O'zbekiston Respublikasi axborot texnologiyalari va kommunikatsiyalarni rivojlantirish vazirligi

O'zbekiston Respublikasi axborot texnologiyalari va kommunikatsiyalarni rivojlantirish vazirligi

Muhammad Al-Xorazmiy nomidagi Toshkent axborot texnologiyalari universiteti
FAN: Simsiz tarmoq


Guruh: 411-20guruh
Bajardi: Sheraliyev Abdulaziz
Tekshirdi: Fayzullayeva Barno
Toshkent-2023


Mavzu : 4g tarmog'ning chegaralari va muammolari
2009 yil 4G tarmoqlariga asos solindi.
4G –ingliz tilidan tarjima qilinganda “4-avlod“ deganidir ya’ni “Fourth(4) Generation”. 3G keyin xavola etilgan yangi avlod mobil texnologiyasi. Mobil telekomunikatsiya texnologiyalari uchun toʻrtinchi avlod hisoblanadi. Ba’zida uni 4G LTE deb ham atashadi, ammo bu texnik jihatdan to’g’ri emas, chunki LTE faqat bitta 4G turi. Hozirda bu ko’plab mobil aloqa provayderlari tomonidan qabul qilingan eng zamonaviy texnologiya. 4G Paydo bo’lganidan boshlab Internetdan foydalanishni o’zgartirdi. 3G tarmoqlari nisbatan tez bo’lgan bo’lsada, 4G tarmoq tezligi foydalanuvchilarga veb sahifalarni tezda ko’rib chiqish va HD videolarni mobil qurilmalarda qulay va sifatli ko’rish va tez yuklash yoki foydalanuvchilarning o’zaro almashinishini tezroq amalga oshirish imkonini berdi, bu esa smartfonlarni zamonaviy , kompyuterlariga aylantirdi.

4G tarmoqlari 3G bilan taqqoslaganda juda tez.

Standard 4G tarmog’i yuklash tezligini 14 Mbit / s atrofida taqdim etadi, bu avvalgi 3G tarmog’i taqdim etganidan deyarli besh baravar yuqori. Aslida, 4G tarmoqlari tezligi 150 Mbit / s gacha ko’tarilishi mumkin, bu esa foydalanuvchilarga 3G tarmoqlaridagi kabi soatlab emas, balki bir necha daqiqada yoki xatto soniyalarda gigabayt ma’lumotlarni yuklab olish imkonini beradi.Ma’lumotlarni yuklash ham ancha tezlashadi – standart 4G yuklash tezligi 8 Mbit / s ni tashkil qiladi, nazariy tezlik 50 Mbit / s gacha, 3G esa 0,5 Mbit / s atrofida o’chadi.
4G tarmoqlarining yana bir afzalligi shundaki, uning sekinlashish darajasi ancha past. Masalan, videokonfrensiyalar yoki onlayn o’yinlarda sizga internet tezligi bilan bir qatorda uning bir yo’sinda uzatilishi ham muximdir. 4G bilan esa siz o’yinlarda qotishsiz o’ynashingiz va Uzoqdagi do’stlaringiz bilan yonizdagidek suxbatlashishingiz yoki biznes xamkorlaringiz bilan bog’lanishingiz xullas juda ko’p qulayliklarga egadir. Bundan tashqari, 4G Voice over LTE (VoLTE) sanoatida ham juda foydalidir. Bu ovozli qo’ng’iroqlar uchun ancha barqaror va aniqroq ulanishni ta’minlaydi, bu esa korxonalar uchun Internetga asoslangan telefon tizimlariga o’tishni osonlashtiradi. 4G tarmog’ini o’rnatish qulayligi va tezligi korxona biznesiga foyda keltiradi. Agar kompaniya tezda yangi joyda tarmoqni o’rnatishi kerak bo’lsa, boshqa tarmoqlarni o’rnatish kunlar yoki xatto haftalari bilan taqqoslaganda, 4G bir necha soat ichida o’rnatilishi mumkin. Xatto avtomobilsozlik ham LTE ga asoslangan avtomobillarni ulash xususiyatlaridan foydalanishni boshladi, ba’zilari xattoki o’zlarining transport vositalarida 4G tarmoqli ulanish nuqtalarini taklif qilishmoqda. Wi Fi ulanishi mumkin bo’lmagan xollarda ya’ni wi fi bo’lmagan xududlarda, uzoqdan ishlaydigan ishchilar uchun juda foydali ekanligi ko’rsatilgan. 4G tarmoqlarining ahamiyati va ta’siri ko’plab boshqa sohalarda rivojlanib bormoqda, chunki endi kompaniyalar va individual foydalanuvchilar kamroq cheklangan xolda aloqada bo’lish erkinligiga ega. Internet tarmoqlari yangi foydalanish va ilovalar kashf etilishi bilan yanada muhim ahamiyat kasb etadi. Barcha kompaniyalar 4G tarmog’i muammolarni yechimi ekanligini aytmoqdalar. Uning taqdim etishi mumkin bo’lgan moslashuvchanligi, tezligi va ishonchliligi boshqa har qanday turdagi texnologiyalarga mos kelishi qiyin.
3G va 4G bo’lishi mumkin nisbatan farqlangan texnologiyaga muvofiqligi, ma’lumotlarni uzatish tezligi, sig’imi, IP arxitekturasi va ulanishlar soni va boshqalar. Uchinchi avlod degan ma’noni anglatadi, bu esa optimallashtirilgan uyali aloqa yaxshi ma’lumotga ega bo’lgan keng polosali xizmatlarni ishlab chiqarish uchun mo’ljallangan. 4G LTE tezkor va qo’lbola mobil keng polosali tajribalar uchun ko’proq imkoniyatlarni taqdim etadigan va ko’plab ulanishlarni ta’minlaydigan 4-avlodni anglatadi.

3G va 4G texnologiyasi mobil aloqa standartlari bilan bog’liq. Mobil aloqa – bu tezkor va sifatli mobil keng polosali tajribani taqdim etishning doimiy rivojlanib boradigan yo’nalishlaridan biridir. Har bir yangi texnologiya avvalgisiga nisbatan ishlash va imkoniyatlarning sezilarli darajada o’sishini taklif etadi. Bu yorliq, noutbuk, ish stoli va mobil telefonlar kabi turli xil qurilmalar orqali Internetga kirish imkoniyatini beradi.

4G texnologiyasining ta’rifi
4G degan ma’noni anglatadi 4-avlod texnologiyasiva hozirgi 2G (2-avlod), 3G (3-avlod), WLAN (simsiz lokal tarmoq), qisqa masofali, sobit simli tizimlarni ishlab chiqish, birlashtirish va to’liq efirga uzatish, to’liq ishlab turadigan, izchil va izchil internet ishlari.
Bu kengaytmasi 3G texnologiyasi tomonidan belgilangan qobiliyatlarni ta’minlaydigan ITU (Xalqaro telekommunikatsiya ittifoqi) IMT-da (Xalqaro mobil telekommunikatsiya) miqyosi, moslashuvchanligi, samaradorligi, o’zini o’zi boshqarish, har xil turdagi tarmoqlar bilan aloqani qo’llab-quvvatlash uchun xavfsizlik va ko’plab yangi va mavjud xizmatlar kabi xususiyatlarni o’z ichiga oladi.
U 100 Mbit / s gacha bo’lgan tezlikda to’liq konvergatsiyalangan moslashtirilgan xizmatlarni (ovozli, ma’lumotlar va multimediya) va quyidagilar uchun keng tarqalgan mobil aloqani taqdim etadi:
Yuqori aniqlikdagi mobil televizor
IP-telefoniya
O’yin xizmatlari
Videokonferentsiyalar
3D televizor
Hozirgi texnologiyalarning takomillashtirilgan versiyalari GSM, GPRS, CDMA, IMT-2000, W-CDMA, CDMAone, Simsiz LAN va Bluetooth-ni 4G-ga birlashtirgan. Internet-protokolning oxiridan oxirigacha yuqori sifatli audio / video oqimlari kutilmoqda.
Mobil versiyalari LTE (uzoq muddatli evolyutsiya) va WiMAX (Mikroto’lqinli pechga kirish uchun butun dunyo bo’ylab ishlash) unison qo’llab-quvvatlashida 1 Gbit / s dan yuqori bit tezligi juda kam, xizmat ko’rsatuvchi provayderlar tomonidan 4G markasi mavjud, ammo IMT-Advanced to’liq muvofiqligi mavjud emas.
4G LTE-ning asosiy maqsadi yuqori mobillik va global ulanishga erishish edi.
IP Core tarmog’i yuqori ma’lumotlar tezligini, ilg’or dastur xizmatlarini va IP va radio tarmoqlarini boshqarishni yanada samarali qo’llab-quvvatlash uchun yanada rivojlangan va juda talabchan talablarga ega.
3Gda ishlatilgan keng tarqalgan spektrli radiotexnika quyidagilar bilan almashtiriladi:
OFDMA (Ortogonal Frequency Division Multiple Access) ko’p tashuvchili uzatish.
FDE (Frequency-Domain Equalization) stratagemasi.
Natijada, u juda ko’p sonli radio tarqalishidan ta’sirlanmasdan juda yuqori bit tezligini uzatadi.
Uchun MIMO (Multiple-Input Multiple-Output) kommunikatsiyalar, eng yuqori bit tezligi aqlli antenna massivlari yordamida yanada yaxshilanadi. Eshittirish uchun 64 QAM va MBMS (Multimedia Broadcast Multicast xizmatlari) gacha bo’lgan yuqori darajadagi modulyatsiya qo’llaniladi.
3G va 4G texnologiyalari o’rtasidagi asosiy farqlar
Quyida keltirilgan fikrlar 3G va 4G texnologiyalari o’rtasidagi farqni taqdim etadi:
Ma’lumotlarning o’tkazuvchanligi haqida gap ketganda, 3G 21 Mbit / s tezlikni ta’minlaydi va 4G maksimal 1 Gbit / s tezlikda uzatishni taklif qiladi.
3G-ning maksimal yuklash tezligi 5 Mbit / s, 500 Mb / s esa 4G-ning eng yuqori yuklanish tezligi.
3G yuklab olishning eng yuqori tezligi 21 Mbit / s ni tashkil qiladi. 4G-ga qaraganda, 1Gbps tezlikni yuklab olish tezligi yuqori.
3G ma’lumot uzatish uchun paketli kommutatsiyadan foydalanadi. Boshqa tomondan, ikkala paketli va xabar almashinuvi 4G-da ishlatiladi.
4G-da Gibrid tarmoq arxitekturasi qo’llaniladi. Aksincha, 3G keng tarmoqqa asoslangan tarmoqdan foydalanadi.
CDMA 3G-da ishlaydi. Aksincha, 4G OFDMA (Ortogonal Frequency Division Multiple Access) dan foydalanadi.
Ishdan bo’shatishni boshqarish 3G da vertikal ravishda amalga oshiriladi, lekin 4G da gorizontal va vertikal ravishda amalga oshiriladi.
To’liq IP-ga asoslangan tarmoq 4G-da qo’llab-quvvatlanadi. Biroq, 3G holatida, bu elektron va paketga asoslangan.
3G / UMTS arxitekturasi
3G UMTS tarmog’ining tarkibiy qismlari
• Mobil stantsiya: Bu oxirgi foydalanuvchi sifatida ishlatilishi mumkin bo’lgan ma’lumotlar va ovozli mobil telefonlar, yorliqlar yoki kompyuterlar kabi har qanday narsa bo'lishi mumkin. • RAN (Radio kirish tarmog'i): Bu Mobil stansiya va Core Network o'rtasidagi farqni bartaraf etadigan tayanch stantsiyalar va radioga kirishni boshqaruvchidan iborat. Shuningdek, u butun tarmoq uchun havo interfeysini boshqaradi va boshqaradi. • CN (asosiy tarmoq): Bu quyi tizimlarni asosiy qayta ishlash va boshqarishni ta'minlaydi. 3G UMTS tarmog'i Arxitektura GSM-dan asosiy tarmoq elementlarining ba'zi yaxshilanishlari bilan ko'chiriladi.
4G LTE arxitekturasi
4G LTE tarmog’ining tarkibiy qismlari
Foydalanuvchi uskunalari (UE): Bu mobil telefonlar, yorliqlar, kompyuterlar va boshqalar kabi aloqa funktsiyalarini o’rnatishga qodir bo’lgan har qanday qurilma bo’lishi mumkin.
Rivojlangan UMTS er usti radio kirish tarmog’i (E-UTRAN): U foydalanuvchi uskunalari va EPC o’rtasidagi radio aloqani boshqaradi. LTE mobile bir vaqtning o’zida bitta uyali va bitta tayanch stantsiya bilan ulanishi mumkin. EBS tomonidan amalga oshiriladigan asosiy operatsiyalar (rivojlangan tayanch stantsiya)
LTE havo interfeysining analog va raqamli ishlov berish funktsiyalari LTE yoqilgan barcha qurilmalarga radio uzatishni uzatish va qabul qilish uchun ishlatiladi.
Signal xabarlari va buyruqlarini yuborish orqali past darajadagi ishlashni boshqaradi.
Rivojlangan paket yadrosi (EPC): U ichki va tashqi paketli ma’lumotlar tarmoqlari va IP multimedia quyi tizimi bilan aloqa o’rnatadi. U quyidagi bloklardan iborat:
HSS: Home Subscriber Server tarmoq operatorining barcha abonentlari haqidagi barcha ma’lumotlarni markaziy ma’lumotlar bazasida saqlaydi.
MME: Mobility Management Entity signalizatsiya xabarlari va HSS orqali yuqori darajadagi ishlashni amalga oshiradi.
S-GW: Signal Gateway PDN Gateway va Base Station o’rtasida mobillikni o’rnatishni va ma’lumotlarni uzatishni amalga oshiradi.
P-GW:Packet Data Network Gateway PDN-ning ishlaydigan interfeyslari bilan aloqa o’rnatadi. IP-manzilni ajratish va paketlarni filtrlash kabi operatsiyalarni bajaradi.
PCRF: Siyosat va zaryadlash qoidalari funktsiyasi, Siyosatni boshqarish bo’yicha ijro funktsiyasidagi (PCEF) oqimga asoslangan zaryadlash operatsiyalarini boshqarish va siyosatni boshqarish bo’yicha qarorlarni qabul qilish uchun javobgardir
4G afzalliklari
Ikkalasi uchun ham kechikishlar kamayadi ulanish o’rnatilishi va uzatish kechikishi.
Ko’proq foydalanuvchi Ma’lumotlarni o’tkazish qobiliyati.
Kattalashtirilgan hujayra chekkasi bit tezligi.
Bitta ishlash uchun minimallashtirilgan xarajatlar yaxshilandi spektral samaradorlik.
Soddalashtirilgan tarmoq arxitekturasi.
Choksiz Harakatlilik shu jumladan turli xillar orasida Radioga kirish texnologiyasi.
Muvofiq quvvat sarfi mobil qurilma uchun.
Minimallashtiradi uskunalar narxi chunki bu qabul qiluvchida qimmat chastota ekvalayzeriga bo’lgan ehtiyojni bekor qiladi.
Bu beradi birlashtirilgan xavfsizlik xizmatlari.
4G texnologiyalarining rivojlanishi bilan bog'liq muammolar
Birinchidan, ko'plab operatorlar uchun yangi chastotalar spektrini litsenziyalash kerak bo'ladi, chunki 3G texnologiyalarida signalni uzatish va qabul qilish uchun 5MGts polosalar etarli bo'lsa, LTE va WiMAX texnologiyalaridagi tezlik afzalliklariga erishish uchun kamida ikki marta keng polosalar talab qilinadi
Ikkinchidan, to'rtinchi avlod tarmoqlarini ishga tushirishda kapital xarajatlar 2G tarmoqlaridagi yoki 3G tarmoqlaridagi xarajatlarga nisbatan ancha katta bo'ladi. Bu asosan hozirgi kunda foydalanilayotgan tranzit (magistral) kanallar cheklangan o'tkazish qobiliyatiga (1,5 - 2Mbit/sek.) egaligi bilan tushuntiriladi, yaъni qo'shimcha ravishda bu kanallarni modernizatsiyalash ham talab qilinadi.
Uchinchidan ko'plab sarmoyadorlar ehtiyotkorlik qilishmoqda: ular o'z vaqtida ko'pchilik 3G tarmoqlarining imkoniyatlarini ortiqcha baholanishidan “kuyib qolib”, bugungi kunda 4G loyihalaridan kerakli iqtisodiy daromad qaytishiga ishonchlari yo'q
To'rtinchidan bozorda hanuzgacha 4G abonent uskunalari bo'yicha etarli takliflar yo'q. Bunday terminallar juda katta energiya isteъmol qiladi va zamonaviy akkumulyatorlarda uzoq ishlay olmaydi (hozir bu kabi muammolar hatto 3G terminallarida ham mavjud), yaъni yangi sifatli akkumulyatorlar yaratilishi kerak bo'ladi. Shuningdek, Internetga tezkor ulanish va har xil videoxizmatlar hozirgi terminallardagiga nisbatan o'lcham bo'yicha katta va sifatliroq displeylarni talab qiladi.