Kablosuz Haberleşme Çözümleri (Network Çözümler)

Endüstriyel Wireless ( Kablosuz ) Sistemler

Endüstrinin birçok alanında kablonun çekilemediği noktalarda kablosuz iletişim kaçınılmazdır. Kablosuz iletişim için doğru ürünü seçmek oldukça önem taşır. Bu noktada Nüve-Elektronik olarak tecrübelerimizi silerle paylaşmak isteriz.

Ağır Sanayi İçin Kablosuz Ağ Sistemleri

Ağır endüstriyel ortamlar için geliştirilmiş IP68 koruma sınıfına sahip wireless cihazlar ile daha dayanıklı WIFI çözümleri

Uzak Mesafe Wireless ( WI-FI ) Sistemleri

20km ve üzeri uzak mesafede bulunan cihazlarınız için özel cihazlarla profesyonel wireless çözümleri

Hareketli Uygulamalar için Wireless Sistemleri

Hareket halinde sürekli yer değiştiren cihazlarınız için otomatik tanımla yapan AP ile kolay kurulum imkanı sağlayan çözümler

Güçlü Wi-Fi için 5 Altın Kural!

Kablosuz internet ağlarından daha iyi verim alınabilmesi için kullanıcıların dikkat etmesi gereken bazı noktalar vardır. Cihazların konumu, anten kullanımı, alıcı-verici uyumu gibi güçlü Wi-Fi bağlantısı için beş altın kuralı aşağıda anlatmaya çalışacağız, ayrıca ölü bölge sorunu için de çözümler öneririz.

İnternete bağlanan cihaz sayısı arttıkça kablosuz ağların hem kullanımı artıyor hem de verimliliği daha önemli hale geliyor. Daha güçlü ve daha hızlı kablosuz ağ (Wi-Fi) için güçlü Wi-Fi’ın yanı sıra, ölü bölge (kablosuz ağ sinyalinin ulaşmadığı ya da bağlantı hızının düşük olduğu bölgeler) sorunu, cihaz kullanımının artmasına paralel olarak evde ve ofiste her yerden internete bağlanmak istenildiği, daha güçlü Wi-Fi için kullanıcıların beş altın kurala dikkat etmeleri gerekir.

Bu beş altın kural ise şunlar:

1- Cihaz Konumlandırma: Daha güçlü Wi-Fi için birinci altın kural, kablosuz sinyal dağıtıcı cihazın konumu. Cihaz, mümkün olduğunca orta bir noktada olmalı; duvara yakın konulmamalı. Duvar ve köşeler gereksiz sinyal kaybına neden olabilen unsurlar. Ayrıca, DECT telefon, mikrodalga fırın, bluetooth cihazlardan uzak olarak konumlandırılması öneriliyor. Bu cihazlar da Wi-Fi sinyallerini engelleyebiliyor. Ahşap döşemelerin ya da dekoratif amaçlı duvar kaplamalarının kablosuz sinyalleri de soğurduğu unutulmamalı!

2- Kanal Seçimi: Kablosuz ağ sinyalleri, belirli frekans aralıklarında çok sayıda kanal ile dağılır; kullanıcılar genelde bunu bilmezler. Ücretsiz üçüncü parti bir yazılım ile aynı frekansta yayın yapan kanallar incelenebilir ve en az yayın görülen kanal seçilerek sabitlenebilir. Bu sayede daha ‘temiz’ bir kanaldan sinyaller ulaştırılır.

3- Anten Kullanımı: Güçlü Wi-Fi için sinyal dağıtıcı kadar önemli bir başka cihaz da antenler. Bina yapısına göre sinyalin taşınacağı noktalara uygun açıda anten kullanılması, verimi artırıyor. Örneğin, dairesel sinyal yayan bir anteni, duvar arkasında sinyale ihtiyaç duyulmayan köşelere koymak, gereksiz sinyal kaybı olacağı için doğru değil. Sinyal dağıtıcı cihaz köşeye yerleştirilecek ise dar açılı yönlü antenler ile cihazın sinyalleri belirli bir alanda en verimli şekilde toparlanabilir. Bu nedenle kablosuz cihaz seçiminde antenlerinin değiştirilebilir olması da önem kazanıyor.

4- Çift Kanal (Dual-Band) Desteği: Kablosuz ağ ürünleri iki farklı frekanstan sinyal yayıyorlar: 2.4GHz ve 5Ghz bandı. Yeni nesil akıllı telefonlar ve diğer cihazlar 5GHz bandını da destekleyen alıcılar ile üretiliyor ve 5GHz bandı daha az kullanılan bir kanal. Bu nedenle öncelikle dual-band destekli kablosuz dağıtıcı cihazların tercih edilmesi gerekiyor. Hem alıcı hem verici tarafındaki cihazlarda bu destek mevcut ise, etraftaki 2.4GHz’de yayın yapan birçok cihazdan etkilenmeyen tertemiz bir bant kullanarak, 5GHz’de iletişimin farkını kolayca hissetmek mümkün.

5- Alıcı-Verici Uyumu: Güçlü Wi-Fi için son altın kural ise alıcı (masaüstü bilgisayar, dizüstü bilgisayar, akıllı telefon vb) ve vericilerin (modem/router/access point)) benzer özellikte olması. Örneğin 802.11n destekli 300Mpbs hıza sahip bir modem, daha eski kablosuz ağ standardı olan 802.11b ya da g destekli 54Mbps hıza sahip kablosuz ağ kartı olan bir masaüstü bilgisayar ile kullanıldığında modemin hızından yararlanılamıyor; düşük olan hız 54Mbps kullanılıyor. Bu tür durumlarda alıcıların hızlarını da modem hızına getirebilecek adaptörler (PCI, PCIe ya da USB adaptörler) kullanılması gerekiyor.

Ölü bölgeler sorununu yok etmek için; Binaların yapısı nedeniyle kablosuz ağ sinyalinin evin ya da ofisin her noktasına ulaşamadığı durumlarda menzil genişletici (range extender) ya da erişim noktası (access point) ürünlerinin kullanılabilir.  “Sinyal tekrarlayıcı bu cihazlar evin/ofisin yapısına uygun olarak seçilip kullanıldığında kablosuz ağda ölü bölge sorununu ortadan kaldırır. Evin/ofisin her noktasında dengeli bir şekilde kablosuz olarak internete bağlanılabilir” Sinyal tekrarlayıcı ürünlerinin marka-model bağımsız çalışabilmektedir. Evrensel tekrarlayıcı modundaki bu ürünlerin her marka-model modem/router ile uyumlu çalışır. Özellikle çok katlı daire ya da evlerde (iki katlı vb) ise sinyal tekrarlayıcı yerine powerline adaptör çözümleri ile ölü bölge sorununun aşılabilir. “İki katlı yapılar ya da dekorasyonda kullanılan duvar giydirmeleri gibi bazı unsurlar nedeniyle yaşanan ölü bölge sorunlarında sinyal tekrarlayıcılar çözüm olamayabilir. Bu durumlarda elektrik hattını internet ağına dönüştüren powerline adaptörleri öneriyoruz. Böylece elektrik prizi olan her noktaya kablolu ya da kablosuz olarak interneti taşımak; ölü bölge sorununu aşmak mümkün oluyor.

Kablosuz LAN ( WLAN ) RF Güç Değerlenin Tanımı

Desibel (dB), sinyal gücünün miktarıdır. dB sembolü, hangi ölçü değerleri ile karşılaştırıldığını belirtmek için çoğu kez diğer ölçü sembolleriyle birlikte kullanılır. Örnek olarak dBm, 1 miliwatt karşılığı desibel değeridir. 

Güç (dB)= 10*log10(Sinyal/Referans)

• Sinyal değeri, sinyalin gücüdür. (Örnek olarak 50mW)

• Referans, referans gücüdür. (Örnek olarak 1mW)

• Desibel ile ilgili genel kurallar:

Artış miktarıAzalış miktarıSonuç (watt, mwatt)

3dB Güç iki katına çıkar

 3dBGüç yarıya düşer

10dB Güç 10 kat artar

 10dBGüç 10 kat artar

30dB Güç 100 kat artar

 30dBGüç 100 kat artar

dBm-mw değer Tablosu

dBmmw

0dBm1mW

1dBm1.25mW

2dBm1.56mW

3dBm2mW

4dBm2.5mW

5dBm3.12mW

6dBm4mW

7dBm5mW

8dBm6.25mW

9dBm8mW

10dBm10mW

11dBm12.5mW

12dBm16mW

13dBm20mW

14dBm25mW

15dBm32mW

16dBm40mW

17dBm50mW

18dBm64mW

19dBm84mW

20dBm100mW

21dBm128mW

22dBm160mW

23dBm200mW

24dBm256mW

25dBm320mW

26dBm400mW

27dBm512mW

28dBm640mW

29dBm800mW

30dBm1000mW veya 1mW

Efektif Izotropik Yayılma Gücü ( EIRP )

Yayılma (transmit edilen) güç, dBm veya Watt ile belirtilir. Antenden çıkan güç ise EIRP olarak tanımlanır. EIRP, 2.4GHz kablosuz ekipman uygulamalarında güç limitlerini ölçme ve tanımlamada FCC veya ETSI gibi standart kuruluşların tanımladığı değerdir.

EIRP hesaplanırken, transmit edilen güce (dBm), anten kazancı (dBi) eklenir ve kablo kaybı (dB) çıkarılır.

Örnek olarak:

EkipmanGüç

Modem Wireless Bridge20dBm

Anten kablosu3.35dB kayıp

Panel Anten21dBi kazanç

EIRP37.65dBm

'' Bu cihaz ne kadar mesafeden çeker? '' sorusunun cevabı: 

 

Güç Zayıflaması

Bir sinyalin iletim mesafesi, çeşitli faktörlere bağlıdır. Temel donanım etkenleri şunlardır;

• Vericinin gücü ( Transmitter power ),

• Verici ile anteni arasındaki kablo kayıpları,

• Vericinin anten kazancı,

• İki antenin konumları ( aradaki uzunluk, engeller ),

• Alınan anten gücü,

• Alıcı ile anteni arasındaki kablo kayıpları,

• Alıcının duyarlılık seviyesi ( Receiver Sensitivity ).

Alıcı duyarlılığı, alıcının verilen sinyali tam olarak çözebilmesi için gereken minimum sinyal güç seviyesi olarak tanımlanır. Aşağıdaki tablo alıcı duyarlılık değerlerini göstermektedir.

dBmmw

10dBm10mW

3dBm2mW

0dBm1mW

-3dBm0.5mW

-10Bm0.1mW

-20Bm0.01mW

-30dBm0.001mW

-40dBm0.0001mW

-50dBm0.00001mW

-60dBm0.000001mW

-70dBm0.0000001mW

Modemlerin ve ürünlerinin alıcı duyarlılığı -84dBm veya 0.000000004mW 'dır.

Dış ortamlar ( Outdoor ) için tahmini Mesafe Hesaplaması

Dış ortamlarda iki nokta arasındaki kablosuz link mesafesi, modem' in basit bir hesaplamasıyla tahmin edilebilmektedir. Buna göre;

• Her 6 dB artış, mesafeyi iki katına çıkarır.

• Her 6 dB azalış, mesafeyi yarısına düşürür.

Mesafe ayarlamalarını yapabilmek için, yüksek veya düşük kazançlı antenler, uzun veya kısa kablolar seçilebilir.

Elimizdeki bir çift normal modemle (15 metre kabloya bağlı anten) 30 km mesafede çalışabilir. Aşağıdaki değişiklikleri yaparak teorik performansı değiştirebiliriz.

• Her iki noktada da uzatma kablosunu mümkün olduğunca kısa kullanılmalıdır.

• Kullanılan anten dbi'sini yüksek tutmak gerekir.

İç ortamlar ( Indoor ) için tahmini mesafe hesaplaması

İç ortamlar için bir hesaplama yönteminde; Indoor RF propogasyonu, outdoor'dan farklıdır. Bununla birlikte bazı basit hesaplamalarla performans tahminleri yapılabilir.

• Her 9 dB artış, etki alanını iki katına çıkarır.

• Her 9 dB azalış, etki alanını yarısına düşürür.

• Yüksek yapılı binalarda, duvar kayıplarını düşürmek için, binaya yansıtma teknikleri ile çözüm bulunabilir.

KABLOSUZ NETWORKLERDE KARŞILAŞILAN PROBLEMLER

Performans

Radyo dalgaları gerçekte bütün yönlerde aynı mesafeye erişemezler. Duvarlar, kapılar, insanlar, asansör boşlukları ve diğer engeller, radyo frekansı yayılma paterninin bozulmasına ve düzensiz olmasına neden olurlar.

Performansı etkileyen temel kriterler:

1-Kablosuz cihazlar arasındaki mesafe, Erişim noktası ile kablosuz ethernet kartı arasındaki mesafe,
2-Transmisyon güç seviyesi,
3-Bina ve evdeki materyaller,
4-Radio frekanslarının birbirine karışması,
5-Sinyal yayılımı,
6-Anten tipi ve yerleşimi.

Kablosuz network uygulamalarından iyi bir performans alabilmek için şu hususlar göz önünde bulundurulmalıdır;

1-Kablosuz uygulama alanında, AP (Erişim Noktası), ile kullanıcılar arasındaki mesafe performansı doğrudan etkiler. Mesafe arttıkça transmisyon hızı düşer.

2-Kablosuz cihazların yerleşimi ve doğrultusu da önemli bir etkendir. Kullanılan antenlerin yönünü iyi ayarlayıp sabitlenmelidir.

3-Uygulamanın yapıldığı binanın yapısı, bina malzemesi, konstrüksiyon tipi sinyal kalitesini ve sinyal hızını etkiler.
AP ile kullanıcı arasındaki duvarın yapısına göre zayıflama değerleri: 
Her 3 dB zayıflama sinyal gücünün yarıya düşmesine neden olur.

Engel Tipi

Zayıflama

Alçı Duvar3dB

Tuğla Duvar4dB

Metal Çerçeveli Cam Duvar6dB

Cam Çerçeve3dB

Metal Kapı6dB

4- 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

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

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

Gemi gibi yapılarda dikkat edilmesi gereken ilave noktalar

Etraftaki metal yapıların çokluğu göz önüne alınarak, doğrudan veya dolaylı çoklu yansımalarla oluşabilecek transmisyon hatalarından kaçınmak için, Erişim Noktaları (Access Point) uygun bir şekilde yerleştirilmelidir.

Gemilerde navigasyon ve haberleşme amacıyla kullanılan telsiz, radar gibi elektronik cihazlar, erişim noktaları ile etkileşebileceğinden erişim noktaları mümkün olduğunca bu cihazlardan uzak noktalara konumlandırılmalıdır.

Metal esaslı pencere jaluzileri, Elektromagnetik dalgaları döngüye sokarak sönümlemektedir. Bu nedenle kablosuz uygulama yapılmak istenen ortamlarda bu tür malzemeler kullanılmamalıdır.

Etiketler : Kablosuz Haberleşme Çözümleri (Network Çözümler)