Kablosuz ağlar ve kapsama alanını artırma yolları!
Kablosuz LAN konusu gündeme geldiğinde belki de fazla sorulan soru performansının nasıl artırılacağıdır. Genelde amaç kapsama alanını artırmaktır, ayrıca büyük bir çoğunluk da ofis veya evlerde belli "ölü" noktalara nasıl erişim sağlayacağını merak eder.

Bu problemi çözmek için yapabileceğinizi düşündüğünüzden fazla şey olduğunu biliyor musunuz? Bu makalede amacımız her taşın altına bakmak ve kablosuz ağlardan maksimum performansı sağlamaya çalışmak. Değinmeyeceğimiz bir nokta ise kablosuz köprüleme, yani birden fazla kablolu LAN'ı erişim noktaları ile birbirine kablosuz olarak bağlamak. Bu yazıda ana odağımızın bina için kısa menzilli Kablosuz LAN'lar olacaktır. Çünkü en çok kullanılan şeklide budur. 

Kablosuz İletişimin Temelleri 

Sinyal kalitesini geliştirme tekniklerine girmeden önce küçük bir "beyin fırtınası" yapalım ve evimizdeki Kablosuz LAN sinyallerinin nasıl dolaştığını görselleştirelim.
En basit model olarak ışığı (pilli bir el fenerinin yaydığı ışığı) alabiliriz. Ampul (erişim noktası veya kablosuz router) ve gözünüz (Kablosuz LAN desteği olan bilgisayar) arasında açık alanda yaşanan iletişime benzer bir iletişim gerçekleştirilmektedir. Ancak kapalı alan söz konusu olduğunda benzetme biraz zorlanmaktadır.
Bir evin duvarlarını ve tavanını katı nesneler olarak değil de geçirgenliği farklı saydam paneller gibi hayal ederseniz birazdan anlatacaklarımız daha kolay anlam kazanır. Ampul ile göz arasında ne kadar çok panel olursa, ışığı görmek de o kadar zorlaşacaktır. Diğer ışık kaynaklarının konumu ve varlığı (2.4GHz Kablosuz telefonlar, mikrodalga fırınlar vs..) da zavallı bir el fenerinin ışığını doğru dürüst görmenizi engelleyecektir.

Ayrıca, erişim noktası veya kablosuz router'ınızın anteninden çıkan sinyallerin şeklini de görselleştirmek konuyu anlamamıza yardımcı olacaktır.

Şekil 1 bize çoğu erişim noktası veya kablosuz router ile gelen dipolar antenlerin yaydığı sinyalleri gösteriyor. Yukarıdaki kırmızı renkli şişman "simit" şekli radyo anteninden çıkan enerjinin 3 boyutlu görünümüdür. Soldaki dairesel şekle ufukaçısı grafiği adı veriliyor ve emisyonun üstten veya alttan görünümünü, sağdaki Yükseklik grafiği ise sinyalin yandan görünümünü simgeliyor. Satın alacağınız her türlü antenin bu tür Azimuth ve Elevation grafiklerine göz atmalısınız. Çünkü bu grafikler size uygulamanızda bu antenin çalışıp çalışmayacağını göstermek açısında çok faydalı bilgiler veriyorlar.
Dipolar bir anten çok yönlü bir antendir. Enerji salınımı etrafına 360 derece eşit olarak gerçekleştirilir. Yayılma yüzde yüz dairesel değildir, altlarda ve üstlerde basıktır. Eğer yayılım mükemmel bir daire olsaydı sinyaller her yöne eşit olarak dağılacaktı ve anten mükemmel bir isotropic radiator olacaktı.
Ancak her türlü anten sinyalleri farklı bir şekilde konsantre ettiği için bu konsantrasyon yayılan sinyalin çıkış gücünü belli bir yönde artırabilir veya alınan sinyalleri o yönde güçlendirebilir. Bu konsantrasyona gain (kazanç) adı veriliyor ve birim olarak dBi cinsinden (decibels relative to isotropic radiator) ifade ediliyor. Dipolar en basit anten tipi olduğu için en düşük "gain" birimine de sahip. Bu değer dipolar antenlerde yaklaşık olarak 2.15dBi (genelde yuvarlanıp 2.2dBi olarak ifade edilir).
Antenler hakkında söyleyecek başka sözlerim de var, ama bu temel bilgileri vermişken kablosuz sinyalleri bu şekilde güçlendirme üzerine biraz akıl yürütelim.
Bir Kablosuz LAN içerisinde işleri düzeltmek inçi yapacağınız en ucuz işlem doğal olarak erişim noktası veya kablosuz router'ınızı en iyi kablosuz iletişimin gerçekleştirilmesini istediğiniz noktaya mümkün olduğu kadar yakın yerleştirmektir. Bunun söylemesi yapmasından daha kolaydır, çünkü bazı durumlarda bu tür ekipmanları mecburen eve veya ofise DSL veya kablosuz ağın geldiği noktaya yakın yerleştirmek zorunda kalabilirsiniz.
DSL bağlantıyı ev içerisinde dolaştırmak daha kolaydır çünkü genelde modern binalarda telefon jakları her odaya dağıtılmıştır. Konumu böylece belirledikten sonra erişim noktası veya kablosuz router'ı yerleştirmek için şu temel kuralları hatırlayın:

1. Yükseğe yerleştirmek her zaman daha iyidir
   
2. Bir kabinin veya dolabın içerisine koymaktansa tepesine koymalısınız
   
3. Her zaman büyük boyutlu metal nesnelerden (dosya dolabı, çelik raflar vs.) uzak durun

Temel olarak, eğer el feneri ve göz analojisinde olduğu gibi kablosuz ekipmanınız bir şekilde birbirini göremiyorsa bir problem yaşamaya hazır olun. Örneğin bir okurumuz duvara monte edilmiş bir akvaryumun radyo dalgalarını emip Kablosuz LAN'ı öldürdüğünü söylüyor. Ayrıca depo veya ardiye olarak kullanılan bazı odaların duvarlarının da özel malzemeler ile kaplanmış olabileceğini ve bu malzemelerin sinyallerin geçişini engelleyebileceğini de unutmayın. Bir yatta sinyal alımında problem mi yaşıyorsunuz? Sorunun kaynağı Alüminyum kaplamalar olabilir!
Dizüstü bilgisayarların ve diğer kablosuz istemcilerin de kendilerine göre problemleri olabiliyor. Örneğin bazı durumlarda bilgisayarın yerleştirme yönü veya pozisyonu değiştiğinde iletişimin kesildiğine şahit olabilirsiniz. İstemcilerde yapılacak çözümlere ileride değineceğim, ancak bu tür ekipmanın yerini biraz değiştirerek daha iyi bir sinyal alımı sağlayabileceğinizi de unutmamalısınız.

Erişim Noktası Mı, Yoksa İstemci Mi?

Karar vermeniz gereken ilk şey geliştirmeleri erişim noktası tarafında mı yoksa bilgisayar tarafında mı yapmanız gerektiğini belirlemek. Genelde eğer birden fazla istemci kullanıyorsanız amaç erişim noktasını geliştirmek olacaktır. Ancak eğer sadece bir veya iki tane bilgisayarınız varsa, bir sonraki bölümde bahsedeceğimiz istemci tabanlı çözümlere bir göz atmadan geçmeyin. Daha yüksek 'gain'e sahip antenlerin fiyatları karşısında daha kaliteli PCMCIA kartlarının fiyat farkını görüp bayılabilirsiniz.
Hatta bu ikisinin fiyatı eşit olsa bile, yeni model bir istemci kartının getireceği ekstra özellikler karşısında anten yerine kart almak daha akıllıca olacaktır. 

Merkezi Yaklaşım

Çoğu kullanıcı yine de asıl problemin erişim noktasında olduğunu düşünüp farklı bir anten veya yükseltici kullanarak erişim noktası veya kablosuz router'ın sinyal çekişini güçlendirmek istiyor. Veri iletim gücünü artırmak başvurulacak en son çözüm, çünkü bu iş profesyonelleri yapacağı bir işlem ve sadece tek yönlü bir çözüm sağlıyor. Erişim noktası ve istemci arasında iki yönlü bir iletişim söz konusu olduğu için sinyali güçlendirdiğinizde sadece tek yönde fayda sağladığınızı göreceksiniz.

Merkezi yaklaşımın avantajı eğer düzgün yapılırsa Kablosuz LAN üzerindeki tüm istemcilere fayda sağlaması. Eğer çok fazla sayıda istemciniz varsa bunu mutlaka düşünmeniz gerekli. İşin kötü tarafı ise eğer sinyali çok fazla güçlendirirseniz istemediğiniz bölgelere bile Kablosuz LAN erişimi sağlıyor olabilmeniz.

Anten Terfisi

Eğer erişim noktasını geliştirme yöntemini kullanacaksanız ve eğer erişim noktası veya kablosuz router üzerinde harici bir anten bulunuyorsa ana seçiminiz bu anteni geliştirmek olacaktır. 802.11g erişim noktalarının hepsinde bu mümkün olmayabilir, bu durumda yeni bir erişim noktası satın almanız gerekebilir.

Sinyalleri Yükseltmek

Biraz daha uğraştırıcı olmakla beraber, bir başka yaklaşım da sinyal yükseltici kullanmak. Eğer bunu düşünüyorsanız bu yazıya bir göz atabilirsiniz. İki yaklaşım daha var. Bunlardan bir tanesi kablosuz yineleyici kullanmak (wireless repeating- USRobotics 5441A), diğeri de ortama yeni erişim noktaları eklemek. Şimdi istemci tarafında yapılabilecek olan geliştirmelere değinelim.
Sinyalin düşük olduğu durumlarda bir sinyal yükseltici kullanarak problemi çözmek kulağa hoş geliyor, ancak yine de denemeler gösteriyor ki daha yüksek 'gain' oranına sahip antenleri kullanmak daha ucuz ve daha iyi sonuçlar veriyor. Şu noktalara dikkat etmek gerekli:

• yükselticiler hem sinyali hem de gürültüyü yükseltiyor. Veri gönderme yönünde problem çıkartmayan bu özellik, maalesef gürültünün yükselmesi yüzünden zayıf bir Kablosuz LAN sinyalini yok edebiliyor.
  
• Kablosuz LAN'lar çift yönlü sistemlerdir. Erişim noktasının yüksek seviyede bir sinyal yollaması o kadar önemli değil, çünkü istemci tarafında bu sinyalin desteklenmeme ihtimali var.
  
• En iyi sonucu almak için yükselticiler erişim noktalarına mümkün olduğu kadar yakın durmalı, böylece kablolarda sinyal kaynı olmaması sağlanıyor. Bu gereksinim yüzünden erişim noktasının kurulumu zorlaşabilir ve özellikle evlerde kurulum problemleri yaşanabilir.
  

Diyelim ki daha yüksek 'gain'i olan bir anten taktırmaya karar verdik. Nereden başlayacağız? Öncelikle erişim noktası veya kablosuz router'a anteni bir şekilde bağlamak gerekli. Görülen o ki, en fazla kullanılan WLAN anten tipleri aşağıdakiler:
Eski anteninizi söktünüz ve konektör tipini de biliyorsunuz, şimdi yeni anteni nasıl seçeceksiniz? Dikkat edilmesi gereken dört faktör var:

• İşletim Frekansı Radyo dalgalarının çalışma şekli yüzünden antenlerin belli frekans aralıklarında çalışması için bazı tasarım gereksinimleri mevcut. Genel olarak işletim frekansı ne kadar yüksekse, antenin frekans aralığı da o kadar düşük oluyor.
  802.11g Kablosuz LAN'lar için 2.4GHz frekansını destekleyen bir antene ihtiyacınız var. Bu anten, maalesef 802.11a için kullanılamaz.

• Gain Daha önce de belirttiğim gibi, erişim noktası veya kablosuz router ile gelen basit dipolar anten'in gain'i yaklaşık 2.2dBi değerindedir. Bu arada iki antenli erişim noktası veya kablosuz router'larda bu değer 4.4dBi olmuyor, hemen söyleyeyim. Çift anten kullanılmasının nedeni anten çeşitliliği ("antenna diversity") değerini artırmak. Bu değer WLAN performansını başka bir nedenden dolayı pozitif yönde etkiliyor.
  Püf noktası: Bu yazıda anten çeşitliliği değeri hakkında ayrıntılı bilgi bulabilirsiniz. İşte anteni değiştirerek bu değeri artırmak gerekir.

• Salınım Deseni Antenin size uygun olup olmadığını belirlemek için gain kadar önemli bir faktördür. Antenin kapsama alanını belirler ve eğer yanlış bir anten seçilirse kapsama alanınız eskisinden daha beter olabilir.

• Monte Edilebilme Antenin fiziksel yapısını simgeler. Artık her türde anten yapısı bulmak mümkün, bu yüzden ilerideki isteklerinizi de göz önünde bulundurarak bir seçim yapmanız oldukça önemli.
  Anten seçme sanatı özellikle bina dışında uzun mesafelere ulaşmak istediğinizde önem kazanan bir işlemdir. Ancak kısa mesafelerde (yolun bir tarafından diğer tarafına, evden garaja vs.) aklınızda tutmanız gereken noktalar şöyle:

• Kural 1: Basit bir dipolar antenin kapsama alanının iki katına çıkmak için 6-dB (dBi)'lık bir artış gereklidir. İki katına çıkartmak en iyi seçenek olacaktır, çünkü Kablosuz LAN'ınızın kapsama alanında sinyali kötü ekleyecek duvar, panel gibi elemanlar olacaktır.
  
• Kural 2: Antenin Gain değer ne kadar yüksekse, kapsama alanı da o kadar geniş ancak yönelimi o kadar dar olacaktır. Bu etki aynen dürbün veya teleskoplarda olduğu gibidir. Teleskobun gücü ne kadar fazlaysa hedef görüş alanı da o kadar daralır. 

Kablosuz LAN Köprüleri

Kablosuz LAN performansını artırmak için yeni bir alternatif ve bütçesi dar kullanıcılar arasında popüler olan bir konsept de "wireless bridge" (kablosuz LAN Köprüleri US Robotics 5432) kullanmak. Bu metod erişim noktası veya kablosuz router'lar piyasaya çıktığından beri ortada, ancak ilk başlarda sadece fiyatı 300 dolardan yüksek olan üst uç erişim noktası veya kablosuz router'lar için geçerliydi!
Bir Kablosuz LAN yineleyici basitçe özel bir modu olan ve diğer istasyonlardan aldığı sinyalleri üzerinden ileten bir erişim noktası olarak düşünülebilir. Böylece, ağın kapsama alanını artırmak için gerekli olan tek şey bir erişim noktası ve bir elektrik prizi oluyor. Şekil 2 bu kablosuz LAN yineleyicinin kullanımını gösteriyor.

Şekil 2: Kablosuz LAN yineleyicili bir WLAN
Elbette, bu seçenek beraberinde bazı sorunlar da getiriyor. Yineleme modunda çalışan bir erişim noktasının Ethernet portu artık LAN trafiğini taşımıyor ve yönetim arabirimine bağlanmak için tek yol olarak o LAN portunu kullanmak kalıyor. Bu yüzden de bu tür yineleyicli erişimi zor noktalara koymamak gerekli, çünkü arada bir kilitlendiklerinde resetlemek oldukça zorlaşıyor.
Ayrıca, araya koyduğunuz her yineleyici normal veri iletim performansını yarıya indiriyor. Üreticiler yeni çıkardıkları teknolojilerle kendi ürünlerini aralarında 125mbpslik bir hıza ulaştırabiliyorlar. Yani 125Mbps'lik bir trafik bu erişim noktasına girince dışarı 62Mbps olarak çıkıyor. Eğer Kablosuz LAN'ı sadece Web tarama ve e-mail için kullanıyorsanız çok fazla problem etmeyebilirsiniz. Ancak eğer çok hızlı bir Internet bağlantınız varsa ve çok fazla dosya transferi veya download gerçekleştiriyorsanız bir Kablosuz LAN yineleyicinin performansından memnun olmayacaksınız.
Bazı ürünler Kablosuz LAN yineleyicilerinin birbirleri ile bağlanabilmesine imkan veriyorlar ancak çoğu durumda sadece tek bir "atlama" gerçekleştirmek mümkün. Ancak bu durumda da birden fazla yineleyiciyi bir erişim noktasının etrafına dairesel olarak yerleştirip başka alanlara da erişim sağlamanız mümkün.
Birden Fazla Erişim Noktasının Ayarlanması
Bu ürünleri bağladıktan sonra ayarlamak tahmin ettiğiniz kadar zor değildir. Aşağıdaki adımları takip etmeniz yeterlidir:

1. 'Bütün erişim noktalarını aynı SSID'e ayarlayın
   

Windows XP'nin "ayarlama gerektirmeyen" ağ kurulum özelliği sayesinde değişik SSID'ler kullanan erişim noktası veya kablosuz router'lara bağlanabiliyor, ancak en iyisi bütün erişim noktası veya kablosuz router'lardan aynı SSID'i kullanmak.

1. Yakın Erişim Noktaları Aynı Kanalı Kullanmasınlar
   

802.11g için frekansları çakışmadığı için kullanılabilecek en iyi kanallar 1, 6, ve 11 olacaktır. Cirond Technologies'in bir whitepaper'ında 1,4, 8, ve 11 numaralı kanalların da belli bir performans azalması yaşanmadan kullanılabileceği belirtiliyor. İki durumda da memnun edici sonuçlar alabilirsiniz.

1. Sabit IP Kullanın Çoğu erişim noktası veya kablosuz router kablolu ağdan DHCP üzerinden kolayca IP alabilir, ancak size önerim bu erişim noktalarının her birine ayrı IP'ler vermenizdir. LAN'ınızda DHCP sunucu tarafından dağıtılmayan IP'leri kullanın. Böylece her erişim noktasına her seferinde doğru adresi kullanarak erişebilirsiniz. Ve eğer erişim noktası veya kablosuz router'ın kendi üzerinde DHCP sunucusu varsa onu mutlaka kapatın! Bir ağda tek bir DHCP sunucusu yeterlidir.
   

Örnek: Diyelim ki LAN'ınızın ana router'ının IP adresi 192.168.1.1 (subnet mask - 255.255.255.0) ve üzerindeki DHCP sunucusu 192.168.1.100 adresinden başlamak üzere 20 IP adresi dağıtıyor. İşleri kolaylaştırmak için ilk erişim noktasına 192.168.1.254 (subnet mask 255.255.255.0) IP adresini atayın, ve her bir eklenti erişim noktası veya kablosuz router için de bu adresi 1 azaltın.