Şimdilerde kullanmakta olduğumuz 4.5G mobil veri iletişim teknolojisinin bir sonraki basamağı olan 5G’ye ait spesifikasyonlar Uluslararası Telekomünikasyon Birliği (ITU) tarafından duyuruldu. ITU’nun taslak raporunu açıkladığı IMT-2020, nam-ı diğer 5G radyo frekans arayüzlerine dair teknik gereksinimler yol gösterici nitelik taşıyacak. ITU, tek bir 5G hücresinin toplam veri indirme kapasitesinin en az 20 Gbps olmasını kararlaştırdı. Mevcut LTE hücrelerinde en yüksek veri hızı şu an için 1 Gbps’ye yakın seviyelerde bulunuyor.
Birkaç yıl sonra hayatımıza girecek olan 5G standardı bir kilometrekarelik alan içinde 1 milyon bağlı cihazı destekleyecek. Standart mobil operatörlerin en az 100 MHz’lik boş spektruma sahip olmasını gerekli kılarken, uygun olan alanlarda 1 GHz’e kadar çıkılması mümkün olacak.
Henüz taslak aşamasında olan raporun önümüzdeki kasım ayında onaylanması ve son hâlini alması bekleniyor. Daha sonra 5G teknolojilerinin geliştirilmesine yönelik çalışmalar hız kazanacak.
IMT-2020 taslak raporu 5G teknolojisinin temel nitelikleri hakkında ipuçları veriyor. Aşağıda bu raporun önemli ayrıntılarını listeliyoruz:
5G: En yüksek veri hızı
5G spesifikasyonu mobil baz istasyonu başına en az 20 Gbps veri indirme hızı ve 10 Gbps veri yükleme hızı öngörüyor. Bu, tek bir hücre tarafından işlenecek toplam trafik miktarını gösteriyor. Teoride, sabit kablosuz geniş bant kullanıcıları, özel bir noktadan noktaya bağlantıya sahip olurlarsa, 5G ile buna yakın seviyede hızlara erişebilecekler. Gerçekte ise, bu 20 gigabitlik bağlantı kapasitesi hücre içindeki tüm kullanıcılar tarafından paylaşılacak.
5G: Bağlantı yoğunluğu
Kullanıcılardan bahsetmişken, 5G’nin kilometrekare başına en az 1 milyon bağlı cihazı desteklemesi gerekiyor. Bu, kulağa çok yüksek bir sayı gibi gelebilir, ancak bu noktada her kullanıcının tek bir cihaza sahip olduğunu varsaymamak gerekiyor. Evlerdeki eşyalardan sokaklardaki trafik ışıklarına, otomobillere kadar her cihaz 5G destekli olacak. Kullanıcı bazında yoğunluk değil, cihaz bazında yoğunluk önem kazanacak.
5G: Mobilite
LTE ve LTE-Advanced teknolojileri gibi, 5G spesifikasyonları da baz istasyonlarının hızı 0 ile 500 kilometre/saat arasında değişen her nesneyi desteklemesini gerektiriyor. Spesifikasyonlarda farklı fiziksel konumların gereksinim duyacakları farklı hücre kurulumları hakkında da biraz bilgi veriliyor. Kapalı ortamlarda veya yoğun şehir alanlarında yüksek hızlı araçlar içinde erişim durumu hakkında endişelenmek gerekmiyor, ancak şehir dışı ve kırsal alanlarda yayaların, hareketli araçlarda ve yüksek hızdaki hareketli araçlarda bulunan kullanıcıların da desteklenmesi gerekiyor.
5G: Enerji verimliliği
5G spesifikasyonları yük altındayken de enerji verimliliğini gözeten radyo arayüzlerini öngörüyor, ancak kullanımda olmadığı zamanlarda hızlı şekilde düşük enerji moduna geçebilecek bir yapıyı da göz ardı etmiyor. Bunu yerine getirmek için, kontrol düzlemi gecikmesinin ideal şekilde, 10 mili saniyeler seviyesinde olması gerekiyor. Yani bir 5G sisteminin en yüksek hızdan pil tasarruf moduna 10 milisaniye gibi kısa bir sürede geçmesi gerekiyor.
İdeal şartlar altında, 5G şebekelerinin kullanıcılara sadece 4 milisaniyelik maksimum gecikme sunması gerekiyor. Bu süre LTE hücrelerinde 20 milisaniye civarında. Ayrıca 5G spesifikasyonları ultra-güvenilir, düşük gecikmeli haberleşme sistemleri için sadece 1 milisaniyelik gecikme öngörüyor.
5G: Spektral verimlilik
Spektrumun her bir Hz’lik diliminde havada taşınabilecek bit sayısına karşılık gelen spektral verimliliğin 5G’de LTE-Advanced teknolojisindeki; indirme için 30 bit/Hz, yükleme için de 15 bit/Hz değerlerine yakın olması bekleniyor. Bu rakamlar 8×4 MIMO (indirme için 8 uzaysal katman, yükleme için 4 uzaysal katman) sistem için öngörülüyor.
5G: Gerçek hayat koşullarında veri hızları
Her ne kadar her bir 5G hücresi için verilen en yüksek kapasite değerleri çok yüksek olsa da, spesifikasyonlar kullanıcı başına veri indirme hızının 100 Mbps, veri yükleme hızının ise 50 Mbps olmasını gerekli kılıyor. Bu hızlar şu anda mevcut 4.5G şebekeleriyle ulaşabildiğimiz hızlarla hemen hemen aynı seviyelerde bulunuyor. Ancak 5G ile en az 100 Mbps’lik indirme hızına her koşulda ulaşılabilecek olması gibi bir fark bulunuyor. Ortam koşulları, yoğunluk gibi yan koşullar bu hızı fazla değiştirmeyecek gibi görünüyor.
Ayrıca 5G taslak metninde artan dayanıklılık ve güvenilirlikten de bahsediliyor. Örneğin paketlerin baz istasyonuna 1 milisaniye içinde ulaşması gerekiyor. Ayrıca 5G hücreleri arasında hareket ederken kesinti süresinin 0 milisaniye olması şart koşuluyor. Yani, hücreler arası geçişin herhangi bir kesinti veya düşme olmadan gerçekleşmesi zorunlu kılınıyor.
Taslak metin son hâlini alıp resmileştikten sonra sıra bu spesifikasyonlar ışığında gerçek 5G teknolojilerinin geliştirilmesine gelecek. 20 Gbps’lik en yüksek hız seviyelerine nasıl çıkılacak? 5G’nin hangi frekans bantlarını kullanacak? 100 MHz’lik boş bir spektrumu 2.5GHz altında bulmak çok kolay sayılmaz, ancak 6 GHz’in üstünde nispeten daha kolay hâle gelir. Bağlantı yoğunluğu gereksinimi spesifikasyonlarda bazı ödünlerin verilmesi konusunda zorlar mı? Telekomünikasyon şirketleri ve yonga üreticileri taslak 5G teknolojilerini geliştirmeye başladıkça, bu soruların cevaplarının nasıl şekillendiğini de göreceğiz.
