BUTUNSiNAVLAR.COM
        Giriş     Üye OL
kablosuz ağ sistemleri LAN, Kablosuz LAN, WLAN, Kablosuz LAN Standartları, HiperLAN, Kodlama / Modulasyon Teknikleri, Çoklu Erişim ve Çoğullama Yöntemleri, lan ağları

Kablosuz ağ sistemleri LAN

KABLOSUZ AĞ SİSTEMLERİ

1.1. Kablosuz LAN

Kablosuz iletişim teknolojisi, en basit tanımıyla, noktadan noktaya veya bir ağ yapısı şeklinde bağlantı sağlayan bir teknolojidir. Bu açıdan bakıldığında kablosuz iletişim teknolojisi, günümüzde yaygın olarak kullanılan kablolu veya fiberoptik iletişim yapılarıyla benzerlik göstermektedir. Kablosuz iletişim teknolojisini diğerlerinden ayıran nokta ise, iletim ortamı olarak havayı kullanmasıdır. Metal kablolar, elektrik akımını iletirken kablosuz ve optik iletim sistemleri belli frekanstan elektro manyetik dalga iletmektedir.

Bir LAN (yerel alan ağı) içinde çok sayıda bilgisayar, yazıcı, çizici, tarayıcı ve diğer bilgisayar çevre birimleri yer alabilir. LAN’lar da bilgisayarlar ve ağ içerisindeki diğer cihazlar arasında iletişimi sağlamak üzere kablo yerine RF veya kızıl ötesi teknolojisi kullanılması durumunda, kablosuz LAN (Wireless LAN-WLAN) olarak adlandırılmaktadır. Bu sebeple kablolu LAN’ların tüm özelliklerine sahiptir.

WLAN sistemleri kullanıcılarına;

  • Kablosuz geniş bant internet erişimi,
  • Sunucu üzerindeki uygulamalara (programlara) ulaşım,
  • Aynı ağa bağlı kullanıcılar arasında elektronik posta hizmeti ve dosya paylaşımı gibi çeşitli imkânlar sağlamaktadır. Ayrıca kablosuz bir sistem olması sebebiyle cadde, sokak, park, bahçe ve benzeri açık alanlarda WLAN sistemleri başarılı bir şekilde kullanılmaktadır. Ancak yerel (lokal) kullanım amacıyla geliştirilmiş olduklarından WLAN sistemlerinin mesafesi 25-100 metre civarındadır.

Kablosuz LAN, yerel anlamda bilgisayar sisteminde var olan LAN teknolojilerine bağlı kalınarak kablosuz olarak iletişimde bulunmalardır. Kablosuz LAN, şekil 1.1’de görüldüğü gibi kendi başına tamamen kablosuz olacağı gibi, var olan ve temelde kablolama altyapısına dayanan bir LAN’ ın parçası ya da uzantısı olabilir.

kablosuz ağ sistemleri

Bütün iletişim teknolojilerinde olduğu gibi kablosuz LAN’ larda da uluslararası düzeyde kabul edilmiş standartlar (protokoller) vardır. Kablosuz LAN cihazları üreten firmalar bu standartların izin verdiği özellikte işlevi olan cihazlar üretmektedirler. Bu standartların bilinmesi sağlıklı ve verimli çalışan kablosuz LAN kurabilmeniz için çok önemlidir. Aşağıda bu standartlar ve yapısıyla ilgili bilgiler verilmiştir.

1.1.1. Kablosuz LAN Standartları

Kablosuz LAN, aslında var olan LAN teknolojilerinin fiziksel katmanının (ethernet vb.) ve kısmen veri bağı (data link) katmanının kablosuz hale getirilmesidir denilebilir. Bu amaçla kablosuz LAN için uluslararası standartlar belirtilmiştir. Veri transferlerinin nasıl yapılacağını belirleyen bu standartları günlük hayatımızın içinde kullandığımız trafik kurallarına benzetebiliriz. Trafik kurallarıyla araçların yolun neresinden, ne kadar hızla ve nasıl gidecekleri belirlenmişse, kablosuz LAN sistemlerinde de verilerin nerden, nasıl ve ne kadar hızla gidebileceğini belirleyen standartlar vardır.

Bu standartlara örnek olarak IEEE (The Institue of Electronic Electronic Engineers- Elektrik Elektronik Mühendisleri Enstitüsü)’ nin belirlediği 802.11, 802.11a, 802.11b ve 802.11g ile ETSI (The Eureopean Telecommunication standards Institute) tarafından tanımlanan HiperLAN1 ve HiperLAN2 standartları gösterilebilir. Aşağıdaki tablo 1.1’de Kablosuz Lan’ larda kullanılan IEEE ve ETSI tarafından belirlenen standartların özellikleri verilmiştir. Tablodaki verileri dikkatlice inceleyiniz.

Tablo 1.1: Kablosuz LAN standartlarının karşılaştırılması
Kategori /Standart Veri Oranı (Data Rate) Frekans (Hız)
IEEE 802.11 (1997) 1-2 Mbps 2.4GHz
IEEE 802.11b 11 Mbps 2.4GHz
IEEE 802.11a 54 Mbps 5.2GHz
HiperLAN2 54 Mbps 5.2GHz

1.1.1.1. IEEE 802.11x Standartları

8021.11x ailesi IEEE tarafından Kablosuz LAN uygulamaları için tanımlanmış standartlar kümesidir. 802.11x standardında ilk olarak 1 veya 2 Mbps’lik çalışma hızları ön görülmüşse de daha sonra geliştirilen 802.11b ve 802.11a standartlarında çalışma hızları 11 Mbps, 54 Mbps’e kadar çıkarılmıştır.

Verilen bu hızların, kablosuz ağlar için brüt hızlar olduğu aslında veri aktarımının daha az olduğu unutulmamalıdır. Yani, yararlı veri aktarım miktarı da önemlidir. Bu sebeple kablosuz ağ cihazları birbirleriyle karşılaştırılırken aktarım başarımı da göz önüne alınmalıdır. Tablo 1.2’de 802.11x standartlarının fiziksel aktarım oranı (brüt aktarım oranı) ve veri aktarım oranı (net aktarım oranı) verilmiştir.

Tablo 1.2: IEEE’nin 802.11x standartlarının karşılaştırılması
Özellik 802.11 802.11a 802.11b
Brüt Aktarım Oranı 2 Mpbs 54 Mpbs 11 Mpbs
Net Veri Oranı 1,2 Mpbs 32 Mpbs 5 Mpbs
Frekans 2,4 GHz 5 GHz 2,4 GHz
Ortalama Erişim CSMA/CA CSMA/CA CSMA/CA
Şifreleme 40 bit RC4 40 bit RC4 40 bit RC4
Modülasyon Yöntemi FHSS veya DSSS Tek taşıyıcı DSSS
Kesişmeyen Kanal Sayısı 3 (dahili/harici) 4 (dahili,U-NII1) 4 (dahili,U-NII2) 4 (dahili,U-NII3) 3 (dahili/harici)

1.1.1.2. IEEE 802.11b Standardı

802.11b standardı 802.11a standardından daha önce tanımlanmıştır ve desteklediği aktarım oranları 1,2,5.5 ve 11 Mbps’dir. IEEE 802.11b kablosuz ağlarda iletim için en fazla veri aktarım oranı 11Mbps’dir ve 50 metreye dek haberleşebilir ve DSSS teknolojisini kullanır. Gürültü altında aktarım hızı 5.5 Mbps e kadar düşer. 2 Mbps veya 1 Mps bağlantıyı kontrol içindir. IEEE 802.11b noktadan-noktaya (point to point) dolaysız anten haberleşmesi ile 16 kilometreye kadar ulaşabilir.

IEEE 802.11b standartının üstünlüğü ve ana konusu; Bluetooth, HomeRF ve Mikrodalga gibi teknolojiler tarafından kullanılan 2.4 GHz banda işleyebilmesidir. Çünkü Bluetooth ve IEEE 802.11b aynı frekansları için yarışmaktadır.

1.1.1.3. IEEE 802.11a Standardı

802.11a standardı 2.4 GHz’deki kalabalık bant genişliğine 5GHz’lik bant tanımlayarak alternatif oluşturur. 54 Mbps ile gelecekte IEEE 802.11a standardı çoklu ortam uygulamalar için ve yoğun veri aktarımının yapıldığı uygulamalar için çok uygun olacaktır.

802.11b standardında kullanılan dağılmış spectrum teknolojisi yerine 802.11a OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) teknolojisini kullanır. OFDM kablosuz kanalı alt frekanslara bölerek (Paralel olarak gönderip, karşı tarafa da aynışekilde alıp) hızı artırır ve sinyali kuvvetlendirir.

5 GHz banda kablosuz sistemler daha az parazit oranına ve daha yüksek aktarım oranına sahip olacaklardır (ses ve video uygulamaları gibi).

Hem 802.11a hem de 802.11b’ye erişim için üreticilerin köprüleme erişim noktaları (bridging access point) yaratmaları beklenmektedir. Böylece 802.11b uygulamaları aynı anda ek bir güç harcamaksızın 5GHz’lik kablosuz ağlara geçişi sağlanmış olacaktır.

ABD de büyük ölçüde IEEE 802.11a desteklenmektedir. Symbol Technologies, Breze Com ve Cisco aktif olarak 802.11a uyumlu aygıtlar tasarlamaktadır. Bununla beraber aynı kategorideki rakibi olarak bilinen HiperLAN2 standardı ise, Avrupa’da Nokia ve Ericsonn gibi firmaların da desteği ile büyük gelişim göstermektedir.

1.1.2. HiperLAN

HiperLAN (High Performance Radio LAN-Yüksek Performanslı Radyo Yerel Ağı), ETSI tarafından tanımlanmış, OFDM kodlama ve modülasyon yöntemi kullanılan, 5 GHz bandında çalışan kablosuz LAN standardıdır.

HiperLAN2, ETSI (Europan Telecominications Standarts Institute) ve Hiperlan2 Global Forum (Bosh, Nokia, Ericson, Dell, Telra ve Texas Instruments gibi firmalar öncülüğünde kurulmuş bir konsorsiyum) tarafından geliştirilmiştir. IEEE 802.11a standardına rakiptir ve 54Mbs‘ı 5.4 GHz’de iletir. HiperLAN2 esas olarak 802.11a’nın rakibi ve Avrupa’ da yaygın olarak kullanılan bir standarttır. HiperLAN2 ve 802.11a aynı 5 GHz lik bandı kullanırlar ve her ikisi de 54Mbps veri aktarımı yapabilirler.

Hem 802.11b hem de HiperLAN2 yüksek veri hızlarına ulaşmak için OFDM (Dikey Frekans Bölümleme ve Çoğullama) teknolojisine dayanır. 802.11b ve HiperLan2 arasındaki en büyük fark MAC ( Medya Erişim Katmanı) katmanındadır. HiperLAN2 ağında erişim noktalarından uç sistemlere bağlantıya yönelik bir yaklaşım vardır. Böylece, 802.11 kablosuz LAN uygulamalarının aksine ses ve görüntü aktarımı için gerekli trafik türü desteklenmektedir.

1.1.3. Kodlama / Modulasyon Teknikleri

IEEE 802.11x ailesi standartlarında genel olarak DSSS, FHSS ve OFDM kodlama/modülasyon yöntemleri kullanılmaktadır. Kodlama/modülasyon yöntemi, kullanıldığı standardın veri oranı, kanal sayısı gibi temel özelliklerini belirlemektedir.

DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum) düz sıralı dağınık spektrum tekniği 802.11b standardında kullanılan kodlama ve modülasyon yöntemidir. 11 Mbps veri oranına kadar kodlama yapabilmektedir.

FHSS (Frequency Hopping Spread Spectrum), frekans atlamalı dağılmış spektrum 802.11’ de tanımlanmıştır, ancak üreticiler tarafından pek rağbet görmemiştir.

OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) yani dikey frekans bölümleme çoğullama 802.11a standardında kullanılmakta ve dağılmış spektrum (spread spectrum) sağladığı tüm getirileri kullanmaktadır. Bu getiriler veri aktarım oranı ve kanal sayısıdır. Özellikle kanal sayısı büyükçe kablosuz ağ kurulumunda önem kazanır. Çünkü her bir kanal aslında bağımsız bir iletişim ortamıdır. OFDM’de 20 MHz’lik 8 tane çakışmayan kanal tanımı yapılmıştır. Kanalların her biri 52 alt taşıyıcıya bölünmüştür. Böylece aynı anda yapabilecek bağımsız aktarım sayısı artırılmıştır. Her bir alt-taşıyıcı aynı anda yapabilecek bağımsız aktarıma karşılık düşmektedir. 54 Mpbs hıza ulaşmak için 64QAM adlı mekanizma kullanılmaktadır.

1.1.4. Çoklu Erişim ve Çoğullama Yöntemleri

Kablosuz ağların radyo frekansını kullanarak iletişimi sağlamakta olduğunu önceki konularda söylemiştik. Radyo frekansı spektrumu sonlu bir kaynaktır. Bu sebeple, aynı anda aktarım yapmak isteyen farklı uç sistemler kaçınılmaz olarak belirli frekans aralıklarını paylaşmaları gerekir. Frekans spekturumunun bölünmesi ve birçok kullanıcının arasında paylaştırılmasının birçok yolu/yöntemi vardır. Aşağıdaki Tablo 1.3’ te kısaca bu yöntemler anlatılmaktadır.

Tablo 1.3: Çoklu erişim ve çoğullama yöntemleri
Yöntem Yöntemin Çalışma Şekli
FDMA (Frekans Frekans, alanında birbiri üzerine taşmayan bölmelere ayrılır.
Bölmeli Çoklu Bu bölmeler, uç sistemlerin belirli bir çağrısı için sistemlere atanır.
Erişim) Yöntemi Her bir çağrı için, frekans ayrı bir taşıyıcı işaret bulunur. Yaygın olarak analog sistemlerde kullanılır.
TDMA (Zaman Kullanacağı spekturum zaman alanında bölmelere ayrılır.
Bölmeli Çoklu Uç sistemler birim zamanda kendilerine ait bölümüne sırayla erişebilir.
Erişim) Yöntemi Eğer çerçeveler yeterince hızlı tekrar edilirse, uç sistemler haberleşme sırasında bir kesilme ve gecikme hissetmezler. HiperLAN/2 standardı tarafından kullanılıyor.
CDMA (Kod Bölmeli Çoklu Erişim) Yöntemi Bu yöntemde çağrılar frekans ve zaman akanında kanallanmaz. Bu yaklaşımda iletimde bulunan her uç, her bir ayrı çağrı için benzersiz bir dağıtma kodunu, bilgi işaretini eldeki frekans aralığına yaymak için kullanılır. Alıcı aynı benzersiz kodu kullanarak bilgi işaretini ayıklar; alıcı için diğer işaretler arka alan gürültüsü olarak algılanır. Bu yolla aynı spektrum bloğunda aynı anda birden fazla çağrı gerçekleşebilir. 802.11x standartları bu yöntemi kullanır.
FDD ( Frekans Bölmeli Çift Yönlü Erişim) Yöntemi İki yönlü aktarım anlamına gelir. Var olan spektrum alış ve veriş yönünde birbiriyle etkileşimde bulunmayacak şekilde ayrılmasıdır.
TDD (Zaman Bölmeli Çift Yönlü Erişim) Yöntemi İki yönlü aktarım anlamına gelir. Sayısal ortamda iki yönlü iletimin gerçekleştirilmesi için kullanılıyor. HiperLAN/2 standardı tarafından kullanılıyor.

1.1.5. Güvenlik ve Şifreleme

Kablosuz ağlarda güvenlik üzerinde en çok durulması gereken unsurlardan birisidir. Radyo frekans dalgalarının havadan iletilmesi istenmeyen kişilerce izlenebilme ve takip edilebilme imkânı sağlar. Güvenliği artırmak için en basit yaklaşım VPN yapılandırmasının, kablosuz haberleşme sistemleriyle birlikte kullanılmasıdır, ancak bu yaklaşım maliyetlerin artmasına sebep olur. 802.11x ailesi standardlarında kablolu ağ düzeyinde fiziksel koruma imkânı sağlanabilmesi amacıyla WEP adlı mekanizma önerilmiştir. Amaç, fiziksel anlamda kablolu ağların doğal olarak sağladığı mahremiyeti sağlamaktır.

WEP (Wired Equivalent Privacy) kısaltması kablolu düzeyde gizlilik/mahremiyet anlamına gelmektedir. Öyle ki, kapsama alanı içersinde herkes tarafından alınabilen radyo frekans dalgalarından, yalnızca haberleşme yetkisi olanların veri aktarımında bulunabilmesini sağlamaktadır. WEP kullanıldığında, her uç sistemin en çok dört adet anahtarı oluyor. Anahtarlar, veriyi, hava dalgaları üzerinden iletilmeden önce şifrelemesi için kullanılıyor. Büyük kablosuz ağlar için en iyi çözüm, merkez anahtar yöntemidir. Bu mimaride, şifreleme anahtarlarını üreten merkez sunucular kullanılıyor. Birçok ağ cihazı üreticisinin yaklaşımı bu yöndedir. Merkezi anahtar sunucuları, kablosuz ağlarda kullanılacak anahtarları bir merkezden üretirler, dağıtırlar ve sürekli olarak yenilerler. Bu anahtar sunucuları, son kullanıcının onaylaması (authentication) için gerekli RSA açık/özel (public/private) anahtar çiftlerinin üretilmesini sağladıkları gibi havadan iletilecek paketleri şifreleyecek olan RC4 anahtarlarının da oluşturulmasını ve kablosuz kullanıcılara ve erişim noktalarına (Access point) dağıtılmasını sağlar. Bu yöntem, anahtar yöntemini kolaylaştırır ve gizli kalması gereken anahtarların öğrenilmesini engeller. Tablo 1.4’ ten şifre oluştururken yararlanabilirsiniz.

Şifreleme Tekniğine Göre Kullanılabilecek Anahtar Uzunlukları WEP (Wired Equivalent Privacy)

Tablo 1.4: Şifreleme tekniğine göre kullanılabilecek anahtar uzunlukları
Onaltılık ASCII
64bit (40+24) 0-9 ve A-F arası 10 karakter A-Z ve 0-9 arası 5 karakter
128bit (104+24) 0-9 ve A-F arası 26 karakter A-Z ve 0-9 arası 13 karakter
152bit (128+24) 0-9 ve A-F arası 32 karakter A-Z ve 0-9 arası 16 karakter
256bit (232+24) 0-9 ve A-F arası 58 karakter A-Z ve 0-9 arası 29 karakter
128bit-256bit 0-9 ve A-F arası 64 karakter A-Z ve 0-9 arası 63 karakter

1.2. Kablosuz LAN Teknolojileri

Kablosuz ağlarda veri iletimi için kullanılan birkaç teknoloji bulunmaktadır. Bunların en önemlileri elektromanyetik dalgaları kullanılan RF ve çıplak gözle görülebilen ışığın altındaki frekansları kullanan kızıl ötesi teknolojisidir. RF ve kızıl ötesi teknolojileri WLAN sistemlerinde kullanılmakta olup, her birinin kendine özgü üstünlükleri ve mahzurları bulunmaktadır. Kullanıcıların kendi ihtiyaçlarına göre doğru teknolojiyi seçmeleri sistem verimliliğini ve memnuniyeti artırmaktadır. Günümüzde artan çoklu ortam uygulamaları sonucunda oluşan yüksek veri hızı talebi sebebiyle teknolojiler arasındaki rekabette veri hızı en önemli ölçüt olarak görülmektedir.

Uygulamada yüksek veri hızları ve fiziksel engelleri geçebilme özellikleri sebebiyle RF teknolojisi yaygın olarak kullanılmaktadır. WLAN sistemlerinde kullanılan RF ve kızıl ötesi teknolojisi aşağıda verilmiştir.

1.2.1. RF Teknolojileri

RF teknolojisinde, kablo yerine elektromanyetik dalgalar kullanılarak kablosuz iletişim gerçekleştirilmekte ve WLAN sistemlerinde yaygın olarak kullanılmaktadır.

Ekonomik sebeplerden dolayı WLAN sistemleri için lisans ve kullanım ücreti gerektirmeyen ISM frekans bantları esas alınmıştır. Bu bantlar öncelikle diğer telsiz servislerinin kullanımı için tahsisli olduklarından WLAN sistemleri muhtemel enterferansı baştan kabul etmek zorundadır. Bu durum WLAN sistemleri için karışım olaylarına (enterferans) karşı dayanaklı teknolojilerin geliştirilmesini ve kullanılmasını zorunlu hale getirmiştir.

“Enterferans” terimi, ilgili kanun ve tüzüklere uygun olarak sağlanan her türlü haberleşme hizmetini engelleyen, haberleşmede kesinti doğuran veya kalitesini bozan her türlü yayın veya elektromanyetik etkiyi ifade etmektedir.

1.2.2. Kızıl Ötesi Teknolojisi

Kızıl ötesi teknolojisi elektromanyetik spektrumda gözle görülebilen ışığın altındaki frekansları (3×10 14 kHz / 850-950 nm) veri iletiminde kullanan bir teknolojidir. Alıcı ile verici cihaz arasında açık görüş hattının bulunduğu ortamlarda ve kısa mesafeler için çok uygundur. Kızıl ötesi 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. Kızıl ötesi teknolojisi büyük oranda uzaktan kumanda cihazlarında kullanılmaktadır. Profesyonel olarak kızıl ötesi teknolojisi geçici ağ kurma ihtiyacı duyulan toplantılarda veya gezici satış elamanları tarafından kullanılmaktadır. Bu tür kullanımda yerel kablolu ağ ile bağlantı kurarak bilgi alışverişinde bulunmak ve sunucuya bağlı faks ve yazıcı gibi cihazlardan faydalanmak mümkündür. Aynı ortamda çalışan bir grubun yazıcı, faks ve benzeri donanımları ortaklaşa kullanabilmeleri için bir ağ oluşturmaları da mümkündür. Benzer şekilde kullanım örneklerini artırmak mümkündür. Kısa mesafe iletişim için uygun olan kızıl ötesi teknolojisinin üstünlük ve mahzurları tablo 1.5’te verilmiştir.

Tablo 1.5: Kızıl ötesi teknolojisinin üstünlük ve mahzurları
Kızılötesi (ınfrared-ırda)
Üstünlükleri Serbest kullanıma açıktır. Bir lisans ve ücret gerektirmez.
RF sinyallerinden etkilemez.
Güç tüketimi düşüktür.
Kapalı ortamlarda yetkisiz dinlemeye ve bozucu etkilere karşı tam bir güvenlik sağlar.
Mahzurları İletişim mesafesi kısadır. İdeal şartlarda 10-15 metredir.
Sinyaller katı cisimleri geçemez. Bu sebeple kapalı alanlarda duvar, kapı ve büro malzemeleri tarafından kullanım için uygundur.
Sinyaller kar, sis, toz ve ışık gibi hava şartlarından etkilenir. Bu sebeple açık alanlarda kullnım için uygun değildir.
Kirlilik sinyalleri etkiler.

1.3. Kişisel Alan Ağları

Kişisel alan ağları (Personal Area Network, PAN), adındanda anlaşılacağı gibi kişisel sayısal cihazların (PDA) kablosuz olarak birbirlerini görmesiyle ortaya çıkmış bir kavramdır. Amaç, yakın mesafede olan sayısal cihazların (klavye, fare, kulaklık vb.), çevre birimlerinin birbirleriyle kolayca etkileşimde bulunmasını sağlamaktadır.

Kişisel alan ağları denildiğinde ilk akla gelen Bluetooth ve HomeRF’ dir. Bluetooth, daha çok birkaç metre gibi kişinin etrafındaki sayısal sistemlerin birbirini kablosuz görmeleri ve iletişimde bulunabilmeleri için tanımlanmışken, HomeRF kablosuz LAN uygulamasının ev veya küçük iş yerlerinin kullanımı için tanımlanmıştır, denilebilir. Şimdi bu iki kişisel alan ağını yakından inceleyelim.

1.3.1. Bluetooth (Mavidiş)

Bluetooth (Mavidiş), kısa mesafedeki aygıtları birbirine bağlayan bir kablosuz teknolojidir. Bluetooth cep telefonları, bilgisayarları, PDA’ ları, yazıcıları, klavyeleri kablosuz olarak bir araya getirir.

Mavidişin geçmişi, 1994 yılında telefon üreticisi Ericsson’un cep telefonlarını kulaklıklarına kablosuz olarak bağlaması ile başlamıştır. Çözüm, küçük ve ucuz bir yonganın kablosuz sinyalleri alıp gönderebilmesi ile geliştirilmiştir. Ayrıca hareketli (dinamik) kişisel ağlar oluşturulmasını da sağlamaktadır. Tablo 1.6’ da mavidiş kablosuz ağ sisteminin genel özellikleri verilmiştir, inceleyiniz. Bluetooth ayrıca ses iletimini de desteklemektedir.

Tablo 1.6: Mavidişin genel özellikleri
Frekans Aralığı 2.402 – 2.480 GHz
VERİ ORANI 1 Mbps (fiziksel)
KANAL BAND GENİŞLİĞİ 1 MHz
MESAFE ~10 metre
RF ATLAMA 1600 kez/s
ŞİFRELEME Cihaz ID ve 0/40/64 bitlik anahtar uzunlukları
TX ÇIKIŞ GÜCÜ Azami 20 dBm (01.W)

1998 yılında, Ericsson, Nokia, Intel, IBM ve Toshiba biraya gelerek bir konsorsiyum oluşturmuş ve adına Bluetooth Özel İlgi Grubu (Special Interest Group -SIG) denilmiştir. Bluetooth SIG, mavidiş aygıtları için gereken yazılım ve ortak işlevlerin standart hale gelmesinden sorumlu olmuştur.

1.3.1.1. Mavidiş ile Neler Yapabilirsiniz?

Mavidiş mümkün olan en basit şekilde sabit veya taşınabilir cihazların aralarında bilgi aktarmalarına, paylaştırılmalarına imkân sağlar. Evde, büroda veya hareket halinde basit bir ağ oluşturarak dosya paylaşımı, bilgi iletimi, elektronik posta, internet erişimi yazıdan çıktı alma gibi işlemler gerçekleştirilebilir. Endüstriyel uygulamalarda cihaz ve makineler kontrol edilebilir. Erişimi zor olan yerlerdeki cihazlara kolayca hizmet verilebilir. Resim 1.1’ i inceleyiniz.

kablosuz ağ sistemleri kablosuz ağ sistemleri

1.3.1.2. Mavidiş Teknolojisi

Hız: Bluetooth’ın maksimum hızı 1 Mbps olarak tanımlanmıştır. Fakat 780 Kbps seviyelerine daha yakındır. Bu pozisyon 56 Kbps lık telefon modemlerinde, DSL veya kablo modemlerde olabilir. Fakat pratikte, mavidişin 780 Kbps’lık kapasitesi haberleşen aygıtlar arasında paylaştırılır. Böylece, gerçek iş gücü ortak kanalı kullanan mavidiş aygıtlarının sayısına bağlıdır. Yeni nesil mavidişlerde başarımda beklenen önemli hız artışı ile 5 GHz bandı hedeflenmiştir.

Mavidiş, 2.4 GHz üzerinde, endüstriyel, bilimsel ve tıbbi radyo dalgalarının lisanssız olarak yayın yapabildiği aralıkta çalışır. Bu bant aynı zamanda kablosuz LAN’lar ve mikrodalga fırınların da kullandığı bir aralıktır.

Mavidişin dünya çapında yaygın kılınabilmesi için, düzenleyiciler, mavidiş teknolojisinin 2.400 MHz ile 2.483,5 MHz aralığında yayın yapmasında görüş birliğine varmış bulunuyorlar. Burada sadece Avrupa ülkelerinden Fransa ve İspanya, bu bölgenin bir kısmını yönetim sebeplerinden dolayı lisansladığı için daha kısıtlı bir alanı kullanır. Endüstri, bu iki ülke için de daha dar bir frekans ve hop’ta çalışan özel bir sürüm geliştirmiş bulunuyor.

Mavidiş entegreleri küçük ve ½ inç kadardır. Bu da onları, cep telefonları ve PDA’ler içerisine rahatlıkla yerleştirilmelerini sağlar. Mavidiş entegreleri, aynı zamanda PCMCIA kartlarında da bulunabilir, böylece taşınabilir bilgisayarlar ve masaüstü PC’lerde mavidiş ağına girebilir.

  • Frekans zıplama: Mavidiş frekans bandında karışmayı önlemek için Mavidiş Frekans Zıplama adında bir teknoloji kullanır. Mavidiş, frekans bandını 79 kanala böler ve her saniye 1600 kere rasgele olarak aralarında değişir.
  • Mavidiş ağları: Mavidiş, yakın konumdaki iki cihazın birbirlerini tanımalarını ve haberleşmeye başlamalarını destekler. Mavidiş ağları, “Piconets” ve “Scatters” şeklini alır.
  • Piconets: 10 metre içerisindeki mavidiş aygıtları birbirlerini bulabilme ve piconets adı verilen yerel ağları oluşturma yeteneğine sahiptir. Bir piconet 8 mavidiş aygıtına destek verebilir. Bir piconet içerisinde şekil 1.2’den de anlaşılacağı gibi, kurulumları kabul eden bir yönetici (usta) cihaz, 7 tane de yönetilen (uydu) denilen farklı görevleri olan aygıtlar bulunur.

Yazıcılar ve tarayıcılar gibi bazı aygıtlar hizmet etmek içindir, masaüstü bilgisayarlar ve PDA’ler ise dinamiktir. Mavidiş aygıtları, aktif veya pasif olarak ayarlanabilir. Aktif iken, mavidiş aygıtı ortamı araştırarak bağlanabileceği bir başka mavidiş aygıtı arar. Pasif durumda iken, aktif bir mavidiş aygıtının gelip bağlantı kurmasını bekler.

Mavidiş aygıtları, birbirlerini buldukları zaman, kişilerinin iş kartlarını değiş tokuş yapması gibi tanımlarını değiş tokuş yapar. İlk merhabadan sonra, aygıtlar tek olan mavidiş kimliklerini değiştirir, bu kimliğe Global ID denir.

Örneğin, bir cep telefonu, yazıcı veya bir tarayıcı ile bağlantıyı kurduktan sonra yönetici olan, cevap veren aygıtın servislerine ihtiyaç duyup duymadığını kontrol eder, eğer karşılıklı görüşmeye devam etmek isterse çiftine bir cevap gönderir.

kablosuz lan sistemleri kablosuz lan sistemleri

  • Scatternets: Daha esnek mavidiş aygıt kurulumu yapabilmek için piconetlerin bir araya geldiği ağdır. Bir scatternet, şekil 1.3’te görülebileceği gibi, çeşitli küçük mavidiş cihazlarının bulunduğu kümelerin aynı alan içerisinde haberleşmesini sağlar. mavidiş aygıtları piconetlere kilitli olmaması yüzünden aygıtlar değiş tokuş yapabilir ve farklı piconetlere gönderilebilir.
  • Eşleşme: Eşleşme sadece her iki cihaz da isterse oluşur. Başlatıcı, cevap verecek olandan sadece servislerini istemez aynı zamanda cevap veren için gereken onaylama ve güvenlik kısıtlamalarından da memnun olmalıdır. Bu işlem, her cihazın diğeri üzerinde kendisini zorlamasını önler. Eğer her iki taraf da tatmin olursa, eşleşme oluşur vebaşlatıcı yönetici, cevap veren de yönetilen olur.

kablosuz lan sistemlerikablosuz lan sistemleri

1.3.2. Home RF

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. Tablo 1.7’ de homeRF’ nin genel özellikleri verilmiştir. Bakınız.

kablosuz lan sistemleri

HomeRF’ in katmanlı bir mimarî yapısı vardır. Fiziksel katmanın üzerinde ethernet, ses ve veri akışı için ayrı ayrı teknikler vardır. Ethernet için CSMA/CD, veri akışı için CSMA ve ses için TDMA kullanır.

HomeRF 2.0 sistemlerinde FHSS modülasyon tekniği kullanılmaktadır. Bu teknikte veri kanalı bir frekanstan diğerine saniyede 50 defa atlamaktadır. Bu teknoloji iletişimin izlenmesini ve verilerin çalınmasını oldukça zorlaştırmaktadır. Ayrıca ağa giriş için “ağ şifresi” istenerek güvenlik artırılmaktadır.

HomeRF ne için kullanılabilir sıralayalım;

  • Bilgisayarlar arası kablosuz ağ kurulabilir.
  • Evin içinde ve etrafında taşınabilir aygıtlar ile internete bağlanılabilir.
  • Çok bilgisayarlı ortamda dosya, modem, yazıcı paylaşımı sağlanabilir.
  • Sadece PC uyumlu el setine konuşarak ev elektronik sistemi aktif hale getirilebilir.

1.4. Kablosuz LAN Sistemleri

Temel olarak kablosuz LAN (WLAN) sistemi iki ana unsurdan oluşmaktadır. Birincisi AP (Access point, Erişim Noktası), ikincisi ise kablosuz cihazlardır. Ancak cihazdan cihaza (peer to peer) çalışma modelinde AP’ye ihtiyaç duyulmaz. Bu durumda kablosuz ağ kartına sahip bilgisayarlar, kendi aralarında ilave bir cihaz veya kabloya ihtiyaç olmadan bir ağ oluşturabilir. Kablosuz cihazlar genellikle bir dizüstü bilgisayar, kişisel bilgisayar (PC), cep bilgisayarı (PDA, Personal Digital Assistant, kişisel sayısal yardımcı), veya kablosuz ağ ünitesi (NIC, Network Interface Card ) ile donatılmış benzeri bir cihaz olabilir. NIC’ler RF veya kızıl ötesi kullanarak takılı bulunduğu cihaz ile AP arasındaki bağlantıyı sağlar. AP’ler ihtiyaca göre bir eve, iş yerine, toplantı salonuna veya bir binaya kurulabilir. Halka açık kullanımı sağlamak üzere ise şehir merkezlerine (Taksim, Kızılay gibi), büyük alışveriş merkezlerine, hava alanı, tren istasyonu, otobüs terminali veya restoran gibi kamuya açık alanlara AP kurulabilir. Bu durumda AP’nin oluşturduğu kablosuz internet bağlantısı sağlanan fiziksel alan Erişim Alanı olarak adlandırılmaktadır. Kablosuz cihazlarda bulunan NIC’ler otomatik frekans tarama özelliğine sahip olduklarından kendilerine ulaşan WLAN sinyalini algılayabilir. NIC tarafından doğru frekans kanalı bulunduktan sonra AP ile kablosuz cihazlar arasında bağlantı kurulumu başlatılır.

WLAN sistemleri aslında tamamen kablosuz değildir. Çünkü sistemde bulunan AP’nin geniş bant erişim hizmeti veren DSL, Fiberoptik veya benzeri bir kablolu altyapı üzerinden şebekeye bağlanması gerekebilir. Bu sebeple, WLAN sistemleri ile tamamen kablosuz olmaktan ziyade kablolama ihtiyacı en az düzeye indirilmiş olmaktadır. Buaçıdan bakınca WLAN sistemlerinin artışı geniş bant erişim hizmetinin artışına bağlıdır ya da WLAN sistemlerinin artışı geniş bant erişim hizmetinin yaygınlaşmasını desteklemektedir. Ancak cihazdan cihaza kullanımda herhangi bir kablolamaya ihtiyaç olmadığından tam bir kablosuz ağ kurulumu gerçekleşmektedir. Benzer şekilde şebekeye erişim hizmetinin kablo yerine sabit telsiz erişim (FWA) veya uydu terminali ile sağlanması durumunda da tam bir kablosuz a ğ kurulumu gerçekleşmektedir.

1.4.1. Kablosuz LAN Sistemlerinin Çalışma Esasları

WLAN sistemleri havada yayılan elektromanyetik dalgalarla bir noktadan başka bir noktaya fiziksel bağlantı olmaksızın bilgi iletişimini sağlar. Tipik bir kablosuz yerel ağ kurulumunda, AP olarak isimlendirilen hem alıcı hem verici konumundaki cihaz, kablolu ağa bağlanır ve kablolu ağ omurgası ile kablosuz cihazlar arasında veri alışverişi işlemini

gerçekleştirir. Bir AP, kullanılan ortama bağlı olarak dâhili uygulamalarda 25-100 metre, harici kullanımda ise 200 metreye kadar yarıçaplı bir alanı kapsayabilir. WLAN sistemlerinde kullanılan yüksek frekanslı RF sinyali (2.4 GHz ve 5 GHz) temel özelliği sebebiyle katı cisimlere nüfuz edebilir ve geçebilir. Bu özellik görüş hattının sağlanamadığı bina içi kullanımlarda fayda sağlar. Ancak katı cisimler kullanılan maddeye (tahta, çelik, beton gibi) bağlı olarak sinyal zayıflamasına sebep olur. Bu da sonuçta erişim mesafesini kısaltır.

Lisansız kullanımlar için çıkış gücü düzenlemeler ile sınırlandırılmış (genellikle 100 mW) olduğundan mesafe artırımı için güç yükseltilmesi söz konusu değildir. Bu sebeple iyi bir kapsama alanı için fiziksel ortam iyi etüt edilmeli ve AP montaj yerleri iyi seçilmelidir. AP veya kullanılıyorsa AP’ye bağlı harici anten, genelde yüksek bir noktaya montaj edilir. Bu sadece kapsama alanını genişletmek için gereklidir. Eğer yeterli kapsama alanı sağlanıyor ise AP’ler istenilen her noktaya konulabilir. Kullanıcılar ise kablosuz erişim özelliğine sahip cihazlar ile ağa bağlanabilir. Bu özelliği bulunmayan bilgisayarlar için hariçten takılan kablosuz ağ adaptörleriyle, dizüstü bilgisayarda PCMCIA kartlarla, masaüstü bilgisayarlarda ise ISA/PCI kartlarla kablosuz erişim gerçekleştirilir. Dizüstü bilgisayarda kullanılan PCMCIA kart örneği ve masaüstü bilgisayarlarda kullanılan PCI kart örneği EK-1’de verilmiştir. Ayrıca dizüstü ve masaüstü bilgisayarlarda USB girişinden kablosuz ağ adaptörü (Wireless LAN Adapter) ile kablosuz bağlantı yapılmaktadır. Bir başka ifade ile kablosuz erişim özelliği bulunmayan cihazlar hariçten takılan kablosuz ağ adaptörleri ile WLAN sistemlerinde kullanılabilmektedir.

1.4.2. Kablosuz LAN Sistemlerinde Kullanılan Frekanslar

WLAN sistemlerinde genellikle ISM bandı kullanılmaktadır. ISM bantları ITU tarafından 13560 kHz, 27120 kHz, 40.6 MHz, 915 MHz, 2450 MHz, 5800 MHz ve 24.125 GHz merkez frekanslarında dünya genelinde tahsis edilmiştir. Bu bantlardan teknik olarak WLAN uygulamasına uygun olan ISM bantlarışekil 1.4’te verilmiştir.

lan sistemleri

Ancak, 900 MHz bandı sadece ITU-RR ikinci bölge için ISM bandı olarak belirlenmiştir. Bu sebeple, ITU-RR birinci bölgede yer alan Türkiye’de GSM sistemleri için tahsis edilmiş olup WLAN sistemlerinde kullanılmamaktadır.

WLAN sistemleri için 2.4 GHz bandında 2400-2483.5 MHz frekans aralığı, 83.5 MHz bant genişliği ve 13 adet kanal tanımlanmıştır. Bu kanallar ve her kanalın merkez frekans değeri tablo1.8’ de gösterilmiştir.

Tablo 1.8: Kanallar ve her kanalin merkez frekans değerleri
1 2412 MHz 6 2437 MHz 11 2462 MHz
2 2417 MHz 7 2442 MHz 12 2467 MHz
3 2422 MHz 8 2447 MHz 13 2472 MHz
4 2427 MHz 9 2452 MHz
5 2432 MHz 10 2457 MHz

Ancak bu 13 kanaldan sadece 3 adedi (1, 7 ve 13) aynı ortamda enterferans yaratmadan çalışabilir. Çünkü bu kanalların frekans aralığı 5 MHz olmasına rağmen AP’ler 22 MHz frekans aralığı kullanmaktadır.

1., 5., 8. ve 12. kanalın aynı ortamda (mekanda) kullanılması ile RF sinyallerinin birbirlerini etkiledikleri görülmektedir. Ancak bu durumda genellikle iletişim kesilmez fakat veri aktarım hızı düşer. Bu sebeple kanal seçiminde imkânlar ölçüsünde enterferans yapmayacak kanallar seçilmelidir. Bu amaçla WLAN sistemi kurulacak alanda önceden bir spektrum incelemesi yapılmalıdır. 2.4 GHz bandında olduğu gibi 5 GHz bandında da kanal merkez frekansları belirlenmiştir. Bu bantta kullanılan 5150-5350 MHz ve 5470-5725 MHz frekans bantları için tanımlanan merkez frekans değerleri tablo 1.9’ da verilmiştir.

Tablo 1.9: 5150-5350 MHz ve 5470-5725 MHz frekans bantları için tanımlanan merkez frekans değerleri
1 5180 MHz 1 5500 MHz 9 5660 MHz
2 5200 MHz 2 5520 MHz 10 5680 MHz
3 5220 MHz 3 5540 MHz 11 5700 MHz
4 5240 MHz 4 5560 MHz
5 5260 MHz 5 5580 MHz
6 5280 MHz 6 5600 MHz
7 5300 MHz 7 5620 MHz
8 5320 MHz 8 5640 MHz

19

1.4.3. Kablosuz LAN Sisteminde Kullanılan Cihazlar

1.4.3.1. Erişim Cihazı

Erişim noktası (AP) kablosuz LAN kurulması için merkezi konumda olan ve kapsama alanı içerisindeki tüm trafiği yöneten erişim cihazı köprüleme mantığıyla çalışır. Kablosuz erişimler, üzerinde bulunan antenlerle havadan, kablolu ağa bütünleştirilmesi de ethernet gibi LAN teknolojisiyle yapılır. Uç sistemlerden daha yükseğe monte edilmesi yararlıdır. Erişim noktası cihazları kuruluma ve teknolojiye dayanarak 10 metrelerden 500 metreye kapsama alanına sahip olabilmekteyken, 10 ile 250 arasında kullanıcıyı desteklemektedir. Bir erişim noktası cihazının kapsama alanındaki uç sistemlerin sayısı arttıkça tıkanma olasılığı artar ve kablosuz ağın başarımı düşer. Bu sebeple, şekil 1.5’te görüldüğü gibi hem kapsama alanını genişletmek hem de erişim cihazı başına düşün kullanıcı sayısını azaltmak için aynı ağ içerisinde birden çok erişim cihazı kullanılabilir.

lan sistemleri

Piyasada kullanılan erişim cihazlarına bir örnek resim 1.2’ de ve erişim cihazı alırken dikkat edilecek özellikleri ile ilgili bilgiler aşağıda verilmiştir. Kuracağınız kablosuz LAN’ın yapısına uygun erişim cihazı almanız ağınızın sağlıklı çalışması için hayati önem taşır.

lan sistemleri

  • Standartlar: Cihazın desteklediği kablosuz LAN standartları.
  • Modülasyon: Cihazın desteklediği modülasyon yöntemleri (OFDM).
  • Veri transfer değerleri: Veri transferi yapabildiği hız değerleri.
  • Ağ bağlantısı tipi: Desteklediği ağ bağlantı tipi (Infrastructure ve Ad-hoc).
  • Çalışma modları: Çalışabildiği kablosuz bağlantı modları (Erişim Noktası, APto-AP Bridge, Point-to-MultiPoint Bridge(köprü, Wireless Client, Wireless Repeater (WDS))
  • Frekans bandı: Cihazın çalıştığı frekans aralığı (MHz olarak).
  • Verici çikiş gücü: Cihazın verici gücü (db olarak).
  • Alıcı hassasiyeti: Cihazın alıcı hassasiyeti (db olarak).
  • Dış anten tipi: Cihazın takılabilen anten tipi.
  • Ağ desteği: Cihazın kullanılabileceği ağlar ( server and Client)
  • Güvenlik: Cihazın desteklediği güvenlik modları (64-bit, 128-bit 152-bit WEP şifreleme, WPA, 802.x vb.)
  • Çalışma menzili: Cihazın iletişim kurabildiği menzili (Kapalı alanda,Açık alanda)

1.4.3.2. PCMCI Adaptörü

Bir başka kablosuz bilgisayar ağı parçası, son kullanıcıların bilgisayarına takılabilen WLAN arayüzü ve dâhili alıcı verici anteni bulunan 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.

Piyasada kullanılan PCI adaptörlerine bir örnek resim 1.3’ te ve PCI adaptörü alırken dikkat edilecek özellikleri ile ilgili bilgiler aşağıda verilmiştir. Kuracağınız kablosuz LAN’ın yapısına uygun PCI adaptörü almanız ağınızın sağlıklı çalışması için hayati önem taşır. Dikkatlice inceleyiniz.

lan sistemleri

  • Standartlar: Aygıtın desteklediği kablosuz LAN standartları.
  • Modülasyon: Aygıtın desteklediği modülasyon yöntemleri (OFDM).
  • Veri transfer değerleri: Veri transferi yapabildiği hız değerleri.
  • Ağ bağlantısı tipi: Desteklediği ağ bağlantı tipi (Infrastructure ve Ad-hoc) .
  • Frekans bandı: Aygıtın çalıştığı frekans aralığı (MHz olarak).
  • Verici çıkış gücü: Aygıtın verici gücü (db olarak)
  • Alıcı hassasiyeti: Aygıtın alıcı hassasiyeti (db olarak).
  • Dış anten tipi: Aygıtın takılabilen anten tipi.
  • Güvenlik: Aygıtın desteklediği güvenlik modları (64-bit, 128-bit 152-bit WEP şifreleme, WPA, 802.x vb.)
  • Çalışma menzili: Aygıtın iletişim kurabildiği menzili (kapalı alanda, açık alanda).
  • Uyumluluk: Çalışabildiği kablosuz LAN standartlı aygıtlar.
  • İşletim sistemi desteği: Windows 98SE/ME/2000/XP

1.4.3.3. Anten

802.11 standardındaki cihazlar temel olarak iki tür anten kullanmaktadır. Noktadan çok noktaya iletim için “omnidirectional” ve noktadan noktaya iletişim için yönlendirilmiş “omnidiretional” anten için tipik olarak erişim mesafesi 45 m civarındadır. Yerel düzenlemelerin elverdiği durumlarda yüksek kazançlı antenler ve güçlendiricilerle mesafe 40 Km ve üstüne çıkabilir. Noktadan noktaya iletim için kullanılan antenler LAN’ lar arası köprüleme için tercih edilmekte olup görüş hizasının sağlanmasını gerektirir. “Omnidirectional” uygulamalarda erişim cihazının (bas istasyonunun) yerleşimi çok önemlidir. Radyo frekans girişimlerine dikkat edilmelidir. Resim 1.4’te bir üniversite kampüsünde kurulan kablosuz LAN görülmektedir.

kablosuz lan sistemleri

1.4.4. Kablosuz LAN Sistemlerinin Mimari Yapısı

Bilgisayarların birbirleri ile iletişiminin hangi hiyerarşik düzende olduğu mimari yapı (Topoloji) olarak ifade edilmektedir. Kablosuz LAN sistemlerinde cihazdan cihaza (Peer-topeer, Ad/Hoc) ve altyapı (Infrastructure, Client/Server) olmak üzere 2 çeşit mimari yapı kullanılmaktadır.

WLAN sistemlerinde kullanılan mimari yapılar ve temel özellikleri aşağıda verilmiştir.

1.4.4.1. Cihazdan Cihaza Çalışma (Ad Hoc) Modeli

Cihazdan cihaza çalışma modeli iki ya da daha çok kablosuz iletişim özelliğine sahip bilgisayarın, bir sunucu kavramı olmadan birbirine bağlandığı ağ yapılarıdır. Bu tür ağlarda bulunan bilgisayarların sahip oldukları program, veri ve dosya gibi tüm kaynaklar ağdaki diğer bilgisayarlar tarafından kullanılabilir. Bu model prensip olarak daha hızlı kurulabilen ve kablo veya AP gibi herhangi bir altyapı ihtiyacı olmayan en basit ağ kurulum yöntemidir. İstemci veya sunucu olmasına bakılmaksızın ağda yer alan tüm bilgisayarlarda sadece kablosuz çalışma özelliğinin olması yeterlidir.

Cihazdan cihaza çalışma modelinde kablolu bir ağ bağlantısı bulunmaz. Dolayısıyla internet veya intranet bağlantısı söz konusu değildir. Cihazdan cihaza çalışma modelinde ağ içindeki bütün bilgisayarlar eşit düzeydedir. Yani istemci sunucu ayrımı olmayıp tüm bilgisayarlar aynı önceliğe sahiptir. Ağdaki her kullanıcı diğer kullanıcının kaynaklarına kolaylıkla erişebilir ve kullanabilir. Bu mimari yapı çok yaygın kullanılmamakla birlikte geçici ve hızlı bir ağ ihtiyacı duyulan grup çalışmalarında ve toplantılarda kullanılmaktadır. Cihazdan cihaza çalışma modeli şekil 1.6’ da görülmektedir.

kablosuz lan sistemleri

1.4.4.2. Altyapı Çalışma (Infrastructure, Client/Server) Modeli

WLAN sistemlerinin temel ve en yaygın kullanım şekli olan altyapı çalışma modeli; kablolu ağa bağlı bir AP ve istenilen sayıda kablosuz erişim özelliğine sahip cihazdan oluşur. Kablolu ağda ihtiyaca göre genellikle bir geniş bant internet erişimi ve sunucu bilgisayar bulunabilir. Bu durumda ağda bulunan tüm bilgisayarlar AP aracılığıyla kablosuz olarak mevcut kablolu ağa ve internete bağlanabilir. Ev ve küçük iş yeri uygulamaları için temel altyapı çalışma modeli yeterli ve uygundur. Bu tür çalışma modelinde paylaşılan bütün kaynaklar sunucuda yer alır ve işlemler sunucu aracılığıyla yürütülür.

Sunucu işlemleri hızlı bir şekilde yaparak sonuçları istemciye yollar. Böylece işlem hızı ve kapasitesi artırılmış olur. Aksi durumda ise her bir bilgisayarın kendi programları ile verileri işlemesi gerekecektir. Bu durumda ise işlem hızı iş istasyonunun performansına bağlı olacaktır. Altyapı çalışma modelinde geniş bant internet erişimi genellikle kablolu sistemler ile sağlanmakla birlikte kablosuz olarak da sağlanması mümkündür. Kablolu erişim olarak ADSL, Fiberoptik, Kablo TV şebekesi; kablosuz erişim olarak ise FWA kullanılmaktadır. Temel altyapı çalışma modeli şekil 1.7’de gösterilmiştir.

kablosuz lan sistemleri

WLAN altyapı çalışma modelinde kullanıcı sayısının veya iletişim mesafesinin artırılması gereken durumlarda sisteme yeni AP’ler ilave edilebilir. Örneğin, bir toplantı salonundaki yoğun kullanımı karşılamak üzere ikinci veya üçüncü AP sisteme ilave edilebilir.

Kullanım alanını genişletilmesi ise hücre sistemine göre değişik noktalara AP’lerin kurulması ile gerçekleştirilir. AP’lerin sayısının ve montaj yerlerinin tespiti istenilen veri iletişim hızı, kullanıcı sayısı, iletişim alanının boyutu ve benzeri ölçütlere bağlı olarak belirlenir.

1.4.5. Noktadan Noktaya Kablosuz Bağlantı

Noktadan noktaya (point to point) kablosuz erişim ağ uygulamasında ve veri haberleşmesinde birçok alanda kullanılmaktadır. Her ne kadar kablosuz LAN uygulamalarında sistemler birbirini doğrudan noktadan noktaya görebilse de, noktadan noktaya bağlantı sözcüğü daha çok şekil 1.8’de görüldüğü gibi iki nokta arasındaki ana hattın (trunk) kablosuz bağlantısışeklinde değerlendirilir. Bu şekildeki bağlantılarda uç sistemlerin antenleri doğrudan birbirini görmesi gerkirken uydu sistemleri aracılığıyla da bağlantı sağlanabilir. Uydu sistemleri, kablosuz haberleşme teknolojileri arasında en çok bilinen ve yaygın olan türlerden biridir. Uydu hizmetleri coğrafi olarak elverişsiz noktalarla haberleşmeyi mümkün kılmaktadır fakat, işletimi ve hizmetleri pahalıdır.

kablosuz lan sistemleri

Şekil 1.8’de görüldüğü gibi, noktadan noktaya kablosuz bağlantı, kablosuz LAN standartlarına göre daha basittir denilebilir. Çünkü en azından antenler birbirlerine yönlendirilmiş durumdadır ve yalnızca bir çift uç sistem vardır. Bu tür kablosuz bağlantı, bağlanacak uç düğümlere ait ATM, ethernet gibi teknolojilerin fiziksel katmanının kablosuz olmasıyla gerçekleştirilir.

Noktadan noktaya bağlantı ihtiyacı, kablosuz LAN standardı olan 802.11x ailesi tarafından desteklenmektedir. Bu durumda, ortada erişim noktası cihazı olmadan sistemler ad hoc modunda birbirleriyle veri alışverişinde bulunabilir. Bu tür bağlantı daha küçük uygulamalarda ve taşınabilir bir sistemin bulunduğu ortamda izin verilen bir sisteme bağlanmasında tercih edilmektedir.

1.4.6. Kablosuz LAN Uygulaması

Kablosuz LAN kurulmasında ve kurulduktan sonra sağlıklı ve verimli çalışmasını sağlamak için bilinmesi ve dikkat edilmesi gereken noktalar vardır. Aşağıda bu noktalar kısaca açıklanmış ve Windows XP işletim sisteminde kablosuz LAN oluşturulması ile ilgili bir uygulama yaplmıştır.

1.4.6.1. Kablosuz Yerel Ağ Oluşturmada İzlenecek Temel Adımlar

Kablosuz yerel ağ oluşturmanın tek bir yolu yoktur. Kablosuz ağ teknolojilerini ağ yapınıza tümleştirme şeklini ve zamanını ihtiyaçlarınız ve bütçeniz belirler. Bu sebeple, kendi kablosuz yerel ağınızı oluşturmaya daha çok adım adım işleyen bir süreç denebilir ve aşağıdakileri içerir:

  • Almak istediğiniz donanımı belirleme: İstek listenizde kablosuz dizüstü bilgisayarlar, erişim noktaları, kablosuz yerel ağ bağdaştırıcıları ve kablosuz kartlar gibi kablosuz özelliği etkinleştirilmiş cihazlar bulunmalıdır. Alacağınız donanım miktarı kullanıcı sayısına bağlıdır.
  • Ağa erişmesi gereken kullanıcı sayısını belirleme
  • Kablolu yerel ağınıza bağlantıyı planlama: Erişim noktalarını kuracağınız yerleri belirlemeniz gerekir. Erişim noktasını, etrafında kablosuz cihazların yerel ağa erişebileceği sınırlı bir kablosuz bölge bulunduğundan büyük ihtimalle merkezî bir konuma kurmak istersiniz. Ayrıca erişim noktasıyla kullanım noktaları arasında çok az engel bulunmasını sağlamak için erişim noktasını olabildiğince açık bir ortama kurduğunuzdan da emin olmak istersiniz. Bu, erişim noktasının kablosuz kapsama alanını en üst düzeye çıkarır.
  • Kablosuz cihazlarınızı ağınızla birlikte çalışacak şekilde yapılandırma:

Erişim noktasını kurmak için yerel ağa bağlı bir ethernet kablosu takınız ve ağ adı ve şifre kodu atamak üzere erişim noktasıyla birlikte gelen yazılımı kullanınız.

  • Hayata geçirmeden önce kurulumu sınama: Tüm donanımınızı aldıktan ve yapılandırdıktan sonra yeni kablosuz kurulumunuzu sınamanız gerekir. Kablosuz yerel ağda birkaç kullanıcı ve cihaz kullanarak veri alışverişi yapmak üzere gerçekçi bir senaryo üzerinden uygulama yapınız.
  • Kablosuz yerel ağ yönetimi yordamı oluşturma

1.4.6.2. Kablosuz LAN’ larda Karşılaşılan Sorunlar

• Performans

Radyo dalgaları gerçekte bütün yönlerde aynı mesafeye erişemezler. Duvarlar, kapılar, insanlar, asansör boşlukları ve diğer engeller, radyo frekansı yayılmasının bozulmasına ve düzensiz olmasına sebep olur.

Performansı etkileyen temel ölçütler:

  • Kablosuz cihazlar arasındaki mesafe, erişim noktası ile kablosuz ethernet kartı arasınki mesafe
  • Transmisyon (aktarım) güç seviyesi
  • Bina ve evdeki elemanlar
  • Radio frekanslarının birbirine karışması
  • Sinyal yayılımı
  • Anten tipi ve yerleşimi

Kablosuz LAN uygulamalarından iyi bir performans alabilmek şu noktalar göz önünde bulundurulmalıdır.

  • Kablosuz uygulama alanında, AP ile kullanıcılar arasındaki mesafe performansı doğrudan etkiler. Mesafe arttıkça aktarım hızı düşer.
  • Kablosuz cihazların yerleşimi ve doğrultusu da önemli bir etkendir.
  • Uygulamanın yapıldığıbinanın yapısı, bina malzemesi, konstrüksiyon tipi sinyal kalitesini ve sinyal hızını etkiler.

AP ile kullanıcı arasındaki duvarın yapısına göre zayıflama değerleri Tablo 1.10‘da verilmiştir.

Tablo 1.10: Duvarın yapısına göre sinyallerin zayıflama değerleri
Engel Tipi Zayıflama
Alçı Duvar 3dB
Tuğla Duvar 4dB
Metal Çerçeveli Cam Duvar 6dB
Cam Çerçeve 3dB
Metal Kapı 6dB

*Her 3 dB zayıflama sinyal gücünün yarıya düşmesine sebep olur

Fiber duvarlar, alüminyum yüzeyler, boru ve elektrik kablolaması, mikrodalga fırınlar ve kablosuz telefonlar ise, kablosuz sistemin etkin olabileceği mesafeleri ve kaplama alanını olumsuz etkiler.

• Elektromagnetik Etkileşim

2.4Ghz radyo frekans spektrumunda çalışan diğer kablosuz cihazlar, 802.11b kablosuz cihazlarla aynı ortamda kullanıldığında elektromanyetik etkileşime sebep olabilir.

2.4GHz kablosuz telefonlar, mikrodalga fırınlar, yakın mesafedeki florasan aydınlatma sistemleri ve yakın mesafedeki başka bir 802.11b kablosuz ağ bunlara örnek olarak verilebilir.

• Güvenlik

Kablosuz sistemlerde dikkat edilmesi gereken en önemli özellik güvenliktir. Standart güvenlik sağlayan ürünler yerine kendi gelişmiş güvenlik algoritmalarını kullanan ürünler tercih edilmelidir. Ancak paketlerin yüksek seviyede ( 128bit, 256bit ) kodlanması ve alıcıda tekrar kodların çözülmesi, iletişimde gecikmeye ve dolayısıyla ağ performansında azalmaya sebep olur.

1.4.6.3. Win XP İşletim Sisteminde Cihazdan-Cihaza ve Alt Yapı Kablosuz Ağ Kurulumu

İlk başta fiziksel bağlantıları halletmelisiniz, kablosuz ağ kartlarının montajı ve erişim noktasını konumlandırma gibi. Bu hususda dikkat etmeniz gereken, mümkün olduğunca görüş alanı açık yerlerden faydalanmak ve cihazların engellerle boğulmasından kaçınmaktır. Bunlardan sonra cihazların sürücülerinin kurulumunu gerçekleştirmelisiniz.

Biz ağ kurulumunu Windows XP SP2 ile gelen “Kablosuz Sıfır Yapılandırma (Wireless Zero Configuration Service)” diye adlandırılan hizmeti ile yapacağız. Hem ortak bir noktaya değinip hem de olayın genel mantığını kavramanızı sağlayacağız. Aşağıdaki adımları sırayla takip ediniz.

  • ADIM 1: Ağ kartlarınızla gelen yazılımlar çoğunlukla bu Windows hizmetini devre dışı bırakır. Bunun için, ağ kartınızın yazılımını Program Ekle/Kaldır ‘dan silmelisiniz. Merak etmeyiniz kartın sürücüleri büyük ihtimal silinmeyecektir. Eğer böyle birşey olursa ya da ağ kartı kurulumunu hiç yapmadıysanız Windows donanım ekleme sihirbazı yeni aygıtı bulduğunda ona sadece elinizdeki sürücüleri göstererek kurulumu sağlayabilirsiniz. Hâlâ “Kablosuz Sıfır Yapılandırma” çalışmıyorsa, “Denetim Masası>> Yönetimsel Araçlar>> Hizmetler” ‘den başlatabilirsiniz.
  • ADIM 2: Çeşitli pürüzleri ortadan kaldırdıktan sonra Denetim Masası>> Ağ Bağlantıları ‘na girerek kurduğumuz aygıtın oluşturduğu bağlantının özelliklerine girmemiz gerekiyor. Buradan “Kablosuz Ağlar” sekmesine gelerek yolu yarılamış olduk bile. Eğer elinizde ethernet girişli bir erişim noktası varsa bilgisayarlardan önce onu ayarlamanız size zaman kazandırır ve olası sorunları çözümlemenizi kolaylaştırır.
  • ADIM 3: Bu noktada kurmak istediğimiz ya da bağlanmak istediğimiz kablosuz ağa göre yapılabilecek birçok seçenek mevcuttur. Eğer sadece daha önce kurulmuş bir Erişim noktasına ya da bağlantı bekleyen bir Ad-hoc bağlantıya bağlanacaksak, aşağıda görebileceğiniz Gelişmiş ayarlardan uygun ağ türünü bulabilmek için gereken ayarlamaları yapmalısınız.

kablosuz ağ sistemleri kablosuz ağ sistemleri kablosuz ağ sistemleri

“Tercih edilmeyen ağlara otomatik olarak bağlan” seçeneğini aktif yapmadığınız durumlarda bazen Ad-hoc bağlantıları göremiyorsunuz, aklınızda bulunsun. Bağlantıları bulduktan sonra seçeneği tekrar kapatabilirsiniz.

• Varolan ağları aramak için artık yapmanız gereken tek şey “Kablosuz Ağları Görüntüle” butonuna basmaktır. Burada hemen son bağlantıyı kurmaya geçmeden nasıl bağlantı oluşturacağımız konusuna değinelim. Yeğlenen ağların altındaki “Ekle..” ye tıklayarak yeni bağlantı oluşturacağız. Aşağıdaki gibi bir pencere açılacaktır. Bizim kullandığımız ayarlara dikkat ediniz.

kablosuz ağ sistemleri

  • ADIM 4: Burada bir Ad-hoc ağ oluşturduk. Infrastructure bağlantıyı bu şekilde yapmak gerekmiyor. Erişim noktasını ayarladıktan sonra onu Kablosuz Ağlar arasında görebilirsiniz. İki şekilde de güvenliği kesinlikle elden bırakmayınız. Aygıtlarınızın desteklediği en uzun ve karmaşık anahtarları kullanmayı tercih ediniz. Ne kadar uzun o kadar güvenli.
  • ADIM 5: Son sekmedeki seçenek ayarladığımız bağlantının menzile girdiğinizde otomatik olarak bağlanmasını sağlar. Birden fazla bağlantı olan ya da oluşturduğumuz yerde bu otomatik bağlantıların önceliklerini de bu sayede ayarlayabilirsiniz. Tamam ‘a bastıktan sonra son bir iki adım kalıyor.

kablosuz ağ sistemleri

TCP/IP ayarları, düzgün olmadığı takdirde kablosuz ağlar arasında gördüğünüz halde bu bağlantıları kuramazsınız. Bu sorunu halletmek için birkaç yöntem var. Eğer Ad-hoc bir bağlantı ise Windows’a IP adresini otomatik olarak vermesini sağlayabilirsiniz. Bu durumda Windows iki tarafa da 169.254.xxx.xxx şeklinde aynı alt ağda IP adresi atayarak sorunu çözer. Eğer Erişim noktası kullanıyorsanız ve aktifse, DHCP sunucusundan yararlanabilirsiniz ama değilse, her bağlantı için teker teker Erişim Noktası ile aynı alt ağ içinde IP adresleri atamanız gerekiyor.

kablosuz ağ sistemleri

  • ADIM 6: Bütün ayarlamaları yaptığımıza göre geriye sadece bağlanmak kaldı. Oluştuduğumuz Ad-hoc bağlantıya bağlanmak için diğer bilgisayarı kullanmalıyız. Kablosuz ağları görüntülediğimizde isminden ve türünden istediğimiz ağı tespit edebiliriz. Ağımız güvenli olduğu için bizden bir anahtar isteyecektir. Ağı oluştururken kullandığımız anahtarı kullanarak bağlantıyı tamamlayabilirsiniz.
  • ADIM 7: Eğer bağlantınızı buraya kadar doğru yaptıysak bağlantı durumunu yandakine benzer şekilde gözlemleyebiliriz. Hala bazı sorunlar varsa pes etmeyiniz yaptıklarınızı ve adımlarınızı tekrar gözden geçiriniz. Sonunda uğraşlarınıza değecektir.

kablosuz ağ sistemleri kablosuz ağ sistemleri

TÜM DERS NOTLARI İÇİN TIKLAYIN
YORUMLAR

YORUM YAZ
Yorum yazabilmek için sağ üstten giriş yapmanız gerekir.
  Üye değilseniz,üye olmak için
 TIKLAYIN.
Lütfen sorularınızı yukarıdaki SORUSOR sekmesinden sorunuz
Buradan sorularınıza admin tarafından CEVAP VERİLMEYECEKTİR.
Max. 1000 karakter.
Sinavlara hazirlik