5G ve Fiber Optik Altyapı

5G ve Fiber Optik Altyapı

Devrim niteliğindeki beşinci nesil mobil şebeke olan 5G, mevcut 4G/3G ağına kıyasla; düşük gecikme süresi, daha yüksek bant genişliği, üstün güvenilirlik ve daha küçük bir alanda çok daha fazla cihaza bağlantı sağlama yeteneği gibi önemli avantajlar vaat ediyor.

5G Teknolojisi ile 4G’ye göre 10 kat daha yüksek bağlantı hızına ulaşılıyor ve paket iletiminde gecikmeler en az 20 katı düşürülerek 1ms mertebelerine indiriliyor. Şebekeye bağlı cihazların yoğunluğu da arttırılarak, kilometrekare başına 1 milyon cihaz 5G şebekesine bağlanabilir hale gelecek.

Dünya genelinde 2019 yılında 25 operatörünün 5G hizmeti sunmaya başlaması ve 2020 yılında da bu sayının iki katına ulaşması bekleniyor. Dünya GSM Birliği GSMA tarafından hazırlanan ‘Mobil Ekonomi 2019’ başlıklı rapora göre ise 2025’te 5G’nin küresel mobil bağlantıların %15’ini oluşturacağı öngörülüyor.

Türkiye’de de BTK’nın verdiği test lisansı ile operatörler 2020’de 5G teknolojisini hizmete sunmak için test çalışmalarına başladı. 5G Teknolojisinin sağlıklı bir şekilde hizmete verilmesi için kesinlikle çok fazla test ve analize ihtiyaç duyulmakta. 5G için mevcut bas istasyonlarındaki eski antenleri yenileri ile değiştirmek yeterli olmayacaktır. Tamamen yeni bir altyapı tasarlanmalı, kurulmalı, devreye alınmalı ve tüm bu süreçlerin kendi içinde zorlukları bulunmakta.

Yeni nesil mobil şebeke 5G ‘nin kurulumu bir anda gerçekleşmeyecek. Şekil-1'de belirtildiği gibi 2025 yılında 4G(LTE/LTE-A) teknolojisi hala %57 ile en büyük paya sahip olacak.

Tipik bir 5G Şebeke Mimarisi Şekil-2 deki gibi belirtilmiş olup, bu şebekenin uçtan uca kurulumu için aşağıdaki başlıklar göz önünde bulundurulmalı.

1. Daha fazla Anten / Baz İstasyonu

4G Şebekesinde mevcut “macro cell” baz istasyonlarının kapsama alanı ortalama 25 km². 5G Teknolojisinde bu kadar geniş kapsama alanları mümkün olmayacak. Bunun yerine daha dar kapsama alanlarına sahip “small cell”, “femtocell” veya “picocells” minyatür baz istasyonları veya antenlerin kurulması gerekmekte. Bu durumda 3 km² bir alana servis verebilmek için 60 adete kadar “small cell” kurulumu gerekebilir. Böylece eskisine göre gerekli olan anten sayısı 600 kata kadar artabilir.

Tüm bu anten ve küçük baz istasyonları, gerekli olan yüksek bant genişliklerini sağlamak için fiber altyapı (FTTA) ile ilgili Dağıtım Birimi – 5G DU(Distributed Unit) üzerinden 5G şebekesine bağlantı gerçekleştirilir.

2. Anten/Baz İstasyonlarının Yerleşimi

Gerekli olan kapsama alanını sağlamak için mevcut çatı/kule antenlerine ek olarak, yeni yerlere anten kurulumu gerekecektir. Bu amaçla elektrik direkleri, sokak lambaları, trafik lambaları, otobüs durakları ve diğer bina yüzeyleri gibi yapılar anten kurulumu için kullanılacaktır. Yüksek çalışma frekansları nedeniyle 5G antenlerin binalara da yerleştirilmeleri gerekiyor.

3. Fiber Optik Kablo Altyapısı

Şekil-2 de gösterildiği gibi 5G şebekesinde ana omurgadan (NGC-Next Generation Core), Veri Merkezlerine (MEC- Multi-Access Edge Computing) ve 5G NR destekli Aktif Anten Sitemlerine (AAS-Active Antenna Systems) kadar uçtan uca tüm şebekede yoğun olarak fiber optik bağlantı ve altyapılar kullanılmakta. 5G Mobil şebekenin erişim (RAN- Fronthaul) şebekesi olan Aktif Anten Sistemi (AAS) için kullanılan teknoloji altyapısı NGPON, CWDM, DWDM, eCPRI, ORAN vb. değişiklik gösterse de tüm bu teknolojilerin ortak özelliği fiber altyapı kullanıyor olmaları.

5G Mobil şebekesinin yüksek bant genişliği ve hız gereksinimleri nedeniyle antene kadar fiber optik kablo altyapısı gerekmekte. Bu nedenle 5G mobil şebekesini kurmak için ana omurga fiber kapasitesinin arttırılmasına ilave olarak fiber altyapısının antenlere mümkün olduğunca yaklaştırmak ve kapasitesinin yetersiz olduğu yerde yeni fiber optik kablo altyapısı tesis etmek gerekir.

4. Edge Computing (Uçta Veri İşleme- Uç Veri Merkezleri)

Yazının başında belirttiğimiz gibi 5G Teknolojinin vaat ettiği en önemli iki özellik düşük gecikme süresi ve kilometrekarede milyonlarca cihaza bağlantı imkânı sağlayabilmesi. Bu nedenle veri işlemenin mobil cihazlara yakın olması ve böylelikle verilerin gecikme olmadan işlenip mobil cihazlara iletilmesi gerekiyor. Bunu gerçekleştirmek amacıyla 5G altyapısı için antenlerin yoğun olduğu yerlerde Edge Computing (MEC- Multi-Access Edge Computing) Veri Merkezlerinin kurulması gerekiyor.

5. Yatırım ve Operasyon Maliyetleri

5G Şebekesinin temel yatırım maliyetlerini kurulacak olan antenler, fiber optik kablo altyapısı, elektrik/enerji altyapısı, kurulum/ devreye alma, veri merkezleri (edge computing) kalemleri oluşturuyor. Deloitte danışmanlık firmasının yayınladığı bir rapora göre ABD’de 5G’nin de altyapı ihtiyacını karşılamak amacıyla önümüzdeki 6 yıllık süreçte fiber altyapıya yapılması gereken yatırım tutarı 130-150 milyar dolar arasında.

Kurulum tamamlandıktan sonra da, fiber optik altyapı ve aktif cihazların bakım onarımı, antenlerin güç tüketimi, anten için ödenmesi gereken kira bedelleri vb. gibi ciddi operasyonel maliyetler söz konusu.

Özellikle şehir merkezlerinde gerekli olan fiber altyapı için kazı yapma, fiber optik kablo döşeme işlemleri için yerel yönetim ve belediyelerden kazı izni almak gerekiyor. Ülkemiz özelinde kaynakların doğru ve verimli kullanılabilmesi için operatörlerin ortak altyapı kullanımı önem arz etmekte.

Samm Teknoloji olarak bizler de 5G altyapısında gerekli olan fiber optik kablo ve veri merkezleri yapısal kablolama çözümlerini yerli olarak geliştirerek bu maliyetlerin uluslararası kalitede yerli olarak üretilmesi için çalışmalarımıza devam etmekteyiz.