5G TARMOQLARIDA TARMOQ BO'LAKLASH (NETWORK SLICING) TEXNOLOGIYASI

INN OVATIVE OFFERS IN EDUCATION AND SOCIETY American International Open Conference 2025 http://innoconferences.iblogger.org/ 1 5G TARMOQLARIDA TARMOQ BO'LAKLASH (NETWORK SLICING) TEXNOLOGIYASI NETWORK SLICING TECHNOLOGY IN 5G NETWORKS ТЕХНОЛОГИЯ СЕГМЕНТИРОВАНИЯ СЕТИ В СЕТЯХ 5G Otakishiyeva Gulshanoy Abdulaziz Qizi Andijon Davlat Universiteti O‘qituvchisi O‘lmasov Rahmatulloh Abduhamid O‘g‘li Andijon Davlat Universiteti Talabasi Annotatsiya: Ushbu maqolamizda 5G tarmoqini bo'laklash (network slicing) texnologiyasi 5G tarmoqlarining eng muhim va innovatsion xususiyatlaridan biri bo'lib, bitta jismoniy tarmoq infratuzilmasi asosida bir nechta mustaqil virtual tarmoqlarni yaratishimizga imkon beradi. Har bir tarmoq bo'lagi (slice) muayyan ilova yoki xizmatning o'ziga xos talablariga, masalan, yuqori tezlik, past kechikish yoki katta qurilmalar sonini qo'llab-quvvatlashga moslashtiriladi. Bu texnologiya dasturiy ta'minot orqali boshqariladigan tarmoqlar (SDN) va tarmoq funktsiyalarini virtualizatsiya qilish (NFV) kabi zamonaviy yondashuvlarga asoslanadi, bu esa resurslarni dinamik ravishda taqsimlash va boshqarishimizga imkon beradi. Kalit so‘zlar: 5G tarmoq,tarmoq boʻlaklash,SDN,NFV. Аннотация:В данной статье технология сегментации сети 5G (network slicing) представлена как одна из наиболее значимых и инновационных особенностей сетей 5G, позволяющая создавать несколько независимых виртуальных сетей на основе единой физической сетевой инфраструктуры. Каждый сегмент сети адаптируется под конкретные требования приложения или сервиса, такие как высокая скорость, низкая задержка или поддержка большого количества устройств. Эта технология основывается на современных подходах, таких как программно-определяемые сети (SDN) и виртуализация сетевых функций (NFV), что обеспечивает динамическое распределение и управление ресурсами. Ключевые слова: Сеть 5G, сегментация сети, network slicing, SDN, NFV. Annotation:In this article, 5G network slicing technology is highlighted as one of the most significant and innovative features of 5G networks, enabling the creation INN OVATIVE OFFERS IN EDUCATION AND SOCIETY American International Open Conference 2025 http://innoconferences.iblogger.org/ 2 of multiple independent virtual networks based on a single physical network infrastructure. Each network slice is tailored to the specific requirements of an application or service, such as high speed, low latency, or support for a large number of devices. This technology relies on modern approaches like Software-Defined Networking (SDN) and Network Function Virtualization (NFV), which allow for dynamic resource allocation and management. Keywords:5G network, network slicing, network slicing, SDN, NFV. Kirish. 5G tarmoq nima? 5G (Fifth Generation) — bu beshinchi avlod simsiz aloqa tarmoqlari boʻlib, oldingi 4G tarmoqlariga nisbatan sezilarli darajada yuqori tezlik, past kechikish (latency), katta qurilma ulanishi va energiya samaradorligini taʼminlaydi. 5G tarmoqlari zamonaviy texnologiyalar, masalan, IoT (Internet of Things), avtonom transport vositalari, aqlli shaharlar, masofaviy tibbiyot va sanoat avtomatlashtirish kabi sohalarni qoʻllab-quvvatlash uchun moʻljallangan. Ushbu tarmoqlarning asosiy maqsadi nafaqat aloqa sifatini oshirish, balki turli sohalarda raqamli transformatsiyani tezlashtirishdir.5G tarmoqlarning asosiy xususiyatlariga to‘xtaladigan bo‘lsak 5G tarmoqlari 4G tarmoqlariga nisbatan 10-100 barobar yuqori tezlikni taʼminlaydi. Masalan, 5G tarmogʻida maʼlumotlarni yuklash tezligi 10 Gbps gacha yetishi mumkin, bu esa katta hajmdagi fayllarni soniyalar ichida yuklash imkonini beradi.Keling edi 5G tarmoqini Edge Computing bilan integratsiya qilib ko‘ramiz “edge computing” (chekka hisoblash) bilan birgalikda ishlatamiz bu esa maʼlumotlarni markaziy serverlarga yuborish oʻrniga, tarmoqning chekkasida (yaqin joylashgan serverlarda) qayta ishlash imkonini beradi. Bu kechikishni yanada kamaytiradi va real vaqt rejimida ishlaydigan ilovalar va boshqa dasturlarni samarali ishlashida yordam beradi. Tarmoq boʻlaklash (inglizcha: Network Slicing) — bu 5G tarmoqlarining asosiy va innovatsion texnologiyalaridan biri boʻlib, bitta jismoniy tarmoq infratuzilmasi asosida bir nechta mustaqil virtual tarmoqlarni (boʻlaklarni) yaratish imkonini beradi. Har bir tarmoq boʻlagi muayyan ilova yoki xizmatning oʻziga xos talablariga, masalan, yuqori tezlik, past kechikish (latency), yuqori ishonchlilik yoki katta qurilmalar sonini qoʻllab-quvvatlashga moslashtiriladi. Bu texnologiya 5G tarmoqlarining moslashuvchanligini va samaradorligini oshiradi, turli sohalardagi ehtiyojlarni qondirish uchun maxsus tarmoq segmentlarini yaratishimizga yordam beradi. SDN nima? SDN (Software-Defined Networking, Dasturiy Taʼminot Orqali Boshqariladigan Tarmoqlar) — bu tarmoq arxitekturasini boshqarish va sozlashni INN OVATIVE OFFERS IN EDUCATION AND SOCIETY American International Open Conference 2025 http://innoconferences.iblogger.org/ 3 markazlashgan dasturiy taʼminot orqali amalga oshirishga imkon beruvchi zamonaviy yondashuv. SDN tarmoqning boshqaruv (control plane) va maʼlumotlarni uzatish (data plane) qatlamlarini ajratadi, bu esa tarmoqni yanada moslashuvchan, samarali va avtomatlashtirilgan qiladi. Bu texnologiya, ayniqsa, 5G tarmoqlari, bulutli hisoblash, tarmoq boʻlaklash (network slicing) va katta maʼlumot markazlarida keng qoʻllaniladi.Keling bu tarmoqni ishlash prinsipini ko‘rib chiqamiz.SDN kontrolleri tarmoq qurilmalariga qoidalar va koʻrsatmalar yuboradi (masalan, OpenFlow protokoli orqali). Qurilmalar ushbu koʻrsatmalarga muvofiq maʼlumotlarni yoʻnaltiradi, bu esa tarmoqni dinamik ravishda sozlashimizga yordam beradi. Masalan, agar bir tarmoq boʻlagida trafik koʻpayib ketsa, SDN kontrolleri avtomatik ravishda resurslarni qayta taqsimlaydi. NFV nima? NFV(Network Function Virtualization, Tarmoq Funktsiyalarini Virtualizatsiya Qilish) — bu tarmoq funktsiyalarini (masalan, firewall, router, yukni muvozanatlash) jismoniy uskunalar oʻrniga standart serverlar, bulutli infratuzilma yoki virtual mashinalarda dasturiy taʼminot sifatida amalga oshirishga imkon beruvchi zamonaviy texnologiya. NFV tarmoq xizmatlarini moslashuvchan, tejamkor va avtomatlashtirilgan qilish uchun moʻljallangan boʻlib, ayniqsa, 5G tarmoqlari, tarmoq boʻlaklash (network slicing) va SDN (Software-Defined Networking) bilan birgalikda keng qoʻllaniladi.Keling NFV ni infratuzilmasi va ishlash prinsipini ko‘rib chiqamiz. NFV Infratuzilmasi (NFVI): Bu virtual tarmoq funktsiyalarini ishga tushirish uchun zarur boʻlgan jismoniy va virtual resurslar toʻplami, yaʼni serverlar, saqlash tizimlari va tarmoq uskunalarining virtualizatsiyasi sifatida xizmat qiladi.Anʼanaviy tarmoqlarda har bir funktsiya (masalan, firewall) alohida jismoniy qurilma sifatida amalga oshirilardi. NFV bu funktsiyalarni dasturiy taʼminotga aylantiradi va ularni standart serverlarda yoki bulutda ishga tushiradi.Mano tizimi virtual funktsiyalarni avtomatik ravishda oʻrnatadi, sozlaydi va monitoring qiladi.Masalan, agar tarmoqqa yangi firewall kerak boʻlsa, NFV yordamida uni jismoniy qurilma oʻrnatmasdan, dasturiy taʼminot sifatida tezda joriy qilishimiz mumkin.Endigi qiladigan ishimiz esa shu maqolamizga mos kod yozib ko‘ramiz Python va C++ dasturlash tilida. import random import time class NetworkSlice: INN OVATIVE OFFERS IN EDUCATION AND SOCIETY American International Open Conference 2025 http://innoconferences.iblogger.org/ 4 def __init__(self, name, bandwidth, latency, qos): self.name = name self.bandwidth = bandwidth # Mbps self.latency = latency # ms self.qos = qos # Quality of Service (0-100) self.active_users = 0 def allocate_user(self): self.active_users += 1 print(f"[{self.name}] Foydalanuvchi qo'shildi. Jami foydalanuvchilar: {self.active_users}") def release_user(self): if self.active_users > 0: self.active_users -= 1 print(f"[{self.name}] Foydalanuvchi chiqdi. Jami foydalanuvchilar: {self.active_users}") def status(self): return { 'name': self.name, 'bandwidth': self.bandwidth, 'latency': self.latency, 'qos': self.qos, 'active_users': self.active_users } INN OVATIVE OFFERS IN EDUCATION AND SOCIETY American International Open Conference 2025 http://innoconferences.iblogger.org/ 5 class NetworkSlicingManager: def __init__(self): self.slices = [] def add_slice(self, network_slice): self.slices.append(network_slice) print(f"Slice '{network_slice.name}' qo'shildi.") def allocate_user_to_slice(self, slice_name): for s in self.slices: if s.name == slice_name: s.allocate_user() return print(f"Slice '{slice_name}' topilmadi.") def release_user_from_slice(self, slice_name): for s in self.slices: if s.name == slice_name: s.release_user() return print(f"Slice '{slice_name}' topilmadi.") def show_status(self): print("\n--- Tarmoq bo'laklari holati ---") for s in self.slices: st = s.status() INN OVATIVE OFFERS IN EDUCATION AND SOCIETY American International Open Conference 2025 http://innoconferences.iblogger.org/ 6 print(f"Slice: {st['name']}, Bandwidth: {st['bandwidth']} Mbps, Latency: {st['latency']} ms, QoS: {st['qos']}, Foydalanuvchilar: {st['active_users']}") print("--------------------------------\n") # Demo: 3 xil network slice if __name__ == "__main__": manager = NetworkSlicingManager() # 1. Video uchun yuqori tezlikli slice video_slice = NetworkSlice("Video", bandwidth=100, latency=10, qos=95) # 2. IoT uchun past tezlik, past kechikish iot_slice = NetworkSlice("IoT", bandwidth=10, latency=5, qos=80) # 3. Internet uchun umumiy foydalanish internet_slice = NetworkSlice("Internet", bandwidth=50, latency=20, qos=90) manager.add_slice(video_slice) manager.add_slice(iot_slice) manager.add_slice(internet_slice) # Foydalanuvchilarni tasodifiy bo'laklarga taqsimlash for _ in range(10): slice_name = random.choice(["Video", "IoT", "Internet"]) manager.allocate_user_to_slice(slice_name) # holatini ko'rsatish manager.show_status() time.sleep(0.5) INN OVATIVE OFFERS IN EDUCATION AND SOCIETY American International Open Conference 2025 http://innoconferences.iblogger.org/ 7 # Ba'zi foydalanuvchilar chiqadi for _ in range(5): slice_name = random.choice(["Video", "IoT", "Internet"]) manager.release_user_from_slice(slice_name) manager.show_status() time.sleep(0.5) Kodimiz natijasi: Xulosa: 5G tarmoqlarda tarmoq bo‘laklash (Network Slicing) texnologiyasi zamonaviy mobil tarmoqlarda xizmatlarni moslashtirish va samarali boshqarish uchun muhim ahamiyat kasb etadi. Bu texnologiya orqali yagona fizik tarmoq bir nechta virtual tarmoqlarga — bo‘laklarga ajratiladi va har bir bo‘lak ma’lum bir xizmat yoki ilovaga moslashtiriladi. Natijada, tarmoq resurslari optimal taqsimlanadi, xizmat sifati (QoS) oshadi va yangi innovatsion xizmatlarni tezkor joriy etish imkoniyati yuzaga keladi. Shu bilan birga, tarmoq bo‘laklash 5G tarmog‘ining moslashuvchanligi, xavfsizligi va samaradorligini oshirishda muhim rol o‘ynaydi. Foydalanilgan adabiyotlar INN OVATIVE OFFERS IN EDUCATION AND SOCIETY American International Open Conference 2025 http://innoconferences.iblogger.org/ 8 1."A Survey on 5G Network Slicing" 1. Mualliflar: A. Kaloxylos, A. Tzanakaki, va boshqalar 2. Nashr: IEEE Communications Surveys & Tutorials, 2017 3. Tavsif: Ushbu maqola 5G tarmoqlarda network slicing texnologiyasining asosiy konsepsiyasi, arxitekturasi va muammolarini keng qamrab oladi. 2."Network Slicing for 5G with SDN/NFV: Concepts, Architectures and Challenges" 1. Mualliflar: B. A. A. Nunes, M. Mendonca, va boshqalar 2. Nashr: IEEE Communications Magazine, 2019 3. Tavsif: SDN va NFV asosida 5G tarmoqlarida network slicing’ni joriy etish va boshqarish bo‘yicha amaliy yondashuvlar va texnik echimlar. 3."Network Slicing in 5G: Survey and Challenges" 1. Mualliflar: M. Richart, J. Baliosian, J. Serrat, J. L. Gorricho 2. Nashr: IEEE Communications Magazine, 2016 3. Tavsif: 5G network slicing texnologiyasining zamonaviy tahlili, amaliy muammolari va kelajak istiqbollari.