Yazılar

3G Hücresel Hizmet Nedir ve Neden Kapatılıyor? Bir Elektrik Mühendisi Açıklıyor

Bir aile gezisi hayal edin. Eşiniz telefonda gidilecek yerde yapılacak etkinlikleri ayarlıyor, genç kızınız telefonundan müzik yayını yapıyor ve arkadaşlarıyla sohbet ediyor ve küçük kardeşi arkadaşlarıyla çevrimiçi bir oyun oynuyor. Tüm bu ayrı konuşmalar ve veri akışları, görünüşte aynı anda hücresel ağ üzerinden iletilir. Muhtemelen bunu hafife alıyorsunuz, ancak hücresel sistemin tüm bu faaliyetleri aynı anda, aynı arabadan nasıl halledebileceğini hiç merak ettiniz mi?

Tüm bu mesajları iletmek
Cevap, çoklu erişim adı verilen teknolojik bir numaradır. 100 farklı arkadaşınıza, her kişi için bir özel mesaj olmak üzere mesaj yazmak için bir sayfa kağıt kullandığınızı hayal edin. 3G ağlarında kullanılan çoklu erişim teknolojisi, arkadaşlarınıza her mesajı bir sayfanın tamamını kullanarak yazmak gibidir, bu nedenle tüm mesajlar birbirinin üzerine yazılır. Ancak her mesajı benzersiz bir renkte yazmanıza olanak tanıyan farklı renklerde özel bir kalem setiniz ve arkadaşlarınızın her birinin yalnızca o kişiye yönelik rengi ortaya çıkaran özel bir gözlüğü var.

Ancak renkli kalem sayısı sabittir, bu nedenle sahip olduğunuz renkli kalem sayısından daha fazla kişiye mesaj göndermek istiyorsanız, renkleri karıştırmaya başlamanız gerekecektir. Artık bir arkadaş özel lenslerini uyguladığında, diğer arkadaşlara verilen mesajların bir kısmını görecek. Diğer mesajları okumak için yeterli görmezler, ancak örtüşme, kendilerine yönelik mesajı bulanıklaştırmaya ve okumayı zorlaştırmaya yetebilir.

3G ağları tarafından kullanılan çoklu erişim teknolojisine Kod Bölmeli Çoklu Erişim veya CDMA denir. Qualcomm’un kurucusu Irwin M. Jacobs ve diğer önde gelen elektrik mühendisleri tarafından icat edildi. Teknik, 20. yüzyılın başlarına kadar izlenebilen bir fikir olan yayılı spektrum kavramına dayanmaktadır. Jacobs’ın 1991 tarihli makalesi, CDMA’nın o sırada sistemlere göre hücresel kapasiteyi birçok kat artırabildiğini gösterdi.

CDMA, tüm hücresel kullanıcıların sinyallerini her zaman ve tüm frekanslar üzerinden gönderip almasını sağlar. Bu nedenle, 100 kullanıcı aynı anda bir arama başlatmak veya bir hücre servisini kullanmak isterse, 100 sinyali iletişim kurdukları süre boyunca tüm hücresel spektrum üzerinde birbiriyle örtüşecektir.

Örtüşen sinyaller parazit oluşturur. CDMA, her kullanıcının benzersiz bir imzaya sahip olmasına izin vererek parazit sorununu çözer: her kullanıcının sinyalini kurtarmak için kullanılabilen bir kod dizisi. Kod, kağıt analojimizdeki renge karşılık gelir. Sistemde aynı anda çok fazla kullanıcı varsa kodlar çakışabilir. Bu, kullanıcı sayısı arttıkça daha da kötüleşen parazite yol açar.

Zaman dilimleri ve spektrum
Kullanıcıların tüm hücresel spektrumu her zaman paylaşmasına izin vermek yerine, diğer çoklu erişim teknikleri, erişimi zamana veya frekansa göre böler. Zaman içinde bölünme zaman dilimleri yaratır. Her bağlantı, zamana yayılmış birden fazla zaman diliminde sürebilir, ancak her bir zaman dilimi o kadar kısadır – bir milisaniye meselesi – cep telefonu kullanıcısı, alternatif zaman dilimlerinden kaynaklanan kesintileri algılamaz. Bağlantı sürekli görünüyor. Bu zaman dilimleme tekniği, zaman bölmeli çoklu erişimdir (TDMA).

Bölme frekansta da yapılabilir. Her bağlantıya hücresel spektrum içinde kendi frekans bandı verilir ve bağlantı süresi boyunca süreklidir. Bu frekans dilimleme tekniği, frekans bölmeli çoklu erişimdir (FDMA).

Kağıt benzetmemizde, FDMA ve TDMA, kağıdı her iki boyutta 100 şeride bölmek ve her özel mesajı bir şeride yazmak gibidir. FDMA örneğin yatay şeritler olabilir ve TDMA dikey şeritler olabilir. Bireysel şeritler ile tüm mesajlar ayrılır.

4G/LTE ve 5G ağları, FDMA ve TDMA’nın oldukça verimli bir kombinasyonu olan Dikey Frekans Bölmeli Çoklu Erişim’i (OFDMA) kullanır. Kağıt benzetmesinde OFDMA, tüm kağıdı birçok kareye bölen ve her kullanıcıya veri ihtiyacına göre farklı bir kareler kümesi atanan her iki boyutta şeritler çizmek gibidir.

3G için yolun sonu
Artık 3G ile sonraki 4G/LTE ve 5G arasındaki fark hakkında temel bir anlayışa sahipsiniz. Hala makul bir şekilde 3G’nin neden kapatılması gerektiğini sorabilirsiniz. Erişim teknolojisindeki bu farklılıklar nedeniyle, iki ağın tamamen farklı ekipman ve algoritmalar kullanılarak kurulduğu ortaya çıktı.

3G ahizeleri ve baz istasyonları geniş bantlı bir sistemde çalışır, yani tüm hücresel spektrumu kullanırlar. 4G/LTE ve 5G, spektrumun dilimlerini kullanan dar bantlı veya çok taşıyıcılı sistemlerde çalışır. Bu iki sistem, baz istasyonundaki antenden telefonunuzdaki bileşenlere kadar tamamen farklı donanım setlerine ihtiyaç duyar.

Yani telefonunuz bir 3G telefonsa, 4G/LTE veya 5G kulesine bağlanamaz. Uzun bir süredir, hücresel servis sağlayıcılar, yeni kule ekipmanı ile tamamen ayrı bir ağ kurarken ve 4G/LTE ve 5G kullanarak yeni telefonlara hizmet verirken 3G ağlarını devam ettiriyorlar. Aynı amaç için aynı anda iki ayrı ağı çalıştırmanın maliyetine katlandığınızı hayal edin. Sonunda, birinin gitmesi gerekiyor. Ve şimdi, taşıyıcılar 5G sistemlerini ciddi bir şekilde dağıtmaya başladıkça, 3G için o zaman geldi.

İlgili Makaleler

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak.

Başa dön tuşu