Haydar Xayrullayevich Madaminov (Muhammad al-Xorazmiy nomidagi tatu mobil aloqa kafedra dotsenti) Hamidjon Nazirovich Valiyev

NANOSPUTNIK ASOSIDA 5-AVLOD MOBIL ALOQANI TASHKIL ETISH USULLARINI TAHLIL QILISH


Haydar Xayrullayevich Madaminov (Muhammad al-Xorazmiy nomidagi TATU mobil aloqa kafedra dotsenti)
Hamidjon Nazirovich Valiyev (Muhammad al-Xorazmiy nomidagi TATU magistri.)

5G tarmog‘i yer usti va sun’iy yo‘ldosh tarmoqlari konvergensiyasi uchun katta turtki beradi. Dastlabki yer usti bo‘lmagan tarmoq (non-terrestrial networks, NTN) konsepsiyasi birinchi marta yangi uyali aloqa standartini standartlashtirishda sun’iy yo‘ldosh integratsiyasini tizimli ravishda hisobga oladi. Bu ikki tomon uchun ham foydali hisoblanadi: nafaqat yer usti sotali aloqa tizimida chastota diapazoni cheklovidan halos bo‘lish uchun sun’iy yo‘ldosh aloqasidan foydalanishni, balki sun’iy yo‘ldosh tizimida internet va televideniya xizmatlarini kengaytirishni ham maqsad qilishdan iborat.

An’anaviy metodlardan biri bo‘lgan backhaul metodi bu sun’iy yo‘ldoshdan yerdagi bazaviy stansiyalarni ulash uchun foydalaniladi. Sun’iy yo‘ldoshli qayta aloqa olis joylarda joylashgan bazaviy stansiyani hech qanday qo‘shimcha infrastrukturasiz mobil aloqa tarmog‘i bilan ulashdir. Yerdagi bazaviy stansiyalar o‘rtasida ulanish nuqtalari bo‘lib xizmat qilib, sun’iy yo‘ldoshlar butun dunyo bo‘ylab 5G tarmog‘iga ulanishida muhim rol o‘ynashi mumkin bo‘lgan global aloqa tarmog‘ini o‘rnatadi. Bu turdagi ulanish uchun ham mobil qurilma, ham sun’iy yo‘ldosh bazaviy stansiya bilan barqaror ulanishni talab qiladi.
Yangi chastota diapazoni NR (New Radio)ga ega 5G simsiz tarmog‘i radiospektrdan foydalanishi, past kechikish bilan ma’lumot uzatishi kerak. Bu virtual reallik (VR)ka ega bo‘lgan dasturlarning ishlashi uchun muhim sanaladi.
So‘ngi yillarda sun’iy yo‘ldoshli aloqaga qiziqish ortib bormoqda. Quyi orbitadagi, ya’ni OneWeb va SpaceX kabi sun’iy yo‘ldosh guruhidan umumiy keng polosali ulanish uchun foydalanish konsepsiyasi muhokamalarga sabab bo‘lmoqda.
Bu yangi g‘oya emas, sun’iy yo‘ldosh aloqasi proyektlari 90-yillarda rejalashtirilgan edi, ammo cheklangan miqdorda. Chunki yer usti tarmoqlarining tez sur’atda rivojlanishi bilan bog‘liq va iqtisodiy jihatdan tejamkorroq bo‘lib tuyulgan.
Kosmosdan aloqaga bo‘lgan qiziqish 2014-yildan boshlandi. Mikroelektronika sohasidagi yutuqlar sun'iy yo'ldosh aloqalarida ko'p yo'nalishli antennalar, radio signallarni bortda raqamli qayta ishlash, modulyatsiya va kodlash sxemalarini takomillashtirish kabi texnologiyalardan foydalanish imkonini berdi. Sun’iy yo‘ldosh tizimi uchun uskunalarni ishlab chiqarish vaqti va ularning tannarxi sezilarli darajada pasayishda davom etmoqda.
Yer usti tizimlarini rivojlantirishda, standartlashtirishda 3GPP kabi tashkilotlarning say-harakatlari sabab bo‘ldi. Bu esa turli telekommunikatsiya ishlab chiqaruvchilari tizimlari o‘rtasida o‘zaro ishlash imkonini berdi, garchi ularning tijoriy manfaatlari qarama-qarshi bo‘lsa ham. Standartlashtirish yer ustidagi mobil tizimlar uchun uskunalar bozorida raqobatni rivojlantirishga imkon berdi va narxlar darajasining sezilarli darajada pasayishiga olib keldi.
Biroq, turli xil sun’iy yo‘ldosh tizimlarini ishlab chiqaruvchilarning uskunalari o‘rtasidagi muvofiqlikka erishilganicha yo‘q. Sun’iy yo‘ldosh aloqasi uchun qurilmalar oz miqdorda ishlab chiqariladi, ular qimmat va bu sun’iy yo‘ldosh aloqa xizmatlari bozorining sezilarli darajada fragmentatsiyalanishga olib keladi.
5G standartining rivojlanishi sun’iy yo‘ldosh konsepsiyasini qayta ko‘rib chiqish uchun noyob imkoniyat beradi. 3GPP tashkiloti 5G tizimini sun’iy yo‘ldoshda rivojlantirish bo‘yicha bir necha bor tadqiqot olib bordi va hali hamon ishlarni davom ettirmoqda. Akademik doiradagilar ham bu sohaga katta qiziqish bildirishmoqda.
Yaqin vaqtgacha sun’iy yo‘ldosh tizimlari aloqa tarmoqlarida faqat qo‘shimcha rol o‘ynagan va asosan yer usti tizimlarining aloqa kanallarini zaxiralash uchun mo‘ljallangan edi. Biroq, yer usti tizimlari Yer yuzini barcha qismini qamrab ola olmaydi, hatto odamlar yashab turgan makonlarni ham.
Transport muhitiga kelsak, kosmik kemalarning (KK) og'irlik xususiyatlariga ko'ra quyidagi tasnifi mavjud:

• 
  100 g gacha bo'lgan femto sun'iy yo'ldoshlari;
  
• 
  1 kg gacha bo'lgan piko sun'iy yo'ldoshlari;
  
• 
  1 dan 10 kg gacha bo'lgan nano sun'iy yo'ldoshlari;
  
• 
  10 dan 100 kg gacha bo'lgan mikro sun'iy yo'ldoshlari;
  
• 
  100 dan 500 kg gacha bo'lgan mini sun'iy yo'ldoshlar;
  
• 
  1000 kg dan ortiq bo‘lgan katta KK.
  

All-in-one (barchasi bittada) kontseptsiyasiga muvofiq qurilgan yirik kosmik kemalar juda qimmat va ishlab chiqilishi shunchalik uzoq davom etadiki, ko'plab texnologiyalar ishga tushirish vaqtigacha eskirib ulguradi.
NASA Koinot tadqiqotlari markazi direktori Pit Uordenning soʻzlariga koʻra, M2mi bilan oʻzaro hamkorlik qilishdan maqsad nano va piko sun’iy yo‘ldoshlarning inqilobiy va zamonaviy sinfi orqali kosmik sanoatda “yangi iqtisodiyot”ni yaratishdan iborat boʻlib, ular kosmosga uchirish narxini keskin kamaytiradi va ularning sonini oshiradi. Turli sinflardagi kosmik kemalarni yaratish uchun maqsadli xarajatlar 1-jadvalda ko'rsatilgan.
1-jadval. Turli klasslarga tegishli KK uchun harajatlar