CC BY
87INTERNATIONAL SCIENTIFIC AND TECHNICAL CONFERENCE "DIGITAL TECHNOLOGIES: PROBLEMS AND SOLUTIONS OF PRACTICAL IMPLEMENTATION IN THE SPHERES" APRIL 27-28, 2023
WIMAX TEXNOLOGIYASI ARXITEKTURASI VA UNING AFZALLIKLARI 1Normatova Dilbar Turg'unovna, 2Sidiqov Bositxon Murodjon o'g'li
1Muhammad al-Xorazmiy nomidagi TATU, "Telekommunikatsiya injiniringi" kafedrasi katta
o'qituvchisi
2Muhammad al-Xorazmiy nomidagi TATU talabasi https://doi.org/10.5281/zenodo.7856620
Abstract. The improvement in broadband and mobile communication technology provides good quality of services in voice and multimedia applications with high speed data connectivity, robust security and mobility. Different wireless technologies work like Wi-Fi, 3G, UWB and WiMAX technology to meet up customer requirements. Wireless broadband is a point to multipoint system that is made of subscriber equipment and base station. So, wireless broadband access provides an efficient, complementary solution for wire-line broadband, so it is recognized globally by the population. If the Wi-Fi standard is used to provide the Internet for short-range local networks, WiMAX is used for long-range outdoor connections.
Keywords: IEEE 802.11, IEEE 802.16, OFDM, broadband, SOFDMA, Wi-Fi, WiMAX.
KIRISH
Yuqori tezlikda ulanish simsiz keng polosali kirish texnologiya orqali ta'minlanadi. Radio signallari ushbu turdagi texnologiyada mijozlar xohlagan vaqtda to'g'ridan-to'g'ri ma'lumotlarni yuborish va qabul qilish uchun ishlatiladi. Mijozlarning ehtiyojlarini qondirish uchun WiMAX, 3G, UWB va Wi-Fi kabi turli xil simsiz texnologiyalar birgalikda ishlaydi. Abonent qurilmalari va tayanch stansiya nuqtadan ko'p nuqtaga simsiz keng polosali (WBA) deb nomlanuvchi texnologiyani tashkil qiladi. Abonent va tayanch stansiya o'rtasida ma'lumotlarni yuqori tezlikda uzatish va qabul qilish hamda abonentga ovozli aloqa xizmatlarini ko'rsatish uchun fizik ulanishdan foydalanish o'rniga, baza stansiya tashqi antennadan foydalanadi. Natijada, simsiz keng polosali ulanish simli keng polosali ulanishga samarali qo'shimcha sifatida tan olinadi.
WI-FI VA WIMAX HAQIDA UMUMIY TUSHUNCHALAR
Wi-Fi IEEE 802.11x standartiga asoslangan, Wi-Fi Alliance tomonidan boshqariladigan savdo markali ibora hisoblanib, qisqa masofali simsiz uzatish texnologiyasidir. Wi-Fi - bu shaxsiy kompyuterlar, qo'ldagi qurilmalar (masalan, smartfon, planshet va boshqalar) va boshqa terminallarni o'zaro ulash uchun simsiz vositalardan foydalanadigan texnologiya. Wi -Fini ishlab chiqishdan asosiy maqsad IEEE 802.11 standartlari asosida simsiz tarmoq mahsulotlari o'rtasidagi o'zaro hamkorlikni yaxshilashdir. Umuman olganda, simsiz tarmoqni o'rnatish uchun kirish nuqtasi va marshrutizator asosiydir. Shu tarzda u simsiz muhitdan foydalanishi va tarmoq resurslarini almashish uchun mavjud simli tarmoq tuzilishi bilan muvofiqlashtirishi mumkin. Natijada, o'rnatish narxi va murakkabligi an'anaviy simli tarmoqdan ancha arzon boladi.
WiMAX internet protokoli asosida qurilgan simsiz keng polosali ulanish texnologiyasi bo'lib, uyali aloqa tarmoqlarining yuqori qamrovi va xizmat ko'rsatish sifati tufayli Wi-Fi (Wireless Fidelity) tarmoqlari (802.11) bilan teng ishlaydi. "Worldwide Interoperability for Microwave Access" (mikroto'lqinli kirish uchun butun dunyo bo'ylab o'zaro muvofiqlik) WiMAXning to'liq nomidir. IEEE 802.16 simsiz MAN (Metropolitan Area Network - shahar tarmoqlari) uchun yaratilgan simsiz raqamli aloqa texnologiyasining boshqa nomi.
WI-FI VA WIMAX TEXNOLOGIYALARINI TAQQOSLASH
INTERNATIONAL SCIENTIFIC AND TECHNICAL CONFERENCE "DIGITAL TECHNOLOGIES: PROBLEMS AND SOLUTIONS OF PRACTICAL IMPLEMENTATION IN THE SPHERES" APRIL 27-28, 2023
Wi-Fi va WiMAX o'rtasidagi ba'zi farqlarni quyidagi 1-jadvaldan topish mumkin. Bu tamomila ikki xil IEEE standartlaridan foydalangan holda turli texnologiyalar ekanligi ochiq-
oydin namoyon bo'ladi.
1-jadval.
WiFi hamda WiMAX texnologiyalarini solishtirish
Texnologiya Standart Tarmoq turi O'tkazish Qamrov Chastota
qobiliyati hududi diapazoni
Wi-Fi 802.11 a WLAN 54 Mbit/s 100 m gacha 5 GHz
Wi-Fi 802.11 b WLAN 11 Mbit/s 100 m gacha 2.4 GHz
Wi-Fi 802.11 g WLAN 54 Mbit/s 100 m gacha 2.4 GHz
WiMAX 802.16 d WMAN 73 Mbit/s 6-10 km 1.5-11 GHzTl
WiMAX 1 802.16 c Mobil WMAN 30 Mbit/s 1-5 km" 2-6 GHz 1
WIMAX ARXITEKTURASI
Wimax arxitekturasi quyidagicha tavsiflanadi (1-rasm):
1) MAC (Media Access Controller) sathi/kanal sathi: 802.16 MAC rejalashtirish algoritmidan foydalanadi, buning uchun abonent stansiyasi faqat bir marta ulanishi kerak (tarmoqqa dastlabki kirish uchun). Shundan so'ng, tayanch stansiya tomonidan unga kirish joyi ajratiladi. Vaqt oralig'i ortishi va qisqarishi mumkin, ammo abonent stansiyasiga tayinlangan bo'lib qoladi, ya'ni boshqa abonentlar undan foydalana olmaydi. Haddan tashqari yuklama va ortiqcha obuna (802.11 dan farqli o'laroq) barqaror bo'lishdan tashqari, 802.16 rejalashtirish algoritmi ham o'tkazish qobiliyatini yanada samaraliroq qilishi mumkin. Rejalashtirish algoritmi, shuningdek, tayanch stansiyaga abonent stansiyalarining amaliy ehtiyojlari o'rtasida slotlarni belgilashni muvozanatlash orqali xizmat ko'rsatish sifati (QoS) parametrlarini boshqarishga imkon beradi.
2) Fizik sath: WiMAX standartining asl versiyasi (IEEE 802.16) 10 dan 66 GHzgacha bo'lgan diapazonda ishlaydigan fizik sathga asoslanadi. 802.16a versiyasi 2004-yilda 802.16-2004 gacha yangilandi, 2 dan 11 GHzgacha bo'lgan diapazon uchun texnik xususiyatlar qo'shildi. 802.16-2004 2005-yilda 802.16e-2005 ga yangilangan va 802.16d da OFDMning 256 ta subtashuvchi versiyasidan (shundan 200 tasi ishlatiladi) farqli o'laroq, kengaytiriladigan ortogonal chastotali bo'linish ko'p kirishidan (SOFDMA) foydalanadi. 802.16e ni o'z ichiga olgan yanada ilg'or versiyalar, shuningdek, ko'p kirishli-ko'p chiqishli aloqa (MIMO) orqali bir nechta antennani qo'llab-quvvatlaydi. Bu qamrov, o'z-o'zini o'rnatish, quvvat sarfi, chastotani qayta ishlatish va tarmoq kengligi samaradorligi nuqtai nazaridan potentsial foyda keltiradi. 802.16e shuningdek, mobillikni to'liq qo'llab-quvvatlash qobiliyatini ham qo'shadi.
INTERNATIONAL SCIENTIFIC AND TECHNICAL CONFERENCE "DIGITAL TECHNOLOGIES: PROBLEMS AND SOLUTIONS OF PRACTICAL IMPLEMENTATION IN THE SPHERES" APRIL 27-28, 2023
1-rasm. WiMAX arxitekturasi WiMAX forumi WiMAX tarmog'ining boshqa tarmoqlar bilan qanday bog'lanishini va bunday tarmoqni boshqarishning boshqa ko'plab jihatlarini, jumladan manzillarni taqsimlash, autentifikatsiya qilish va hokazolarni belgilaydigan arxitekturani aniqladi. Bu quyidagi tarkibiy qismlarni belgilaydi:
• SS/MS: Subscriber Station/Mobile Station (Abonent stansiyasi/Mobil stansiya)
• ASN: Access Service Network (Xizmat ko'rsatish tarmog'iga kirish)
• BS: Base station (Bazaviy stansiya), ASNning bir qismi
• ASN-GW: ASN Gateway (ASN shlyuzi)
• CSN: Connectivity Service Network (Ulanishga xizmat ko'rsatish tarmog'i)
• HA: Home Agent (Uy agenti), CSN ning bir qismi
• NAP: Network Access Provider (Tarmoqqa kirish provayderi)
• NSP: Network Service Provider (Tarmoq xizmati provayderi)
WIMAXNING TEXNIK XUSUSIYATLARI VA PARAMETRLARINI HISOBLASH
WiMAX texnologiyasining texnik xususiyatlari:
- Tarqalish diapazoni: 60 km gacha;
- Ma'lumotlarni uzatishning maksimal tezligi: bitta tayanch stansiyaning sektoriga 70 Mbit/s gacha;
- Ishlash chastotasi: 2-11 GHz;
- Spektral samaradorlik: 5 bit/s gacha;
- Qoplash: kengaytirilgan ko'rish qobiliyatini yo'qotish xizmat ko'rsatilayotgan hududni qamrab olish sifatini sezilarli darajada yaxshilaydi;
- Mijoz qurilmalarida tayanch stansiya sektorida Internetga kirish tezligi - 10 Mbit/s
gacha;
- Zich qurilgan sharoitda bazaviy stansiyasining bir sektorining qamrov maydoni 800 dan 1500 metrgacha;
- Mobillik: 120 km/soat tezlikda tayanch stansiyalar o'rtasida mijoz Mobil WiMAX uskunasini bir zumda almashtira olishi.
Chastotali kanallarni hisoblash. Uyali aloqa tarmog'ini ma'lum bir joyda joylashtirish uchun ajratilgan chastota kanallarining umumiy soni quyidagi formula bo'yicha aniqlanadi: NK = int (H)
(1)
Nk = int (S4^) = 128
K V 1500 J
Bu yerda int(x) - x sonining butun qismi; AF - chastota spektri;
Fk - tizimning bir chastota kanali egallagan chastota diapazoni (kanallar orasidagi chastotani ajratish).
INTERNATIONAL SCIENTIFIC AND TECHNICAL CONFERENCE "DIGITAL TECHNOLOGIES: PROBLEMS AND SOLUTIONS OF PRACTICAL IMPLEMENTATION IN THE SPHERES" APRIL 27-28, 2023
BS abonentlariga xizmat ko'rsatish uchun chastota kanallarini hisoblash. Bitta sektordagi abonentlarga xizmat ko'rsatish uchun foydalaniladigan chastotali kanallar soni quyidagi formula bilan aniqlanadi:
ns = int )
s \cNsJ
(2)
= int(m) = io
•3,
bu yerda Ns - sektorlar soni
Bitta BS xizmat ko'rsatadigan abonentlar sonini hisoblash. Eng katta yuklangan soatda bitta abonentning ma'lum faolligi bilan bitta BS xizmat ko'rsatadigan abonentlar sonini quyidagi formula yordamida hisoblash mumkin:
NaBTS = int(^)
(3)
= int (ii7) • 3 — 828
»„rtc — Lnt I - I
Bitta BS xizmat ko'rsatadigan abonentlar soni 828 tani tashkil qiladi. BS xizmat ko'rsatish zonasining radiusini hisoblash. Radius qiymatini quyidagi ifoda yordamida aniqlash mumkin:
R — ¡121 ~
NBTS-rr
(4)
R— 11,21 • = 1,584 km
\ 43-n '
BS xizmat ko'rsatish zonasining radiusini 1,584 kmni tashkil qiladi.
XULOSA
Xulosa qilib shuni aytish mumkinki, Wi-Fi IEEE 802.11 standartiga asoslangan, Wi-Fi Alliance tomonidan boshqariluvchi, lokal tarmoqlarni Internet bilan ta'minlashga xizmat qiluvchi, simsiz uzatish texnologiyasidir. Hozirgi kunda koplab kafe-restoranlar, kutubxonalar, qahvaxonalar, savdo markazlari, mehmonxonalar, o'quv markazlari, ofislar Wi-Fidan keng foydalanishmoqda.
WiMAX - bu IEEE 802.16 standartiga asoslangan MAN (Metropolitan Area Network -shahar tarmoqlari) uchun yaratilgan simsiz keng polosali aloqa texnologiyasi hisoblanib, bir nechta versiyalarga ega. WiMAX moslashuvchan radiochastota kanal o'tkazish qobiliyatini qo'llab-quvvatlaydi. Standart bir radiochastota kanalida yuzlab yoki hatto minglab foydalanuvchilarni qo'llab-quvvatlaydi. Abonentlar sonining o'sishi bilan spektrni sektorlashtirish jarayoni orqali qayta taqsimlash mumkin. WiMAX xizmat ko'rsatuvchi provayderlarga VoIP, yuqori tezlikdagi Internet va video kabi yuqori o'tkazuvchanlikka asoslangan keng polosali xizmatlarni taqdim etish imkonini beradi.
INTERNATIONAL SCIENTIFIC AND TECHNICAL CONFERENCE "DIGITAL TECHNOLOGIES: PROBLEMS AND SOLUTIONS OF PRACTICAL IMPLEMENTATION IN THE SPHERES" APRIL 27-28, 2023
REFERENCES
1. Raza Akabar, Syed Aqeel Raza, Usman Shafique, "Performance Evaluation of WiMAX", dissertation report, March 2009.
2. IEEE 802.16e: IEEE 802.16e Task Group (Mobile Wireless MAN) http://www.ieee802.org/16/tge/.
3. Mobile WiMAX Parti: "A Technical Overview and Performance Evaluation", WiMAX Forum, June 2006.
4. "WiMAX's technology for LOS and NLOS environments", WiMAX Forum, August 2004.
5. Li, B.; Qin, Y.; Low, C.P.; Gwee, C.L., "A Survey on Mobile WiMAX (Wireless Broadband Access)," Communications Magazine, IEEE, Vol.45, No.12, pp.70-75, December 2007.
