Wi-Fi Nasıl Çalışır?

Onları göremesek de radyo dalgaları sürekli etrafımızdalar ve bilgi taşırlar. Çoğumuzun durumunda, o radyo dalgalarının arasında Wi-Fi sinyalleri de vardır. Wi-Fi, radyo dalgalarını kullanarak kısa mesafelerde büyük miktarda veri aktaran cihazları pazarlamak için bir endüstri birliğinin bulduğu, hoş ve kolaylıkla akılda kalan bir isimdir.^[1] Yani o harfler, hiçbir şeyin kısaltması değildir ve bir anlamı yoktur.

Radyo yayınları ve hücresel telefon sinyalleri gibi, Wi-Fi da 19. yüzyılın sonlarına uzanan bilimsel keşiflere dayanır. Bir kablonun içinden geçen elektronlar belirli aralıklarla yön değiştirdiğinde, "sihirli" bir şey gerçekleşir. Belirli bir mesafede bulunan başka bir kablodaki elektronlar, sanki "telepatik olarak birbirlerine bağlıymış gibi" senkronize olarak yukarı ve aşağı hareket etmeye başlarlar.

Bu olay ilk kez 1887’de Heinrich Hertz tarafından keşfedildi ve 1864’te James Clerk Maxwell tarafından öne sürülen matematiksel bir teoriyi doğruladı.^{[2], [3]} Maxwell’in bu zekice teorisi, ilk kablodaki alternatif akımın, ışık hızında her yöne saçılan alternatif elektrik ve manyetik alanların nasıl radyo dalgasına sebep olduğunu açıklıyor. Böylelikle, bir döngü halinde dalga ikinci kabloda da alternatif akıma neden oluyor.

Elektromanyetik spektrum, radyo dalgalarından çok yüksek bir frekansta değişen görünebilir ışığı içerir. Burada üzerinde düşünülmesi gereken bir sır yatar; çünkü insan vücudu radyo dalgalarını değil, ışığı görecek şekilde evrimleşmiştir.^[4]

Pixabay

Kablosuz 0'lar ve 1'ler

Geleneksel AM/FM radyo ve televizyon yayınları bilgiyi analog veya sürekli sinyallerle taşır. Wi-Fi bilgiyi dijital, yani ikili veri sisteminin 0’ları ve 1’leri gibi ayrı değerler olarak taşır. Bu, mobil cihazların video, resim, sesli mesaj veya metin iletisi dahil olmak üzere birçok farklı veri türünü kolayca göndermesine olanak sağlar. Ayrıca, dijital olarak biçimlendirilmiş verinin daha hızlı indirme için sıkıştırılması, hataları önlemek için kodlanması ve gizliliği sağlamak için şifrelenmesi de daha kolaydır.

Çevrimiçi olarak bir şey arattığınızda, Wi-Fi cihazınızdaki veri ilk önce radyo dalgaları üzerinden bir Wi-Fi erişim noktasına aktarılır - ki bu, evinizdeki internet yönlendiricinizin arkasındaki anten veya bir kafedeki Wi-Fi anteni olabilir. Sonrasında kablolar üzerinden sizin geniş bant internet sağlayıcınız tarafından yönetilen ağ geçidi cihazına gider. Arattığınız şey oradan, sonu Google sunucusuna varan birçok kablolu bağlantı üzerinden yolunu bulur. Ve yanıt, benzer bir yolu izleyerek size geri döner.

Farklı şirketler tarafından yapılan Wi-Fi cihazları birbirleriyle konuşabilir; çünkü cihazlar Elektrik ve Elektronik Mühendisleri Enstitüsü (IEEE) tarafından belirlenen 802.11 standartları denilen bir dizi kuralı takip eder.^[5] Bu kurallar, 0’ların ve 1’lerin radyo dalgalarını kullanarak nasıl temsil edildiğini ve cihazların kendilerini nasıl tanımladığını belirtir. Kurallar ayrıca taşıyıcı algılamalı çoklu erişim (İng: "carrier-sense multiple access" ya da kısaca "CSMA") adında bir algoritmanın nasıl ve ne zaman konuşacağını belirler.^[6]

Pixabay

CSMA, Wi-Fi cihazlarını hem "kibar" hem "akıllı" hale getirir. Cihazlar konuşmadan önce daima yakındaki cihazların aktarım yapıp yapmadığını takip eder. Aynı anda konuşmayı daha da aza indirmek için, aktarım yapacağı zamanı sıraya koymak amacıyla zar atarlar. Ayrıca etrafta daha fazla cihaz olduğunda, daha az konuşurlar ve bunların hepsi fark edilemeyecek kadar hızlı gerçekleşir.

Hızlı; Ama Hep Güçlü Değil!

Zaman zaman Wi-Fi erişim noktasına bağlanmakta sıkıntı yaşıyor olabilirsiniz. Bunun en temel nedeni, radyo sinyallerinin mesafe arttıkça zayıflamasıdır. Kalın duvarlar, metal raflar ve bir akvaryum bile radyo sinyallerini zayıflatabilir ve engelleyebilir. Eğer sinyal çok zayıflarsa, bağlantı da zayıflar veya tamamen kesilir. Ayrıca yakınlarda çok fazla Wi-Fi ağı varsa, onlar da sizin bağlantınızı etkileyebilir.

1990’ların ortalarında piyasaya sunulduğundan bu yana Wi-Fi’ın birçok gelişmiş versiyonu çıkmıştır. Şu an maksimum veri hızı, ilk versiyonlarına kıyasla 1000 kattan daha fazladır; yani saniyede yaklaşık birkaç milyar bit...^[7] İşte bu sayede bugün, Wi-Fi üzerinden görüntülü görüşmeler yapabiliyoruz.

Sanal gerçeklik oyunları gibi yeni geliştirilen uygulamalar, her zamankinden daha yüksek indirme hızlarına ihtiyaç duyuyor. Sırf bu nedenle bile, bu yeni yükselişe geçen teknolojiler, Wi-Fi teknolojisinde yeni gelişmelere yol açabilir.