5G RAT (Radyo Erişim Teknolojisi), beşinci nesil (5G) kablosuz sistemde kullanıcı cihazları ile hücresel ağ arasındaki radyo iletişimini yöneten temel teknolojiyi veya protokol dizisini ifade eder. RAT, cihazların daha geniş 5G ağ mimarisi içerisinde radyo arayüzüne nasıl bağlanacağını ve bu arayüz üzerinden nasıl iletişim kuracağını tanımlamada çok önemli bir rol oynuyor. İşte 5G RAT’ın temel yönlerine ilişkin ayrıntılı bir açıklama:
1. Önceki Nesillerden Evrim:
- 4G LTE’den geçiş: 5G RAT, önceki nesil kablosuz teknolojilerin, özellikle de 4G LTE’nin (Uzun Vadeli Evrim) attığı temel üzerine inşa edilmiştir. 4G LTE, birçok 5G dağıtımının önemli bir parçası olmaya devam ederken, 5G, performansı artırmak ve daha geniş bir hizmet yelpazesine olanak sağlamak için yeni RAT bileşenlerini sunuyor.
2. 5G RAT’ın Temel Bileşenleri:
- Yeni Radyo (NR): 5G RAT’ın temel bileşeni, 5G için hava arayüzü standardı olan Yeni Radyodur (NR). NR, gelişmiş mobil geniş bant (eMBB), ultra güvenilir düşük gecikmeli iletişimler (URLLC) ve devasa makine tipi iletişimler (mMTC) dahil olmak üzere çok çeşitli kullanım örneklerini desteklemek üzere tasarlanmıştır.
- Çift Bağlantı: 5G RAT, hem 4G hem de 5G ağlarıyla eşzamanlı iletişime olanak tanıyan ikili bağlantıya olanak tanır. Bu, farklı ağ nesillerinin kapsadığı alanlar arasında hareket edebilen cihazlar için kusursuz bir geçiş sağlar.
3. Frekans Bantları ve Spektrum:
- Frekans Spektrumunun Kullanımı: 5G RAT, düşük bant (1 GHz altı), orta bant (1-6 GHz) ve yüksek bant veya milimetre dalga (mmWave) dahil olmak üzere çeşitli frekans bantlarında çalışır. frekanslar. mmWave bantlarının kullanımı daha yüksek veri hızlarına olanak tanırken, daha düşük bantlar daha iyi kapsama alanı sağlar.
- Taşıyıcı Toplama: 5G RAT, taşıyıcı toplamayı destekleyerek, genel ağ kapasitesini ve veri hızlarını artırmak için birden fazla frekans bandının toplanmasına olanak tanır. Bu özellik spektrum kullanımının verimliliğini artırır.
4. Modülasyon ve Kodlama Şemaları:
- Yüksek Dereceli Modülasyon: 5G RAT, her sembolde daha fazla veri iletmek ve böylece veri hızlarını artırmak için 256-QAM (Dördüllü Genlik Modülasyonu) gibi daha yüksek dereceli modülasyon şemalarını içerir.
- Uyarlanabilir Modülasyon ve Kodlama (AMC): RAT, modülasyonu ve kodlamayı gerçek zamanlı kanal koşullarına göre dinamik olarak ayarlayarak veri hızı ve güvenilirlik arasındaki dengeyi optimize eder.
5. Devasa MIMO ve Hüzmeleme:
- Massive MIMO: 5G RAT, baz istasyonlarında çok sayıda anteni dağıtan Massive MIMO’yu (Çoklu Giriş Çoklu Çıkış) içerir. Bu teknoloji, hem aşağı bağlantı hem de yukarı bağlantı iletişimini geliştirerek ağ kapasitesinin ve spektral verimliliğin artmasına yol açar.
- Hüzmeleme: Hüzmeleme teknikleri, radyo sinyallerini belirli yönlere odaklamak, sinyal gücünü, kapsama alanını ve genel ağ verimliliğini artırmak için kullanılır.
6. Numeroloji ve Çerçeve Yapısı:
- Esnek Numeroloji: 5G RAT, çeşitli hizmet gereksinimlerini ve dağıtım senaryolarını karşılamak için alt taşıyıcı aralığının ve sembol süresinin uyarlanmasına olanak tanıyan esnek bir numeroloji sunar.
- TDD ve FDD Yapılandırmaları: RAT, hem Zaman Bölmeli Çift Yönlü (TDD) hem de Frekans Bölmeli Çift Yönlü (FDD) yapılandırmalarını destekleyerek farklı operatörler ve bölgeler için esneklik sağlar.
7. Dubleks Şemaları:
- Tam Çift Yönlü: 5G RAT, tam çift yönlü iletişimi destekleyerek aynı frekansta eşzamanlı iletim ve alıma izin vererek verimliliği ve verimi artırır.
- Yarı Çift Yönlü: Aynı anda tek yönde iletişime izin veren yarı çift yönlü yapılandırmalar da desteklenir.
8. İlk Erişim ve Hücre Arama:
- Senkronizasyon Sinyalleri: 5G RAT, ağa giren kullanıcı cihazları için ilk erişimi ve hücre arama prosedürlerini kolaylaştıran senkronizasyon sinyallerini içerir.
9. Çekirdek Ağ ile Etkileşimler:
- 5G Çekirdek Ağa Bağlantı: RAT, AMF (Erişim ve Mobilite Yönetimi İşlevi), SMF (Oturum Yönetimi İşlevi) ve UPF (Kullanıcı Düzlemi İşlevi) dahil olmak üzere 5G Çekirdek Ağındaki çeşitli işlevlerle arayüz oluşturarak teslimatı etkinleştirir hizmetlerin ve kullanıcı bağlantılarının verimli yönetimi.
10. Hizmet Tabanlı Mimari:
- Hizmet Odaklı Yaklaşım: 5G RAT, hizmet tabanlı bir mimari içerisinde çalışarak ağın hizmetleri daha esnek ve verimli bir şekilde sunmasına olanak tanır.
11. Diğer RAT’larla birlikte çalışma:
- 4G LTE ve Eski Teknolojilerle Birlikte Çalışma: 5G RAT, 4G LTE ve bazı durumlarda eski teknolojilerle birlikte çalışabilirliği sağlar. Bu, operatörler ve kullanıcılar için sorunsuz bir geçişi kolaylaştırarak cihazların kapsama ve yeteneklere göre en uygun RAT’a bağlanmasına olanak tanır.
12. Sürekli Gelişim ve Evrim:
- 3GPP Sürümleri: 5G RAT’ın geliştirilmesi, ardışık 3GPP sürümleri aracılığıyla sürekli evrimle devam eden bir süreçtir. Her sürüm, ortaya çıkan gereksinimleri ve teknolojileri karşılamak için yeni özellikler, geliştirmeler ve optimizasyonlar sunar.
Özetle 5G RAT, 5G kablosuz sistemdeki kullanıcı cihazları ile hücresel ağ arasındaki radyo iletişimini tanımlayan kapsamlı bir protokol ve teknolojiler kümesidir. Yeni Radyo (NR), frekans bantları, modülasyon şemaları, Massive MIMO, hüzme şekillendirme ve esnek numeroloji gibi unsurları kapsamakta ve 5G teknolojisinin sunduğu yeteneklere ve performans iyileştirmelerine toplu olarak katkıda bulunmaktadır.