PANDEMİ SÜRECİ ve SONRASINDA YENİ NESİL HABERLEŞME TEKNOLOJİLERİ

Orhan Durna TRT Stüdyolar ve İletim Daire Başkanlığı Elektronik ve Haberleşme Başmühendisi orhan.durna@trt. net. tr

İletişim teknolojilerinin gelişmesiyle birlikte cihazların kullanıcılara ve topluma sağladığı önemli faydalar mobil teknolojilerin muazzam bir hızla gelişmesini sağlamıştır. Bu hızlı gelişim kapsama alanı, bant genişliği, ses ve video kalitesi, gecikme hızı gibi kalite parametrelerinde talebi artırmış, 1G olarak bilinen ilk nesil mobil iletimde sadece analog ses iletilebilirken 2G, 3G, 4G ve 5G gibi gittikçe gelişen teknolojilerin hızla çıkmasına sebep olmuştur. 1G teknolojisi sadece analog ses , 2G teknolojisi digital ses ve Kb/s seviyesinde data, 3G teknolojisi Mb/s seviyesinde veri iletimiyle video aktarımı başlatmış ve görüntülü konuşma imkanları akıllı cihaz sayısında patlama yaratmıştır. Mobilize olma imkanları ve İnternet sosyal ağları kullanımı artmış böylece kullanıcıların yüksek hız, kesintisiz bağlantı ve yüksek miktarda veri kullanma talepleri 4G teknolojisine geçişi zorunlu kılmıştır. Günümüzde yaygın olarak kullanılan 4G ve 4.5G teknolojilerinin de toplumun ihtiyaç duyduğu haberleşme isteklerini karşılamakta yetersiz kaldığı ve bu talebin 5G teknolojisi ile karşılanmaya çalışıldığı düşünülmektedir.

Pandemi döneminde; uzaktan çalışma, eğitim, sağlık, e-ticaret, finans, eğlence, tarım, üretim, lojistik, depolama, tv ve radyo yayıncılığı gibi birçok talepten dolayı iletişim teknolojilerindeki altyapı, bant genişliği ve hız yetersizliğiyle karşılaşmıştır. Bu durum 5G üzerinde devam eden araştırma geliştirme ve sorun oluşturan konularda dar boğazları aşma çalışmalarına büyük bir ivme kazandırmıştır. Daha önceki sistemler daha çok insan-insan iletişimi üzerine odaklanmışken, nesnelerin birbirine bağlanması, cihazların birbirine bağlanması, her şeyin birbiri ile haberleşebilmesi 5G teknolojisinin ana dinamiği olmuştur.

Nesnelerin İnterneti (IoT), dünya çapında milyarlarca cihaz ve/veya sensörün birbirine bağlanarak veri alması ya da veri aktarması olarak ifade edilir. Wi-Fi, Bluetooth, TCP-IP, GSM, RF-ID gibi iletim protokolleriyle iletişim halinde olan cihaz ve sensörlerden gelen bilgileri derlemek analiz etmek ve çıkarımlarda bulunmak için büyük veri analizi ve akıllı zeka uygulamalarına ihtiyaç artmaktadır. Aynı zamanda milyarlarca cihaz, sensör ve parçacığa tanımlanacak IP’ler için 32 Bitlik IPv4 artık yetmemekte, 128 bitlik IPv6 kullanımını zorunlu kılmaktadır.

Her Alanda Dijital Dönüşüm…

ÖZELLİKLER

4G

5G

IoT kullanımı sanayii ve üretimde Endüstri

4.0 çağını başlatmış olup hayatın her ala- Gecikme

10 msn

1 msn’den az

nında çok hızlı bir dijital dönüşüme kapı aralamıştır. Endüstri 4.0 üretim sistemleri Veri Trafiği

7. 2 Exabyte/ay

50 Exabyte/ay

ve onları oluşturan nesnelerin basitçe bir- En Yüksek Veri Hızı 100-500Mb/s ve 1 Gb/s 10 Gb-20 Gb/s

birine bağlanması olarak düşünülmemeli, dijital alanda fiziksel bilgi ve durumların Mevcut Spektrum

3 GHz

30 GHz

toplanması, analiz edilmesi ve amaca uygun şekilde doğru eylemin gerçekleştirilmesi

Bağlantı Yoğunluğu 100. 000/km2

1. 000. 000/km2

olarak anlaşılmalıdır. Akıllı evler, akıllı ve Frekans Bandı

600 MHz to 5. 925 GHz 28 GHz, 39 GHz, 80 Ghz

kontrol edilebilir şehirler, şehir ve otoyollarda trafik kontrolü, sağlık alanında giyilebilir

UpLink Dalga Formu SC-FDMA

CP-OFDM

sensörler, uzaktan kontrollü ameliyat ve müdahaleler, güvenlik ve askeri uygula-

Kanal Band Genişliği 20 MHz

100 MHz 6GHz< 400 MHz 6GHz>

malar, meteoroloji uygulamaları, tarımsal

araştırma ve izlemeye yönelik uygulamalar,

enerji dağıtımını izleyen akıllı şebekeler, depolama ve

5G Vadisi’nde Test ve Denemeler Sürüyor

stok kontrolü, ulaşım, lojistik ve araç izleme sistemleri, sanayi ve üretim sistemlerinde proses ve kritik parçaları izleme, sürücüsüz araçlar ve otonom araç sistemleri, kaza algılama ve trafik yönlendirme sistemleri gibi hayatın her alanında uygulanmakta ve bu uygulamalar ihtiyaca göre devamlı iyileştirilmektedir.

Günümüzde ticari olarak kullanılabilir ve satışa çıkmış cep telefonları ile kademe kademe 5G kullanımı artmakta olup altyapı cihazları, network ve baz istasyonları birlikte geliştirilmeye devam etmektedir. Türkiye’de Turkcell ve Turk Telekom GSM operatörleri deneysel test sahalarında 3Gb/s

IoT cihazlarındaki artışla beraber makineden mahızlarına ulaşabilmiştir. Bilgi ve İletişim Teknolokineye iletişim (M2M), cihazdan cihaza (D2D),

jileri Kurumu (BTK); sektördeki gsm operatörü,

araçtan araca (V2V) uygulamaları; haberleşme cihaz

üretici, araştırmacı, geliştirici, üniversite, uygulayıcı,

ve ekipmanlarının enerji verimliliği, artan hız ve kayazılımcı, düzenleyici firma ve kurumları 5GTR

pasite talepleri 100-500 Mb/s veri tranferi sağlayan

Forum adı altında bir araya getirmiş olup Ankara’da

4G ve 4.5G teknolojisinin bu istekleri karşılamaya

oluşturduğu 5G Vadisi Açık Test Sahası’nda test ve

yetmediğini göstermiş 10Gb/s veri transferi sağlayan,

denemeleri teşvik etmektedir.

gecikme süresi 1 msn’in altında olan 5G Teknolojisine geçmeyi zorunlu kılmıştır.

Pandemi sürecinde ekonomik ve sosyal hayat ciddi bir baskı ile karşılaştığından iletişim teknolojisindeki

Uluslararası Telekomünikasyon Birliği (ITU) tabu gelişmeler günlük yaşantıda dönüşümlere istekrafından 2015 yılında spektrum tanımları yapılıp

lere ve gelişmelere kapı açmıştır. Evden ve mobil

performans testleri için çalışmalara başlama kararı

cihazlardan talep edilen veri miktarı arttıkça hizmet

alınan 5G teknolojisi, sadece Geniş Bant Mobil Ağ

veren sunucular ve ara bağlantı donanımlarının hız

dönüşümünü sağlamayacak aynı zamanda uydu,

ve kapasite artışları yetersiz gelmeye başlamıştır.

sabit, mobil gibi tüm iletişim altyapılarına akıllı ağ ve hizmet yetenekleri kazandıracak teknolojik bir dönüşüm olacaktır. 2015 yılından günümüze kadar yapılan sınıflandırmalar; AR-GE ve saha testlerinde insanların, nesnelerin, makinelerin, araçların ihtiyaçlarından kaynaklanan tüm iletişim isteklerinin 3 ana yapıda olduğunu göstermektedir. Çok yüksek hız, ultra düşük gecikme ve yüksek güvenlik isteyen (sürücüsüz araçlar, uzaktan ameliyat ve cerrahi girişimler, 8K yayıncılık ve sanal uygulamalar, endüstriyel üretim bantları vb) Geliştirilmiş Mobil Geniş Band (eMBB), genellikle küçük bir alanda çok sayıda cihazın bulunduğu tolere edilebilir hız ve güvenliğe

Toplam iletimin hızı, kapasitesi, gecikmesi gibi kalite kavramları iletim zincirindeki en zayıf bileşenlerin seviyesinde kaldığından, darboğaz oluşturan yerlerde daima yeni çözümler, yeni gelişmeler olmaktadır. Örneğin 5G teknolojisine sahip mobil telefonlarda ve baz istasyonlarında anten teknolojilerinde muazzam veri aktarımını sağlayacak çalışmalar sürdürülmektedir.

Pandemi dönemi, kesintisiz ve yüksek hızlı iletişim ile bulut teknolojileri ve akıllı sistem uygulamalarının birbirinden ayrılmaz noktaya gittiğini göstermektedir. Pandemi sonrası süreçte akıllı yazılımlar karar

sahip Masif Nesnelerin İnterneti (MIoT), gecikme

mekanizmalarını daha fazla üstlenecek, bulut teknove güvenlik konusunun çok önemli olduğu Ultra

lojileri aracılığıyla verilere her yerden erişilebilecek,

Güvenilir ve Düşük Gecikmeli İletişim (uRLLC)

teknoloji kaçınılmaz olarak hayatın her detayına daha

istekleri hayatımıza girmektedir.

fazla girecektir.