Мобил тармоқлари 16 Ma’ruza

МОБИЛ ТАРМОҚЛАРИ

16 - Ma’ruza
3G, 4G, 5G технологиялари

Kirish


Ko’pchilik “Mobil tarmoqlari” degan so’zni oddiy simsiz tarmoqlarni nazarda tutadi. Mobil va simsiz tarmoqlar aslida ikki xil turga ta’luqli tarmoq hisoblanadi. Ular o'xshash funktsiyalarni bajarganligi sababli bir xil tarmoqdek tuyuladi, ammo ular mutlaqo boshqa tarmoqlardir. Uyali tarmoq odatda 1-rasmda ko'rsatilgandek istalgan joyda jismoniy qurilma yoki mobil telefon/terminal kabi tavsiflanadi. Mobil terminal mustaqil quuvat ta'minotiga ega ya’ni batareyadan quvvatlanadi va qurilmani mijoz ulangan mobil operatorining tarmog’iga ulanishi va uning hududda tashib yurish, tarif rejasiga binoan ma’lumot uzatish va qabul qilishi mumkin.

2
Mobil qurilmasini istalgan joyga olib yurish mumkin

3
Mobil tarmoqlari tushunchasi

Simsiz aloqa tushunchasi - bu jismoniy qurilma degan ma’noni anglatmaydi. Simsiz tarmoq degani mahalliy tarmoq (LAN), global tarmoq (WAN) yoki 4G / 3G uyali tarmoq kabi simsiz tarmoqqa kirishni anglatadi. Ushbu turdagi tarmoqlar aloqa qilish uchun elektr ta'minoti va tarmoq tugunlariga fizik ulanish uchun yaqin masofadagi ba'zi qurilmalarni talab qiladi.
_Shu kunga qadar mobil tarmoqlarining bir nechta avlodlari (generation) ishlab chiqildi - 1G, 2G, 3G, 4G, 5G va texnologiyaning rivojlanish evolutsiyasi davom etib kelmoqda. 1G, 2G, 3G, 4G va 5G mobil tarmoqlarning avlodlari bo’lib, ular hozirgi kunda faol ishlatilib kelinmoqda. 5G-besh avlodini anglatadi, bu erda G "avlod" so'zini anglatadi, 1, 2, 3, 4 va 5 raqamlari avlod raqamini anglatadi. 80-yillarning boshlaridan deyarli har 10 yilda mobil tarmoqlarning yangi avlodi paydo bo'ldi. ₄
Mobil tarmoqlarining avlodlari

5
Birinchi avlod mobil aloqa tarmoqlari

1980-1990 yillarda keng foydalanilgan ushbu mobil avlod standarti uchun 150MHz-900MHz chastota diapozonidan foydalanilgan. Polosa kengligi 30Khz ni tashkil etgan va batariya ta’minoti juda kuchsiz bo’lgan. 1G mobil telefoni faqat ovozli ko’rinishda bo’lib, ovozning sifat darajasi ancha past bo’lgan. Mobil qurilmasining o’lchami esa ancha katta va foydalanish qo’pol bo’lgan. Stansiya bilan mobil qurilmasi o’rtasida analog ko’rinishda signal formatidan foydalanib maksimum 2Kbit/s tezlikda ma’lumot almashinilgan.

6
Ikkinchi avlod mobil aloqa tarmoqlari

n GSM (Global System for Mobiles) standartiga asoslangan 2 avlod mobil standarti 1991 yil birinchi marta Finlandiyada joriy etildi. Bu avlod aloqa jarayonlari uchun 1 avloddan farqli ravishda raqamli signallardan foydalanildi. 900MHz chastota polosa kengligida ishlovchi ushbu standartning ma’lumot uzatish tezligi 64 Kbit/s gacha oshirish imkoniyati ishlab chiqildi.
n 2G tarmoqlari foydalanuvchilarga ovozli, matnli, rasmli va MMS (multimedia message) xizmatlarini yuqori sifatda taqdim eta oldi. 2G tarmog’ida mobil telefonini ishlash uchun kuchli raqamli signal talab etiladi, aks holda tarmoqda uzilishlar yuzaka keladi va raqamli signal yoqoladi. 2G tarmoqlarida xech qanday video xizmatlari joriy etilmadi, ammo 3G tarmoqlariga moslab video xizmatlarni qo’shish va yana qo’shimcha xizmatlari taqdim etish masalalari ko’rib chiqilgan.

7
2G mobil tarmoqlari arxitekturasi

8
Uchunchi avlod mobil aloqa tarmoqlari

3 avlod mobil aloqa tarmoqlari 2000-2010 yillar oralig’ida dunyo miqyosida keng foydalanildi va ularda foydalanilgan terminallar smartfonlar deb nomlandi. 1 va 2 avlod taqdim etgan xizmatlarga qo’shimcha video qo’ng’iroqlar ham ushbu avlod tomonidan qo’llab quvvatlandi. Aloqa almashish tezligi juda tez, qo’shimcha xizmatlari ko’paygan va mobil TV xizmatlarini o’zida jamlagan 3G tarmoqlari 1.6-2.0 GHz chastota diapozonida ishlaydi. Bunday mobil aloqa tarmoqlarining o’tkazish polosasi 100Hz va keng polosali qaramli tarmoq ham deb nomlanadi. CDMA (Code Division Multiple Access), UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) va EDGE (Enhanced Data Rates for GSM Evolution) standart texnologiyalarga asoslangan 3G avlod mobil aloqa tarmog’ining ma’lumot uzatish tezligi soniyasida 144kb/s –2Mb/s tezlikni qo’llab quvvatlaydi.
_Qo’shimcha qilib 3G tarmog’ida xavfsizlik masalalari juda puxta echilgan, video konferensiya, 3 o’lchmli (D) o’yin xizmatlarini o’zida jamlagan bo’lsa, 3G litsenziyasi juda qimmat, 3G tarmoq infratuzulmasini qurishda qiyinchiliklar mavjud, yuqori o’tkazish qobiliyatini talab qiladi hamda 3G tarmog’ini qo’llab quvvatlovchi mobil telefonlari (smartfonlar) ning narxi qimmat. ₉
Uchinchi avlod mobil tarmoqlari arxitekturasi

_Uchinchi avlod mobil aloqa tarmoqlari UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) va WCDMA (Wideband Code Division Multiple Access) standartlariga asoslangan bo’lib, 3G tarmog’i EU (User Equipment), VLR, HLR, GGSN (Gateway GPRS (General Packet Radio Service) Support Node), GMSC (Gateway Mobile Switching Center), SGSN (Serving GPRS Support Node), RAN (Radio Access Network) va MSC (Mobile Switching Center) elementlarini o’z ichiga oladi. ₁₀
To’rtinchi avlod mobil aloqa tarmoqlari

2000 yildan oldi to’rtinchi avlod mobil texnologiyalarini rivojlantirish va joriy etish masalalari boshlangan bo’lsa, birinch marta 2009 yilning oxirida Stokgolm va Oslo shaharlarida TeliaSonera operatori 4G tarmog’ini ishga tushirdi. Undan keyin dunyoda Finlandiya ikkinchilardan bo’lib, 4G tarmog’ini ishga tushirdi. 4G tarmog’ida ma’lumot uzatish tezligi 100Mb/s-1Gb/s gacha etishi mumkin. Shuningdek, 1G-3G mobil tarmoqlari qo’llab quvvatlagan barcha xizmatlariga qo’shimcha mobil multimedia, global mobillilik, integrasiyalangan simsiz yechimlar, shaxsiylashtirishlgan xizmatlar va boshqa xizmatlar to’plamini qo’llab quvvatladi.
4G tarmoqlari 2GHz -8GHz chastota diapozonida ishlaydi va polosa kengligi 100MHz teng. Ma’lumot uzatish tezligi juda yuqori va IP texnologiyasini to’liq qo’llab quvvatlaydi. Batariya quvvati talab dajarasida ishlay oladigan 4G smartfonlar orasidagi axborot xavfsizligi darjasida yuqori va xizmat ko’rsatish sifafi (QoS) talab darajasida.

11
To’rtinchi avlod mobil tarmoqlari arxitekturasi

12
Beshincha avlod mobil aloqa tarmoqlari

Beshinchi avlod mobil aloqa texnologiyasi – tzelekommunikatsiya sohasida, 5G uyali aloqa kompaniyalari tomonidan 2019 yilda global miqyosda tarqalishni boshlagan uyali aloqa tarmoqlari uchun beshinchi avlod texnologiyasi hisoblanadi. Bugungi kunda yuqori tezliklarda ma’lumot uzatish va boshqa ko’plab imkoniyatlarni qo’llab quvvatlovchi zamonaviy 4G aloqa tarmoqlarining davomchi sifatida 5G tarmoqlari rivojlantirilmoqda.
^Bugungi kunda Janubiy Koreya, Xitoy va AQSh 5G texnologiyasini yaratish va joriy etish bo'yicha dunyoda etakchi mamlakatlar hisoblanadi va 5G tarmoqlarining ba’zi xizmatlarida foydalanish yo’lga qo’yilmoqda. Butun dunyo bo'ylab operatorlar, shu jumladan AT&T Inc., KT Corp va China Mobile, beshinchi avlod (5G) simsiz texnologiyasini to’liqligicha yaratish va joriy etishga intilmoqda. ¹³
Beshinchi avlod mobil tarmoqlari arxitekturasi

14
Beshincha avlod mobil aloqa tarmoqlarining imkoniyatlari

Oldingi mobil aloqa avlodalaridan farqli 5G tarmoqlari 1G-4G bo’lgan barcha turdagi xizmatlarni ajoyib sifat darajasida va uzatish tezligida qo’llab quvvatlaydi. Ko’plab xizmatlarni integrasiya qiladi hamda mavjud fizik ob’ektlarning ko’plari 5G tarmoqlari dasturish ko’risnishda ishlab chiqilgan. 5G tarmoqlari orqali barcha simsiz: sputnik aloqa, Wi-Fi, Wi-Max va simli aloqa xizmatlaridan foylanish mumkin. 5G tarmoqlari uchun chastota diapazoni ikki to'plamda orqali belgilanadi (1) chastota diapazoni LTE chastota diapazonini o'z ichiga olgan 450MHs – 6 GHz oralig’ida va (2) chastota diapazoni 24, 25GHz - 52,6GHz oralig’i.

15
Beshincha avlod mobil aloqa tarmoqlarining imkoniyatlari

Beshinchi avlod mobil aloqa tarmoqlarini dunyo miqyosida keng joriy yetish bilan birga, 5G tarmoq foydalanuvchilari soniyasiga gigabit ma’lumot uzatish imkoniyatiga ega bo’lishadi, 3D formatda online kino ko’rishlari, sensor texnologiyalari keng joriy etish imkoniyati, smart home, smart city, avtomatlashtirilgan sanoat, o’z o’zini boshqaruvchi aqlli ob’ektlar, aqlli tibbiyot, aqlli transport, uchuvchisiz boshqariluvchi dronlar, aqlli elektr tarmoqlari, IoT xizmatlari, mashina-mashina aloqasi, gologramma, va boshqa telekommunikatsiya xizmatlariga ega bo’lishadi, 10-rasm.

16
5G mobil yangi avlod xizmat turlari

17
Mobil aloqa avlodlarining imkoniyatlarining qiyosi

18
Nazorat savollari

1. Mobil aloqa tarmoqlari bo’ylab ma’lumot uzatish tezligi deganda nimani tushunasiz?
2. Mobil tarmoqlarning infratuzilmasiga qanday tarmoq elementlari kiradi. 3. 4G tarmoqlarida qanday chastota diapozonidan foydalaniladi?
4. O’zbekistonda 5G tamroqlari mavjudmi? Xizmatlarichi?
5. Mobil tarmoq texnologiyalari asosida global tarmoq qurish mumkinmi? 6. Mobil stansiya qanday vazifalarni bajaradi?
7. Mobil telefoni (smartfon) ham kompyuter bo’ladi oladi? Misollar bilan javobingizni izohlang?
8. Mobil telefonida qanday turdagi kompyuter xizmalari joriy etilgan?
9. Kompyuter xizmalarini hamma mobil telefonlariga joriy etish mumkinmi? Qanday?
10. 3G va 4G mobil tarmoqlari va xizmat turlarini taqqoslab bering.

19