�Edit�r'den
�GPG
�IEEE 802.11a
�Linux
�MBSA
�ODT�-B�DB web sitesi
�Serbest Yaz�l�m
�Tez-Dan��man Prog.
�Vir�sler
�CISN Ar�iv
�Anket
�Geribildirim


Computing & Information Services Newsletter
Kablosuz Bilgisayar Aðlarý Üzerine / IEEE 802.11a Protokolü
     
 

Çalýþma hayatýnýn, ister akademik ister iþ ile ilgili olsun, her gün daha çok bilgisayar ve enformasyon teknolojilerine dayanmasý hareket esnekliði ihtiyacýný da beraberinde getirmiþtir. Ýþ yaþantýsýnýn ve akademik yaþantýnýn bir gereði olarak insanlar bilgiye her an her yerde eriþebilmek istemektedirler. Kablosuz bilgisayar aðý uygulamalarý tam da bu ihtiyaca cevap verecek uygulamalardýr. Bu çalýþmada kablosuz bilgisayar aðlarýndan 802.11a standardýyla ilgili bilgiler aktarýlacak ve 802.11b standardý ile karþýlaþtýrmasý yapýlacaktýr. Öncelikli olarak 802.11 ve 802.11b standartlarýna göz atalým.

802.11 standardý Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) tarafýndan 1997 yýlýnda çýkarýlmýþ bir standarttýr. 802.11 standardýna uygun çýkarýlan ürünler Amerika'da ISM (Industry, Science, Medicine) olarak anýlan, ülkemizde de lisanssýz olarak kullanýlabilen bir bant olan 2.4 Ghz'de çalýþmakta ve 1 Mbsp'den 2 Mbps'e varan paylaþýmlý veri transfer hýzýna eriþebilmektedir.

IEEE tarafýndan standartlaþtýrýlan iki tür teknoloji bulunmaktadýr: 802.11 ve 80211.b. 802.11, 2.4 Ghz bandýnda FHSS (Frequency Hopping Spread Spectrum) modülasyon tekniðini kullanmakta ve bu teknik ile 2 Mbps veri iletiþim hýzýna ulaþýlabilmektedir. 802.11 kýsýtlý bant geniþliðine raðmen saðlam ve güvenli bir sistem altyapýsý saðlamaktadýr. Tüm bant geniþliði ve frekans atlama tekniði kullanýldýðý için gürültü ve parazitten etkilenme olasýlýðý oldukça azalmaktadýr. Ayný kapsama alanýnda 15 eriþim noktasý kullanmak mümkündür. 802.11b ise yine 2.4 Ghz frekans bandýnda DSSS (Direct Squence Spread Spectrum) modülasyon tekniði ile 11 Mbps paylaþýmlý bant geniþliðine kadar çýkabilmektedir. 802.11'den daha çok bant geniþliði vaat etmesine raðmen, sistem ayný frekansta çalýþan diðer sistemlerle oluþabilecek parazitten etkilenme olasýlýðýna sahiptir. Bu modülasyon tekniðinin kullanýldýðý sistemlerde ayný kapsama alaný içinde 3 ayrý kanalda eþ zamanlý 3 ayrý eriþim noktasý (access point) kullanýlabilmektedir.

Kablosuz bilgisayar að olgusu ilk baþta birkaç nedenden dolayý yeterli derecede kabul görmedi: birincisi toplam bant geniþliðinin 1-2 Mbps gibi bir hýzla kýsýtlý olmasý, ikincisi, farklý firmalar tarafýndan üretilen adaptör ve eriþim noktalarýnýn birbirleri ile uyumlu çalýþamama problemi, üçüncüsü de bu donanýmlarýn pahalý olmasý idi. Ancak bu problemler zaman içinde çözüme kavuþtu ve bu teknoloji dünyada oldukça raðbet görmeye baþladý. Öncelikle serbest rekabet ortamýnda birçok firmanýn bu standarda uygun ürünler çýkarmasý fiyatlarý oldukça aþaðýya çekti, 802.11b standardý 11 Mpbs paylaþýmlý veri transfer hýzý ile Ethernet'e rakip hale geldi ve WECA'nýn (Wireless Ethernet Compatibility Allience) Wi-Fi (Wireless Fidelity) sertifikasyonu ile farklý firmalarýn ürünleri arasýndaki uyumsuz çalýþma problemi de halledilmiþ oldu. Böylece kablosuz yerel alan aðlarý günümüzdeki popülaritesini kazandý.

Ancak yine de 802.11b mükemmel deðil. Bunun temel nedenleri ise þöyle sýralanabilir: daha çok video, grafik, ses aðýrlýklý hale gelen veri ortamýný desteklemekten uzak bant geniþliði ve gerçek zamanlý veri iletimine olanak saðlayacak servis kalitesi (qos - quality of service) ve önceliklendirme (prioritization) desteði bulunmamasý, diðer donanýmlarýn yarattýðý radyo paraziti ve güvenlik… (ki bunlarýn arasýnda 2.4 Ghz frekansýnda 1 Mpbs maksimum veri transfer hýzýnda çalýþan, "Personal Area Networks - PAN" uygulamalarýnda kullanýlan ve yakýn bir gelecekte çevre birimlerini birbirine kablo kullanmadan baðlamak için oldukça yoðun bir þekilde kullanýlacaðý tahmin edilen Bluetooth kullanan donanýmlar; mikro dalga fýrýnlar ve DECT telsiz telefonlar yer almakta)

Teknolojinin son olanaklarýný uygulamayý kendine misyon edinmiþ olan Orta Doðu Teknik Üniversitesi Bilgi Ýþlem Daire Baþkanlýðý, 1999 yýlý sonunda kampüste bir 802.11b uygulamasý baþlatmýþ ve kampüste geleneksel yöntemlerle yerel alan aðýna baðlanmasý mümkün olmayan birimlerini (Spor Salonu, Mikro Elektronik Teknolojileri, Donatým Müdürlüðü ve Rehberlik Merkezi) noktadan noktaya kablosuz að baðlantýsý yöntemi ile yerel alan aðýna baðlamýþtýr. BÝDB Að Destek Grubu 2002 yýlýnda kablosuz aðlar ile ilgili bir deneme çalýþmasý baþlatmýþ ve "çalýþma grubu" (workgroup) modunda çalýþan bir að oluþturulmuþtur. Þu an deneme amaçlý olarak çalýþan sistem Merkez Mühendislik binasý tepesine yerleþtirilen bir eriþim noktasý ve anten ile çalýþma grubu modunda hizmet vermektedir. 802.11b uyumlu kablosuz að kartlarýna sahip taþýnabilir ya da sabit bilgisayarlar Merkez Mühendislik binasýný gören yerlerden 3,2 km yarýçap içinde olmak koþulu ile kablosuz baðlantý kurabilmektedirler. Yapýlan denemelerde MM binasýna yakýn yerlerde 4 Mbps veri transfer hýzýna ulaþýlmýþtýr. ODTÜ BÝDB Að Destek Grubu, bir eriþim setini de baðlantý problemi yaþayan birimlerin acil durumlarda að baðlantýsýný saðlamak üzere hazýr bulundurmaktadýr.

802.11 ve 802.11b standardý hakkýnda daha geniþ bir perspektif saðlamak amacýyla kýsa bir özet geçtikten sonra yazýmýzýn asýl konusu olan ve ODTÜ BÝDB Að Destek Grubu olarak bu sene içerisinde uygulamasýný yapmayý düþündüðümüz 802.11a standardý hakkýnda bilgi vermek istiyoruz. ( 802.11b kablosuz aðlarý konusunda daha fazla bilgiye http://www.bidb.odtu.edu.tr/index.php?go=ng&sub=wireless adresinden ulaþabilirsiniz.)

Her ne kadar 802.11a standardý IEEE tarafýndan 802.11b'nin problemlerini çözmek için yazýlmadýysa da, yukarýda sýraladýðýmýz nedenlerden dolayý 802.11a'nýn gelecekte oldukça popüler olacaðýný öngörmek çok da yanlýþ olmaz. Aslýnda her iki standart (802.11b ve 802.11a) da IEEE tarafýndan 1999 yýlýnda yayýnlandý, ancak 802.11b piyasada çok daha çabuk yer edindi. 802.11a'nýn en önemli avantajý, daha fazla kapasiteye (throughput) destek vermesi ve daha fazla kanal kapasitesi olmasýdýr ki her iki nokta da daha fazla bant geniþliðine olanak saðlamaktadýr.

802.11a'nýn 802.11b'den en büyük farký 2.4 Ghz ISM bandýnda deðil, Amerika'da U-NII (Unlicenced National Information Infrastucture) olarak anýlan 5 Ghz bandýnda çalýþmasý ve nominal olarak 54 Gbps veri transfer hýzýna destek vermesidir. Önemli bir fark da 802.11a'nýn modülasyon tekniði olarak OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) tekniðini kullanmasýdýr. Þimdi bu iki standart arasýnda fark oluþturan faktörleri daha detaylý inceleyelim:

Daha çok bant geniþliði:

802.11a'nýn en önemli özelliði nominal olarak 54 Mbps veri transfer hýzýna olanak tanýmasýdýr. Ancak "ek yük" faktörleri bant geniþliðinin önemli bir kýsmýný tüketmektedir. Yonga üreticilerine göre 802.11a protokolünün ulaþabileceði en yüksek veri transfer hýzý 22-26 Mbps arasýnda bir deðerdir. IEEE 802.11a tarifnamesinde "Turbo" ya da "2X" modu denilen bir modda daha yüksek veri transfer hýzý olanaklý olsa da - ki bu bant geniþliðini %25 - %50 artýrmaktadýr - IEEE farklý firmalar tarafýndan üretilen cihazlar arasýndaki uyum problemi çekinceleri ile bu moda yayýnlanan standarda yer vermemiþtir; dolayýsýyla söz konusu "Turbo" ya da "2X" modunda çalýþan cihazlar arasýnda bir uyum problemi bulunmaktadýr.

802.11a da 802.11b gibi deðiþik hýz seviyelerinde çalýþabilmektedir. 802.11b 11, 5.5, 2 ve 1 Mbps veri transfer hýzlarýna destek verirken, 802.11a 48, 36, 24, 18, 12, 9 ve 6 Mbps veri transfer hýzýna destek vermektedir.
802.11a 802.11b 802.11
Standardýn onaylanmasý Eylül 1999 Eylül 1999 Temmuz 1997
Varolan bant geniþliði 300 Mhz 83.5 Mhz 83.5 Mhz
Lisanssýz Çalýþma Frekanslarý 5.15-5.35 Ghz, 5.725-5.825 Ghz 2.4 - 2.4835 Ghz 2.4 - 2.4835 Ghz
Örtüþmeyen Kanal Sayýsý 4 (bina içi), 4 (Bina içi/Bina dýþý) 3 (Bina içi/Bina dýþý) 3 (Bina içi/Bina dýþý)
Kanal Baþý Veri Hýzý 6,9,12,18,24,36,48,54 Mbps 1,2,5,5,11 Mbps 1,2 Mbps
Kipleme (Modülasyon) Türü OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum) FHSS, DSSS (Frequency Hopping Spread Spectrum)

Tablo: 802.11, 802.11b [http://www.atheros.com]

Ýlave Ýletme Kanallarý

Daha fazla bant geniþliðine olanak veren bir olgu da, 802.11a'da daha fazla iletiþim kanalýnýn bulunmasýdýr. 802.11b'de 2.4'ten 2.4835 frekans bandýnda eþzamanlý operasyon için 3 kanal mevcuttur (bu aralýkta belirlenen 11 merkez frekans vardýr: 2.412, 2.417, 2.422, 2.427. 2.432, 2.437, 2.442, 2.447, 2.452 ve 2.462 ancak aktif kanallar arasýnda 25 Mhz boþluk gerekli olduðu için genellikle 3 kanal eþzamanlý olarak kullanýlabilmektedir (daha fazla kanal kullanýldýðý zaman parazit ve gürültü olasýlýðý yüksektir). 802.11a'da ise 5 Ghz spectrumunun Amerika Birleþik Devletleri'nde kullanýlan iki alt bandýnda (5.15-5.25 ve 5.25-5.35 GHz) eþzamanlý operasyon için 8 kanal mevcuttur. Her biri 20 Mhz geniþliðinde olan ve 52 adet taþýyýcý sinyal destekleyebilen bu 8 kanalýn merkez noktalarý 5.18, 5.2, 5.22, 5.24, 5.26, 5.28, 5.30 ve 5.32'dir. Varolan kanallardan baðýmsýz olarak 802.11a herhangi tek bir kanalý herhangi bir zamanda kullanabilir. Ve eðer birden fazla eriþim noktanýz varsa çok daha fazla sayýda eþzamanlý kullanýcýyý destekleyebilirsiniz.

802.11a'nýn 802.11b'den bir diðer farký da modülasyon tekniði olarak Dikey Frekans Bölüþümlü Çoðullama (Orthogonal Frequency Division Multiplexing - OFDM) kullanmasýdýr. OFDM radyo dalgalarý üzerinden büyük miktarda veri transferi yapmak için kullanýlan bir frekans bölüþümlü çoðullama (fdm - frequency division multiplexing) modülasyon tekniðidir. OFDM radyo sinyalini daha küçük alt sinyallere bölüp ayný anda farklý frekanslardan alýcýya gönderme yöntemi ile çalýþýr. OFDM sinyal iletiminde meydana gelen çapraz karýþmayý azaltan ve çoklu-yol gecikme yayýlmasýna ve kanal gürültüsüne tolerans tanýyan bir yöntemdir. Bu yüzden pek çok kablosuz uygulama için oldukça uygundur.

Yukarýda 802.11b için, farklý firmalar tarafýndan çýkarýlmýþ farklý ürünlerin birbirleri ile uyumlu çalýþabilmeleri için Wireless Ethernet Compatibility Alliance (WECA) tarafýndan hazýrlanan Wi-Fi sertifikasyon programýndan bahsetmiþtik. 802.11a ürünleri için de benzer bir sertifikasyon programý söz konusu ve bu da Wi-Fi5 olarak anýlýyor…

HIPERLAN/2 Hakkýnda

Hiperlan/2 European Telecommunications Standard Institute (ETSI)'nin Broadband Radio Access Networks (BRAN) birimi tarafýndan projelendirilen ve ETSI tarafýndan kabul edilen, Avrupa'da geçerli olan bir standarttýr. 802.11a'ya benzer olarak 5 Ghz frekans badýnda (5.15-5.35 ve 5.470-5.725 Ghz) çalýþmakta ve maksimum 54 Mbps veri transfer hýzýný desteklemektedir. Bu frekans bandý Avrupa'nýn büyük bir bölümünde lisanssýz olarak kullanýlabilmektedir. Hiperlan/2 standardýný desteklemek amacý ile Hiperlan/2 Global Forum (H2GF) adý altýnda bir forum oluþturulmuþtur. Bu forum Hiperlan/2 standardýnýn yaygýnlaþtýrýlmasý için çalýþmaktadýr. Kurum ayný zamanda farklý firmalar tarafýndan üretilen donanýmlarýn birbirleri ile uyumlu çalýþmasýný saðlayacaktýr.

Hiperlan/2'nin 802.11a'dan en temel farký, güvenliðe (içsel kimlik denetimi [authentication] ve kriptolama) ve trafik önceliklendirmesine destek vermesidir - ki bu da gerçek zamanlý veri iletiþimi olan video konferans ve ses iletimi için büyük önem taþýmaktadýr. Bunun yaný sýra Hiperlan/2 Ethernet, ATM, UMTS gibi farklý birçok omurga aðýný desteklemektedir.

Referanslar

M. Suna Yýlmaz

 
     
  - BAÞA DÖN -  
© 2002 METU CC
Design: CC - INFO