5 GHz Kablosuz Köprü Neden Kopuyor? DFS Radar Kanalı, Komşu Parazit ve Kanal Seçimi

Çalışırken sonradan kopan köprü: önce hangi nedenlere bakılır?

Kurulumda sorunsuz çalışıp sonradan aralıklı kopan 5 GHz köprünün nedeni, çoğu zaman radyo ortamının ya da mekanik durumun zamanla değişmesidir; cihazın bozuk olması nadir bir sebeptir. Kurulum günü ölçülen sinyal değerleri iyiyse ve kopmalar rastgele ya da belirli saatlerde oluyorsa şüphe sırası genellikle aşağıdaki gibidir.

Teşhisin ilk adımı kopmanın ne zaman olduğunu yazmaktır. Her gün aynı saatte kopuyorsa komşu ağlar ya da bir sanayi kaynağı, yağmurlu günlerde kopuyorsa ıslak anten kapağı ya da yaprak, rüzgârlı günlerde kopuyorsa anten kayması, öğleden sonra kopuyorsa ısınma ve güneş aranır. Köprünün olay günlüğünde kanal değişimi, "radar" ya da "DFS" ifadeli kayıtlar varsa sebep büyük olasılıkla bir sonraki bölümde anlatılan mekanizmadır.

• DFS radar algılaması: cihaz kanalı bırakıp başka kanala geçer, bağlantı dakikalarca kesilebilir.
• Komşu Wi-Fi ağları ve başka köprüler: gürültü tabanı yükselir, SNR düşer, hız ve kararlılık bozulur.
• Fazla geniş kanal (80 MHz): gürültüye duyarlılık artar, bağlantı payı azalır.
• Ağaç yaprağı ve ıslaklık: mevsim değiştikçe sinyal kademeli zayıflar.
• Anten kayması: rüzgâr, ısı genleşmesi ve gevşek bağlantı hizalamayı bozar.
• Kablo, PoE ve ısı: nemlenen konnektör, gerilim düşümü ve aşırı ısınan cihaz bağlantıyı koparır.
• Yazılım: yükseltme sonrası ülke ya da kanal ayarının değişmesi ya da eski yazılımdaki hatalar.

DFS nedir ve neden kopmaya yol açar?

DFS (Dynamic Frequency Selection, dinamik frekans seçimi), 5 GHz bandının bir bölümünü kullanan radarları korumak için kablosuz cihazların radar algılayınca kanalı hemen bırakma zorunluluğudur. Standart, Avrupa'da ETSI EN 301 893 olarak yayımlanır ve Türkiye'nin BTK teknik ölçütleri de bu standarda atıf yapar. Radar darbesi algılandığında köprü kanalı terk eder; bu, arıza değil cihazın yasal olarak yapması gereken davranıştır.

ETSI EN 301 893 V2.1.1 içindeki DFS değerleri şunlardır: açılışta kanal kullanılmadan önce 60 saniyelik kanal kullanılabilirlik denetimi (CAC), 5600–5650 MHz arasına düşen kanallarda bu denetimin 10 dakika olması, radar algılandıktan sonra cihazın kanalı 10 saniye içinde bırakması (kanal taşıma süresi) ve o kanalı en az 30 dakika kullanamaması (non-occupancy period). Bu yüzden radar olayı yaşayan bir köprü, yeni kanalda bağlantıyı kurana kadar saniyelerden dakikalara kadar kopuk kalabilir; karşı uç yeni kanalı bulmak için tarama yapıyorsa bu süre uzar.

Kopmaların DFS kaynaklı olduğu şu işaretlerle anlaşılır: kopmalar günün rastgele saatlerinde ve kısa süreli olur, hava sakin ve sinyal seviyesi yüksek olduğu hâlde yaşanır, olay günlüğünde kanal değişimi görünür. Havalimanı, liman, askerî tesis ya da hava durumu radarı yakınındaki ve yüksek noktadaki köprüler genellikle daha sık radar olayı görür. Ara sıra sahte algılamalar da olabilir; bu durumda kanalı sabitleyip olay sayısını izlemek gerekir.

DFS'yi kapatmak ya da cihazın ülke ayarını DFS gerektirmeyen başka bir ülkeye çevirmek çözüm değildir; radar korumasını devre dışı bırakmak mevzuata aykırıdır ve cihazın uygunluğunu geçersiz kılabilir. Doğru yaklaşım, radar olayı az görülen kanalı seçmek ve geçişin köprüyü uzun süre kapatmaması için iki ucun ayarlarını uyumlu tutmaktır.

Türkiye'de 5 GHz bantlar ve DFS: BTK teknik ölçütleri ve kanal numaraları

Türkiye'de 5 GHz bandı, BTK'nın Frekans Tahsisinden Muaf Telsiz Cihaz ve Sistemlerine İlişkin Teknik Ölçütler belgesinde tanımlıdır ve dış mekân köprüsü için yalnız 5470–5725 MHz aralığı DFS ve TPC koşuluyla kullanılabilir. Belgenin genişband veri iletim tablosuna göre (Karar Tarihi 23.09.2022, Karar Sayısı 2022/İK-SYD/245 başlıklı metin) bantlara ilişkin ana değerler aşağıdaki listededir.

Güncel değerler Kurumun yayımladığı belge ile değişebildiğinden, kurulumdan önce cihazın ülke ayarının Türkiye ya da Avrupa (ETSI) profiline uygun olduğunu ve sınırların güncel metinde korunduğunu üretici belgesi ile BTK sayfasından teyit etmek gerekir. Muafiyet yalnızca frekans tahsisi yükümlülüğünü kaldırır; parazitsiz ortam garantisi vermez.

Dış mekânda 5 GHz kullanan bir köprü Türkiye'de fiilen 5470–5725 MHz bandında çalışır ve bu bandın tamamı DFS kapsamındadır; radar olaylarını sıfırlamak mümkün değildir, yönetmek mümkündür. 20 MHz genişlikte bu bandın kanal numaraları 100'den 140'a kadardır (merkez frekanslar 5500–5700 MHz).

Kanal seçerken şu kurallar uygulanır: 5600–5650 MHz'e düşen 120, 124 ve 128 numaralı kanallar açılışta 10 dakikalık denetim gerektirdiğinden, bu kanallarda her yeniden başlatmada köprü uzun süre kapalı kalır; bu yüzden birçok kurulumcu bu kanallardan kaçınır. 40 ve 80 MHz'lik kanal birleştirmelerinde de bu aralığa taşan bloklar aynı sonucu doğurur. Son olarak, radar algılanan kanal 30 dakika boyunca cihaz için yasaktır; kanal listesi dar bırakılırsa köprü seçecek temiz kanal bulamayabilir.

• 5150–5250 MHz: 200 mW ortalama e.i.r.p.; bina içi ve sınırlı açık alan kullanımı; TS EN 301 893.
• 5250–5350 MHz: 200 mW ortalama e.i.r.p.; TPC ve DFS zorunlu; yalnız bina içinde kullanılabilir, açık alan kullanımına izin verilmez.
• 5470–5725 MHz: 1 W ortalama e.i.r.p. ve 1 MHz için 50 mW güç yoğunluğu; TPC ve DFS zorunlu (AB 2022/179 sayılı kararda tanımlandığı şekilde); bina içi ve dışı kullanılabilir.
• 5725 MHz üstü: genel kısa menzilli cihaz tablolarında 5725–5875 MHz için ayrı ve çok daha düşük güç sınırları ile ek koşullar bulunur; köprü planlamadan önce belgedeki ilgili satır okunmalıdır.
• e.i.r.p. hesabı: e.i.r.p. (dBm) = verici gücü (dBm) + anten kazancı (dBi) − kablo kaybı (dB); 1 W = 30 dBm. Örneğin 23 dBi antenli bir cihazda 5470–5725 MHz için verici gücü yaklaşık 7 dBm üzerine çıkmamalıdır.

Komşu ağ paraziti ve spektrum taramasıyla kanal seçimi

Komşu Wi-Fi ağları, başka köprüler ve gürültü kaynakları köprünün gürültü tabanını yükseltir ve aynı sinyal seviyesinde SNR'yi düşürerek kopmaya yol açar; bu yüzden kanal seçimi tahminle değil ölçümle yapılmalıdır. Sorun genellikle kurulumdan sonra çevrede yeni ağlar ve köprüler kurulduğunda ortaya çıkar; özellikle site, sanayi bölgesi ve çatı üstü kurulumlarında sık görülür.

Spektrum taraması, bir frekans aralığında hangi kanalda ne kadar enerji olduğunu gösterir. Birçok köprü cihazının kendi spektrum ya da kanal tarama ekranı vardır; bunun yanında USB spektrum analizörleri ve Wi-Fi analiz uygulamaları kullanılabilir. Ölçüm, köprünün anteninin baktığı yönde ve gerçek yükseklikte yapılmalıdır; yerden yapılan tarama çatıdaki durumu göstermez.

Kanal seçim adımları şöyledir:

• Her iki uçta da ayrı ayrı tarama yapın; paraziti en çok gören uç belirleyicidir.
• Taramayı gündüz yoğun saatte ve akşam saatlerinde tekrarlayın; komşu ağların yükü saate göre değişir.
• Her aday kanal için gürültü tabanını (dBm) ve o kanaldaki komşu ağ sayısını not edin.
• Komşu ağların çok olduğu kanalları ve DFS radar olayı görülen kanalları listeden çıkarın.
• Birbirine yakın birden fazla köprü varsa onları çakışmayan kanallara ayırın; kanallar arasında en az bir kanal boşluğu bırakın.
• Seçilen kanalı otomatik kanal seçimine bırakmak yerine sabitleyin; ardından olay günlüğünde radar kaydı olup olmadığını bir hafta izleyin.

Kanal genişliği (20/40/80 MHz): hız ile kararlılık dengesi

Kanal genişliği ikiye katlandığında kapasite yaklaşık iki katına çıkar ama alıcıya giren gürültü gücü de 3 dB artar, yani bağlantı payı azalır. Termal gürültü tabanı −174 dBm/Hz + 10·log10(bant genişliği) formülüyle bulunur: 20 MHz için yaklaşık −101 dBm, 40 MHz için −98 dBm, 80 MHz için −95 dBm; gerçek cihazda alıcının gürültü figürü bu değerlere birkaç dB ekler.

Kameralar için gereken bant genişliği çoğu zaman düşüktür; örneğin birkaç kameranın toplam bit hızı onlarca Mb/s düzeyindeyse 80 MHz'e gerek yoktur. Kopma yaşayan bir köprüde ilk müdahale, kanalı 80'den 40'a, gerekirse 20 MHz'e indirmektir: gürültü azalır, SNR artar ve daha yüksek modülasyon seviyesi kullanılabilir.

SNR, alınan sinyal seviyesi eksi gürültü tabanıdır: SNR (dB) = RSSI (dBm) − gürültü tabanı (dBm). En yüksek modülasyon seviyeleri için genellikle 25 dB ve üzeri SNR gerekir; SNR 10–15 dB'ye inince bağlantı düşük modülasyonlara düşer ve paket kayıpları artar. Üretici belgesindeki alıcı hassasiyet tablosu ile ölçülen RSSI karşılaştırılarak bağlantı payı hesaplanır ve 15–20 dB pay hedeflenir.

• 20 MHz: en dar ve en dirençli seçenek; uzun mesafede ve kalabalık ortamda tercih edilir.
• 40 MHz: çoğu kamera köprüsü için denge noktasıdır; komşu ağ azsa kullanılabilir.
• 80 MHz: yalnız mesafe kısa, temiz spektrum ve yüksek veri hızı ihtiyacı birlikte varsa düşünülür.
• Kararlılık ölçütü: kopma ve yeniden bağlanma sayısı, paket kaybı (retry) oranı ve SNR; yalnız hız testi yeterli değildir.

Yağmur, sis ve ağaç yaprağı etkisi

5 GHz sinyalinde yağmur ve sis kaynaklı zayıflama, 10 GHz ve üstü bantlara göre çok düşüktür; kısa ve orta mesafeli köprülerde asıl sorun yağmurun kendisinden çok anten kapağındaki su filmi, ıslak yüzeylerdeki yansımalar ve yolun üstündeki bitki örtüsüdür. Sis damlacıkları 5 GHz için pratikte ihmal edilebilir düzeydedir.

Ağaç yaprağı ise en sinsi nedenlerden biridir. Kurulum kışın ya da ilkbaharda yapıldıysa ağaçlar yapraklanınca sinyal yolu kapanır ve sinyal birkaç ila onlarca dB arasında zayıflayabilir; yağmurdan sonra ıslak yapraklar zayıflamayı artırır. Bu tür kopmalar mevsimsel ve yavaş gelişir: sinyal haftalar içinde azalır, bağlantı ilk önce yoğun saatlerde sorun çıkarır.

Çözüm yolu, bağlantı yolunu yeniden değerlendirmektir. Birinci Fresnel bölgesinin en az %60'ının açık olması kuralı kış koşullarına göre değil yapraklı koşullara göre kontrol edilmeli, gerekirse anten yüksekliği artırılmalı ya da ağaç dalları budanmalıdır. Hesabın temeli için kablosuz köprü kurulum rehberine bakılabilir.

Anten kayması, hizalama, kablo ve ısı sorunları

Zamanla ortaya çıkan kopmalarda anten hizası, mekanik gevşeme ve kablo kaynaklı hatalar genellikle sinyal düşüşünün asıl sebebidir. 5 GHz yönlü antenlerde huzme genişliği dar olduğundan (disk antenlerde birkaç derece), rüzgârla ya da direk eğilmesiyle oluşan küçük bir sapma bile bağlantı payını tüketebilir. Güneşte ısınan metal direk ve kelepçeler gün içinde genleşerek hizayı kaydırabilir.

Isı ve ışık etkileri de unutulmamalıdır: doğrudan güneş gören ve gölgelenmeyen cihazlar aşırı ısınıp yavaşlayabilir ya da yeniden başlayabilir; güneşin morötesi ışınları ucuz kablo kılıflarını ve plastik bağları çatlatır, sonra nem içeri girer. Soğuk havada buzlanma anten kapağını ve kabloyu ağırlaştırır.

Yerinde kontrol için şu adımlar izlenir:

• Her iki uçta RSSI, gürültü tabanı ve bağlantı hızını kaydedin; kurulum günü değerleri ile karşılaştırın.
• Anten bağlantı cıvatalarını ve direk kelepçelerini kontrol edin; gevşeklik varsa yeniden hizalayıp sıkın.
• Hizalamayı yeniden yaparken RSSI'yi en yüksek bulmaya çalışın ve ana huzme yanındaki yan lob tepe noktalarına kilitlenmediğinizi doğrulayın.
• Ethernet konnektörlerini ve topraklama bağlantısını açın; nem, oksit ve kopuk tel arayın; konnektörleri nem geçirmez kılıfla yeniden bitirin.
• PoE enjektörün çıkış gerilimini ölçün; uzun kabloda gerilim düşümü cihazı sınırda bırakabilir. Kablo uzunluğu 100 metreyi aşmamalıdır (IEEE 802.3).
• Cihaz iç sıcaklık değerini yaz öğleden sonrasında okuyun; yüksekse güneş siperliği ya da gölgelik ekleyin.
• Parafudr ve topraklamayı kontrol edin; yıldırım sonrası kısmi hasar aralıklı kopma olarak görünebilir.

Yazılım yükseltmesi ve kalıcı çözüm için kayıt tutma

Üretici yazılım güncellemeleri DFS algılama hatalarını, kanal geçiş davranışını ve kararlılık sorunlarını düzeltebilir; ancak yükseltme sonrası ülke ya da kanal ayarlarının varsayılana dönmediğini de kontrol etmek gerekir. Köprü güncellenirken önce uzak uç, sonra yakın uç yükseltilmeli, iki ucun sürümleri uyumlu tutulmalı ve yapılandırmanın yedeği önceden alınmalıdır; yanlış sırayla uzaktan yükseltme bağlantıyı tamamen kaybettirebilir.

Kalıcı çözüm için kanıta dayalı ilerlemek gerekir. Kopma saatleri, kanal değişim olayları, RSSI, gürültü tabanı, hız ve yeniden iletim oranı birkaç gün kaydedilirse sebep çoğu zaman ortaya çıkar. Çözümün sırası da aşağıdaki gibi olmalıdır: önce günlük okunur, sonra spektrum taranır, kanal ve genişlik düzeltilir, anten ve kablo fiziksel olarak kontrol edilir, en son yazılım güncellenir ve kayıt tekrar izlenir.

Bu adımlardan sonra da kopma sürüyorsa tek bir 5 GHz hattının sınırlarına gelinmiş demektir. Seçenekler arasında anteni yükseltmek, daha yüksek kazançlı yönlü anten kullanmak, bağlantıyı iki uç noktaya bölmek ya da fiber ya da sektör antenli noktadan çok noktaya kablosuz ürünlere geçmek vardır; ürünleri pazar bölümünde bulabilirsiniz. Kopma anında kayıtların kaybolmaması için kameralarda yerel kayıt kullanılması da önerilir.

Bayifi'nin bu konudaki yeri

Bayifi, kablosuz köprü ve uzak nokta kamera işlerinde kurulumcu ile toptancıyı buluşturan bir pazar yeri ve firma dizinidir. Bölgenizdeki kurulumcuları bayiler sayfasından ve il rehberlerinden bulabilir, köprü anteni, PoE enjektör ve yedek parça gibi ürünler için toptancıların stoklu ürünlerini pazar bölümünde görebilir, tek talep ile birden çok toptancıdan teklif isteyebilirsiniz. Kurulumcu ya da toptancıysanız firmanızı kaydol sayfasından ekleyebilirsiniz. Benzer konular için kablosuz kamera Wi-Fi sinyali ve kablosuz alarm frekansları ve BTK uygunluğu rehberleri de faydalı olabilir.