Ўқув қулланма Тошкент 2011 йил

ЎЗБЕКИСТОН АЛОҚА ВА АХБОРОТЛАШТИРИШ АГЕНТЛИГИ

ТОШКЕНТ АХБОРОТ ТЕХНОЛОГИЯЛАРИ УНИВЕРСИТЕТИ

А.Х.Абдуқодиров, Д.А.Давронбеков

МОБИЛ АЛОҚА ТИЗИМЛАРИНИНГ 4G АВЛОДИ
Ўқув қулланма

Тошкент 2011 йил
А.Х.Абдуқодиров, Д.А.Давронбеков. Мобил алоқа тизимларининг 4G авлоди. Ўқув қўлланма, 2011 й., 308 б.

Ушбу ўқув қўлланмада тўртинчи авлод мобил ва кенг полосали алоқа тизимларининг ривожланиши тарихи, 4G авлод тизимлари ҳақида асосий тушунчалар, мобил ва кенг полосали алоқа тизимларининг кейинги ривожланиш истиқболлари кўриб чиқилади. Ҳаракатдаги радиоалоқа тизимларининг ривожланиши таҳлили, уларнинг синфларга бўлиниши, сотали тизимларнинг эволюцияси келтирилган. LTE мобил алоқа технологияларнинг, Wi-Fi ва WiMAX симсиз кенг полосали алоқа тизимларининг ўзига хос хусусиятлари кўрсатилган.

Ўқув қўлланма олий таълим муассасалари талабалари учун мўлжалланган.

Тақризчилар: А.АБДУАЗИЗОВ – ТАТУ “РТ ва РА” кафедраси доценти, т.ф.н., Халқаро алоқа академияси академиги;

А.А. ХАЛИКОВ – ТошТЙИ “Электралоқа ва радио” кафедраси профессори, т.ф.д., Халқаро алоқа академияси академиги;
М.А. СИВЕРС – профессор, т.ф.д., М.А.Бонч-Бруевич номидаги СПбТДУ “Радиоузатиш қурилмалари ва ҳаракатдаги алоқа воситалари” кафедраси мудири.

КИРИШ 8
I – қисм 10
1-боб. 4G АВЛОД ТЕХНОЛОГИЯЛАРИНИНГ РИВОЖЛАНИШИ УЧУН ШАРТ-ШАРОИТЛАР 10
1.1. Тўртинчи авлод мобил ва кенг полосали алоқа тизимларининг ривожланиш тариҳи 10
1.2. 4G авлод тизимлари ҳақида асосий тушунчалар 15
1.3. 4G авлодини ташкил этувчи технологиялар 16
1.3.1. LTE технологияси 17
1.3.2. WiMAX технологияси 17
1.4. Мобил ва кенг полосали алоқа тизимларини ривожланиш истиқболлари ва замонавий тенденциялари 18
1.4.1. LTE технологиясининг яқин йиллардаги ривожланиш истиқболлари 19
1.4.2. WiMAX технологиясининг яқин йиллардаги ривожланиш истиқболлари 20
1.4.3. 4G технологияларининг ривожланиши билан боғлиқ муаммолар 21
Назорат саволлари 22
2-боб. ҲАРАКАТДАГИ РАДИОАЛОҚА ТИЗИМЛАРИ РИВОЖЛАНИШИНИНГ ТАҲЛИЛИ 23
2.1. Ҳаракатдаги радиоалоқа тизимлари ривожланишининг тавсифи ва тариҳи 23
2.1.1. Профессионал мобил алоқа тизимлари 24
2.1.2. Сотали алоқа тизимлари 26
2.1.3. Симсиз телефония тизимлари 29
2.1.4. Йўлдошли алоқа тизимлари 30
2.2. Ҳаракатдаги радиоалоқа тизимларининг классификацияси 31
2.2.1. ҲРТнинг вазифаси ва хизмат кўрсатиш зонасининг ўлчами 32
2.2.2.Кўп сонли уланиш технологиялари 35
35
36
2.2.3.Каналларни дуплекслаш схемалари 38
2.2.4.Каналларни дуплекслаш схемалари 39
2.2.5.“Хэндовер”нинг ташкил этилиши 40
2.3. Сотали алоқа тизимларининг эволюцияси 40
2.3.1. Биринчи авлод - 1G стандартлари 40
2.3.2. 2G – иккинчи авлод стандартлари 44
2.3.3. 2,5G авлод мобил алоқа тизимлари 47
Баъзи адабиётларда бу технологиялар авлоди 2G+ деб хам аталади. 47
2.3.4. 2,75G авлод мобил алоқа тизимлари 48
2.3.5. 3G – учинчи авлод стандартлари 50
2.3.6. 3,5G авлод стандартлари 52
2.3.7. 3,75G авлод стандартлари 53
2.3.8. 3,9G ёки Pre 4G авлод стандартлари 54
2.3.9. 4G - тўртинчи авлод стандартлари 54
2.4. 3G - учинчи авлод сотали алоқа тизимлари 56
2.4.1. 3G тизимларининг ривожланиш тариҳи 57
2.4.2. 3G тизимларининг қурилиш принциплари 59
2.4.33G стандартлари 60
Назорат саволлари 77
3-боб. LTE МОБИЛ АЛОҚА ТЕХНОЛОГИЯСИ 79
3.1. LTE стандартининг ривожланиш тариҳи 79
3.2. LTE стандарти ҳақида умумий маълумотлар 80
3.3. LTE тизими архитектураси 82
3.3.1. LTE тизимлари функционаллигига қўйиладиган талаблар 84
3.3.2. LTE/SAE тизими архитектурасининг асосий ташкил этувчилари 85
3.3.3. LTE тизимининг асосий функциялари, протоколлар структураси ҳамда канал структураси 93
93
Ушбу бўлимда протоколларнинг турли даражаларини функциялари ҳамда уларнинг LTE/SAE тармоғи архитектурасида жойлашуви, шунингдек, «юқорига» ва «пастга» йўналишлардаги алоқа каналлари ёритилган. 93
3.3.4. Абонент ускуналарининг мобиллигини бошқарув функцияси 101
3.3.5. LTE тармоқларида «роуминг» хизматини ташкил этиш 111
3.3.6.LTE тармоқларида «биллинг» хизматини ташкил этиш 118
3.4. LTE тизимининг радиоинтерфейсини ташкил этилиши 127
3.4.1. OFDM технологиясининг тавсифи 128
3.4.2. Адаптив ва куп-элементли антенна тизимлари 133
3.4.3. Радиоинтерфейс функционалига талаблар 141
3.5. LTE тизимлари учун радиотчастота спектри 157
3.5.1. Масаланинг долзарблиги 157
3.5.2. LTE тизимлари учун потенциал спектр 158
3.5.3. LTE тармоқларини қуришда даъвогар (номзод) бошқа полосалар 163
3.5.4. Спектрга бўлажак талаблар 166
3.5.5. Ўзбекистонда 4G технологияларини ривожлантириш учун РЧС ҳолати 168
3.6. LTE тизимларда хизмат кўрсатиш сифатини таъминлаш 171
3.6.1. Хизмат кўрсатиш сифати тушунчаси 171
3.6.2. LTE тизимларда хизмат кўрсатиш сифати 172
3.7. LTE тизимида ахборот хавфсизлигини таъминлаш 174
3.7.1. LTE тармоқларида хавфсизликка таҳдидлар 174
3.7.2. LTE тармоқларида ахборот хавфсизлигини ташкил этилиши 179
Назорат саволлари 182
II-қисм 185
4-боб. КЕНГ ПОЛОСАЛИ СИМСИЗ АЛОҚА ТИЗИМЛАРИНИНГ РИВОЖЛАНИШИ 185
4.1. Кенг полосали симсиз уланиш технологияларнинг ривожланиш тариҳи ва тавсифи 185
4.2. Кенг полосали симсиз технологияларни классификацияси (синфларга бўлиш) бўйича ёндашувлар 187
4.3. Wi-Fi технологиясининг таҳлили 190
4.3.1. Wi-Fi технологиясининг ривожланиш тариҳи 190
4.3.2. Wi-Fi технологиясининг ишлаш принциплари 191
4.3.3. Wi-Fi технологиясининг афзалликлари ва камчиликлари 194
4.3.4. Хавфсизликни таъминлаш масалалари 195
4.3.5. Wi-Fi тармоқларининг амалий қўлланилиши 196
Назорат саволлари 197
5 - боб. WiMAX - КЕНГ ПОЛОСАЛИ СИМСИЗ УЛАНИШ ТЕХНОЛОГИЯСИ 198
5.1. WiMAX технологияси ҳақида умумий тушунчалар 198
5.1.1. WiMAX тизимининг тавсифи 198
5.1.2. WiMAX тизими ва IMT-2000 дастури 199
5.1.3. WiMAX тизими ва “рақамли тенгсизлик” 202
(ингл. Digital Gap) муаммоси 202
5.1.4. WiMAX тизимининг асосий характеристикалари 203
5.1.5. WiMAX тизимларининг тарқалиши ва қўлланиш соҳалари 206
5.1.6. WiMAX тизимининг афзалликлари ва камчиликлари 207
5.1.7. WiMAX ва Wi-Ғi тизимларини таққослаш 209
5.2. WiMAX стандартлари (IEEE 802.16) 210
5.2.1. WiMAX стандартларининг қисқача ривожланиш тариҳи 210
5.2.2. IEEE 802.16 стандартлари оиласининг тавсифи 212
5.2.3. IEEE 802.16 стандартининг қайд этилган ва мобил версиялари 213
5.3. WIMAX тизимининг архитектураси 220
5.3.1. WIMAX тизимининг архитектурасининг асосий принциплари 220
5.3.2. WIMAX тармоғи тугунларинг функционаллиги 223
5.3.3. IEEE 802.16 стандартидаги иш режимлари 230
5.3.4. IEEE 802.16 стандарти тармоғи физик даражасининг тавсифи 231
5.3.5.МАС даражасининг ишлатилиши 243
5.3.6. QoS - хизмат кўрсатиш сифати 246
5.3.7. Мобилликни бошқариш 247
5.4. WiMAX тармоғини ташкил қилишнинг ўзига хос хусусиятлари, ишлаш режимлари ва профиллари 256
5.4.1. WiMAX профиллари 256
5.11-жадвал 257
WiMAX стандартининг сертификацияланган профиллари 257
5.4.2. WiMAX тармоғининг ишлаш режимлари 257
5.4.3. WiMAX тармоғини ташкил этишнинг ўзига хос хусусиятлари 261
5.4.4. WiMAX тармоқларини лойихалаштириш ва ташкил қилиш 266
5.5. WiMAX тармоқларида радиочастота диапазонидан фойдаланиш 273
5.5.1. WiMAX тизимлари учун радиочастоталарни тақсимлашда бутун дунё анъаналари 273
5.5.2. WiMAX тизимлари учун спектрни ажратишга боғлиқ муаммолар 274
5.5.3. Турли частоталар диапазонларида ва дунёнинг турли давлатларида спектрнинг тақсимланишининг ўзига хос хусусиятлари 275
5.6. WiMAX тармоқларида ахборот хавфсизлиги масалалари 282
5.6.1. IEEE 802.16. стандартидаги заифликлар ва ҳужумлар турлари 283
5.6.2. IEEE 802.16 стандартида хавфсизлик тизимини ташкил этиш 284
Назорат саволлари 298
ХУЛОСА 301