5G Hücresel Haberleşme Sistemlerinde Yeni Teknolojiler
Emerging Technologies in 5G Cellular Communication Systems
Yazar: Türer, Burak; Yılmaz, Mümtaz
Dergi: Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi No. 36, 2022
Anahtar kelimeler: Engineering ; Mühendislik ; 5G,Milimetre Dalga,Küçük Hücre,Yoğun MIMO,Işın Yönlendirme,Tam Çift Yönlü ; 5G,Milimeter Wave,Small Cell,Massive MIMO,Beamforming,Full Duplex

Hücresel haberleşme sistemleri "İleri Mobil Telefon Sistemi" olarak bilinen birinci nesil sistemlerden başlayarak sürekli geliştirmeçalışmaları içinde olmuştur. Günümüzde standartlaşma çalışmaları olgunlaşmış ve servis sağlayıcılar tarafından pazara sunulmuş engüncel hücresel haberleşme sistems beşinci nesil (5G) sistemlerdir. Bu çalışmada amaç 5G sistemler ile birlikte kullanılmak üzereoluşturulmuş olan teknolojilerin tanıtılmasıdır. Bu teknolojiler; milimetre dalga teknolojisi, küçük hücre teknolojisi, yoğun çoklugiriş-çoklu çıkış (massive multiple input - multiple output, massive MIMO) teknolojisi, ışın yönlendirme (beamforming) teknolojisive tam çift yönlü teknolojisidir. Bu teknolojileri özetlemek gerekirse, milimetre dalga teknolojisi bant aralığını genişletmeyi sağlarfakat kullanılan yüksek frekans seviyesi nedeniyle iletim menzili azalır, ayrıca havada ve katı malzemelerde iletim kayıplarıartmaktadır. Bu problemlere çözüm olması amacıyla küçük hücre teknolojisi önerilmiştir. Bu teknolojide daha kısa yakınlıktayerleştirilen baz istasyonları kullanılarak iletim mesafesi genişletilmekte ancak daha fazla antene ihtiyaç duyulmaktadır. Söz konusuçoklu anten ihtiyacına çözüm olarak yoğun MIMO teknolojisi gelişmiştir. Bu teknoloji ile de bir baz istasyonu, aynı anda çok dahafazla kullanıcıdan sinyal (veri) gönderip alabilir fakat fazla sayıda anten kurulumu sinyaller arası girişime neden olmaktadır. Budurumda da ışın yönlendirme teknolojisi kullanılır. Ek olarak, çift yönlü adı verilen teknoloji ile de yüksek verim, düşük gecikmesüreleri elde edilmeye çalışılır. Sonuç olarak 5G de kullanılan tüm teknolojiler birbirinin eksiklerini azaltarak birbirlerini desteklerniteliktedir ve tüm bunları içeren 5G sistemler gelecek vaat eden bir teknolojidir.

Starting with the first generation systems known as "Advanced Mobile Phone System", cellular communication systems have alwaysbeen in development. Nowadays, the latest cellular communication system whose standardization is mature enough and which hasbeen put on market by service providers is the fifth generation (5G) system. The aim of this study is to introduce emergingtechnologies to be used with 5G. These technologies include millimeter-wave technology, small cell technology, massive MIMOtechnology, beamforming technology and full duplex technology. To summarize these technologies; millimeter-wave technologyensures that the bandwidth is extended, but due to high frequency level used, the signals travel shorter distances and transmissionlosses increase in air and solid materials. So small cell technology has been suggested as a solution to this problem. In this technology,transmission range is extended by using base stations located at shorter proximity, but more antennas are needed. As a solution to theneed for multiple antennas in question, masssive MIMO technology has developed. With this technology, a base station can send andreceive signals (data) from many more users at the same time, but installation of excess antennas causes interference between signals.In this case, beamforming technology is used. Additionally, the so-called full duplex technology attempts to achieve high efficiencyand low latency. As a result, all these technologies used in 5G are supporting each other by eliminating the others' shortcomings, andan all-in-one 5G systems are promising technology.