﷽
نقدم لكم علي موقعكم عالم الهندسة Engineering World دورة GSM كاملة لمهندسي وطلبة طلبة هندسة اتصالات .. جي إس إم أو النظام الشامِل للإتصالاتِ المتنقلة أو النظام الموحد للاتصالات المتنقلة أو النظام العالمي للاتصالات المتنقلة Global System for Mobile واختصارها GSM وهو الجيل الثاني من نظم الاتصالات في الشبكات الخلوية الذي بدأ التخطيط له منذ عام 1982
وذلك مع تطور التقنية الرقمية والطلب المتزايد عليها ويمتاز هذا الجيل بسعة أو قدرة للنظام أعلى بكثير من النظام التماثلي كما أنه يقدم ميزات خدمي أكثر وبنوعية عالية الجودة وتكلفة منخفضة
تم نشر هذا النظام لأول مرة في فنلندا في ديسمبر عام 1991 بعرض ترددي جديد وهو 900 MHz لخدمة الهاتف الخلوي واعتبارا من عام 2014 أصبح المعيار العالمي للاتصالات المتنقلة مع أكثر من 90 ٪ من حصة السوق العالمي والتي تعمل في أكثر من 193 دولة وإقليم
تم تطوير شبكات الجيل الثاني 2G كبديل للشبكات الخلوية التناظرية من الجيل الأول (1G)، وكان معيار GSM قد وصف في الأصل شبكة رقمية بتبديل الدارات من أجل إجراء مكالمات صوتية مزدوجة كاملة
وقد توسع هذا النظام مع مرور الوقت ليشمل اتصالات البيانات أولاً عن طريق النقل بتبديل الدارات ثم عن طريق نقل حزم البيانات بإستخدام خدمات حزم الراديو العامة GPRS ومعدلات البيانات المحسنة EDGE لتطور الـ GSM أو EGPRS
وفي وقت لاحق طور برنامج مشروع شراكة الجيل الثالث 3GPP معايير النظام العالمي للاتصالات المتنقلة UMTS من الجيل الثالث 3G تليها معايير الجيل الرابع LTE المتقدمة والتي لا تشكل جزءا من معيار ETSI و GSM
ومن أهم اهداف هذا النظام :
- المقياس الموحد
- التجول الدولي
- تقنيات التشفير الرقمي
- أجهزة بتكلفة منخفضة
- الاستهلاك الكهربائي المنخفض
- إرسال رقمي متعدد الوصول بتقسيم الزمن
نبذة تاريخية
بدأ العمل في تطويرالمعيار الأوروبي للخلية الرقمية والاتصالات الصوتية عام 1983عندما أنشأ المؤتمر الأوروبي لإدارات البريد والاتصالات لجنة النظام العالمي للاتصالات المتنقلة وقدمت فيما بعد مجموعة دعم فني مفرها في باريس.
بعد خمس سنوات في عام 1987 وقعت مذكرة تفاهم بين 15 ممثلا لـ 13 دولة أوروبية في كوبنهاغن لتطوير ونشر نظام الهاتف الخلوي المشترك في جميع أنحاء أوروبا وتم تطبيق قواعد الاتحاد الأوروبي لجعل النظام العالمي للاتصالات المتنقلة معياراً إلزاميافي النهاية أدى قرارتطوير المعيار القاري إلى التوحيد وفتح شبكة قياسية أكبر من تلك الشبكة الموجودة في الولايات المتحدة في فبراير عام 1987 أنتجت أوروبا أول مواصفات فنية متفق عليها من النظام العالمي للاتصالات المتنقلةادى كل من الدعم السياسي من قبل الوزراء الاربعة للإتحاد الأوروبي النظام العالمي للاتصالات المتنقلة والاعلان الذي تم نشره على شبكة المعلومات العالمية من قبل بوون في شهر مايو إلى طرح مذكرة التفاهم للمجموعة الخاصة للمحمول وتوقيعها في شهرسبتمبروجهت مذكرة التفاهم شركات الهاتف المحمول في جميع انحاء أوروبا إلى استثمار النظام العالمي للاتصالات المتنقلة وجعلها تطمح لتاريخ مشترك بينها. وخلال الفترة القصيرة الني تمتد إلى 38 اسبوعاً تم دمج أوروبا بأكملها بلدان وصناعات في وحدة نادرة وسريعة تتعامل مع النظام العالمي للاتصالات المتنقلة بإدارة اربعة من المسؤوليين الرسميين وهم أرمين سليبر من ألمانيا وستفين تمبل من المملكة المتحدة وفيليب دوبوي من فرنسا ورينزو فيلي من إيطالياوخلال الفترة القصيرة التي تمتد إلى 38 اسبوعاً تم دمج أوروبا بأكملها بلدان وصناعات في وحدة نادرة وسريعة تتعامل مع النظام العالمي للاتصالات المتنقلة بإدارة اربعة من المسؤوليين الرسميين وهم (أرمين سليبر من ألمانيا، ستفين تمبل من المملكة المتحدة، فيليب دوبوي من فرنسا ورينزو فيلي من إيطاليا ) وفي عام 1989 تم نقل المجموعة الخاصة للمحمول من المؤتمر الأوروبي لإدارات البريد والاتصالات إلى المعهد الأوروبي لمعايير الاتصالات ووقعت كل من فرنسا وألمانيا اتفاقية التنمية المشتركة في عام 1984 وانضمت اليها إيطاليا والمملكة المتحدة في عام 1986 وفي نفس العام اقترحت المفوضية الأوروبية حجز النطاق الطيفي 900 ميجا هيرتز النظام العالمي للاتصالات المتنقلةقام رئيس الوزراء الفنلندي السابق هاري هول كيري بإجراء أول مكالمة هاتفية في العالم باستخدام هذا النظام في 1 يوليو عام 1991, ليطلق عليه كارينا سونيو ((عمدة مدينة تامبيري )) باستخدام شبكة بناها تيلينوكيا وسيمينيس وتديرها راديولينجياوشهد في العام التالي إرسال أول رسالة قصيرة (خدمة الرسالة القصيرة SMS) وقامت كل من شركة المملكة المتحدة فودافون وشركة فنلندا للاتصال بالتوقيع على اتفاقية التجوال الدولي الأول. وفي عام 1991 بدأ العمل على على توسيع معيار النظام العالمي للاتصالات المتنقلة إلى تردد 1800 ميجا هيرتز وبدأ تشغيل أول شبكة على تردد 1800 ميجا هيرتز في المملكة المتحدة في حلول عام 1993, وفي ذلك العام ايضا اصبحت الشركة الأسترالية للاتصال أول مشغل شبكة لهذا النظام خارج أوروبا وكما اعتبرت أول هاتف نقال متاح باليد النظام العالمي للاتصالات المتنقلة. في عام 1995 م اطلاق خدمات الفاكس والبيانات والرسائل النصية القصيرة تجارياً. وبدأ تشغيل أول شبكة رسائل قصيرة قدرها 1900 ميجا هيرتز في الولايات المتحدة وتجاوز عدد المشتركين في النظام العالمي للاتصالات المتنقلة في جميع انحاء العالم 10 ملايين. وفي نفس العام تشكلت جمعية النظام العالمي للاتصالات المتنقلة تم إطلاق sim card المدفوعة مقدماً في عام 1996 واجتاز المشتركين في الشبكات العالمية إلى 100 مليون في عام 1998في عام 2000 تم اصدار تقنية الجيل الثاني 2G من هذه التقنية واصبحت الأجهزة متاحة للبيع وفي عام 2001 تم اطلاق تقنية الجيل الثالث وهي ليست امداد أو جزء من تقنية المجموعة الخاصة للمحمول تجاوز عدد المشتركين في خدمة المجموعة الخاصة للمحمول العالمية 500 مليون مشترك. وفي عام 2002 تم تقديم أول خدمة للرسائل متعددة الوسائط وبدأ تشغيل أول شبكة في نطاق التردد800 ميجا هيرتز حيث انها صلت إلى 1 بليون في عام 2004 وبحلول عام 2005 استحوذت شبكات النظام العالمي للاتصالات المتنقلة على أكثر من 75% من سوق الشبكات الخلوية في جميع انحاء العالم لخدمة 1.5 مليار مشتركوفي عام 2005 اصبحت أول شركة قادرة على تنزيل حزم الوصول عالية السرعة تعمل ايضا.
تم اطلاق أول شبكة قادرة على إرسال حزم الوصول عالية السرعة في عام 2007 تقنية الجيل الثالث هي في تحميل وإرسال الحزم للوصول السريعوتجاوز عدد المشتركين في النظام العالمي للاتصالات المتنقلة في جميع انحاء العالم إلى 3 مليارات في عام 2008وقد قدرت جمعية النظام العالمي للاتصالات المتنقلة في عام 2001 ان التقنيات المحددة في معيارهذه التقنية قد خدمت 80% من سوق الهاتف المحمول، بما في ذلك أكثر من 5 مليارات شخص في أكثر من 212 دولة واقليم، مما يجعله الأكثر شمولية من بين العديد من المعاييرللشبكات الخلوية يعد النظام العالمي للاتصالات المتنقلة من الجيل الثاني وهو نظام انتخاب التقسيم الزمني الذي يصدره المعهد الأوروبي لمعايير الاتصالاتلا يتضمن معايير النظام الشامل للاتصالات النقالة تقنية النفاذ المتعدد الخاصة بشفرة شبكة الاتصالات المتنقلة العالمية الجيل الثالث ولا معايير تكنولوجيا النفاذ المتعدد بتقسيم تعامدي بجانب من التقسيم التعامدي للتردد للجيل الرابع للخلايا الناتج عن مجموع الشراكة ولاول مرة النظام العالمي للاتصالات المتنقلة تضع معيار مشترك لجميع انحاء أوروبا للشبكات اللاسلكية واعتمدت ايضا من قبل العديد من البلدان خارج أوروبا وهذا سمح للمشتركين باستخدام النظام العالمي للاتصالات المتنقلة الاخرى التي لديها اتفاقيات تجوال مع بعضها البعض خفض تكاليف المعيار المشترك للبحث والتطويرحيث يمكن بيع الاجهزة والبرمجيات بتكييفات طفيفة للسوق المحلي فقطوفي 1 ديسيمبرعام 2016 اغلقت تلسترا في استراليا شبكة النظام العالمي للاتصالات المتنقلة للجيل الثاني وهي أول مشغل شبكة للهاتف المحمول لفصل شبكة النظام العالمي للاتصالات المتنقلة وكان مزود خدمة الجوال الثاني لاغلاق شبكة النظام العالمي للاتصالات المتنقلة الخاصة به في 1 ينايرعام 2017 من الولايات المتحدة الأمريكية واكملت شركة اوبيس في استراليا اغلاق الجيل الثاني في 1 اغسطس 2017 واغلقت سنغافورا الجيل الثاني كامل في ابريل عام 2017.
هيكلية الشبكة هيكل الشبكة يتم تنظيم الشبكة إلى عدد من الأقسام المنفصلة وهي :
- النظام الفرعي لمحطة القاعدة
- المحطات الأساسية ووحدات التحكم الخاصة بها النظام الفرعي للشبكة والتبديل
- الجزء الأكثر شبهاً بالشبكة الثابتة وأحيانًا يطلق عليه "الشبكة الأساسية" الشبكة الأساسية لخدمات البث الإذاعي العامة
- الجزء الاختياري الذي يسمح باتصالات الإنترنت القائمة على الرزم GPRS Core Network
- نظام دعم العمليات (OSS) صيانة الشبكة
النظام الفرعي للمحطة الأساسية
GSM هي شبكة خلوية مما يعني أن الهواتف المحمولة تتصل بها من خلال البحث عن الخلايا في المنطقة المجاورة مباشرة هناك خمسة أحجام مختلفة للخلايا في شبكة GSM خلايا الماكرو والميكرو والبيكو والفيمتو والمظلة
تختلف منطقة التغطية لكل خلية وفقًا لبيئة التنفيذ يمكن اعتبار الخلايا الكلية كخلايا حيث يتم تركيب هوائي المحطة الأساسية على سارية أو مبنى فوق مستوى السطح العلوي
الخلايا الدقيقة عبارة عن خلايا يكون ارتفاع الهوائي فيها أقل من متوسط مستوى السطح يتم استخدامها عادة في المناطق الحضرية Pico Cells هي خلايا صغيرة يبلغ قطر
التغطية فيها بضع عشرات من الأمتار وهي تستخدم أساسا في الداخل Femto Cells هي خلايا مصممة للاستخدام في البيئات السكنية أو البيئات التجارية الصغيرة والاتصال بشبكة مزود الخدمة عبر اتصال إنترنت واسع النطاق تستخدم الخلايا المظلية لتغطية المناطق المظللة من الخلايا الأصغر وسد الثغرات في التغطية بين تلك الخلايا.
يتراوح نصف القطر الأفقي للخلية باختلاف ارتفاع الهوائي وكسب الهوائي وظروف الانتشار من بضع مئات من الأمتار إلى عدة عشرات من الكيلومترات أطول مسافة تدعمها مواصفات GSM في الاستخدام العملي هي 35 كيلومترا 22 ميل
هناك أيضا عدة تطبيقات لمفهوم الخلية الموسعة حيث يمكن أن يكون نصف قطر الخلية مزدوجًا أو أكثر اعتمادًا على نظام الهوائي ونوع التضاريس والتقدم الزمني يتم أيضاً دعم التغطية خارج الشبكة عن طريق النظام العالمي للاتصالات المتنقلة (GSM) ويمكن تحقيقها باستخدام محطة قاعدة بيكوسل داخلية أو مكرر داخلي بهوائيات داخلية موزعة تغذيها أجهزة فصل الطاقة من أجل توصيل الإشارات الراديوية من هوائي خارجي إلى نظام هوائي داخلي موزع منفصل
يتم نشرها عادة عندما تكون هناك حاجة إلى سعة اتصال كبيرة في الداخل كما هو الحال في مراكز التسوق أو المطارات ومع ذلك ليس هذا مطلباً أساسياً لأن التغطية الداخلية يتم توفيرها أيضاً من خلال اختراق الإشارات اللاسلكية داخل المبنى من أي خلية مجاورة ترددات الموجة
تعمل شبكات GSM في عدد من نطاقات تردد الموجة الحاملة المختلفة (مفصولة في نطاقات تردد GSM لنطاقات تردد 2G و UMTS للجيل الثالث 3G مع معظم شبكات GSM 2G العاملة في النطاق MHz 900 أو 1800 MHz وحيثما تم تخصيص هذه النطاقات بالفعل تم استخدام النطاقين MHz 850 وMHz 1900 (بدلاً من ذلك في كندا والولايات المتحدة على سبيل المثال وفي حالات نادرة يتم تعيين نطاقات التردد 400 وMHz 450 في بعض البلدان لأنها كانت تُستخدم سابقاً في أنظمة الجيل الأول للمقارنة تعمل معظم شبكات الجيل الثالث في أوروبا في نطاق تردد 2100 ميغاهيرتزلمزيد من المعلومات حول استخدام تردد GSM عالميا راجع نطاقات تردد GSM
بغض النظر عن التردد المحدد من قبل المشغل، فإنه ينقسم إلى فترات زمنية للهواتف الفردية.
وهذا يسمح بثمانية قنوات كلمات كاملة أو ست عشرة من كلمات نصف المعدل لكل تردد راديوي يتم تجميع هذه الفترات الزمنية الثمانية أو فترات الرشقات في إطار TDMA تستخدم القنوات ذات المعدل المنخفض إطارات بديلة في نفس الوقت.
معدل بيانات القناة لجميع القنوات الثمانية هو kbit / s 270,833، ومدة الإطار هي 4.615 مللي ثانية وتقتصر قدرة الإرسال في الهاتف على حد أقصى يبلغ 2 واط في GSM 850/900 و1 واط في GSM 1800/1900
وحدة تعريف المشترك (SIM)
واحدة من السمات الرئيسية لل GSM هي وحدة تعريف المشترك، والمعروفة باسم بطاقة SIM. بطاقة SIM عبارة عن بطاقة ذكية قابلة للفصل تحتوي على معلومات اشتراك المستخدم ودليل الهاتف هذا يسمح للمستخدم بالاحتفاظ بمعلوماته بعد تبديل الهواتف. بدلا من ذلك يمكن للمستخدم تغيير المشغلين مع الاحتفاظ بالهاتف ببساطة عن طريق تغيير بطاقة SIM ستقوم بعض المشغلين بحظر هذا عن طريق السماح للهاتف باستخدام شريحة SIM واحدة فقط أو شريحة SIM صادرة عنهم فقط تعرف هذه الممارسة باسم تأمين بطاقة SIM
برامج ترميز الصوت
وقد استخدم النظام العالمي للاتصالات المتنقلة مجموعة متنوعة من برامج التشفير الصوتية للضغط على الصوت الذي يبلغ kHz 3.1 بين 7 وkbit / s 13 في الأصل تم استخدام اثنين من برامج الترميز سميت على اسم أنواع قنوات البيانات التي تم تخصيصها تسمى معدل نصف (kbit / s 6.5) ومعدل كامل (13 كيلوبت / ثانية) استخدمت هذه الأنظمة نظاماً يعتمد على التشفير التنبئي الخطي (LPC)
بالإضافة إلى كونها فعالة مع وحدات البت جعلت هذه الرموز من السهل تحديد الأجزاء الأكثر أهمية من الصوت مما يسمح لطبقة واجهة الهواء بتحديد أولويات هذه الأجزاء من الإشارة وحماية أفضل لها. تم تعزيز نظام GSM في عام 1997 مع برنامج الترميز المعزز بالكامل (EFR) وهو ترميز 12.2 كيلوبت / ثانية يستخدم قناة ذات معدل كامل أخيرا مع تطوير نظام UMTS تم إعادة تصنيع EFR إلى برنامج ترميز ذو معدل متغير يسمى AMR Narrowband وهو عالي الجودة وقوي ضد التداخل عند استخدامه على قنوات ذات معدل كامل أو أقل جودة ولكن لا يزال مرتفعا نسبيًا عند استخدامه في وضع جيد شروط الراديو على قناة نصف المعدل
قفل الهاتف
في بعض الأحيان تقييد مشغلات شبكات المحمول الهواتف التي تبيعها للاستخدام مع شبكتها الخاصة. وهذا ما يسمى "تأمين" ويتم تنفيذه بواسطة برنامج للهاتف قد يتصل المشترك عادة بمزود الخدمة لإزالة القفل مقابل رسوم أو استخدام الخدمات الخاصة لإزالة القفل، أو استخدام البرامج ومواقع الويب لإلغاء قفل الهاتف بأنفسهم من الممكن اختراق الهاتف الذي تم قفله من قبل مشغل الشبكة. في بعض البلدان (مثل، بنغلاديش، بلجيكا، البرازيل، كندا، تشيلي، ألمانيا، هونغ كونغ، الهند، إيران، لبنان، ماليزيا، نيبال، النرويج، باكستان، بولندا، سنغافورة، جنوب أفريقيا، تايلاند) يتم بيع جميع الهواتف مقفلة
نظام الحماية
كان الهدف من النظام الشامل للاتصالات النقالة هو أن يكون نظاما لاسلكيا آمناً وقد اعتبره المستخدم كذلك نظرا لأن فيه مفتاحا مشتركا ولأنه قَبِلَ التحدي ولأن فيه نظام التشفير عبر الهواء على الرغم من كل ذلك إلا ان النظام الشامل للاتصالات النقالة عرضةً لأنواع مختلفة من الهجمات كل منها يستهدف جزءا مختلفا من الشبكة
قدم نظام الاتصالات العالمي للرسائل تطوير وحدة تعريف المشترك العالمية الاختيارية التي تستخدم للمصداقية مفتاح توثيق أطول لإعطاء قَدَر أكبر من الأمان بالإضافة إلى توثيق مصادقة الشبكة والمستخدم بشكل متبادل في حين يقوم النظام الشامل للاتصالات النقالة فقط بتوثيق المستخدم إلى الشبكة والعكس ليس صحيح
وبالتالي فإن النموذج الأمني يوفر السرية والتوثيق ولكن قدرات التفويض فيه محدودة وليس لديه القدرة على الرفض. يستخدم النظام الشامل للاتصالات النقالة العديد من خوارزميات التشفير لأغراض الامان، حيث انه يستخدم نظام التشفير المتتالي A5/1 A5/2 وA5/3 لضمان خصوصية الصوت عبر الهواء
أولاً تم تطوير A5/1 وهي خوارزمية أقوى تستخدم داخل أوروبا والولايات المتحدة أما خوارزمية A5/2 أضعف وتستخدم في بلدان أخرى تم العثور على نقاط ضعف خطيرة في كلتا الخوارزميتان ومن الممكن كسر خوارزمية A5/2 في الوقت الحالي باستخدام النص المشفر فقط حيث أنه في يناير 2007 بدأ المخترقين باختياراتهم مشروعاً لاختراق A5/1 مع خطط لاستخدام "مصفوفة بوابة قابلة للبرمجة " والتي تسمح ان يتم كسر هذه الخوارزمية باستخدام هجوم طاولة قوس قزح rainbow table attack كما تمت تسميتهيدعم النظام خوارزميات متعددة بحيث يمكن للمشغلين استبدال هذا التشفير بأخرى أقوى منذ عام 2000 بذلت جهود مختلفة من أجل اختراق خوارزميات التشفير A5 تم كسر كل من الخوارزميات A5/1 وA5/2 وتحليل شفراتهم وتم الكشف عن تحليلها في الأدب على سبيل المثال طور كارستن نول عددًا من طاولات قوس قزح وهي قيم ثابتة تقلل الوقت اللازم لتنفيذ هجوم وقد عثرت على مصادر جديدة لهجمات غير معروفة plaintext attack وقال أنه من الممكن بناء جهاز اعتراض كامل للنظام الشامل للاتصالات النقالة من مكونات المصادر المفتوحة ولكنهم لم يفعلوا ذلك بسبب المخاوف القانونية. ادعى نوهل أنه قد تمكن من اعتراض المحادثات الصوتية والنصية عبر انتحاله شخصية مستخدم آخر للاستماع إلى البريد الصوتي أو إجراء مكالمات أو إرسال رسائل نصية باستخدام هاتف محمول من شركة موتورولا عمره 7 سنوات
وبرنامج فك تشفير متاح على الإنترنت مجانًا يستخدم النظام الشامل للاتصالات النقالة خدمة تقسيم حزم الراديو الخدمة الراديوية العامة للرزم لإرسال البيانات مثل تصفح الويب.تشفيرات الخدمة الراديوية العامة للرزم الأكثر انتشاراً تم اختراقها بشكل علني في عام 2011
كشف الباحثون عن ثغرات في شفرات جي اي A/1 وجي اي A/2 ونشروا برنامج مفتوح للكشف عن التجسس الواقع في شبكات الخدمة الراديوية العامة للرزم يسمى هذا البرنامج الخدمة الراديوية العامة للرزم للتشفير كما أشاروا إلى ان بعض الناقلات لا تقوم بتشفير البيانات مثل استخدام جي اي A /0 من أجل الكشف عن استخدام حركة البيانات أو البروتوكولات التي لا تعجبها مثل برنامج سكايب مما يجعل العملاء غير محميين
يبدو ان جي اي A/3 من الصعب نسبيا اختراقه ويقال إنه مستخدم في بعض الشبكات الحديثة إذا تم استخدامه مع وحدة هوية المشترك العالمية لمنع الاتصالات بمحطات قاعدة وهمية والهجمات منخفضة المستوى فسيتم حماية المستخدمين على المدى المتوسط على الرغم من أن الترحيل إلى جي اي A/4 ذو 128 بت لا يزال يوصى به
معلومات المعايير
يرد وصف انظمة وخدمات النظام العالمي للاتصالات المتنقلة في مجموعة من المعايير التي يحكمها المعهد الأوروبي لمعايير الاتصالات هيئة الاختبارات الأمريكية حيث يتم الاحفاظ بقائمة كاملة
مواصفات الـ GSM نطاق الإرسال من محطة الإرسال الثابتة هوائي الإرسال 935 MHz - 960 MHz :
- نطاق الإرسال من محطة الإرسال المتنقلة الهاتف 890 MHz - 915 MHz
- أقصى قدرة إرسال 3-20 وات
- عدد القنوات من النوع المزدوج 125 قناة
- عرض النطاق الترددي للقناة 200 kHz
- طريقة النقل تعدد الوصول بتقسيمات الزمن
- عدد المشتركين في الإطار الواحد ثمانية لكل اطار 8/frame
- طرق حماية الخطأ تتم من خلال الترك البيني تشفير القناة والقفز الترددي
هيكلية الـ GSM
تتضمن الشبكة عدة اقسام أو محطات تعمل فيما بينها لتشكل الشبكة المتكاملة وهذه الاقسام وهي :
- النظام الفرعي للمحطة الأساسية BSS
- محطة النظام الفرعي للشبكة NSS
- مركز دعم العمليات OSS
- أنواع قنوات نظام الـ GSM
قبل التعرض لأنواع القنوات في نظام ال GSM لا بد من إعطاء فكرة عن أسلوب تعدد المسالك ومن ثم هيكلة القنوات في نظام ال GSM بما أن الطيف الترددي اللاسلكي هو من الموارد المشتركة بين كل المشتركين فمن الضروري إيجاد طريقة لتقسيم سعة النطاق بين أكثر عدد من المشتركين. لذلك كان الاختيار على طريقة الدمج بين تعدد المسالك بالتقسيم الترددي FDMA والتقسيم الزمني TDMA حيث يشمل جزء التقسيم الترددي على تقسيم سعة النطاق التي عرضها 25 MHz إلى 124 حاملاً (carrier) تبعد عن بعضها بمقدار 200 kHz. ثم تقسم كل واحدة من هذه الترددات الحاملة تقسيماً زمنياً في حد ذاتها باستعمال أسلوب ال TDMA حيث يكون الجزء الزمني الأساسي في التقسيم الزمني يساوي 15/26 ms أي حوالي 577 µs ويسمى هذا الجزء الأساسي رشقة أو burst. تكون مجموعة رشقات مع بعضها ما يسمى بالرتل وتكون مدته ثماني مرات الرشقة الواحدة أي 120/26 ms أو ما يعادل 4.615ms ويكون هذا الرتل الجزء الأساسي لتعريق القناة المنطقية اما مدة الرشقة الواحدة فتمثل القناة الفيزيائية الواحدة عبر الرتل وتعرف القناة بحسب رقم وموضع الرشقات التابعة لهاوبصفة عامة يمكن تقسيم القناة إلى نوعين القنوات المكرسة وهي عبارة عن قنوات تم تخصيصها للمحطة المتنقلة وقنوات مشتركة وهي قنوات يمكن استعمالها من طرف المحطات في حالة الراحة
مخطط الشبكة
- المحطة المتحركة MS Mobile station
- المحطة الثابنة BSS base station subsystem
- نظام التشغيل OSS operating support system
تشفير القناة
تتم عملية تشفير القناة لضمان الحماية والخصوصية وللمساعدة في استقبال الارسال ففي نظام ال GSM تدخل معلومات الكلام وهي مكونة من أجزاء تمثل عينات الكلام المشفرة لفترة 20ms لكل عينةالجزء الأول يحتوي على 182bits وتعتبر الأهم والجزء الثاني يحتوي على 78bits ويتم تشفير الجزء الأول بإضافة 4bits كذيل و3 bit للتكافؤ ثم يشفر الناتج وهو 189bits بواسطة ال encoding بمعدل 1/2 ليكون الناتج 387bits تضاف مرة أخرى للجزء الثاني 78bits الذي لم يشفر ,,, ليكون الناتج النهائي 456bits تمثل عينة كلام مدتها 20ms
نتمني ان ينال الموضوع اعجابكم 👍
كلمات دلالية [ مهندس,اتصالات,هندسة الاتصالات,هندسة,كورسات تعليم اللغة الانجليزية كاملة,كورس,مشاريع كاملة فى الهندسة الكهربائية,مطلوب مهندسة,مهندسة,الهندسة الطبية,الهندسة,مجال هندسي,مطلوب مهندس,هندسة المحيطات,كورس شامل لتعلم اللغة الانجليزية,مهندسه,فرع هندسي,تخصص هندسي,رواتب المهندسين,كورس شامل لتعلم اللغة الانجليزية من الصفر,الهندسة الكهربائية والإتصالات,المهندسين,جمعية المهندسين الكويتية,مهندس عربي,عربي مهندس ]
يمكنك متابعتنا الان علي جوجل نيوز
في حالة تعطل روابط التحميل برجاء ابلاغنا من خلال التعليقات
المراجع : من هنا