Örnek 3: Kentsel veya yöresel alanları ticari kullanıcılara

Bu örnekte yoğunluklu olarak ticari kullanıcıların bulunduğu ofisler, teknoparklar, kentsel ticari alanlar göz önüne alınacaktır.

Sistem, binalara yüksek hızda bağlantı imkânı sağlayacaktır ( > 10 Mbps). Binalar içindeki kullanıcılara bant genişliğinin dağıtılması, bilinen bir CAT5 kablolarla oluşturulmuş ağ ile gerçekleştirilecektir. Yüksek bant genişliği ihtiyacından dolayı, sistem kablolu olarak yüksek hızlı erişim imkânı da sunacaktır. En önemli seçenek ise bir binanın mevcut bir fiber optik ağa bağlanabilir olmasıdır.

Bu durumdaki kablosuz ağ, binalardaki fiber omurgası ile yapılan bağlantıyı fiber optik kablo döşenmesinin çok maliyetli olduğu yerlere de genişletmek amacıyla kullanılacaktır. Kentsel birçok yerlerde, bu tür bir fiber optik genişlemenin maliyeti kilometre başına 10000 YTL mertebesindedir. Fiber optik ağın yüksek maliyeti bu tür alanlar için kablosuz iletişimin cazip hale gelmesine neden olmaktadır.

4.1.4.1. Spektrum analizi

Sistem ticari yarar, güvenlik, güvenirlik ve zaman kazancı sağladığından dolayı herhangi bir müşteri odaklı internet erişim sisteminden daha hassas ve kritik elemanlara ihtiyaç duymaktadır.

Bu durumda IEEE 802.16 protokolü noktadan çoklu noktaya ağ olarak kullanılabilir. Özel noktadan noktaya özel mikrodalga bağlantılar da işe yarayabilir. Aslında, her binanın ihtiyacı olan bant genişliğine göre iki çözümün birleştirilmiş şekli de uygulanabilir.

5 GHz frekansının altında uygun lisanslı spektrum azdır. Mikrodalga bağlantıları için 18 GHz ve 23 GHz frekanslarının lisanslarının hazırlanması çalışmalarına devame edilmektedir. 38 GHz frekans spektrumunun sahibi birkaç firmanın da katılımıyla bu frekansı 3. parti ağlar için kullanılır hale gelecektir.

18 GHz ve 23 GHz frekanslardaki bağlantıların bazı sınırlamaları olacaktır. Bu frekanslar için LOS gereklidir ve noktadan-noktaya bağlantılarda, sayıları hızla artan ayrı ayrı antenler kullanılmalıdır. Yağmur, frekans arttıkça radyo yolları boyunca zayıflamalara neden olacaktır. Güvenirliğin sağlanabilmesi için bağlantılar kısa tutulmalıdır (alana ve frekansa bağlı olarak birkaç km). Aslında, bu bağlantıların LOS yapıda olması ve mesafeden kaynaklanan yol kaybından dolayı, bu tür sistem araçlarını üreten firmalar sistemi kurmak istediğiniz alana göre ortalama bir bağlantı uzunluğu hakkında yardım etmektedirler. Mevsimsel olarak, yağmurun etkisi doğrultusunda, bağlantı uzunlukları değişiklik göstermektedir. 10 GHz üstünde, işaretteki zayıflamalardan dolayı yağmur ciddi bir tasarım sorunu olmaktadır. Yağmurun sebep olduğu zayıflamanın miktarı yağmurun yoğunluğuna (saatte düşen cm) ve yağmur yağma süresine bağlıdır. Dünya çapında bu tür hava hareketlerinin karakteristiklerinin oluşturulması mümkündür. Oluşturan hava karakteristik tabloları ile sistemin tasarlanacağı alanda yağmurdan dolayı bağlantının etkilenme miktarı tespit edilebilir ve bu doğrultuda bağlantı iyileştirmesi yapılabilir.

Diğer taraftan, bu frekanslarda kanal bant genişliği miktarı oldukça fazla olup, aşırı derecede yüksek bant genişliği (650 Mbps üzeri) sağlanabilir.

18 ve 23 GHz bantları noktadan-noktaya bağlantı için sınırlandırılmıştır. Bu sınırlamalardan dolayı IEEE 802.16 sisteminin tasarlanmasında kullanılamayacaktır. 38 GHz spektrum kuralları, noktadan-çoklu noktaya sistem tasarımını desteklediğinden, IEEE 802.16 protokolünü 38 GHz bandında uygulamak mümkündür.

4.1.4.2. Tasarım fikirleri

Yukarıda anlatılanlardan da görüleceği gibi, spektrumun kullanılabilirliği ve bu spektrumdaki yönetimsel kurallar teknolojinin seçimine göre şekillenmektedir. Son kullanıcılar için bant genişliği gereklilikleri ağda kullanılacak metodu belirlemektedir. Örneğin, bütün binaların çok büyük bant genişlikleri ihtiyaçları varsa, bir göbek ve birbirleri ile konuşan ağlardan oluşan noktadan-noktaya bir ağ çok daha başarılı olabilecektir. Çünkü, bu yapı maksimum bant genişliği imkânı sağlayacaktır. Bazı ağlarda da, donanımsal bir hatanın servis kesintilerine sebep vermemesi için radyo donanımlarının fiziksel olarak fazla miktarda bulundurulması gerekebilmektedir. Bu kolaylıkla başarılabilir; ancak maliyet artacaktır.

Eğer tek bir radyo kapasitesinin paylaştırılması ile birkaç binanın bant genişliği ihtiyacı giderilecekse, noktadan-noktaya ve halka yapısında bir ağ düşünülebilir. Bu halka topolojisinin üstünlüğünü kullanmak hata durumlarında her iki yönde de trafiğin akması sonucunda kesintiyi engelleme bakımından maliyeti düşürecektir. Tek bir kesinti hiçbir kullanıcıyı etkilemeyecek, fakat sorun giderilinceye kadar ağın kapasitesi düşecektir. Bu “yol fazlalığı”ndan dolayı, halka yapısı her düğümde yedek almak için kurulması gereken teçhizatlara ihtiyaç duymayacaktır. Bunun yerine, sadece fazladan radyo bağlantısına ve bu zinciri göbek noktasına bağlama ihtiyacı olacaktır.

Eğer uygun bir spektrum varsa, IEEE 802.16 sistemi veya basit bir noktadan-çoklu noktaya sistemi düşünülebilir. Bu ağ, basit olarak göbek ile konuşan ağ arasında

kurulacaktır. Bütün pratik kullanımlar için, her iki çözümün mimarisi de özeldir: her ikisi de en uzaktaki istasyon sayısına göre oluşturulur. Bu iki yapı arasındaki tek fark kullanılan anten tipindedir. Noktadan-çoklu noktaya yapıda belirlenen her bağlantı için bir anten kullanılmasına rağmen, IEEE 802.16 sisteminde göre sadece bir anten ile çoklu uzak istasyon bağlama çözümleri oluşturulabilir. Bu antenler ihtiyaca göre çok-yönlü veya tek-yönlü olarak tasarlanabilir. Kullanılacak anten seçimi bağlantıda gerekli olan kazanca, kapsanacak alana ve kapsanacak alandaki kapasite ihtiyaçlarına göre yapılmalıdır.

RF tasarımı durumu basite indirgenebilir, çünkü yapılması gereken tek şey birkaç uzak istasyon uyumluluğunu sağlamaktır. Bu da, yağmur zayıflatma oranı ve LOS etkisi bilinen alanlar için çok da zor değildir.

Tasarım sırasında, seçilen binaların LOS yollarının olup olmadığı veya ihtiyaç anında tekrarlayıcı noktaları olarak kullanmak için LOS yapıda yolları olan ara istasyonlar oluşturulup oluşturulamayacağına da bakmak gereklidir.