BİLGİSAYARLAR NASIL HABERLEŞİYOR?

Başlıktan da anlaşılacağı üzere bu yazımızda bilgisayarlar nasıl haberleşiyor bunun yanıtını bulmaya çalışacağız. İletişim çağındayız ve insanlar kendi aralarında sürekli bir iletişim kurma gereksinimi duymaktadır. Peki bizden binlerce km uzakta olan biriyle nasıl iletişim kuruyoruz? Tabi ki de teknolojinin nimetlerinden telefon, bilgisayar, internet vb. gibi sistemlerden faydalanarak yapıyoruz. Peki şunu hiç düşünüyor muyuz mesela bizden binlerce km uzaklıkta biriyle bir bilgisayar aracılığıyla anlık iletişim kuruyoruz ve dilimiz ne olursa olsun bunun aktarımını sağlayabiliyoruz.

Örneğin ben Kanada’da okuyan bir arkadaşımla iletişime geçmek istiyorum ve ona iletmem gereken mesajları bilgisayara yazıyorum. İlk olarak burada bilgisayar benim yazdığım dili algılıyor ve kendi anladığı dile dönüştürüyor. Yani Assembly diline ve oradan da makine dili olan 0 ve 1 lere dönüşüm sağlıyor. Ardından bu 0 ve 1 ler benden binlerce km uzakta bulunan Kanada’da ki arkadaşıma ulaşıyor ve onun bilgisayarı 0 ve 1 leri bu sefer arkadaşımın anlayacağı dile dönüştürüyor.

Bugün bilgisayarlar olsun telefonlar olsun birbirlerine bir ağ ile bağlantı kurarak iletişim sağlıyorlar. Sokakta bilgisayar ağı denilince aklınıza ne geliyor diye sorsak %95’lik kısım internet cevabını verecektir. Bugün internet teknolojisiyle bilgisayarlar birbirleriyle iletişim kuruyor. Yani bizler iletişim kurabiliyoruz ve Dünya’nın bir ucundaki insana dahi ulaşıp çok uzun mesafeleri bu iletişim teknolojisi sayesinde kısaltıyoruz. Bilgisayarlar arası iletişim, kablolu ve kablosuz iletişim olmak üzere ikiye ayrılıyor. Bu yazım da kablosuz iletişim nasıl yapılıyor? Kablosuz iletişim teknolojileri nelerdir? Bunlara yer ayıracağım.

 

KABLOSUZ İLETİŞİM ORTAMLARI

Aslında kablolu iletişim ortamına açıklık getirmeden kablosuz iletişim ortamını burada aktarmak ne kadar doğru olur bilemiyorum. Kablolu iletişim fiziksel bir iletişim kaynağı olduğu için hepimiz az çok fikir yürütebiliyoruz fakat kablosuz iletişim ortamı denilince çok fazla fikir yürütemiyoruz. Nasıl oluyor da fiziksel bir ortam olmadan veriler iletiliyor, algılanılıyor ve bizler bu verileri fiziksel olarak elde ediyoruz.

Veriler kablosuz iletişim sistemleri aracılığıyla serbest uzaydan elektromanyetik dalgalar biçiminde de iletilebilir. Elektromanyetik dalgalar, elektronların hareketiyle oluşur ve serbest uzayda yayılır. Bir elektrik devresine yerleştirilen uygun ölçülerdeki bir anten, elektromanyetik dalgaları yayabilir ve uzaktaki başka bir anten (alıcı) tarafından alınmasını sağlayabilir. Tüm kablosuz iletişimler bu ilkeye dayanmaktadır. Kablosuz iletim için 2 tür biçimlenim vardır:

  • Tek yönlü (Directional).
  • Çok yönlü (Omni-Directional).

Tek yönlü iletim, odaklnamış tek bir elektromanyetik ışın yayar. Bundan dolayı da gönderici ve alıcı antenler, çok dikkatli bir biçimde hizalanmışlardır. Çok yönlü iletimde ise elektromanyetik enerji tüm yönlere dağılır ve birçok anten tarafından algılanır.

ELEKTROMANYETİK SPEKTRUM

Elektromanyetik dalgaların frekansa ve dalga boyuna göre sınırlandırılmasıyla elektromanyetik spektrum elde edilir. Yiyeceklerimizi ısıtmak için kullandığımız mikrodalga ışınlardaki ve kullandığımız cep telefonlarında haberleşmemizi sağlayan dalgalar, sahip oldukları dalga boyları açısından elektromanyetik spektrum bir parçasıdır. Gözlerimizin görebildiği ışık dalgaları da elektromanyetik spektrum bir parçasıdır. Radyo dalgaları, mikrodalga, kızılaltı ve görülebilir ışık modülasyon teknikleri kullanılarak bilgi iletişiminde kullanılabilir.

 

Elektromanyetik spektrumun 10^18 ve ötesi, yani morötesi ışınları, X- ışınları ve gama ışınları, daha yüksek sıklığa (frekansa) sahip elektromanyetik dalgalar olmakla birlikte yaşayan organizmalar için tehlikeli olduklarından ve bu işareti üretmenin ve kiplemenin zor olmasından kaynaklanan nedenlerden dolayı bilgi iletiminde kullanılamazlar. Bu ışınlar, daha çok sağlık alanında tedavi amacıyla kullanılır.

 

MİKRODALGALAR

Bu kısım da mikrodalgalar (yeryüzü ve uydu mikrodalgaları olmak üzere iki bölüm olarak), radyo iletişimi, kızılaltı ve lazer iletişimi incelenecektir.

Mikrodalga iletişimi elektromanyetik spektrumun önemli bir kısmını kapsar. Kullanılan sıklık ne kadar yüksek olursa, bant genişliği, dolayısıyla gönderilebilecek veri hızı da o kadar artar. Mikrodalga sistemlerde, UTP (Unshielded Twisted Pair – Korumasız Bükümlü Kablo) veya eşeksenli kabloya oranla daha az kayıp söz konusudur. Özellikle 10 GHz’nin üzerinde, yağmur vb. etkiler işaret gücünde azalmaya neden olur. Bu nedenle de 10 ile 100 km’de bir yineleyiciler ve yükselticiler konulur. Mikrodalga veri iletimi iki türlü yapılmaktadır. Karasal mikrodalgalar ve uydu iletişimi.

Yeryüzü Mikrodalgalar

Yeryüzü mikrodalgaları fiziksel iletişim ortamını kurmanın pratik olmadığı (örneğin, bataklık, çöl, nehir vb.) durumlarda iletişim bağlantıları sağlamak için yaygın olarak kulllanılır. Bu iletişim biçimlemesinin kısıtlaması bina, yoğun sis, yoğun kar yağışı gibi engellerden etkilenmesidir. Mikrodalgalar, verici ve alıcı aralarında bir engel olmadan görebilecekse kullanılır. Diğer taraftan işaret uydu bağlantısıyla temel olarak serbest olarak serbest uzaydan geçer, bu nedenle de bu gibi etkilere maruz kalır. Yeryüzü mikrodalgaları, eşeksenli kablo veya optik lif kabloya alternatif olarak iletişim hizmetlerini sağlamak amacıyla kullanılır. Mikrodalga iletişim, daha az sayıda yükseltici ve yineleyici gerektirir ve görüş mesafesinde iletişim sağlar. Bu tip mikrodalgalar, ses ve televizyon iletişiminde sıklıkla kullanılır.

 

Uydu ve Telsiz İletişimi

Uydu sisstemlerinde veri, serbest uzayda elektromanyetik dalgalar kullanılarak iletilir. Haberleşme uydusu, bir mikrodalga yayın istasyonudur ve 2 veya daha fazla yeryüzü mikrodalga alıcısı ile vericisini birbirine bağlamak için kullanılır. Uydu, bir sıklık bandı üzerinden, yer istasyonu aracılığıla iletilen işaretleri alır (uplink, genellikle 19.2 kbps), yükseltici/yineleyici görevi görerek işaret gücünü artırır ve bir başka sıklıkta yeryüzüne yeniden gönderir (downlink, 512 kbps). Bu özelliğinden dolayı da bir iletişim uydusu, uzayda büyük bir mokrodalga yineleyicisi olarak düşünülebilir.

 

Gelen ve yeniden gönderilen sıklıklar birbirlerinden farklı olduğu için, işaretler arasında karışma olmaz. Şekilde gösterilen uydu sistemi, tek yönlü bir iletişim yolunu göstermektedir.

Bir haberleşme uydusunun, işlevini verimli ve etkin bir biçimde gerçekleştirebilmesi için yörünge üzerindeki konumunun değişmemesi gerekir. Yani yeryüzü istasyonlarıyla sürekli birbirini görür konumda kalabilmelidir. Bu nedenle, Ekvator’dan yaklaşık 36.000 km yükseklikteki bir yörüngeye yerleştirilen uydu, yeryüzünün çevresini yeryüzüyle eş zamanlı bir biçimde 24 saatte döner ve böylece yeryüzünden durağanmış gibi görünür.

Uydu mikrodalgaları, doğası gereği yayım amaçlıdır ve farklı ulusal bilgisayar iletişim ağlarını bağlamaktan, aynı ülkenin değişik kısımlarındaki iletişim ağlarına yüksek hızlı yollar sağlamaya kadar değişen veri iletişim uygulamaları için yaygın olarak kullanılır. En önemli uygulama alanları TV istasyonları, uzun mesafe telefon iletişimi ve özel ticari ağlardır.

 

 

Uydu iletişiminde VSAT kullanımı

 

HÜCRESEL HABERLEŞME

1980’lerde hücresel telefon ağları yaygınlaşmaya başladı. Hücresel telefonlar, düşük enerjili radyo işaretlerini yakındaki antenlere göndererek yerel bir ağa bağlanırlar. Bu işaretler, daha sonra telefon hatları tarafından algılanarak ev, ofis veya başka bir radyo iletimi ile başka bir kablosuz telefona bağlanır. Hücresel teknolojinin kullanılmasındaki ana amaç, harekteli kullanıcıları en yakın telefon ağına bağlamaktır. Bu nedenle hücresel ağ kullanan mobil telefonların, karasal bir kablosuz mikrodalga ağın sınırları içinde bulunmaları gerekir.

 

KIZILALTI (INFRARED) IŞINLAR

Bu dalgalar kısa mesafe iletişim için kullanılır. Kızılatı ışın kullanımına örnek olarak VCR (video kaset kaydedici), uzaktan kumanda vb. aygıtlar verilebilir. Gönderilen işaret alıcı tarafından yansımalar sonucu alınır. Bu tür iletşimde alıcı ile vericinin birbirini görebilmesi gerekir, çünkü bu ışınlar katı nesnelerden geçemez ve atmosfer koşullarından etkilenir.

Ancak kızılatı ışın, kablosuz yerel alan ağlarında kullanılabilir bir seçenek durumuna gelmiştir. Örneğin bir bina içindeki ofisler ve bilgisayarlar kızılaltı alıcı ve vericilerle donatılıp kablosuz bir yerel alan ağı kurulursa, kızılatı özelliğine sahip bir dizüstü bilgisayar bu ağa fizikssel olarak bağlanmadan ağın bir parçası olabilir. Bunu şöyle bir örnekle açıklayabiliriz: Kişilerin kızılatı özelliğine sahip dizüstü bilgisayarları ile gizli bir seminer ya da konferansa katıldıklarını varsayalım. Seminer salonunda kızılatı kablosuz bir yerel ağ düzeneği kurulmuşsa, seminer odasındaki herkes birbirine bağlanmış olur. Üstelik bu bağlantı güvenlidir. Çünkü kızılatı ışınlar katı nesnelerden geçemeyeceği için, bu ağa seminer odası dışındaki hiçbir odadan erişilemez ve gizlilik sağlanabilir.

 

Bu yazımız da bilgisayarlar arasında iletişimin nasıl sağlandığına dair çok kısa bilgiler aktarmaya çalıştık. Bu bilgiler çok derin ve incelenmesi zaman alacak bilgiler. Biz sadece ufkumuzu açacak birkaç cümle kurmak istedik. Bu yazıyı yazarken faydalandığım kaynak ise Doç.Dr. Nazife Baykal hanımefendinin Bilgisayar Ağları adlı kitabıdır. Herkese tavsiye ediyorum bu kitabı gerçekten ufkumuzu açacak bilgiler yer alıyor.

Bir Cevap Yazın

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.