Üçüncü nesil ( 3G ) mobil cihaz ve servisler kablosuz haberleşmeyi çevrimiçi ve gerçek zamanlı bağlantıya dönüştürecektir.
3G kablosuz teknolojisi ihtiyaç duyulan bilgiye o anda bireysel erişimi mümkün kılacaktır. Mobil telefonlar ilk defa 1980′ li yılların başında analog modele dayanarak üretilmişlerdir.
İkinci nesil mobil telefonlar ise 10 yıl kadar sonra ilk dijital mobil networklerle beraber ortaya çıkmışlardır. İkinci nesil mobil telefonlar dönemi süresince mobil telekomunikasyon endüstrisi çok hızlı bir şekilde gelişmiştir. Mobil telefonlar kişisel haberleşmenin en temel enstrümanı haline gelmiştir.
Yeni kablosuz ve internet teknolojilerindeki hızlı gelişme sayesinde cihazların birbirleriyle haberleşmesi birincil seviyede önem kazanmıştır.
Haberleşme servis sağlayıcıları ve network operatörleri yeni servisler geliştirmek amacıyla 3G teknolojilerine büyük ağırlık vermişlerdir. 3G kablosuz teknoloji sayesinde ses merkezli servisler yerlerini multimedya tabanlı ( ses, data, video, fax ) servislere bırakmaktadır. Buna ek olarak ihtiyaç duyulan bilgilere uzaktan erişim ihtiyacı Wireless Application Protocol ( WAP ) gibi uygulamaların gelişmesini de sağlamaktadır. Bluetooth gibi tamamlayıcı standartlar PDA, telefon gibi mobil terminallerin laptop vb. gibi diğer elektronik cihazlarla müşterek çalışmasını sağlamaktadır.
Üçüncü jenerasyon mobil haberleşme sofistike kablosuz uygulamaların uygulamalarını önemli ölçüde arttıracaktır. Kullanıcılar kişisel ve lokasyon tabanlı kablosuz bilgileri ve interaktif servisleri kullanabileceklerdir. Bunun dışında kablosuz teknolojiler sanayide ve günlük kullanımda artarak kullanılacaktır.
- İLK NESİL MOBİL NETWORKLER
Birinci Nesil Kablosuz Teknolojiler
Kablosuz mobil haberleşme teknolojilerinin birinci nesil ürünleri analog sinyallemeye dayanmaktaydı. Kurulan bu ilk sistemler Kuzey Amerikada Analog Mobile Phone Systems ( AMPS ) olarak isimlendirilirken Avrupa ve dünyanın geri kalanında Total Access Communication Systems ( TACS ) olarak bilinmektedir. Analog sistemler temel olarak devre anahtarlama teknolojisiyle sadece ses aktarımı için geliştirilmişlerdir.
İkinci Nesil Kablosuz Teknolojiler
İkinci nesil ( 2G ) kablosuz mobil networkler düşük bant dijital data sinyallemesine dayanmaktadır. En popüler 2G kablosuz teknolojisi GSM olarak bilinen Global Systems for Mobile Communications’ tur. GSM sistemleri ilk olarak 1991 yılında uygulanmıştır. Şu anda dünyanın heryerinde kullanılan bir teknolojidir. GSM teknolojisi FDMA ( Frekans bölmeli çoklu erişim ) ve TDMA’ nın ( zaman bölmeli çoklu erişim ) bir kombinasyonudur. İlk GSM sistemleri 900 Mhz bandındaki 25Mhz frekans spektrumunu kullanmaktaydı. FDMA sayesinde 25Mhz band genişliği herbiri 200kHz olan 124 taşıyıcı frekansa daha sonra herbir frekans TDMA kullanılarak 8 zaman dilimine bölünmekteydi. Farklı zaman dilimlerini kulanmak iletim ve alımı sağlayan mobil ünitelerin elektronik yapısını basitleştirmekteydi. Günümüzde GSM sistemleri 900Mhz ile 1.8Ghz bandı arasında çalışmaktadır.
GSM ve diğer bazı teknolojiler sayesinde TDMA tabanlı teknolojiler 2G kablosuz sistemlerinde baskın bir hal almıştır. 2G kablosuz networkler dijital bir teknolojidir ve Arayanı Gösterme gibi birçok ekstra servisi kullanılabilir kılmıştır. 2G kablosuz teknolojisi 9.6 kbps’ ye kadar olan fax, kısa mesaj gibi bazı bilgileri de taşıyabilir. Ancak multimedya uygulamaları ve web tarayıcı için uygun değildir.
YENİ NESİL MOBİL NETWORKLER
İnternet kullanımının patlamasıyla birlikte ileri seviye kablosuz data haberleşme servisleri ihtiyacı önemli ölçüde artmıştır. Bununla beraber 2G devre anahtarlamalı kablosuz sistemler göreceli olarak yavaş kalmakta ve yeni ihtiyaçlara cevap verememektedir.. Sonuç olarak GSM, PDC ve diğer TDMA tabanlı mobil sistem sağlayıcıları 2G+ teknolojisini geliştirdiler. Bu sistem paket tabanlı bir sistemdi ve data haberleşme kapasitesini 384kbps’ ye çıkarmaktaydı. Bu 2G+ sistemleri GPRS, EDGE gibi teknolojilerin gelişmelerine taban oluşturdu.
GPRS GSM dünyasının internet servisleriyle tanışmasını sağlayan bir ara adımdı. GPRS teknolojisi paket tabanlıydı, 2G GSM, PDC ve TDMA tabanlı diğer sistemlerle paralel çalışabilecek şekilde dizayn edilmişti. Bilgiler paketlerini IP omurgasını kullanarak Public Land Mobile Networks üzerinden iletmekteydi. Böylece mobil kullanıcıların SMTP/POP tabanlı mail, ftp, http tabanlı web servisleri gibi internet uygulamalarına erişimi mümkün oluyordu. GPRS ile 115 kbps veri gönderim kapasitesine ulaşılabiliyordu.
EDGE teknolojisi GPRS’ te bir zaman diliminde gönderilen bilginin arttırılması için geliştirilmişti. EDGE ile veri gönderim kapasitesi 384 kbps’ye çıkartıldı.
GPRS ağlar devre anahtarlamalı network ve veritabanı erişimi için IP tabanlı Public Land Network ( PLMN ), Baz İstasyonu Servisleri ( BSS ), mobil telefon ( MS ) ve mobil anahtarlama merkezi ( MSC ) teknolojilerini kullanmaktadır.
BTS, BSC, SGSN, GGSN ve Mobil Telefonlarda Kullanılan Protokoller aşağıdaki şemada gösterilmektedir :
GPRS Network Yapısındaki Protokol Katmanlarının Açıklanması
Sub-Network Dependent Convergence Protocol (SNDCP) : IP veya X.25 şeklinde network seviye protokol haritasını çıkarır. Bu haritalar sayesinde lojik bağlantı kontrolünün temeli oluşturulur. SNDCP ayrıca bir sanal bağlantıya gönderilen network katman mesajlarının sıkıştırılmasını, bölümlenmesini ve çoklamasını sağlar.
Logical Link Control ( LLC ) : Link Erişim Protokolü-D ( LAPD)’ a benzer fonksiyona sahip bir data bağlantı katmanı protokolüdür. Bu katman kablosuz network üzerinden gönderilen verilerin sağlıklı bir şekilde transferinden sorumludur.
Base Station System GPRS Protocol ( BSSGP ) : Yönlendirme ve BSS için servis kalite bilgisinin kontrol işlemini yapar. İletim mekanizması olarak Frame Relay Q.922 çekirdek protokolünü kullanır.
GPRS Tunnel Protocol ( GTP ) : Yönlendirme bilgilerini ekleyerek protokol data ünitelerinin IP omurgasından geçmesini sağlayan bir protokoldür. GTP TCP/UDP’ nin tepesinde ve IP’ nin üzerinde çalışır.
GPRS Mobility Management ( GMM/SM ) : GPRS sinyal düzeyinde çalışan bir protokoldür. Roaming, tanımlama, şifreleme algoritması seçimi ve PDP durumunun kontolünü yönetir.
Network Service : BSSGP arasında çalışan ara katmanların yönetimini yapar.
BSSAP+ : SGSN yoluyla MSC’ den yapılan ses bağlantılarını numaralar. BSSAP+ ayrıca mobil istasyondan gelen yönlendirme ve yer belirleme işleminden sorumludur.
SCCP, MTP3, MTP2 : Mobile Application Part ( MAP ) ve BSSAP+’ ı desteklemek için kullanılır.
Mobile Application Part ( MAP ) : SGSN/GGSN ile HLR/Auc/EIR arasındaki sinyalleşmeyi destekler.
Üçüncü Nesil ( 3G ) Kablosuz Networkler
3G kablosuz teknolojisi çeşitli 2G kablosuz haberleşme sistemlerini karasal ve uydusal komponentleri içerecek şekilde tek bir global sistemde birleştirmeyi sağlar. 3G teknolojisinin en önemli yanı CDMA, TDMA ve GSM gibi kablosuz standartlarını tek bir şemsiye altında birleştirmesidir. genişbant CDMA, CDMA2000 ve Uluslararası Kablosuz Haberleşme ( UWC-136 ) arayüzleri bu birleşimin ürünleridir.
3G kablosuz network mimarisi :
Aşağıda 3G kablosuz network yapısında kullanılan protokol katmanları açıklanmıştır :
Global Mobility Management ( GMM ) : Ekleme, ayırma, güvenlik ve yönlendirilen alan güncellemelerini yapan protokoldür.
Node B Application Part ( NBAP ) : Numaralama dağıtım işlemini yapar. Sistem bilgisinin yayınını gerçekleştirir, tahsis edilmiş lojik kaynakların yönetimini yapar.
Radio Link Control ( RLC ) : Radyo arayüzüyle lojik bağlantı kontrolü yapar.
Medium Access Control ( MAC ) : Radyo kanalı için sinyal erişim kontrolü yapar.
Radio Resource Control ( RRC ) : Radyo haberleşmesi için tahsis edilen yolun durumunu ve bakımını yönetir.
Radio Access Network Application Protocol ( RANAP ) : Üst sinyalleşme katmanlarını içerir. Sinyalleşme, RNC ile 3G-SGSN arasındaki GTP bağlantısını ve RNC ile 3G MSC arasındaki devre anahtarlama bağlantısını yönetir.
Radio Network Service Application Part ( RNSAP ) : RNC’ ler arasında haberleşme sağlar.
GPRS Tunnel Protocol ( GTP ) : Yönlendirme bilgilerini ekleyerek protokol data ünitelerinin IP omurgasından geçmesini sağlayan bir protokoldür. GTP TCP/UDP’ nin tepesinde ve IP’ nin üzerinde çalışır.
Mobile Application Part ( MAP ) : SGSN/GGSN ile HLR/AuC/EIR arasındaki sinyalleşmeyi destekler.
AAL2 Signalling ( Q.2630.1, Q.2150.1, Q.2150.2, AAL2 SSSAR ve AAL2 CPS ) : ATM uyum katmanı 2′ yi kullanarak ATM omurgası üzerinden ses transferinde kullanılır.
Sigtran ( SCTP, M3UA ) : IP network üzerinden SCN sinyallerinin transferinde kullanılan protokoldür.
2G ve 3G Mobil Networklerin Karşılaştırılması
2G ve 3G teknolojilerinin benzerlikleri ve ortak kullandıkları bazı malzemeler olmasına rağmen birbirlerinden birçok farkla ayrılırlar.
İlk nesil mobil telekominikasyon şebekesi üzerinden sadece ses aktarılabilmekteydi. İkinci nesil sistemlerde ses kalitesi üzerinde iyileştirmeler yapıldı ve sms gibi küçük boyutlu bilgilerin iletilebilmesi sağlandı. Daha sonra geliştirilen 2G+ sistemleri ile mobil şebeke üzerinden internet erişimi sağlanabildi. En son geliştirilen 3G sistemlerinde ise alınabilecek hizmetler son derece gelişti :
– 3G teknolojisi ile 2Mbps bağlantı hızlarına ulaşılabilmektedir. 3G’ den sonra kullanılacak HSDPA sistemlerinde ise bu 14 Mbps veri aktarım hızına kadar çıkacaktır.
Veri aktarım hızındaki artış sayesinde birçok uygulama mobil olarak yapılabilmektedir. Bu yapılabilecek uygulamalara örnek olarak :
– Görüntülü telefon uygulamaları,
– e-posta alışverişi
– online bankacılık hizmetleri
– yüksek hızlı internet erişimi
– radyo ve TV yayınlarını canlı olarak takip edebilme
– güvenlik kamera kayıtları ve canlı görüntülerinin takip edilebilmesi
3G teknolojisi özellikle görüntü aktarımı konusunda büyük avantajlar sunmaktadır. 3G’ nin tamamen hayatımıza girmesiyle heryerden televizyon yayınlarına ulaşma, istenilen zamanda ve istenilen yerde ev/iş yerindeki güvenlik kameralarına uzaktan bağlanıp durumu kontrol edebilme ve daha bir çok şey sıradan uygulamalar haline gelecektir.
sms nedir ? : İngilizce small message service teriminin baş harflerinden oluşan bir kısaltmadır. Cep telefonları arasında text ile yazılı haberleşme sağlayan popüler bir yöntemdir.
3G nedir ? : Yeni nesil mobil iletişim yöntemidir. Öncüllerinden farklı olarak yüksek hızda veri aktarımını destekler. Cep telefonları ile internete bağlanmayı, televizyon izlemeyi, radyo dinlemeyi, güvenlik kameralarını izlemeyi ve daha birçok multimedya uygulamasını destekleyen bir teknolojidir.
1G nedir ? : Birinci nesil cep telefonu teknolojisidir. Sadece ses aktarımını desteklemektedir.
2G nedir ? : İkinci nesil cep telefonu teknolojisidir. Bu teknoloji ile birlikte cep telefonları en geniş yaygınlığına ulaşmıştır. Daha önceki nesilden farklı olarak aktarılan ses kalitesini arttırır ve sms gibi basit veri aktarımı yapabilir. 2.5G veya 2G+ olarak tanımlanan geliştirilmiş versiyonuyla internet erişimi de sağlanmıştır.