5G Yeni Radyo (NR) standartları, 5G kablosuz iletişim sistemlerinin birlikte çalışabilirliğini ve uyumluluğunu sağlamak için uluslararası telekomünikasyon standardizasyon kuruluşları tarafından tanımlanan bir dizi spesifikasyon ve protokoldür. Bu standartların geliştirilmesinden ve sürdürülmesinden sorumlu başlıca kuruluşlar Uluslararası Telekomünikasyon Birliği (ITU) ve 3. Nesil Ortaklık Projesi’dir (3GPP). İşte 5G NR standartlarının ayrıntılı açıklaması:
1. Uluslararası Telekomünikasyon Birliği (ITU):
- IMT-2020 Çerçevesi: ITU, 5G sistemlerinden beklenen genel hedefleri ve yetenekleri özetleyen IMT-2020 çerçevesini geliştirdi. Bu çerçeve, 5G standartlarının temelini oluşturur ve veri hızları, gecikme ve spektral verimlilik gibi temel performans göstergelerini kapsar.
2. 3. Nesil Ortaklık Projesi (3GPP):
- Standartlaştırma Süreci: 3GPP, mobil iletişim sistemlerine yönelik spesifikasyonların geliştirilmesinden sorumlu çeşitli telekomünikasyon standart organizasyonlarını içeren ortak bir projedir. 5G NR standartları, 3GPP Sürüm 15 ve sonraki sürümlerin bir parçasıdır.
3. Sürüm 15:
- İlk 5G NR Spesifikasyonları: 2018’de tamamlanan Sürüm 15, 5G NR spesifikasyonlarının ilk setini oluşturdu. 5G’nin mevcut 4G LTE ağlarıyla birlikte çalıştığı bağımsız olmayan (NSA) modu ele aldı. Sürüm 15, gelişmiş mobil geniş bant (eMBB) kullanım senaryolarına yönelik spesifikasyonları içermektedir.
4. Sürüm 16:
- Bağımsız Modun Tamamlanması: 2020’de tamamlanan Sürüm 16, 5G NR standartlarını bağımsız (SA) modu içerecek şekilde genişleterek 4G altyapısına bağımlı olmadan tamamen bağımsız bir 5G ağı sağladı. Sürüm 16’da, ultra güvenilir düşük gecikmeli iletişimler (URLLC) ve devasa makine tipi iletişimler (mMTC) dahil olmak üzere ek kullanım durumları ele alındı.
5. Sürüm 17:
- Diğer Geliştirmeler ve Özellikler: Sürüm 17 üzerinde devam eden çalışmalar, 5G NR standartlarına ek geliştirmeler ve özellikler sunmayı amaçlamaktadır. Bu, ağ verimliliği, gecikme süresinin azaltılması ve yeni ortaya çıkan kullanım senaryolarına yönelik destek gibi alanlardaki iyileştirmeleri içerebilir.
6. 5G NR Standartlarının Temel Bileşenleri:
- Frekans Bantları: Standartlar, hem 6 GHz altı hem de milimetre dalga (mmWave) aralıklarını kapsayan 5G NR işlemi için tahsis edilen frekans bantlarını tanımlar.
- Modülasyon ve Kodlama Şemaları: 256-QAM gibi modülasyon ve kodlama şemaları, veri hızlarını ve spektral verimliliği en üst düzeye çıkarmak için belirtilmiştir.
- Çoklu Anten Teknolojileri: Standartlar, kapsamı, kapasiteyi ve güvenilirliği artırmak için devasa MIMO ve hüzme oluşturma dahil olmak üzere çoklu anten teknolojilerinin uygulanmasını detaylandırır.
- Numeroloji ve Çerçeve Yapısı: Numeroloji, alt taşıyıcı aralığı ve çerçeve yapısı, değişen gecikme ve aktarım hızı gereksinimlerine sahip çeşitli kullanım durumlarına uyum sağlayacak şekilde tanımlanmıştır.
- Çift Yönlü Şemalar: Hem zaman bölmeli çift yönlü (TDD) hem de frekans bölmeli çift yönlü (FDD) yapılandırmalar, ağ dağıtımlarında esneklik sağlamak için standartlaştırılmıştır.
- Çoklu Erişim Teknikleri: Standartlar, çeşitli cihaz türlerine ve uygulamalara verimli bir şekilde hizmet vermek için izin tabanlı ve izinsiz erişim gibi çeşitli çoklu erişim tekniklerini içerir.
- Güvenlik Özellikleri: Standartlar, iletişimin gizliliğini ve bütünlüğünü sağlamak için kimlik doğrulama ve şifreleme protokolleri dahil olmak üzere sağlam güvenlik özelliklerini ana hatlarıyla belirtir.
7. Birlikte Çalışabilirlik ve Küresel Uyumlaştırma:
- Küresel İşbirliği: 5G NR standartları, farklı bölgeler ve ağ operatörleri arasında birlikte çalışabilirliği ve uyumu sağlamak için küresel işbirliğini içerir.
- ITU Radyokomünikasyon Sektörü (ITU-R): ITU-R, IMT-2020 çerçevesine uygun olarak 5G için radyo frekansı spektrumunun küresel kullanımının koordine edilmesinde rol oynar.
8. Geriye dönük uyumluluk:
- Önceki Nesillerle Bir Arada Varoluş: Standartlar geriye dönük uyumluluk sağlayarak 5G ağlarının mevcut 4G LTE ağlarıyla bir arada var olmasına ve birlikte çalışmasına olanak tanıyarak operatörler ve kullanıcılar için sorunsuz bir geçişi kolaylaştırır.
9. Hizmet Tabanlı Mimari:
- Hizmet Tabanlı Mimariye Geçiş: 5G NR standartları, hizmetlerin daha esnek ve verimli bir şekilde sunulmasına olanak tanıyan, modülerliği teşvik eden ve yeni iş modellerine olanak tanıyan hizmet tabanlı bir mimariyi benimser.
10. Evrim ve Gelecek Sürümler:
- Sürekli Gelişim: 5G NR standartlarının geliştirilmesi, ortaya çıkan gereksinimleri, teknolojileri ve kullanım durumlarını ele almak için sonraki 3GPP sürümleri aracılığıyla sürekli gelişim ve iyileştirme ile devam eden bir süreçtir.
Özetle, ITU ve 3GPP gibi kuruluşlar tarafından geliştirilen 5G NR standartları, 5G kablosuz iletişim sistemlerinin kurulumu için gerekli spesifikasyonları ve protokolleri tanımlamaktadır. Bu standartlar, frekans bantları, modülasyon şemaları, anten teknolojileri, numeroloji, çift yönlü şemalar, güvenlik özellikleri ve küresel birlikte çalışabilirlik dahil olmak üzere çok çeşitli hususları kapsamakta ve 5G ağlarının dünya çapında dağıtımı için sağlam ve standartlaştırılmış bir temel sağlamaktadır.