كل خلية تخدم بهوائي خاص بها و محطة أرضية تتكون من أجهزة ارسال و استقبال
و تحكم و يخصص كذلك لكل خلية نطاق من الترددات يختلف عن الخلايا المجاورة لها.

شكل الخلية[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/EIVAN/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image003.gif[/IMG]

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.
أجيال 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.
2- 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

لقد كانت هواتف الجيل الأول من الاتصالات المحمولة من النوع التماثلي وقد بدأت في أوائل الثمانينات، وظهرت هواتف الجيل الثاني بعد حوالي 10 سنوات لاحقاً مع أول شبكة اتصالات رقمية محمولة. وقد شهدت صناعة اتصالات الجيل الثاني نمواً أسياً في كلاً من عدد المشتركين والأنواع الجديدة من الخدمات ذات القيمة المضافة وغدت الهواتف المحمولة وسائل الاتصالات الشخصية المفضلة سريعاً، ونتج عن ذلك أكبر قطاع صناعات إلكترونية عالمياً.
إن الاستخدام السريع والفعال لخدمات المعطيات والانترنيت عبر الاتصالات اللاسلكية الجديدة ظهر كخيار حرج أمام مصنعي معدات الاتصالات، وإن مكونات الشبكة التي تبيح خدمات المعطيات اللاسلكية تعتبر أساسية لبنية شبكة الجيل التالي.
ويتوقع أن تشهد خدمات المعطيات اللاسلكية نفس النمو الانفجاري نتيجة الطلب الذي شهدته خدمات الانترنيت وخدمات الصوت اللاسلكية في السنوات الأخيرة.
في هذا البحث نظرة سريعة حول الاتجاهات التقنية الحالية في سوق التقنيات اللاسلكية وفكرة تاريخية حول تطور تقنيات الاتصالات اللاسلكية واختبار ماهية تخطيط الصناعات اللاسلكية من الجيل الثالث لعنونة الطلب المتنامي على الخدمات المتعددة الوسائط اللاسلكية.

قسم التطبيقات المحمولة MAP :
تقوم بدعم الإشارة ( الحركة ) بين SGSN/GGSN و HLR/AuC/EIR
الجيل الثالث من الشبكات اللاسلكية:
تتجه تقنية الجيل الثالث من الاتصالات اللاسلكية لتحويل مختل فأنظمة الجيل الثاني اللاسلكية إلى نظام عالمي واحد يتضمن كلاً من المركبات الأرضية والفضائية.
وأحد أهم خصائص التقنية اللاسلكية من الجيل الثالث هي قدرته على توحيد المواصفات الخلوية القائمة مثل CDMA , GSM و TDMA تحت مظلة واحدة. والأنماط الهوائية البينية
تحقق هذه النتيجة : الـ CDMA عريض الحزمة , CDMA 2000 والاتصالات اللاسلكية العالمية Universal Wireless Communication UWS – 136 .
الـ CDMA متوافق مع شـبكات الـ GSM مـن الجيل الثاني الحالية المنتشـرة في أوربا وأجزاء من آسـيا . ويتطلب الـ W-CDMA عرض حزمة مابين 5MHz و 10MHz مما يمكنه من الصلاحية لتطبيقات ذات سعات أعلى. ويمكنه من استيعاب الـ GSM القائم والـ TDMA IS – 36 وشبكات IS95 .
والمشتركون يفضلون النفاذ لخدمات الجيل الثالث بواسطة معدات طرفية ثنائية الحزمة . وشبكات الـ W-CDMA ستستخدم لتطبيقات عالية السعة وأنظمة لاسلكية رقمية من أجل المكالمات الصوتية.
النوع الثاني من الاتصالات اللاسلكية هو CDMA2000 والذي يعتبر متوافق مع الجيل الثاني الـ CDMA IS – 95 المسـتخدم فـي الولايات المتحدة .
أمـا النوع الثالث من اللاسـلكي هـو الاتصـالات اللاسـلكية العالمية UMC – 136 Universal Wireless Communication ويدعى أيضاً IS – 136 HS .
وقد وضع من قبل TIA وصمم للتوافق مع ANSI-136 النموذج القياسي للـ TDMA في أمريكا الشمالية .
تتكون شبكات الجيل الثالث من شبكة نفاذ لاسلكية Radio Access Network RAN وشبكة مركزية. تتكون الشبكة المركزية من منطقة مقسم رزمي والتي تضم SGSNs و GGSNs للجيل الثالث والتي تؤمن نفس الوظيفة التي يقوم بها نظام GPRS ومنطقة مقسم داراتي والتي تتضمن مركز مقسم خلوي من الجيل الثالث للمكالمات الصوتية.
عمليات المحاسبة للخدمات والنفاذ تتم عبر وظيفة بوابة المحاسبة Charging Gateway Function CGF والتي تعتبر أيضاً جزءاً من الشبكة المركزية. وظيفة الـ RAN تعتبر مستقلة عن وظيفة الشبكة المركزية. وتؤمن شبكة النفاذ نفاذاً مستقلاً لتكنولوجيا مركزية من أجل الطرفيات المحمولة إلى الأنواع المختلفة من الشبكات المركزية وخدمات الشبكات. وأي منطقة شبكة مركزية يمكن أن تصل إلى أي خدمة RAN ملائمة. مثلاً من الممكن نفاذ صوتي من منطقة التبديل الرزمي.
تتكون شبكة النفاذ اللاسلكية من عناصر شبكة جديدة تعرف كعقدة B ومتحكمات شبكة لاسلكية Radio Network Controller RNCs .
والعقدة B تناظر محطة الإرسال والاستقبال الأساسية BTS في شبكات الجيل الثاني. والـ RNC بديل عن متحكم المحطة الأساسية.

وهي تؤمن قيادة المصدر اللاسلكي والتحكم بالمناولة والقيام بالربط بين مناطق التبديل الداراتي والتبديل الرزمي.
يتم التوصيل المتبادل لعناصر الشبكة في RAN وبين RAN والشبكة المركزية عبر واجهات Iu , Iur , Iub على أساس ATM كتقنية تبديل طبقة2. وتجري خدمات المعطيات من الأداة الطرفية عبر IP والذي يستخدم ATM كنقل موثوق مع QoS. يدمج الصوتفي ATM من طرف الشبكة العقدة B وينقل عبر ATM خارج الـ RNC وتقسم الواجهة Iu إلى جزئين : تبديل داراتي وتبديل رزمي.
وتقوم الواجهة Iu على أساس ATM معحركة صوت مندمجة في دارة افتراضية باستخدام تقنية AAL2 و IP عبر ATM من أجل حركة معطيات تستخدم تقنية AAL5. يتم تبادل هذه الأنواع الحركية بصورة مستقلة إلى 3G SGSN و 3G MSC من أجل الصوت.

و فيما وصفاً مختصراً لكل بروتوكول في بنية شبكة لاسلكية من الجيل الثالث :

1- إدارة اتصالات محمولة عالمية Global Mobility Management GMM
يتضمن هذا البروتوكول وصل وفصل وسرية وتوجيه الوظائف المتعلقة بمنطقة ما آنياً.

2- قسم تطبيقات العقدةB Node Application Part NAP :
يؤمن طريقة توزيع التسجيل ومعلومات نظام البث وإدارة المصادر الرقمية والمتوقعة.

3- بروتوكول تحويل المعطيات الرزمية Packet Data Convergence Protocol PDCP :
يخطط خصائص المستوى الأعلى ضمن خصائص بروتوكولات الواجهة الراديوية المغلفة. كما يؤمن الـ PDCP التعامل مع برتوكولات الطبقة الأعلى.

4- التحكم بالربط اللاسلكي Radio Link Control RLC :
يؤمن تحكم ربط رقمي فوق الواجهة اللاسلكية.

5- التحكم بالنفاذ المتوسط Medium Access Control MAC :
يتحكم بطرق حركة النفاذمن أجل القنال اللاسلكية .

6- التحكم بالمصدر الراديوي Radio Resource Control RRC :
يدير التوضع والحصول على المسارات الاتصالية اللاتسلكية.

7- بروتوكول تطبيقات شبكة النفاذ اللاسلكية Radio Access Network Application Protocol RANAP :
يغلف إشارة الطبقة الأعلى ويدير توصيلات الإشارة والـ GTP بين الـ RNC و 3G SGSN وتوصيلات الإشارة والتبديل الداراتي بينالـ RNC و 3G MSC.

8- قسم تطبيقات خدمة الشبكة اللاسلكية Radio Network Service Application Part RNSAP :
يؤمن الاتصال بين الـ RNCs.

9- بروتوكول نفق الـ GPRS GPRS Tunnel Protocol GTP :
يوجّهن فقياً وحدات معطيات البروتوكول عبر بنية الـ IP بإضافة معلومات التوجيه ويعمل علىقمة الـ TCP/IP عبر IP.

10- قسم التطبيقات المحمولة Mobile Application Part MAP :
يدعم الإشارة بين SGSN/GGSN و HLR/AuC/EIR.

11- الإشارة AAL2 AAL2CPS , AAL2SSAR , Q.2150.2 , Q.2150.1 , Q.26.30.1 :
بروتوكولات تلائم استخدام نقل الصوت عبر بنية ATM باستخدام طبقة توافق ATM رقم 2.

M3UA , SCTP Sigtran : 12-
برتوكولات ملائمة لنقل بروتوكولات إشارة SCN عبر شبكة IP.

مراحل الانتقال إلى تقنية الجيل اللاسلكي الثالث :

- التغطية الأولية :
بداية استخدام الـ 3G كجزُر في مناطق العمل في حين أن السعة الأكبر والخدمات المتقدمةكانت مؤجلة.
والانتشار الكامل لتقنية الـ 3G بدأ مع نهاية عام 2000 في اليابان معظمه ناجم عن متطلبات السعة وانتشر في أوربا مع نهاية عام 2001واستخدمت شركة NTTDoCoMo خدمات الجيل الثالث في اليابان في الربع الثالث من عام 2000 وتاخر الأمر في أمريكا الشمالية إلى الربع الرابع من عام 2000.

- التشبيك المتبادل بين شبكات الجيل الثالث :
إن وجود شبكات موروثة في معظمم ناطق العالم ركز التحدي المطلوب من مصنعي معدات الاتصالات على التعايش بين المعدات القديمة والجديدة واستخدام المستثمرين لهذه المعدات الجديدة.
تستخدم التقنية القائمة تقنية التبديل الداراتي التقليدي في تقديم خدمات الصوت. وهذه التقنية غير فعالة لتقديم خدمات الوسائط المتعددة.
والمقاسم الرئيسية للجيل الجديد من الشبكات المحمولة سترتكز على تقنية التبديل الرزمي والتي تعتبر أكثر ملاءمة لخدمات الوسائط المتعددة.
الجيل الثاني من الشبكات GSM يتكون منعناصر شبكة MSC/VLR , BSC , BTS و HLR/AuC/EIR. والتقابل البيني بين هذه العناصر يعتمد دارات PCM. في حين الـ GPRS يضيف شبكة مركزية ذات تبديل رزمي تفرعي. تتكون الـ 2G+ من BSC مع واجهات رزمية إلى الـ HLR/AuC/EIR , GGSN , SGSN .
التقابل بين عناصر BSC و SGSN هو إما ترحيل أُطر FR أو/و ATM لكي يؤمّن النقل مع وجود QoS.
تقدم تقنية الجيل الثالث شـبكة نفاذ لاسلكية RAN جديدة مكونة من عقدة B وعناصر شبكة RNC وتتكون الشبكة الرئيسية للـ 3G مـن نفس المكـونات الـ GSM و GPRS : 3G SGSN , HLR/AuC/EIR , GMSC , 3G MSC/VLR و GGSN. تستخدم تقنية IP نهاية إلى نهاية لتطبيقات الوسائط المتعددة وتستخدم تقنية ATM لتأمين نقل موثوق مع QoS.
تسمح حلول الجيل الثالث بإمكانية الحصول على شبكة متكاملة لخدمات التبديل الداراتي والتبديل الرزمي باستخدام تقنية ATM والـ BSC يمكن أن تُحتوى في RNC باستخدام بطاقات add-on أو كيان طلب إضافي. التردد الحامل 5 MHz والمجالات 2.5 GHz حتى 5 GHz تختلف من أجل تقنية الجيل الثالث مقارنة مع تقنية الأجيال 2G/2G+ .
الانتقال من BSC إلى RNC يتطلب دعماً لبروتوكولات جديدة مثل NBAP , RNSAP , RANAP , RRC , PDCP وبذلك فإن انتقال BTS إلى العقدة B قد يكون من الصعوبة بمكان وقد يرتب أعباءً مالية ضخمة على قسم مشغلي الشبكة.
تطوير MSC يعتمد اختيار شبكة ثابتة لحمل الخدمات المطلوبة. وإذا اختيرت شبكة ATM فإن برتوكولات الـ ATM عندئذ عليها أن تدعم الـ 3G MSC مع تشبيك بين شبكات ATM و PSTN/ISDN القائمة.
إن تطوير الـ SGSN و GGSN إلى عقد 3G أسهل نسبياً . ومن الضروري تعزيز بروتوكول GTP ودعم بروتوكول RANAP جديد لدعم أنظمة الـ 3G اللاسلكية .
ويجب أن تتواجد برتوكولات الـ ATM لخدمات النقل. وتتواجد قواعد معطيات الـ HLR في 3G-HLR بإضافة نماذج مستثمر 3G. ويمكن تحديث قاعدة معطيات الـ VLR وفقاً لذلك.
ونحتاج تغيير قاعدة معطيات الـ EIR لتغطية المعدات الجديدة تستخدم لأنظمة الـ 3G.
وأخيراً التجوال العالمي يتطلب توافقاً مع الاستخدام القائم للمستوى المتاح عندما لا تكون الخدمات المطلوبة متاحة في المنطقة.
باتجاه هذه النهاية تصبح مجموعة تناغم التشغيل Operator Harmonication Group OHG متقاربة جداً مع مشاريع شراكة 3GPP2 , 3GPP 3G 3G Partner ship Project لتصبح قياسية عالمية لأجل برتوكولات 3G لاسلكية .

مـــــــــــــــــــــــــــــــؤيد الظاهري ............ شعـــــــــــبة يووووم الاثنين ...... 114291325