3.1. OSI Referns Modeli Arştırmcı ve uygulmcılr, bilgisyr ğ hberleşmesinde OSI referns modelini bir stndrtlr bütünü olrk ele lmktdır. Çlışmlr, bu modelin ilgili lt ktmnlrının özelliklerine uygun olrk gerçekleştirilmekte ve bu syede ktmnlr rsınd uyumun korunbildiği bir ypı olmktdır. OSI referns modeli ISO (Interntionl Stndrds Orgniztion) trfındn geliştirilmiştir ve bilgisyr sistemleri rsındki iletişimin nsıl olcğını tnımlmktdır. İlk olrk 1978 yılınd yılınd orty çıkrıln bu stndrt 1984 yılınd yeniden düzenlenerek OSI referns modeli olrk yygın kbul görmüş ve ğ işlemi için bir kılvuz olmuştur. OSI Modeli herhngi bir donnım y d ğ tipine özel değildir. OSI nin mcı ğ mimrilerinin ve protokollerinin bir ğ ürünü bileşeni gibi kullnılmsını sğlmktır. Model yedi ktmnlı ypıdn oluşmktdır. Bunlr sırsıyl fiziksel (physicl), veri bğlntı (dt link/mac), ğ (network), tşım (trnsport), oturum (session), sunum (presenttion) ve uygulm (ppliction) ktmnlrı olrk dlndırılmktdır. İlk iki ktmn fiziksel bğlntı işlemi, ğ ktmnı iletişimin sğlnmsı, son üç ktmn d servis yzılımlrının işbirliği içinde çlışmsıyl hberleşme gerçekleştirilmektedir (Şekil 3.2). Veri, lt ktmnlr iletilirken iletim temel nlmd şu şekilde olmktdır: Veri (dt) hlinde lınn bilgi, tşım ktmnınd segment dı verilen birimlere yrılır. Bu şekilde veri lıcı mkinede tekrr bir ry getirilirken doğru sırlnmsı sğlnmktdır. Ağ ktmnın segment şeklinde gelen verilere dres bilgileri eklenmekte, böylece segmentler pket hline dönüşmektedir. Veri-bğlntı ktmnınd pketlere MAC (Medi Access Address Ortm Erişim Adresi) dresleri eklenerek frme dını verdiğimiz ypı olmktdır. En son şm olrk fiziksel ktmn gelen çerçeveler burd bir bit dizisine dönüştürülerek iletime hzır hle getirilmektedir.
Şekil 3.2. OSI TC/I Referns Modeli Verinin iletimi üst ktmndn lt ktmn doğru olur. Verinin kblo ile iletimi fiziksel ktmn trfındn gerçekleştirilmektedir. Kblosuz iletimde fiziksel ktmn elektromnyetik dlglrl belirlenen frekns ve modülsyon tekniklerini kullnrk veri iletimini gerçekleştirir. KAA ypılrınd ise iletişim elektromnyetik dlglrl ypılmktdır. Fiziksel Ktmn: Fiziksel ktmn verinin ortm (medy) üzerinde lcğı ypıyı tnımlr. Ortm kblo, hv/uzy vey optik ypılr olbilmektedir. Veriler bit olrk iletilmektedir. Bu ktmn bir ve sıfırlrın nsıl elektrik, ışık vey rdyo sinyllerine çevrileceğini ve ktrılcğını tnımlr. Gönderen trft fiziksel ktmn bir ve sıfırlrı elektrik sinyllerine çevirip kbloy yerleştirirken, lıcı trft fiziksel ktmn kblodn okuduğu bu sinylleri tekrr bir ve sıfır hline getirir. KAA lrd ise bir ve sıfırlr elektromnyetik dlglr üzerine gömülmektedir. Fiziksel ktmn veri bitlerinin krşı trf, kullnıln kblo, fiber optik, rdyo sinylleri gibi ortmlr üzerinden nsıl gönderileceğini tnımlmktdır. Veri iletiminin mümkün olbilmesi için iki trfın ynı kurllr üzerinde tnımlnmış olmsı gerekmektedir. Örnek verecek olursk, Hub (Göbek) 1.ktmnd çlışn bir cihzdır. Bu cihzlr gelen veriyi bir tkım elektrik sinylleri olrk gören ve bu sinylleri çoğltıp, diğer portlrın gönderen bir cihzdır. Kblosuz hberleşen KAA lrd ise tekrrlyıcı elemnlr verileri yineleyerek diğer elemnlr ulştırmktdır. Veri Bğlntı Ktmnı: Veri bğlntı ktmnı fiziksel ktmn erişmek ve kullnmk ile ilgili kurllrı belirlemektedir. Bu ktmnd Ethernet y d Token Ring olrk bilinen erişim yöntemleri
çlışmktdır. Bu erişim yöntemleri verileri kendi protokollerine uygun olrk işler ve iletir. Veri bğlntı ktmnınd veriler ğ ktmnındn fiziksel ktmn gönderilirler. Bu şmd veriler belli prçlr bölünür. Bu prçlr çerçeve (frme) denir. Çerçeveler verileri belli bir kontrol içinde göndermeyi sğlyn pketlerdir. Bilgisyr sistemlerinde veri bğlntı ktmnının büyük bir bölümü ğ krtı içinde gerçekleşir. Veri bğlntı ktmnı ğ üzerindeki diğer bilgisyrlrı tnımlm, kblonun vey diğer iletim ortmının(rdyo dlglrının yyıldığı hv ortmı gibi) o nd kimin trfındn kullnıldığının tespiti ve fiziksel ktmndn gelen verinin htlr krşı kontrolü görevini yerine getirir. Veri bğlntısı ktmnı Medi Access Control (MAC) ve Logicl Link Control (LLC) olrk iki lt bölüme yrılmktdır. MAC lt ktmnı veriyi ht kontrol kodu(crc), lıcı ve gönderenin MAC dresleri ile berber pketler ve fiziksel ktmn ktrır. Alıcı trft d bu işlemleri tersine ypıp veriyi veri bğlntısı içindeki ikinci lt ktmn oln LLC' ye ktrmk görevi yine MAC lt ktmnın ittir. LLC lt ktmnı bir üst ktmn oln ğ ktmnı için geçiş görevi görür. rotokole özel mntıksl portlr oluşturur(service Access oints, SAs). Böylece kynk mkinede ve hedef mkinede ynı protokoller iletişime geçebilir(örneğin TC/I<-->TC/I). LLC yrıc veri pketlerinden bozuk gidenlerin(vey krşı trf için lınnlrın) tekrr gönderilmesinden sorumludur. Tblo 3.1 de yygın olrk kullnıln IEEE veri bğlntı ktmnı stndrtlrı yer lmktdır. Tblo 3.1. Veri Bğlntı Ktmn Stndrtlrı IEEE Stndrtı Stndrt Adı 802.2 Ethernet II 802.3 Ethernet 802.4 Token Bus 802.5 Token Ring 802.11 WLAN Bu ktmnd çlışn en yygın olrk bilinen ğ cihzı nhtrlyıcı(switch) dır. Bu ktmnd tnımlı
MAC dreslerini lgılybilirler ve bir porttn gelen veri pketini yine elektrik vey optik sinyller hlinde sdece gerekli oln port (o porttki mkinnın MAC dresini bildiği için) yollmktdırlr. Simültör progrmınd IEEE 802.11 veri bğlntı ktmnının temel özellikleri referns lınmsın rğmen, bu ktmn üzerinde veri iletimi ypısınd kullnıcı isteği doğrultusund değişimlere izin verilmektedir. Ağ Ktmnı: Ağ ktmnı veri pketinin hedefe gönderilmesinde yönlendiricilerin kullncğı bilginin eklendiği ktmndır. Bu ktmnd veriler pket olrk tşınmktdır. Ağ ktmnınd iki istsyon rsınd en ekonomik yoldn verinin iletimi kontrol edilmektedir. Bu ktmn syesinde verinin yönlendiriciler (routers) rcılığıyl yönlendirilmesi sğlnır. Ağ ktmnın gelen veriler dreslenir. Ayrıc mntıksl dresler fiziksel dreslere çevrilir. Bu şmd ğ trfiği, yönlendirme gibi işlemler de ypılır. Yygın olrk bilinen I protokolü bu ktmnd çlışmktdır. Kblosuz lgılyıcı ğlr için geliştirilen yönlendirme protokollerinin nlizinde simültör yzılımı üzerinde detylı progrmlm ve mevcut protokoller üzerinde istenilen düzenlemelerin ypılbilmesi mümkün olmktdır. Tşım Ktmnı: Tşım ktmnı üst ktmnlrdn gelen veriyi ğ pketi boyutund prçlr böler. Yygın olrk bilinen TC, UD, SX protokolleri bu ktmnd çlışmktdır. Bu protokoller ht kontrolü gibi görevleri de yerine getirmektedir. Bu ktmnd veriler prçlr(segments) hlinde tşınır. Tşım ktmnınd verilerin performnslı bir şekilde iletimin sğlnbilmesi dın QoS (Qulity of Service) olrk dlndırıln klite kontrol lgoritmlrı çlıştırılmktdır. Bu syede ğın servis klitesinin rtırılmsı mçlnmktdır. Tşım ktmnı verinin uçtn uc iletimini sğlmktdır. Verinin ht kontrolü ve zmnınd ulşıp ulşmdığı kontrol edilir. Tşım ktmnı yrıc veriyi üst ktmnlr tşım görevi ypmktdır. Oturum Ktmnı: Oturum ktmnınd iki bilgisyr sistemindeki uygulm rsındki bğlntının ypılmsı, kullnılmsı ve sonlndırılmsı işlemleri ypılmktdır. Bir bilgisyr sistemi birden fzl bilgisyr sistemleri ile ynı nd iletişim içinde olduğund, gerektiğinde doğru bilgisyr sistemiyle hberleşmesini sğlmktdır. Bu, sunum ktmnın yollnck veriler için frklı oturumlrl birbirinden yrılrk ypılır. Yygın olrk binen NetBIOS, RC, Nmed ipes ve Sockets gibi protokoller bu ktmnd çlışmktdır.
Sunum Ktmnı: Sunum ktmnının en önemli görevi yollnn verinin krşı bilgisyr sistemi trfındn nlşılck şekilde çevrilmesidir. Bu syede frklı progrmlrın birbirlerinin verisini kullnbilmesi mümkün olmktdır. Sunum ktmnı uygulm ktmnın verileri yollr dh sonr bu ktmnd verinin ypısı, biçimi ile ilgili düzenlemeler ypılır, verinin formtı belirlenir. Ayrıc verinin şifrelenmesi, çılmsı, sıkıştırılmsı d bu ktmnd ypılmktdır. Yygın olrk bilinen GIF, JEG, TIFF, EBCDIC, ASCII vb. teknolojiler bu ktmnd çlışmktdır. Uygulm Ktmnı: Uygulm ktmnı uygulm progrmı ile ğ rsınd bir rbirim sğlmktdır. OSI ktmnlrı rsınd sdece bu ktmn diğer ktmnlr servis vermemektedir. Uygulmlrın ğ üzerinde çlışmsının sğlnmsı hedeflenmektedir. Uygulm ktmnı ğ servisini kullnck oln progrmdır. Bu ktmn kullnıcılrın gereksinimini krşılr. Yygın olrk kullnıln SSH, telnet, FT, TFT, SMT, SNM, HTT, DNS protokolleri ve tryıcılr (Internet Explorer, Netscpe vb.) bu ktmnd çlışmktdır. E-post ve veritbnı gibi uygulmlrd bu ktmn rcılığıyl işlevlerini gerçekleştirmektedir. 3.2. Kblosuz Hberleşmede Enerji Modeli Model, knl yyımı, enerji tüketimi, lt düzey veri bğlntı ve hberleşmesi (frekns, veri yyım gücü\kybı, MAC hberleşme türü vb.) ypılrını ihtiv etmektedir. Hberleşme gerçekleştiren bir modelde en bsit nlmd bir verici ve bir lıcı yer lmktdır. Bu iki elemn rsındki bğlntı kblolu (bkır, fiber rcılığıyl) vey kblosuz (elektromnyetik, infrred, ultrsonik vb. dlglr rcılığıyl) ypıd olbilmektedir. Anck her iki durumd d rdki mesfeye bğlı olrk krşılıklı iletilen sinyllerde zyıflmlr olmktdır. Kullnıln model doğrultusund kblosuz ypılrdki hberleşmenin elektromnyetik dlglr rcılığı ile olduğu vrsyılmktdır. Elektromnyetik dlglrın iletilmesinde yygın olrk iki fiziksel ktmn model türü ele lınmktdır. Bunlrdn ilki, doğru bir görüş shsı içerisinde ve rd engel bulunmdığı durumlrd hberleşmenin gerçekleştiği kbulüyle kullnıln boş uzy modelidir (free spce model). İkincisi ise hv ve yer ynsımlrın neden olduğu muhtemel dlg sönümlemelerinin bulunduğu ve frklı yollrdn frklı zmnlrd dlgnın lıcıy ulştığını modelleyen iki ışımlı yer yyım modelidir (two-ry ground propgtion model). Litertür çlışmlrınd belli bir mesfeden (d sınır ) kıs hberleşmelerde boş uzy modeli, uzun mesfeli hberleşme türlerinde de iki ışımlı yer yyım modeli tercih edilmektedir. d sınır için verilen ifde Eşitlik 3.1 de yer lmktdır.
d sınır π L h hg = 4 (3.1) λ Eşitlikte L sistemin kyıp fktörü (loss fctor), h lıcı nteninin uzunluğunu, h g gönderici nteninin uzunluğunu ve λ ise tşıyıcı sinylin dlg boyunu vermektedir. d sınır dn küçük mesfeli hberleşmelerde kullnıln güç eşitliği (3.2) de yer lmktdır. ( d) = 2 g Ag A λ 2 (4 π d) L (3.2) Eşitlik, g gönderici sinyl şiddetiyle d uzklıktki lıcı nten üzerinde (d) değerinde bir güç bırkıldığını vermektedir. Eşitlikte geçen A g gönderici nten kzncını, A lıcı nten kzncını, L sistem kyıp fktörünü ve λ ise tşıyıcı sinylin dlg boyunu ifde etmektedir. Şekil 3.3 kıs mesfeli ( d<d sınır ) çık lnd boş uzy modelindeki güç iletimini, Şekil 3.3 ve 3.4 ise iki ışımlı yer yyım modeli kullnıln ypıd güç iletimini göstermektedir. Şekil 3.5 de lıcı nten üzerine bırkıln güç doğrudn iletilen E d ile yerden ynsıyn E y nin toplmın (E t ) eşit olmktdır (Eşitlik (3.3) ). E + t = Ed E y (3.3) Şekil 3.3. Kıs mesfeli çık ve doğru bir görüş shsı içerisinde lıcı nten üzerine bırkıln güç
Şekil 3.4. Uzun mesfeli muhtemel ynsımlrın bulunduğu bir görüş shsı içerisinde lıcı nten üzerine bırkıln güç Şekil 3.5. Yer ynsımsının dikkte lındığı durumd lıcı nten üzerine bırkıln güç Eşitlik 3.2 ynsım bulunmksızın direk görüş shsı içerisinde gerçekleştirilen kıs mesfeli ( d<d sınır ) hberleşmeler için kullnılbilmektedir. Eğer hberleşme mesfesi d>d sınır ise Eşitlik 3.4 te yer ln iki ışımlı model kullnılmlıdır. 2 2 g h 4 h ( d) = g A Ag (3.4) d Eşitlikte (d), d uzklıktki g gücüyle gönderilen sinylin lıcı nten üzerine düşen gücü ifde
etmektedir. Bu güç değerinde A lıcı nten kzncının, A g gönderici nten kzncının, h lıcı nten boyunun, h g gönderici nten boyunun ve d mesfesinin etkisi bulunmktdır. Bu iki modelde göze çrpn en temel yrım, lınn sinyl gücünün mesfeye ornıdır. İlk modelde lınn sinyl gücü rdki mesfenin kresiyle ters orntılı olurken ikinci modelde frklı yollrdn gelen sinyllerin birbirlerini sönümleme gerçeğinden hreketle mesfenin dördüncü kuvvetiyle ters orntılı olmktdır. Her iki modelde de sinyl zyıflmsının hesbı söz konusu olmktdır. Eşitlik 3.5 de verildiği üzere desibel (decibel) cinsinden kznç (K db ) gönderilen sinyl şiddetinin( g ) lınn sinyl şiddetine ( ) logritmik ornı ifde eden bir yöntem olmktdır. K db g = 10 log10 ( ) (3.5) Çevresel şrtlrın, rdyo dlglrının iletimi üzerine etkisi oldukç kompleks bir ypıddır. Dolyısıyl bir verici elemnın rdyo iletim shsının (rdio rnge) tm olrk belirlenmesi zordur. Rdyo iletim shsı, norml çlışm koşullrınd hberleşen iki elemn rsınd ortlm olrk verilen mksimum uzklıktır. Bu uzklık temelde direk olrk verici ve lıcı elemnın iletim gücü (trnsmission power) ve lıcı hsssiyeti (receiver sensivity/sensitivity vlues) prmetre değerlerine bğlıdır. Mksimum uzklık dolylı olrk çevresel şrtlr d bğlıdır. İletim gücü vericinin rdyo dlglrını yyım gücüdür. Alıcı hsssiyeti ise lıcı ünitenin lgılybileceği en düşük rdyo sinylidir. Bu değer lıcının performnsını belirlemektedir ve ne kdr düşükse o kdr iyi bir donnım kullndığı nlmın gelmektedir. Bu değer endüstriyel uygulmlrd genelde (-80) - (-90) dbm civrınd olmktdır. Kullnıln ntenlerin idel isotropic nten olduğu düşünülürse boş uzy modelinde güç kzncı Eşitlik 3.6 d verildiği üzere ifde edilebilmektedir. g 2 2 (4πd ) (4πfd ) = = (3.6) 2 2 λ c Eşitlikte c ışık hızı, f ise iletim freknsını ifde etmektedir. Yer ynsımlı modelde ise lıcı ve verici rsınd direk iletişim etkisi dikkte lınmkl berber yer ynsım etkisi de hesb ktılmktdır. Şekil 3.5 de görüleceği üzere lıcı ünitesinde toplm lınn enerji (E t ), doğrudn iletilen enerji (E d ) ile ynsıyn enerjinin (E y ) toplmın eşittir.
d mesfedeki verici trfındn g gücüyle ypıln bir iletimde lıcının bu sinyli sğlıklı bir şekilde lmsı için nteni üzerine düşen güç Eşitlik 3.7 de verildiği üzere en z RX hsssiyet kdr olmlıdır. Eşitlikte geçen RX hsssiyet değeri lıcı donnımın bğlı bir prmetre olmktdır. min = RX hsssiyet (3.7) Boş uzy ve iki ışımlı model için verilen eşitlikler kullnılrk belirli bir güçte çlışn bir rdyo vericisinin lıcısın oln iletişim mesfesinin bulunmsın yönelik hesplm ypılbilmektedir. Bu hesplm ynı şekilde belirli bir mesfe için vericinin ne kdr bir güçte yyın ypmsının gerektiğinin bulunmsın yönelikte ypılbilmektedir. Bu syede en z güç srfiytıyl istenilen mesfeye iletişim gerçekleştirilebilmektedir. Örnek Hesp I. Tblo 3.2 de yer ln özelliklere ship bir rdyo vericisi ve lıcısı için iletişim mesfesi Eşitlik 3.5 ve Eşitlik 3.6 kullnılrk elde edilmektedir. Tblo 3.2. Örnek Hesp I için rdyo özellikleri Model Rdyo freknsı(f) Rdyo iletim gücü( g ) Boş uzy modeli 2.4GHz 15dBm Rdyo lım hsssiyeti( ) -81dBm Rdyo nteninin yerden yükseklik boyu (h g,h ) min Rdyo nten kzncı(a /A g ) 1.5m 0dBm KdB /10 15 /10 g = 15dBm = 10 = 10 = 31, 623 = 81dBm = 10 KdB /10 = 10 81/10 = 7,94.10 9 (Eşitlik 3.5 kullnılmıştır) d = g c 2 4 π f = 627.75m. (Eşitlik 3.6 kullnılmıştır)
Örnek Hesp II. Tblo 3.3 de yer ln özelliklere ship isotropic nten kullnn bir rdyo vericisi ve lıcısı için iletişim mesfesinin hesbı Eşitlik 3.4 ve Eşitlik 3.5 kullnılrk elde edilmektedir. Tblo 3.3. Örnek Hesp II için rdyo özellikleri Model Rdyo freknsı(f) Rdyo iletim gücü( g ) İki ışımlı model 900MHz 8dBm Rdyo lım hsssiyeti( ) -81dBm Rdyo nteninin yerden yükseklik boyu (h g,h ) min Rdyo nten kzncı(a /A g ) 1.5m 0dBm KdB /10 8 /10 g = 15dBm = 10 = 10 = 6, 31 = 81dBm = 10 KdB /10 = 10 81/10 = 7,94.10 9 (Eşitlik 3.5 kullnılmıştır) d 2 2 g hg h A Ag = 4 = 251,85m. (Eşitlik 3.6 kullnılmıştır) Örnek Hesp III. Tblo 3.4 de yer ln özelliklere ship isotropic nten kullnn bir rdyo vericisi ve lıcısı için Eşitlik 3.4 ve Eşitlik 3.5 kullnılrk iletişim mesfesi elde edilmektedir.
Tblo 3.4. Örnek Hesp III için rdyo özellikleri Model Rdyo freknsı(f) Rdyo iletim gücü( g ) İki ışımlı model 2.4GHz 15dBm Rdyo lım hsssiyeti( ) -81dBm Rdyo nteninin yerden yükseklik boyu (h g,h ) min Rdyo nten kzncı(a /A g ) 1.5m 10dBm KdB /10 15 /10 g = 15dBm = 10 = 10 = 31, 623 = 81dBm = 10 KdB /10 = 10 81/10 = 7,94.10 9 KdB /10 10 /10 A = Ag = 10dBm = 10 = 10 = 10 (Eşitlik 3.5 kullnılmıştır) d 2 2 g hg h A Ag = 4 = 1191,61m. (Eşitlik 3.6 kullnılmıştır) Tblo 3.5 de frklı model ve özelliklerdeki rdyo verici ve lıcılrı için iletişim mesfeleri yer lmktdır. Sonuçlrın lınmsın yönelik benzetimlerde rdyo verici ve lıcı donnımlrının özellikleri Tblo 3.6 d verildiği şekilde lınmıştır. Tblodki değerler kullnılrk Eşitlik 3.1 den d sınır mesfesi 226,195m olrk elde edilmektedir[25]. Düşük enerji ile çlışn rdyolr üzerinde oldukç geniş çpt rştırmlr mevcuttur. İletim ve lım modlrınd minimum seviyede enerji hrcmlrı konusund rdyo donnımlrının çeşitli krkteristikleri üzerinde çlışmlr devm etmektedir. Frklı krkteristiklerin frklı protokoller üzerinde sunduğu vntjlrd d değişimler gözlenmektedir.
Tblo 3.5. Frklı özellikteki rdyolr için iletişim mesfesi değerleri Model Boş uzy modeli İki ışımlı model İki ışımlı model İki ışımlı model Rdyo freknsı(f) 2,4GHz 2,4GHz 2,4GHz 2,4GHz Rdyo iletim gücü( g ) 15dBm 15dBm 15dBm -10dBm Rdyo lım hsssiyeti( ) min -81dBm -81dBm -81dBm -81dBm Rdyo nteninin yerden yükseklik boyu (h g,h ) 1.5m 1.5m 1.5m 1.5m Rdyo nten kzncı(a /A g ) 0dBm 0dBm 10dBm 0dBm İletişim mesfesi 627,75m 376,78m 1191,422m 35,293m Dh önceden bhsedildiği üzere iletilen sinyldeki güç kybı mesfeye bğlı olmktdır. Bu kyıp kıs mesfeler için mesfenin kresiyle (d 2 ) ters orntılı, uzun mesfelerde ise mesfenin dördüncü kuvvetiyle (d 4 ) ters orntılı olmktdır. Frklı mesfelerdeki lıcılrın ntenleri üzerinde gerekli düzeyde güç bırkılbilmesi için verici yükselticinde güç yrlmsı ypılmktdır. Kullndığımız rdyo modelinde(şekil 3.6) d mesfedeki lıcıy n-bit veri gönderilmesi için gerekli enerji hrcmsı Eşitlik 3.8 de verilmiştir. Tblo 3.6. Kullnıln rdyo verici ve lıcısının fiziksel ktmn prmetre değerleri rmetre Adı Simgesi Değeri Rdyo freknsı F 2,4GHz Rdyo iletim gücü(mx.) g 15dBm Rdyo lıcı hsssiyeti min -91dBm Sistem kybı L 1 Rdyo Anteninin yerden yükseklik boyu h g / h 1,5m Rdyo nten kzncı A g /A 0dBm Rdyo elektronik devresinin güç hrcmsı E elek 50nJ/bit Bit trnsferi için gerekli güç hrcmsı E bit 5nJ/bit Bit trnsferi hızı B trns 1Mbps Tşıyıcı sinyl dlg boyu λ 0.125m Sınır mesfesi d sınır 226,195m Rdyo yükselteci güç hrcmsı 10pJ/bit/m 2 boş _ uzy
iki _ ışım 0,0013pJ/bit/m 4 E Vr = E Vr _ elek ( n) + E Vr _ yuk ( n, d), E Vr ( n, d) = n E n E elek elek + + n n boş _ uzy iki _ ışım d d 2 4 d d sınır ise, diğer durumd (3.8) Eşitlik 3.8 verici trfındn hrcnn enerjiyi, Eşitlik 3.9 ise lıcı trfındn hrcnn enerjiyi ifde etmektedir. Hrcnn enerji hberleşme mesfesine, elektronik devrelerin enerji tüketimine ve n bit syısın bğlı olmktdır. E Al ( n) = E Al _ elek ( n) E Al ( n) = n E Al _ elek (3.9) Eşitliklerde E Vr ( n, d) n bitlik veriyi d uzklıktki lıcıy gönderebilmek için verici trfındn hrcnmsı gereken enerjiyi, E Al (n) ise gönderilen bu n bitlik veriyi lmk için lıcı lıcı trfındn hrcnmsı gereken enerjiyi ifde etmektedir. Eşitlik çılımlrınd yer ln E elek, sbitleri donnım özgü prmetreler olup Tblo 3.6 d çıklnmıştır. boş _ uzy ve iki _ ışım
Şekil 3.6. Kullnıln rdyo modeli Eşitlik 3.9 d verilen fiziksel prmetrelere bğlı değişkenlerin etkisiyle gerçekleşen enerji hrcmsı, Eşitlik 3.10 d verilen hliyle elektronik elemnlrın ihtiyç duyduğu gerilim ve kım prmetreleriyle de ifde edilebilmektedir. E Al = V I t E = V I t Al (3.10) Vr Vr Eşitlik 3.10, V gerilimi ltınd lıcı ve verici ünitenin ihtiyç duyduğu I Al ve I Vr kımlrını kullnmlrı durumund t süresince hrcdıklrı enerjiyi vermektedir.