5G (Beşinci Nesil) kablosuz iletişim bağlamında, Evrensel Karasal Radyo Erişim Ağı anlamına gelen UTRAN, özellikle 3G (Üçüncü Nesil) ve 4G (Dördüncü Nesil) mobil ağlarda kullanılan radyo erişim ağı mimarisini ifade eden bir terimdir. 5G değil. Bunun yerine 5G, NR (Yeni Radyo) olarak bilinen yeni bir radyo erişim ağı mimarisini tanıtıyor. Kapsamlı bir anlayış sağlamak için UTRAN’ı 3G ve 4G teknolojileri bağlamında inceleyelim:
- 3G’de UTRAN (UMTS):
- Tanım: 3G çağında UTRAN, UMTS (Evrensel Mobil Telekomünikasyon Sistemi) ağının temel bir bileşeniydi. UTRAN, mobil cihazların (kullanıcı ekipmanı veya UE) çekirdek ağa bağlanmasından sorumlu radyo erişim ağı olarak görev yaptı.
- Anahtar bileşenler:
- Node-B (Baz İstasyonu): Baz istasyonu olarak da bilinen Düğüm-B, UTRAN’da radyo iletimi ve alımından sorumlu önemli bir bileşendi. Doğrudan UE’lerle iletişim kurdu ve radyo arayüzünü yönetti.
- Radyo Ağı Denetleyicisi (RNC): RNC, UTRAN içindeki bir diğer önemli unsurdu. Aktarımlar, radyo kaynağı yönetimi ve radyo erişim ağıyla ilgili kontrol düzlemi işlevleri gibi görevleri yerine getirdi.
- UTRAN’ın 3G’deki işlevleri:
- Radyo Kaynak Yönetimi: UTRAN, iletişim kalitesini optimize etmek için kanalları tahsis ederek ve iletim parametrelerini ayarlayarak radyo kaynaklarını verimli bir şekilde yönetti.
- Mobilite Yönetimi: UTRAN, mobilite yönetimini kolaylaştırarak UE’ler ağ kapsama alanı içinde hareket ettikçe farklı hücreler arasında kesintisiz aktarım sağladı.
- Taşıyıcı Yönetimi: UTRAN, belirli hizmetlere adanmış iletişim kanalları olan taşıyıcıların kurulmasını ve serbest bırakılmasını sağlayarak uygun QoS’yi (Hizmet Kalitesi) sağlar.
- Çağrı Kontrolü: UTRAN, çağrı kontrolünde, sesli ve veri çağrılarının kurulumunun, bakımının ve yayınlanmasının yönetilmesinde rol oynadı.
- 4G’de (LTE) UTRAN:
- LTE’ye Evrim: 4G LTE’nin (Uzun Vadeli Evrim) ortaya çıkışıyla birlikte mimari gelişti, ancak UTRAN terimi radyo erişim ağını tanımlamak için kullanılmaya devam etti. Ancak LTE’de bileşenler ve işlevler yeniden tanımlandı.
- LTE UTRAN’daki Temel Bileşenler:
- eNodeB (Gelişmiş DüğümB): LTE’deki Düğüm-B’nin evrimi, eNodeB tarafından temsil edilir. eNodeB’ler, UMTS’deki öncüllerine benzer şekilde radyo iletimi ve alımından sorumludur.
- Gelişmiş Paket Çekirdeği (EPC): UTRAN radyo erişimine odaklanırken LTE, MME (Mobility Management Entity) ve S-GW (Serving Gateway) gibi varlıkları içeren EPC’yi tanıttı. Bu varlıklar çekirdek ağ işlevlerini yönetir.
- UTRAN’ın LTE’deki işlevleri:
- Geliştirilmiş Radyo Kaynağı Yönetimi: LTE UTRAN, radyo kaynaklarını yönetmeye devam etti ancak daha yüksek veri hızlarına yönelik destek de dahil olmak üzere gelişmiş verimlilik için iyileştirmeler sundu.
- Geriye Dönük Uyumluluk: LTE UTRAN, 3G ağlarıyla geriye dönük uyumluluğu koruyarak LTE ile eski 3G teknolojileri arasında kesintisiz aktarıma olanak sağladı.
- EPC ile entegrasyon: LTE UTRAN, uçtan uca bağlantıyı sağlamak için EPC ile birlikte çalışarak UE’ler ve çekirdek ağ arasındaki verimli veri akışını destekledi.
- 5G NR’ye (Yeni Radyo) Geçiş:
- 5G’nin Tanıtımı NR: LTE’den 5G’ye geçiş, NR (Yeni Radyo) olarak bilinen yeni bir radyo erişim teknolojisini tanıttı. 5G bağlamında UTRAN kullanılmaz ve radyo erişim ağı, eNodeB’lerin yerini alan gNB’ler (gNodeB’ler) ile karakterize edilir.
- 5G NR’deki Temel Bileşenler:
- gNodeB (gNB): gNB, 5G NR’deki birincil radyo erişim düğümüdür. LTE’deki eNodeB’lere benzer işlevler gerçekleştirerek radyo iletimini ve alımını yönetir, ancak yeni 5G özelliklerini destekleyecek geliştirmelerle birlikte.
- NG-RAN (Yeni Nesil Radyo Erişim Ağı): NG-RAN terimi, 5G’de gNB’leri de içeren genel radyo erişim ağı mimarisini tanımlamak için kullanılır.
- 5G NR’nin işlevleri:
- Gelişmiş Veri Hızları: 5G NR, önceki nesillere kıyasla önemli ölçüde geliştirilmiş veri hızları, daha düşük gecikme süresi ve artırılmış kapasite sunarak çeşitli kullanım senaryolarına ve uygulamalara hitap eder.
- Yeni Kullanım Durumları için Destek: 5G NR, gelişmiş mobil geniş bant (eMBB), büyük makine tipi iletişim (mMTC) ve ultra güvenilir düşük gecikmeli iletişim (URLLC) dahil olmak üzere çok çeşitli kullanım durumlarını desteklemek üzere tasarlanmıştır.
- Gelişmiş Anten Teknolojileri: 5G NR, kapsama alanını ve kapasiteyi optimize etmek için Massive MIMO (Çoklu Giriş Çoklu Çıkış), hüzme oluşturma ve milimetre dalga iletişimi gibi gelişmiş anten teknolojilerini içerir.
- Ağ Dilimleme: 5G, ağ dilimlemeyi getirerek belirli hizmetlere ve uygulamalara göre uyarlanmış sanal ağların oluşturulmasına olanak tanır ve çeşitli QoS gereksinimleriyle özelleştirilmiş bağlantı sağlar.
Özetle, başlangıçta 3G (UMTS) ve 4G (LTE)’deki radyo erişim ağıyla ilişkilendirilen UTRAN, kablosuz iletişimde evrimsel bir aşamayı temsil ediyor. 5G’nin gelişiyle birlikte mimari, gNB’leri ve NG-RAN’ı içeren NR’ye geçti. Bu değişim, veri hızlarında, gecikmede ve çeşitli kullanım durumlarını destekleme yeteneğinde önemli gelişmeler sağlayarak kablosuz bağlantıda yeni bir çağa işaret ediyor.