Kırsal alanda iletişim hizmetleri, insanların yaşam tarzı, iş fırsatları ve genel olarak toplum üzerinde önemli bir etkiye sahiptir. Bu durum kırsal bölgelerdeki sayısal uçurumu azaltacak ve sağlık, eğitim, ulaşım, tarım, enerji, üretim ve istihdamı iyileştirecektir. Örneğin genişbant bağlantısı ile gerçekleştirilen uzaktan öğrenim ve interaktif öğretim bu bölgelerdeki eğitim kalitesini artıracaktır. E-tarım ve iklim tahminleri gibi hizmetler tarımda verimliliğin iyileştirilmesine ve ürün zararının en aza indirilmesini sağlayacaktır. Gelecekte kırsal alanlarda şu anda hayal edemediğimiz, ancak kendi bağlantı gereksinimleri olan popüler sayısal veya sayısal olarak etkinleştirilen değişik hizmetler de görülebilir. Şu anda akla gelebilecek diğer bir örnek ise, sağlık hizmetlerinde yüksek hızlı iki yönlü bağlantı gerektirebilecek AR / VR kullanımının artmasıdır.

Günümüzde insanlar bulundukları çevrede yoğun bir şekilde yaşamakta ve çalışmaktadırlar. Bu ortamlarda 4G, 5G ve WiFi gibi düzenli hücresel teknolojik hizmetler sunulmaktadır. Bununla birlikte, bazı alanlar ana yollardan uzakta olabilir, elektrik şebekesinin dışında bulunabilir, ya da fiber haberleşmesinden mahrum kalabilir. İnsanların bulundukları ortamdan şehir merkezine ve başka yerlere bağlantılarını sağlamak için sağlam, kullanımı kolay ve güvenli cihazlara ihtiyacı olacaktır. Buralarda yaşayan bireylerin gelir düzeyi düşük olabilir, bu yüzden beklenen ARPU (kullanıcı başına ortalama gelir) çok küçük olacaktır. Bu nedenle, kırsal alanların iletişimini sağlamak için yeni ve daha verimli çalışma modellerine ihtiyaç duyulacaktır. Ayrıca kullanıcı cihazları da ucuz olmalıdır. Sınır bilişim ve katmanlama kavramları, önbelleğe alma (caching) ve yerel ihtiyaçlara göre trafik önceliklendirmesine izin vererek muhtemelen pahalı ve belki de sınırlı ana taşıyıcıyı verimli bir şekilde kullanmak için araçlar sağlayabilir. Bunlar, mesai saatleri içi ve mesai saatleri dışı zamanlarda veri hızı taleplerinde olası yüksek varyasyonları mümkün kılacak değerli araçlar olabilir.

Kırsal alanlar küresel Internete ana taşıyıcılar (backhaul) kullanarak bağlanmalıdır. Deniz ve karasal kablolar/fiberler, mikrodalga linkler, ve uydu ile diğer karasal olmayan şebeke elemanları her yerde ve/veya herkes için uygun olmamasına rağmen şu andaki mevcut çözümlerdir. Bu alanda küresel ve ekonomik olarak uygulanabilir çözümlere büyük ölçüde ihtiyaç duyulmaktadır. Mevcut ve yeni yerdurağan (GEO) ve orta dünya yörüngesi (MEO) uyduların yanı sıra yerel (bazen geniş alan olmasına rağmen) kapsama alanı sunan yüksek derecede eliptik yörüngeye (HEO) sahip uydulara ilaveten kırsal alanda önemli ölçüde hizmet sunma özelliğine sahip yeni ortaya çıkan alçak dünya yörüngesi (LEO) uydu sistemleri büyük bir ilgi ile takip edilecek ilginç bir küresel fırsat sunmaktadır.

İnsanlar bazen dağlar, vadiler gibi zorlu coğrafik koşulların olduğu alanlara gitmek ve oralarda çalışmak zorunda kalırlar, bu gibi yerlerin de kapsanmaya ihtiyacı vardır. Uydu sistemleri veya geniş kapsama alanına sahip hücreler tarafından doğrudan kullanıcı cihazına erişim potansiyel bir çözümdür, ancak mevcut kullanım maliyeti ve nispeten düşük veri hızları, kapsama eksikliğinin yanı sıra ana sınırlayıcı faktörlerdir. Daha uzak ortamlarda çalışan gemiler ve uçaklar, hem işletme, bakım, raporlama hem de personel ve yolcular için iletişime ihtiyaç duyarlar.

Kırsal alanlarda da frekans düzenlemesi ülke çapındaki kurallara bağlıdır. Bununla birlikte, birçok frekans aslında uzak alanlarda kullanılmadığından daha fazla esnekliğe kolayca izin verilebilir. Bu nedenle ben uzun yıllardan beri ülkemizde TV yayınları için atıl ve verimsiz olarak kullanılan 470-694 MHz frekans bandının uzak mesafeye erişimi nedeniyle kırsal alanlarda kablosuz internet bağlantısı için kullanılması konusunda bir çok yazı yazdım ama hala bu konuda ilgili taraflarca herhangi bir adım atılmadı. Verici istasyonlar için izin verilen çıkış gücü seyrek nüfuslu bölgelerdeki kapsama alanını genişletmek için insan sağlığına etkisi ihmal edilebilir şekilde ve ciddi maliyet tasarrufu sağlanmak koşuluyla artırılabilir. Böylece kablosuz sistemler için biri kentsel ve diğeri uzak ve kırsal alanlar için iki ayrı regülasyon düzenlenebilir. Ülke çapındaki operatörler bu alanlarda çalışmak istemiyorlarsa, belki de yeni yerel veya mikro operatörlere lisans verilebilir. Aynı cihazı her yerde kullanmak akıllıca olacağından, bu gibi oluşumlar için ulusal dolaşım veya benzeri çözümlere de izin verilmelidir.

Cumhuriyetimizin 100. Yılına yaklaşırken ülkemizin kırsal alanları ve köylerine genişbant internet hizmetlerinin sağlanması (ve özellikle günümüzdeki Covid-19 pandemisi dikkate alındığında bu alanlarda inter-aktif uzaktan eğitim açısından daha da önemli hale gelen hizmetler için) açısından bunlar benim ilgili kurum ve kuruluşlara naçizane önerilerimdir, gerisi onlara kalmış.

Yeni sistemlerin otoritelerin güvenlik, kullanılabilirlik ve dayanıklılık koşullarını yerine getireceğini farzederek, güvenlik ve kurtarma misyonları gibi doğal olarak ilgi çeken ve uzak bölgelerde gelişmiş bağlantıdan faydalanacak özel ihtiyaçları da unutmamak gerekir. Ayrıca, (çevresel) algılama ve üretimle ilgili makineden makineye — Nesnelerin İnterneti (IoT) – iletişimi, ortaya çıkan ve sıklıkla ihtiyaç duyulan bir eğilimdir. Sonuç olarak, düşük güç tüketimi ve malzeme ile kaynakların akıllı kullanımı sayesinde yeterli kullanım ömrü ve geri dönüştürülebilirlik, kesinlikle 6G’nin geliştirme süreçlerinde dikkate alınması gereken faktörlerdir.

İletişim sistemleri bağımsız çözümler değildir, kırsal alanları da kapsayacak şekilde geniş bir teknoloji yelpazesine aittir. Bu, haberleşme kaynaklarının kullanılabilirliğini etkileyebilir. Örneğin, baz istasyonlarının transmisyon kabiliyetlerinin değişebilir olması, zamanla çeşitlenebilecek haberleşme için gerekli güç kapasitesine ve imkanlarına sahip olması önemli bir konudur.

Diğer yandan hizmet götürülecek kırsal alanların iletişim ihtiyaçları farklılıklarını da dikkate almak gerekir. Hizmet verilmeyen/az hizmet sunulan uzak ve kırsal alanlarda, bantgenişliği, gecikme, jitter (titreme), güvenlik ve esneklik gibi teknolojik temel performans göstergelerinin (KPI) yanı sıra, ekonomik büyüme, eğitim, sağlık, cinsiyet eşitliği, sayısal okuryazarlık, mutluluk endeksi vb’nin 6G şebeke tasarımında dikkate alınması gerekecektir.

Şimdi kırsal alan bağlantıları için 6G’de hangi çözümlerin kullanılabileceğine birlikte bakalım;

Kablosuz Karasal Mobil Çözümler

-Geniş hücre kapsama alanı çözümleri için farklı teknoloji ve standartların seçilmesi,

• TV verici kulelerinin hem TV ve hem de 6G için birlikte kullanılması,

-Diğer yerel güç tüketimi ihtiyaçları dikkate alınarak, yerel güç şebekesinden alınan mevcut enerjiye dayalı güç kullanımının tercih edilmesi,

-Hem kullanıcı ve hem de IoT için, kırsal alanda ön-bellek ve katmanlama uyarlaması,

-Örneğin sensör verisi toplama ve bağlantı desteği için mobil platformların kullanılması,

-Enterferans yönetim konuları ile birlikte kırsal alanda daha gevşek ve esnek frekans regülasyonlarının uygulanması,

-Acil durumlarda ve otoritelerin kullanımı için konuşlandırılabilir 6G şebekelerinin tercih edilmesi.

6G’de kablosuz ana taşıyıcı çözümleri

-Gelişmiş ana taşıyıcı bağlantıları:

• Yeni anten çözümleri dahil milimetre dalga ve THz frekansları.
• Görünür ışık ve güç hatları ana taşıyıcı çözümleri.
• Uydular, mega-hücreler.

-Esnek internet erişimi ve ana taşıyıcı uygulaması:

• Erişim ve ana taşıyıcı arasında kaynakları dinamik olarak ayıran zamanlama işlemleri,
• En uygun ana taşıyıcı güzergahın belirlenmesi için şebeke topolojisi değişikliklerine ve uç terminal hareketliliğine karşı sağlam olan etkili yönlendirme / güzergah seçim stratejileri.

-Mevcut altyapının akıllı (yeniden) kullanımı.

Karasal Olmayan Şebeke (Non-Terrestrial Network:NTN) çözümleri

-Standardizasyon bakış açısından, aşağıdakiler dahil NTN ve Karasal Şebekelerin entegrasyonunu (6G tasarımının başında) etkinleştirme,

• Farklı NTN kanal profilinin getirdiği zorlukları gidermek üzere fiziksel, erişim, ve şebeke

katmanlarının geliştirilmesi, örneğin

• ciddi miktardaki uçtan-uca propogasyon gecikmesiyle başa çıkmak;
• uygun uydu sinyalleri (örneğin düşük back-off);
• NTN aracılığıyla yerel bağlantı dahil, uydu internet hizmetleri için yönlendirme kavramını başarmak üzere esnek tasarım imkanı;
• veri hızlarına karşı kapsama alanının dengelenmesi;

• NTN düğümü ile mobil sınır bilişime imkan sağlama.
• Hatta 6G olmayan (3GPP olmayan) NTN’ler kullanılsa bile, hibrid sistemler içinde kaynak kullanımının optimizasyonu / paylaşılması.

-Çok katmanlı şebekelerin optimizasyonu.

-Uygulama açısından, aşağıdaki özellikler ile NTN’yi uygulanabilir kılmak,

• link hesaplamalarını iyileştirmek ve uyduların verimliliğini artırmak için etkin güç yükselteçleri;
• uydunun ömrü boyunca maliyetleri azaltmak ve bakım zorluklarının üstesinden gelmek için etkin (programlanabilir) uydu platformları ve stabilitesi.

-Pahalı olmayan NTN çözümleri/teknolojisi ve makul fiyatlarda kullanım.

Mikro-Operatörler

-Aşağıdaki değişik konular dahil tüm yerel mikro-operatör ekosistemi dikkate alınmalıdır:

• uygun frekanslar: kırsal alanda kullanılmayan spektrumu kullandıran ve yerel operasyonuna izin veren yeni esnek frekans regülasyonu;
• hizmet sözleşmesinin ülke çapında kullanılmasına izin vermek için ulusal dolaşım (veya benzer bir çözüm);
• bir faturalama sistemi;
• işletme ve bakım;
• finansal modeller;
• arama ve kurtarma, sağlık, eğitim vb gibi hizmetlerde hükümet kurumlarıyla ikili kullanım.
• önemli operatörlerle iş birliği ve birliktelik.

Radyo Frekansla ilgili konular

- Yeni ve daha esnek bir düzenleyici yapı.

- Özellikle alt ve orta frekans bantları (600-700 MHz ve 2.5-3.5 GHz) gibi cazip frekanslarda, yükümlü operatörleri az veya hiç kullanılmayan spektrumlarını paylaşmaya motive etmek için yenilikçi teşvik mekanizmaları. Bu bağlamda, operatörler arasındaki altyapı paylaşım anlaşmaları bir alternatif olarak düşünülebilir.

• Teknik olarak uygulanabilir, ticari olarak uygun fiyatlı ve kırsal alan bağlantısını destekleyen spektrum erişim sistemleri için yeni iş modelleri ve düzenleyici önerileri adapte etmek.

Görüldüğü gibi sevgili ICT Media okurları uzun dönem için kırsal alan iletişim sorunlarını çözmek ve bu bölgelerde yaşayan vatandaşlarımıza da istenilen hizmetleri sağlamak için yeni ve farklı bir plan hazırlamak ve geleceğe yönelik değişik politikalar belirlemek gerekecektir. Bu amaç için şimdiden çalışmalara başlamak, ilerleyen ve hızla değişen teknolojileri takip ederek uygulanabilir çözümler ve pazarlama ve ticari modeller ortaya çıkarmak büyük yararlar sağlayacaktır.

Benim yukarıda anlatmış olduğum 6G çağında kırsal alan haberleşmesi için uygulanabilecek genel çözümler kapsamında ülkemiz için kısa sürede hayata geçirebileceğimiz bazı ana başlıkları da şu şekilde sıralayabiliriz;

-Öncelikle, pek çok kez dile getirmiş olduğum ve TV yayınları için verimsiz olarak kullanılan 470-694 MHz UHF frekans bandını, kırsal alanda özellikle internet erişimi ile kamu acil kullanımları için hizmete açmak üzere yeni düzenlemeler yapmak.

-Mümkün olduğu takdirde kırsal alanda bulunan mevcut yüksek TV verici kulelerini mobil ve kablosuz sabit sistemler için de kullanmak.

-ARPU değeri düşük kırsal alanlara hizmet götüren mobil operatörlere bazı teşvikler sağlamak (düşük veya ücretsiz frekans kullanımı, vergi indirimi vs).

-Gerekli ve ihtiyaç olan kırsal alanlarda yeni kablosuz sabit telekomünikasyon işletme lisansları oluşturmak ve yeni operatörlere imkân sağlamak.

-Yukarıda bahsi geçen 470-694 MHz bandının belirli kısımlarını diğer kırsal alan hizmetlerinde kullanmak (akıllı sayaçlar, doğal afet izleme, çevresel veri toplama vs).

Kırsal alan haberleşme sistemleri için yukarıda saydığım bu çözüm önerilerine diğer başka katkılarda yapılabilir. Burada temel hedef kırsal alanda yaşayan ve haberleşme hizmeti alamayan veya kısıtlı alan (genişbant hizmeti alamayan) yerleşim yerlerine hızlı, ekonomik ve modern haberleşme hizmetlerinin sağlanması. Bizler diğer benzeri konularda olduğu gibi bu konuda da sadece yol gösterici ve teknik tavsiyelerde bulunabiliriz, asıl uygulamaları yapacak kurum ve kuruluşlara bir katkımız, bir faydamız olursa bu bizim için yeterli...