Dünyada ve Türkiye’de Mobil Haberleşmenin Evrimi

Mobil Haberleşmenin Gelişimi

Analog ses haberleşmesine dayalı 1G teknolojisinden sonra, dijital tabanlı 2G yine ses iletişimi için geliştirilmiştir. 3G ile birlikte sesin yanı sıra veri ve görüntü iletimi de mümkün hale gelmiş, 4G ise uçtan uca IP altyapısı sayesinde “mobil genişbant internet erişim teknolojisi” olarak tanımlanmıştır.
3G’de sesli telefon hizmeti temel unsurken, 4G’nin ana odağı genişbant internet erişimidir. 4G, teknolojik sıçramadan ziyade bir evrim niteliği taşır ve gelecekteki 5G sistemlerinin altyapısını oluşturur.

5G, önceki nesiller gibi tek bir teknolojik değişim değil; mevcut sistemlerin (3G, 4G, Wi-Fi) bir arada, verimli ve uyumlu şekilde çalışmasını sağlayan bir dönüşümdür. Yüksek ve düşük frekans bantlarını, makro ve mikro hücreleri (macrocell, picocell, femtocell) bir araya getiren heterojen ağ yapısı (HetNet) bu dönemin temelidir.

Mobil teknolojiler, belirli aralıklarla evrim geçirir ve eski nesiller genellikle yenileriyle birlikte eş zamanlı olarak varlığını sürdürür. QUALCOMM verilerine göre her 8–10 yılda bir yeni nesil (G) geliştirilir; her nesil ortalama 18–20 yıl kullanımda kalır.

2G (GSM) 1990’larda başladı ve halen azalarak sürmektedir.
3G (WCDMA) 2000’lerde kullanıma girdi ve en az on yıl daha kullanılacaktır.
4G (LTE) 2010’da başladı ve 2030’lara kadar devam etmesi öngörülmektedir.
5G araştırmaları 2015’te başlamış, 2020’lerde ürünleşip 2025 sonrası yaygınlaşması planlanmıştır.

Son yıllarda mobil veri trafiğindeki artış, 3G teknolojisini sınırlarına taşımıştır. Bu nedenle 3G’nin 8. sürümü (R8) ile LTE (Long Term Evolution) dönemi başlatılmıştır. LTE, “3.9G” olarak görülse de, 10. sürüm (R10) ve sonrası olan LTE Advanced gerçek 4G standardını temsil eder. ITU (International Telecommunication Union) tarafından “IMT-Advanced” olarak tanımlanan 4G, 20 yıl boyunca ana standart kabul edilmiştir.

CISCO araştırmalarına göre 2G 2020’ye kadar azalacak, 3G 2020 sonrası düşüşe geçecek, LTE ve LTE-Advanced 2030’lara kadar baskın kalacaktır.
4G’nin yoğun olarak kullanıldığı ülkeler Güney Kore, Japonya ve ABD’dir; Avrupa’da ise 3G’nin güçlü altyapısı nedeniyle geçiş daha yavaş olmuştur.

LTE, CDMA temelli 3G’ye göre frekans spektrumunu daha verimli kullanan OFDM teknolojisine dayanır. Uçtan uca IP mimarisiyle 100 Mbps (mobil) ve 1 Gbps (sabit) hız sağlar. 450 MHz–3,5 GHz arasındaki geniş frekans aralığında çalışır.
3G’de ses ve veri için farklı şebeke katmanları varken, 4G’de tüm servisler tek IP ağı üzerinden sağlanır. Bu nedenle 3G ve 4G topolojileri tamamen farklıdır.

Mobil kapsama türleri kullanım amacına göre sınıflandırılır:

Macrocell: 10 km üzeri alanlarda kırsal kapsama,
Microcell: 1–2 km’lik şehir merkezleri,
Picocell: 200 m’ye kadar yoğun bölge kapsaması (AVM, istasyon vb.),
Femtocell: 10 m’ye kadar küçük alanlarda ofis/ev kullanımına yönelik kapsama ve veri trafiği boşaltımı sağlar.

Mobil Haberleşmenin Geleceği – 5G

ITU-R, 2012 yılında “IMT-2020” vizyonuyla tüm dünyayı 5G teknolojisiyle bağlama hedefini duyurdu. Bu kapsamda, 3GPP mevcut LTE standartlarını geliştirmeye devam ederken, NGMN (Next Generation Mobile Networks) birliği, 2020 yılına kadar 5G standartlarının tamamlanmasını ve ürünleşmesini hedefledi.

Avrupa Komisyonu, kamu-özel sektör ortaklığı modeliyle 5G PPP (Public Private Partnership) projesini başlattı ve 4,2 milyar € bütçe ayırdı. Amaç, 5G standart patentlerinin en az %20’sine Avrupa’nın sahip olması ve küresel pazar payının %35’inin Avrupa üreticileri tarafından karşılanmasıydı. 2020 yılına kadar 5G sistemlerinin devreye alınması hedeflendi.

Aynı dönemde Asya’da da yoğun bir rekabet başladı:

Çin, üç devlet kurumu öncülüğünde sekiz çalışma grubu ile IMT-2020 girişimini yürütmektedir.
Japonya, 2013’te “2020 ve Ötesi” adlı programı başlatarak 2020 Tokyo Olimpiyatları’nda 5G hizmeti sunmayı hedefledi.
Güney Kore, “5G Forum”u kurarak 1,6 milyar dolarlık bütçe ile mevcut LTE hızlarını 1000 kat artıracak 5G teknolojisini 2020’ye kadar ticarileştirmeyi planladı.

Kore’nin pazar lideri SK Telecom, Ericsson ile ortak çalışmalarda 15 GHz bandında 5 Gbps hızlara ulaştı ve 2018 Pyeongchang Kış Olimpiyatları’nda ilk 5G gösterimlerini yapmayı amaçladı.

5G, yalnızca daha yüksek hız değil; aynı zamanda çok düşük gecikme, yüksek enerji verimliliği, yoğun cihaz bağlantısı ve nesnelerin interneti (IoT) için altyapı sağlayacak bir dönüşümü ifade etmektedir.

3GPP’nin 10. sürümünden (R10) 15. sürümüne (R15) kadar olan standartlar 4G olarak adlandırılırken, 2020 itibariyle yayınlanacak yeni sürümler 5G olarak tanımlanacaktır.
Önümüzdeki yıllar, 5G için araştırma, test, standart geliştirme ve ürün tasarımı aşamalarının tamamlanacağı yoğun bir dönem olacaktır.

Türkiye’nin 5G Yolculuğu ve ULAK Projesi

Mobil haberleşme teknolojilerinin her biri yaklaşık 20 yıllık bir yaşam döngüsüne sahiptir: ilk 5 yıl araştırma ve standardizasyon, sonraki 5 yıl ürün geliştirme ve yaygınlaştırma, kalan 10 yıl ise olgun ürünlerin kullanım sürecidir. En yüksek Ar-Ge yatırımı, genellikle ilk 5 yılda gerçekleşir.

Türkiye’nin 50 yılı aşan bilgi ve iletişim teknolojileri tecrübesi, 4G ve sonrası için yerli katkı potansiyelini mümkün kılmıştır. Türk firmaları bugün hem donanım hem de yazılım alanında dünya ile rekabet edebilecek düzeyde ürün geliştirme kapasitesine sahiptir.

“Bilgi Toplumu Stratejisi ve 2015–2018 Eylem Planı” kapsamında yer alan “Yerli 4N Elektronik Haberleşme Ekipmanlarının Teşvik Edilmesi” maddesi, bu vizyonun temelini oluşturmuştur. Bu politikanın en somut yansıması olan ULAK Projesi, Türkiye’yi yüksek teknoloji alanında üretici konuma taşıyan stratejik bir adım olmuştur.

ULAK Projesi: Yerli 4G Baz İstasyonu

2013 yılında Savunma Sanayii Müsteşarlığı (SSM) tarafından başlatılan ve devlet desteğiyle yürütülen ULAK Projesi, Türkiye’nin ilk yerli LTE-Advanced (4G) baz istasyonunu geliştirmeyi hedeflemiştir.
Amaç, 4G’de dışa bağımlılığı azaltmak ve milli haberleşme altyapısını oluşturmak olmuştur.

Proje;

ASELSAN’ın telsiz teknolojilerindeki 40 yıllık deneyimi,
NETAŞ’ın telekomünikasyon alanındaki 50 yıllık birikimi,
ARGELA’nın yazılım ve sistem entegrasyonu konusundaki uzmanlığı
üzerine inşa edilmiştir.

Tamamı Türk mühendisler tarafından geliştirilen ULAK, hiçbir hazır yazılım veya donanım bileşeni kullanılmadan üretilmiştir. LTE-A standardının (R10–R15) tüm gereksinimlerini karşılayan bu ürün, 2014 itibarıyla temel fonksiyonlarını başarıyla çalıştırmış ve uluslararası standartlara uygunluğunu kanıtlamıştır.

Yerli Ürünün Türkiye’ye Kazandırdıkları

Mobil şebekelerin en yüksek yatırım kalemi baz istasyonlarıdır. Hem kurulum (CapEx) hem de işletme (OpEx) maliyetlerinin en büyük kısmını oluştururlar.
2G ve 3G dönemlerinde Türkiye bu alanda tamamen ithalata bağımlıydı. Ancak 4G ile baz istasyonu sayısı katlanarak artacağından, yerli üretim yapılmadığı takdirde milyarlarca dolarlık döviz çıkışı kaçınılmaz olacaktı.

ULAK sayesinde Türkiye,

milyarlarca doların yurtiçinde kalmasını,
binlerce kişilik istihdamın yaratılmasını,
haberleşme güvenliğinin artırılmasını sağlamıştır.

Yerli baz istasyonu,

Türk operatörlerinin ihtiyaçlarına göre özelleştirilebilir,
Kamu güvenliği ve acil durum haberleşmesi için uyarlanabilir,
Tamamen yerli mühendislik ürünü olduğu için daha güvenli ve bağımsızdır.

Pazar Potansiyeli ve Gelecek Perspektifi

ULAK, teknik özellikleri ve performansı itibarıyla dünya çapındaki rakipleriyle rekabet edebilecek düzeydedir. Ancak uluslararası pazarda yer bulabilmesi için önce Türkiye’de yaygın kullanımı kritik önemdedir.
4G şebekeleri erişim, iletim, anahtarlama ve uygulama katmanlarından oluşan büyük yatırımlar gerektirir; bu kurulum süreçleri genellikle yıllar sürer. 3G lisanslaması 2009’da yapılmasına rağmen operatörlerin çalışmaları uzun süre devam etmiştir.

5G döneminde daha fazla baz istasyonu gerekeceğinden, ULAK 4G deneyimi 5G için stratejik bir ön adımdır. 4G’de elde edilecek başarı, Türkiye’nin 5G’de küresel pazarlara açılmasının önünü açacaktır.

Operatörlerin baz istasyonu tercihinde teknik performans kadar finansal koşullar ve uluslararası ilişkiler de belirleyici olmaktadır. Bu nedenle, yerli ürünlerin hem iç pazarda hem ihracatta rekabet edebilmesi için devletin düzenleme, teşvik ve yönlendirmesi büyük önem taşımaktadır.

Sonuç

ULAK projesi, Türkiye’nin elektronik haberleşme tarihinde bir dönüm noktasıdır. Türkiye, dünya ile eş zamanlı olarak en son standartlara uygun, fiyat ve performans açısından rekabetçi, tamamen yerli bir yüksek teknoloji ürününü geliştirmeyi başarmıştır.
Bu başarı, Türkiye’yi yalnızca 4G’de değil, 5G ve sonrasında da teknolojiyi kullanan değil, teknolojiyi üreten ülkeler arasına taşımaktadır.