Kablosuz internetin sırları

İnternet gelişiyor, daha fazla hıza ihtiyaç duyuyoruz. PC, dizüstü, netbook ve cep telefonu gibi elektronik cihazların hepsini internete bağlanmak ve veri almak ve yollamak için kullanıyoruz. Kablolu bağlantıların yerini de fiziksel olarak daha özgür olan kablosuz bağlantılar alıyor. Teknoloji gelişiyor ve alışkanlıklar değişiyor.

Sadece birkaç yıl içerisinde kablosuz internet bağlantısının hızı 1Gbps'yi aşacak. Kablonun avantajı güvenlik, ama kablosuz ağların kurulum kolaylığı ve esnekliği bu avantajı kolayca gölgede bırakacak. Böylece evlerde, kafelerde ya da iş yerlerinde yeni geliştirilen, son derece hızlı kablosuz internet bağlantı teknolojileri, kablolu internete olan ihtiyacı ortadan kaldıracak.

Bu makalemizde kablosuz internet standartları nasıl gelişiyor, yakın gelecekte hangi standartlar hazır olacak ve bize neler sunacak, işte bunu inceliyoruz. Gelişmiş standartların, yeni donanımların sunacağı hızları, mesafeyi ve istikrarı ortaya koymaya çalışıyoruz. Hem teknik açıdan, hem de standatlar ve şirketler bazında işin detaylarına ışık tutmayı amaçlıyoruz...

802.11n: Hızlı ve uzağa erişiyor

Günümüzün en son kablosuz bağlantı standardı olan 802.11n, mesafe ve hız olarak etkileyici. Bu teknoloji üzerinde yaklaşık 3 yıldır çalışmalar sürüyordu. 11 Ekim'de tamamlanan bu standart, beklentilerin ötesine geçebilen, orijinal başlangıç hedeflerini aşan bir teknoloji oldu.

N standardının başarısı ve ortaya koyduğu yenilikler, yeni ve daha hızlı bağlantı standartlarında da önemli bir rol oynuyor. Ne yazık ki henüz bütün kablosuz cihazlar bu standardın sunduklarından faydalanamıyor. Ama zaman içerisinde N'in ve yeni standartların önemi çok daha iyi anlaşılacak. Tüketiciler bir netbook ya da dizüstü bilgisayar satın alırken, sadece işlemci, RAM ve ekran kartına bakmayı azaltacak ve kablosuz bağlantısı hızlı mı diye de soracak.

N standardına dönersek, IEEE mühendislik grubu tarafından geliştirilen bu standart 450 ve 600 Mbps ham veri transferi sunabiliyor. Ayrıca kapalı mekanlarda 70 metre, açık alanlarda 250 metre mesafeye ulaşabiliyor. Etkileyici...

Ölü noktalara erişim

Hız ve menzildeki gelişmelerin yanı sıra ölü noktalar da kapsama alanına girecek. Mevcut 802.11n sinyallerin bile ulaşamadığı bazı noktalar var. Bu tür ölü noktaları kapsamak için, üst üste gelen daha fazla kablosuz bağlantı noktası yerleştirmek gerekiyor.

Ev kullanıcıları açısından çok önemli değil gibi gözükse de kimse bir yerine iki tane WiFi noktasına para harcamak istemez. Özellikle de iş yerlerinde, şirketin çapı büyüdükçe bu kör noktalara bağlantı ulaştırmak için harcanan rakamlar da bir dağ gibi büyür. Yeni kablosuz standartlar geliştirilirken bu tür sorunlar göz önünde bulunduruluyor.

Güçlü bir standart olan 802.11n daha bir başlangıç diyebiliriz. Üzerinde çalışılan yeni standart, yazının başında belirttiğimiz gibi saniyede 1 gigabit ham veri encode gücüne sahip olacak. Daha çok alanı kapsayacak, daha az kör nokta bırakacak. Böylece internet erişimi altyapısı kurma maliyetleri, ev ve iş yerlerinde düşecek.

Daha çok bantgenişliği gerekiyor

Bir başka ihtiyaç da çoklu kullanıcı erişimi sırasında oluşabilecek sorunların önüne geçilmesi. Aynı kablosuz ağı ve erişim noktası kullanan, bir ton veri alan ve atan kullanıcıların ağa yağdırdığı veri paketlerinin düzenli bir şekilde idare edilmesi.

Kablosuz ağ üzerinden video ve ses aktarımının da arttığı düşünülürse, yükün dramatik bir şekilde arttığı görülebilir. Ofis belgelerinin boyutları da büyüyor, video dosyalarının kalitesi de artıyor. Ayrıca ağ üzerinden yedekleme, ağ kapasitesi, kalitesi, çoklu kullanıcı desteği, ağır yük bindiren çeşitli uygulamalar da cabası.

Kablosuz ağlar bir yandan da daha fazla kablolu bağlantı demek. Daha doğrusu altyapı, sonuçta servis sağlayıcıdan binaya yüksek hızlı interneti güvenli bir şekilde getirmenin yolu kablolardan geçiyor.

MIMO nedir?

Tekrar 802.11n standardına dönerek, yapılan değişiklikler üzerinden yeni teknolojileri anlatalım. MIMO yani multiple in: çoklu girdi, multiple out: çoklu çıktı anten demetleri bir zamanlar pahalı bulunuyordu. Ama 802.11n, 3.5G ve 4G kablosuz standartları MIMO'yu daha iyi kapsama ve performans için gerekli kıldı. Böylece yol açılmış oldu, anlayış değişti.

N standardı başlarda sadece 20-30 Mbps hıza sahipti, potansiyel ise 54Mbps idi. 150Mbps hız üzerinden 75 ve 100 Mbps gerçek aktarım ise o dönemde bu teknoloji üzerinde çalışanların çok etkileyici bulduğu bir hızdı.

Beklediklerinden daha iyisi oldu ve üreticiler tek bir yaklaşımı benimseyip, güçlerini birleştirdiler. Bu sayede bütün erişim noktaları ve adaptörlerin iki radyo akımını desteklemesine kesin olarak karar verildi. Bu iki sinyalin yer biri 150Mbps ham hıza sahip olacaktı ve toplam potansiyel 300Mbps'ye ulaşacaktı.

Firmalar ortak çalışınca bütün beklentiler aşılabiliyor, teknoloji emeklemeyi bırakıp koşmaya başlıyor...

Daha gelişmiş antenler, daha fazla sinyal

Her akım, antenleri paylaşan bir sinyal zincirinin parçası. Veri yollarken her akım, kendisine has bir sinyal yolluyor, iki sinyal birlikte yollanıyor ve ortamdaki sinyal yansıması kullanılarak, bilardoda açılı top sektirme gibi bu sinyal hedefe ulaştırılıyor. Buna spatial multiplexing deniliyor. Birden çok sinyal, mekan bir parametre olarak kullanılmak suretiyle encode ediliyor. Alıcı da birden çok antenden oluşuyor ve farklı akımlar toplanıp aktarılıyor.

Çoklu antenler sinyalin yönünü de algılayabiliyor ve farklı akımları birleştirerek ortaya ana sinyali çıkartıyor. Biraz daha açıklayıcı olmak gerekirse, çok antenden yayılan sinyaller, çok daha büyük bir sinyal oluşturuyor, ana sinyal işin içine koordinat bilgileri de girince tek tek sinyallerin aktarabildiğinden çok daha fazla veri aktarıyor. Uzay, yani mekan birden fazla kez değerlendirilmiş oluyor.

2x2 yani iki yollayıcı, iki alıcı anten demeti, iki radyo sinyali ile eşleştiriliyor, 3x3 demetler 3 radyo akımıyla. Bazı cihazlarda ise 2x3 demet kullanılıyor ve 3 anten sinyal farklılaştırılması ve menzilini geliştirmek için kullanılıyor.

İki, üç, dört! Bu N standardında daha çok iş var

Daha fazlası mümkün, iki yerine üç, dört de kullanılabilir. N standardının potansiyeli büyük ama donanım üreticilerinin çoğunluğu WiFi Alliance'dan sertifikalandırma olmadan hareket etmiyor. Önce birilerinin yeni donanımı üretmesini, sonra bunun onaylanmasını bekliyorlar. Kablosuz çip üreticisi Marvell ve Quantenna haricinde; bu ikisi biraz daha bağımsız çalışıyor.

Diğer firmaların hemen sinyal sayısını katlamamalarının bir sebebi de tek ihtiyacın daha fazla hızdan ibaret olmaması. Uyumluluk ve zor şartlarda çalışma da önemli, işte bu yüzden Apple, Cisco, Intel, Microsoft, Nokia gibi dev firmalar WiFi Alliance'ın yönetim kurulundalar ve WiFi etiketi taşıyan ürünlerin sertifikalandırılması ve standartlara oturtulmasında rol oynuyorlar.

Apple'ın 2009 Ekim ayında çıkarttığı AirPort Extreme Base Station ve Time Capsule erişim noktası ve ağa bağlı depolama cihazı, üç akım radyoya sahip. Apple bunun reklamını yapmıyor, sadece yüzde 50 daha iyi WiFi performansı sunduğunu ve menzilinin yüzde 25 arttığını belirtiyor. Intel'in de sayıca az da olsa 3x3 antenli modelleri bulunuyor.

Yakında hızlı, uzakta sağlam

Üç ya da dört sinyalin bir avantajı da yakın mesafelerde daha fazla hız sunarken, mesafe arttıkça hız yerine uzun menzilde bağlantıyı korumak için kullanılmaları. İkisini aynı anda sunamasalar da bariz bir avantaja sahipler.

Dünyanın en büyük kablosuz ağ çipi üreticilerinden Broadcom, menzile en çok önem veren firmalardan birisi ve bu mesafe avantajını onaylıyor. Başta da belirttiğimiz gibi daha az cihazla daha çok alan kapsanabiliyor, maliyetler büyük bir düşüş yaşıyor.

Bantgenişliğinin de artması, aynı kablosuz ağa daha fazla mobil cihazın bağlanmasına veya az sayıda cihazın daha yüksek hızlarla internete erişmesine imkan sağlıyor. Ayrıca verinin hızlı ulaştırılması, kullanıcıların ağı daha az süre meşgul etmesi anlamına geliyor. Her kullanıcıya daha hızlı veri ulaştırıp işini daha hızlı bitiren ağ daha fazla boşta kalıyor ve sıradaki kullanıcıya da kaliteli hizmet sunabiliyor.

Frekans değişimi

802.11ac standardı 5GHz bandı üzerinde çalışacak. N standardı hem 2.4 GHz, hem de 5GHz üzerinde çalışıyor. 2.4GHz bandı oldukça kalabalıklaştığı için geliştirmeler 5GHz üzerinde yoğunlaşıyor. 802.11ac'de esas amaç 1Gbps'yi aşmak.

Daha geniş kanallar kullanılacak, 20MHz genişliğinde kanalların yerini 5GHz bandında 40MHz genişlikte bantların kullanımı alacak. Pek çok ülke yasal düzenlemelerinde buna izin veriyor.

Mevcut çalışmaların bir kısmı da 80MHz kanalların ve hatta 160MHz kanalların kullanımını araştırıyor. Bu da bantgenişliğini katlayarak arttıracak.

Daha verimli modülasyon teknolojileri ile bitler radyo dalgalarına daha verimli bir şekilde dönüştürülerek hız arttırılabilecek. G ve N standartları arasında bu şekilde yüzde 10 hız artırımı sağlanmıştı. Yani her şey kanalları genişletmekten ibaret değil, optimizasyon da söz konusu.

MU-MIMO ve yeni routerlar

Son olarak da MU-MIMO'dan bahsedelim. Multiple user MIMO ile eş zamanlı akımlar, aynı kanallar üzerinden farklı kullanıcılara aktarılabilecek. Bu da inanılmaz verimli bir teknoloji olma potansiyeli taşıyor. Elbette geliştirme esnasında ne kadar başarılı olunacak, bekleyip göreceğiz.

Bahsettiğimiz teknolojiler içerisinde şu an 802.11n yaygınlaşıyor. 802.11ac ise 2012 Aralık ayında onaylanabilir. Elbette daha öncesinde, 2011 gibi bu teknolojinin taslak halini kullanan bazı donanımlar piyasaya sürülecek.

Burada tüketici mağduriyetinin söz konusu olmadığını da belirtmek gerek. Çünkü yeni taslak teknoloji desteği eklenirken, piyasada mevcut en son standartlarla geriye dönük tam uyumluluk sunuyor. Örneğin N taslak iken N standardına sahip bir cihaz alanlar, zaten g standardında olan kablosuz modemleriyle g standardı üzerinden veri alışverişi yapıyordu. N standardının olduğu yerde ise bu hız ve menzilden faydalanabiliyorlardı. Aynı şey gigabit hız sunan ac standardında da olacak.

Sizlerle yeni internet teknolojilerini, gelişmeler oldukça haberlerde paylaşmak ve daha hızlı kablosuz ağlarda görüşme üzere bu makalemizi şimdilik tamamlıyoruz. Kablosuz standartlarının son dönemdeki gelişimini, işlerin nasıl yürüdüğünü ve bizleri nelerin beklediğini keyifle okuduğunuzu umarız.