5G Bağlantı Teknolojisi Nedir, Nasıl Çalışır?

Geliştirme süreci neredeyse on yıl süren 5G teknolojisi bir müddettir etkin olarak kullanılıyor. Taşınabilir operatörler 5G’yi birkaç yıl evvel kullanmaya başladı ve her geçen gün yayılmaya devam ediyor. Pekala 5G tam olarak nedir?

Sürücüsüz araçlar, sanal gerçeklik, artırılmış gerçeklik, uzaktan ameliyat ve objelerin interneti (IoT) üzere gelişen teknolojiler 5G ile hayatımıza daha fazla girmeye başlayacak. 5G hakkında aklınızda farklı birçok soru olabilir. Kimileri 5G’nin nerede olduğunu ve kendi şehirlerinde/ülkelerinde görüp göremeyeceklerini merak ediyor. Kimileri ise 5G kullanabilmek için alınabilecek telefonları araştırıyor. İşte 5G teknolojisi hakkında bilmeniz gereken her şey.

Teknolojinin nasıl çalıştığına değinmeden evvel 5G’nin ne olduğundan bahsedelim. Basitçe söylemek gerekirse, 5G sonunda 4G LTE ilişkinizin yerini alacak bir geniş bant temas teknolojisi. Kullanmaya başladığınızda suratların hatırı sayılır derecede arttığını fark edeceksiniz. Bunun yanında gecikme yahut aygıtların kablosuz ağlarla bağlantı kurması için geçen müddet de kıymetli ölçüde azalacak.

5G ağları tabiatı gereği daha verimli çalışıyor. İstasyon başına daha fazla ilişki ve kullanıcı başına daha yüksek suratlar sağlanabiliyor. 5G ayrıyeten daha geniş bir radyo frekansı (RF) aralığında çalışacak formda tasarlandı ve operatörlerin ağ hizmetlerini genişletmeleri için ultra yüksek mmWave (milimetre dalga) bantlarında yeni imkanlar sunuyor. 5G, yeni frekanslarda ve sistemlerde çalışan büsbütün yeni bir teknoloji olduğundan ötürü 4G telefonlarla uyumlu değil.

Şimdi klâsik 4G LTE’den farklı olan 5G spektrumundan bahsedelim. 4G LTE üzere, 5G teknolojisi de çok çeşitli radyo spektrum hisseleri üzerinde çalışıyor lakin mevcut ağlardan daha geniş bir aralıkta çalışabiliyor. 5G’nin kullanılan en yaygın biçimi Sub-6 olarak isimlendiriliyor ve ayrıyeten bir de mmWave var.

Sub-6, 6 GHz’in altındaki frekansta çalışan 5G’yi söz ediyor. 4G LTE şu anda bu düşük frekanslarda çalıştığından, tüm sağlayıcıların sahip olduğu Sub-6 ağları mevcut. Sub-6 spektrumu 5G’nin kullanım sürecinde ziyadesiyle derecede kıymetli çünkü bu düşük frekanslı radyo dalgaları uzun uzaklıklar kat edebiliyor. Ayrıyeten duvarlar ve farklı manilerin üstesinden de gelebiliyor. Böylece operatörlerin çok sayıda yeni istasyon inşa etmesine gerek kalmazken çok daha büyük alanlara ağ hizmeti verilebilecek.

Sırada 5G ilişkilerini güçlendirmek ve saniyede birden fazla gigabit indirme suratı sağlamak için kullanılan, 30 GHz ve 300 GHz ortasındaki ultra yüksek frekanslı radyo dalgalarını söz eden mmWave (milimetre dalga) var. mmWave temasları muhteşem yüksek indirme suratları sunabilirken, yüksek frekanslı sinyaller uzun uzaklıklar kat edemiyor ve manileri aşamıyor. Hatta bir pencere yahut bir ağacın yaprakları bile ilişkiyi engelleyebiliyor.

Başka bir deyişle, sağlam bir mmWave ağı oluşturmak için operatörlerin her kentte binlerce küçük ağ hücresine muhtaçlığı var. Esasen mmWave ağ dağıtımı için her binanın neredeyse her köşesinde küçük ağ sistemleri gerekli. mmWave tıpkı anda yüksek ölçülerde bilgiyi işleyebiliyor ve inanılmaz sayıda kullanıcıya hizmet verebiliyor. Yani ağır nüfuslu kentlerin yanı sıra stadyumlar ve arenalar üzere yerler için çok daha yararlı.

Tüm büyük sağlayıcılar mmWave ağları kullanıyor, lakin bugüne kadar bu üstün süratli ilişkiler büyük kentlerdeki bir avuç kent merkeziyle sonlu. mmWave ağlarının daha sağlam hale gelmesi bekleniyor ve bunun ne kadar sürdüğünü görmek için beklemek gerekecek. O vakte kadar insanların büyük bir çoğunluğu 5G ilişkisini Sub-6 aracılığıyla kullanacak.

5G ağları 2019 yılında önemli bir formda yayılmaya başladı, fakat yeni kuşak ağ teknolojisinin temelleri yıllar öncesine dayanıyor. Standardın mimarisi 2016’da belirlendi. Böylece hem ağ aygıtları hem de 5G standardına uyumlu aygıtlar üretmek için hiçbir mani kalmadı.

Açıkçası 5G şimdi toplam pazar doygunluğuna ulaşmadı ve bunu olağan karşılayabiliriz. 4G temasının birinci günlerine dönecek olursak 5G teknolojisinin geleceği hakkında daha güzel fikir sahibi olabiliriz.

4G (LTE), birinci olarak 2009’da ticari olarak kullanılmaya başlamış olsa da ABD üzere ülkelerde 2010’un sonunda yaygınlaşmaya başladı. Öte yandan LTE’nin birçok ülkede gerçek manada yaygınlaşması ve eski 3G ağlarının yerini alması 2013 yılına kadar sürdü.

Benzer bir vakit çizelgesi izleyecek olursak, 5G’nin dünyadaki birçok ülkede baskın hale gelmesi 2022 yılının sonlarını, hatta 2023 yılını bulabilir. 4G, 5G ile emsal teknik pürüzlerle karşı karşıya kaldı; bu teknolojiler hem ağ hem de aygıt tarafında gerekli olan yeni teknolojilerle ve yeni spektrumda çalışıyor.

3GPP tarafından geliştirilen telekomünikasyon standartları biraz karmaşık, fakat 5G’nin ne kadar süratli olduğunu genel olarak özetleyecek olursak:

• Yüksek bilgi hızı: 5G, kıymetli ölçüde daha yüksek data suratları sunacak. Taşınabilir baz istasyonu başına 20 Gbps indirme ve 10 Gbps yükleme suratları elde edilebilir. Bilhassa belirtelim, 5G ile elde edeceğiniz sürat bu değil (özel bir temasınız yoksa). Bu, hücresel olarak tüm kullanıcılar tarafından paylaşılan sürat.
• Gerçek dünya 5G hızı: En yüksek data suratları epeyce etkileyici görünse de gerçek suratlar tıpkı olmayacak. Temas standardı, bir kullanıcı için pratikte 100 Mbps’lik indirme ve 50 Mbps’lik yükleme suratları sunabiliyor.
• Gecikme: Gecikme, bilgilerin bir noktadan başkasına ulaşması için ortada geçen süreyi temsil ediyor. 5G ile ülkü şartlarda 4 milisaniye ve en yüksek suratları gerektiren kullanım durumlarında 1 milisaniye üzere düşük gecikme müddetleri elde edilebilecek.
• Verimlilik: Radyo temas arayüzleri, kullanım sırasında güç açısından verimli olmalı ve kullanılmadığında düşük güç moduna geçmeli. Ülkü olarak, bir radyo ilişkisi artık kullanılmadığında 10 milisaniye içinde düşük güçlü bir duruma geçebilmeli.
• Spektral verimlilik: Spektral verimlilik, azamî ölçüde bilginin en az yanlışla iletilebilmesi için spektrum yahut bant genişliğinin optimize edilmiş kullanımıdır. 5G’nin 30 bit/Hz indirme ve 15 bit/Hz yükleme ile LTE’ye nazaran biraz daha âlâ bir spektral verimliliğe sahip olması bekleniyor.
• Hareketlilik (Mobilite): 5G ile baz istasyonları 0’dan yaklaşık 500 kmh’ye kadar olan hareket suratlarını destekliyor. Bu da baz istasyonunun bir dizi anten hareketi boyunca çalışması gerektiği manasına geliyor.
• Bağlantı yoğunluğu: İrtibat yoğunluğu açısından 5G, 4G LTE’den çok daha fazla bağlı aygıtı destekleyebiliyor. Standart durumlarda kilometrekare başına 1 milyon bağlı aygıta ilişki sunmak mümkün. 5G kontağı Objelerin İnterneti (IoT) tarafında da değerli bir pozisyonda.

Bu bilgileri bir kenara bırakacak olursak, şartlara bağlı olarak 5G suratlarının pratikte değişeceğini belirtmekte yarar var. Sonuç olarak Sub-6 ağları saniyede yüzlerce gigabitlik suratlar sunabilmeli, lakin şimdilik kontaklar 50 Mbps’den 400 Mbps’ye kadar rastgele bir yerde olabilir.

Standart kullanımda mmWave suratlarını belirlemek biraz daha güç zira mmWave nadiren sunuluyor. Kendinizi bir mmWave ağında bulursanız, 4 Gbps’ye kadar suratlara ulaşabilirsiniz. Bu en süratli 4G LTE ağlarından çok daha süratli, lakin tekrar de bu irtibatlar seyrek ve şimdi yaygın olarak kullanılmıyor.

5G internet kontağı birçok alanda 4G LTE’den daha yavaş olabilir. Operatörler mevcut 4G ağlarını ve yeni 5G ağlarını birebir anda desteklemek için bir yığın radyo dalgası kullanmaya çalışıyor. 5G dayanaklı aygıtların kullanılabilirliği arttıkça ve hizmet sağlayıcılar 5G’ye eğildikçe suratlar da vakitle artışa geçecek.

Ülkemizde 5G için kimi çalışmalar yürütülse de yaygınlaşması için hala vakte muhtaçlığımız var. Türkiye’de 5G altyapısını geliştiren şirketlerden Küresel Telekom ve Entegre Teknolojiler AŞ’nin (GTENT) İdare Konseyi Üyesi İlhan Bağören, MWC 2022 etkinliğindeki bir röportajda şunları söylemişti:

“5G, dört kısımdan oluşuyor. Şu anda birinci sürüm çalışıyor. Bu birinci sürüm, 4,5 G’nin üzerine birtakım eklemeler yaparak 5G servisi veriyor. 5G’nin fabrikalara inanılmaz randıman katacak, uzaktan ameliyatlar yapacak ve şoförsüz otomobilleri çalıştıracak sürümü dördüncü fazda gerçekleşecek. 2023-2024’te bunların standartları yazılacak. Hasebiyle bunların standartları yazılıp da piyasaya çıkması 2024’ü bulacak. O açıdan Türkiye için dezavantajlı bir durum olduğunu düşünmüyorum.”

T-Mobile, AT&T ve Verizon üzere ABD şirketleri aslında Sub-6 5G kullanarak ülke çapında 5G temasını kullanıma sundu. Operatörler 5G ağları inşa etmek için çalışmalarını sürdürüyor, fakat tüm ülke genelinde dağıtım tekrar de birkaç yıl alacak. Ayrıyeten her 5G sağlayıcısı farklı bir 5G dağıtım stratejisine sahip. Bu da kullanıcı tecrübesinin operatöre bağlı olarak değişebileceği manasına geliyor.

Güney Kore, dünyada 5G’yi yüzde 26 abone oranıyla en fazla kullanan ülke pozisyonunda. Ülkenin 5G ilişkisine geçişi işe Aralık 2018’te gerçekleşmişti. Güney Kore’nin yanı sıra, Asya bölgesinde Çin ve Japonya üzere ülkeler de 5G kullanmaya başladı.

Avrupa’ya gelince, 5G ticari hizmetleri 2020’nin Eylül ayında 18 ülkede kullanıma sunuldu: Avusturya, Belçika, Bulgaristan, Çek Cumhuriyeti, Danimarka, Finlandiya, Almanya, Macaristan, İrlanda, İtalya, Letonya, Hollanda, Polonya, Romanya, Slovenya, İspanya, İsveç ve Birleşik Krallık.

5G kuşkusuz olarak insanların etkileşim ve medyayı tüketme formunu değiştirecek, fakat değişim bir gecede mümkün değil. 5G’nin birçok ülkede sıkıntısız bir halde kullanılmaya başlaması birkaç yıl alacak. Ülkemizde ise bu süreç biraz daha uzayabilir.

Sonuç olarak, şu an sadece 5G dayanağına sahip olduğu için bir akıllı telefon almak mantıklı değil. Kullanım hedeflerinize uygun olarak birçok farklı model tercih edebilirsiniz. Şayet aygıt 5G takviyesine sahipse bu yalnızca ek bir bonus özellik olacaktır. Ayrıyeten önümüzdeki süreçte piyasaya çıkan telefonların birçoğu 5G özelliğiyle birlikte gelecek.

İnanılmaz suratlar ve düşük gecikme müddeti ile 5G, mesken kablosuz ağı için yeterli bir potansiyele sahip görünüyor. Bilhassa kablolu internet irtibatının zayıf olduğu yerler ve pek alternatifin bulunmadığı kırsal alanlarda güzel bir tercih olabilir. O denli ki kullanılan sağlayıcı, mevcut pozisyonunuz ve fiyatlar üzere birçok etken var.

Mobil bağlantının ötesinde 5G birçok farklı alanda kullanılacak. Kısa vadede görüntü, toplumsal medya, uygulama ve oyun oynamak üzere şeylerde suratınız artacak. Uzun vadede 5G irtibatının kullanılacak kullanım durumlarına bakacak olursak:

Evde İnternet

5G yaygın olarak taşınabilir erişim olarak düşünülse de, konuttaki geniş bant ve kablosuz temas üzerinde de kıymetli bir tesiri olabilir. Sağlayıcılar, kablo yahut fiber yerine 5G temaslarına dayanan mesken internet hizmetleri sunmaya başlıyor. ABD menşeili Verizon ise erkenden 5G konut hizmeti sunmaya başladı. Bu bağlamda vakit içinde farklı şirketler de benzeri adımlar atacaktır.

Otonom Araçlar

5G’nin yaygınlaştırılmasıyla otonom araçların kullanım oranında artış yaşanması bekleniyor. Özetleyecek olursak, 5G ilişkisi sayesinde seyir halindeki araçlar birbiriyle haberleşme yeteneğine sahip olacak. Örneğin önde seyreden bir araç ani fren yaparsa, başka araç erkenden önleyici fren yaparak çarpışmayı engelleyebilir. Bu cins bir araçtan araca irtibat binlerce hayat kurtarabilir ve yol kullanım verimliliğini artırabilir.

Kamu Güvenliği ve Altyapı

5G, kentlerin ve başka belediyelerin daha verimli çalışmasına imkan tanıyacak. Kamu hizmeti şirketleri, kullanımı uzaktan basitçe takip edebilecek. Bunun yanında sensörler, kanalizasyon taşması yahut sokak lambalarının sönmesi üzere durumlarda bayındırlık işleri departmanlarına bildirimde bulunabilecek. Ek olarak belediyeler, nezaret kameralarını süratli ve ucuz bir formda kurabilecek.

Uzaktan Aygıt Kontrolü

5G epeyce düşük gecikme müddetine sahip olduğundan, ağır makinelerin uzaktan denetimi daha kolay olacak. Birincil gaye tehlikeli ortamlardaki riski azaltmak olmakla birlikte, birebir vakitte özel hünerlere sahip teknisyenlerin dünyanın rastgele bir yerinden makineleri denetim etmeleri mümkün hale gelecek.

Sağlık Hizmetleri

5G’nin ultra sağlam ve düşük gecikmeli irtibat (URLLC) bileşeni sıhhat hizmetlerini temelden değiştirebilir. URLLC, 5G gecikmesini 4G’ye nazaran çok daha yeterli hale getirecek ve yeni imkanların kapılarını aralayacak. Önümüzdeki yıllarda artırılmış gerçeklik, hassas cerrahi ve hatta uzaktan cerrahi yoluyla teletıp, uzaktan ameliyat ve fizik tedavide gelişmeler görebiliriz.

Dahası, hastaneler hastaları izlemek için devasa sensör ağları oluşturabilir, tabipler ahengi izlemek için akıllı haplar reçete edebilir ve hatta sigortacılar uygun tedavileri ve süreçleri belirlemek için bireyleri izleyebilir.

Nesnelerin İnterneti (IoT)

5G’nin en heyecan verici ve en kıymetli rolü IoT üzerindeki tesirleri. Şu anda birbiriyle bağlantı kurabilen sensörlerimiz olsa da bunlar çok fazla kaynak gerektirme eğiliminde.

5G suratları ve kıymetli ölçüde daha yüksek kapasite hudutları ile IoT, sensörler ve akıllı aygıtlar ortasındaki irtibata kıymetli katkılar sunulacak. Piyasadaki mevcut akıllı aygıtlarla karşılaştırıldığında, MTC (Machine-Type Communications) aygıtları daha az kaynak gerektirecek. Bu aygıtların büyük bir kısmı tek bir baz istasyonuna bağlanarak çok daha verimli halde çalışacak.

Peki 5G istasyonları (kuleler) nereye konumlandırılacak ve neye benziyor? Şu anda 5G kuleleri çoğunlukla 4G kuleleri üzere görünüyor. Aslına bakılırsa T-Mobile, Verizon ve AT&T’nin sunduğu tüm kapsama alanı, biraz ince ayar yapılmış 4G kuleleri üzerine inşa edildi. Bu nedenle klâsik bir baz istasyonu görüyorsanız bölgenizde 5G’nin kullanıma sunulması mümkün. 4G istasyonları yine kullanılabildiğinden ötürü hizmet sağlayıcılarının kapsam alanını süratli genişletme imkanı var.
Verizon 5G Baz İstasyonu
Şirketler orta bant ve yüksek bant (mmWave) spektrumunu yaymaya başladığında bu durum değişebilir. MmWave frekansları, ülke çapındaki ağların güvendiği Sub-6 frekansları kadar uzağa gidemez, bu nedenle bir kentte mmWave kapsamı elde etmek için kentin etrafında yüzlerce, hatta binlerce küçük hücre olması gerekli. Bunlar bir binanın yan tarafında yahut bir sokak direğinde görülebilir. Ayrıyeten bu baz istasyonları etraflarına ahenk sağlanması için farklı renklere boyanabiliyor, fakat çoklukla beyaz renkteler.

LTE Gelişmiş Baz İstasyonu
Küçük baz istasyonlarının ve ilişki noktalarının yakın gelecekte kentlerde, bilhassa de ağır nüfuslu kentlerde kendini göstermesi beklenen. Bununla birlikte, mmWave kapsamının bölgelerdeki pek çok bireye ulaşmayacağı gerçeği göz önüne alındığında, gelişmiş suratları kırsal alanlarda görme ihtimali daha düşük.

5G İnançlı mi?

Kısacası 5G sıhhatiniz için tehlikeli değil. Radyo dalgalarının güvenliğiyle ilgili kaygılar yıllardır var, fakat 5G komplo teorilerine karşın bunların insan sıhhati için sahiden berbat olduğunu gösteren rastgele bir delil şimdi bulunmuyor. 5G’nin radyo dalgaları, yıllardır birlikte yaşadığımız dalgalardan çok da farklı değil.

Kablosuz bağlantı için kullandığımız dalga cinslerinin insan sıhhati için makûs olduğuna dair delillerin olmadığı söyleniyor. İki çeşit radyo dalgası var: İyonlaştırıcı ve iyonlaştırıcı olmayan. İyonlaştırıcı dalgalar örnek olarak mikrodalgalarda kullanılıyor ve insan sıhhati için tehlikeli olabilir. Bunlar son derece yüksek frekanslı dalgalar ve DNA’nıza ziyan verebilir.

5G iyonlaşmaya yakın rastgele radyo dalgası kullanmıyor. Üstelik bu teknolojide kullanılan dalgaların birçok daha evvel birçok farklı şey için kullanılıyordu. Kimileri 4G, kimileri televizyon yayınları ve öteki irtibat kanalları için kullanıldı. Öbür bir deyişle, 5G radyo dalgaları tehlikeli olsaydı, başka kablosuz teknoloji aygıtlarının da sıhhat problemlerine yol açtığı söylenebilirdi. Ek olarak, mmWave üzere daha evvel teknolojilerde kullanılmayan dalgalar üzerinde çalışıldı ve şu ana kadar sıhhat tehdidi oluşturduklarına dair rastgele bir durum saptanmadı.