IPHaber
Son Yazılar

Genel


ADSL’in pabucu dama: Wimax

Mayıs 6, 2008 by admin in Genel with 0 Comments

Günümüzde internet kullanıcıları dial-up, DSL ve KabloNet gibi birkaç seçenekle sınırlandırılmış durumdalar. Yeni kablosuz teknolojiler ise bu kablolu teknolojilerle karşılaştırıldıklarında; zaman, maliyet ve pratiklik bakımından önemli avantajlara sahipler. Ayrıca kırsal alanlarda ve yeni gelişmekte olan yerleşim merkezlerinde genişbant internet erişimi sağlayacak yeterli altyapı bulunmamakta. Servis sağlayıcılar ise düşük kazanç/maliyet oranları nedeniyle, küçük müşteri potansiyeline sahip olan bu bölgelere altyapı götürmemekteler. Bu yüzden çoğu kullanıcı halen genişbant internet erişiminden mahrum durumda. Hatta ülkemizde hala dial-up internet kullanıcıları dahi mevcut.

Kablosuz internet çözümleri ise tüm bu problemlerin üstesinden gelmekte. Bu yüzden, noktadan çoklu noktaya (point-to-multipoint) kablosuz bağlantılarda, yakın gelecekte, WiMax’in bir standart haline gelmesi bekleniyor.

WiMax, ‘worldwide interoperability for microwave access’, IEEE 802.16 ve ETSI HiperMAN standartları kullanılarak geliştirilmiş bir sistemdir.

WiMax Forum’un 2001 yılından beri süren çalışmaları sonucu, 802.16 standardı için farklı teknik özelliklere sahip farklı versiyonlar geliştirildi. Bunlar; IEEE 802.16a, 802.16b, 802.16c, 802.16d (Rev-D olarak da bilinir) ve 802.16e standartlarıdır. Yukarıda bahsettiğim bu profiller içerisinden, sertifikalandırılarak ticari kullanıma sunulacak olanlar, IEEE 802.16d ve 802.16e’dir. Yani WiMax, farklı kullanıcı taleplerini karşılayabilmek için, iki farklı versiyonla kullanıma sunulacaktır. Bu iki versiyonun arasındaki temel fark birinin sabit erişim (fixed access), diğerinin ise mobil erişim (mobile access) için tasarlanmış olmasıdır.

Bu iki versiyon, farklı zamanlarda piyasaya sunulacak olsalar da, ileride her ikisi de kullanımda olacak. Bu nedenle servis sağlayıcılar da; karşılarındaki hedef pazarı, ellerindeki kullanılabilir frekans aralıklarını ve buna benzer bölgesel kısıtlayıcı faktörleri gözönüne alarak, bu iki farklı teknoloji arasında seçim yapmak zorunda kalacaklar.

Bu durumda, 802.16d standardının operatörler için daha çekici durduğunu söylemek mümkün. Çünkü 802.16d daha az kompleks bir donanıma sahip, daha geniş bir frekans aralığında kullanılabilecek şekilde geliştirilmiş, bazı durumlarda 802.16e ’den daha yüksek throughput vaad ediyor ve ayrıca mobil rakibinden daha önce pazara çıkması bekleniyor. Diğer taraftan; link marjı, kapalı ortamlarda kapsama yeteneğinin üstünlüğü ve spektrum kaynaklarını daha esnek kullanabilmesi gibi özellikleri düşünüldüğünde 802.16e ‘nin de avantajları mevcut.

Sabit ve mobil olmak üzere iki farklı teknolojinin piyasaya sunulacak olması nedeniyle, WiMax Forum farklı erişim türleri tanımladı. Bunlar; fixed, nomadic, portable, simple mobility ve full mobility şeklinde adlandırıldı.

Sayısal iletişim sistemlerinde, hız ve kapasitenin artırılması için bantgenişliği ve iletim gücü gibi kaynakların efektif kullanılması gerekir. Bunu sağlamak için WiMax’te, uyarlamalı modülasyon (adaptive modulation) ve çoğullama (multiplexing) gibi teknikler kullanılmaktadır.

Modülasyon, bir taşıyıcı dalganın, iletilecek olan mesaj veya dijital sinyal serisinin özelliklerine göre işlenmesidir. DSL, CDMA, 3G, Wi-Fi ve WiMAX gibi güncel iletişim teknolojilerinde dijital modülasyon teknikleri kullanılmaktadır. QPSK (quadrate phase shift keying) ve QAM (quadrate amplitude modulation), bunlara örnek olarak verilebilir.

QPSK ve QAM teknikleri sayesinde, her bir sembolde daha fazla veri biti kodlanmasını sağlanmaktadır. Böylece, her bir periyotta daha fazla veri biti gönderilmekte ve birim zamanda yapılan iş (throughput) artırılmaktadır. Bir periyot içinde daha fazla veri biti gönderilmesi spektral avantajlar sağlamaktadır ancak bunun, bit hata oranınını (bit error ratio) ve girişimi (interference) artıracağı unutulmamalıdır. İşte bu noktada devreye, ‘uyarlamalı modülasyon’ kavramı girmektedir. Kablosuz sistemlerde uyarlamalı modülasyon kullanılması, sistemin kendi kanal koşullarına göre kendisine en uygun mertebeden modülasyonu seçmesini sağlar. Yani sistem menzili (range) artırılmak istendiğinde daha düşük modülasyonlara geçilirken (örneğin BPSK); baz istasyonuna yakın bir noktada ise QAM kullanılarak throughput artırılabilir. Yani uyarlamalı modülasyon sayesinde, sistemlerin throughput kazancı ile menzili arasındaki oran en verimli şekilde ayarlanmış olur.

OFDM, ‘orthogonal frequency division multiplexing’, yüksek hızlı kablosuz veri iletişimi için uygun görülen, çok-taşıyıcılı bir transmisyon tekniğidir. Türkçe açılımı, ‘dikey frekans bölümlemeli çoğullama’dır. Aslında OFDM, tarihi 1960’lara dayanan bir tekniktir, ancak yüksek hızlı işlem yapabilen entegre devrelerin yeni yeni üretilebilmesi nedeniyle, OFDM’in popüler hale gelmesi vakit almıştır. Günümüzde OFDM; ADSL, Wi-Fi ve WiMAX gibi sistemlerde ve kablosuz dijital ses ve video yayını uygulamalarında kullanılmaktadır.

OFDM, birden fazla modüle edilmiş taşıyıcıyı efektif şekilde sıkıştırarak, transmisyon için ihtiyaç duyulan bantgenişliğinin azaltılmasını sağlar. Sıkıştırma işlemi sırasında, modüle edilmiş sinyaller birbirine dik konumda tutulur, böylece girişim (interference) yaşanmaz.

802.16e profiliyle birlikte gelen handoff (aktarma) desteği, onun ‘mobil’ sıfatı taşımasını sağlayan en önemli özelliklerden biri. Mobil iletişim sistemlerinde, araç bir hücreden diğerine geçerken taşıyıcının otomatik olarak yeni hücrenin frekanslarından birine geçmesine handoff adı verilir. 802.16-2004 profili de opsiyonel olarak handoff seçenekleri sunmaktadır ancak bu sistem profilinde handoff bulunması şart değildir.

802.16e profili, soft ve hard (yumuşak ve sert geçişli) olmak üzere, operatör tarafından seçilebilen farklı handoff seçeneklerine sahip. Hard handoff, break-before-make yaklaşımını kullanıyor. Yani kullanıcı aynı anda tek bir baz istasyonuna bağlı kalabiliyor. Bu soft handoff’a göre daha az karmaşık bir yapı, ancak gecikme oranı daha yüksek. Soft handoff ise; GSM teknolojisindekine benzer şekilde, yeni bir baz istasyonuyla bağlantı kurulana dek, eski bağlantının kopmasını engelliyor. Bu yaklaşıma da make-before-break ismi verilmiş.

Soft handoff, sahip olduğu düşük gecikmeli istasyon değiştirme özelliği sayesinde, VoIP veya online oyun gibi real-time uygulamalar için gerekli performansı gösterebilir. Hard handoff ise tipik veri iletimi gerektiren uygulamalar için kafi gelecektir.

Bilindiği gibi WiMax, kullanıcılarına genişbant kablosuz internet erişimi ve zengin bir multimedia servis yelpazesi sunuyor. Tabi bu da, diğer network teknolojilerine göre çok daha büyük bir kapasite, çok daha büyük bir bantgenişliği ve çok daha geniş bir kapsama alanı gerektiriyor. Bu performans artırımlarını sağlayabilmek için ise WiMax, akıllı anten (smart antenna) teknolojisini kullanıyor.

Günümüzde hücresel telefon sistemlerinde de kullanılmakta olan MIMO gibi akıllı anten teknolojilerinin daha önce kablosuz yerel ağlarda da (Wi-Fi gibi) gösterdiği başarım, onun geniş alan ağlarında da uygun bir aday olmasını sağladı. MIMO sisteminde, hem alıcıda hem de vericide çoklu-anten sistemi bulunur ve her bir anten üzerindeki yük yoğunluğu verici kısım tarafından belirlenir. Böylece birbirinden farklı iki veri yığını, farklı uzamsal özelliklere sahip iki yol üzerinden birbirlerine karıştırılmadan taşınabilir. Böylece kullanıcı-veri-hızı ikiye katlanmış olur. Üstelik MIMO, bu verimi sağlarken ekstra bantgenişliği veya ekstra güç gerektirmemektedir.

IEEE 802.16 grubu tarafından geliştirilen ve kendine özgü teknik özelliklere sahip olan bu standart sayesinde, ‘kablosuz genişbant internet erişimi’ artık hayal olmaktan çıkıyor. Buna paralel olarak, WiMAX Forum’un endüstri liderlerini bir arada tutması ve desteklemesi, WiMAX’in pazara girişini ve adaptasyonunu hızlandıracak gibi duruyor. Hatta Kore, Kanada ve diğer birkaç ülke bu hizmetlerden yararlanmaya başladılar. Dünya’da yaşanan bu gelişmelerin ülkemizde de, WiMAX lisans tahsisi konusundaki çalışmalarda ve uygulama alanlarında, en yakın zamanda görülmesini temenni etmekteyiz.

Tagged , ,

Related Posts

Leave a reply

E-posta hesabınız yayımlanmayacak.

Kapat