6ders_c295b83d32126b8157140a9772742887_.pdf

BIM 408 - KABLOSUZ AĞ TEKNOLOJİLERİ Ders 6 : Hücresel Ağlar (Cellular Networks) Hücresel Ağ – Cellular Network  Hücresel ağlar, kablosuz iletişim için temel altyapıyı oluştururlar ve genellikle mobil cihazlar aracılığıyla ses ve veri iletişimini sağlarlar.  Hücresel ağlar, günümüzde ile...

BIM 408 - KABLOSUZ AĞ TEKNOLOJİLERİ Ders 6 : Hücresel Ağlar (Cellular Networks) Hücresel Ağ – Cellular Network  Hücresel ağlar, kablosuz iletişim için temel altyapıyı oluştururlar ve genellikle mobil cihazlar aracılığıyla ses ve veri iletişimini sağlarlar.  Hücresel ağlar, günümüzde iletişim altyapısının temel taşlarından biridir ve modern yaşamın vazgeçilmez bir parçası haline gelmiştir.  Mobilite, geniş kapsama alanı, yüksek kapasite ve çeşitli iletişim hizmetleri sunma yeteneği gibi özellikleriyle hücresel ağlar, kullanıcıların sürekli ve kesintisiz iletişim kurmasını sağlar  Acil durumlarda kritik bir role sahip olmaları, ekonomik ve ticari faydalar sağlamalarıyla birlikte, teknolojik ilerlemenin ve toplumsal bağların güçlendirilmesinde önemli bir rol oynarlar. 1 Hücresel Ağ – Cellular Network Hücresel ağların bileşenleri, ağın işlevselliğini sağlayan ve veri iletişimini mümkün kılan farklı parçalardan oluşur. Hücresel ağların temel bileşenleri: Mobil Anahtarlayıcı - Mobile Switching Center (MSC) Hücreler - Cells Baz istasyonu - Base Station Anten – Antenna Merkezi Ofis - Central Office (CO) 2 Hücresel Ağ – Cellular Network Mobil Anahtarlayıcı - Mobile Switching Center (MSC)  Mobil anahtarlayıcılar, mobil cihazların arasında sesli aramaları yönlendiren ve kontrol eden merkezi bir bileşendir. Bu, sabit telefon ağlarındaki merkezi ofise benzer bir rol oynar.  Mobil iletişim sistemlerinde kablosuz cihazlar arasında sesli aramaları yönlendirmek ve kontrol etmekle sorumludur, böylelikle sorunsuz bağlantı ve etkili arama yönlendirmesi sağlanır. 3 Hücresel Ağ – Cellular Network Hücre-cell  Hücresel ağlarda, "hücre-cell", belirli bir coğrafi alanı kapsayan ve bir baz istasyonu tarafından hizmet verilen küçük bir alandır.  Bu hücreler, iletişim için gerekli altyapıyı sağlayan baz istasyonları tarafından desteklenir.  Honeycomb yapısı, hücresel ağlarda hücrelerin en iyi performansı ve kapsama sağlamak için yaygın olarak kullanılır. Her hücre, altıgen bir şekle sahip olacak şekilde diğer hücrelerle etkileşir ve örtüşme veya boşluklar minimize edilir. 4 Hücresel Ağ – Cellular Network Baz istasyonu – Base station  Baz istasyonu, mobil cihazları hücresel ağlara bağlayan sabit bir Transceiver (Alıcı-Verici) dir.  Baz istasyonu Transceiver (Alıcı-Verici), Power Amplifier (Güç Amplifikatör) ve diğer elektornik komponentlerden oluşur.  Antenler, mobil cihazlar ile baz istasyonu arasında sinyallerin alınmasını ve iletilmesini sağlayan cihazlardır.  Antenler genelde baz istasyonlarında, binalarda veya diğer yapılarda konumlandırılırlar. 5 Hücresel Ağ – Cellular Network Handoff Handoff Handoff 6 Kablosuz İletişim Teknolojileri 5G 2020 4G 2009 3G 2G 1998 1G 0G 1991 1979 1940 7 0Generation – 0. Nesil  Mobil Radyo Telefonu (Mobile Radio Telephone), günümüzdeki hücresel telefon sistemlerinden önceki erken kablosuz iletişim sistemlerinden biridir.  Öncü oluşumlar Motorola ve Belly Systems  0G (pre-cellular) sistemler, analog radyo frekanslarını kullanarak ses sinyallerini iletiyordu. Analog iletişim, ses sinyallerini doğrudan radyo dalgalarına dönüştürerek iletim sağlanıyordu. ,  0G sistemleri, sabit baz istasyonlarına dayanıyordu. Bu baz istasyonları, belirli bir bölgedeki iletişim altyapısını sağlardı ve mobil cihazlar bu istasyonlar aracılığıyla iletişim kurardı. 0G’de kullanılan teknolojiler: Push to talk Mobile (PTT) Mobile Telephone Service (MTS) Improved Mobile Telephone Service (IMTS) Advanced Mobile Telephone System (AMTS) 8 1G – 1.Nesil  1G veya 1. Nesil, kablosuz telefon iletişiminin ilk ticari neslidir. 1G teknolojisi, analog iletişim teknolojisine dayanıyordu ve ses sinyallerini radyo dalgaları üzerinden iletiyordu.  Ilk olarak 1979 yılında Tokyo da ticari anlamda kullanıma sokuldu. 5 yıl içerisinde - kablosuz iletişim hizmeti tüm Japonya'ya genişletti.  19821 NMT (Nordic Mobile System), Danimarka, Finlandya, Norveç ve İsveç. İlk uluslararası Roaming  1983, Şikago ABD, Motorola DynaTAC Mobile Phone 9 1G – 1.Nesil  1G teknolojisi, analog radyo frekanslarını kullanarak ses iletişimini sağlıyordu.  1G teknolojisi sadece sesli aramaları (voice call) destekler.  Maksimum veri hızı 2.4 kbps  Veri iletim frekansı genellikle 150 MHz civarındaydı  Düşük pil ömrü  Düşük ses kalitesi Analog iletim, sinyallerin sürekli ve değişken voltaj seviyeleri olarak iletilmesini sağlar. Bu, sinyallerin daha fazla gürültü ve bozulma ile karşılaşmasına ve ses kalitesinin düşmesine neden olabilir. 10 Analog-Dijital Analogdan dijitale geçiş, birçok iletişim teknolojisi alanında önemli bir evrimdir. Bu geçiş, iletişim sistemlerinin daha güvenilir, esnek, verimli ve yüksek kaliteli hale gelmesini sağlar. Geçişin bazı temel avantajları: Daha İyi Ses Kalitesi: Dijital iletişim, ses sinyallerini analog dalgalar yerine dijital veri paketleri olarak ilettiği için daha yüksek kalitede ses iletişimi sağlar. Bu, daha net ve anlaşılır ses kalitesi sunar. Daha Fazla Kapasite: Dijital iletişim, aynı frekans bandında daha fazla kullanıcıya hizmet verebilir. Bu, daha fazla kullanıcının aynı anda iletişim kurmasını sağlar ve iletişim ağına daha fazla cihazın bağlanmasına izin verir. Daha İyi Güvenilirlik: Dijital iletişim, analog iletişime göre daha az gürültü ve bozulma ile karakterizedir. Bu, iletişimin daha güvenilir ve istikrarlı olmasını sağlar, özellikle uzun mesafelerde veya zayıf sinyal alanlarında. Daha Esnek Hizmetler: Dijital iletişim, çeşitli veri iletişim hizmetleri sunma yeteneği sağlar. Ses, veri ve hatta görüntü iletimi gibi farklı iletişim türlerini destekleyebilir. Bu, iletişim ağlarının daha çeşitli hizmetler sunmasını sağlar. 11 2G – 2.Nesil 2G veya 2. Nesil, mobil iletişim teknolojilerinde önemli bir dönüm noktasıdır. 2G teknolojisi, dijital iletişimi temel alarak ses iletişimini ve düşük hızlı veri iletimini sağlar. 2G'nin getirdiği başlıca özellikler: Dijital İletişim: 2G, analog iletişim yerine dijital iletişim teknolojisini kullanır. Bu, daha iyi ses kalitesi, daha güvenilir iletişim ve daha fazla veri aktarımı sağlar. Düşük Hızlı Veri İletimi: 2G, temel veri hizmetlerini destekler. Bu, metin mesajları gönderme, e- posta alma ve basit internet tarama gibi temel veri iletişimi işlevlerini sağlar. SMS Desteği: 2G, Short Message Service (SMS) gibi popüler metin mesajı gönderme ve alma hizmetlerini destekler. Bu, kullanıcıların metin mesajları gönderip almasını sağlar. Gelişmiş Güvenlik: 2G, analog sistemlere kıyasla daha güvenli bir iletişim ortamı sağlar. Dijital iletişim, şifreleme ve diğer güvenlik önlemleri ile desteklenebilir. Global Kapsama: 2G, dünya çapında kullanılan bir standart haline geldi. Bu, seyahat eden kişilerin farklı ülkelerde de aynı telefonu kullanabilmelerini sağlar. 12 2G – 2.Nesil  2G teknolojisi, ilk olarak 1991 yılında Finlandiya’da Radiolinja tarafından kullanıma sokuldu.  Dijital iletişimi temel alıyor.  TDMA (Time Division Multiple Access) ve CDMA (Code Division Multiple Access) - Her iki yöntem de aynı frekans bandında birden fazla kullanıcının iletişimini sağlamak için tasarlanmıştır, ancak farklı erişim teknikleri kullanırlar.  Veri iletim frekansı genellikle 900 MHZ.  Maksimum veri hızı 14.4 kbps  Pil ömründe iyileşme.  Ses kalitesinde iyileşme.  Daha küçük ve güvenli. 13 2G – 2.Nesil Mimarisi 14 3G – 3. Nesil 3G veya 3. Nesil, mobil iletişim teknolojilerinde önemli bir adımdır. 3G teknolojisi, daha önceki nesillerin sunduğu sesli iletişimi ve temel veri iletimini geliştirerek daha yüksek veri hızları ve daha fazla özellik sunar. 3G'nin getirdiği başlıca özellikler: Yüksek Veri Hızları: 3G, daha önceki nesillere göre daha yüksek veri hızları sunar. Bu, daha hızlı internet tarama, daha iyi video akışı ve daha hızlı dosya indirme gibi avantajlar sağlar. Geniş Bant Bağlantısı: 3G, daha geniş bant genişliği üzerinden iletişim sağlar. Bu, daha fazla kullanıcıya aynı anda yüksek hızda veri iletimi sağlar. Daha Gelişmiş Veri Hizmetleri: 3G, daha gelişmiş veri hizmetleri sunar. Bu, video konferans, yüksek kaliteli ses akışı ve interaktif medya gibi özellikleri destekler. Dijital TV ve Radyo: 3G, dijital televizyon izleme ve dijital radyo gibi medya hizmetlerini destekler. Geniş Kapsama: 3G, genellikle daha geniş bir kapsama alanı sağlar, bu da daha fazla bölgede yüksek hızda veri iletimine olanak tanır. 15 3G – 3. Nesil  3G teknolojisi, ilk olarak 1999 yılında Japonya’da denemesi yapıldı.  Ticari anlamda ilk kullanımı 2001 yılında Güney Kore.  CDMA (Code Division Multiple Access) aynı frekans bandında birden fazla kullanıcının iletişimini sağlamak için kullanılır.  Veri iletim frekansı genellikle 900-2100 MHZ.  Maksimum veri hızı 384 Kbps – 2Mbps  Video Aramaları, Mobil İnternet, Yayın Akışı  Ses kalitesinde iyileşme.  Daha küçük ve güvenli. 16 4G – 4. Nesil 4G veya 4. Nesil, mobil iletişim teknolojilerinde bir dönüm noktasıdır. 4G teknolojisi, daha önceki nesillerin sunduğu hizmetleri daha da geliştirerek daha yüksek veri hızları, daha iyi performans ve daha fazla bağlantı kapasitesi sunar. 4G'nin getirdiği başlıca özellikler: Ultra Yüksek Veri Hızları: 4G, çok yüksek veri hızları sunar. Bu, daha hızlı internet tarama, yüksek çözünürlüklü video akışı, online oyunlar ve dosya indirme gibi uygulamalar için daha iyi bir deneyim sağlar. Daha İyi Ses ve Video Kalitesi: 4G, daha iyi ses ve video kalitesi sunar. Bu, daha net sesli aramalar, yüksek çözünürlüklü video konferanslar ve daha kaliteli medya akışı sağlar. Düşük Gecikme Süreleri: 4G, daha düşük gecikme süreleri sunar. Bu, gerçek zamanlı etkileşimli uygulamalar için daha iyi bir performans sağlar, örneğin online oyunlar veya video konferanslar. Geniş Kapsama ve Yaygınlık: 4G, genellikle daha geniş bir kapsama alanı ve daha iyi sinyal penetrasyonu sağlar. Bu, daha fazla bölgede yüksek hızda veri iletimine olanak tanır. LTE Teknolojisi: 4G, LTE (Long-Term Evolution) teknolojisini temel alır. LTE, daha etkili bir spektrum kullanımı, daha yüksek verimlilik ve daha düşük maliyetler sağlar. 17 4G – 4. Nesil  International Telecommunication Union tarafından geliştirildi.  Ticari anlamda ilk kullanımı 2009 yılında Oslo-Stokholm.  CDMA (Code Division Multiple Access) aynı frekans bandında birden fazla kullanıcının iletişimini sağlamak için kullanılır.  Veri iletim frekansı genellikle 700-2600 MHZ.  Maksimum veri hızı 100 Mbps ile 1 Gbps arasında  Çoklu Anten Teknolojisi (MIMO): 4G, Multiple Input Multiple Output (MIMO) gibi teknolojileri kullanarak birden fazla anten üzerinden aynı anda iletişim sağlayabilir. Bu, daha yüksek veri hızları ve daha iyi sinyal kalitesi sağlar.  VoLTE (Voice over LTE): 4G, sesli aramaları geleneksel telefon hatları yerine IP tabanlı veri ağı üzerinden iletebilir. Bu, daha iyi ses kalitesi ve daha hızlı bağlantı kurma süreleri sağlar. 18 4G – 4. Nesil  LTE, 4G'nin (dördüncü nesil mobil iletişim - bir mimari) arkasında kullanılan bir teknolojidir.  2022 yılından itibaren bütün 4.Nesil telefonlar LTE kullanmaktadır.  3D Televizyon  Video Konferans  HD Mobil TV  Gaming 19