نبذه عن Global System for Mobile Communication

الأهداف:
• لمحه عن GSM.
• إستخدام GSM.
• أجزاء الشبكة GSM.
• عمل الشبكة GSM.
• خدمات مستخدم GSM.

لمحه عن GSM:
GSM) Global System for Mobile Communication): هي النظام العالمي للاتصال المتحرك (الجوال), و هي الشبكة الحالية المتوافقة المواصفات في جميع بلدان العالم. لقد جمع النظام GSM تركيبة من التقنيات TDMA و FDMA . حيث أنه يستخدم ثمانية شرائح زمنية بالوقت الذي يدعم الحامل الترددي ثمانية أقنية بالمعدل الكامل أو ست عشر قناة بنصف المعدل الكامل
الفاصل الترددي بين قناة و أخرى 200 كيلوهرتز علماً بأن أقنية إرسال الهاتف النقال تحتل المجال 890-915 ميغا هرتز للإرسال و المجال 935-960 ميغا هرتز للاستقبال . إن قدرة الإرسال العظمى تعتمد على تصنيف محطة الموبايل و تتراوح ضمن القيم 0.8 و 2 و 5 و 8 و 20 واط و مجهز بوظيفة داخلية لمنع التداخل بقدرة إرسال مبرمجة متحكم بها و تأرجح قدرة في بداية و نهاية الشريحة الزمنية . إن تأرجح القدرة يخفض أثر التداخل و يساعد على منع البقع الميتة في التغطية الناجمة عن خفوت المسارات المختلفة. لقد تم نشر أول توصيف للنظام GSM في الشهر السابع من عام 1991 و تبع ذلك عدة محاولات جادة. وتم ظهور الطرفية الأولى في السوق في الشهر السادس عام 1992 .

إستخدام GSM:

يستخدم نظام GSM في تردد GSM 900 حيث يتم البث على حزمة تردد 900 ميجا هرتز هو الشبكة الرقمية الرئيسية في أوربا وفي منطقة آسيا المطلة على المحيط الهادي.
ويستخدم أيضاً تردد GSM 1800 حيث يتم البث على حزمة تردد1800 ميجا هرتز في أوروبا وآسيا، ولكن لا يتم استخدامه على نطاق واسع كما هو الحال مع تردد. GSM 900
أما تردد GSM 1900 حيث يتم البث على حزمة تردد 1900 ميجا هرتز فهو عبارة عن نظام GSM يستخدم أساسا في الأمريكيتين وكندا.

أجزاء شبكة GSM:
• Mobile station
• Base Station SubSystem
• NSS Network Station SubSystem

1- المحطة المتحركة Mobile station:
وهي عبارة عن جزئيين:
أ- الهاتف المتحرك (الجوال) و يسمى ME Mobile Equipment
ب- البطاقة الذكية ( الشريحة ) و تسمى SIM Subscriber Identity Module

2- النظام الفرعي للمحطة أساسيه (Base (Station SubSystem:
و هو عبارة عن مجموعه من المحطات الفرعية BTS Base Terminal Station وتسمى أيضا Base Transceiver Stationأو ما يعرف بالهوائيات و القنوات المتواجدة في الميدان. الـ BTS يحتوي على جهاز الإرسال/الاستقبال الذي يعرف لنا الخلية التي سوف تعطي جهاز الموبايل (الجوال) إشارة الراديو التي سوف يرسل و يستقبل عليها , الـ BTS مربوط مع الـ BSC.

يجب ترتيب الـ BTS's بشكل يمكن أن يتكون منه خلايا .كل BTS يخدم خلية ,أي مكان على سطح الأرض يمكن أن يغطى بخليه أو عدة خلايا . إن ابعد نقطة يستطيع أن تغطيها وحدة الـ BTS تقريبا 8 كم و تكون عادة في الأماكن الخارجية الغير مزحومة مثل القرى أو ضواحي المدن . الـ BTS النموذجي يغطي زاوية قدرها 120 درجه , إذا نحتاج إلى 3 BTS's لتغطية 360 درجة .

*مراقب المحطات الفرعية BSC - Base Station controllers: هي التي تدير موارد اتصال الراديو ل BTS واحد أو عدة BTS's, تتعامل مع إعداد قناة الراديو , و نظام قفز (وثب ) الترددات frequency Hopping و التسليم من خليه لأخرى بمعنى إعطاء الموبايل (الجوال) تردد جديد عندما يغير خليته أو موقعه Handovers , في أكثر الأحيان سوف تجد BSC و عدة BTS's في نفس الموقع , لنقل على سطح إحدى البنايات .
3- محطة النظام الفرعي للشبكة NSS - Network Station SubSystem:
يعتبر العقل للشبكة, و تكمن فيه أنظمة الفواتير و خدمة توجيه الاتصال إلى الشبكات المراد تحقيق الاتصال معها.
و يتكون من أجزاء وهي:
• MSC - Mobile Switching Center
• HLR
• VLR
• AuC) Authentication Center)
• EIR - Equipment Identity Register

1- مركز تبديل (تحويل) مكالمات الموبايل (الجوال) MSC - Mobile Switching Center:
ويعمل كبداله اعتيادية مثل المتواجدة في نظام الهواتف السلكية بالإضافة إلى إن المركز يوفر جميع الوظائف التي يحتاجها الموبايل (الجوال).

2- سجل المقر الرئيسي (الموطن) (HLR) :
و هو عبارة عن سجل دائم تحفظ فيه الإعدادات الخاصة لكل مشترك لتمكين الشبكة من التحكم في الاتصال الخاص للمشترك.

3- سجل مقر الزوار - VLR:
وهو عبارة عن سجل مؤقت تحفظ فيه الإعدادات الضرورية لتشغيل الموبايل (الجوال) , الموبايل (الجوال) دائما يتحدث إلى الـ VLR , كل MSC يحتوي على .VLR

4- مركز التخويل AuC - Authentication Center:
هذا هو مركز الأمن للشبكة الذي يعطي الأوامر بالتخويل للموبايل ( الجوال) باستخدام الشبكة.

5- سجل تعريف الأجهزة EIR - Equipment Identity Register:
و هو عبارة عن قاعدة معلومات لكل أرقام التعريف لجهاز الموبايل ( الجوال) , وهو عبارة عن رقم يوضع داخل الجهاز من قبل الشركة المصنعة له و كل جهاز في العالم له رقم خاص به وهو ما يسمى بـ IIME.
تعريف جهاز المتحرك العالمي International Mobile Equipment Identity:
وهذا السجل يحتوي على ثلاث قوائم:
• القائمة البيضاء - White list: هي الأجهزة المصرحة باستخدام الشبكة.
• القائمة السوداء - Black List: هي الأجهزة الغير مصرح لها باستخدام الشبكة.
• القائمة الرمادية - Gray List: هي التي ليست من القوائم الأخرى.

عمل شبكة الـ GSM:

عندا تشغيل جهاز الموبايل (الجوال)MS فإنه يحاول أن يتصل بالشبكة , على أمل أن تسمح له أو تخوله الشبكة من استخدام مواردها . هذا يمكن أن يحدث بالنسبة لشبكة الأم أو حتى إذا كنت في حالة تجوال roaming و تستخدم خدمات شبكه غير شبكة الأم. إن جهاز الموبايل (الجوال) MS يعمل بالاتصال مع الـ BTS الموجود في نفس المكان أو بمعنى آخر الـ BTS المغطي لهذه المنطقة المتواجد بها الموبايل . تقوم الـ BTS's بشكل اعتيادي ببث (إرسال) الترددات و ذلك لتمكين الموبايل (MS) من التقاط الإشارة الأقوى . وهذا التغيير في الـ BTS لا يحدث هكذا و إنما الموبايل MS)) يقيس قوة الإشارة فإذا وجد إشارة أفضل من التي هو عليها يرسل القياس إلى الـ BTS و الـ BTS بدوره يرسلها إلى الـ BSC الذي هو مراقب للـ BTS's و يرى إذا كان هذا التغيير في الـ BTS ممكن يحوله أو يسلم الموبايل إلى الـ BTS الجديد و هذي الطريقة تسمى الـ Handover . و لكن إذا الـ BTS الجديد لا يتبع الـ BSC الحالي فانه يرفع الأمر إلى MSC لأخذ الإجراء المناسب و هو بالاتصال بالـ BSC الجديد و تسليم الموبايل الـ BTS الجديد لان الـ BSC لا يستطيع التحدث BSC آخر, إذا الموبايل غير BSC وغير الـ BTS و هذه عادة تحصل عندما نكون في وسيله من وسائل النقل كالسيارة فنغير الاثنين معا . في كلتا الحالتين الموبايل MS و الـ BSC/MSC يعملون مع بعض لعمل التسليم Handover بشكل سلس, الشبكة تعمل على حجز قناة في الـ BTS الجديد لتمكين التسليم Handover و حتى إن كنا أثناء مكالمة . للاتصال القادم إلينا بمعنى إذا أراد أحد أن يتصل عليك من الضروري أن تعرف الشبكة أين يتواجد الموبايل (الجوال) MS و تحت أي MSC و أي BSC و أي BTS لكي تتمكن الشبكة من إيصال المكالمة , هنا نتعرف على أهمية الـ HLR سجل الموطن و VLR سجل الزوار .

خدمات المستخدم GSMUser Services - GSM:

تم تزويد النظام GSM بمجموعة من خدمات الهاتف النقال يمكن تزويدها جميعاً أو بشكل جزئي للمشترك منها :
• نوعية صوت عالية للاتصال ضمن السيارات و الهواتف اليدوية .
• خدمات معلومات تتضمن مثل خدمة الرسائل القصيرة و الصور و نقل بيانات بمعدل يصل إلى 9600 بت/ثانية مع إمكانيات تخاطب دوبلكس.
• خدمة التجوال ضمن أوربا أو المناطق المغطاة بنظام الاتصال : GSM بحيث يتم إعلام الشبكة الأساسية عن موقع الهاتف النقال و هكذا يمكن أن يتم الاتصال مع المشترك دون أن يعلم المتصل أن المشترك خارج البلاد.
• معلومات الاشتراك تخزن على شريحة الـ :SIM وبالتالي عند إدخال الشريحة ضمن أي هاتف متوافق مع النظام GSM فإنه يصبح هاتف الاشتراك مباشرة . يمكن للشبكة اختبار كون الاشتراك نظامياً و أن الشريحة غير مسروقة بالتوثق من خلال قاعدة البيانات.
• الربط المباشر للمكالمات مع خدمات هواتف الطوارئ مثل الإسعاف و الشرطة والإطفاء.
• تحويل المكالمات في حال انشغال الهاتف أو أنه خارج نطاق التغطية.
• حجب المكالمات بشكل منتخب. مثل منع المكالمات الدولية خصوصاً في حال التجوال.
• خدمات الانتظار و مسك المكالمة و معرفة قيمة الفاتورة بأي بالعملات المختلفة.

الرقــم ألأكــأآديمي : 114292682
شعبهيوم الـأثنين 3-4