Giriş : Kablosuz telekomünikasyon ağları, mobil telefon pazarındaki muazzam büyümenin üstesinden gelmek için dünya çapında yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu, 1G’den 6G’ye kablosuz standartların geliştirilmesine yol açmıştır. 3GPP (Üçüncü Nesil Ortaklık Projesi), mobil telekom teknolojileri için protokoller geliştirmek ve sürdürmek amacıyla şirketler grubu tarafından oluşturulmuştur. UMTS, HSDPA, HSUPA, LTE, LTE-advanced, 5G NR ve 6G tarafından takip edilen GSM standardizasyonunda büyük bir başarı ile başlamıştır. Bu standartların her biri, kullanıcılara çeşitli veri hızları, kapsama alanları, abone yoğunlukları ve benzersiz gelişmiş özellikler (hizmetler) sunan farklı kablosuz teknolojileri destekler.
5G Kablosuz
5G terimi, beşinci nesil kablosuz teknolojiyi ifade eder. Birkaç yıl süren araştırma ve testlerle 5G NR, yakın zamanda Nisan 2019’da tanıtıldı. 4G LTE teknolojisinden önce gelir ve aynı 3GPP yol haritasını izler. Spesifikasyonlar, 3GPP Sürüm 15 ve Ötesinde tanıtıldı.
Aralık 2017’de yayınlanan 3GPP spesifikasyonlarına göre 5G NR’nin (Yeni Telsiz) konuşlandırılacağı farklı aşamalar vardır. İki ana mod vardır. LTE ile koordineli olarak bireysel veya birleşik RAT çalışmasına dayalı Bağımsız Olmayan (NSA) ve Bağımsız (SA). Bağımsız modda, UE tek başına 5G RAT ile çalışır ve LTE RAT gerekli değildir. Bağımsız olmayan modda, LTE, 5G NR’nin yalnızca U-Düzlemine odaklanacağı çağrı başlatma, çağrı sonlandırma, konum kaydı vb. gibi kontrol (C-Düzlemi) işlevleri için kullanılır. Şekil-1, 5G NR mimarisini göstermektedir.
5G kablosuz teknolojisinin özellikleri aşağıdadır.
• Bant genişliği: 1Gbps veya daha yüksek destekler
• Frekans bantları: Alt-1 GHz, 1 ila 6 GHz, mm bantlarında > 6 GHz (28 GHz, 40 GHz.
• Tepe veri hızı: Yaklaşık. 1 ila 10 Gbps
• Hücre Uç Veri hızı: 100 Mbps
• Uçtan Uca gecikme: 1 ila 5 ms
6G Kablosuz
6G terimi, altıncı nesil kablosuz teknolojiyi ifade eder. Bireysel ve grup düzeyinde hedefleri yerine getirmek için mevcut 5G teknolojisine gelişmiş özelliklerin entegre edilmesi önerilmektedir. 6G hizmetlerinden bazıları, holografik iletişim, Yapay zeka, yüksek hassasiyetli üretim, alt THz veya VLC (Görünür Işık İletişimi) gibi yeni teknolojiler, 3D kapsama çerçevesi, bulut işlevleri sağlamak için karasal ve havadan radyo AP’leri vb.
Haziran 2019’da yazıldığı sırada, 5G, 6G kablosuz olarak araştırma yapılan Sprint, Verizon ve T-mobile tarafından ABD’nin büyük şehirlerinde kuruldu ve test edildi. Samsung ve SK Telecom gibi şirketler 6G kablosuz teknoloji alanında araştırmalara başladı. Ayrıca SK telecom, 6G teknolojisinde araştırma yapmak için Ericsson ve Nokia ile el ele verdi. 6G, UE’nin tek bir hücreye değil RAN’a bağlandığı hücresiz mimariyi kullanır.
6G kablosuzda tanıtılan temel teknik özellikler aşağıdadır.
• Yeni Spektrum : Artan trafik talebi ve spektrum kaynaklarının kıtlığı nedeniyle 6G mobil iletişim sisteminde iletişim için THz (Terahertz) ve Görünür ışık bantları kullanılmaya başlandı.
• Turbo, LDPC, Polar vb. tabanlı yeni kanal kodlaması tanıtıldı.
• Seyrek teori (sıkıştırılmış algılama)
• THz için çok büyük ölçekli anten işleme
• Gelişmiş sinyal işleme
• Esnek spektrum (Tam (ücretsiz) spektrum, Spektrum paylaşımı)
• AI tabanlı kablosuz iletişim
• Uzay-Hava-Yer-Deniz entegre iletişimi
• Kablosuz Dokunsal Ağ
5G ve 6G | 5G ve 6G arasındaki fark
Aşağıdaki tablo, çeşitli parametreler açısından 5G ile 6G’yi karşılaştırır ve 5G ile 6G kablosuz teknolojileri arasındaki tablosal farktan bahseder. Bilgiler, dünya genelinde 5G ve 6G alanlarında yürütülen çeşitli araştırmalardan toplanmıştır.
| ÖZELLİKLER | 5G | 6G |
|---|---|---|
| Frekans aralıkları | • Sub 6 GHz, • sabit erişim için mmwave |
• Sub 6 GHz, • THz bantlarının (140 GHz üzeri) mobil erişim keşfi için mmwave, • RF olmayan bantlar (örn. optik, VLC) vb. |
| Veri hızı | 1 Gbps – 20 Gbps (Downlink Veri Hızı – 20 Gbps, Uplink Veri Hızı – 10 Gbps) | 1 Tb/sn |
| Gecikme (Uçtan Uca Gecikme) | 5 ms (Radyo : 1 msn) | < 1 ms (Radyo : 0.1 msn) |
| Mimari | • Şemsiye makro BS’leri olan yoğun alt 6 GHz daha küçük BS’ler • Yaklaşık 100 metrelik Mmwave küçük hücreler (sabit erişim için) |
• Yüksek frekanslarda hücresiz akıllı yüzeyler (sabit ve mobil erişim için mmwave minik hücreler kullanılır) • Uçağa monte BS’ler veya bağlı Balonlar tarafından sunulan geçici sıcak noktalar. • Küçük THz hücrelerinin denemeleri (devam ediyor) |
| Uygulama türleri | • eMBB (Gelişmiş Mobil Geniş Bant) • URLLC (Ultra Güvenilir Düşük Gecikmeli İletişim) • mMTC (Büyük Makine Tipi İletişim) | • MBRLLC • mURLLC • HCS • MPS |
| Cihaz türleri | • Akıllı telefonlar • Sensörler • Drone’lar | • Sensörler ve DLT cihazları • CRAS • XR ve BCI ekipmanı • Akıllı implantlar |
| Spektral ve enerji verimliliği kazancı | 10 x bps/Hz/m 2 cinsinden | 1000 x bps/Hz/m3 cinsinden |
| Trafik Kapasitesi | 10 Mbps/m2 | 1 ila 10 Gbps/m 2 |
| Güvenilirlik | 10 -5 | 10 -9 |
| Yerelleştirme hassasiyeti | 2D üzerinde 10 cm | 3D üzerinde 1 cm |
| Kullanıcı deneyimi | Her yerde 50 Mbps 2D | Her yerde 10 Gbps 3D |