4G сотали тизимлари 11-маъруза

4G сотали тизимлари


11-маъруза
4G сотали алоқа тизимлари концепцияси
LTE тармоқларини қуриш ва ишлаш принциплари


4G сотали алоқа тизимлари концепцияси

4G оиласига сотали тармоқларда маълумотларни 100 Мбит/секдан ортиқ тезликларда узатилишига имкон берадиган технологиялар киради. Кенг тушунишда 4G бу пакетли коммутациялаш, кўп даражали модуляциялаш, адаптив модуляциялаш ва кодлаш, тармоқнинг абонентлари орасида частота-вақт ресурсларини динамик тақсимлаш, IP-интерфейслар, қабуллаш ва узатишда кўп антеннали ажратиш, боғланишнинг берилган сифатини кафолатли таъминлаш ва бошқалар каби мобил алоқанинг принципиал янги концепцияларини жамлайдиган сотали алоқа тизимларининг номланиши ҳисобланади. Тўртинчи авлод алоқа тизимларида маълумотларни узатиш асосий сервис тури ҳисобланди, овозни узатиш эса маълумотларни узатиш каналида IP-телефония принципи бўйича ишлатилади.

Халқаро телекоммуникациялар иттифоқи 4G технологияни манба ёки қабуллагич ҳаракатланадиган шароитларда 1Гбит/сгача ва иккита мобил қурилмалар орасида маълумотларни алмашлашда 100 Мбит/сгача маълумотларни узатилиши тезликларини таъминлайдиган симсиз коммуникация технологияси сифатида аниқлайди. 4G технологияда маълумотларни қайта узатиш Ipv6 бўйича амалга оширилади. Бу тармоқларнинг ишлашини, айниқса, агар улар ҳар турларда бўлса енгиллаштиради. Зарур тезликни таъминлаш учун 40 ва 60 GHz частоталар ишлатилади.
4G учун қабуллаш-узатиш қурилмаларини яратувчилар рақамли узатиш синалган усул – OFDM частоталарни ортогонал ажратишли мультиплекслаш усули қўлланилди. Сигнални бундай манипуляциялаш услуби ўзаро ҳалақитларсиз ва бузилишларсиз маълумотларни сезиларли зичлаштиришга имкон беради. Бунда ортогоналликка риоя қилинадиган частоталар бўйича бўлиш бўлиб ўтади. Ҳар бир ташувчи тўлқин максимуми қўшнилари нолга тенг бўлган моментда келади. Бу билан уларнинг ўзаро таъсирлашишини олди олинади, шунингдек частоталар спектри самаралироқ ишлатилади, “интерференцияга қарши” ҳимоя полосалари керак бўлмайди.
Сигнални узатиш учун вақт оралиғида кўп маълумотлар қайта узатиладиган фазалар суриладиган модуляциялаш (PSK ва унинг турлари) ёки замонавийроқ ва каналнинг ўтказиш полосасида максимумни чиқаришга имкон берадиган квадратурали амплитудавий модуляциялаш (QAM) қўлланилади. Аниқ бир тур талаб қилинадиган тезлик ва қабуллаш шароитларига боғлиқ танланади.
Сигнал узатишда маълум параллел оқимлар сонига бўлинади ва қабуллашда йиғилади.
Ўта юқори частоталарда ишончли қабуллаш ва узатиш учун аниқ бир базавий станцияга созлана оладиган адаптив антенналарнинг қўлланилиши режалаштирилади. Лекин шаҳар шароитларида бундай антенналарга тўғри йўналишни аниқлашга сигнални тарқалиши жараёнида вужудга келадиган сўнишлар – унинг бузилиши ҳалақит бериши мумкин. Бу ерда OFDMнинг яна бир ўзига хос хусусияти – сўнишларга барқарорлик (ҳар хил модуляциялаш турлари учун сўнишларга ўз заҳираси мавжуд) қутқаради.
Тўғри кўриниш бўлмаганида ҳам ишлаш имконияти мавжуд, бу GSM стандарти телефонларига ҳалал беради. ODFMнинг камчиликлари бу доплер бузилишлариа сезгирлик ва электрон компонентлар сифатига талаблар ҳисобланади.
Ҳозирги вақтда 4G сотали тизимларини қуриш учун асосий номзод сифатида шаҳар шароитларида IP тармоқларидан фойдаланиш ҳисобига инфратузилманинг паст нархи, радиочастоталар ресурсларини тежаш, юқори алоқа сифатига эга бўлган LTE технологияси кўрилмоқда. LTE технологияси физик даражасининг асоси кўп томонлама уланишни ташкил этиш учун пакетли узатиш, адаптив кўп даражали модуляциялаш ва OFDMA технологияси ҳисобланади. Айнан бу технология биринчи навбатда маълумотларни узатиш бўича революцион имкониятларни ишлатилишига имкон беради.
Энг техник ривожланган давлатлар ҳозирги вақтда 3Gдан фойдаланишга актив ўтишмоқда, кўплаб тармоқларда эса ҳозирнинг ўзида 3,5G белгилашни олган технологиялар қўлланилмоқда. Ҳозирда тижорат ишлатилишида 90 тадан ортиқ бундай тармоқлар мавжуд. Лекин телекоммуникацион индустрия таҳлилчиларининг фикрича, яқинда учинчи авлод тармоқларини жорий этиш заруратига келган қатор давлатлар, энди 4Gни қисман ишлатиш билан бир авлодга “сакрашни” авзал кўришмоқда.
2005 йилдаёқ NTT DoCoMo япон симсиз алоқанинг янги стандарти устидаги ишлардаги муваффақиятлар - 4G тармоқлари симсиз каналлари бўйича 100 Мбит/сек тезликда маълумотларни узатиш бўйича мувффақиятли экспериментлар ўтказилганлиги ҳақида хабар қилди. Шундай қилиб, NTT DoCoMo рақобатчилардан камида 4 йилга илгарилаб кетгани маълум бўлиб қолди. Лекин фақат 2006 йилнинг иккинчи ярмида йирик миллий ва халқаро операторлар 4G стандартини ишлаб чиқиш учун расмий ҳамкорликни бошлади.
Next Generation Mobile Network Cooperation (NGMNC) ишчи гуруҳи бутун дунёдан GSM- ва CDMA-операторларини, уларнинг тўртинчи авлод мобил алоқа тизимларига талабларни аниқлаш учун бирга тўплади. Гуруҳни асосий аъзолари Sprint Nextel, T-Mobile, Vodafone, KPN ва Orange бўлди, уларга NTT DoCoMo ва China Mobile қўшилди. Бу бирлашма Буюк Британида корхона очди, у 2007 йилнинг июлида маълумотлар пакетли коммутацияланадиган тўлиқ масштабли тармоқни ишлаб чиқишни бошлади. Гуруҳнинг технологик масалаларидан бири барча 3G-технологияларда, шу жумладан UMTS ва EV-DОлардан 4Gга аста-секин ўтишга тайёрлаш ҳисобланади.
Хитойда сотали алоқа тармоқларини ривожлантиришга бошқача назар билан қаралади. 2007 йилнинг январида бир неча ойлар синовлардан кейин Шанхайнинг Чангнинг ҳудудида дунёдаги биринчи тўртинчи авлод мобил коммуникациялар тармоғи расман ишга туширилди. Тизим 100 Мбит/с маълумотларни симсиз узатиш тезлигини таъминлайди, буни оптик толали технологиялар ёки қисқа масофаларда мис кабеллар олишга имкон берадиган тезликка тенглаштирса бўлади. Таъкидлаш керакки, 3Gдан 4Gга ўтиш бўйича тадқиқотлар лойиҳаси Хитой томонидан 2001 йилдаёқ ишга туширилган. Амалдаги тизимни ишга тушириш 19,2 миллонга долларга тушди. 4Gни кенг жорий этиш 2008 йилда Пекинда бошланди.
Европада ҳам тўртинчи авлод биринчи мобил алоқа тармоқларини ишга туширишга киришилди. LTE (Long-Term Evolution) лойиҳасида қатнашишга ўз истакларини Т-Mobile International, Orange ва Vodafone Group йирик европа операторлари, шунингдек Alcatel-Lucent, Nokia Siemens Networks, Nortel Networks ва Ericsson мобил қурилмалар ишлаб чиқарувчилари билдирди. LTEни тестли ишга тушириш 2007 йилнинг майида бошланди, тижорат ишлатишга эса биринчи тармоқлар 2009-2010 йилларда ишга туширилди.
Мутахассислар ҳозирнинг ўзида аминки, 4G хизматлари европа абонентлари учун яқин йилларда оммавийлашиши эҳтимоли кам. Ахир ҳатто биринчи тармоқлари ишга туширилганидан 7 йил ўтган бўлсада, улар ўз имкониятларидан яримидан камида ишлатилмоқда. Таҳлилчилар буни учинчи авлод хизматларига оширилган тарифларга боғлашмоқда. Шундай қилиб, 4Gнинг муваффақиятида муҳим ролни европа операторларининг нарх сиёсати ўйнайди. Ахир, аслида, барча фойдаланувчиларни юқори тезликли Интернет ва унга боғлиқ хизматлар қизиқтиравермайди, кўпчиликка оддий овозли алоқа керак. 3Gнинг муаммоларини ҳисобга олинганда телекоммуникацион хизматлар бозорига тўртинчи авлод ехнологияларининг таъсири Европада фақат 2020 йилга келиб билинади.
Ҳозирда АҚШда Nextel мобил алоқа оператори Flarion компаниясининг 4G тизими фойдасига 3Gни радиэтиш имкониятини кўриб чиқмоқда. Nextel тестлаш соҳасини кенгайтириш билан хабар қиладики, «4G ҳаёт фаолиятини текшириш Америка жанубидаги йирик шаҳарларлардаги 150 та базавий станцияларни қамраб олади». Испания оператори эса учинчи авлод тармоқларини жорий этишдан воз кечмаяпди, фақат “битта авлод сакрашни” мўлжалаш учун уларнинг қўлланиши кўламларини чеклаяпди. Агар Янги Дунёда фақат Flarion компаниясининг ечимлари яхши кутиб олинган бўлса, бу ерда Ipwireless ишланмаларига авзаллик берилмоқда, бу юзага келган вазиятда жуда қулай, чунки 3G жорий этишдан давом этиш ишлатилади.
Таҳлилчилар таъкидлашадики, 4G тармоқларни ишлатишга киритиш йўлида қатор муаммолар мавжуд. Биринчидан, бозорда абонентлар қурилмалари мавжуд эмас. Бундай телефонлар агар бўлганида жуда кўп энергия талаб қилар эди ва аккумуляторларда узоқ ишлай олмас эди (ҳозирда бу муаммолар 3G-қурилмаларда ҳам мавжуд). Иккинчидан, Интернетга тезкор уланиш ва видеосервислар ҳозирда телефонларга ўрнатилганларига қараганда ўлчами бўйича катта ва сифатлироқ дисплейларни талаб қилар эди.
Лекин асосий муаммо принципиал бошқа характерга эга. Бу шундан иборатки, тўртинчи авлод тармоқлари қуришга капитал қўйилмалар 2G ва ҳатто 3G тармоқлардагига қараганда анча салмоқли бўлиши керак. Шу билан бирга инвесторлар ҳозирча эҳтиёткорлик қилишмоқда, улар 4G-лойиҳаларнинг керакли иқтисодий самара беришига ишонч ҳосил қилишмаган. Бунинг устига айрим ишлаб чиқарувчилар 4G ва симсиз кенг полосали тармоқларни инкор қилишни таклиф этишмоқда. Турли вазиятларда фойдаланувчилар энг тўғри келадиган уланиш усулини танлаш имкониятига эга бўлади. Лекин ҳар қандай ҳолда 4G дан фойдаланишнинг асосий вариантида Wi-Fi технология шафқатсиз рақобатчини олади.
4G технологиялари гуруҳи орқали тақдим этадиган жуда катта маълумотлар оқимларини узатишдаги янги имкониятлар ҳозирнинг ўзида мобил контентни етказиб берувчиларда ўз бизнесини кенгайтириш ҳақида ўйлашга мажбурламоқда. Агар бугунги кунда бу бозордаги асосий товар мусиқа ва оддий ўйинлар бўлса, у ҳолда 4Gнинг пайдо бўлиши мобил телевидение, сўров бўйича видео (Video-On-Demand, VOD), «илғор» ўйинлар ва бошқаларни анча долзарб қилади. Бундан ташқари, 4G туфайли мобил видеоконференциялар (видеочатлар) ва мобил peer-to-peer-тармоқлар мумкин бўлади.
Мобил ўйинлар бозорининг ҳажми ҳозирги вақтда 1,6 миллиард еврони ташкил этади, бинобарин, бу сумманинг 50 фоизи Жанубий Корея ва Японияга тўғри келади. 2017 йилга келиб бозор бозор бирмунча ортади ва 2 миллиард евро баҳоланади. Бундай сезиларсиз ортишни сабабини Screen Digest мутахассисилари сотали операторларнинг ўйинларга эмас, балки мусиқий ва телевизион мобил сервисларга эътибор қаратишига уриниши деб айтишмоқда. Мусиқий мобил контент бозорида аксинча, навбатдаги беш йил давомида кескин ортиш кузатилади. Бозорнинг ҳажми 2006 йилдагига қараганда 8 мартта ортади ва 1,47 миллиард еврони ташкил этади. Ўсишнинг асосий омилларидан бири фойдаланувчиларга нафақат аудиотреклар, балки бир вақтда бўладиган (шу жумладан мультимедиали) материалларни тақдим этадиган обуна бўладиган сервисларнинг мумкинлиги бўлиб қолади. 2017 йилга келиб бугунгидек сотали абонентлар кўплат мусиқий композицияларни мобил телефонларга персонал компьютерлардан юкланади.
Ўзбекистонда 2008 йилнинг охирида мобил телевидениени ишга тушириш бўйича Хвуйвей компаниясининг қурилмаларини тестлаш ўтказилган.