RF Mühendisliği

Bir Wi-Fi ağının kapasitesini belirleyen en temel faktör AP sayısı değil, kanal planıdır. Co-channel ve adjacent-channel interference'ı, bant bazında kullanılabilir kanalları, DFS'i, kanal genişliği seçimini ve katlar arası 3B planlamayı mühendislik örnekleriyle anlatıyoruz.

Kablosuz ağ tasarımının üç temel ölçüm yöntemini — masa başı tahmini tasarım, sahada geçici erişim noktasıyla doğrulama ve kurulum sonrası validasyon ölçümü — ne zaman, nasıl ve hangi araçlarla yapılacağını saha örnekleriyle anlatıyoruz.

Modern erişim noktalarının güç ihtiyacı arttıkça PoE planlaması tasarımın kritik parçası haline geldi. 802.3af/at/bt standartlarını, güç sınıflarını, switch bütçesi hesabını ve yetersiz beslemenin belirtilerini pratik örneklerle anlatıyoruz.

5 GHz bandının yarıdan fazlası DFS (Dynamic Frequency Selection) kurallarına tabi radar kanallarından oluşur. Bu kanalların nasıl çalıştığını, radar tespitinde ne olduğunu, Türkiye'deki düzenlemeleri ve DFS kanallarının ne zaman kullanılıp ne zaman kaçınılması gerektiğini anlatıyoruz.

Modern Wi-Fi tasarımında asıl soru 'sinyal her yere ulaşıyor mu?' değil, 'bu alandaki cihazların hepsine yetecek yayın süresi var mı?' sorusudur. Kullanıcı, cihaz, uygulama ve airtime hesabıyla kapasite planlamasını adım adım ele alıyoruz.

Wi-Fi analizörleri yalnızca Wi-Fi çerçevelerini görür. Mikrodalga fırınlar, kablosuz kameralar, Bluetooth, radar ve arızalı cihazlar ise ancak spektrum analiziyle ortaya çıkar. FFT, şelale grafiği, duty cycle ve tipik girişim imzalarını açıklıyoruz.

İki nokta arasında kablosuz bağlantı kurarken antenlerin birbirini görmesi yeterli değildir; sinyalin yayıldığı elips biçimindeki hacmin de büyük ölçüde boş olması gerekir. Fresnel bölgelerini, engel payı hesabını ve pratik montaj yüksekliği kurallarını inceliyoruz.

6 GHz bandı Wi-Fi'a devasa spektrum açtı ama beraberinde yeni güç sınıfları ve AFC (Automated Frequency Coordination) kavramını getirdi. LPI, VLP ve SP modlarını, AFC'nin nasıl çalıştığını ve Türkiye'deki durumu sade bir dille anlatıyoruz.

Daha geniş kanal daha yüksek hız demektir ama daha az kanal, daha fazla girişim ve daha düşük SNR de demektir. Kurumsal ağda neden 20-40 MHz'in çoğu zaman doğru seçim olduğunu, 160 MHz'in ne zaman anlamlı olduğunu sayılarla anlatıyoruz.

Wi-Fi sinyali bir binada düz bir çizgi izlemez. Yüzeylerden yansır, malzemelerden geçerken kırılır ve zayıflar, kenarlardan bükülür, pürüzlü yüzeylerde saçılır. Bu beş mekanizma kapsamanın gerçek şeklini belirler.

Alıcıya aynı sinyalin birden fazla kopyası farklı yollardan ve farklı zamanlarda ulaşır. Bu kopyalar bazen birbirini güçlendirir, bazen söndürür. Eski Wi-Fi nesillerinde sorun olan çok yollu yayılım, OFDM ve MIMO ile bir avantaja dönüşmüştür.

Alıcı hassasiyeti, bir cihazın belirli bir modülasyonu kabul edilebilir hata oranıyla çözebildiği en düşük sinyal seviyesidir. Her MCS için ayrı bir değer vardır ve bu değerler kapsama sınırını ve bağlantının yükleme yönünü belirler.

Wi-Fi cihazları iletimden önce kanalı dinler. Kanal boş değerlendirmesi (CCA) eşikleri, bir cihazın komşu iletimleri ne zaman 'meşgul' sayacağını belirler. Wi-Fi 6 ile gelen OBSS-PD, komşu ağların iletimlerine karşı eşiği uyarlayarak uzamsal yeniden kullanımı artırır.

İki istemci AP'yi duyar ama birbirini duymazsa aynı anda iletir ve AP'de çarpışma olur. Yakın-uzak sorununda ise güçlü bir yakın istemci, uzaktaki zayıf istemcinin sinyalini bastırır. Her ikisi de CSMA/CA'nın fiziksel sınırlarından kaynaklanır.

AP'ler istemcilerden çok daha yüksek güçte iletebilir. İstemci AP'yi güçlü duyarken AP istemciyi zayıf duyabilir. Bu asimetri, 'çekiyor ama çalışmıyor' şikayetlerinin ve yükleme yönündeki sorunların temel nedenlerinden biridir.

Gürültü, her ortamda bulunan ve bilgi taşımayan arka plan enerjisidir. Girişim ise belirli bir kaynaktan gelen istenmeyen sinyaldir. İkisi SNR'yi farklı biçimlerde düşürür ve farklı araçlarla teşhis edilir.

Wi-Fi tasarımında her karar bir desibel değerine dayanır. Logaritmik ölçeğin neden kullanıldığını, dBm ile RSSI arasındaki farkı, gürültü tabanını, SNR'ın veri hızını nasıl belirlediğini ve sahada hangi eşiklerin hedeflenmesi gerektiğini ayrıntılı biçimde açıklıyoruz.