İki yılda sadece 91 baz istasyonu kuruldu. 5G milimetre dalga teknolojisi neden bu kadar zor?

 Eğer 6 GHz altı frekanslı 5G ağı, eski bir şehirde tek şeritli bir otoyolun genişletilmesine benzetilirse, milimetre dalga 5G, yeni bir şehirde dört ila sekiz şeritli yeni bir otoyol inşa etmeye eşdeğerdir.      

6 GHz altı frekans bantlarıyla karşılaştırıldığında, milimetre dalga sadece geniş bant genişliği, yüksek kapasite ve düşük gecikme süresi avantajlarına sahip olmakla kalmaz, aynı zamanda ultra yüksek frekans bandında yer aldığı için mobil endüstri için bakir bir arazi, kablosuz parazit endişesi olmadan özgürce kullanılabilen kirlenmemiş bir saf toprak gibidir.    

Bir zamanlar milimetre dalga, 5G çağında en değerli spektrum kaynağı olarak kabul ediliyordu. Ancak şu anda, 6 GHz altı 5G dünya çapında hızla gelişirken, milimetre dalga 5G'nin gelişimi oldukça yavaş ilerliyor ve hatta bir çıkmaza girmiş durumda.
   
   

      1       ,Milimetre dalga 5G'nin geliştirme ikilemi söz konusu olduğunda, küresel 5G öncüsü Güney Kore en tipik örnek olmalıdır. Güney Kore, 2018 gibi erken bir tarihte 3.5 GHz ve 28 GHz 5G frekans bantlarını ihale etti. 5G frekans bantlarını aldıktan sonra, Güney Kore'nin üç büyük operatörü, Güney Kore düzenleyici kurumlarına 3-5 yıllık bir 5G baz istasyonu inşa planı sundu. Bunlar arasında, 3 yıl içinde (2021 sonuna kadar) 45,215 adet 28 GHz milimetre dalga 5G baz istasyonu inşa etmeyi taahhüt ettiler.

Ancak, Güney Kore'nin 3.5GHz 5G ağ kurulumu tüm hızıyla devam ederken, 28GHz 5G kurulumu çok yavaş ilerliyor. Mart 2021 itibarıyla, Güney Kore'nin üç büyük operatörü toplamda sadece 91 adet 28GHz 5G baz istasyonu kurmuş durumda ki bu, orijinal plandan çok uzak.      

Güney Koreli düzenleyiciler, operatörleri milimetre dalga 5G kurulumunu hızlandırmaya defalarca çağırdı ve hatta 2021 sonuna kadar belirlenen hedeflere ulaşılamaması durumunda 28 GHz frekans bandının geri çekileceği konusunda uyardı. Ancak Koreli operatörlerin yanıtı sadece ellerini açıp çaresizliklerini ifade etmek oldu. Operatörler, milimetre dalga hizmet modelinin belirsiz olduğunu, teknoloji ve ekipmanın olgunlaşmadığını ve kapsama kapasitesinin 3.5 GHz'nin yalnızca %10-15'i kadar olduğunu söyledi. Çok yoğun baz istasyonlarının konuşlandırılmasını gerektiriyor. Ağ yatırım maliyeti 3.5 GHz'ye kıyasla katlanarak arttı. Ülke çapında bir ağ kurmak için uygun değil ve sadece sıcak nokta bölgeleri ve 5G özel ağ kurulumu için kullanılabilir.

     

Koreli operatörler ayrıca, Güney Kore'nin 28 GHz 5G kurulumunda ABD ile birincilik için rekabet etmesine gerek olmadığını da belirtti. ABD'de fiber optik geniş bant penetrasyon oranının düşük olması nedeniyle, fiber-to-the-home'un yerini 5G milimetre dalga sabit kablosuz bağlantı ile almayı umuyorlar. Ancak Güney Kore'de fiber optik geniş bant penetrasyon oranı yüksek ve milimetre dalga frekans bandı esas olarak mobil hizmetler ve kurumsal özel ağlar için kullanılacak. Bununla birlikte, tüketici odaklı mobil hizmetler için çok sayıda baz istasyonunun kurulması gerekiyor ve ağ kurulum maliyetleri çok yüksek. Dikey sektörlerdeki 2 milyar dolarlık özel ağlar için ise mevcut iş modeli henüz olgunlaşmamış durumda.      

Milimetre dalga 5G ağının kurulum maliyeti çok yüksek olduğundan ve operatörler yatırım yapmaya isteksiz olduğundan, üç operatörün birlikte inşa edip paylaşması önerildi. Kore endüstrisi, milimetre dalga 5G kurulumunun yavaş ilerlemesi göz önüne alındığında bu tür önerilerde bulundu.    

Ancak sorun yine ortaya çıkıyor. Bir yandan, üç operatör birlikte milimetre dalga 5G kamu ağını kurup paylaşırsa, milimetre dalga kablosuz kapsama alanı çok küçük olduğundan, terminal bir operatörün ağ alanından diğer operatörün alanına geçtiğinde iletişim kesintileri yaşanması muhtemeldir. Öte yandan, 5G özel ağları için, gelecekte 2B alanında operatörler arasında rekabetin odak noktası olacak ve operatörlerin ortak kurulum ve paylaşım işbirliğini sağlamaları zorlaşacaktır.    

Güney Kore de bir istisna değil. Amerika Birleşik Devletleri 5G milimetre dalga teknolojisini 2019 gibi erken bir tarihte ticarileştirdi. Piyasa araştırma şirketi OpenSignal'ın son test verilerine göre, 5G milimetre dalga ağının kullanılabilirlik oranı şu anda %1'in altında. İstatistiklere göre, Ocak 2021 itibarıyla dünyada sadece 8 operatör 5G milimetre dalga hizmeti sunuyor. Bu veriler, küresel 5G milimetre dalga gelişiminin yavaş ilerlediğini gösteriyor.    

2,5G milimetre dalga teknolojisine ne oldu? Gelişimi neden bu kadar yavaş? Bunu bir tabloyla açıklıyoruz.    
   
   

Kapsama yeteneği

Milimetre dalganın avantajları geniş bant genişliği ve yüksek kapasitedir. Bununla birlikte, yüksek frekansı, kısa dalga boyu, serbest uzay yayılım kaybı, penetrasyon kaybı ve kırınım kaybı nedeniyle, tek bir hücrenin kapsama alanı çok küçüktür. Gerçek ölçümler, terminalin görüş hattı (LoS) ortamında olsa bile, bir milimetre dalga hücresinin kapsama alanının yalnızca yaklaşık 100 metre olduğunu, bunun da Wi-Fi'nin kapsama alanıyla neredeyse aynı olduğunu göstermektedir. 6 GHz altı frekanslarla karşılaştırıldığında, milimetre dalganın kırınım yeteneği ne kadar kötüyse, penetrasyon yeteneği de o kadar kötüdür; bu da duvarlar, kapılar ve oda mobilyaları gibi engelleri aşmayı zorlaştırır. Bu nedenle, yoğun binaların bulunduğu kentsel alanlarda, operatörlerin daha fazla baz istasyonu kurması ve istikrarlı ve yüksek hızlı iletişim sağlamak için baz istasyonlarının ve terminallerin görüş hattında olmasını sağlaması gerekir.

     

2B senaryoları için 5G özel ağları belirli noktalarda konuşlandırılsa bile, bir yandan daha büyük kampüslerde, büyük fabrikalarda vb. daha fazla baz istasyonunun kurulması gerekirken; diğer yandan fabrikalar, ofis binaları ve hastaneler gibi kapalı mekanlarda duvarlar, kapılar, ekipmanlar gibi çeşitli engeller bulunduğundan, yüksek hızlı ve istikrarlı iletişimi sürdürmek için terminaller ve baz istasyonları arasında görüş hattı ortamının korunması gereklidir. Ayrıca, birden fazla noktaya daha fazla baz istasyonunun konuşlandırılması gerekecek ve bu da ağ kurulum maliyetlerini artıracaktır.

Çözüm, Massive MIMO+ ışın biçimlendirme yoluyla kapsama alanını artırmaktır, ancak bu, anten ünitelerinin, güç amplifikatörlerinin, düşük gürültülü amplifikasyonun ve diğer bileşenlerin sayısını artıracak ve ekipman maliyetini de yükseltecektir. Ek olarak, milimetre dalga kapsama alanı, tekrarlayıcılar ve reflektörler kurularak da genişletilebilir.    

Baz istasyonu birim fiyatı    

6 GHz altı frekanslarla karşılaştırıldığında, milimetre dalga sadece daha fazla baz istasyonunun inşasını gerektirmekle kalmıyor, daha büyük sorun ise milimetre dalga baz istasyonlarının birim fiyatının 6 GHz altı frekanslara göre yaklaşık %30 ila %40 daha yüksek olması.    

Ana nedenler:
1) Dünya genelindeki operatörlerin çoğu, ölçeklenebilirlik avantajı sağlayan 6 GHz altı frekanslar üzerinden 5G ağlarını devreye aldı. Bununla birlikte, dünyada çok az sayıda milimetre dalga baz istasyonu bulunmaktadır ve birim fiyatı daha yüksektir;
2) 6 GHz altı baz istasyonlarının DU ve RU üniteleri ayrıdır ve DU ünitesi merkezi olarak konuşlandırılabilirken, milimetre dalga baz istasyonlarının RU ve DU üniteleri aynı yerde bulunur, bu nedenle fiyatı daha yüksektir;
3) Milimetre dalga baz istasyonları ile 6 GHz altı baz istasyonları arasında iç mimari farklılıklar vardır (örneğin, milimetre dalga baz istasyonlarında daha fazla anten ünitesi bulunur).    

Terminal Ekolojisi    

6 GHz altı terminal ekosistemiyle ilgili olarak, şu anda giderek daha fazla sayıda akıllı telefon, 5G CPE ve 5G modülü bulunmakta ve terminal ekosistemi büyümektedir. Bununla birlikte, milimetre dalga terminal ekosistemi, özellikle 2B alanında, hala çok erken bir aşamadadır. Aynı zamanda, küresel terminal çip üreticileri 6 GHz altı ekosistemi konusunda daha iyimserdir ve yalnızca milimetre dalgalarını kullanan modemler geliştirmeyeceklerdir. Bu, bağımsız olarak milimetre dalgalarını kullanan hiçbir 5G özel ağının olmayacağı anlamına gelir.    

inşaat ve işletme maliyetleri    

Daha önce de belirtildiği gibi, 5G kamu ağı kurmak için milimetre dalgaları kullanırsanız, yoğun baz istasyonları kurmanız gerekir. Bu da 6 GHz altı frekanslara kıyasla kurulum ve işletme maliyetlerini katlanarak artıracaktır. Peki ya 5G özel ağ kurmak için milimetre dalgaları kullanırsanız? Şu anda, 5G 2B özel ağlarının geliştirilmesindeki en büyük engellerden biri, maliyetinin Wi-Fi'den daha yüksek olmasıdır. Milimetre dalgaları kullanarak 5G özel ağlarının kurulum maliyeti, 6 GHz altı frekanslara göre daha yüksektir. Bu da, işletmeler için 5G özel ağ kurulumu eşiğini daha da yükseltmektedir.    

Bu içerik internetten alınmıştır./İnternet paralı askeriBu web sitesi yalnızca yeniden yayınlama olanağı sunmaktadır. Bu makalenin görüşleri, duruşu, teknolojisi vb. bu web sitesiyle hiçbir ilgisi yoktur. Herhangi bir telif hakkı ihlali söz konusuysa, lütfen silinmesi için bizimle iletişime geçin!