Kablosuz Haberleşme Teknolojileri

23 min readNov 17, 2019

1. Kablosuz Haberleşme Teknolojileri

İlk kablosuz haberleşme dumanla, güvercinle yapılan iletişimdi. M.Ö. 150 yılından 1790’lara kadar bu şekilde devam etti. Modern kablosuz iletişim, Heinrich Rudolph Hertz’in radyo dalgası olarak bilinen elektro manyetik dalgaları keşfetmesiyle 1800’lü yılların sonunda başladı. Guglielmo Marconi bu tip dalgaların mesaj iletebileceğini önerdi ve 1885 yılında ise kablosuz telgrafı tanıtmıştır. 1901 yılında ilk kez Atlantik okyanusunun karşısına kablosuz telgraf çekmeyi başardı.

İlk kablosuz ortamda sesin iletebilmesi 1900 yılında geçekleşti. 1920 yılında tüm radyo iletişim endüstrisi işlemlerini radyo telgraf ve radyo telefon teknolojilerini kullanarak yaptılar.

1940’lı yıllarda yapılan gelişmiş radar sistemiyle kısa dalga boyları kullanılarak radyo mesajların taşınması gerçekleşti. Dalga boyu küçük olan bu dalgalar günümüzde mikrodalga olarak adlandırılmaktadır. Mikrodalga teknolojisi, daha çok bilgiyi daha büyük hızla ve daha güvenilir taşımayı mümkün kıldı. Daha sonra geliştirilen “Spread spectrum” teknolojisi ise daha güvenli veri taşımayı sağladı.

*Şekil 1. IEEE 802 Standardı Genel Hatları* ***[1]***

İnsanlık tarihine bakıldığında her yeni teknolojinin gelişimiyle beraber, insanların yaşama şekillerini değiştiren boyutlarda ilerlemeler kaydedilmiştir. Bugüne baktığımız zaman ise, kablosuz iletişim teknolojilerinin yeni bir dönüm noktası olacağını gözlemlemek mümkündür.

Kablosuz ağlar IEEE 802 standardının içerisinde bulunmaktadır.

Kablosuz haberleşme teknolojileri kablolu iletişime alternatif olarak havadan radyo frekans yardımıyla kullanılan bir iletişim teknolojisidir.

*Şekil 2. Kablosuz Haberleşme Teknolojilerinin Bir Sınıflandırması*

1.1 Kablosuz İletişimin Temelleri

1.1.1 Sinyal (Ses sinyali)

Herhangi bir sesin iletilmek veya saklanmak için elektromanyetik enerjiye çevrilmiş halidir. (Sesin elektriksel formudur.) Sinyaller analog ve dijital olarak ikiye ayrılmaktadır.

*Şekil 3. Analog ve Sayısal Gösterim****[2]***

1.1.2 Analog Sinyal

Bir analog sinyalin temel bileşenleri genlik, faz açısı ve frekanstır. Analog sinyalin dalga boyu genlik (amplitude) olarak adlandırılmaktadır. Bu eğrideki tekrarlanan her bir dalgaya dönüş (cycle) adı verilir. Bir saniyedeki dönüş sayısına frekans denir ve iletişim terminolojisinde Hertz adıyla anılır. Veri bir hat üzerinde taşınırken farklı frekanslar kullanılarak gönderilir. Analog sinyalin dalga boyunun bilindiği veya sabit olduğu varsayılır. Frekans aralıklarına ise bant genişliği (bandwidth) adı verilir.

1.1.3 Modülasyon

Alçak frekanslı bilgi sinyallerinin, yüksek frekanslı taşıyıcı sinyaller üzerine bindirilip uzak mesafelere gönderilmesi işlemine Modülasyon denir. (Bir taşıyıcı sinyal ile bilgi sinyalini birleştirmektir)

(Sürekli dalga modülasyonu; RF taşıyıcısı sinüs sinyali olan yöntemler)

–Genlik Modülasyonu (GM, Batı dillerinde AM — Amplitude Modulation)

–Faz Modülasyonu (PM)

–Frekans Modülasyonu (FM)

1.1.4 Kablosuz İletişim Ortamları

1.1.4.1 Radyo Dalgaları: Radyo titreşim sayısı ile gerçekleşen elektro manyetik dalgalardır. Uzun dalga boyludur.

1.1.4.2 Mikrodalga: Elektromanyetik dalganın dalga boyunun 1 metreden kısa olduğu frekansları tanımlar.

Radyo ve mikrodalga arasındaki en önemli ilke farkı; radyo yayınlarının çok yönlü, mikrodalganın ise tek yönlü olmasıdır.

1.1.4.3 Infared; (Kızılötesi, Kızılaltı,IR) ışınım,dalgaboyugörünür ışıktanuzun fakatterahertzışınımdan ve mikrodalgalardan daha kısa olan elektromanyetik ışınımdır.

1.1.4.4 Lazer (Light Amplification by Stimulated Emissionof Radiation)

Fotonları uyumlu bir hüzme şeklinde oluşturan optik kaynaktır. Lazerin temeli atom veya molekül enerji düzeyleri arasındaki elektron geçişleri ile oluşan ışık fotonlarına dayanır.

1.1.5 Sinyal Yayılımı

Sinyalin gücü ve izlediği yol bazı faktörlerden etkilenmektedir.

Fading(solma), shadowing(gölgeleme), reflection(yansıma), refraction(kırılma), scattering(saçılma), diffractionat edges(kenarlardan dolayı kırılma).

*Şekil 4. Sinyal Yayılım Çeşitleri****[3]***

1.1.6 Spektrum (Elektromanyetik Tayf)

Evrenin herhangi bir yerinde fizik kurallarınca mümkün kılınan tüm elektromanyetik radyasyonu ve farklı ışınım türevlerinin dalga boyları veya frekanslarına göre bu tayftaki rölatif yerlerini ifade eden kavramdır.

Herhangi bir cismin elektromanyetik tayfı ya da spektrumu, o cisim tarafından çevresine yayılan karakteristik net elektromanyetik radyasyonu tabir eder.

2.1 Kişisel Alan Ağları (PAN)

Bir PAN teknolojisi, kısa bir mesafedeki iletişimi sağlar ve tek bir kullanıcının sahip olduğu ve çalıştırdığı cihazlar ile kullanımını hedeflemektedir.[5] Örnek vermek gerekirse, bilgisayarlarımızda kullandığımız kablosuz mause’larımız PAN teknolojisi kapsamında Bluetooth aracılıyla haberleşmektedir. Günümüzde en yaygın PAN teknolojileri şunlardır:

· Infrared Data Association (IrDA)

· Bluetooth

· ZigBee

2.1.1 Infrared Data Association (IrDA)

Kızılötesi, görülebilen kırmızı ışıktan daha uzun dalga boyuna sahip, insanın gözle göremeyeceği ışınlardır. Kızılötesi ışınlar olarak da anılırlar. Isı detektörleri ile tespit edilenler en uzun dalga boyu olanlarıdır.

IrDA ya da kızılötesi olarak da anılan bu teknoloji, Light-emitting diode (LED) aracılıyla ışık süzmesi yayarak datayı kodlamaktadır. Alıcı ise ışık duyarlı ışık süzmesini görebilecek yetenektedir ve ışık akışının taşıdığı veriyi çözer. Günümüzde yaygın olarak kullanıldığı yer televizyon kumandalarıdır.

*Tablo 1. Infrared Data Association (IrDA) Standartları*

2.1.2 Bluetooth

Bluetooth, 1994 yılında Ericsson firması tarafından geliştirilmiş ve günümüzde çok popüler olarak kullanılan kablosuz haberleşme yöntemidir.[6] Bluetooth teknolojisi, kızılötesinin (IrDA) aksine görüş doğrultusu olmadan radyo frekans aracılığıyla haberleşmektedir.

Bluetooth teknolojisi 2.4 GHz ISM[7] frekans bandında çalışmakta olup, ses ve veri iletimi yapabilen bir teknolojidir. 721 Kbps’a kadar veri aktarabilen Bluetooth destekli cihazların etkin oldukları mesafe yaklaşık olarak 10 ile 100 metredir.

2.1.2.1 BLE Nedir?

BLE (Bluetooth Low Energy) 2011 yılında Bluetooth 4.0 olarak piyasaya çıkmıştır. Adından da anlaşılacağı gibi düşük güç tüketimi özelliğine sahiptir. 2.4 GHz ISM frekans bandında çalışan standart, önceki klasik versiyonlara göre daha az enerji tüketimi sağlamaktadır. Bu sayede de tüketici uygulamalarında küçük batarya boyutlarına sahip olunmasını mümkün kılmaktadır.

BLE yalnızca bağlantı başlangıçlarında aktif olup, onun dışında uyku modunda olduğundan az enerji tüketir. Ayrıca önceki versiyonların cihaz bağlantı süreleri 100 milisaniye iken, BLE’nin sadece birkaç milisaniyedir. Bunların dışında tek dezavantajı, düşük enerji tüketimi yüzünden büyük miktarda veri transferi sağlayamamasıdır.

BLE, Bluetooth 4.1 ve 4.2 versiyonlarında da aktif olarak kullanılmaktadır.

2.1.2.2 Bluetooth 5

Bluetooth 5 standardının teknolojik alanlarda sağlayacağı gelişmeler, IoT yani nesneleri interneti konusunda büyük yarar sağlayacak; endüstriyel gelişime katkıda bulunacaktır.

Bluetooth 4 standardının üzerinde özelliklere sahip olacak Bluetooth 5’te:

· Menzil sınırları 4 kat artacak ve 300 metre üzerine çıkabilecek.

· BLE teknolojisi ile düşük güç tüketimi sağlanarak 2 Mbit/s veri transfer hızına ulaşılacak.

· Daha uzun menzil modları için 500kbit/s ve 125 kbit/s veri hız seçenekleri bulunacak.

· Bant genişliğini artırarak daha büyük kapasitede bilgi aktarımı yapılabilecek.

Bluetooth 5 tüketici ürünlerinden tutunda, sağlık, güvenlik, akıllı evler ve en önemlisi uzun menzil özelliği sayesinde IoT sektöründe büyük rol oynayacak ve endüstriyel gelişime büyük katkı sağlayacaktır.

2.1.3 ZigBee

ZigBee teknolojisi adını arıların çiçekler arasındaki zig-zaglı gezinmesinden almıştır. Bu zig-zaglı yapı mesh (karmaşık) ağındaki düğümler arası haberleşmeyi temsil eder. Ağ bileşenleri kraliçe arı, erkek arı ve işçi arıları temsil eder. Wi-Fi ve Bluetooth gibi kablosuz haberleşme teknolojilerinin kimi uygulamalarda elverişsiz olmaları nedeniyle 1998 yılından itibaren Zigbee stili ağlar üzerinde çalışılmaya başlanmıştır. Amaç güvenirliliği yüksek, düşük maliyetli, enerji tasarruflu, görüntüleme ve yönetme amaçlı ağlar kurmaya elverişli ürünler ortaya çıkarmaktı. Zigbee teknolojisinin ihtiyacı olan standart IEEE tarafından 802.15.4 standardı Mayıs 2003’te tamamlanmıştır.

*Şekil 6. ZigBee Teknolojisinin Kullanım Alanları* ***[8]***

14 Aralık 2004 tarihinde Zigbee özellikleri tasdik edilmiştir. Zigbee Alliance, Zigbee teknolojisinin standartlarından sorumlu dünya çapında bir birim olup; güvenilir, düşük maliyetli ve güç tüketimi az ürünler ortaya çıkarmak için birçok firmanın bir araya gelip görüntüleme ve kontrol amaçlı ürünlerin standartları üzerinde çalıştığı bir topluluktur. Bu topluluğun üye sayısı 2005 yılında 200’ü bulmuş ve her yıl bu sayı daha da artmıştır. Bu da Zigbee teknolojisinin önemini göstermektedir. Zigbee, Haziran 2005 tarihinde kullanıma sunulmuş ve ardından yeni teknik özellikleri ile 30 Eylül 2007’de piyasaya sürülmüştür. Son olarak ilk Zigbee uygulama profili olan ev otomasyonu da 2 Kasım 2007’de üretilmiştir.

Aşağıda, tipik bir Zigbee ağının nasıl göründüğünü görüyorsunuz. Her zaman tek bir koordinatör vardır. Bazı cihazları eşleştirirseniz, basit bir yıldız topoloji ağı elde edersiniz. Ancak, daha uzun bir aralıkta daha fazla uç cihazınız varsa, bazı cihazlar yönlendirici görevi görür. Bu, son cihazlar için bir sinyalin bu yönlendirici üzerinden koordinatöre atladığı anlamına gelir. Veya bir sinyal, koordinatörle iletişim kurmak için birden fazla yönlendirici kullanabilir. Ne kadar fazla yönlendirici olursa, toplam ağ o kadar güçlenir. Tıpkı internet üzerinden olduğu gibi, bir uç cihaz her zaman koordinatöre giden en iyi yolu seçecektir.

*Şekil 7. Tipik Bir ZigBee Ağı* ***[9]***

3.1 Kablosuz Lokal Ağları Ağları (WLAN)

Başta ev ve ofisler olmak üzere, sinyal yarıçapı 100 metreye kadar olan alanlarda kullanılan bilgisayar ağı türüdür. Kablosuz lokal alan ağları genellikle kablolu lokal alan ağın sınırlarını genişletmek için kullanılır. Bu ağlar IEEE 802.11 standartlarına göre çalışır. Kablosuz LAN (WLAN) sistemleri kullanıcılara kablosuz geniş bant internet erişimi, sunucu üzerindeki uygulamalara ulaşım, aynı ağa bağlı kullanıcılar arasında elektronik posta hizmeti ve dosya paylaşımı gibi çeşitli imkânlar sağlamaktadır. Kablosuz LAN sistemlerinin mesafesi 25–100 metre civarındadır.

*Şekil 8. Bir Kablosuz Yerel Alan Ağı (WLAN) Örneği*

Bir kablosuz yerel alan ağı üç bloktan oluşmaktadır. Erişim noktasının (Access Point), erişim noktalarını bağlamak için kullanılan bir anahtar(switch) ya da yönlendirici (router) ve erişim noktasına bağlanan uç noktalar olarak üç bloktur.

*Şekil 9. Bir Kablosuz Yerel Alan Ağı Alt Yapı Mimarisi Görünümü* [10]

Bir kablosuz yerel alan ağı pratikte birçok detay alt yapı mimarisini karmaşıklaştırmaktadır. Bir çift erişim noktası çok ayrı noktalardaysa aralarında ölü bölge (kablosuz bağlantının olmadığı) ortaya çıkar. Öte yandan, bir erişim noktası birbirine yakınsa çakışma meydana gelecektir. Çakışmayı önlemek için, 802.11 ağları tek bir erişim noktası ile ilişkilendirmek için amacıyla bir kablosuz sunucuya ihtiyaç duyar.

*Şekil 10. Üst üste binen bölgeleri olan bir alt yapının gösterimi* 9

Bir kablosuz sunucu, 802.11 çerçevelerini ağ boyunca iletecek olan belirli bir erişim noktasına bu çerçevelerini gönderir.

Şekil 11: Bir 802.11 kablosuz LAN ile kullanılan çerçeve formatı

3.1.1 IEEE 802.11 Ailesi

En çok kullanılan kablosuzlar ağ standardı olan 802.11, çok fazla uzantıya sahiptir. Günümüzde de geliştirilmeye devam eden bir standarttır. İlk olarak 1997 yılında piyasaya sürülmüştür.

*Tablo 4. IEEE 802.11 Ailesi* ***[11]***

3.1.1.1 802.11a

802.11a standardı 1999 yılında 802.11 standardının yetersiz kalmasıyla ortaya çıkmış, 802.11 ilk geliştirilmiş sürümüdür. Bu standart temelde 802.11 ile benzer olmasına karşın 5 GHz frekansında çalışmaktadır. 54 Mbps veri iletim hızı sunan bu standart, açık alanlarda maksimum 100 metreyi kapsayacak şekilde çalışabilmektedir.

802.11a’yı diğer kablosuz ağ standartlarından ayıran temel avantajı daha fazla kapasiteye (throughput) destek vermesi ve daha fazla kanal kapasitesi olmasıdır, böylelikle daha fazla bant genişliği kullanımına olanak sağlamaktadır.

Diğer standartların aksine 802.11a’nın 5 GHz frekasında çalışması bu standarda çeşitli avantajlar ve dezavantajlar sağlamıştır. Bu frekansta yayın yapmanın olumlu yanı, bluetooth, mikrodalga fırın ve kablosuz telefon gibi diğer elektronik cihazlarının farklı frekans aralığını kullanmasından dolayı kanal kapasitesi artar ve veri iletim hızı daha yüksek olur. Bununla birlikte 5 gHz frekansında yapılan yayınların, duvar gibi engeller tarafından daha fazla emilmesi nedeniyle 802.11a’nın kapalı alanlardaki kapsama alanı diğer standartlara göre daha düşüktür.

Son olarak, bu teknoloji yüksek veri iletim hızına ihtiyaç duyan kullanıcılar ve video dağılım sistemlerinde aktif olarak kullanılmaktadır. Daha pahalı cihazlarda bulunmasına rağmen iş hayatında kurumsal kullanıcılar tarafından tercih edilmektedir.

3.1.1.2 802.11b

802.11b standardı 802.11a ile beraber 1999 yılında piyasaya sürülmüştür. Ancak 802.11a’ya göre çok daha kısa bir sürede yaygınlaşarak bütün dünyada kullanılmaya başlanmıştır. 802.11b, 802.11 gibi 2.4 GHz frekans bandında çalışmakta ve 11 Mbps veri iletimi hızına çıkabilmektedir. İlk çıktığında 802.11b erişebildiği veri iletim hızının etkisiyle ethernet teknolojisine rakip hale gelmiş ve kablosuz ağ kullanımının yaygınlaşmasında büyük rol oynamıştır.

802.11b’nin sağladığı en önemli avantaj kapsama alanı mesafesinin fazla olmasıdır. 2.4 Ghz frekansında yayın yapmasından dolayı kapalı alanlarda yaklaşık olarak 38 metre, açık alanlarda ise 150 metreyi aşacak şekilde alanı kapsayabilmektedir. Ayrıca maliyet açısından da diğer standartlara göre oldukça uygundur. Bununla birlikte Bluetooth, mikrodalga fırın ve kablosuz telefon gibi farklı elektronik cihazlar ile aynı frekansta çalışmasından dolayı işaretler birbiriyle karışmaktadır. Bunun sonucunda veri iletim hızı ve bant genişliği 802.11a’ya göre daha düşüktür.

Sonuç olarak, 802.11b genellikle ofis ortamları, hastaneler, depolar ve fabrikalar gibi ortamlarda kullanılmaya oldukça uygundur. Özellikle konferans salonları, çalışma alanları ve kablo çekmenin tehlikeli olduğu noktalarda ağ bağlantısı sağlanması için uygun bir teknolojidir. Kısaca 802.11b, taşınabilirliğin gerekli olduğu ve orta hızlı ağ bağlantılarına ihtiyaç duyulan alanlarda kullanılır.

3.1.1.3 IEEE 802.11c

Bu standardın görevi, Kablosuz Erişim Noktaları (AP-Access Point)’lar arasında köprüleme işlemlerini yapmaktır. Diğer 802.11 standartlarının MAC (Media Access Control) alt katmanında çalışır. Şirketler ve üniversiteler bu standardı, ağlarını genişletmek için sıklıkla kullanırlar

3.1.1.4 IEEE 802.11e

IEEE 802.11e standardı bütün 802. 11 standartları için veri, ses ve görüntü iletişiminde servis kalitesini (QoS — Quality of Service) geliştirir ve artırır. MAC katmanında çalışan bir standart olmasına rağmen fiziksel katmanda çalışan standartlara destek verir

3.1.1.5 IEEE 802.11f

IEEE 802.11f standardı, kontrollerin taban istasyonları arasındaki birlikte çalışabilirliği sağlayan farklı üreticilerin erişim noktaları arasında dolaşımını olanaklı kılmak için çalışmaktadır. Böylelikle kullanıcılar ağ içindeki farklı AP’leri kullanabilmektedir

3.1.1.6 802.11g

2003 yılında IEEE tarafından kablosuz ağ standartlarında geliştirilen 3. nesil teknolojidir. 802.11b’de olduğu gibi 2.4 GHz frekansında çalışmaktadır. 802.11g standardı temel olarak 802.11b standardının bir uzantısıdır, fakat veri iletim hızı ve kullanılan bant genişliğinde önemli ölçüde gelişme sağlanmıştır. Bu açıdan bakılırsa 802.11g için 802.11a ve 802.11b’nin daha etkin olduğu özelliklerinin birleştirilmiş hali olduğu söylenebilir.

802.11g’nin sahip olduğu en önemli özellik 802.11b ile ulaşılan kapsama alanını koruyarak, (açık alanlarda 38 metre, kapalı alanlarda 150 metre) veri iletim hızını ortalama 22 Mbps’a ulaştırmasıdır. Bu hız 802.11a’da olduğu gibi maksimum 54 Mbps’a ulaşabilmektedir.

Bu standardın zaman zaman 802.11b ile çalışan cihazlarla uyum sorunu yaşamasından dolayı kullanımı çok fazla yaygınlaşmamıştır. Bununla birlikte fiyatının 802.11b’den yüksek olması da tercih edilebilirliğini azaltmaktadır.

Son olarak, yüksek hız gerektiren video ve çoklu ortam uygulamalarında hızı ve kapsadığı alanın genişliği nedeniyle 802.11g standardı oldukça uygundur.

3.1.1.4 802.11n

Zaman içerisinde kullanıcı sayısının artması ve kullanıcıların farklı uygulamaları kullanmak istemesi daha fazla bant genişliği, daha fazla erişilebilirlik ve daha geniş kapsama alanı gibi talepleri artırmıştır. Bu amaçla IEEE 2003 yılından beri 802.11n standardını geliştirmek üzere çalışmaya başlamıştır.

802.11n, Çoklu Giriş / Çoklu Çıkış, MIMO (Multiple Input / Multiple Output), adı verilen bir protokol sayesinde 2,4 GHz ve 5 GHz frekanslarının her ikisini de aynı anda kullanabilmektedir. MIMO teknolojisi, iletilecek bir bilginin parçalara ayrılıp farklı antenler üzerinden karşı tarafa gönderilmesini sağlar. Diğer standartlarla çalışan cihazlar bir anten üzerinden bir yayın yaparken, 802.11n teknolojisine sahip ağ cihazları gönderi tarafında 2 veya daha fazla yayın yaparken, alım tarafında birden fazla anten kullanırlar ve birden fazla alınan/gönderilen yayınları birleştirirler. Gönderilen veriler duvarlardan, kapılardan ve diğer eşyalardan yansıyarak ve farklı rotalar takip ederek alıcı antene farklı zamanlarda ve birden fazla kere varır. MIMO teknolojisi bu durumu kendi lehine kullanarak işaretin güçlenmesini ve daha uzaklara iletilmesini sağlar.

802.11n standardına göre veri iletim hızı ortalama 130 Mbps seviyelerinde olacaktır. Hatta teorik olarak bu hız 600 Mbps’ye kadar ulaşabilir ve kapsama alanı kapalı alanlarda 70 metre, açık alanlarda ise 250 metre kadar olabilir. Bu teknolojinin en önemli özelliklerinden birisi de eski standartlarla uyumlu bir şekilde çalışabilmesidir.

Sonuç olarak, 802.11n henüz tam olarak tamamlanmamış bir standart olmasına rağmen vadettiği veri hızı, güvenilirlik ve olması beklenen yüksek fiyatı ile İnternet telefonu, müzik ve video yayını, IPTV gibi daha fazla bant genişliği isteyen uygulamalar için oldukça yeterli olacaktır.

3.1.1.5 802.11ax (Wi-Fi 6)

Wi-Fi 6 teknolojisi, Wi-Fi 5 ya da 802.11ac standardına kıyasla Wi-Fi 6 tam %40 daha fazla veri hızı vaat etmektedir. Wi-Fi 6, daha verimli bir veri kodlama sistemi kullandığı için daha yüksek verimlilik sağlar.

*Şekil 13. Wi-Fi 6’ya Neden İhtiyacımız Var?* ***[13]***

Umuma açık yerlerde (otel, kafe, okul vb.) kalabalık alanlarda Wi-Fi ağına bağlandığınızda, internet bağlantısının çok yavaş olduğunu görürsünüz. Bunun sebebi Wi-Fi 5 veya daha düşük standarttaki internet ağlarının kapasitesinin sınırlı olmasıdır. Fakat Wi-Fi 6 ve Intel iş birliği sayesinde çok sayıda bağlı cihaza sahip kalabalık alanlarda her kullanıcının ortalama hızı en az dört kat artması beklenmektedir.

3.2 Kablosuz Yerel Alan Ağ Cihazları

802.11x, IEEE tarafından tanımlanmış ve kablosuz ağ cihazlarının nasıl çalışacağının belirtildiği standartlar dizisidir. Bir standart kabul edildikten sonra WLAN içindeki tüm bileşenlerin o standarda uyması veya en azından o standartla uyumlu çalışması önemlidir.

Bir kablosuz ortama bağlanabilen tüm bileşenler ağın istasyonları olarak adlandırılır. Tüm istasyonlar kablosuz ağ kartları ile donatılmıştır. Kablosuz istasyonlar, erişim noktaları (AP–Access Point) ve kablosuz istemciler olarak iki ayrı kategoriye ayrılır. Erişim noktaları, yönlendiriciler ve baz istasyonlarıdır. Kablosuz istemciler ise dizüstü bilgisayarlar, masaüstü bilgisayarlar, kablosuz telefonlar, mobil cihazlar gibi kablosuz ağ kartı ile donatılmış diğer cihazlardır.

3.2.1 Kablosuz Modem

Kablosuz modem internetten gelen verileri alır, radyo frekanslarına dönüştürür ve üzerindeki anten yardımıyla bulunduğu ortama yayar. Kablosuz istemcide bulunan kablosuz ağ arayüz kartı (PIC, PCMCIA) sayesinde yayılan sinyal yakalanır ve bilgisayar dili olan binary sisteme(1 ve 0’lara) dönüştürülür. Bu işlemi tersi veriler, istemciden radyo sinyali olarak yayılır ve modem tarafından algılanıp çözülür. Böylece cihazlar birbirlerini algılayacak programlama dilleri ile iletişim kurmuş olur.

Kablosuz modemler aynı zamanda kablosuz yönlendirici ve erişim noktası işlevlerini gerçekleştirir. Bu cihazlar günümüzde 802.11b, 802.11g ve 802.11n standartlarının birini veya tümünü desteklemektedir. Kablosuz ağ kurulumunda kablosuz modemin desteklediği standartlar önemlidir. Çünkü bu standartlar hız ve mesafe olarak değişiklik göstereceği için ağın kullanım şekline göre modem standardı seçilir. 802.11a saniyede 54 Mbit/s, 802.11b 11 Mbit/s, 802.11g saniyede 54 Mbit/s, 802.11n ise yaklaşık 300 Mbit/s hızlarında iletişimi desteklemektedir. Mesafe aralığı olarak da 802.11a 50 m, 802.11b 100 m, 802.11g 100m ve 802.11n yaklaşık 250 m’lik alanları kapsamaktadır. Kablosuz modemler genelde 3’ü 1 arada cihazlardır. Aynı anda erişim noktası, tekrarlayıcı ve köprü olarak kullanılabilir veya gerekli modem ayarları yapılarak bu özelliklerden sadece biri kullanılabilir.

3.2.2 Kablosuz Yerel Alan Ağı İçin Güvenlik Türleri

3.2.2.1 WEP (Wired Equivalent Privacy) Kabloluya Eşdeğer Şifreleme Türü

WEP şifreleme türü 1999 yılında Wi-Fi Güvenlik Standardı olarak kabul edilmiş ve Amerika Kriptografi Sınırlamalarına maruz kaldığı için 64 bit şifrelemeye izin verilmiştir. Fakat sınırlama kaldırıldığında 128 bit’e geçiş yapılmıştır.Kullandığımız bilgisayarların ve onlarla uyum içinde çalışan işletim sistemleri ile daha hızlı işlem kapasitesine ulaşıldığında saldırgan ve kötü niyetli kişilerin hedefi olup kaba kuvvet yardımı veya geliştirilen yazılımları ile bypass edilebilir veya tahmin edilebilir olduğu fark edilmiştir. WEP şifreleme de Authentication (Kimlik doğrulama) yoktur.

3.2.2.2 WPA (Wi-Fi Protected Access) Kablosuz Korumalı Erişim Şifreleme Türü

WPA şifreleme türü 2003 yılında Wi-Fi Allience tarafından geliştirilmiştir. WEP’ten ayıran özelliği kullandığı şifreleme yöntemi ve o yıllarda daha güvenilir olmasıdır. WEP’te bulunan zafiyetlerin tamamını ortadan kaldırarak giriş yapmıştı. İnsanlar tarafından o yıla kadar kullanılan modemler WPA’yı desteklemek için yükseltilemedi. Özellikle TKIP, WPA şifreleme için kabul edildi. WEP’te değişmeyen 64bit ve 128bit şifreleme anahtarı kullanılmıştır. TKIP her paket için dinamik olarak yeni bir 128bit anahtar üretir ve bu yönüyle WEP’teki zaafiyetlerin önüne geçti. WPA’nın saldırganlara yönelik attığı adım ile saldırganın veri paketlerini değiştirmesini ve değiştirdiği paketlerin gönderilmesini önlemek için tasarlanmış bir ileti bütünlüğü kontrolü (Message Integrity Check) sağlamaktadır.

3.2.2.3 WPA2 (Wi-Fi Protected Access) Kablosuz Korumalı Erişim Şifreleme Türü

Şu an hala kullanımımız da bulunan en güvenilir kablosuz ağ şifrelemesidir. TKIP’den, hem gizlilik hem de bütünlük açısından korunmasında önemli ölçü de güçlüdür. AES güçlü güvenlik tabanlı şifreleme içerdiği için 2004’te sertifikası başladı ve 2006 dan itibaren tüm yeni cihazlarda wpa2 sertifikası zorunlu kılındı.2017 yılında Crack attack adın altında bu şifreleme türüne ağa dahil olmadan havadaki paketleri sniff(koklama) özelliği ile güvenlik açığı yaratması ile modem üreticileri hızlı bir şekilde firmware(yazılım) yayınlayarak bu zafiyetin önüne geçmiştir.

3.2.2.4 WPA3 (Wi-Fi Protected Access) Kablosuz Korumalı Erişim Şifreleme Türü

WPA3, “bireysel veri şifreleme” kullanarak ele alacağını düşünüyor. Wi-Fi ağına bağlandığınızda, bağlantı sırasında bir şifre girmediğiniz halde cihazınız ile Wi-Fi erişim noktası arasındaki trafik şifrelenir. Topluma açık olan Wi-Fi ağlarını çok daha özel hale getirecek. İnsanların şifrelemeyi gerçekten kırmadan, ağı izleme, ağı dinleme, ağı koklamak imkânsız olacağına inanılıyor. WPA3 ile kullanacağınız basit bir şifre bile kaba kuvvet saldırıları ile bulunması bir hayli zaman alacağa benziyor. WPA3, Wi-Fi Allience tarafından yapılan açıklamalara göre 2018 sonundan itibaren 192 bitlik güvenlik paketi ile geleceği söyleniyor.

3.2.2 Erişim Cihazı (Access Point)

Erişim noktaları 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.

*Şekil 15. Erişim Cihazı (Access Point)*

Erişim noktası cihazları kuruluma ve teknolojiye dayanarak 10 metreden 500 metreye kadar kapsama alanına sahipken, 10 ile 250 arasında kullanıcıyı desteklemektedir. Uç sistemlerin sayısı arttıkça kablosuz ağın başarımı düşer. Bu nedenle aynı ağ içerisinde birden çok erişim cihazı kullanılabilir.

*Şekil 16. Kablosuz LAN’ların erişim noktaları (AP) ile genişletilmesi*

3.3.3 Kablosuz İstemci

Kablosuz ağa katılabilen herhangi bir bilgisayara denir. Kablosuz istemci, istasyon (STA) olarak da isimlendirilir. Kablolu ağa bağlanabilen çoğu cihaz, uygun kablosuz ağ kartına (NIC) ve yazılıma sahipse kablosuz LAN’a da bağlanabilir. Kablosuz istemci sabit veya hareketli olabilir. Kablosuz istemci dizüstü bilgisayarlar, kişisel bilgisayar (PC), kişisel sayısal yardımcı (PDA), yazıcılar, projektörler veya kablosuz ağ kartı (NIC, Network Interface Card) ile ağa katılan herhangi bir cihaz olabilir. Kablosuz ağ kartları (NIC’ler) RF ve kızılötesi kullanarak takılı bulunduğu cihaz ile erişim noktası (AP) arasındaki bağlantıyı sağlar.

*Şekil 17. Kablosuz Ağ Arayüz Kart PCMCIA (Personal Computer Memory Card International Association)*

Kablosuz Ağ Arayüz Kart PCMCIA (Personal Computer Memory Card International Association) kartı ile dizüstü bilgisayar ve PCI(Peripheral Component Interconnect) ile masaüstü bilgisayar veya diğer ağ cihazlarına kablosuz olarak erişebilir. Kablosuz LAN’a ağ cihazlarını bağlayabilmek için cihazın kablosuz ağ kartının olması gerekir. PCI ve PCMCI kartları üzerinde dâhilî alıcı verici anteni bulunur. Gerektiği durumlarda güçlü antenlerin de takılabilmesi için üzerinde yuvası mevcuttur. Çoğu dizüstü bilgisayarlar içerisine kablosuz bağlantı için standart olarak PCMCIA kartı bulunmaktadır.

Bu kart üzerinde dâhilî anten vardır. Ayrıca üzerinde ağ bağlantısının durumunu gösterir bir LED bulunur. Masaüstü bilgisayarlar için ise kablosuz ağ kartının (NIC’in) PCI yuvasına takılması ile kablosuz ağa bağlanılabilir. Ayrıca masaüstü ve dizüstü bilgisayarlar için USB girişine takılabilen kablosuz ağ adaptörleri kullanılır ancak anteni güçsüz olduğu için geniş alanlarda çok etkili bir bağlantı sağlanamaz. Kablosuz ağ kartı, bağlantı için uygun olan frekans spektrumunu (2.4 GHz veya 5 GHz) tarar ve bir erişim noktası veya başka bir kablosuz istemci ile iletişime geçer. Kablosuz ağ kartı işletim sistemlerine yazılım güncellemesi olarak eklenebilir.

3.3.4 Antenler

Antenler, erişim noktalarında veya kablosuz modemlerde kullanılır. Kablosuz cihazın çıkış sinyali gücünü artırır. Kablosuz istemci gibi diğer cihazların sinyalini alır. Bir antenin sinyal gücündeki artışa kazanç denir. Yüksek kazançlar genellikle yüksek iletim mesafelerine çevrilir.

*Şekil 19. Kablosuz Ağlarda Kullanılan Antenler****[14]***

Anten, elektromanyetik dalgaları yaymak veya yakalamak için kullanılan elektronik devre elemanıdır. Antenler vericilere bağlı olarak kullanıldıklarında enerjilerini, frekansı ayarlanabilir bir güç osilatöründen alır. Küçük bir kısmı ısıya çevrilip harcanan enerjinin geri kalan bölümü, anten tarafından boşluğa yayılır. Alıcılara bağlı kullanılan antenler ise boşluktaki elektromanyetik enerjiyi yakalayıp bunu bir transmisyon hattı vasıtasıyla alıcı devreye iletmektir. Alıcı ve verici antenleri, fiziki özellikleri nazara alındığında farksızdır hatta bir anten aynı anda hem alıcı hem de verici vazifesi görebilir. Antenler, sinyal yayma biçimlerine göre “tek yöne açık (unidirectional)” ve “tüm yöne açık (omnidirectional)” olmak üzere iki şekilde sınıflandırılır. Tek yöne açık antenler, sinyal gücünü bir yöne verir. Tüm yönlere açık antenler sinyal gücünü tüm yönlere eşit olarak verecek şekilde tasarlanmıştır.

4. Metropolitan Alan Ağları (MAN)

Bir şehri kapsayacak şekilde yapılandırılmış iletişim ağlarına Metropol Alan Ağları (MAN) denilmektedir. Metropol alan ağlarda (MAN) ve geniş alan ağlarda (WAN) genellikle kiralık hatlar veya telefon hatları kullanılmaktadır. Bu tür alanlarda kablo yerine uydu veya RF iletişim teknolojileri kullanılması durumunda Kablosuz Metropol Alan Ağları (WMAN: Wireless Metropol Alan Ağ) olarak isimlendirilmektedir.

Kablosuz MAN’lar çok sayıda şubesi bulunan kurum ve büyük şirketler ile dağınık yerleşime sahip üniversiteler gibi yapılarda yaygın olarak kullanılmaktadır. IEEE 802.16 standardı WMAN için geliştirilmektedir. IEEE 802.16 standardı günümüzde WIMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access mikrodalga erişim için dünya çapında birlikte çalışabilirlik) olarak isimlendirilmektedir.

4.1 WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access)

Günümüzde kullanılan Wi-Fi teknolojisi yaklaşık olarak 30 ila 100 metre arasında iletim sağlamaktadır. WiMAX teknolojisi Wi-Fi teknolojisine göre daha büyük mesafelere iletim sağlayan bir teknolojidir. Sabit istasyonlar için yaklaşık 50 kilometre, mobil istasyonlar için yaklaşık 15 kilometre çapında iletim mesafesinde 70 Mbps hızında internet erişimi sağlamaktadır. WIMAX, IEEE 802.16 standardını kullanmaktadır.

*Şekil 20. Erişim ve Taşıma İçin Kullanılan WiMax’in Gösterimi*

İlk geliştirildiğinde WiMAX teknolojisi 10–66 GHz frekans aralığında hizmet vermek için tasarlanmıştır. Ancak bu haliyle WiMAX, görüş açısı hattı LOS (Line of Sight) gerektirmektedir. IEEE 802.16a standardı ile daha sonra 2–11 Ghz ‘a kadar olan frekans aralığı da eklenmiştir. Eklenen bu frekanslar ve görüş açısı bulunmayan hat, NLOS (None Line of Sight), performansı sayesinde WIMAX istasyonlarının yüksek yapılar veya kuleler yerine bina üstlerine kurulabilir olması da aynı zamanda kablolu internetin sağlamadığı rahatlığı sağlamaktadır.

4.1.1 WIMAX’in Özellikleri

· Bağlantıda uzun mesafelere ulaşabilmek için bant genişliğinden faydalanılmasına olanak sağlayan, uyarlanabilir modüler desteği bulunmaktadır.

· Zaman bölmeli çoklayıcı, TDD (Time-Division Multiplexing), ses trafiği gibi geleneksel ya da İnternet protokolü üzerinden ses iletimi, VOIP (Voice Over Internet Protocol) ile videoda ideal taşıma ve veri trafiğinin önceliği gibi gecikmeye duyarlı hizmetler için düşük gecikme süresi sağlanmaktadır.

· Mesafeyi ve kapasiteyi artırmak için gelişmiş anten teknik desteği bulunmaktadır.

· Zaman bölmeli çift yönlü, TDD (Time-Division Duplex), tekniği ile frekans bölmeli çift yönlü, FDD (Frequency-Division Duplex), tekniği birlikte kullanılabilmektedir.

· Kişisel güvenlik şifreleme sistemlerinde kullanılmaktadır.

· Daha güvenli bir iletim için ileri seviyede hata düzeltme özelliğine sahiptir.

· Dikey frekans bölmeli çoklayıcı, OFDM (Orthogonal Frequency-Division Multiplexing), modülasyon tekniği ile dikey frekans bölmeli çoklayıcı erişim, OFDMA (Orthogonal Frequency-Division Multiplexing Access), modülasyon teknikleri kullanılmaktadır.[15]

5. Kablosuz Geniş Alan Ağları (WAN)

Kablosuz Geniş Alan Ağları genel hatlarıyla iki kategoriye ayırabilmek mümkündür.

· Hücresel İletişim Sistemleri

· Uydu İletişim Sistemleri

Hücresel iletişim sistemleri, ilk ortaya çıktığında mobil müşteriler için ses servisleri (GSM) sağlamak amacıyla ortaya çıkmış olup, zamanla müşterilerin ihtiyaçlarına göre veri hizmetleri vermeye de başlamıştır.

Uydu iletişim sistemleri ise GPS ve VSAT teknolojisi olarak kullanılmaktadır.

*Şekil 21. Kablosuz Geniş Alan Ağlarının Sınıflandırılması*

5.1 Hücresel İletişim Sistemleri

5.1.1 Mobil Ağlar (GSM)

GSM teknolojisinin zaman içerisindeki gelişmesi 3G, 4G gibi isimlendirilmektedir. Burada G generation (nesil) anlamındadır. Her bir nesil bir öncekine göre kapsamlı yenilikler değişiklikler getirmekte her nesil bir öncekine göre kat be kat hızlanmakta yeni uygulamalara kapı aralamaktadır.

1G cep telefonu sistemlerinin ilkidir. Analog sistemle çalışır sadece ses taşıması için tasarlanmıştır. 1980 de kullanılmaya başlanmış 1990 ların başlarına kadar kullanılmıştır. 2G Gerçek GSM sisteminin temeli sayılabilecek sayısal haberleşme temelli sistemdir. SMS bu sistemle beraber çalışan bir yeniliktir. GSM sisteminin dünya çapına bu versiyonu ile yayılmış ve bilinir olmuştur. 1990’ların başlarından 2000 yıllarının başlarına kadar kullanılmıştır. 2G teknolojisinin data hızı 64 Kbps’tir. Bu teknolojinin içine GPRS, EDGE ve MMS teknolojilerinin girmesiyle ismi 2,5 G 2,75 G olarak tanımlanmıştır. Data hızı GPRS için 114Kbps, EDGE için 384 Kbps lere kadar çıkabilir.

Mobil telefon sistemlerinde, haberleşmenin yapılacağı alan, hücre adı verilen küçük coğrafi alanlara bölünmüştür. Her hücrenin merkezinde bir baz istasyonu bulunur. Mobil telefonlar haberleşmelerini baz istasyonu üzerinden yapar.

*Şekil 22. Hücre’nin Şekil Olarak Gösterimi*

Hücreler kendi içlerinde genellikle üç sektöre bölünmüştür. Bu sektörler komşu hücrenin sektörleriyle örtüşerek kesintisiz/aralıksız bir şebeke meydana getirirler. Seyahat halindeyken sinyal sürekli olarak bir baz istasyonundan diğerine geçer ve normalde kişinin bulunduğu yere en yakın baz istasyonu daha ileriye gitmesine gerek kalmaz.

*Şekil 23. Hareket Halindeyken İletişim*

*Şekil 24. GSM Hücrelerinin Sınıflandırılması*

5.1.1.1 Makro Hücre

Makro hücrenin anten seviyesi ortamdaki ortalama engel ya da bina seviyesinden yüksektir, bu hücreler de iyi seviyede açık alanda ve kapalı alanda kapsama sağlarlar.

Makro hücreler, yerleşimin seyrek olduğu bölgelerde 25–35 km yarıçapında bir alana hizmet verebilirler. Ancak bina, ağaç ve tepe gibi engellerin çok olduğu yerleşim yerlerinde oluşturulan makro hücrelerin yarıçapları daha küçük olur.

5.1.1.2 Mikro Hücre

Micro hücrelerin anten seviyesi bölgedeki mimari yapının altında olup sinyal yayılımı binaların üzerinden değil arasından sokak boyunca olmaktadır, bu tip hücrelerde sinyal bina ağaç, taşıt, gibi pek çok engele maruz kalmaktadır.

Yoğun şekildeki yansımalardan dolayı bu tip hücrelerde diversity (ana sinyal ve yansıyan sinyalin kombine edilmesi) özellikle polarizasyon diversity kazancı büyüktür. Hücre servis sahası büyüklüğü tipik olarak 150–500 metre arasındadır.

Mikro hücreler, genellikle yerleşimin yoğun olduğu ve makro hücresel kapsamayı geliştirici ve tamamlayıcı olarak kurulan sistemlerdir. Mikro hücreler havaalanı, büyük alışveriş merkezleri gibi yerlerde kurulur. Birkaç yüz metrelik yarıçapı olan alanları kapsar ve çıkış güçleri makro hücrelere göre düşüktür.

5.1.1.3 Piko Hücre

Piko (indoor) hücre, antenleri bina içinde bulunan hücrelerdir, binanın bir parçasında ya da tamamında kapsama sağlayabilirler. Yüksek kapasite ve iyi bir kapalı alanda kapsama için en uygun hücre tipidir.

5.1.2 3G (UMTS)

3G teknolojisiyle birlikte akıllı telefonlar kullanılmaya başlanılmış ses data görüntü transferi mümkün olmuştur. İlk görüntülü konuşma 3G teknolojisiyle mümkün olmuştur. Akıllı telefonlar üzerindeki web browserlar ve internet tabanlı oyun uygulamaları, VoIP uygulamaları kullanılmaya başlanılmıştır.

3G teknolojisi içerisine eklenen HSPA 3,5 G ismi ile anılmaya başlamış ve hızı 14 Mbps ve daha sonra HSPA+ teknolojisi ile 3,75 G olarak anılmış ve hızı 168 Mbpslere kadar çıkmıştır.

5.1.3 4G (LTE)

4G Hareketli ve sabit alıcıların yüksek hızda data alışverişi yapabildiği bir teknolojidir. Tamamen IP tabanlı olarak çalışmaktadır. Wimax teknolojisinin devamı niteliğindedir. Beraber kullanıldığı LTE teknolojisi MİMO teknolojisine izin vermekte ve LTE+ teknolojinin birliktr kullanılmasıyla 4.5 G ismiyle anılmaya başlanılmıştır. Data hızı sabit alıcılar için 1Gbps hareketli alıcılar için 100 Mbps hızlarına kadar çıkabilir. 4 G değişik teknolojiler arasında sorunsuz geçiş yapabilme, mobil multimedya izleyebilme, geniş kapsama alanında az enerji tüketimi ile yüksek kaliteli bağlantı sağlama özelliklerine sahiptir.

Bu özellikleriyle kesintisiz ve HD video transferi, HD görüntülü konuşma, HD ve 3D oyun uygulamaları çalıştırmak ve çok yüksek hızda dosya transferi yapmak mümkündür.

5.1.4 5G Teknolojisi

Yüksek hızda veri transferi ve daha az gecikmeye olan ihtiyaçtan dolayı yapılan yeni çalışmalar 5G adıyla anılmaktadır.

Yüksek veri akışını iyileştirmek için daha yüksek frekans spektrumunu kullanan 5G teknolojisinin bu yılın sonlarına doğru Amerika gibi bazı ülkelerde kullanıcılar için hizmete konulması planlanmaktadır. Dünya genelinde ve ülkemizde geçişin 2020’yi bulabileceği belirtiliyor. 5G’nin; Nesnelerin İnterneti teknolojisinde gereksinim duyulan hızlı veri aktarımını, bulut sistemini kullanan akıllı otomobiller gibi mobil sistemlerin ihtiyaç duyduğu az gecikmeli (low latency) iletim gibi iyileştirmeleri sunması beklenmektedir. Düşük enerji tüketimi ise IoT nesnelerinin aylarca ya da yıllarca müdahale edilmesine gerek kalmadan çalışmasını sağlayacak önemli özelliklerinden biri olacaktır. 5G’nin Drone’lar, nesnelerin interneti ve sanal gerçeklik gibi teknolojiler için kablosuz veri iletimi altyapısını güçlendireceği belirtilmektedir. 5G’nin saniyede 20 Gigabit’lere ulaşacak bir veri transfer hızı sunması beklenmektedir.

5.2 Uydu İletişim Sistemleri

5.2.1 GPS (Global Positioning System) Küresel Konumlama Sistemi)

Bu sistem, ABD Savunma Bakanlığına ait yörüngede sürekli olarak dönen 24 adet uydudan oluşmaktadır. GPS sisteminin uyduları altı yörüngesel düzlemde yerleştirilmiştir. Yeryüzündeki GPS alıcısı bu sinyalleri alarak konum belirleme konum belirlenmesi gerçekleşir. Bilgisayar iletişiminin bir parçası olmamasına rağmen, konum bilgisi mobil haberleşmede önemi daha da artarak kullanılan bir servistir. Bazı haberleşme ağlarında zaman senkronizasyonu sağlar.

Bu sistemin ilk kuruluş amacı tamamen askeri amaçlıydı. GPS alıcıları yön bulmakta, askeri çıkartmalarda ve roket atışlarında kullanılmak üzere tasarlanmıştı. Fakat 1980’li yıllardan sonra GPS kullanımı sivil kullanıma da açılmıştır.

GPS uydularının gönderdiği sinyaller ile GPS alıcısı konumunu tam olarak tespit edebilir. Sadece Enlem ve Boylam bilgisi için 3 uydu yeterlidir. Enlem ve Boylam ile birlikte yükseklikte isteniyorsa 4 adet uydudan sinyal alınması gerekir.

GPS alıcısı bir uydudan sinyal aldığında gelen sinyalin içindeki zaman bilgisi ile sinyalin alındığı zamanı karşılaştırarak uyduya olan mesafesini hesaplar. GPS alıcısı 3 uydudan aldığı uzaklık ölçümü ve uydu konumlarını bildiren diğer bilgiler ile birlikte bulunduğu yerin enlem ve boylam bilgilerini hesaplayabilir.

GPS sistemi, sinyal akışının zor veya imkânsız olduğu su altı, mağara içi, yer altı gibi yerlerin haricinde, dünyanın her tarafında kullanılabilir.

5.2.2 VSAT (Very Small Aperture Terminal)

Geleneksel bakır veya fiber ağla bağlantının mümkün olmadığı veya kritik kritik sistemler için yedek bir iletişim bağlantısı olarak kullanıldığı dünyanın uzak bölgelerinde internet bağlantısı için uydu iletişimi kullanılmaktadır.

*Şekil 29. Basitce VSAT Sistemi****[19]***

VSAT sistemi küçük çaplı (0,7–2,4 m) antenlere sahip uydu yer istasyonlarının genel adıdır. VSAT sistemleri üzerinden çalışan terminaller, star (yıldız) topolojiye göre çalıştıklarında terminalden çıkan bir trafik her zaman merkez istasyona (Hub) inmek zorundadır. Mesh topolojide çalışan VSAT terminallerinde ise trafiğin Hub’da toplanma zorunluluğu olmayıp terminalden terminale doğrudan uydu üzerinden haberleşme sağlanmaktadır.

Merkez VSAT hub istasyonundan terminallere doğru çıkılan taşıyıcıya (terminallerin alışını yaptığı taşıyıcıya) “outbound” (outstream), terminallerden merkez Hub’a doğru çıkılan taşıyıcıya “inbound” (upstream) taşıyıcı adı verilir.

VSAT sistemi günümüzde birçok kamu kurumu ve özel şirket tarafından çeşitli uygulamalarda kullanılmaktadır.

KAYNAKÇA

1- Siemens Mobile WiMAX Network Architecture (Max Riegel) 2006–09–25

2- https://diyot.net/analog-ve-sayisal-elektronik-sistemler/

3- https://slideplayer.com/slide/10531863/

4-https://agustos.com/infrared-led-kizil-otesi-uygulamalari-kamera-teknolojileri-850-nm-ve-940-nm/

(Erişim Tarihi: 23.10.2019)

5- Comer Douglas E.- Bilgisayar Ağları ve İnternet (Sayfa 266.)

6-https://www.wikizeroo.org/index.php?q=aHR0cHM6Ly90ci53aWtpcGVkaWEub3JnL3dpa2kvQmx1ZXRvb3Ro (Erişim Tarihi: 23.10.2019)

7-https://www.elektrikport.com/teknik-kutuphane/yepyeni-bir-haberlesme-teknolojisi-zigbee/7894#ad-image-0

(Erişim Tarihi 29.10.2019)

8-http://www.elektroteknoloji.com/blog/ieee-802-11-wlan-temelleri (Erişim Tarihi 01.11.2019)