Akıllı telefonunuzda, VR kulaklığınızda veya evinizin dışındaki güvenlik kameralarında olsun, aşılamaz bir cihaz sayısı, telekom ağlarına her zaman bağlanıyor. Bu, zaman içindeki veri trafiğinde hızlı bir artışa neden olur ve bant genişliğindeki gelişmeler saatin ihtiyacı olur. Hepimizin ihtiyacı olan şey yüksek veri hızları, değil mi? Çinli telekom devi Huawei'nin öngördüğü gibi, 2021 yılı, küresel mobil veri trafiğinde 2016'ya kıyasla yedi kat artışa şahit olacak. Ayrıca, bir bireye ait veri taleplerinin önümüzdeki beş yılda ayda ortalama 15 GB'a ulaşacağını ekledi. Hindistan gibi ülkelerde 4G LTE ağlarının ortaya çıkmasına hala tanık oluyoruz, ancak dünya çapındaki telekom operatörleri, sinyal gücünü, kullanıcı kapasitesini ve veri hızlarını en üst düzeye çıkarmak için daha karmaşık ve sağlam teknolojiler denemeye başladı. Beşinci nesil (5G) hücresel teknolojimizin temelini oluşturacak olan Massive MIMO (Çoklu Giriş, Çoklu Çıkış) adı verilen akıllı bir anten teknolojisi kullanıyorlar. Hala gelişmenin yeni aşamalarındadır, ancak yakında öne geçmesi beklenmektedir. Yani, masif MIMO'nun ne olduğunu merak ediyorsanız, masif MIMO hakkında bilmeniz gereken her şey:
Massive MIMO nedir ve 5G ile ilişkisi nedir?
Büyük Ölçekli Anten Sistemleri olarak da bilinen Masif MIMO (Çoklu Giriş, Çoklu Çıkış), kablosuz iletişimin gelişiminin bel kemiğidir. MIMO teknolojisinin uzun vadede daha fazla mobil kullanıcıyı destekleme, daha hızlı hız ve daha güvenilir ağ hizmetleri sağlama için büyük yarar sağlaması bekleniyor.
Halen, çoğu 4G LTE ağ altyapısı, yalnızca mobil antenlerin artan ihtiyaçlarını karşılamak için yeterli olmadığı kanıtlanan 8 antenin (verici + alıcı) baz istasyonuna yerleştirilmesini sağlar. Bu, veri hızını ve bu istasyona bağlanabilen kullanıcı sayısını etkileyen sınırlı bir bant genişliği sağlar.
Bu, MIMO'nun aynı radyo kanalı üzerinden veri alışverişinde bulunmak için aynı anda iki veya daha fazla verici ve alıcı kullanmanıza izin verdiği ve kullandığı yerdir. Bu teknoloji 4 x 4 MIMO biçiminde bazı gelişmiş 4G şebeke istasyonlarında zaten uygulanmıştır ve şu anda Hindistan'da da birkaç operatör tarafından araştırılmaktadır.
Ancak, söz konusu konseptin baz istasyondaki (hücresel kule) tek bir dizide 100'e yakın anteni barındıracak şekilde genişletilmesi, yaklaşmakta olan 5G şebekelerinin temelini oluşturacaktır. Toplam anten sayısındaki artış, bir yerde daha fazla vericiye / alıcıya ekleyerek olası sinyal yollarında bir artışa ve hem veri hızlarında hem de bağlantı güvenilirliğinde daha iyi performansa yol açar. Massive MIMO, hızlarda dört kata varan gelişme ve ağ kapasitesinde birkaç kat daha fazla gelişme sağlayabilir.
Bir Massive MIMO ağında anten sistemlerinin toplanması, çoğu önceki ve mevcut ağ sistemlerinde görülen balon benzeri kirişler oluşturmaz. Bunun yerine, antenlerin toplanmasıyla yayılan sinyallerin ortogonal yapısı, bir anda veya bir veya daha fazla mobil istasyona (kullanıcılar) hitap eden bireysel kirişler oluşturur. Massive MIMO sayısız karmaşık teknolojiden faydalandığından, anten sisteminin işleyişini açıklamanın en basit yolu, altındaki diyagramdan geçer.
Bu, operatörlerin Massive MIMO teknolojisini kullanarak bir alandaki daha geniş bir mobil cihaz setine hizmet etmelerini sağlar. Aynı şekilde, operatörler olası sinyal yollarını arttırmak ve mevcut spektrumu engellemeden verimliliği artırmak için mevcut düzeneğe daha fazla anten ekleyebileceğinden daha fazla ölçeklenebilir.
Güncel 4G Ağlarına Göre Massive MIMO’nun Faydaları
Massive MIMO (5G) sisteminde daha fazla sayıda giriş ve çıkış anteni kullanıldığından, telekom operatörlerinin kapsama alanını ve veri hızlarını büyük ölçüde iyileştirmesine yardımcı olur. Bu, büyük bir çoklama işleminden dolayı artan, artan anten dizisi kazancı nedeniyle, yüksek spektral ve enerji verimliliği nedeniyle mümkün olacaktır. Massive MIMO (M-MIMO) anten sistemlerinin mevcut 4G sistemlerine göre birincil faydaları:
1. Geliştirilmiş Kapsama ve Daha Yüksek Hızlar
Muhtemelen daha yüksek frekans spektrumları ile birleştirilen Massive MIMO teknolojisinin kullanımı sayesinde, telekom şirketleri gelecekte daha geniş bir yelpazedeki cihazların ihtiyaçlarını karşılayabileceklerdir. Sadece bu değil, iç mekandaki sinyal gücü de son derece güçlü ve çizelgelerin dışında kalacaktı .
Massive MIMO sistemlerinin ışın oluşturma yetenekleri, telekom operatörlerinin yüksek hızlı kapsama alanını kırsal alanlara da hızla yaymalarını sağlayacak. Doğrudan görüş hattı daha yüksek frekanslarla iyi çalışır, böylece daha da yüksek hızlar sağlar.
Güncellemenin temel amacı aynı zamanda veri hızını artırmaktır ve uzmanlar 1 Gb / sn'lik minimum hızlar beklemekte ve 10 Gb / sn'ye ulaşmaktadır. Bu, Çinli ağ devi ZTE'nin CES'te bu yılın başlarında gösterdiği Gigabit LTE gösterileriyle ilgili bazı deneylerde kanıtlandı.
2. Düşük Altyapı ve Bileşen Maliyetleri
Çoğu küresel telekom devi, yüksek hızlı 4G ağlarını (5G öncesi hızlarla) destekleyecek şekilde altyapısını sürekli olarak yükselttiğinden, 5G'ye tam yükseltme sorunsuz bir sürüş olacaktır. Mevcut 4G sistemleri, makul bir 5G teknolojisi meyvelere geldiğinde ölçeklenecek olan MIMO tekniklerini kullanıyor.
Yeni Massive MIMO anten sistemleri sadece çok sayıda antene sahip olmayacak, aynı zamanda ölçeklenebilir olacak. Telekom devlerinin bu sisteme mevcut hızları ve kullanıcı tabanını eklemek için yeni antenler eklemeleri daha kolay olacaktır. Ayrıca, çok sayıda anten, anten sistemlerindeki bireysel arızalardan etkilenmeyecek sağlam bir ağın oluşmasına neden olacaktır.
3. Zaman kısıtlamalı Bağlantılar İçin Destek
Massive MIMO özellikli 5G ağları gelişmiş bir kapsama alanı ve veri hızı sağlarken, sinyallerin alıcı ve verici arasında hareket etmesini sağlar. Bu, gecikme süresi olarak bilinir ve yaklaşmakta olan 5G ağları, VR / AR, kendi kendine sürüş ve diğer AI veya ML kontrollü servisler için bu ağların kullanımını daha da kolaylaştırmak için aynı şeyi azaltmaya yardımcı olacaktır.
Büyük MIMO Anten Yerleşmesinde Zorluklar
Araştırmacılar son birkaç yıldır Massive MIMO anten testlerini deniyor olsalar da, pazara giriş yapan sistemler, telekom şirketlerinin 5G şebekelerinin ortaya çıkması için istediğinden daha az antene sahip. Bu, teknolojinin uygulanmasında karşılaştığımız sınırlamalardan kaynaklanmaktadır. Yaygın dağıtımlarında karşılaşılan zorluklar:
1. Sinyal İşleme Karmaşıklığı
Bu, Massive MIMO baz istasyonlarının kurulumunda karşılaşılan en belirgin zorluklardan biri. Artan anten sayısı ve tekil bir konumdaki frekanslar, parazit şansının artmasına neden olur . Bununla birlikte, bu sorun, siteler arası kanal girişimini kesecek daha geniş bir spektrum ve sıfır hata hassasiyetli bir teknolojinin benimsenmesiyle çözülebilir. Çok sayıda anten, kart üzerinde karmaşıklığa katkıda bulunacak olsa da, ağı arızalara daha da dayanıklı hale getiriyor.
2. Sınırlı Spektrum Kullanılabilirliği
Daha önce duymuş olabileceğiniz gibi, bir frekans spektrumunun dağılımı, yönetim organı tarafından kontrol edilir ve telekom operatörleri, söz konusu spektrumun bir bölümünü güvence altına almak için teklif vermelidir.
Şimdi, temel sorun, mevcut zamanlarda yaygın olan 3GHz spektrumunun, yeni veri bağlantılarının aşırı yüklenmesinden dolayı hali hazırda dağınık olmasından kaynaklanmaktadır. Dalgalar katı maddelere nüfuz etmediği ve ağaçlar ya da yağmur bulutları tarafından absorbe edilmediğinden Masif MIMO baz istasyonlarını oluşturmak için daha yüksek frekanslı milimetre dalgaları (3 GHz - 300 GHz) kullanmak zor .
Ancak, teknoloji devleri ve telekom operatörleri, iletim güçlerini arttırmadan, çok yönlü antenlerin (MIMO) radyo sinyallerini dar bir yönlü ışın içinde yoğunlaştırarak sinyal kazanımını artırmak için el ele çalışıyorlar. Samsung R&D ve Huawei deneylerde başarıya imza attı, ancak bu dar kirişler uyum değişikliklerine karşı son derece hassastır.
Devasa MIMO Ağlarının Devam Eden Araştırmaları ve Dağıtımı
Yukarıda bahsedilen ağ sistemi bir prototip değildir, ancak mevcut 4G senaryosunda daha küçük bir ölçekte uygulanmıştır. Huawei, China Mobile ve Japonya'nın SoftBank gibi yerel telekom operatörleri ile birkaç yıldan beri Massive MIMO kurulumlarını ticari olarak denemek için çalışıyor.
Zorlu deneylerden sonra, SoftBank şimdi ticari Massive MIMO ağını 2016 yılının sonuna doğru kullanan ilk telekom operatörü seçildi. China Mobile, Vodafone ve T-Mobile gibi diğer operatörler de bu teknolojiyi kendi ülkelerindeki sınırlı bir kullanıcı grubuna yaymaya başladı.
Aklınıza takılan en büyük soru şuysa, mevcut akıllı telefonlarımız bu Massive MIMO ağlarıyla uyumlu olacak mı? O zaman açık cevap çoğunlukla evet . Çok sayıda mevcut cihaz 4G MIMO ağlarından faydalanabilir ve Gigabit'i hıçkırık olmadan hızlandırabilir.
Hindistan'da ilk 5G yetenekli Dağıtım
Çok sayıda küresel telekom oyuncusu, donanım devleri ile birlikte, ağlarında Massive MIMO'yu çoktan deneyimlemiş olsa da, Hindistan kısa süre önce, 5G fütüristik sürücüsüne bu tür ilk ağın konuşlandırılması ile de katıldı.
Ülkenin lider telekom devi Airtel, bu başarıya ulaşmanın bir kişi olduğunu açıkladığında manşetlere girdi. Hindistan'ın ilk M-MIMO'su (Massive Çoklu Giriş Çoklu Çıkış teknolojisi) Bengaluru ve Kolkata ile başlatıldı. Ancak, denemenin önümüzdeki aylarda ülkenin diğer bölgelerine genişlemesi bekleniyor.
Airtel, 5G teknolojisini Project Leap adlı devam eden ağ dönüşüm programının bir parçası olarak kullandı. Massive MIMO teknolojisinin, halihazırda sahip olduğu spektrumu kullanırken mevcut ağ kapasitesini yedi kat arttırmasını bekliyor. Aynı şeylerin mevcut 4G dağıtımlarında iki kat daha iyi hız sağlayacağına inanıyor.
Buna ek olarak, Çinli ağ devi ZTE, Vodafone ve Reliance Jio gibi yaygın olarak bilinen operatörler ile işbirliği içinde 5G öncesi Massive MIMO deneylerinde bulunduğunu açıkladı. Oysa Huawei, Airtel’in ülkedeki dağıtımının arkasındaki yüzü, resmi bir açıklamada belirtildiği gibi.
Hindistan'da telekom endüstrisinin şu andaki durumu açısından bakıldığında, bu telekom devinin parçalarının ülkedeki bir kaleyi koruma girişimidir. Son zamanlarda, en güçlü rakipleri tarafından şaşırtıcı bir şekilde sarsıldıkları, yani bir yıl içinde 4G LTE ağı ile kendilerini ezmeyi başaran Reliance Jio.
Beklenen Yaygın Rollout
Ericsson ya da Nokia gibi ağ devleri tarafından yayınlanan çoğu rapor, şu anda 5G ağ teknolojisinin bir atılıma tanık olacağını ve 2020'lerde kitlelere ulaşacağını gösteriyor . Bu katı bir zaman çizelgesi değil, on yıl içinde piyasaya sürülen güncellenmiş bir teknoloji gören endüstrinin çalışma modeline uygun düşüyor.
3G ağ teknolojisi ilk olarak Ekim 2001'de tekrar piyasaya sürüldü, oysa 4G LTE, yaklaşık on yıl sonra yaygın bir şekilde kabul gördü. Bu nedenle, devam eden Masif MIMO çabalarının bu on yılın sonuna kadar sonuçlanacağını tahmin etmek mümkün. Önümüzdeki birkaç yıl içerisinde hem tüketici hem de operatör tarafında teknolojinin 5G öncesi uygulamalarını görebilirsiniz. 2018 Kış Olimpiyatları'ndaki kalabalık , söz konusu yeniliğe tanık olan ilk kişi olabilir, ardından FIFA 2018 Dünya Kupası geldi . Yonga üreticisi Qualcomm bile 5G uyumlu (Gigabit) cihazları benzer bir zaman çizelgesi boyunca kullanıma sunmayı planladığını belirtti.
Hindistan'da halen devam etmekte olan bir şey olan 4G LTE hizmetlerinin uzun süredir devam etmesine tanık olmuş olabiliriz. Ancak, ülkenin telekom katliamları, ülkenin kendi içinde belirsiz rekabet ve konsolidasyon nedeniyle en son teknolojileri benimsemek için yarışta geri çekilmek istemiyor.
Massive MIMO: 5G'nin Kabulü İçin Teknolojik Bir Irk
Massive MIMO gelişmelerine kuş bakışı, Hindistan'ın teknolojik bir güç merkezi olma dönüşüm imajını daha da geliştirdiğini gösteriyor. Hükümet şimdi hücresel teknolojinin evrimini başlatmak için gerekli adımları atıyor.
Hükümet halihazırdaki senaryoyu değerlendirmek ve 5G hizmetlerinin zamanında başlatılması için eylem planlarını onaylamak için üst düzey bir forum hazırlamıştır. Bu tür teknolojik ilerlemelerin benimsenmesine yol açan ülkelerin yanı sıra, 5G araştırma ve geliştirme amaçlı, bizi küresel haritaya koyan büyük bir re 500 crore corpus ayırdı. Şu anda tanımlanmış gerçek bir “5G” ağı yok ve önümüzdeki yıllarda da bunun için uyanık olmak zorunda kalacağız.
