بسم الله الرحمن الرحيم
سأبدأ بخلفية تاريخية ومقدمة عن انظمة الاتصالات

نبذة تاريخية ومعلومات اساسية عن انظمة الاتصالات النقالةونشأة شبكات GSM
اولا : انظمة الاتصالات النقالة التماثلية
ANALOG MOBILE TELEPHONY SYSTEM
انظمة الاتصالات التلفونية النقالة كانت تعتمد على نقل الصوت او المحادثة بنظام التعديل الترددى FM
او FREQUANCY MODULATION
حيث كانت تعتمد هذه العملية على ترددين مهمين
UPLINK: وهو تردد الارسال
DOWNLINK: وهو تردد الاستقبال
وكانت هذه الترددات المخصصة لا تصلح للاستخدام عن طريق المكالمات الاخرى


الانظمة المحمولة البدائية EARLY MOBILE SYSTEMS
1- NORDIC MOBILESYSTEM (NMT): احد انظمة الاتصالات التى كانت تستخدم فى دول شمال اوربا ظهرت سنة 1981
كأول نظام محمول تجارى فى السويد والنرويج والدانمرك و فنلندا

2- انظمة الهواتف النقالة المتقدمة
ADVANCED MOBILE PHONE SYSTEMS (AMPS)
ظهرت كأول انظمة اتصالات محمولة تجارية فى الولايات المتحدة سنة1983

3- انظمة الاتصالات حرة الوصول او كاملة الوصول بها اعتمادية اكثر
TOTAL ACCESS COMMUNICATION SYSTEMS(TACS)
ظهرت سنة1985 كأول انظمة الاتصالات المحمولة التجارية فى بريطانيا وتم تطويرها من نظام AMPS


كل هذه الانظمة كانت تعتمد على تقنيات تماثلية ANALOG فتوالى ظهور عيوب هذه الانظمة ومنها :
1- انظمة الاتصالات التماثلية كانت متعارضة مع بعضها البعض INCOMPITIBLE فكانت كل شبكة تعمل على حيز مختلف من الترددات DIFFERENT FREQUANCY BANDS وتستخدم انظمة تعديل مختلفة MODULATION TECHNIQUES
وطرق مختلفة لمعالجة الاشارات SIGNALING
على سبيل المثال كان مشترك ال NMT لا يستطيع استخدام هاتفه عندما يكون متواجد فى المنطقة الجغرافية لنظامTACS

كل هذه الانظمة كانت تعتمد على تقنيات تماثلية Analog فتوالى ظهور عيوب هذه الانظمة ومنها :
1- انظمة الاتصالات التماثلية كانت متعارضة مع بعضها البعض Incompitible فكانت كل شبكة تعمل على حيز مختلف من الترددات Different Frequancy Bands وتستخدم انظمة تعديل مختلفة Modulation Techniques
وطرق مختلفة لمعالجة الاشارات Signaling
على سبيل المثال كان مشترك ال Nmt لا يستطيع استخدام هاتفه عندما يكون متواجد فى المنطقة الجغرافية لنظام Tacs



2-عيب اخر خطير وهو سعة او استيعاب النظام CAPACITY:
او عدد المكالمات التى يمكن ان تجريها الشبكة فى وقت معين فى منطقة معينة
فكان عندما يصل عدد المكالمات الى اعلى حد يمكن ان تستوعبه الشبكة تصبح الكثير من المكالمات غير ممكنة
ACCESS IS DENIDE
بالنسبة للشبكة فلا تستطيع الشبكة تحقيق حاجات المستخدمين




لهذا ولعيوب النظام التماثلى الكثيرة كان لابد من ظهور نظام جديد يقدم حلا لهذه الاحتياجات
فبأ سنة 1982 فريق من المهندسين تصميم نظام جديد يعتمد على تقنيات الاتصالات الرقمية سمى هذا النظام ب:
GLOBAL SYSTEM MOBILE (GSM)

تم تصميم انظمة GSM لتعمل على تردد 900 MHZ فعليا (890-960)MHZ

هناك سؤال يطرح نفسه
لماذا استخدام التكنولوجيا الرقمية فى انظمة GSM
هناك عدة اسباب اهمها :
1- الانظمة الرقمية ذات سعة اعلى وتسمح باعتمادية افضل فى استخدم الحيز الترددى المتاح
2- الانظمة الرقمية تمنع الشوشرة(NOISE) والتداخل (INTERFERANCE) وتشوه الاشارة (DISTORTION) والتى تؤثر على الاشارة


تقنيات الوصول فى شبكات GSM
GSM ACCESS METHODS
هى
TIME DIVISION MULTIPLE ACCESS (TDMA)
كانت تسمح باجراء 8 مكالمات فى وقت واحد وعلى نفس تردد الموجة الحاملة






خدمات شبكة GSM

1-تعطى اقصى مرونة فى التعامل مع نقل الصوت والفاكس والبيانات المختلفة


2-تعطى نفس المستوى من الخدمات مثلها كمثل الشبكات الاخرى كشبكات التليفون العادية (PSTN) وشبكة الخدمات الرقمية (ISDN) بالاضافة الى الانفراد بخدماتها الخاصة

3- مستخدم شبكة GSM يمكنه الاتصال بأى رقم فى العالم من اى مكان فى العالم لان شبكات GSM المختلفة تكون متوافقة مع بعضها البعض


4- انظمة GSM تحتوى على اجراءات امن عالية وتقنيات تشفير للمعلومات لمنع القرصنة والحفاظ على البيانات

الخدمات التى تقدمها GSM لمشتركيها :
SUBSCRIBER SERVICES FOR GSM SYSTEMS
خدمات الاتصالات الا ساسية :
1- خدمات الاتصالات التليفونية العادية TELEPHONY SERVICES
2- خدمات الطوارىء EMERGENCY SERVICES
3- خدمة الرسائل القصيرة SHORT MESSAGE SERVICES (SMS)
4- خدمة الفاكس FAX SERVICES
خدمة الاتصال التلفونى : تسمح للمشترك باجراء المكالمات التلفونية العادية



خدمة الطوارىء : تسمح للمشترك باجراء مكالمات الطوارىء بالاتصال بأرقام ثابتة مثل 112 فى GSM
911 فى الولايات
المتحدة مثلا بصرف النظر عن مقدم الخدمة


خدمة الرسائل القصيرة : المشترك يستطيع ان يرسل او يستقبل رسائل قصيرة من حروف وارقام حتى 160 حرف

خدمة الفاكس : يستطيع المشترك ان يرسل ويستقبل الفاكسات






الخدمات الاضافية او التكميلية SUPLEMENTARY

1- تحويل المكالمات CALL FORWARDING : يستطيع المشترك تحويل المكالمات القادمةلرقم اخر فى مواقف معينة مثل
الهاتف النقال غير متاح – مشغول – لايوجد رد




2- حجب المكالمات CALL BARRING :على سبيل المثال يمكن قفل المكالمات الدولية ارسالها او استقبالها عن طريق الهاتف او حجب ارقام معينه




3- عقد المؤتمرات عبر الهاتف MULTIPARTY : فى شبكة GSM اقصى عدد من المشتركين يمكن ان يعقدوا مؤتمر عبر الهاتف
هو ستة مشتركين

4- خدمة اظهار رقم الطالب او CALLER ID
INNOVATIVE SERVICES

1- ازدواجية الرقم DUAL NUMBERING : استخدام رقمين على نفس الهاتف
2- رقم شخصى واحد SINGLE PERSONAL NUMBER : يستخدم المشترك رقم على نوعين مثلا من الشبكات حتى يستطيع الاخرين الوصول للمشترك على احدى الشبكات عند تعزر الاخرى

خدمات الشبكة الذكية INTELLEGENT NETWORK SERVICES (IN)
تتضمن:
1- CALLING PARTY PAYS : يستطيع المشترك اجراء مكالمات مسبقة الدفع ويستطيع ايضا تحويل جزء من رصيده الى مشترك اخر

3- خدمات مسبوقة الدفع PREPAID SERVICES]


نظام التحويل والتبديل SWITCHING SYSTEM
وظائفه الاساسية

1- معالجة المكالمات
2- تحويل مسارات الصوت والبيانات
3- عمليات الشحن
4- التوصيل بالشبكات الاخرى والمحطات الارضية


نظام المحطات الارضية BASE STATION SYSTEM
الوظيفة الاساسية لها هى التصال من خلال الهواء وتتكون من :
1- وحدات تحكم المحطات الارضية BASE STATION CONTROLLERS
2- الهوائيات ANTENNAS
3- اجهزة البث والاستقبال TRANSMITTERS & RECIEVERS


مركز العمليات والصيانة OPERATION AND MAINTENANCE CENTER
الوظيفة الاساسية هى الصيانة المركزية ولذلك يعمل على :
1 – تعيين مكان الخطأ WHERE IS THE FAULT
2 – تعيين نوع الخطأ SOFTWARE OR HARDWARE
3 – ما الذى يمكن استبداله لعلاج هذا الخطأ WHAT MUST BE REPLACED



وظائف نقاط او عقد الشبكة FUNCTION OF NETWORK NODES
فى هذا الجزء سنشرح نقط او عقد الشبكة ( الاجزاء التكوينية) ووظائفها فى كل من SS,BSS AND OMC




اولا : اجزاء نظام التحويل والتبديل SWITCHING SYSTEM NODES

1- مدخل مركز التحويل GATEWAY MOBILE SWITCHING CENTER(GMSC)
يقوم بمعالجة المكالمات الاتية من الشبكات الخليوية الاخرى

2- وحدة تشبيك GSM THE GSM INTERNETWORKING UNIT (GIWU) :
وواجهة نقل البيانات DATA TRANSFERE INTERFACE (DTI):
تقوم باجراء ومعالجة التوصيل بالشبكات المبنية على ال PC لنقل البيانات
وهى ايضا تسمح للمستخدم بالتنقل مابين الاتصال بالصوت او البيانات اثناء نفس المكالمة


3- مركز التوثيق AUTHENTICATION CENTER (AUC) :
هى قاعدة بيانات تقوم بالتحقق من هوية المشترك لحماية الشبكة من النشاطات الاحتيالية


4- سجل بيانات مكان المشترك THE HOME LOCATION REGISTER (HLR)
قاعدة بيانات تحتوى على معلومات عن كل مشترك وهى تقوم بتسجيل :
معلومات متاحة عن المشترك
معلومات عن مكانه وعنوانه
رقم هاتفه النقال


5- سجل مواقع التشبيك INTERNETWORKING LOCATION REGISTER(ILR)
قاعدة بيانات تحتوى على معلومات عن المشتركين المسموح لهم بالتنقل بهواتفهم فى المناطق الجغرافية لشبكات تستخدم تقنيات مختلفة
مثل GSM و AMPS


6- سجل هوية الجهازREGISTER (EIR) THE EQUEPMENT IDENTITY
قاعدة بيانات تتحقق من هوية الجهاز لحماية الجميع من ظاهرة الاجهزة المسروقة


7- مركز الخدمات MOBILE SERVICE CENTER(MSC)
يقوم بعملية تحويل المكالمات من والى المحطات الارضية فى نفس المنطقة


8- سجل موقع الزائر THEVISITOR LOCATION REGISTER (VLR)
قاعدة بيانات تخزن بيانات عن المشتركين المطلوبين لدى MSC لاتمام المكالمات
VLR : دائما مايكون متكامل مع MSC وهم يخدمان منطقة معينة
VLR : يخزن بيانات عن المشتركين فى منطقة خدمة MSC


9- مركز الرسائل MESSAGE CENTER (MXE) يقوم بخدمات
الرسائل القصيرة (SMS)
البريد الصوتى (VOICE MALE)
الفاكس (FAX)


10- الشبكة الذكية MOBILE INTELLEGENT NETWORK (MIN)
تقوم :
خدمات المشتركين الخاصة
تنظيم خدمات الاعمال



ثانيا : الاجزاء المكونة للمحطات الارضية BASE STATION SYSTEM NODES


1- محطة المرسل المستقبل الارضية BASE TRANSRECIEVER STATION (BTS)
تتكون من اجهزة راديوية مثل اجهزة TRANSRECIEVER المرسل المستقبل والهوائيات لعمل النظام اللاسلكى
وتسمى فى انظمة ايريكسون RADIO BASE STATION (RBS)


2- وحدة تحكم المحطات الارضية BASE STATION CONTROLLER (BSC)
يقوم بكل وظائف التحكم والتوصيلات المادية بين MSC و عدد من BTSs
BSC : يحدد القناة التى يتصل بها الجهاز النقال واتصالات الهواء


3- محدد المدة ومحول الشفرات TRANSCODER AND RATE ADAPTER (TRC)
يقوم بالاتى :
معالجة الصوت
تعيين مدة المكالمة
الاستخدام الامثل لواجهات الارسال
يمكن ان يعمل وحده او مرتبطا بايا من BSC او MSC



ثالثا : مركز العمليات والصيانة THEOPERATION AND MAINTENANCE CENTER

1- مركز العمليات والدعم THEOPERATION AND SUPPORT SYSTEM (OSS) ويقوم :
تخطيط الشبكة PLANNING
تشغيل الشبكةOPERATING
صيانة الشبكةMAINTAINING
مراقبة الشبكةSUPERVISING
تطوير الشبكةDEVELOPING



2- مدخل تنظيم الخدمات SERVICE ORDER GATEWAY (SOG)
يكون واجهة لبيانات الاشتراك بين HLR,AUC and EIR



3- مركز الاعلان THEBILLING GATEWAY (BGW)
مسئول عن معلومات الاعلان بين MSCs فى الشبكة العامله


تم بحمد الله وعونه


منقووول





af;hj hghjwhghj hglpl,gm gsm ,j',vih ,h[dhgih hglojgtm lk hg[dg hgehge cdma