Фанидан маъруза Мавзу: 4G сотали алоқа тизимлари концепцияси

• PhD Isroilov.J.D.

• МУҲАММАД АЛ-ХОРАЗМИЙ НОМИДАГИ ТОШКЕНТ АХБОРОТ ТЕХНОЛОГИЯЛАРИ УНИВЕРСИТЕТИ
• «Симсиз Тармоқлар»
• фанидан маъруза

• Мавзу: 4G сотали алоқа тизимлари концепцияси

4G – оширилган талабларли мобил алоқа авлоди бўлиб, унга ҳаракатдаги (юқори мобилликдаги) абонентларга 100 Мбит/сдан ортиқ, стационар (паст мобилликли) абонентларга 1 Гбит/сдан ортиқ тезликда маълумотларни узатишни амалга оширишга имкон берадиган истиқболли технологиялар киритилади.

• 4G – оширилган талабларли мобил алоқа авлоди бўлиб, унга ҳаракатдаги (юқори мобилликдаги) абонентларга 100 Мбит/сдан ортиқ, стационар (паст мобилликли) абонентларга 1 Гбит/сдан ортиқ тезликда маълумотларни узатишни амалга оширишга имкон берадиган истиқболли технологиялар киритилади.
•  LTE Advanced (LTE-A) ва WiMAX 2 (WMAN-Advanced, IEEE 802.16m) технологиялари ХЭАИ томонидан 4G симсиз стандартлари сифатидан расман тан олинган.

• 4G технологиясининг тавсифи

• Ишлатиладиган протоколлар

• 4G алоқа тизимлари маълумотларни пакетли узатиш протоколларига асосланган. Маълумотларни узатиш учун IP протокол ишлатилади, IPv4 протоколни қўллаш режалаштирилмоқда.
• Техник нуқтаи назардан 4G тизимларининг 3G тизимларидан асосий фарқи шундан иборатки, 4G технология тўлиқ пакетлар коммутацияланишига асосланган. Бунда овозни узатиш учун VoLTE (ингл. Voice over LTE) технологияси кўзда тутилган.
• 4G тизимларида ортогонал частота бўйича зичлаштириш - OFDM технологиясидан фойдаланилади.

Стандартларнинг эволюцияланиши

• Стандартларнинг эволюцияланиши

• Стандартларни таққослаш

4G -5G стандартларида тезликларни ортиши

• 4G -5G стандартларида тезликларни ортиши

• LTE технологиясининг мақсади

• LTE технологиясини иишлаб чиқишда асосий мақсад - маълумотларни узатиш нархини пасайтириш, маълумотларни узатиш тезлигини ошириш, паст нархларда кенг хизматлар спектрини кўрсатиш имконияти, тармоқнинг тез мослашувчанлигини ошириш ва мавжуд мобил алоқа тизимларидан фойдаланиш, шунингдек ўтказиш полосаси ва алоқа масофасини яхшилаш ва сигналнинг ўтишини кечикишини камайтириш бўлди.

• Сотали тармоқлардаги кечикишларни таққослаш

• Стандартлардаги кечикишлар

• LTE стандарти тармоғининг архитектураси

• E-UTRAN-радиоуланиш тармоғи:
• EnodeB-базавий станция.
• EPC-базавий тармоқ (Evolved Packet Core Network):
• MME-мобилликни бошқариш тугуни (Mobility Management Entity).
• S-GW – хизмат кўрсатувчи шлюз (Serving Gateway).
• PGW-пакетлар шлюзи (Packet Data Network Gateway).
• PCRF-ҳисоб тугуни (Policy and Charging Rules Function).
• HSS-тармоқ абонентлари маълумотлари сервери (Home Subscriber Server).

E-UTRANВ тармоғида “пастга” линиясида QPSK, 16 QAM, 64 QAM модуяциялаш қўлланилади. OFDM/QAM-сигнални шакллантиришда IFFТ ишлатилади.

• E-UTRANВ тармоғида “пастга” линиясида QPSK, 16 QAM, 64 QAM модуяциялаш қўлланилади. OFDM/QAM-сигнални шакллантиришда IFFТ ишлатилади.

• E-UTRANВ тармоғи “юқорига” линиясида SC-FDMA (Single Carrier-Frequency Division Multiple Access) – битта ташувчида узатишни частота бўйича ажратишли кўп томонлама уланиш ишлатилади.

LTE тармоқларида MIMO технологиясидан фойдаланиш

• LTE тармоқларида MIMO технологиясидан фойдаланиш

• MIMO (Multiple Input Multiple Output – кўп томонлама кириш – кўп томонлама чиқиш) кўп сонли малумотларни бир вақтда узатиш учун бир неча узаткичлар ва қабуллагичлардан фойдаланиш кўзда тутиладиган технология ҳисобланади. MIMO технологияси узатиладиган сигналлар кўплаб объектлар ва тўсиқлардан қайтганда ва қабул қилувчи антенна сигналларни турли бурчаклар остида ва турли вақтларда қабул қиладиган кўп нурли тарқалиш дейиладиган радиотўлқинларни тарқатиш самарасидан фойдаланади. MIMO технологиясининг қўлланилиши билан алоқа каналларининг ҳалақитбардошлигини ошириш, хатолик билан қабул қилинган битларни сонини камайтириш мумкин бўлади.

Сигналларни кўп нурли тарқалиши

• Сигналларни кўп нурли тарқалиши

2×2 MIMO-тизимининг тузилиш схемаси

• 2×2 MIMO-тизимининг тузилиш схемаси

• LTE тармоқлари кўрсатадиган хизматлар спектри

Назорат саволлари

• 1. Ташувчи сигналларнинг ортогоналлиги деганда нима тушунилади?
• 2. OFDM-сигналнинг шаклланишини тушунтиринг.
• 3. Мураккаб таркибий OFDM-сигналнинг олиниши схемасини тушунтиринг.
• 4. OFDM технологиясининг авзалликлари нимада?
• 5. OFDMА кўп томонлама уланиш қандай амалга оширилади?
• 6. LTE пастга каналида сигнални шакллантирилиши схемасини тушунтиринг.
• 7. OFDM ва SC-FDMA орасидаги фарқ нимадан иборат?
• 8. SC-FDMA-сигнални шакллантирилишининг ўзига хос хусусиятларини тушунтиринг.
• 9. Маълумотларни кўп антеннали узатиш технологиясини тушунтиринг.
• 10. SAE архитектурасини келтиринг ва тушунтиринг.
• 11. LTE-Advancedнинг ўзига хос хусусиятлари нималардан иборат?
• 12. LTE Advanced тармоқларида компонентлар ташувчиларни агрегациялаш ва частотавий ажратиш вариантларини айтинг.