230
18-BOB. Uyali radio aloqa tarmog’i orqali internetga ulanish
18.1. Uyali radio aloqa tarmog’i arxitekturasining tavsifi
Bugungi kunda uyali telefoniya dunyoning barcha burchaklarida juda keng
tarqalganini e’tiborga olsak, uyali tarmoqlari nafaqat tovushli telefoniyani
ta’minlab qolmasdan, uni Internetga simsiz ulanishni ta’minlash bilan to’ldirish
istagi tabiiy bo’ladi. Idealda, Internetga ulanishning bunday varianti yetarlicha
yuqori tezlikli va foydalanuvchilarga kengliklarda harakatlanayotganda, masalan,
avtobusda ketayotganda, ularga faol TCP-ulanishni saqlagan xolda, so’zsiz
mobillikni taqdim etadi. Kirish va chiqish yo’nalishlarida ma’lumotlar uzatishning
yuqori tezligiga ega bo’lgan bunday tarmoqlar, xattoki foydalanuvchilarning
doimiy harakatida ham videokonferensiyani qo’llashi mumkin. Bunda ssenariy
juda ham nozik emas. 2012 yil ma’lumotlariga ko’ra, AQSh dagi uyali aloqa
operatorlarning ko’pchiligi o’z abonentlariga Internetga ulanish xizmatlarini
sekundiga yuzlab kilobit tezlikda 50 dollar va undan past narxda uyali aloqa
yordamida taqdim etmoqda. Biz bu bo’limda sekundiga bir necha megabit tezlikka
yetishish imkoniyatini beradigan, Internetga keng polosali ulanish xizmatli uyali
tarmoqlarni ko’rib chiqamiz, bundan tashqari, bunday tarmoqlar juda ham keng
tarqalmoqda.
Bu bo’limda biz qisqacha uyali aloqa yordamida xozirda foydalanilayotgan
va endi yaratilayotgan Internetga ulanish texnologiyalarini ko’rib chiqamiz. Biz
diqqatimizni tarmoqning nafaqat birlamchi, simsiz, tranzit uchastkalariga,
shuningdek simsiz tranzit uchastkani katta telefon tarmog’iga va/yoki uni
Internetga ulantirilishini qaratamiz. 6.7 bo’limda biz foydalanuvchi joyini bitta
bazaviy stansiyadan boshqasiga o’zgartirish sharoitida telefon chaqiriqlarni
231
marshrutlash masalalari ustida fikr yuritamiz. Bizning qisqa muhokamamiz albatta
faqat uyali aloqa texnologiyalarning soddalashtirilgan yuqori darajadagi tavsifini
qamraydi. Shubxasiz, zamonaviy uyali aloqa katta kenglik va chuqurlikka ega, va
u ko’pgina universitetlarda bir nechta fanlar kesimida o’qitiladi.
Uyali aloqa tarmoqlari arxitekturasini tavsiflashda biz mobil aloqaning
global tizimi (Global System for Mobile Communications, GSM) standartlarida
qo’llanadigan terminologiyadan foydalanamiz. Tarixiy adolatlik maqsadida GSM
abbreviaturasi, g’arbiy mamlakatlarda ingliz tiliga yaqin bo’lgan termin qo’llana
boshlanishidan avval, GSM abbreviaturasidagi harflarni saqlash imkonini bergan,
dastlab Groupe Special Mobile deb atalganini belgilash lozim.
1980 yillarda, yevropaliklar raqamli uyali aloqaning umumevropa yagona
tizimini yaratish zarurligini anglashdi, u bir-biri bilan qo’shila olmaydigan ko’p
sonli analog tizimlarni almashtirishi lozim edi, bu esa xususan GSM standarti
paydo bo’lishiga olib keldi. 1990 yillar boshida yevropaliklarga birinchi GSM
tarmoqlarini muvaffaqiyatli ishga tushirdilar, va shu paytdan bu standart uyali
aloqa dunyosining ko’p tonnali baxaybat King-Kongiga aylandi: unga dunyodagi
barcha uyali aloqaning 80% dan ortiq abonentlari mansubdir.
Uyali aloqa texnologiyasi to’g’risida gapirilganda, ularni odatda u yoki bu
«avlod» ga tegishliligi bo’yicha taqsimlashadi. Uyali aloqa tizimining birinchi
avlodi asosan tovush trafigini ta’minlash uchun yaratildi. Birinchi avlod (1G)
tizimlari, faqat tovushli aloqa uchun ishlab chiqilgan FDMA tarmog’i edi. Bunday
1G tizimlar hozirda amalda uchratilmaydi: ular raqamli tizimlarning 2G avlodi
bilan almashtirilgan. Dastlab ikkinchi avlod uyali aloqa tizimlari ham faqat
tovushli aloqa uchun yaratilgan, lekin keyinchalik ular tovushni uzatish
xizmatlariga kirishni saqlagan xolda, ma’lumotlar almashinish (masalan, Internetga
kirish) xizmatlarini taqdim etish uchun kengaytirildi (2,5G). Xozirgi kunda
dunyoda 3G avlod tarmoqlari rivojlantirilmoqda, ular foydalanuvchilarga tovush
va ma’lumotlar xizmatlarini taqdim etadi, lekin bunday tarmoqlarda ma’lumotlarni
232
uzatishning roli doimo ortib bormoqda, bu xolda radio aloqa kanallari yuqori
yanada yuqori tezliklarni taqdim etmoqda.
“Uyali” degan atama, uyali aloqa tarmog’i qoplaydigan soxa, sota deb
ataladigan, yana bir nechta zonalarga ajratilishini anglatadi, -ular 18.1-rasmning
chap tarafida oltiburchaklar ko’rinishida tasvirlangan. 802.11 Wi-Fi standartiga
o’xshash, GSM tarmorqlarida xususiy, faqat shunday ko’rinishdagi tarmoqqa
o’ziga mos nomenklatura mavjud. Tarmoqning har bir sotasida, sotadagi mobil
stansiyalardan qabul qiluvchi va bu mobil stansiyalarga o’z signallarini
yuboradigan qabul qilib uzatuvchi stansiya (BTS) mavjud. Sotaning qamrov
maydoni juda ko’p omillar to’plamiga bog’liq, jumladan BTS uzatgichi quvvatiga,
abonent qurilmalarining uzatgichlari quvvatiga, sotada xalaqit beradigan binolar
mavjudligi, shuningdek bazaviy stansiya antennalarining balandligiga bog’liq.
18.1-rasmda bazaviy transiver stansiya har bir sotaning markazida tasvirlangan
bo’lsada, xozirgi vaqtda BTS uchta sotaning kesishida shunday joylashadiki,
bunda yo’naltirilgan antennali bitta BTS bir vaqtda uchta sotaga xizmat ko’rsatishi
mumkin.
2G avlod tarmoqlarining GSM standarti xavo interfeysi uchun chastotali va
vaqtli multipleksorlash FDM/TDM (radio) texnologiyalari birgaligini taxmin
qiladi.
1-bo’limdagi
matnni esga tushiring, faqat FDM (chastotali
multipleksorlash) texnologiyasidan foydalanishda aloqa kanali turli chastotaviy
diapazonlarni ifodalovchi segmentlarga ajratiladi, bunda bitta tovushli chaqiruvni
amalga oshirish uchun bitta chastota ajratiladi. Shuningdek 1-bo’limdan eslaymiz,
faqat TDM (vaqtli multipleksorlash) texnologiyasidan foydalanishda vaqt
freymlarga bo’linadi, har bir freymlar esa qo’shimcha xolda oraliqlarga (slotlarga)
bo’linadi, bu xolda har amalga oshirilayotgan chaqiruvga davriy freymdan aniq
vaqtli oraliq belgilanadi. Chastotali va vaqtli multipleksorlash texnologiyalari
birgaligida aloqa kanali bir nechta chastotalarga bo’linadi, bu xolda kanalning har
bir ajratilgan chastotasining vaqti ayrim freymlarga, so’ngra esa oraliqlarga
(slotlarga) ajratiladi. Shuning uchun FDM va TDM texnologiyalari birgaligidagi
233
tizimlar xolatida, agar kanal F chastotalarga, vaqt esa T oraliqlarga bo’linsa, u
xolda aloqa kanali FxT ga teng sondagi chaqiruvlarni bir vaqtda qo’llay oladi.
Shuningdek 5.3.4-bo’limdan eslang, kabelli tarmoqlarda ham chastotali va vaqtli
multipleksorlashga FDM/TDM birgalikda yondashish qo’llanadi. GSM tizimlarida
200 kGs bo’yicha chastotalar ajratiladi, bunda har bir chastota vaqtli
multipleksorlangan sakkizta chaqiruvni qo’llaydi. GSM tarmog’i bo’yicha
uzatiladigan nutq, 13 va 12,2 kbit/s tezliklarga kodlanadi.
18.1-rasm. 2G avlod GSM tarmog’i arxitekturasining komponentlari
GSM tarmog’ining bazaviy stansiya kontrolleri (BSK), odatda, bir nechta
o’nlab bazaviy transiver stansiyalarga bir vaqtda xizmat ko’rsatadi. BSK roli BTS
radiokanalini mobil abonentlarga ajratish, pelengni bajarish (masalan, kerakli
abonent tarmog’ining qaysi sotasida ekanligini aniqlash), shunindek mobil
abonentning uzatishini ta’minlash (bu mavzuni biz tezda 6.7.2-bo’limda
muxokama qilamiz). Bazaviy stansiyaning kontrollerlar to’plami va ular
boshqaradigan bazaviy transiver stansiyalar bazaviy stansiyalar tizimini (BST)
ifodalaydi.
|
