نظام الإتصالات gsm

1

GSM Global System Mobile

ا��ت ا�� )ا��ا��(

ر�� ...�� ر ا��ن �� (

�� "! ا��د آ�ب� �� أ�$�ده��&� �'��() *+,� ... �-.� )ا��د ا��دا وا�/�ب آ�ب

مجع وترتيب

املهندس

خلدون فنون دبيسان مسري

الزاملي الناصرية_ذي قار_العراق

)حي الشهداء(mail-E

com.yahoo@alreqaby_Khldoon

[email protected]

Mobile

07802160352

07902580420 �� آ�� ه�ا ا�� ب

info.kutub.www -ت ا��+!�* ، �)'&ا %$# ر�!.� ا�� 01 /�� 2#$�&�

2

خمتصرات االختصار مفردات االختصار

Global System for Mobile Communication

GSM

Frequency Division Multiple Access

FDMA

Time Division Multiple Access TDMA Code Division Multiple Access CDMA General Packet Radio Service GPRS

Advance Mobile Phone Service

AMPS

Wideband CDMA WCDMA Public land Mobile Network PLMN Public Switched Telephone

Network PSTN

Integrated Services Digital Network

ISDN

Total Access Communication System

TACS

Universal Mobile Telecommunications System

UMTS

Advanced Mobile Phone System

AMPS

Mobile Station MS Subscriber Identity Module SIM

Mobile Equipment ME International Mobile Subscriber Identity

IMSI

Temporary Mobile Subscriber Identity

TMSI

Location Area Identity LAI Subscriber Authentication Key Ki Mobile Station ISDN Number MSISDN

Country Code CC Network Destination Code NDC

Subscriber Number SN

3

Mobile Country Code MCC Mobile Network Code MNC

Mobile Station Identification Number

MSIN

Mobile Station Roaming Number

MSRN

International Mobile Equipment Identity

IMEI

Type Approval Code TAC Serial Number SN

Final Assembly Code FAC Base Station System BSS

Base Station Controller BSC Base Transceiver Station BTS

Switching System SS Network Switching System NSS Mobile Services Switching

Center MSC

Home location Register HLR Visitor Location Register VLR

Equipment Identity Register EIR Authentication Center AUC

Gateway Mobile Switching Center

GMSC

Non Predictable RANDom Number

RAND

Signed RESponse SERS Ciphering Key Kc Message Center MC

Short Message Service SMS Operation and Maintenance

Center OMC

Operation and Support System OSS Traffic Channels TCH

Broadcast Channels BCH Common Control Channels CCCH Dedicated Control Channels DCCH

4

Frequency Correction Control Channel

FCCH

Synchronization Channel SCH Broadcast Control Channel BCCH

Paging Channel PCH Random Access Channel RACH

Stand Alone Dedicated Control Channel

SDCCH

Slow Associated Control Channel

SACCH

Fast Associated Control Channel

FACCH

Interworking Location Register ILR GSM Interworking Unit GIWU/DTI

Network Transceiver Center NMC

:مالحظة

واكتفيت بذكر االختصارات اليت ) GSM(مل اذكر مجيع االختصارات اليت ختص

.سوف أتناول بعضها يف املادة الالحقة

:تلميح

سوف ابتعد يف عملي هذا عن السياقات املعهودة يف الترتيب املتعارف عليه من مقدمة

. اخل....أو إهداء

5

obile Communicationobile Communicationobile Communicationobile CommunicationGlobal System For MGlobal System For MGlobal System For MGlobal System For M

: )GSM(ما معىن

وهي الشبكة احلالية املتوافقة املواصفات يف مجيع أحناء العامل ) اجلوال(تعين النظام العاملي املتحرك

.أي مبعىن آخر هي أعظم اجناز علمي يف االتصاالت الالسلكية

):GSM(ما هي األقسام الرئيسية لشبكة

:األقسام الرئيسية هي

1).NSS .(

2).BSS.(

3).OSS.(

4).MS.(

):NSS(املختصر العلمي )عمل(ما مسؤولية

:وهو املسؤول عن تنظيم املكاملات ويتألف من األجزاء التالية

1).MSC.(

2).HLR.(

3).VLR.(

4).AUC.(

5).ILR.(

6).EIR.(

7).GMSC.(

8).GIWU/DTI.(

ionionionionGlobal System For Mobile CommunicatGlobal System For Mobile CommunicatGlobal System For Mobile CommunicatGlobal System For Mobile Communicat

6

Global System For Mobile CommunicationGlobal System For Mobile CommunicationGlobal System For Mobile CommunicationGlobal System For Mobile Communication

):BSS(املختصر العلمي) عمل(ما مسؤولية

:وهو املسؤول عن تنظيم االتصاالت الالسلكية ويتألف من األجزاء التالية

1).BSC.(

2).BTS.(

):OSS(املختصر العلمي) عمل(ما مسؤولية

: من األجزاء التاليةوهو املسؤول عن نظام التشغيل واملراقبة ويتألف

1).OMC.(

2).NMC.(

):MS(املختصر العلمي ) عمل(ما مسؤولية

:وهو اهلاتف اجلوال ويتألف من

1).ME.(

2).SIM-CARD.(

:مالحظة

.اآلن سوف أحتدث بشيء من التفصيل عن املختصرات العلمية اليت ذكرا يف البداية

:تلميح

. )SS(هو نفسه ) NSS(املختصر

Mobile Communication Mobile Communication Mobile Communication Mobile CommunicationForForForForGlobal System Global System Global System Global System

7


)NSS ( باختصار:

وهو الذي يقوم بإيصال الشبكة الالسلكية مع الـشبكة )GSM(ويعترب القلب بالنسبة لنظام

ركـات العامة ومع الشبكات الالسلكية األخرى ويقوم أيضا بتنظيم عمـل الـشبكة مــع حت

.املستخدمني داخل الشبكة أو خارجها وتنظيم فواتري املستخدمني

)MSC ( باختصار:

رقمي متطور وهو ينظم االتصال مع مقاسم أخرى ويدير جمموعة من وهو عبارة عن مقسم هاتفي

)BSCs ( يئتها وتوجيهها و هو املسؤول عـن تغـيري بإدارةحيث يقوم .التابعة لهاملكاملات و

)BSC ( انتقال ثناءأ )MS ( إىل)BSC ( أخرى تابعة لنفس)MSC ( أو إىل)MSC (

.جديدة وإجراء املتابعة املادية لكل مستخدم

)MSC ( بوابة خرج هلا اتصاالت مع بقية الشبكات الثابتة مثـل)PSTN( و)ISDN (

) AUC(ويؤمن الربط مـع ) Internet(ويفرض الوصول إىل شبكة قواعد البيانات الثابتة

).GSM(لذلك يعترب العمود الفقري لشبكة ) VLR(و ) HLR(و

)HLR (باختصار:

على أية معلومات عن املشتركني الذين ختدمهم الشبكة إمنا هذه املعلومـات ) MSC(الحيتوي

فهو مستودع مركزي جلميع املعلومات املطلوبـة ) HLR(حتفظ يف سلسلة قواعد بيانات أوهلا

.م باستخدام الشبكةللسماح للمستخد

كما تتضمن هذه املعلومات تفاصيل عن االشتراك مبا فيها اخلدمات املتممة املتاحـة للمـشترك

تصف آخر موضع معروف للمشترك كما هذه املعطيات الثابتة توجد معلومات متغرية إىل إضافة

جـاهز هـل هـو ,هل جيري مكاملة ,هل هو يف اخلدمة أم يف خارج اخلدمة ) MS(تصف حالة

.الستقبال مكاملة

قاعدة املعطيات إىل ) SIM(عندما جيري املشترك مكاملة ترسل بعض املعلومات املوجودة يف ((

)HLR ( وتتجدد املعلومات عـن مكـان آخرواليت تتعرف على املشترك ومتيزه عن مشترك

موضع


8

mmunicationmmunicationmmunicationmmunication Mobile Co Mobile Co Mobile Co Mobile CoForForForForGlobal System Global System Global System Global System

املشترك ورقم جهاز التلفون الذي يرسل املكاملات إىلاملشترك باستمرار وتسجل الرسائل املوجهة

مكاملـة بإجراء الشبكة تبدأ املعلومات الديناميكية مفيدة بصورة خاصة عندما إن ).HLR(يف

موضـع خـر آلتتبني عن ) HLR(مع الشبكة حيث تقوم الشبكة عند بدا املكاملة باستجواب

معروف للمشترك وحالة جهازه املتنقل يف ذلك الوقت وعن طريق هذه املعلومات يـتم حتديـد

. املستخدم املطلوبموقعمسار املكاملة وحتديد

مما يسمح للشبكة بالتعرف حيتوي على مفتاح التشفري السري املصاحب للمشترك ) HLR (إن

ي حيث إن مركز التوثيق هو الوحيد القـادر على املشترك وخيزن هذا املفتاح على شكل رمز سر

وحيد يف الشبكة ولكن إذا اقتضى األمر ميكن ) HLR(على فك هذه الشفرة وكالعادة يوجد

.داعم إضايف) HLR(أن يوجد

)VLR ( باختصار:

هذا القسم هو عبارة عن خمزن للمعلومات املؤقتة واملتعلقة باملشتركني املتنقلني عرب الشبكة حيث

) يف أي خليـة موجـود ( كل مـشترك دهذه املراقبة ضرورية لكي حتدد الشبكة مكان وجو إن

ني يف موميلك سجالت عـن املـستخد ) MSC(يف كل مكان يوجد فيه ) VLR(ويتواجد

)MSC ( كان هذا املستخدم تـابع إذااحمللي وتكون هذه السجالت مؤقتة وبغض النظر فيما

.آخر )MSC( يل أواحمللي ) MSC(لنفس

تباعا كل يوم وحتتاج الشبكة هلذه املعلومات املتواجـدة يف ) VLR(وحتدث هذه املعلومات يف

)VLR ( مـن أنوكما نعلم , مكاملة طلبها احد املستخدمني لتنشئلتتمكن من توجيه املكاملة او

عة فمن الضروري حتديد موضع ومكان املشتركني يف الشبكة ومتاب ) التنقل (هو ) GSM(مزايا

مبتابعـة ) VLR(إىل أخـرى ويقـوم ) LA(تنقالم ويف كل مرة يتغري مكان املشترك مـن

) MSC(ويف حـال غـري املـستخدم , )HLR(حركات املشترك وتزويدها ومطابقتها مع

األصلية واليت ) HLR(اجلديدة بالعودة إىل ) VLR(ومن مث تقوم ) VLR(وبالتايل يتغري

م بأخذ املعلومات اخلاصة عن املستخدم خالل جتواله يف املنطقة اجلديـدة يتبع هلا املستخدم وتقو

.القدمية ) VLR(بإزالة املعلومات يف ) HLR(ويقوم


9


ولكي تستمر اخلدمـة ) إىل آخر مثل االنتقال من بلد ( وهذه تفيد عندما يغري املستخدم الشبكة

فيجب على الشبكة اجلديدة القدرة على التعرف على املستخدم اجلديد وبالتايل حيق للمـستخدم

).Roaming(اجلديدة وهذا ما يسمى ) MSC(اجلديد أن يستعمل

)AUC ( باختصار :

لك عرب عدة وظائف وذ أملعلومايت األمنمتتعه بدرجة عالية من ) GSM(من املميزات اهلامة يف

) GSM(هو املسؤول عن اغلب هذه الوظائف يف شـبكة ) AUC (إن. يقوم ا النظام أمنية

سرية عن املشتركني مما يتيح لصاحب هذه املعلومات فقط بالعبور ال فهو يقوم بتخزين معلومات

دام االحتيـايل وبذلك تتم محاية املشتركني من االستخ ) حتقيق هوية املشترك ( الشبكة اخللوية إىل

Authentication (التحقـق بـدور هـام يف عمليـات )AUC(وم ـكما يق.حلسام

Center (.

)ILR ( باختصار :

قاعدة بيانات حتتوي على معلومات عن املشتركني املسموح هلم بالتنقـل ـواتفهم يف املنـاطق

).AMPS و GSM(اجلغرافية لشبكات تستخدم تقنيات خمتلفة مثل

)EIR( باختصار :

ومعرفـة ) ME( املوبايل أجهزة من شرعية التأكد ويكون دوره األمنيةوهو يشارك يف الوظيفة

املوجود يف كل جهاز ) IMEI(وذلك عن طريق ) غري مسجلة يف الشبكة أوهل هي مسروقة (

:وفق اخلطوات التالية

).MS(من ) IMEI(الــ )MSC/VLR(يطلب .1

).EIR (إىل ) IMEI(ـ الـ ) MSC/VLR(يرسل .2

املخزنة لديـه ) IMEI(الـ أرقاممع ثالثة قوائم من ) IMEI(مبطابقة ) EIR(يقوم .3

: وهذه القوائم هي


10


). القائمة البيضاء – القائمة الرمادية –القائمة السوداء (

للسماح له أو منعه من ) MSC/VLR(نتيجة املطابقة وشرعية اجلهاز إىل ) EIR(يرسل .4

.دخول الشبكة

)GMSC (باختصار :

وهو ) PSTN(هو عبارة عن نقطة الوصل بني شبكة املوبايل الالسلكية وشبكة التلفون الثابت

.ن احملمول والعكس بالعكساملسؤول أيضا عن توجيه املكاملات من التليفون األرضي والتليفو

)DTI/GIWU ( باختصار :

لنقل البيانات وهي أيـضا تـسمح ) PC(يقوم بإجراء ومعاجلة التوصيل بالشبكات املبنية على

.للمستخدم بالتنقل ما بني االتصال بالصوت أو البيانات أثناء نفس املكاملة

)BSS ( باختصار :

أي وحدة مركزية حتتـوي علـى ) Shelter (وبالقرب منه ) Antenna(وهو عبارة عن

)BSC ( من خالل اهلواء الالسلكيوهي املسؤولة عن توزيع الترددات وتامني االتصال .

)BSC ( باختصار :

وعدد مـن الــ ) MSC(وهو الذي يقوم بكل وظائف التحكم والتوصيالت املادية ما بني

)BTS ( ا اجلهاز النقالويقوم بتحديد القناة اليت يتصل .

)BTS ( باختصار :

إضـافة ) املستقبل /املرسل( أي ) Transceiver( الراديوية األجهزةتتكون من جمموعة من

).RBS(لعمل النظام الالسلكي وتسمى يف شركة ايركسون اهلوائيات إىل


11


)OSS ( باختصار :

:ويعترب مركزا للعمليات والدعم ويقوم مبا يلي

).Planning(ختطيط الشبكة .1

).Operating(تشغيل الشبكة .2

).Maintaining(صيانة الشبكة .3

).Supervising(مراقبة الشبكة .4

).Developing(تطوير الشبكة .5

)OMC ( باختصار :

:ولذلك يعمل علىوظيفته األساسية هي الصيانة املركزية

).Where is the fault(تعيني مكان اخلطأ .1

).S/W OR H/D (تعيني نوع اخلطأ .2

).What must be replaced(ما الذي ميكن استبداله لعالج اخلطأ املكتشف .3

)NMC ( باختصار:

.وهو املسؤول املباشر عن عمليات التحقق

)MS ( باختصار :

يستخدم إلجراء املكاملـات مـن خـالل )ME+SIM-CARD(عبارة عن حمطة متحركة

:الشبكة اخللوية وهو على ثالثة أنواع

).Hand Held Phone(اهلاتف احملمول يف اليد .1

).Portable Phone(العدة املتنقلة .2

).Car Phone(هواتف املركبات .3


12

ationationationation Mobile Communic Mobile Communic Mobile Communic Mobile CommunicForForForForGlobal System Global System Global System Global System

)ME ( باختصار :

).اجلهاز فقط (وهو عبارة عن اهلاتف اجلوال أي

)CARD-SIM ( باختصار :

ومبعىن أكثر دقة هي عبارة عـن وحـدة ) هوية املشترك ( وهي عبارة عن وحدة تعريف لـ

مواألرقـا , ذاكرة يتم تثبيتها يف اجلهاز النقال ويتم ختزين كل البيانات الالزمة لالتصال فيها

) .IMSI(التعريفية الالزمة للسماح للجهاز بالدخول خلدمات الشبكة مثل

@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@

) :Function of Cellular Network(وظيفة الشبكة اخللوية

:وظيفتها األساسية توصل اهلاتف النقال بكل من

.هواتف أخرى نقالة بالشبكة .1

.شبكات خلوية أخرى .2

).PSTN(احملليةشبكات التليفون .3

).PLMN(شبكات النقال األرضية احمللية .4

: األساسية) SS(وظائف

:تتلخص مبا يأيت

.معاجلة املكاملات.1

.حتويل مسارات الصوت والبيانات.2

.عمليات الشحن.3

.التوصيل بالشبكات األخرى واحملطات األرضية.4


13

Mobile Communication Mobile Communication Mobile Communication Mobile CommunicationForForForFortem tem tem tem Global SysGlobal SysGlobal SysGlobal Sys

:األساسية ) HLR(وظائف

:تتلخص مبا يأيت

.تسجيل املعلومات املتاحة عن املشترك .1

.تسجيل املعلومات عن مكانه وعنوانه .2

.رقم هاتفه النقال .3

) :Message Center(وظائف مركز الرسائل

:يقوم باخلدمات اآلتية

).SMS(الرسائل القصرية .1

).Voice Mail( الربيد الصويت .2

).Fax Mail(الفاكس .3

) : NetworkIntelligentMobile (وظائف الشبكة الذكية

:تقوم بااليت

).إجراء مكاملات مسبقة الدفع و حتويل الرصيد (خدمات املشتركني اخلاصة .1

.تنظيم خدمات األعمال .2

):Transcoder and Rate Adapter(وظائف حمدد املدة وحمول الشفرات

:قوم بااليتي

.معاجلة الصوت .1

.تعيني مدة املكاملة .2

.اإلرسال لواجهات األمثلاالستخدام .3

).MSC(أو ) BSC (أما العمل وحده مرتبطا بـ بإمكانه .4


14


) :ayService Order Gatew(وظيفة مدخل تنظيم اخلدمات

).EIR and HLR/AUC(تكون واجهة لبيانات االشتراك بني

):The Billing Gateway(وظيفة مركز اإلعالن

.يف الشبكة العاملة ) MSCs(مسؤول عن معلومات اإلعالن بني

@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@

) : IMEI(معلومات أكثر عن الـــ

موبايل من قبل الشركة املصنعة لذلك اجلهاز وهذا هو عبارة عن رقم خاص يوضع يف كل جهاز

الرقم يرسل مع كل اتصال جيريه املوبايل إىل الشبكة وهو عادة موجود خلف بطاريـة اجلهـاز

:ويتكون من النمط التايل

xxxxxx-xx-xxxxxx-x TAC-FAC-SNR-CD

SNR=SN CD=CHECK DIGIT

:وأصبح كاآليت ) ITU(دويل لالتصاالت ولكن مت تغيري النمط احلايل من قبل االحتاد ال

xxxxxxxx-xxxxxx-x TAC-SNR-CD

:وكااليت ) IMEISV(وميكن أن جنده أيضا ذا النمط

xxxxxxxxx-xxxxxx-x-xx TAC-SNR-CD-SVN

SV=SOFTWARE VERSION

SVN=S/W NUMBER Mobile Communication Mobile Communication Mobile Communication Mobile CommunicationForForForForGlobal System Global System Global System Global System

15

municationmunicationmunicationmunication Mobile Com Mobile Com Mobile Com Mobile ComForForForForGlobal System Global System Global System Global System

) : IMSI(معلومات أكثر عن الـــ

رقـم إىلوهو رقـم اقـرب )املوبايل(أي ليس رقم )شرحية(هو عبارة عن رقم خاص لكل بطاقة

:خانة وكااليت) 15(الشبكة وحيتوي غالبا على

xxx-xx-xxxxxxxxxx MCC-MNC-MSIN

)MNC ( تعين كود الشبكة اليت اشتريت منها بطاقتك)شرحيتك .(

)MSIN ( رقم تعريف احملطة املتحركة)املوبايل.(

@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@

) : Geographic Network Area(مناطق الشبكة اجلغرافية

: مناطق رئيسية من األصغر إىل األكرب وهي ) 5(إىل ) GSM(تقسم شبكة

).Cell(اخللية .1

).Location Area(منطقة املوقع .2

).MSC/VLR(منطقة .3

).PLMN(منطقة .4

).GSM(منطقة .5

: تلميح

و " MTC"مثـل " GSM" تقنيـة مالـشركة الـيت تـستخد (مشغل اخلدمة هـي

"IRAQNA ... " اخل.(.

:تلميح

) SS7(أو ما يعـرف ) 7(بني اخلدمات يف الشبكة هو النظام االشاري رقم لغة التخاطب

).Signaling System Number 7(أي

Mobile Communication Mobile Communication Mobile Communication Mobile CommunicationForForForForSystem System System System Global Global Global Global

16


: التوثيق

: عند اشتراك عضو جديد يف الشبكة يتم اآليت

Ki, A3(وهـي ) AUC (إىل بيانات خاصة عن املشترك بإرسال ) HLR(يقوم .1

,A8.(

).RAND(بتوليد رقم عشوائي هو ) AUC(يقوم .2

لتوليد رقم جديد هـو الــ )RAND,Ki,A8 (األرقام) AUC(يستخدم الـ .3

)Kc (سوف يستخدم للتشفري.

) RAND,SERS,RAND( املتولدة وهي األرقام بإرسال ) AUC(يقوم الـ .4

إىل إرسـاهلا والذي يقوم بدورها بتخزينها يف قاعدة بياناته ومـن مث ) HLR( الـ إىل

)MSC/VLR ( شبكة إىل دخول للمشترك الستخدامها من قبلهما عند كل تسجيل

).GSM(الـ

: تسجيل دخول املشترك والتأكد من هويته

:جيري اآليت

ومن مث يـتم ) HLR(بطلب الرقم العشوائي من الـ ) MSC/VLR(يقوم الـ .1

).MS (إىل إرساله

) SIM(املوجـود يف الــ ) Ki(والـرقم ) RAND(يستخدم الرقم العشوائي .2

).Kc, SRES(حلساب الرقمني

).MSC/VLR(إىل ) SRES(بإرسال الرقم ) MS(يقوم الـ .3

مع ) MS(املرسل من قبل ) SRES(مبقارنة الرقمني ) MSC/VLR(يقوم الـ .4

والـذي مت توليـده مـن قبـل ) HLR(يف قاعدة بيانـات ) املخزن(الرقم املوجود

)AUC ( شبكة واسـتخدام وعند تطابق الرقمني يتم السماح للمشترك بالولوج إىل ال

.خدماا


17


:تشفري البيانات

وذلك عند إرساهلا يف اهلواء وتتم ) التنصت(يتم تشفري البيانات حلمايتها من الضياع والسرقة

:عملية التشفري كاآليت

) BTS( الــ إىل ) Kc( حمددة ورقم الــ رسائل ) MSC/VLR(يرسل الـ .1

).MS (إىلالذي به ويرسل الرسائل

الرسـائل لتشفري ) SIM(املتولد يف الـ ) Kc(باستخدام الرقم ) MS(يقوم الـ .2

).BTS( الـ إىل إرساهلا بإعادةاملستقبلة ومن مث يقوم

.يهاملخزن لد )Kc(بفك شفرة الرسائل باستخدام الـ ) BTS(يقوم الـ .3

) MSC/VLR(وبعد ذلك تتم عملية مقارنة الرسائل اليت مت تبادهلا ما بـني الــ .4

بـإعالم ) BTS( كان هناك مطابقة ما بني الرسائل عندها يقوم فإذا ) MS(والــ

بان عملية التشفري قد متت بنجاح وبعد ذلك يتم مسح كافـة ) MSC/VLR(الـ

).GSM(الوظيفة األمنية لشبكة الرسائل املرسلة واملستقبلة وبذلك تتحقق

:تلميح

:تعمل على احد الترددات التالية ) GSM(شبكة

.ميكا هرتز ) 900( .1

.ميكا هرتز ) 1800( .2

.ميكا هرتز ) 1900( .3

:تلميح

واالستقبال والذي بدوره يعرف لنا اخللية اإلرسال أجهزةحتتوي على ) BTS( الـ أنمبا

)Cell ( وبايل من جهتها واليت سوف تعطي جهاز امل)اليت سـوف يرسـل ) الراديو إشارة

.ويستقبل عليها

) BTSs( نرتـب الــ أنلذلك جيب علينا , )BSC(مربوط مع الـ ) BTS(الـ

) .Cells(بشكل ميكننا من تكوين خاليا


18


تغطيتها تـصل ) BTS(وابعد نقطة ميكن للـ ) Cell(خيدم خلية واحدة ) BTS(كل

. اخلارجية غري املزحومة األماكنكم وذلك يف ) 8 (إىلتقريبا

إذا حنتاج إىل , درجة ) 120(النموذجي يغطي زاوية قدرها ) BTS(بشكل أدق إن الـ

.درجة ) 360(لتغطية ) BTS(وحدات من الـ ) 3(

@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@

) : GSM(كيف تعمل شبكة

ختوله أو تسمح له أن أملفانه حياول االتصال بالشبكة على ) MS(عندما نشغل جهاز املوبايل

كنـت يف إذا حـىت أو األم حيدث بالنسبة لشبكتك أنهذا ميكن .الشبكة من استخدام مواردها

جهـاز املوبايـل أن األمتك خدمات شبكة غري شـبك موتستخد ) Roaming(حالة جتوال

)MS ( يعمل هذا الشيء باالتصال مع الـ)BTS ( آخـر مبعـىن أواملوجود يف نفس املكان

.املغطي هلذه املنطقة املتواجد ا املوبايل ) BTS(الـ

من ) MS(الترددات وذلك لتمكني املوبايل ) إرسال(بشكل اعتيادي ببث ) BTS(تقوم الـ

يقيس )MS( املوبايل وإمناالحيدث هكذا ) BTS( وهذا التغيري يف الـ وىاألق اإلشارةالتقاط

والــ )BTS( الــ إىل من اليت هو عليها يرسل القياس أفضل إشارة وجد فإذا اإلشارةقوة

)BTS ( إىلبدوره يرسلها) BSC ( الذي هو مراقب للـ)BTSs( كـان هـذا إذاويرى

اجلديد وهذه الطريقة ) BTSs( الـ إىل يسلم املوبايل أوممكن حتويله ) BTS(التغيري يف الـ

).Handover(تسمى

إىل األمـر احلـايل فانـه يرفـع ) BSC(اجلديد اليتبع الــ ) BTS( كان الـ إذاولكن

)MSC ( وهو االتصال بالـ املناسب اإلجراء ألخذ)BSC ( اجلديد وتسليم املوبايل الــ

)BTS ( اجلديد الءن الـ)BSC( إىل احلايل اليستطيع التحدث) BSC ( آخر.

جديدة وهـذه عـادة ) BSC,BTS(واستعمال ) BTS(وتغري الـ ) BSC( مت تغيري إذا

.حتصل عندما نكون يف وسيلة من وسائل النقل كالسيارة فنغري االثنني معا


19

tiontiontiontion Mobile Communica Mobile Communica Mobile Communica Mobile CommunicaForForForForGlobal System Global System Global System Global System

يعملون مع بعض لعمـل التـسليم ) BSC,MSC(والـ ) MS(يف كلتا احلالتني املوبايل

)Handover ( الشبكة تعمل على حجز قنـاة يف الــ , بشكل سلس)BTS ( اجلديـدة

. مكاملةأثناء كنا إنوحىت ) Handover(لتمكني التسليم

) MS( يتواجـد املوبايـل ينأ تعرف الشبكة أن يتصل عليك من الضروري إن احد أراد إذا

املكاملـة إيـصال لكي تتمكن الشبكة من ) BTS (وأي ) BSC (وأي ) MSC(وحتت أي

).VLR(و ) HLR( الـ أمهيةوهنا نتعرف على , إليك

؟ )VLR(خيربنا عن الـ ) HLR( الـ إن

؟MS) اجلوال( املوبايل أين

كود املنـاطق ) Location Area Code(حيتوي على ما يسمى بالـ ) VLR( الـ إن

. جمموعة من اخلالياأووهو عبارة عن كود للمناطق اليت تغطيتها كل خلية

) MSC (إىلويرسـلها ) MS(ينشا صفحة حتتوي معلومات عن املوبايـل ) VLR(الـ

) HLR(خيرب الـ ) MSC( والـ آخر إىلوهذا حيدث عندما يغري املوبايل موقعه من مكان

.وبايل موقع للمبآخر

لذلك املوبايل دائما حيصل ) Paging Channel(املوبايل دائما يكون على اتصال مع الـ

.على مكاملات ويستقبلها

هذا االتصال حيدث بـسهولة ) HLR( دائما من يبدأ ) MS( املوبايل إىل االتصال القادم إذا

املشترك لديها وهلـذا تعرف رقم املوبايل وأيضااخلاص ا ) HLR (أينتعرف الءن كل شبكة

احلـايل الءن ) MS( يف البداية مبوقع املوبايـل واليتهم أوال إليهم م فاالتصال يذهب إالتم

).MSC( حتويل املكاملة سوف يتم عن طريق ألـ أوالتبديل

@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@


20

Mobile CommunicationMobile CommunicationMobile CommunicationMobile Communication ForForForForGlobal System Global System Global System Global System

: بدال من التماثلية ) GSM(ما الغاية من استخدام التقنية الرقمية يف شبكة

: الغاية هي

األنظمة الرقمية ذات سعة أعلى وتسمح باعتمادية أفضل يف استخدام احليـز التـرددي .1

.املتاح

يه وتـشو ) Interference(والتداخل ) Noise(األنظمة الرقمية متنع الضوضاء .2

.واليت تؤثر على اإلشارة ) Distortion(اإلشارة

: ملشتركيها ) GSM(اخلدمات اليت تقدمها الشبكة

:أوال

:األساسيةاخلدمات

) :Telephony Services(خدمات االتصاالت التليفونية .1

. املكاملات التليفونية العاديةبإجراءتسمح للمشترك

) : Emergency Services (الطوارئخدمات .2

ثابتـة مثـل بأرقـام وذلك من خالل االتصال الطوارئ مكاملات بإجراءتسمح للمشترك

.يف الواليات املتحدة بصرف النظر عن مقدم اخلدمة ) 911 (أو ) 112(

) :Short Message Services(خدمات الرسائل القصرية .3

حـرف ) 160(ىت ح وأرقام يرسل ويستقبل رسائل قصرية من حروف أنيستطيع املشترك

.تقريبا

) : Fax Services(خدمات الفاكس .3

.يستطيع املشترك أن يرسل ويستقبل الفاكسات

: ثانيا

:األخرىاخلدمات اإلضافية

):Call Forwarding(حتويل املكاملات .1

مواقف معينة مثل اهلاتف النقال يفآخر رقم إىليستطيع املشترك حتويل املكاملات القادمة

Mobile Communication Mobile Communication Mobile Communication Mobile CommunicationForForForFor System System System System GlobalGlobalGlobalGlobal

21


). اليوجد رد أو مشغول أوغري متاح (

):Call Barring(حجب املكاملات .2

على سبيل املثال ميكن قفل املكاملات الدولية إرساهلا أو استقباهلا عن طريق اهلاتف أو حجـب

.أرقام معينة

):Multiparty( اهلاتفعقد املؤمترات عرب.3

يعقدوا مؤمتر عرب اهلاتف هو سـتة أن عدد من املشتركني ميكن أقصى ) GSM(يف شبكة

.مشتركني

3. )Caller ID:(

.خدمة إظهار رقم الطالب

@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@

) : Digital Radio Transmission(اإلرسال الرقمي على املوجات الراديوية

Digital(إىل ) Analog(وف نقوم بشرح حتويل النظام مـن التمـاثلي يف هذا اجلزء س

: وكااليت )

تـستخدم )GSM( متاثلية ولكن شـبكة إشاراتعندما نتحدث يكون كالمنا عبارة عن

من حتويل إشارات الصوت إىل إشارات رقمية لكي نـتمكن التقنية الرقمية ولذلك كان البد

.من نقلها خالل الشبكة

: من خالل اخلطوات التاليةويتم التحويل

).Sampling(التجزيء .1

).Quantization(جتميع املستويات املتقاربة .2

).Coding(عمليات التشفري .3


22


) : GSM( يف )Multiple Access (أنظمة الوصول

: كاآليت الوصول وهي أنظمة من أنواعتوجد عدة

):FDMA(الوصول املتعدد بالتقسيم الترددي .1

.وتعين انه يتم ختصيص تردد معني لكل مكاملة

):TDMA(الوصول املتعدد بالتقسيم الزمين.2

هذه التقنية تعتمد على الزمن حبيث يتم ختصيص جزء زمين صغري من التردد لكـل أنوتعين

.مكاملة

):CDMA(الشفريدد بالتقسيم الوصول املتع.3

.على أي تردد متاح وحيدة تنقل شفرةوتعين انه يعطى لكل مكاملة

@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@

: املشاكل اليت تواجه عمليات االرسال يف املوجات الراديوية

: باملوجات الراديوية هياإلرسال على عمليات تأثريا املشكالت أكثر إن

):Path Loss( الوسطأون املسار الفقد الناتج ع.1

. مبسافات كبريةاألرضيةحتدث هذه املشكلة عندما يبتعد اهلاتف النقال عن احملطات

:تلميح

الـربج يـسمى إىلومن املوبايل ) Down Link( املوبايل يسمى إىلالتحميل من الربج

)Up Link( ـــ ــابني ال ــه ) Down(و ) Up( وم ــق علي ــصطلح يطل م

)Carrier Separation ( واملسافة بـني)MS ( و)Antenna ( يطلـق عليـه

)Duplex Distance.(


23


):Fading (اإلشارة) اضمحالل(ضعف.2

: نوعان من االضمحالل ومهااإلشارةتعاين

:أوال

)Shadow Fading ( Loing-Normal-Fading:

.األرضية بني اهلاتف واحملطات كاألشجارحيدث هذا عندما يكون هناك عوائق بيئية طبيعية

:ثانيا

)Multi Path Fading:(

تضعف أو تالشي ) Phase(حتدث انعكاسات لإلشارة فيكون هناك إشارات خمتلفة الطور

.كل منها األخرى

) :Time Dispersion(ين التشتيت الزم.3

الناجتة عن العوائق البعيدة كاجلبال مما يـسبب تـداخل اإلشارةحيدث هذا نتيجة انعكاسات

) RX(وهذا يعـين إن املـستقبل ) Imter-Symbol Interference (اإلشارات

تصل إليه العديد من اإلشارات واألجزاء املتداخلة مما يصعب عليه متييز واختيار اإلشـارات

.ليت جيب استقباهلا من غري ها من اإلشاراتا

) :Time Alignment(االحنياز الزمين.4

حيدث هذا عندما يبتعد اهلاتف النقال كثريا عن احملطة األرضية فتأخذ اإلشارة وقتـا اكـرب

.للوصول مما يسبب إزاحة للزمن التايل فيحدث التداخل

@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@

Mobile Communication Mobile Communication Mobile Communication Mobile CommunicationForForForFor Global SystemGlobal SystemGlobal SystemGlobal System

24


: باملوجات الراديويةاإلرسالاحللول املناسبة ملشكالت

) :Speech Coding(تشفري الكالم .1

:إىلوهذا يؤدي

:أوال

.فلترة النغمات الزائدة على الكالم

:ثانيا

.اإلرسال على كفاءة التأثريالالزمة دون ) BTS(يقلل من عدد الـ

) :Channel Coding(تشفري القناة .2

) bit (بإضافة يف البيانات املتدفقة وذلك األخطاءهذا العملية متكنا من اكتشاف وتصحيح

.لتشفري الكالم

):Interleaving( الفصلأوالعزل .3

:واخلطوات التالية توضح لكم هذه العملية بالتفصيل

:أوال

)Works in conjunction with channel coding(

CME CMS)(

:ثانيا

)Spreads out the information in a bit stream(

)CC MM ES(

:ثالثا)Helps ensure that interference will not affect the entire message(

)CME CMS(

ionionionion Mobile Communicat Mobile Communicat Mobile Communicat Mobile CommunicatForForForForGlobal System Global System Global System Global System

25


):HoppingFrequency (الوثبات يف تردد املوجة احلاملة . 4

.وذلك بتغيري تردد املوجة احلاملة يف فترات متكررة ) Fading(وهذا يقلل من عملية الـ

):Diversity(اإلرسالتنويع . 5

:وهي من هذه العملية أنواع أربعةوهناك

):تنويع التردد(أوال

باستخدام ترددين للموجة احلاملة وهذا غري عملي الءنه يتطلب مضاعفة اإلشارة إرساليتم

).Doubled Band Width(سعة النطاق الترددي املستخدم

):اإلرسالتنويع زمن (ثانيا

. مرتني بفاصل زمين قصري اإلشارة بإرسالوذلك

) :تنويع املسافة(ثالثا

من خالل زوج من اهلوائيات حبيث كل هوائي خمتلـف عـن الثـاين يف اإلشارةترسل نفس

.وعلى نفس التردد)االرتفاع(

):تنويع القطبية(رابعا

يستخدم فيها زوج من اهلوائيات خمتلفني يف القطبية وبالنتيجة يؤدي هـذا إىل تقليـل قـوة

.اإلشارة إىل النصف

):Equalization(التسوية.6

املعلومـات املرسـلة يف شـق زمـين , حلل مشكلة التشتت الـزمين وتستخدم هذه التقنية

جزء من البيانات يف الشق الزمين ذيؤخ, )Burst(تسمى ) One Time Slot(واحد

لتحديد ما هي البيانـات ) Equalizer(ليستخدمه ) Time Sequence(املسمى

.املفروض استقباهلا ومقارنتها مبا مت استقباله فعال

) :Time Advance(الدفع الزمين .6

عندما يبتعد اهلاتف النقال كثريا عـن احملطـة (وهذه العملية هي حلل مشكلة االحنياز الزمين

األرضية ويبدأ زمن وصول اإلشارة يف االنزالق وبذلك تقوم هذه التقنية بإخبار احملطة Mobile Communication Mobile Communication Mobile Communication Mobile CommunicationForForForForGlobal System Global System Global System Global System

26

tiontiontiontion Mobile Communica Mobile Communica Mobile Communica Mobile CommunicaForForForForGlobal System Global System Global System Global System

). مبكراأو أسرع اإلشارة إرسال بوجوب األرضية

):Ciphering(التشفري أو الترميز .7

.هي عملية تشفري املعلومات باستخدام الدوال الرياضية حلمايتها من التنصت أو القرصنة

@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@

:خالصة

ن قد وفقت يف ترتيب هذا العمـل أمتىن من اهللا عز وجل أن أكو هذا العمل البسيط إمتامبعد

.حبيث يكون مفهوما لدى مجيع القراء

حبيث حيتـوي هـذا ) GSM(واطلب منكم أن تنتظروين حلني إصدار كتاب آخر عن الـ

الكتاب على معلومات امشل وأدق وأوسع من هذا الكتاب باإلضافة إىل جمموعة من األسـئلة

.ت املتنقلة مع أجوبتهاالقيمة والغنية باملادة العلمية حول االتصاال

وأخريا وليس آخرا أتوجه بالشكر اجلزيل إىل األخ املهندس الشقيق من مجهورية مصر العربية

علـى الكتـب العلميـة القيمـة الـيت أصـدرها عـن ) حممد عبد القادر حممد عمـر (

)GSM(الـ

.مع خالص أمنيايت للجميع باملوفقية والصحة واألمان

نظام الإتصالات gsm

Documents