Ağ Temelleri

7 - Kablosuz İletişim Teknolojileri

Emre Can Yılmaz
[email protected]

Ondokuz Mayıs Üniversitesi

2024

Kablosuz İletişim Teknolojileri

Biraz Tarih

  • Modern kablosuz iletişim, Heinrich Rudolph Hertz’in radyo dalgası olarak bilinen elektromanyetik dalgaları keşfetmesiyle 1800’lü yılların sonunda başlar.
  • 1901: Guglielmo Marconi, radyo dalgalarını kullanarak Atlantik Okyanusu’nun karşısına kablosuz telgraf ile mesaj gönderdi.
  • 1920’ler: Radyo, telgraf ve radyo telefonlar kullanılmaya başlandı.
  • 1940’lar: Mikrodalga teknolojisi ortaya çıktı.
  • 1983: Hücresel telefonlar kullanıma sunuldu.
  • 1997: IEEE (Elektrik Elektronik Mühendisleri Enstitüsü) tarafından kablosuz ağ standartları belirlendi.

Kablosuz İletişim

  • Kablosuz iletişim, kablolu iletişimin yanı sıra bir noktadan başka bir noktaya kablo hattı kullanmadan veri, ses veya görüntü taşınmasına denir.
  • İletim ortamı olarak hava kullanılır.
  • Kablosuz teknolojiler, cihazlar arasında bilgi taşımak için elektromanyetik dalgalar kullanır.

Elektromanyetik Spektrum

  • Elektromanyetik dalgalar, farklı dalga boyları ve frekanslara sahip enerji formlarıdır.
  • Elektromanyetik spektrum, bu dalgaları frekanslarına göre sıralar.
  • Kablosuz iletişim teknolojileri, elektromanyetik spektrumun farklı bölümlerini kullanır:

Kızılötesi (Infrared - IrDA)

  • Kızılötesi (IR) iletişim, görünür ışık spektrumunun hemen altında yer alan elektromanyetik dalgaları kullanır.
  • Özellikleri:
    • Kısa mesafeli iletişim (genellikle 10 metreye kadar).
    • Cihazlar arasında görüş hattı olması gerekir.
    • Duvarlardan ve diğer engellerden geçemez.
  • Kullanım Alanları:
    • TV uzaktan kumandaları
    • Veri aktarımı için kullanılan IrDA (Infrared Data Association) cihazları

Radyo Frekansı (RF)

  • Radyo frekansı (RF) iletişim, radyo dalgalarını kullanarak veri iletimi sağlar.
  • Özellikleri:
    • Uzun mesafelerde iletişim sağlayabilir.
    • Duvarlardan ve diğer engellerden geçebilir.
  • Kullanım Alanları:
    • Wi-Fi
    • Bluetooth
    • Radyo ve televizyon yayınları
    • Mobil iletişim

Kablosuz Ağ Türleri

Kablosuz ağlar, kapsama alanlarına ve kullanım amaçlarına göre dört kategoriye ayrılır:

  • Kablosuz Kişisel Alan Ağı (WPAN)
  • Kablosuz Yerel Alan Ağı (WLAN)
  • Kablosuz Metropol Alan Ağı (WMAN)
  • Kablosuz Geniş Alan Ağı (WWAN)

Kablosuz Kişisel Alan Ağı (WPAN)

  • WPAN (Wireless Personal Area Network), yakın mesafedeki (genellikle 10 metreye kadar) cihazları birbirine bağlar.
  • Örnekler:
    • Bluetooth kulaklıklar
    • Kablosuz klavyeler ve fareler
    • Akıllı saatler
    • Kişisel sağlık cihazları

Bluetooth

  • Bluetooth, kısa mesafeli kablosuz iletişim sağlayan bir teknolojidir.
  • Özellikleri:
    • Düşük enerji tüketimi
    • Kolay kurulum ve kullanım
    • Geniş cihaz desteği
  • Kullanım Alanları:
    • Kablosuz kulaklıklar, hoparlörler, klavyeler, fareler
    • Telefonlar, tabletler ve diğer cihazlar arasında dosya ve ses aktarımı

Kablosuz Yerel Alan Ağı (WLAN)

  • WLAN (Wireless Local Area Network), bir ev, ofis veya bina gibi sınırlı bir alanda kablosuz bağlantı sağlar.
  • En yaygın WLAN teknolojisi Wi-Fi’dir.

Wi-Fi (Wireless Fidelity)

  • Wi-Fi, IEEE 802.11 standardına dayanan bir kablosuz ağ teknolojisidir.
  • Özellikleri:
    • Yüksek veri iletim hızı
    • Geniş kapsama alanı
    • Kolay kurulum ve kullanım
  • Kullanım Alanları:
    • Ev ve ofis ağları
    • Kamuya açık Wi-Fi noktaları (kafeler, havaalanları, oteller vb.)

Wi-Fi Standartları

  • Wi-Fi teknolojisi sürekli gelişmektedir ve farklı standartlar mevcuttur.
  • En yaygın kullanılan standartlar:
    • 802.11ac: 5 GHz frekans bandında çalışır ve gigabit hızlarına ulaşabilir.
    • 802.11ax (Wi-Fi 6): Daha yüksek hızlar, daha geniş kapsama alanı ve daha iyi performans sunar. Wi-Fi 6E ise 6 GHz frekans bandında çalışır ve daha yüksek hızlar sunar.

WLAN Avantajları

  • Hareketlilik: Kullanıcılar, ağa bağlı kalırken hareket edebilirler.
  • Esneklik: Kablolu bağlantıya ihtiyaç duyulmadığı için ağ kurulumu daha kolaydır.
  • Ölçeklenebilirlik: Ağa kolayca yeni cihazlar eklenebilir.
  • Maliyet: Kablolu ağlara göre daha düşük maliyetli olabilir.

WLAN Dezavantajları

  • Girişim (Enterferans): Diğer kablosuz cihazlar ve elektromanyetik sinyaller Wi-Fi sinyallerine parazit yapabilir.
  • Güvenlik: Kablosuz ağlar, kablolu ağlara göre daha az güvenli olabilir. Güçlü şifreleme ve güncel güvenlik protokolleri (WPA3 gibi) kullanmak önemlidir.

Kablosuz Metropol Alan Ağı (WMAN)

  • WMAN (Wireless Metropolitan Area Network), bir şehir veya büyük bir kampüs gibi geniş bir alanı kapsayan kablosuz ağlardır.
  • Örnek Teknoloji: WiMAX

WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access)

  • WiMAX, geniş alanlarda kablosuz internet erişimi sağlayan bir teknolojidir.
  • Özellikleri:
    • Geniş kapsama alanı (birkaç kilometreye kadar)
    • Yüksek veri iletim hızı
    • Sabit ve mobil cihazlarda kullanılabilir
  • Kullanım Alanları:
    • Kırsal alanlarda internet erişimi
    • Mobil internet hizmeti

Kablosuz Geniş Alan Ağı (WWAN)

  • WWAN (Wireless Wide Area Network), ülkeler ve hatta kıtalar arasında kablosuz bağlantı sağlayan ağlardır.
  • Örnek Teknolojiler:
    • Mobil iletişim şebekeleri (GSM, 3G, 4G, 5G)
    • Uydu iletişimi

Mobil İletişim Teknolojileri: GSM

  • GSM (Global System for Mobile Communications), cep telefonları için küresel bir iletişim standardıdır.
  • Nesiller:
    • 1G: Analog ses iletimi
    • 2G: Dijital ses iletimi ve SMS
    • 3G: Daha yüksek hızda veri iletimi ve mobil internet
    • 4G: Çok daha yüksek hızda veri iletimi ve gelişmiş mobil internet
    • 5G: Ultra yüksek hızda veri iletimi, düşük gecikme süresi ve çok sayıda cihazın aynı anda bağlantısını destekleme kapasitesiyle öne çıkar. Nesnelerin İnterneti (IoT) cihazları için geliştirilmiş özellikleri sayesinde akıllı şehirler, otonom araçlar ve endüstriyel otomasyon gibi birçok uygulamada kullanım imkanı sunar.

Mobil İletişim Teknolojileri: GPS

  • GPS (Global Positioning System), uydular aracılığıyla konum belirleme hizmeti sağlar.
  • Kullanım Alanları:
    • Navigasyon
    • Konum takibi
    • Haritalama

Kablosuz Ağ Türleri - Karşılaştırma

Bölüm Özeti

  • Kablosuz iletişim teknolojileri, elektromanyetik spektrumun farklı bölümlerini kullanır.
  • Kızılötesi ve radyo frekansı, kablosuz iletişimde yaygın olarak kullanılan teknolojilerdir.
  • WPAN, WLAN, WMAN ve WWAN, farklı kapsama alanlarına sahip kablosuz ağ türleridir.
  • Bluetooth, Wi-Fi ve WiMAX, popüler kablosuz teknolojilerdir.
  • GSM ve GPS, mobil iletişimde yaygın olarak kullanılan teknolojilerdir.

Gelecek Hafta

  • TCP/IP Protokol Kümesi’ni detaylı bir şekilde inceleyeceğiz.