Общие сведения

WiMAX

LTE

Лекция

Желісіз байланыс технологиясы

3. Ұялы байланыстың төртінші буыны/легі (4G технологиялары)

3.1. 4G технологияларын дамыту мүмкіндіктері

Әдетте жылдамдығы жоғары Интернет желісін үй жағдайында, кеңседе немесе жергілікті Интернет-кафеде ғана кездестіреміз. Дегенмен бұл желіге шығу/қосылу жол жүру барысында мүмкін болмайды. Ал ұялы байланыстың 4G төртінші буыны/легі жол жүру барысында да кең жолақты желіге шынайы қосылу мүмкіндігін қамтамасыз етеді.

4G – бұл төртінші буынды желісіз байланыстың қысқаша атауы. Ұялы байланыстың аталмыш үлгісі ұялы қондырғыларды ІР бойынша дыбыстық сөйлесу/байланысу, мәліметтермен алмасу, ойын ойнау және кабельдікке жақын жылдамдықтағы жоғары сапалы тізбекті мультимедиамен қамтиды/жабдықтайды. 4G – бұл 2G және 3G желісіз байланыс тораптарының ізбасары болып табылады. Мұндағы алғаш желі – бұл ұқсас тасымалдау түрінен сандық түрге ауысу және сонымен қатар ұялы телефондарға SMS әрі email секілді мүмкіндіктердің алғаш келуі. Екінші желіге жаһандық роуминг және мәліметтерді жоғары жылдамдықпен тасымалдау мүмкіндігінің пайда болуы жатады.

Қазіргі кезде ITU (International Telecommunication Union) одағы 4G үшін стандарттар жинағын әлі де тағайындаған/белгілеген емес. Оның орнына өзара бәсекелес LTE и WiMAX екі технология алға шықты. 4G теримі қазіргі таңда ұсынылып жүрген технологияларды сипаттау үшін қолданылады. Дегемен 4G жүзеге асыру негізінен pre-4G – ге жатады, себебі олар 4G жылдамдық мүмкіндіктерін толықтай қанағаттандыра алмайды: стационарлық қабылдау үшін 1 Гбит/с және ұялы қабылдауға 100 Мбит/с.

Жылдамдықтан басқа ол бірқатар өзге де талаптарға сай болуы тиіс. Желі келесідей мүмкіндіктерді қамтуы керек:

1) Спектрлік тұрғыдан тиімді;

2) Бір ұяшыққа бір уақытта пайдаланушылардың үлкен көлемін қабылдау үшін өз

ресурстарын динамикалық түрде реттеу және пайдалану;

3) мультимедианың келесі буынын қамту үшін және all-IP байланыс желісіне негізделген қызмет көрсетудің жоғары сапасын ұсыну.

Long-Term Evolution (LTE) стандарты қолданыстағы 3G технологияларының

ұрпағы/ізбасары ретінде қарастырылады. Себебі ол UMTS желілерін сырттан қабылдауда да, жіберуде де мәліметтерді тасымалдаудың анағұрлым жоғары жылдамдығына шейін жаңартады. Ең жоғары мүмкін болатын сырттан қабылдау жылдамдығы 100 Мбит/сек тең, ал жіберу жылдамдығы – 50 Мбит/сек. Дегенмен мәліметтерді тасымалдаудың шынайы көрсеткішінде сырттан қабылдауда 5 – 12 Мбит/с аралығында, ал жіберуде 2 – 5 Мбит/с аймағында болады.

Жалпы алғанда LTE стандарты 3rd Generation Partnership Project (немесе 3GPP) консорциумымен 1992 жылдан бері пайдаланылып келе жатқан GSM стандартарының сегізінші түлегі ретінде даярлануда.

LTE екі негізгі аспектті қарастырады. Бірінші аспект мәні мынада: аталмыш технология өзінің GSM-негіздерінің артында байланыс желілерін қалдырады және all-IP желілік архитектурасына өтеді. Бұл дегеніміз, LTE барлық жіберілетін мәліметтерді, соның ішінде дауысты да тасымалдайды. Екінші аспект мәні мынада: байланыстың іске қосылу деңгейін жақсарту мақсатында MIMO (немесе қабылдаушы және тасымалдаушы тараптардағы антенналардың кө болуы) технологияларын пайдалану. Мұндай жүйе тасымалдау мүмкіндігін арттыру үшін де, сонымен қатар кедергілер көлемін азайту үшін де қолданылуы мүмкін.

Желісіз индустрия/қызмет тарапынан LTE – ның жақсы қолдаушылыққа ие болуының себебіне 3G - дың LTE – ге салыстырмалы алғанда оңай (WiMAX – ты енгізуге қарағанда) өтуі жатады. LTE үшін анағұрлым азырақ негізгі байланыс станцияларын құру қажет және сонымен қатар LTE қолданысындағы 700 МНz спектрінде ғимараттарға өту жақсырақ жүреді.

LTE технологиясына деген байланыс операторларының қызығушылығы келесі жайтұа байланысты: LTE – желілерін кеңейту үшінші буынды желілерге қарағанда тиімдірек. LTE жиілік спектрді жақсырақ пайдаланады (жоғары сыйымдылығымен және белгіні/сигналды тежеу деңгейінің аз болуымен ерекшеленеді: кішігірім пакеттер үшін бұл көрсеткіш негізінен елеусіз/байқалмайтын 5 мс – ке тең болуы мүмкін).

LTE технологиясын енгізу операторларға капиталды әрі операциялық шығындарды азайтуға, желіге иелік ету жиынтық құнын төмендетуге, жоғары жылдамдықтағы каналдар бойынша мәліметтерді тасымалдаумен байланысты қызметтер спеткрін/тізімін арттыруға мүмкіндік береді. Абоненттік тұрғыдан алғанда мәліметтерді тасымалдау жылдамдығын күрт арттыру елеулі түрде ұсынылып отырған қызметтер сапасын жақсартады, ал бұл өз кезегінде ақылы жаңа мультимедиялық мүмкіндіктердің (кең сұранысқа ие ойындар, әлеуметтік желілер, видеоконференциялар, мониторинг жүйелері, интерактивті онлайн-мүмкіндіктер және т.б.) таралуына/етек жаюына жол ашады/қолайлы жағдай тудырады.

LTE технолгиясының қолданылу аясы:

- Ұялы телефондарда – видео-қоңырау және ұялы теледидар.

- Смартфон және коммуникаторларда – интерактивті ойындарға қатысу,

жергілікті жердің спутниктік карталарын жылдам алу, видеоконтинетті интериактивті шолу мүмкіндігі (жаңалықтардан фильмдерге дейін).

- Ноутбуктер мен нетбуктерде (қондырылған немесе сыртқы USB-модем арқылы)

– музыка және фильмдерді HD-сапасында алу үшін интернетке жылдам шығу мүмкіндігі.

WiMAX – бұл IEEE 802.16 стандартына негізделген кең жолақты желісіз қосылу стандарты. Атауынан көрініп отырғандай, WiMAX Интернетке жоғары жылдамдықтағы қялы қосылу мүмкіндігі бар қондырғылардың (лэптоптан смартфондарға дейін қамтылады) кең көлемі үшін жасалған Wi-Fi стандартының кеңиюі ретінде санауға болады. WiMAX – тың қазіргі таңдағы үлгісі 802.16е ерекшелігі негізінде жасалған. Ол 30 мильдік диапазонда (48,27 км) теориялық тұрғыда 70 Мбит/сек –ке дейінгі мәліметтерді тасымалдау жылдамдығын қамтамасыз ете алады.

Дегенмен мұнда да «теориялық» тұрғыда ғана, себебі WiMAX өзге желісіз технология туындылары секілді не жоғары жылдамдықта, не үлкен қашықтықтарда жұмыс жасау мүмкіндігіне ие. Бірақ аталмыш қызметті бір уақытта атқара алмайды. Осылайша, АҚШ-та жасалынып жатқан WiMAX желілері орташа жылдамдықта 3 – 6 Мбит/сек, максимумдармен 10 Мбит/сек – ке дейін қамтамасыз ете алады. Мұнда WiMAX LTE секілді MIMO технологиясын қолдайды/қамтиды, сол себепті қосымша антенналар шынайы/барынша мүмкін болатын тасымалдану мүмкіндігін арттыра алады.

WiMAX үшін біртұтас жаһандық жиілік диапазон жоқ. Дегенмен үш бөлек диапазондар бар: 2,3GHz, 2,5GHz и 3,5GHz. АҚШ-та WiMAX – тың ірі сегменті 2,5 GHz – те жұмыс істейді.

700 МHz диапазонының сол қуаттағы 2,5 GHz сигналына қарағанда ғимаратқа өту мүмкіндігі анағұрлым жоғары келеді. Кейбір сарапшылардың пайымдауынша, 2,5 GHz желілерімен салыстырғанда 700 МHz бірдей мәліметтер ағымында негізгі станцияларды төрт есе аз қажет етеді.

WiMAX байланысы Қазақстанда жай қарқынмен дамып келеді. Осылайша, елдегі 1,2 млн ұялы Интернет абоненттерінің ішінде WiMAX пайдаланушыларының үлес салмағы небары 25 мың. Бұл 4G – операторларының болжаған көрсеткішінен минимум алғанда төрт есе төмен мәнді құрайды. Бұл дегеніміз, аталмыш технология қазақстандықтар арасында айтарлықтай танымал емес, ал операторлар өз кезегінде технологиягы ойдағыдай жүзеге асыра алмады. Мұндай жағдайдың қалыптасуын түсінудегі басты әрі алғаш факторға технологияның толыққанды жетілмеуі жатады, яғни негізгі базалардың үлкен көлемін қондыруды/орнатуды талап етеді. Дегенмен бұл да мәселені толыққанды шеше алмайды: WiMAX абоненттерінің көпшілігі ғимараттарда сигналдардың берілу мүмкіндігі бойынша біршама қиындықтарға душар, және аталмыш мәселелер модемдерді, мысалы балконда қондыру жолымен әрдайым шешіле бермейді. Ресейлік 4G – операторлары аталмыш мәселені жою мақсатында арнайы қондырғы қолданады. Олар ғимараттарда орнатылып, сигналдарды қабылдау мүмкіндігін арттырады. Бірақ бұл әдіс қомақты қаржы жұмсауды қажет етеді. Ал қаржы көлемінің мұндай жағдайда қайтарылуына кепілдік беру қиынға соғады.

Технологияның толыққан жетілдірілмеуінің объективті себептерімен және WiMAX - операторларының аз таралуымен қатар 3G технологиясымен бәсекелестік факторын да ескуерген жөн.

Дата добавления: 2014-01-04