شبكات الهاتف المحمول
Cellular phoneNetworks
الهاتف المحمول هو أحد تطبيقات الشبكات اللاسلكية التي تتم عن طريق الاتصال
بواسطة شبكة من الأبراج الموزعة بطريقة معينة لضمان تغطية شاملة ضمن مساحة جغرافية معينة.
بدأ استخدام الشبكات اللاسلكية في الاتصالات بعد نجاح العالم الايطالي ماركوني بإرسال
أول رسالة لاسلكية عبر المحيط الأطلسي عام ١٩٠١ م معلنا بداية عصر الراديو.
تطورت الشبكات اللاسلكية عبر الزمن و أصبحت تستخدم في تطبيقات متعددة مثل الراديو و التلفاز و الاتصالات عبر الأقمار الصناعية و من أحدث و أهم هذه التطبيقات الهاتف المحمول ( الجوال ).
كانت فكرة هاتف محمول متنقل تشغل بال العلماء منذ وقت طويل ، حيث طرحت هذه الفكرة في أحد المؤتمرات عام ١٩١٥ م ، لكن غض الطرف عنها لأجل عدم ضرب سوق الهواتف الأرضية الثابتة.
توالت التجارب من ذاك الوقت و حتى عام ١٩٧٨ م من قبل عدد من العلماء والشركات المختصة بالاتصالات مثل شركة AT&T و شركة موتورولا و غيرهم ، و في عام ١٩٧٨ تم اطلاق أول نسخة تجريبية للجيل الأول من نظام الهاتف الجوال الذي كان يدعى ب AMPS ، بعدها بسنة تم اطلاق أول نسخة رسمية في اليابان من قبل شركة NET .
انتشرت هذه التقنية في عدد من الدول و لم تنتشر في البقية نظرا لارتفاع تكلفتها. وفي عام ١٩٩٠ م اطلق الجيل الثاني من نظام الهواتف الجوالة و المعروفة بإسم GSM الذي انتشر
وطبق في أغلب دول العالم. و تتابعت التطويرات بعدها ، و حاليا يستخدم الجيل الثالث
في أغلب الدول ، و لا يزال الجيل الرابع في أروقه المختبرات و يتوقع أن يتم اطلاقه قريبا.
بعد هذه النظرة التاريخية السريعة ، أود أن تستعرض تفاصيل عمل الشبكات المحمولة الفكرة الأساسية في شبكات الجوال هو كون المستخدم يتنقل من مكان لآخر مع بقاء
الاتصال بالطرف الآخر على حاله.
لتحقيق هذه الفكرة فقد تم تقسيم مساحة التغطية الجغرافية إلى عدد من الخلايا التي لها

*مكونات هذه الشبكه:

-محطة الأرسال الأرضي Base Station
تتكون هذه المحطة كما أسلفنا من عدد من أجهزة الاستقبال و الارسال و أجهزة مخصصة للتحكم .

ترتبط جميع الخلايا ببعض عن طريق مكتب الاتصالات اللاسلكية MTSO بواسطة خطوط أرضية ، و هذا المكتب هو المسؤل عن تنقل المستخدمين بين الخلايا و كذلك يربط الشبكة المحمولة بالشبكة الأرضية ( الهاتف الثابت PSTN ) و أيضا يقوم بإصدار فواتير الاتصالات و الرسوم لمستخدمي الشبكة. MTSO في الغالب شركة الاتصال المحلية .

المحطة المتنقلة Mobile Station :
هي عبارة عن جهاز الجوال و شريحة الاتصال SIM Card ، و من خلالها يستطيع أي مشترك أن يستخدم شبكة الجوال لإجراء مكالماته .. تقوم هذه المحطة بتسجيل نفسها في المحطة الأرضية لكل خلية تنتقل لها ، و عندما تتم عملية التسجيل تظهر علامة شركة الاتصال في شاشة الهاتف ، و عندما ينتقل المستخدم إلى خلية أخرى يلغى تسجيله من الخلية السابقة و يسجل في الخلية الجديدة و هكذا ..

*كيف تتم عملية الاتصال:
١- يقوم المستخدم بإدخال رقم الهاتف الذي يرغب بالاتصال به في هاتفه ثم يضغط على زر
ارسال ( الزر الأخضر في أغلب الجوالات).
٢- ترسل المعلومات إلى مكتب الاتصالات الجوالة MTSO و الذي بدوره يقوم بالتحقق من وضع المشترك و هل له أحقية و رصيد كافي للاتصال.
٣-يقوم MTSO بإرسال رسالة استعلام عن الرقم المراد الاتصال به إلى كل محطات الجوال الأرضية ، و حال تلقي رد من المحطة المسجل بها الرقم المراد الاتصال به ، يقوم MTSO بإرسال نغمة اتصال للرقم المطلوب.
٤- في حال قبول الاتصال ، يقوم MTSO بتخصيص قناة اتصال للطرفين و كذلك يبدأ بعمليات الفوترة اللازمة.
٥- في حال اغلاق الاتصال ، ينهي MTSO اجراءات الفوترة ، و يقوم بتحرير حجز قناة الاتصال المخصصة مسبقا.

*اجيال الهاتف الجوال:

الجيل الأول :
Advanced Mobile Phone Service (AMPS)

خدمة الهاتف الجوال المتقدمة ..
تم تطويره عام ١٩٧٨ م ، و يقوم بإستخدام ترددين مختلفين ، أحدهما للاتصال و الآخر للاستقبال

الجيل الثاني:
GSM (Global System for Mobilecommunications)
تم تطويره بواسطة المنظمة الأوروربية للاتصالات CEPT.و تم اطلاق أول شبكة تعمل بهذا النظام عام ١٩٩١في فنلندا

الفروق بين الجيل الأول و الثاني هي:
١- الجيل الأول يعمل بنظام تماثلي Analog بينما الثاني يعمل بنظام رقمي Digital.
٢- التشفير. الجيل الثاني مشفر بالكامل بخلاف الأول.
٣- القابلية لتصحيح أخطاء الإرسال.
٤- مشاركة القنوات. الجيل الثاني يسمح بمشاركة القنوات تلقائيا بين المستخدمين

الجيل الثالث :
جاء تطوير للجيل الثاني عبر زيادة جودة و سرعات الاتصال و زيادة الخدمات التي يمكن دمجها في النظام. و كذلك زيادة معدل الأمان.
الجيل الرابع
يتم تطويره حاليا و يهدف إلى دمج تقنيات الاتصال (GSM, WLAN, Bluetooth, etc) .المختلفة في نظام واحد

أجيال الشبكات الخليوية

ستضع تجهيزات وخدمات الجيل الثالث من الاتصالات المحمولة الاتصالاتاللاسلكية في المقدمة وبما يؤمن مواصلةبالزمن الحقيقي.و ستسمح تقنية الجيلالثالث لمنطقة ما أن تحقق نفاذاً آنياً إلى خدمات منطقة معينة عند الطلب.

لقد كانت هواتف الجيل الأول من الاتصالات المحمولة من النوعالتماثلي وقد بدأت في أوائل الثمانينات، وظهرت هواتف الجيل الثاني بعدحوالي 10 سنوات لاحقاً مع أول شبكة اتصالات رقمية محمولة. وقد شهدت صناعةاتصالات الجيل الثاني نمواً أسياً في كلاً من عدد المشتركين والأنواعالجديدة من الخدماتذات القيمة المضافة وغدت الهواتف المحمولة وسائلالاتصالات الشخصية المفضلة سريعاً، ونتج عن ذلك أكبر قطاع صناعات إلكترونيةعالمياً.
إن الاستخدام السريع والفعال لخدمات المعطيات والانترنيت عبرالاتصالات اللاسلكية الجديدة ظهر كخيار حرج أمام مصنعي معدات الاتصالات، وإن مكونات الشبكة التي تبيح خدمات المعطيات اللاسلكية تعتبر أساسية لبنيةشبكة الجيل التالي.
ويتوقع أن تشهد خدمات المعطيات اللاسلكية نفسالنمو الانفجاري نتيجة الطلب الذي شهدته خدمات الانترنيت وخدمات الصوت اللاسلكية فيالسنوات الأخيرة.
في هذا البحث نظرة سريعة حول الاتجاهات التقنيةالحالية في سوق التقنيات اللاسلكية وفكرة تاريخيةحول تطور تقنياتالاتصالات اللاسلكية واختبار ماهية تخطيط الصناعات اللاسلكية من الجيل الثالثلعنونةالطلب المتنامي على الخدمات المتعددة الوسائط اللاسلكية

شبكات الاتصالات المحمولةالقائمة :

1- تقنية الجيل الأول من الاتصالات اللاسلكية :
كان يقوم الجيل الأول من الاتصالات الخلوية اللاسلكية على إشاراتتماثلية وانتشرت أنظمة تماثلية في أمريكا الشماليةوعُرفت بأنظمة الهواتفالمحمولة التماثلية Analog Mobile Phone Systems ( AMPS ) في حين أن الأنظمة التيانتشرت في أوربا وبقية
أنحاء العالم عرفت بأنظمة الاتصالات ذات النفاذالشامل Total Access Communication Systems ( TACS ) وقد اعتمدت الأنظمة التماثليةعلى تقنية التبديل الداراتي بصورة أساسية وصممت من أجل الصوت وليسللمعطيات.

2- الجيل الثاني من تقنية الاتصالات اللاسلكية Second Generation Wireless Technology :
لقد قامت شبكات الاتصالاتاللاسلكية المحمولة من الجيل الثاني على إشارات معطيات رقمية منخفضة المجال. وأكثر تقنيات الجيل الثاني شيوعاً تُعرف كأنظمة عالمية للاتصالات المحمولة Global System for Mobile Communication (GSM)
وقد نُفّذ الـ GSM لأول مرةعام 1991 وهو يعمل حالياً في أكثر من 150 بلداً أو منطقة من العالم. ويُقدر عددمشتركي الـ GSM بأكثر من 800 مليون مشترك في العالم. وتقنية الـ GSM هيمجموع نفاذ متعدد بتقسيم التردد FDMA ونفاذ متعدد بتقسيم الزمن TDMA.

*استخدام انظمة الgsm:
[color=green]واستخدمت أنظمة الـ GSM الأولى طيف ترددي قدره 25 MHz في المجال 900 MHz. ويستخدم الـ FDMA تقسيم عرض الحزمة المتاح 25MHz إلى 124 تردد حامل يبعد كل منها عنالآخر 200 كيلو هرتز. ويقسم بعدئذ كل تردد باستخدام طريقة TDMA إلى 8 مجاري زمنية TSs ويعمـل الـ GSM حالياً فـي مجال 900MHz و 1800MHz في العالم باستثناءالولايات المتحدة التي تعمل في مجال 1900 MHz إضافة للـ GSM هناك تقنيةمماثلة تُعرف بالاتصالات الرقمية الشخصية PDC (Personal Digital Communication) باستخدام تقنية تعتمد TDMA ظهرت في اليابان.
ومنذ ذلك استخدمت أنظمة مختلفةأخرى تعتمد أنظمة الـ TDMA عبر العالم وخدمت حوالي 100 مليون شخص تقريباً. لقد طورت تقنية الـ GSM في أوربا بينما طورت تقنية الـ CDMA (النفاذالمتعدد بتقسيم الترميز Code Division Multiple Access ) في أمريكا الشمالية. وتستخدم الـ CDMA تقنية الطيف الموزع لتقطيع الكلام إلـى أجـزاء صغيرةمرقمنة وتـرميزها لتمييز كل مكالمة على حدة. وقد اسـتخدمت أنظمة الـ CDMA في أكثرمن 40 دولة في العالم وخدمت أكثر من 100 مليون مشترك.
وقد اعتبرت أنظمة الـ GSM والأنظمةالأخرى المعتمدة على الـ TDMA التقنيات اللاسلكية الأساسية للجيلالثاني في حين أن الـ CDMA تميز بنوعية صوت أوضح وضجيج مرافق أقل وسقوط مكالمات أقلوأكثر أمناً ووثوقية وسعة شبكة أكبر. الشبكات اللاسلكية للجيل الثاني 2G التي ذكرت أعلاه تعتمد بصورة أعظمية على تقنية التبديل الداراتي.
والشبكات 2G هي رقمية وقد وسعت مجال للتطبيقات إلى خدمات صوتية أكثر تقدماً مثل تعريف الخطالطالب. ويمكن لتقنية الـ 2G اللاسلكية أن تعالج بعض المعطيات مثل الفاكسوخدمة الرسائل القصيرة بمعدل يصل إلى 9.6 كيلو بت/ثا لكنه غير ملائم لاستعراضصفحات ويب وتطبيقات الوسائط المتعددة.

الاسم:عامر عبدالقادر منشي.
الرقم:1012
الشعبه:1-2 يوم الاحد..
الرقم الاكاديمي:114291012