5G Teknolojisi Nedir?
Bu yazımda 5G teknolojisi ile ilgili kapsamlı bir çalışma yapmayı amaçladım. Mobil iletişimdeki mevcut araştırma çalışmaları 5G teknolojisi ile ilgilidir. 5G'de araştırmalar World Wide Wireless Web (WWWW), Dynamic Adhoc Wireless Networks (DAWN) ve Real Wireless Communication'ın geliştirilmesi ile ilgilidir. 5G teknolojileri için en önemli teknolojiler 802.11 Kablosuz Yerel Alan Ağları (WLAN) ve 802.16 Kablosuz Büyükşehir Alan Ağları (WMAN), Geçici Kablosuz Kişisel Alan Ağı (WPAN) ve Dijital iletişim için Kablosuz ağlardır. 4G teknolojisi, 3G'ye benzer şekilde ortak bir şemsiye altında çeşitli standartlar içerecek, ancak başlangıçtan itibaren IEEE 802.xx kablosuz mobil ağlar entegre edilecek. Bu makalenin en büyük katkısı, 5G (Beşinci Nesil) teknolojisi, tüketici odaklı olarak görülen mobil iletişimdir. 5G teknolojisinde, mobil tüketici diğerlerine kıyasla en yüksek önceliği verdi. 5G Teknolojisi, 5. Nesil Mobil Teknoloji anlamına gelir.
5G teknolojisi, cep telefonlarını çok yüksek bir bant genişliğinde kullanmaktadır. Tüketici, 5G kadar değerli teknolojiyi hiç yaşamadı. 5G teknolojileri, 5G teknolojisini yakın gelecekte en baskın teknoloji haline getiren her türlü gelişmiş özelliği içerir.
Anahtar Kelimeler: WLAN; 5G; GSM; WWWW; WMAN; DAWN
I. GİRİŞ
Mobil ve kablosuz ağlar son birkaç yılda kayda değer bir gelişme kaydetti. Günümüzde birçok cep telefonunda WLAN adaptörü de bulunmaktadır. Yakında birçok cep telefonunun da 3G, 2G, WLAN, Bluetooth vb. Yanı sıra Wax adaptörüne sahip olması beklenebilir. Bağdaştırıcı. Her iki nesil için de IP kullanıyoruz, bir tarafta 2.5G veya 3G Kamu Arazi Mobil Ağları (PLMN) ve diğer tarafta WLAN, entegrasyonları üzerine çalışmalar yaptı. 4G ile ilgili olarak, odak noktası GSM ve 3G gibi hücresel ağların kusursuz bir şekilde birleştirilmesidir. Çok modlu tüketici terminalleri 4G için olması gerektiği gibi görülüyor, ancak özel kablosuz teknolojilerde özel güvenlik mekanizmaları ve özel işletim sistemi desteği bir test olmaya devam ediyor. Bununla birlikte, farklı kablosuz ağlar (örneğin PLMN ve WLAN) arasındaki entegrasyon, günümüzde bile pratikte uygulanmaktadır. Tek bir terminalden farklı kablosuz ağlar kesinlikle kullanılsa da, diğer bir deyişle, aynı oturum için farklı kablosuz erişim teknolojilerinin birleştirilmesi söz konusu değildir (örneğin, FTP indirme). Beklenen Açık Kablosuz Mimari (OWA), açık arabirim parametrelerine sahip açık ana bant işleme modülleri sunmayı amaçlamaktadır. OWA, gelecekteki (4G) cep telefonlarının MAC / PHY katmanlarıyla ilgilidir. 5G terminalleri yazılım tanımlı telsizlere ve modülasyon şemasına sahip olacak ve yeni hata kontrol şemaları İnternet'ten indirilebilecek Geliştirme, 5G mobil ağlara odaklanarak tüketici terminallerine doğru görülüyor. 5G mobil terminalleri aynı anda farklı kablosuz teknolojilere erişebilecek. 5G mobil terminal, farklı teknolojilerden gelen özel akışları birleştirebilmelidir. Ağ, kullanıcı hareketliliğini yönetmek için güvenilir olacaktır. 5G terminali, belirli bir hizmet için farklı mobil erişim şebekesi sağlayıcıları arasında nihai seçimi yapacak. Makale, cep telefonunun en iyi bağlantıları tercih edebileceği akıllı İnternet telefonu kavramını vermektedir.
II. 4G'DEN GEÇİRMEDE ZORLUKLAR
A. Çok modlu kullanıcı terminalleri
4G sayesinde, farklı kablosuz ağlarda çalışabilecek tek bir kullanıcı terminali tasarlamak ve boyuttaki kısıtlamalar gibi tasarım sorunlarını aşmak zorunda kalacaksınız.
cihaz, maliyeti ve güç kullanımı. Bu sorun, yazılım radyo yaklaşımı kullanılarak çözülebilir.
B. Çeşitli kablosuz sistemler arasından seçim.
Her kablosuz sistemin kendine özgü özellikleri ve rolleri vardır. Belirli bir yerde ve belirli bir zamanda belirli bir hizmet için en uygun teknolojinin seçimi. Bu, tüketici QoS (Hizmet Kalitesi) gereksinimlerinin mümkün olan en uygun seçimine göre seçim yapılarak uygulanacaktır.
C. Güvenlik
Yeniden yapılandırılabilir, uyarlanabilir ve hafif koruma mekanizmaları tasarlanmalıdır.
D. Ağ altyapısı ve QoS desteği
Mevcut IP olmayan ve IP tabanlı sistemleri entegre etmek ve farklı sistemlerle çalışan uçtan uca hizmetler için QoS güvencesi sağlamak bir zorluktur.
E. Ücretlendirme ve Faturalandırma
Birçok hizmet sağlayıcıdan Tüketicilerin hesap bilgilerini toplamak, işlemek ve biriktirmek zordur. Aynı şekilde Tüketicilerin faturalandırması da zor bir iştir.
F. Uygulama Düzeyindeki Saldırılar
Tüketiciye yeni bir özellik sunacak ancak yeni hatalar başlatacak yazılım uygulamaları.
G. Sıkışma ve adres sahteciliği
Kimlik sahtekarlığı, gönderilen sahte GPS sinyalleridir, bu durumda GPS alıcısı sinyallerin bir uydudan geldiğini düşünür ve yanlış koordinatları hesaplar. Suçlular bu tür tekniklerden yararlanabilirler. Sıkışma, aynı frekansta sinyal gönderen bir vericinin GPS sinyalini değiştirdiğinde meydana gelir.
H. Veri Şifreleme
Bir GPS alıcısı ana vericiyle iletişim kuracaksa, bu ikisi arasındaki iletişim bağlantısının kırılması zor değildir ve tüketici şifreli veriler kullanmalıdır.
III. TEORİK ÇERÇEVE
5G Teknolojisi, 4G standartlarının ötesinde mobil iletişim standartlarının bir sonraki en önemli aşamasını belirtmek için çeşitli araştırma makalelerinde ve projelerinde kullanılan bir isimdir Şu anda, 5G resmi olarak herhangi bir özel özellik için kullanılan bir terim değildir. 4G ve LTE'nin ötesinde 3GPP standart sürüm. Standartların 5G şemsiyesi altında uygulanması muhtemelen 2020 yılı civarında olacaktır.
5G Teknolojisinin Anahtar Terimleri:
1. 5G, neredeyse hiçbir sınırlama olmaksızın tamamlanmış bir kablosuz iletişimdir; bir şekilde buna GERÇEK kablosuz dünya adı verildi.
2. Multimedya Gazeteleri gibi ek özellikler, ayrıca TV programlarını HD TV'ninkine göre daha fazla netlikle izlemek için.
3. Verileri önceki nesillere göre gönderebileceğimizden çok daha hızlı gönderebiliriz.
4. 5G, neredeyse mükemmel gerçek dünya kablosuz veya "WWWW: World Wide Wireless Web" olarak adlandırılacak
5. Erişim ve bölge sorunları için artık sınırlama olmaksızın gerçek kablosuz dünya.
6. AI özelliklerine sahip giyilebilir cihazlar.
7. Mobil IP adresinin ziyaret bakımının konuma ve bağlı ağa göre atandığı İnternet protokolü sürüm 6 (IPv6).
8. Bir birleşik küresel standart.
9. Her yerde bulunan bilgi işlem sağlayan yaygın ağlar: Kullanıcı aynı anda birkaç kablosuz erişim teknolojisine bağlanabilir ve bunlar arasında sorunsuz bir şekilde hareket edebilir (Bkz. Medya bağımsız devir teslimi veya dikey devir, IEEE 802.21, ayrıca gelecekteki 4G sürümleri tarafından da sağlanması beklenmektedir). Bu erişim teknolojileri 2.5G, 3G, 4G veya 5G mobil ağlar, Wi-Fi, PAN veya gelecekteki herhangi bir erişim teknolojisi olabilir. 5G'de, konsept birden fazla eşzamanlı veri aktarım yoluna daha da geliştirilebilir.
10. Akıllı radyo olarak da bilinen bilişsel radyo teknolojisi: kullanılmayan spektrumu uyarlayarak ve iletim şemasını şu anda spektrumu paylaşan teknolojilerin gereksinimlerine uyarlayarak farklı radyo teknolojilerinin aynı spektrumu verimli bir şekilde paylaşmasına izin vermek. Bu dinamik radyo kaynak yönetimi, dağıtılmış bir şekilde gerçekleştirilir ve yazılım tanımlı radyoya dayanır. Kablosuz Bölgesel Alan Ağları için IEEE 802.22 standardına da bakın.
11. Yüksek irtifa stratosfer platform istasyonu (HAPS) Sistemleri.
IV. 5G TEKNOLOJİSİ KAVRAMI
Şekil 1. 5G için protokol yığını
A. Fiziksel/MAC katmanları
Fiziksel ve Orta Erişim Kontrolü katmanları, yani OSI katman 1 ve OSI katman 2, kablosuz teknolojiyi tanımlar ve Şekil 1'de gösterilmiştir. Bu iki katman için 5G mobil ağların Açık Kablosuz Mimariye dayanması muhtemeldir.
Ağ katmanı IP (İnternet Protokolü) olacaktır, çünkü bugün bu düzeyde bir rekabet yoktur. IPv4 (sürüm 4) dünya çapında yayılmıştır ve sınırlı adres alanı gibi çeşitli sorunları vardır ve akış başına QoS desteği için gerçek bir olasılığı yoktur. Bu sorunlar IPv6'da çözülür, ancak önemli ölçüde daha büyük paket başlığıyla işlem görür. O zaman, hareketlilik hala bir sorun olmaya devam ediyor. Bir tarafta Mobil IP standardının yanı sıra birçok mikro hareketlilik çözümü (örneğin, Hücresel IP, HAWAII vb.) vardır. Tüm mobil ağlar Mobil IP'yi
5G ve her mobil terminal FA (Yabancı Ajan) olacak sabit IPv6 adresi ile geçerli kablosuz ağ için CoA adresi arasında CoA (Adresin Bakımı) eşlemesini tutmak. Ancak, bir cep telefonu aynı anda birkaç mobil veya kablosuz ağa bağlanabilir. Böyle bir durumda, radyo ara yüzlerinin her biri için farklı IP adresleri tutacaktır. Bu IP adreslerinin her biri, cep telefonuna yerleştirilen FA için CoA adresi olacaktır. Sabit IPv6, 5G telefon üreticileri tarafından cep telefonunda uygulanacak. 5G cep telefonu sanal çoklu kablosuz ağ ortamını koruyacaktır. Bu amaçla, 5G cep telefonlarında ağ katmanının iki alt katmana ayrılması gerekir (Şek. 3) yani: Alt ağ katmanı (her ara yüz için) ve Üst ağ katmanı (mobil terminal için). Bunun nedeni, tüm yönlendirmenin dünya çapındaki her IP ağında farklı olması gereken IP adreslerine dayandığı İnternet'in ilk tasarımıdır. Üst ve Alt ağ katmanları arasındaki ara katman yazılımı (Şekil 1), Üst ağ adresinden (IPv6) farklı Alt ağ IP adreslerine (IPv4 veya IPv6) adres çevirisini sürdürür ve bunun tersi de geçerlidir. Şekil 2'de 5G ağ katmanı gösterilmektedir.
B. Açık Aktarım Protokolü (OTA) katmanı
Mobil ve kablosuz ağlar, aktarım katmanı bakımından kablolu ağlardan farklıdır. Tüm TCP sürümlerinde varsayım, kayıp segmentlerin ağ tıkanıklığından kaynaklandığı, kablosuz ağda ise radyo ara yüzündeki daha yüksek bit hata oranı nedeniyle kayıpların meydana gelebileceği yönündedir. Bu nedenle, kayıp veya hasarlı TCP kesimlerini yalnızca kablosuz bağlantı üzerinden yeniden ileten mobil ve kablosuz ağlar için TCP değişiklikleri ve uyarlamaları önerilir. 5G mobil terminaller için indirilmesi ve kurulması mümkün olan taşıma katmanına sahip olmak için uygun olacaktır. Bu tür cep telefonları indirme olanağına sahip olacaktır (örneğin, TCP, RTP vb. Veya yeni aktarım protokolü) baz istasyonlarında kurulu belirli bir kablosuz teknolojiyi hedefleyen sürümü. Buna burada Açık Aktarım Protokolü - OTP denir.
C. Uygulama katmanı
Uygulamalarla ilgili olarak, 5G mobil terminalinden gelen nihai talep, çeşitli ağlar üzerinden akıllı QoS yönetimi sağlamaktır. Günümüzde, cep telefonlarında kullanıcılar, belirli bir hizmet için en iyi kablosuz bağlantıyı seçmek için QoS geçmişini kullanma olanağına sahip olmadan belirli bir İnternet hizmeti için kablosuz ara yüzü manuel olarak seçmektedir. 5G telefon servis imkanı sağlayacaktır. Kalite testi ve ölçüm bilgilerinin mobil terminaldeki bilgi veri tabanlarında saklanması. Gecikme, titreme, kayıplar, bant genişliği, güvenilirlik gibi QoS parametreleri, mobil terminalde çalışan akıllı algoritmalar tarafından sistem süreçleri olarak kullanılmak üzere 5G cep telefonundaki bir veri tabanında saklanacak ve sonunda gerekli QoS ve kişisel maliyet kısıtlamaları üzerine en iyi kablosuz bağlantıyı sağlayacaktır. 4G ile bir dizi yeni hizmet ve model mevcut olacak. Bu hizmetlerin ve modellerin, 4G sistemlerinin tasarımı ile ara yüzleri için daha fazla incelenmesi gerekiyor. IPv4 adresi tükenme sürecinin, 4G konuşlandırıldığında son aşamalarında olması beklenmektedir. Bu nedenle, büyük bir sayıyı desteklemek için 4G için IPv6 desteği gereklidir. kablosuz özellikli aygıtlar. IPv6, hayır'ı artırarak NAT (Ağ Adresi Çevirisi) gereksinimini ortadan kaldırır. IP adreslerinin sayısı, IPv6'daki kullanılabilir adres alanı ve adresleme biti sayısıyla, 4G aygıtları ve uygulamaları için 4G ağının ve hizmetlerinin dağıtımına yardımcı olabilecek birçok yenilikçi kodlama şeması geliştirilebilir. Dördüncü nesil, kablosuz ağ üzerinden her yerde uygun maliyetli bir şekilde yüksek veri hızları sağlayan bir vizyon olan PCC (kişisel bilgi işlem ve iletişim) hedefini gerçekleştirmeyi vaat ediyor. Gelecekteki kablosuz ağlarda, düşük bir uygulama karmaşıklığı ve son kullanıcılar ile kablosuz altyapı arasında verimli bir müzakere aracı olmalıdır. İnternet, mobil kablosuz kullanıcılar için daha yüksek veri hızları ve yüksek hızlı erişim için itici güçtür. Bu, tamamen mobil IP tabanlı bir çekirdek ağ evrimi için motivasyon olacaktır.
ÖZELLİK
1. 5G teknolojisi, çılgın cep telefonu kullanıcısı ve çift yönlü geniş bant genişliği şekillendirme için yüksek çözünürlük sunar.
2. 5G teknolojisinin gelişmiş faturalandırma ara yüzleri onu daha çekici ve etkili hale getirir.
3. 5G teknolojisi ayrıca hızlı eylem için abone denetim araçları sağlar.
4. 5G teknolojisinin yüksek kaliteli hizmetleri ile hatayı önlemek için politika.
5. 5G teknolojisi, yaklaşık 65.000 bağlantıyı destekleyen Gigabit'te büyük veri yayını sağlıyor.
6. 5G teknolojisi, benzersiz tutarlılığa sahip taşıyıcı sınıfı bir ağ geçidi sunar.
7. 5G teknolojisinin trafik istatistikleri onu daha doğru hale getirir.
8. 5G tarafından sunulan uzaktan yönetim sayesinde teknoloji ile ilgili bir kullanıcı daha iyi ve daha hızlı bir çözüm elde edebilir.
9. Uzaktan tanılama, da 5G'nin harika bir teknolojik özelliğidir.
10. 5G teknolojisi 25 Mbps'ye kadar bağlantı hızı sağlıyor.
11. 5G teknolojisi sanal özel ağı da destekler.
12. Yeni 5G teknolojisi, tüm teslimat hizmetlerini iş beklentisinden çıkaracak
13. 5G'nin yükleme ve indirme hızı ile zirveye ulaşan teknoloji.
V. 5G MİMARİSİ
Şekil.3 5G cep telefonu tasarımı
5G, kablosuz geniş bant erişimi, Multimedya Mesajlaşma Hizmeti (MMS), görüntülü sohbet, mobil TV, HDTV içeriği, Dijital Video Yayıncılığı (DVB), ses ve veri gibi minimum hizmetler ve bant genişliğini kullanan diğer hizmetler gibi gelecek uygulamalar tarafından belirlenen QoS ve hız gereksinimlerini karşılamak için geliştirilmektedir. 5G'nin tanımı, yeterli RF kapsama alanı, daha fazla bit /Hz sağlamak ve kullanıcıya sorunsuz, tutarlı Telekom deneyimi sağlamak için tüm kablosuz heterojen ağları birbirine bağlamaktır.
A. Gelişmiş Paket Çekirdeği (EPC)
Gelişmiş Paket Çekirdeği, LTE ve diğer erişim teknolojileriyle kullanılmak üzere 3GPP (Telekom standardı) tarafından tanımlanan IP tabanlı çekirdek ağdır. EPC'nin amacı, IMS (IP Multimedya Alt Sistemi) tarafından sağlananlar gibi çeşitli hizmetlere verimli bir şekilde erişim sağlamak için basitleştirilmiş tüm IP çekirdek ağ mimarileri sağlamaktır. EPC temel olarak bir Hareketlilik Yönetimi Varlığı (MME) ve kullanıcı datagramının erişim agnostik ağ geçidi düşman yönlendirmesinden oluşur. EPC, kablosuz operatörler için tamamen yeni bir mimari, veri iletişiminin IP dünyasını taklit eden bir mimari, ses merkezli kablosuz dünyası, EPC düz IP tabanlıdır ağ teorisi olacak.
Şekil.4 Düz IP Mimarisi
Mobil ağlar bu noktaya kadar devre anahtarlamalı ses için tasarlanmıştır. Kablosuz ağlar, aramaları toplamak, doğrulamak, yönetmek ve yönlendirmek için hiyerarşik bir şekilde tasarlanmıştır. BSC, birden fazla baz istasyonundan gelen çağrıları toplar, radyo kanallarını tahsis eder, baz istasyonları arasında aktarımlara olanak tanır ve çağrıları daha da merkezi bir mobil anahtarlama merkezine iletir. Paket veri ağları ortaya çıktıkça, aynı hareketlilik yönetimi işlevleri için BSC'yi kullanarak ve GSM / UMTS durumunda SGSN ve GGSN'yi ve CDMA durumunda veri oturumlarını yönlendirmek ve yönetmek için bir PDSN ekleyerek mevcut ses merkezli mimariye yerleştirildiler. Veri trafiği hızla arttıkça, bu ses merkezli mimari hantal hale geldi ve çok fazla ağ varlığıyla yönetilmesi zorlaştı. Düz ağ mimarisi, bu ses merkezli hiyerarşiyi ağdan kaldırır. Ses ağındaki bir paket veri çekirdeğini kaplamak yerine, ağ zincirinin birden çok öğesini ortadan kaldıran ayrı ve çok basitleştirilmiş veri mimarisi uygulanabilir. BSC işlevleri Baz istasyonu ve medya ağ geçidi yönlendiricisi arasında bölünmüştür. Baz istasyonu, WAN üzerinden medya ağ geçidi (Taşıyıcı Ethernet, MW, DWDM vb.) ile doğrudan 3GDT (3G doğrudan tünel) üzerinden iletişim kuracaktır. BSC / RNC'nin Radyo kaynak yönetimi, Radyo Taşıyıcı Kontrolü ve Dinamik kaynak tahsisleri gibi bazı işlevleri baz istasyonları tarafından ele alınırken, Disk belleği mesajlarının dağıtımı, Güvenlik gibi işlevler Ağ Geçidi yönlendiricisinde bulunan mobilite yöneticisi tarafından işlevsel olacaktır. Bu yaklaşımın açıkça görülebilen avantajları vardır. Önemli miktarda Capex ve Opex tasarrufu sağlayacak, çünkü servis sağlayıcının çok az umudu ve daha az ağ varlığı olacak. Ağdaki atlama sayısını azaltarak, veriler uç noktalar arasında büyük ölçüde daha hızlı hareket eder IP üzerinden ses (VoIP), oyun ve video konferans gibi gerçek zamanlı uygulamaları desteklemeye yardımcı olmak için ağ gecikmesini azaltmak. Düz IP mimarileri WiMAX ile ortaya çıkmıştır ve gelecekteki LTE ağları tanım gereği düz olacaktır.
VI. SONUÇ VE GELİŞTİRİCİ KAPSAMLAR/BAKIŞ AÇILARI
Bu yazıda mobil iletişim için 5G teknolojisini inceledik. 5G teknolojisi, fiziksel katmandan uygulamaya kadar farklı katmanlarda açık bir platform olarak tasarlanmıştır. Şu anda, mevcut çalışma, 5G cep telefonundan aynı anda bir veya daha fazla kablosuz teknoloji kullanarak belirli bir hizmet için en iyi İşletim Sistemini ve en düşük maliyeti sunacak modüllerdedir. 5G teknolojisinde yeni bir devrim başlamak üzere, çünkü 5G teknolojisi, pazar değeri etkilenecek normal bilgisayar ve dizüstü bilgisayarlara zorlu bir tamamlama sağlayacak. Mobil iletişim dünyasında 1G, 2G, 3G ve 4G'den 5G'ye birçok gelişme var. Yeni gelen 5G teknolojisi, piyasada ucuz oranlarda, yüksek tepe beklentilerinde ve yukarıdaki teknolojilerden çok daha güvenilirlikte mevcuttur. 5G ağ teknolojisi, mobil iletişimde yeni bir çağ başlatacak. 5G cep telefonları aynı anda farklı kablosuz teknolojilere erişebilecek ve terminal farklı teknolojilerden farklı akışları birleştirebilmelidir. 5G teknolojisi, tutkulu cep telefonu tüketicisi için yüksek çözünürlük sunar. Cep telefonlarımızda HD TV kanalını herhangi bir rahatsızlık duymadan izleyebiliriz. 5G cep telefonları bir tablet PC olacak. Birçok mobil gömülü teknoloji gelişecek.
Son düzenleme:
