alınmıştır.
• Kısa mesafe kablosuz haberleşme yapısı
• Açık standart yapısı
• Ses ve veri haberleşmesi
• Tüm dünyada uyumlu olması: Bluetooth
teknolojisini kullanan cihazlar herhangi bir ek
donanım ve yazılım gerektirmeden çalışmaktadır.
kullanım alanları
• Cep telefonlarıyla kablosuz kulaklıklar
arasındaki iletişim bluetooth ile
sağlanmaktadır.
• Fare, klavye, yazıcı, kamera, hoparlör gibi
çevresel bilgisayar birimlerini bilgisayara
bağlamak için bluetooth teknolojisi kullanılır.
• Kızılötesi kullanılarak yapılan tüm transferlerin
yerine bluetooth teknolojisi kullanılabilir.
HomeRF
• HomeRF, ev ve küçük işyerleri için geliştirilen kablosuz
erişim standardıdır.Özellikleri Mart 1998’de kurulan Home
Radio Frequency Working Group (HomeRF WG) isimli
çalışma grubu tarafından ortak kablosuz erişim protokolü
(Shared WirelessApplication Protocol-SWAP) adı altında
duyurulmuştur. HomeRF evde bulunan PC,kordonsuz
telefon ve diğer cihazlar arasında ses ve veri iletişimini
kablolama masrafına gerek kalmadan kablosuz olarak
sağlamaktadır. HomeRF Çalışma Gurubunun kurulmasından
sonra pek çok firma bu guruba katılmış ve üye sayısı 100
civarına ulaşmıştır. Son olarak her biri kendi sektöründe
lider konumda olan firmaların katılımıyla çalışmalar
sonuçlandırılarak SWAP 2.0 geliştirilmiştir. SWAP 2.0 ile
başlangıçta 1.6 Mbps olan veri iletişim hızı 10Mbps’e
çıkarılmıştır. Gelecekte veri iletişim hızının 20 Mbps veya
daha yükseğe çıkarılması hedeflenmiştir.
• HomeRF sistemi 2.4 GHz ISM
bandında çalışmakta ve 50 metreye
kadar mesafede veri iletişimi
sağlamaktadır. HomeRF’in İletişim
mesafesi işyeri uygulamaları için
kısadır. Ancak ev uygulamaları için
yeterlidir. HomeRF’in el tipi cihazlarda
çoklu ortam uygulamaları için
802.11b’den daha iyi bir teknoloji
olduğu yönünde görüşler de
bulunmaktadır.
ZigBee
• ZigBee, IEEE 802.15.4-2006 kablosuz iletişim standartları
temelinde oluşturulmuş, bluetooth a alternatif olarak
olarak düşünülmüş, daha az güç gerektiren, daha ucuz
maliyetli bir kablosuz iletişim standardıdır. Düşük maliyet
sayesinde kablosuz kontrol ve izleme sahalarında oldukça
yaygın kullanım imkanı ve düşük güç gereksinimi sayesinde
ise daha küçük pillerle daha uzun süre çalışma olanağı
sunmaktadır. Çalışma frekans aralığı 868 MHz ile 2.4GHz
arasında bulunulan ülkeden ülkeye değişebilmektedir.
Tasarımı itibariyle küçük ve ucuz mikroişlemciler üzerinde
çalışacak şekilde geliştirilen, basit ve güvenli bir yazılım
dizaynına sahiptir. ZigBee teknolojisine yönelik eleştiri ise,
2.4 GHz olan çalışma aralığının diğer kablosuz iletişim
standartlarının çalışma frekans aralığında olması ve bunun
da girişim olasılığını arttırmasıdır.
ZigBee
• Bu iletişim teknolojisi, WPAN oluşturulurken 868 Mhz,
902-928 MHz ve 2.4 GHz hızlarda kullanılır. ZigBee
kullanımında; veri haberleşmesi yapan cihazlar arası uzaklık
en fazla 50 metre olmalıdır. Veri aktarım hızı en fazla 250
kbps (kilobit per second-saniyede kilobit) olmaktadır.
ZigBee , IEEE 802.15.4 standartı olarak bilinmektedir. ZigBee
görev döngüsü düşük olduğu için uygulamalarda yüksek veri
aktarımı sağlar. Bu durum ZigBee kullanımını, kontrol
cihazlarının ve sensörlerin yaygın olarak kullanıldığı ev, iş ve
endüstriyel otomasyon alanlarında ideal kılar. ZigBee peerto-peer, star(yıldız) ve mesh(örgü) ağ topolojilerine
uyumludur. ZigBee bir kablosuz kişisel alan ağında 255
adete kadar cihaz iletişimi sağlayabilir.
Z-Wave
• Zensys isimli Danimarkalı bir teknoloji firması tarafından
geliştirilen, düşük enerji ve düşük bant aralığında çalışan
kablosuz iletişim teknolojisidir. Genel kullanım alanı ev
otomasyonu ve kontrol teknolojileridir. Z-Wave tam
anlamıyla RF tabanlı bir teknolojidir. Ev otomasyonu
standartlarından biri olan X10 "Industrial Standart"'ın bir
versiyonu olmasına rağmen, X10 tabanlı sistemlere göre
daha hızlı cevap verir. Z-Wave, sinyallerin iletildiğini belirten
geribesleme "acknowledge" sayesinde X10'a göre güvenlik
açısından bir adım önde görülmektedir. X10 tabanlı bir
iletişim teknolojisi, birim veriyi 1 saniyede iletirken, Z-Wave
teknolojisi aynı veriyi geri bildirimi ile birlikte yaklaşık 50 ms
lik bir sürede iletebilmektedir. Açık havada 30 metreye
kadar veri iletim kapasitesinde ve 900 Mhz lik frekans
aralığında çalışır.
Ultra Wideband
• UWB olarak da bilinen "ultra wideband"; kısa
mesafede, fazla miktarda veriyi, yüksek frekans bant
aralığında çok düşük enerji kullanarak veri iletişimini
gerçekleştiren bir kablosuz iletişim teknolojisidir. Geniş
bant aralığında çalışan teknolojilerin tipik
özelliklerinden olan kısa mesafede, az enerji ile çok
miktarda veri taşıma özelliklerine ek olarak UWB, çeşitli
engellere rağmen(kapı, duvar, cam...) sinyal iletimini
gerçekleştirebilmektedir. Bu özellikleri sayesinde radar
uygulamaları kapsamında kullanılmaktadır. UWB
teknolojisi ile veri aktarım hızı başlangıçta 40-60 mbps
hızında iken veri aktarımı sırasında 1 gbps hızına kadar
çıkabilmektedir.
WUSB (Kablosuz USB Teknolojisi)
• WUSB (Wireless USB - Kablosuz USB), bilgisayar ve
çevre birimlerinin aralarında kısa mesafede, yüksek
bant genişliğinde kablosuz USB bağlantısı kurmak
amacıyla geliştirilen teknolojidir.
• Kablosuz USB (WUSB)' nin amacı kablolardan bağımsız
olarak sunucu ve istemciler arasında USB 2.0
kalitesinde ve hızında veri iletişimi sağlamaktır.
WUSB' nin genel anlamda iletişim topolojisi USB 2.0 ile
hemen hemen özdeş yapıdadır. Bu yapı halihazırda
varolan USB 2.0 cihazların yeni bir düzenleme
yapılmadan kablosuz USB ile birlikte çalışmasına imkan
sağlamaktadır.
WUSB (Kablosuz USB Teknolojisi)
• WUSB cihazlar, UWB (Ultra-wideband - Ultra Geniş Bant)
platformunu kullanaraktan veri alışverişini gerçekleştirir.
Sinyaller 3.1 GHz-10.6 GHz frekans aralığında iletilir. WUSB
teknolojisi ile bluetooth’tan daha uzun mesafede ve de
daha yüksek hızda veri aktarımı gerçekleştirilebilir. (0-3m
480 Mbits/s; 3-10m 110 Mbits/s)
• WUSB uyumlu cihazlar aralarında bir sunucu cihazın ve bu
sunucu cihaza bağlı diğer istemci cihazların bulunduğu hub
topolojisini kullanan kümeler halinde faaliyet gösterirler. Bir
WUSB sunucu cihazı en fazla 127 WUSB uyumlu cihaz ile bir
küme oluşturabilir. WUSB bir diğer avantajı da aynı alanda
birden fazla kümelenmelere izin vermesidir.
WUSB (Kablosuz USB Teknolojisi)
• WUSB cihazlar ile kablolu USB cihazlar arası veri
iletişimini sağlamak için cihazların USB portlarına DWA
(Device Wire Adapter) bağlanarak cihazlar WUSB
uyumlu hale getirilebilir ve bilgisayarlara yine USB
portlarından takılabilecek HWA (Host Wire Adapter) ile
WUSB sunucu özelliği kazandırılabilir. WUSB teknolojisi
cihazların çift rollü çalışmasını da destekler. Yani bir
cihaz hem istemci hem de sınırlı olarak sunucu görevi
üstlenebilir.
• WUSB cihazlar arasındaki iletişim esnasında veriler
şifrelenerek gönderilirler.
IEEE 802.15
• Yerel Ağ ayarlarının standartlaştırılmasıyla görevli
olan IEEE 802 grubu altında oluşturulmuş olan
IEEE 802.15 çalışma grubu tarafından yürütülen
kablosuz PAN (WPAN) ı standartlaştırma
çalışmalarına verilen genel isimdir. Bu grup kendi
içinde görev paylaşımına giderek, 6 farklı başlıkta
çalışmalarına sürdüren 6 görev grubuna
ayrılmıştır. Çalışmaların nihai amacı, standartları
ve çeşitli uygulamaları yayımlamak, diğer kablolu
ve kablosuz ağ çözümleri ile uyum ve birlikte
çalışmasına rehberlik etme olarak özetlenebilir.