Network Slicing ve 5G: Aynı Şebeke Üzerinde Farklı Deneyimler

​Network Slicing ve 5G

Tek bir mobil şebekenin bir yandan milyonlarca kullanıcının video izlediği bir ortamı taşırken, diğer yandan milisaniyelerin kritik olduğu endüstriyel uygulamalara da aynı anda hizmet verebilmesi mümkün mü? 5G ile birlikte hayatımıza giren network slicing (şebeke dilimleme), ağların artık ihtiyaca göre şekillenen akıllı yapılara dönüştüğünü ortaya koyuyor. 

5G’nin sunduğu network slicing yeteneği, aynı fiziksel altyapı üzerinde farklı kullanım senaryoları için ayrılmış ağ dilimleri tanımlanmasına olanak tanıyor. Fiziksel altyapı sabit kalsa da teknoloji bu altyapıyı sanal olarak dilimlere ayırarak her ihtiyaca özel, garanti edilmiş bir performans sunuyor. Öyle ki bu yapı tek bir otoyol üzerinde acil durumlar için ayrılmış, öncelikli geçişe sahip özel bir şerit tanımlanmasına benzetilebilir. Dolayısıyla bu teknoloji, verimliliği maksimize ederken dijital dönüşümün kurallarını yeniden yazıyor.

Network Slicing Nedir, Neden Konuşuluyor?

Network slicing fiziksel bir telekomünikasyon ağının, Yazılım Tanımlı Ağlar (SDN) ve Ağ Fonksiyonlarını Sanallaştırma (NFV) teknolojileri kullanılarak birden fazla mantıksal ağa bölünmesini ifade ediyor. Her bir dilim birbirinden bağımsız çalışıyor ve her dilim kendi güvenlik politikaları, hizmet kalitesi seviyeleri ve gecikme gereksinimleri doğrultusunda yapılandırılabiliyor.

Network slicing’in öne çıkan ve konuşulan başlıca özellikleri şöyle: 

• Özelleştirme: Her dilim hizmet ettiği uygulamanın DNA'sına göre optimize ediliyor.
• İzolasyon: Bir dilimde yaşanan yoğunluk veya siber saldırı, yan dilimdeki operasyonu etkilemiyor.
• Dinamizm: Operatörler değişen taleplere göre ağ kaynaklarını anlık olarak yeniden tahsis edebiliyor.

5G Olmadan Network Slicing Mümkün mü?

• Bu sorunun en kısa yanıtı, hayır. Tam anlamıyla uçtan uca ve izole bir şebeke dilimleme deneyimi, 5G Standalone (SA) mimarisi olmadan teknik olarak mümkün değil.
• 4G ağlarında QoS (Hizmet Kalitesi) ile belirli servislerin önceliklendirilmesi sağlanabilir ancak bu yaklaşım ağı mantıksal olarak bağımsız dilimlere ayırmak değil, mevcut trafiği yönetmek anlamına geliyor.
• 4G altyapısı donanım odaklı bir yapıya sahip ve esnekliği sınırlı. 5G ise bulut tabanlı, yazılım odaklı mimarisi sayesinde ağın en ucundan merkezine kadar tam izolasyon sağlıyor.

Tek Bir Şebekede Farklı İhtiyaçlar Nasıl Ayrıştırılıyor?

5G mimarisinde şebeke dilimleme, uluslararası standartlara göre üç ana hizmet sınıfı etrafında şekilleniyor. Operatörler bu sınıfları, farklı kullanım senaryolarına uygun performans gereksinimlerini karşılamak için kullanıyor:

• eMBB (Gelişmiş Mobil Geniş Bant): Yüksek hız ve kapasite odaklı bölümü oluşturuyor. Canlı yayın, 4K video akışları ve yoğun multimedya uygulamaları bu dilimi kullanıyor.
• URLLC (Ultra Güvenilir Düşük Gecikme): Çok düşük gecikme ve yüksek güvenilirlik gerektiren görev kritik uygulamalar için tasarlanıyor. Uzaktan kontrol sistemleri, endüstriyel otomasyon ve otonom araç senaryoları bu kapsama giriyor.
• mMTC (Devasa Makine Tipi İletişim): Yoğun bağlantı gerektiren ancak düşük veri tüketen senaryoları oluşturuyor. Akıllı şehir sensörleri, sayaçlar ve tarım uygulamaları bu kategoride yer alıyor.

Dilimleme Teknolojileri Karşılaştırması

Network Slicing Kullanıcı Deneyimini Nasıl Etkiliyor?

Son kullanıcılar genellikle arka planda çalışan karmaşık teknik mimariyi görmese de deneyimledikleri hizmet kalitesindeki artışı doğrudan hissediyor. Özellikle stadyumlar, konser alanları ve yoğun şehir merkezleri gibi kalabalık ortamlarda yaşanabilen hız düşüşleri ve bağlantı kalitesi sorunları, şebeke dilimleme ile daha etkin şekilde yönetilebilir hale geliyor.

• Yüksek kapasite ve istikrarlı performans: Geniş frekans bantları ve gelişmiş radyo teknolojileri, aynı anda çok sayıda kullanıcının ağa bağlandığı senaryolarda kapasitenin daha verimli kullanılmasını sağlıyor. Bu sayede video izleme, canlı yayın ve büyük veri indirme gibi yüksek bant genişliği gerektiren uygulamalarda daha tutarlı hız ve gecikme değerleri elde edilebiliyor.

• Esnek ve ölçeklenebilir deneyim: Yazılım tabanlı 5G mimarisi, ağ kaynaklarının anlık ihtiyaca göre dinamik olarak paylaştırılmasına imkan tanıyor. Böylece kullanıcı yoğunluğu arttığında bile farklı servislerin performans gereksinimleri korunarak daha dengeli ve öngörülebilir bir bağlantı deneyimi sunulabiliyor.

Kurumlar ve Sektörler için Network Slicing Ne Anlama Geliyor?

• Kurumlar açısından şebeke dilimleme, operatör altyapısı üzerinde mantıksal olarak izole edilmiş, Private 5G’ye benzer düzeyde özelleştirme ve kontrol imkanı sunan ağ dilimleri oluşturulmasını mümkün kılıyor.
• Ortak bir operatör altyapısı üzerinde, kuruma özel tanımlanan ve diğer kullanıcı trafiğinden mantıksal olarak ayrıştırılmış dilimler sayesinde veri güvenliği, gecikme ve kapasite gibi kritik gereksinimler daha kontrollü şekilde yönetilebiliyor.
• IoT ve dijitalleşme senaryoları sektörden sektöre farklı ihtiyaçlar doğurduğu için 5G’nin sunduğu hız, gecikme, güvenilirlik ve bağlantı yoğunluğu gibi yetenekler de bu ihtiyaçlara göre uyarlanabiliyor.

Aşağıdaki tablo, farklı sektörlerin hangi 5G yeteneklerinden ve dilimleme türlerinden yararlanabildiğini genel çerçevede özetliyor.

Sektörel Kullanım Senaryoları ve 5G Çözümleri

​

• Lojistik: Limanlarda binlerce konteynerin takibi ve vinçlerin yönetimi mMTC ve URLLC dilimlerinin hibrit kullanımıyla sağlanıyor.
• Medya ve eğlence: Yüksek bant genişliğine ihtiyaç duyan canlı yayın kameraları ve sürükleyici eğlence içerikleri gibi büyük veri paketleri taşıyan uygulamalar eMBB dilimi üzerinden yönetiliyor.
• Sağlık: Uzaktan ameliyat gibi insan gözünün görme ve refleks süresine uygun tepki süreleri gerektiren hassas işlemlerde URLLC yeteneği devreye giriyor.
• Akıllı şehirler: Scooter’lar veya sayaçlar gibi küçük data tüketen ancak aynı lokasyonda milyonlarca cihazın bulunduğu senaryolarda mMTC yeteneği ile şebeke bağlantısı kuruluyor.
• Otomotiv: Otonom sürüş ve Adaptive Decision Intelligence gibi uç nokta ile sunucu arasındaki zaman kritik uygulamalarda eMBB, URLLC ve mMTC özelliklerinin hepsi bir arada kullanılıyor.

Her Kullanım Senaryosu için Network Slicing Gerekli mi?

Network slicing maliyet ve yönetim karmaşıklığı getirdiği için daha çok belirli gecikme, kapasite, güvenilirlik veya güvenlik seviyelerinin garanti altına alınması gereken, SLA (Hizmet Seviyesi Anlaşması) gerektiren ya da kritik iş süreçlerini kapsayan senaryolarda tercih edilen bir yaklaşım oluyor.

Teknolojinin sunduğu imkanlar geniş olsa da her dijital hizmet için ayrı bir şebeke dilimi tanımlamak her zaman gerekli ya da verimli olmuyor. Günlük web gezintileri, sosyal medya kullanımı veya e-posta trafiği için "best effort" olarak adlandırılan standart mobil geniş bant hizmeti genellikle yeterli geliyor.

Network Slicing, 5G’nin Geçici Bir Özelliği mi?

Network slicing 5G'nin bir ek özelliği değil, temel yapı taşı. Geleceğin şebekeleri statik donanımlardan programlanabilir yazılımlara dönüşüyor. 6G vizyonunda şebekelerin tamamen kişiselleşmesi beklenirken, network slicing bu yolun ilk ve en önemli adımını temsil ediyor.

5G ile Şebekeler Daha Esnek Hale Geliyor

Network slicing, telekomünikasyon sektöründe bir paradigma değişimini işaret ediyor. Şebekeler artık kullanıcının onlara uymasını bekleyen katı yapılar olmaktan çıkıyor. Kullanıcının ihtiyacına göre şekil alan, esneyen ve özelleşen dinamik organizmalara dönüşüyor.