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हम एक ऐसे युग में रहते हैं जहाँ कम से कम कहने के लिए हमारे मोबाइल फोन के बिना जीवन बहुत ही असामान्य लगता है. एरिक्सन एरिक्सन मोबिलिटी रिपोर्ट नवंबर 2019 की एक रिपोर्ट के अनुसार, Q3 2019 में लगभग 8 बिलियन मोबाइल सब्सक्रिप्शन थे, जिसका मतलब यह हो सकता है कि हम लोगों की तुलना में इस दुनिया में पहले से ही अधिक मोबाइल सब्सक्रिप्शन हो सकते हैं. 1980 के दशक की शुरुआत में जब यह सब शुरू हुआ तो मोबाइल फोन हमारे बीच उन लोगों के लिए एक लक्ज़री आइटम थे जिन्हें इस कदम पर रहते हुए महत्वपूर्ण फोन कॉल करने की आवश्यकता थी. हमने तब भी टेलीफोन वापस तय कर दिए थे लेकिन 80 के दशक की शुरुआत में वॉयस-ओनली कम्युनिकेशन से लेकर मोबिलिटी की मांग लगभग बढ़ गई थी. स्मार्टफोन का उद्भव वास्तविक गेम-चेंजर रहा है जिसने हमारे मोबाइल फोन को मिनी-कंप्यूटर में बदल दिया जहां वॉयस कॉलिंग कई उपलब्ध विकल्पों में से एक है.
जबकि मोबाइल उपकरणों का विकास एक स्पष्ट हिस्सा हो सकता है,यह समग्र मोबाइल संचार पारिस्थितिकी तंत्र में तकनीकी प्रगति है जिसने सभी संभव बना दिया है. स्थापना के बाद से क्षमता, गुणवत्ता और सुरक्षा के आसपास की प्रमुख चुनौतियों को दूर करने के लिए मोबाइल नेटवर्क में बड़े सुधार हुए हैं. वे 1980 के दशक की शुरुआत में पांचवीं पीढ़ी (5G) के मोबाइल नेटवर्क की पहली पीढ़ी (1G) से लगातार विकसित हुए हैं जो आज हमारे पास है. आप इस लिंक पर क्लिक करके किसी अन्य पोस्ट में 5G के बारे में अधिक जान सकते हैं.
UMTS की फुल फॉर्म Universal Mobile Telecommunications System होती है. UMTS को हिंदी में यूनिवर्सल मोबाइल दूरसंचार प्रणाली कहते है. UMTS 3rd जनरेशन पार्टनरशिप प्रोजेक्ट (3GPP) द्वारा विकसित एक तीसरी पीढ़ी (3G) मोबाइल सेलुलर तकनीक है.
UMTS (यूनिवर्सल मोबाइल टेलीकॉम सिस्टम) एक 3G सिस्टम का वर्णन करने के लिए एक संक्षिप्त रूप है जिसका उपयोग यूरोप और अन्य जगहों पर किया जाएगा. अंतर्राष्ट्रीय दूरसंचार संघ (ITU) 3 जी के लिए मानकों के अंतर्राष्ट्रीय सामंजस्य का समन्वय कर रहा है मानकों के एक परिवार (IMT 2000) की अवधारणा की दिशा में काम कर रहा है जो सभी एकल मानक के बजाय एक साथ काम कर सकते हैं. तो अंततः यूरोप में UMTS उपयोगकर्ता एक अलग बैनर के तहत पूरी दुनिया में 3G तकनीक का उपयोग कर सकेंगे. विभिन्न नेटवर्क पर उपकरणों का उपयोग करने की इस क्षमता को रोमिंग कहा जाता है और इसे उपग्रह और भूमि आधारित नेटवर्क द्वारा संभव बनाया जाएगा.
UMTS का पूरा नाम सार्वभौमिक मोबाइल दूरसंचार प्रणाली यूनिवर्सल मोबाइल दूरसंचार प्रणाली है. यह नेटवर्क के लिए जीएसएम मानक पर आधारित एक 3 पीढ़ी (3 जी) मोबाइल सेलुलर सिस्टम है. इसमें टेक्स्ट, डिजिटल वॉइस, वीडियो और मल्टीमीडिया का ट्रांसमिशन 2 मेगाबिट्स प्रति सेकंड (एमबीपीएस) की गति से होता है. UMTS को 3GPP (3rd जनरेशन पार्टनरशिप प्रोजेक्ट) विकसित किया गया है और इसे भी इसी के अनुसार किया जाता है. UMTS जो है वह विधुत कोड डिवीजन मल्टीपल एक्सेस (W-CDMA) रेडियो तकनीक का प्रयोग करती है. W-CDMA से मोबाइल नेटवर्क ऑपरेटरों को बहुत ही अच्छी वर्णक्रमीय दक्षता और बैंडविड्थ प्राप्त होती है. यह एक पूर्ण नेटवर्क सिस्टम है जिसमें रेडियो एक्सेस नेटवर्क, कोर नेटवर्क और उपयोगकर्ता को प्रमाणित करने के लिए सिम कार्ड सम्मिलित होता है.
यूनिवर्सल मोबाइल दूरसंचार प्रणाली (UMTS) जीएसएम मानक के आधार पर नेटवर्क के लिए एक तीसरी पीढ़ी की मोबाइल सेलुलर प्रणाली है. 3GPP (3rd Generation Partnership Project) द्वारा विकसित और अनुरक्षित, UMTS अंतर्राष्ट्रीय दूरसंचार संघ IMT-2000 मानक सेट का एक घटक है और इसकी तुलना CDMA2000 मानक प्रतिस्पर्धी cdmaOne तकनीक के आधार पर नेटवर्क के लिए की जाती है. UMTS मोबाइल नेटवर्क ऑपरेटरों को अधिक वर्णक्रमीय दक्षता और बैंडविड्थ प्रदान करने के लिए वाइडबैंड कोड-डिवीजन मल्टीपल एक्सेस (डब्ल्यू-सीडीएमए) रेडियो एक्सेस तकनीक का उपयोग करता है.
UMTS एक पूर्ण नेटवर्क सिस्टम को निर्दिष्ट करता है, जिसमें रेडियो एक्सेस नेटवर्क UMTS टेरेस्ट्रियल रेडियो एक्सेस नेटवर्क या UTRAN कोर नेटवर्क (मोबाइल एप्लिकेशन पार्ट, या MAP) और सिम उपभोक्ता पहचान मॉड्यूल के माध्यम से उपयोगकर्ताओं का प्रमाणीकरण शामिल है. UMTS में वर्णित तकनीक को कभी-कभी फ्रीडम ऑफ मोबाइल मल्टीमीडिया एक्सेस (FOMA) या 3GSM भी कहा जाता है. EDGE IMT सिंगल-कैरियर GSM पर Based है और CDMA2000 IMT Multi-carrier के विपरीत UMTS को नए Base Station और नए Frequency Allocation की आवश्यकता होती है.
UMTS यूनिवर्सल मोबाइल दूरसंचार प्रणाली, GPRS और EDGE सहित मानकों के जीएसएम परिवार के लिए 3 जी उत्तराधिकारी है. सीडीएमए या कोड डिवीजन मल्टीपल एक्सेस के रूप में डायरेक्ट सीक्वेंस स्प्रेड स्पेक्ट्रम के उपयोग के आधार पर 3 जी यूएमटीएस एक बिल्कुल अलग रेडियो इंटरफेस का उपयोग करता है. यद्यपि 3G UMTS पूरी तरह से अलग रेडियो एक्सेस मानक का उपयोग करता है लेकिन कोर नेटवर्क वही है जो जीपीआरएस और EDGE के लिए अलग-अलग सर्किट स्विच्ड वॉयस और पैकेट डेटा को ले जाने के लिए उपयोग किया जाता है.
UMTS सीडीएमए के एक विस्तृत संस्करण का उपयोग करता है, जिसमें 5 मेगाहर्ट्ज चौड़े चैनल पर कब्जा है. अपनी प्रतियोगिता CDMA2000 की तुलना में व्यापक होने के कारण जो केवल एक 1.25MHz चैनल का उपयोग करती थी, मॉडुलन योजना को wideband CDMA, या WCDMA / W-CDMA के रूप में जाना जाता था. इस नाम का उपयोग अक्सर पूरे सिस्टम को संदर्भित करने के लिए किया जाता था.
UMTS या WCDMA के रूप में एक प्रणाली को जटिल बनाने और प्रबंधित करने के लिए बड़ी संख्या में दस्तावेज़ों और विशिष्टताओं को विकसित और बनाए रखना आवश्यक है. UMTS या WCDMA के लिए, इन्हें अब 3GPP थर्ड जेनरेशन पार्टनरशिप प्रोग्राम नामक समूह द्वारा प्रबंधित किया जाता है. यह छह संगठनात्मक भागीदारों ARIB, CCSA, ETSI, ATIS, TTA और TTC के बीच एक वैश्विक सहयोग है. 3GPP का दायरा विश्व स्तर पर लागू तकनीकी विशिष्टताओं और तीसरी जनरेशन मोबाइल दूरसंचार प्रणाली के लिए तकनीकी रिपोर्टों का उत्पादन करना था.
यह जीएसएम कोर नेटवर्क और रेडियो एक्सेस प्रौद्योगिकियों पर आधारित होगा जो वे (यानी, यूनिवर्सल टेरेस्ट्रियल रेडियो एक्सेस (UTRA) दोनों फ्रिक्वेंसी डिवीजन डुप्लेक्स (FDD) और टाइम डिवीजन डुप्लेक्स (TDD) मोड्स का समर्थन करते हैं. चूंकि इसे मूल रूप से बनाया गया था, इसलिए 3GPP ने GSM मानकों के साथ-साथ LTE (लॉन्ग टर्म इवोल्यूशन) और LTE एडवांस के रूप में जानी जाने वाली 4G तकनीक सहित भविष्य के घटनाक्रमों की जिम्मेदारी भी ली है.
UMTS रेडियो प्रसारण मानक के रूप में वाइडबैंड सीडीएमए - डब्ल्यूसीडीएमए - का उपयोग करता है. यह एक 5 मेगाहर्ट्ज चैनल बैंडविड्थ को रोजगार देता है. इस बैंडविड्थ का उपयोग करने पर इसमें 100 से अधिक एक साथ वॉयस कॉल करने की क्षमता है, या यह अपने मूल प्रारूप में 2 एमबीपीएस तक की गति से डेटा ले जाने में सक्षम है. हालांकि बाद में शामिल किए गए HSDPA और HSUPA सेलुलर दूरसंचार मेनू पृष्ठ से सुलभ अन्य लेखों में वर्णित के मानक में वृद्धि के साथ डेटा ट्रांसमिशन की गति 14.4 एमबीपीएस तक बढ़ गई है.
GSM में शामिल किए गए कई विचारों को UMTS के लिए ले जाया गया और बढ़ाया गया. सिम जैसे तत्व एक अधिक शक्तिशाली USIM (यूनिवर्सल सिम) में तब्दील हो गए हैं. इसके अतिरिक्त, नेटवर्क को डिज़ाइन किया गया है ताकि GPRS और EDGE के लिए नियोजित संवर्द्धन का उपयोग UMTS के लिए किया जा सके. इस तरह से आवश्यक निवेश न्यूनतम रखा जाता है. UMTS के लिए एक नया परिचय यह है कि ऐसी विशिष्टताएँ हैं जो फ़्रिक्वेंसी डिवीजन डुप्लेक्स एफडीडी और टाइम डिवीजन डुप्लेक्स (टीडीडी) मोड दोनों की अनुमति देती हैं. नियोजित किए जाने वाले पहले मोड एफडीडी मोड हैं जहां अपलिंक और डाउनलिंक अलग-अलग आवृत्तियों पर होते हैं. उनके बीच की दूरी बैंड 1 नेटवर्क के लिए 190 मेगाहर्ट्ज है और वर्तमान में इसका उपयोग किया जा रहा है.
हालांकि टीडीडी मोड जहां अपलिंक और डाउनलिंक को बेस स्टेशनों के साथ समय में विभाजित किया जाता है और फिर एक ही आवृत्ति पर वैकल्पिक रूप से संचारित होने वाले मोबाइल विशेष रूप से विभिन्न अनुप्रयोगों के लिए अनुकूल होते हैं. जाहिर है कि जहां स्पेक्ट्रम सीमित है और युग्मित बैंड उपयुक्त स्थान पर उपलब्ध नहीं हैं. यह भी अच्छा प्रदर्शन करता है जहां छोटी कोशिकाओं का उपयोग किया जाना है. प्रेषित और प्राप्त करने के बीच एक गार्ड समय की आवश्यकता होती है, यह छोटी दूरी के कवर के परिणामस्वरूप पारगमन समय छोटा होने पर छोटा होगा.
एक और लाभ इस तथ्य से उत्पन्न होता है कि यह पाया जाता है कि इंटरनेट सर्फिंग, वीडियो डाउनलोड और पसंद के परिणामस्वरूप डाउनलिंक में कहीं अधिक डेटा ले जाया जाता है. इसका मतलब है कि डाउनलिंक के लिए अधिक क्षमता आवंटित करना अक्सर बेहतर होता है. जहां युग्मित स्पेक्ट्रम का उपयोग किया जाता है यह संभव नहीं है. हालांकि जब एक टीडीडी प्रणाली का उपयोग किया जाता है तो इस असंतुलन को समायोजित करने के लिए डाउनलिंक और अपलिंक प्रसारण के बीच संतुलन को बदलना संभव है और इस प्रकार दक्षता में सुधार होता है.
इस तरह इंटरनेट डेटा ले जाने के लिए picocells में उपयोग किए जाने पर TDD सिस्टम अत्यधिक कुशल हो सकते हैं. टीडीडी सिस्टम को व्यापक रूप से तैनात नहीं किया गया है, लेकिन भविष्य में यह अधिक हो सकता है. इसके चरित्र को देखते हुए, इसे अक्सर टीडी-सीडीएमए (टाइम डिवीजन सीडीएमए) के रूप में जाना जाता है.
3G UMTS/WCDMA के कई प्रमुख क्षेत्र हैं. इनके भीतर कई प्रमुख प्रौद्योगिकियाँ हैं जो UMTS/WCDMA को सक्षम करने के लिए नियोजित की गई हैं ताकि इसके 2G पूर्ववर्तियों के प्रदर्शन में एक छलांग प्रदान की जा सके. इनमें से कुछ प्रमुख क्षेत्रों में शामिल हैं:-
रेडियो इंटरफ़ेस − UMTS रेडियो इंटरफ़ेस रेडियो सिग्नल की मूल परिभाषा प्रदान करता है. डब्ल्यू-सीडीएमए 5 मेगाहर्ट्ज चैनलों पर कब्जा कर लेता है और इसमें सिंक्रनाइज़ेशन, पावर कंट्रोल और जैसे तत्वों के लिए प्रारूप निर्धारित किए गए हैं.
सीडीएमए प्रौद्योगिकी − 3 जी यूएमटीएस एक योजना पर निर्भर करता है जिसे सीडीएमए या कोड डिवीजन के रूप में जाना जाता है जो कई हैंडसेट या उपयोगकर्ता उपकरणों को बेस स्टेशन तक पहुंच बनाने में सक्षम बनाता है. प्रत्यक्ष अनुक्रम स्प्रेड स्पेक्ट्रम के रूप में ज्ञात एक योजना का उपयोग करते हुए, अलग-अलग यूई के अलग-अलग कोड होते हैं और सभी बेस स्टेशन पर बात कर सकते हैं, भले ही वे एक ही आवृत्ति पर हों.
UMTS नेटवर्क आर्किटेक्चर − UMTS नेटवर्क के लिए आर्किटेक्चर को पैकेट डेटा को नेटवर्क पर ले जाने में सक्षम बनाने के लिए डिज़ाइन किया गया था, जबकि यह अभी भी सर्किट स्विच्ड वॉयस को सपोर्ट करने में सक्षम है. सभी सामान्य कार्य ई-टूथ ई नेटवर्क तक पहुंच को सक्षम करते हैं, रोमिंग और जैसे भी समर्थित हैं.
UMTS मॉडुलन योजनाएं − CDMA सिग्नल फॉर्मेट के भीतर, मॉड्यूलेशन के विभिन्न प्रकारों का उपयोग किया जाता है. ये आमतौर पर फेज शिफ्ट कींग के रूप हैं.
UMTS चैनल − किसी भी सेलुलर सिस्टम के साथ, पेलोड डेटा पास करने के लिए अलग-अलग डेटा चैनलों की आवश्यकता होती है और साथ ही नियंत्रण जानकारी के लिए और आवश्यक संसाधनों को आवंटित करने के लिए सक्षम करने के लिए. इन सुविधाओं को पूरा करने के लिए विभिन्न डेटा चैनलों का उपयोग किया जाता है.
UMTS TDD − 3G UMTS के लिए द्वैध प्रदान करने की दो विधियाँ हैं. एक वह है जिसे फ्रिक्वेंसी डिवीजन डुप्लेक्स, एफडीडी कहते हैं. यह दो चैनलों को पर्याप्त रूप से अलग-थलग उपयोग करता है ताकि रिसीवर प्राप्त कर सके जबकि ट्रांसमीटर भी काम कर रहा है. एक अन्य विधि समय दृष्टि द्वैध, टीडीडी का उपयोग करना है जहां दोनों दिशाओं में प्रसारण के लिए कम समय ब्लॉक आवंटित किए जाते हैं. इस पद्धति का उपयोग करते हुए, केवल एक चैनल की आवश्यकता होती है.
हैंडओवर − किसी भी सेल्युलर टेलीकम्युनिकेशन सिस्टम का एक प्रमुख क्षेत्र है एक सेल से दूसरे में हैंडओवर (हैंडऑफ). सीडीएमए के उपयोग से हैंडओवर के कई रूप हैं जो सिस्टम के भीतर लागू होते हैं.
3G UMTS संवर्द्धन ?
बुनियादी 3 जी यूएमटीएस सेलुलर सिस्टम ने 2048kbps तक डेटा दरों को हासिल किया. हालाँकि जैसे-जैसे डेटा का उपयोग तेजी से बढ़ा, ये आंकड़े अब पर्याप्त नहीं थे और आगे डेटा दर बढ़ने की आवश्यकता थी. एक योजना जिसे एचएसडीपीए कहा जाता है, उच्च गति पैकेट डाउनलोड एक्सेस को पहली बार शुरू किया गया था ताकि डाउनलिंक की गति को बढ़ाया जा सके. इसके बाद HSUPA के साथ उच्च गति पैकेट अपलिंक एक्सेस पेश किया गया. संयुक्त सुइट को तब HSPA, हाई स्पीड पैकेट एक्सेस के रूप में जाना जाता था.
मूल 3G UMTS, GPRS और EDGE पर डेटा प्रदर्शन में अच्छी वृद्धि प्रदान करने में सक्षम था, हालाँकि UMTS के मूल स्वरूप को पेश किए जाने पर वीडियो का अपेक्षित उपयोग नहीं हुआ था. यह बहुत धीमा था, खासकर जब कई उपयोगकर्ता जुड़े हुए थे. हालांकि एचएसपीए के संदर्भ में वृद्धि ने प्रदर्शन को बढ़ाने में मदद की और डेटा का उपयोग बहुत अधिक दर से बढ़ा.
UMTS नेटवर्क में अधिकतम HSPA (HSPA +) लागू होने पर 42 Mbit/s की अधिकतम सैद्धांतिक डेटा अंतरण दर का समर्थन करता है. Deployed Network के उपयोगकर्ता, रिलीज़ 99 (R99) Handset Original UMTS रिलीज़ के लिए 384 kbit/s के हस्तांतरण की दर और HSDPA के लिए 7.2 Mbit/s की Downlink में उम्मीद कर सकते हैं. कनेक्शन. ये गति एक एकल जीएसएम त्रुटि-सुधारित सर्किट चैनल के 9.6 kbit/s, हाई-स्पीड सर्किट-स्विच्ड डेटा (HSCSD) में एकाधिक 9.6 kbit/s चैनलों और CD.4One चैनलों के लिए 14.4 kbit/s की तुलना में काफी तेज है.
2006 के बाद से, कई देशों में UMTS नेटवर्क हाई-स्पीड डाउनलिंक पैकेट एक्सेस (HSDPA) के साथ अपग्रेड होने की प्रक्रिया में रहे हैं, जिन्हें कभी-कभी 3.5G के रूप में जाना जाता है. वर्तमान में HSDPA 21 Mbit/s तक की डाउनलिंक ट्रांसफर स्पीड को सक्षम करता है. हाई-स्पीड अपलिंक पैकेट एक्सेस (HSUPA) के साथ अपलिंक ट्रांसफर स्पीड को बेहतर बनाने पर भी काम चल रहा है. लंबे समय तक, 3 जीपीपी लॉन्ग टर्म इवोल्यूशन (एलटीई) परियोजना ने ऑर्थोगोनल फ्रीक्वेंसी-डिवीजन रीप्लेक्सिंग के आधार पर अगली पीढ़ी के एयर इंटरफेस तकनीक का उपयोग करके यूएमटीएस को 100 एमटी / एस और डाउन और 50 एमबीटी / सेकंड की 4 जी स्पीड में स्थानांतरित करने की योजना बनाई है.
पहला राष्ट्रीय उपभोक्ता UMTS नेटवर्क 2002 में टेल्को द्वारा उपलब्ध कराए गए मोबाइल एप्लिकेशन जैसे कि मोबाइल टीवी और वीडियो कॉलिंग पर बहुत जोर दिया गया. UMTS की उच्च डेटा गति अब इंटरनेट एक्सेस के लिए सबसे अधिक उपयोग की जाती है: जापान और अन्य जगहों पर अनुभव से पता चला है कि वीडियो कॉल के लिए उपयोगकर्ता की मांग अधिक नहीं है, और टेल्को द्वारा प्रदान ऑडियो / वीडियो सामग्री उच्च गति के पक्ष में लोकप्रियता में गिरावट आई है. वर्ल्ड वाइड वेब तक पहुंच - या तो सीधे हैंडसेट पर या वाई-फाई, ब्लूटूथ या यूएसबी के माध्यम से कंप्यूटर से जुड़ा है.
Hard Handover नाम Indicate करता है कि Handover Process के दौरान Hard परिवर्तन है. Hard Handover के लिए Radio Link टूट गए हैं और फिर से स्थापित हो गए हैं. यद्यपि हार्ड हैंडओवर उपयोगकर्ता के लिए सहज होना चाहिए, लेकिन इस बात की संभावना हमेशा बनी रहती है कि कनेक्शन में एक छोटा ब्रेक उपयोगकर्ता द्वारा देखा जा सकता है. एक हार्ड हैंडओवर के पीछे मूल कार्यप्रणाली अपेक्षाकृत सरल है. हार्ड हैंडओवर के कई मूल चरण हैं.
नेटवर्क एक हैंडओवर का फैसला करता है जो मौजूदा लिंक की सिग्नल स्ट्रेंथ और आसन्न कोशिकाओं के प्रसारण चैनलों की ताकत पर निर्भर करता है.
Existing NodeB और UE के बीच की Broken Link है.
नए NodeB और UE के बीच एक नया लिंक स्थापित किया गया है.
हालांकि यह प्रक्रिया का सरलीकरण है, यह मूल रूप से होता है. प्रमुख समस्या यह है कि लिंक को फिर से स्थापित करने में कोई भी कठिनाइयां हैंडओवर विफल हो जाएंगी और कॉल या कनेक्शन को गिरा दिया जाएगा.
UMTS Hard Handover का उपयोग कई Examples में किया जा सकता है -
जब एक सेल से एक आसन्न सेल में जा रहा है जो एक अलग आवृत्ति पर हो सकता है.
मोड परिवर्तन लागू करते समय, उदा. उदाहरण के लिए, FDD से TDD मोड तक.
एक सेल से दूसरे में जाने पर जहां मौजूदा चैनल पर कोई क्षमता नहीं है, और एक नई आवृत्ति में बदलाव की आवश्यकता है.
UMTS को हार्ड हैंडओवर का सामना करने वाले मुद्दों में से एक जीएसएम में भी अनुभव किया गया था. जब उपयोग का स्तर अधिक होता है, तो एक विशेष सेल की क्षमता जो एक यूई दर्ज करने की कोशिश कर रही है वह एक नए उपयोगकर्ता का समर्थन करने के लिए अपर्याप्त हो सकता है. इसे दूर करने के लिए नए Users के लिए कुछCapacity Reserve करना आवश्यक हो सकता है. यह जहां कहीं भी संभव हो, लोडिंग को फैलाने से प्राप्त किया जा सकता है - उदाहरण के लिए यूईएस जो पड़ोसी सेल से पर्याप्त रूप से मजबूत संकेत प्राप्त कर सकता है, मूल सेल को इसकी क्षमता स्तर के पास स्थानांतरित किया जा सकता है.