جي إس إم

من ويكي الكتب
اذهب إلى التنقل اذهب إلى البحث

كلمة GSM اختصار لـ Global System for Mobile Communication و إذا اردنا ان نترجمها حرفيا الى العربي فهي تعني النظام العالمي للأتصال المتحرك (الجوال), و هي الشبكة الحاليه المتوافقة المواصفات في جميع بلدان العالم .

هذا القسم سوف نشرح فيه كيفية عمل شبكة ال GSM , هذه الكيفيه متوافقه للشبكات التي تعمل على تردد 900 ميغا هيرتز GSM900 أو التي تعمل على 1800 ميغا هيرتز GSM1800 أو 1900 ميغا هيرتز GSM1900 لان البنيه التحتيه للشبكة بالضبط متشابهه .

أجزاء الشبكة[عدل]

لكى تفهم كيفية عمل شبكة ال MTN من الضروري عليك ان تعرف مكونات الشبكة , و التي تتكون من عدة أجزاءتعمل مع بعضها , هيا بنا لنتعرف على هذه الأجزاء:

المحطة المتحركة Mobile station[عدل]

وهي عباره عن جزئين

  1. الهاتف المتحرك (الجوال) و يسمى ME Mobile Equipment
  2. البطاقة الذكيه ( الشريحه ) و تسمى SIM Subscriber Identity Module

النظام الفرعي للمحطة أساسيه Base Station SubSystem[عدل]

وهي عبارة عن مجموعه من :

المحطات الفرعيه BTS Base Terminal Station[عدل]

وتسمى أيضا Base Transceiver Station أو ما يعرف بالهوائيات و القنوات المتواجده في الميدان , ال BTS يحتوي على جهاز الارسال/الاستقبال الذي يعرف لنا الخاليه التي سوف تعطي جهاز الموبايل (الجوال) اشارة الراديو التي سوف يرسل و يستقبل عليها , ال BTS مربوط مع ال BSC الذي سوف نشرحه لاحقا . يجب علينا ان نرتب ال BTS's بشكل يمكنا من تكوين خلايا .

كل BTS يخدم خلية ,أي مكان على سطح الأرض يمكن أن يغطى بخليه أو عدة خلايا . ان ابعد نقطة يستطيع أن تغطيها وحدة ال BTS تقريبا 8 كم و تكون عادة في الاماكن الخارجيه الغير مزحومه مثل القرى أو ضواحي المدن . ال BTS النموذجي يغطي زاويه قدرها 120 درجه , إذا نحتاج الى 3 BTS's لتغطية 360 درجة .

مراقب المحطات الفرعيه BSC Base Station controllers =[عدل]

و هي التي تدير موارد اتصال الراديو ل BTS واحد أو عدة BTS's, تتعامل مع اعداد قناة الراديو , و نظام قفز (وثب ) الترددات frequency Hopping و التسليم من خليه لأخرى بمعنى اعطاء الموبايل (الجوال) تردد جديد عندما يغير خليته أو موقعه Handovers , في اكثر الاحيان سوف تجد BSC و عدة BTS's في نفس الموقع , لنقل على سطح إحدى البنايات .

محطة النظام الفرعي للشبكة NSS Network Station SubSystem[عدل]

و هو يعتبر العقل للشبكة , و تكمن فيه أنظمة الفواتير و خدمة توجيه الاتصال الى الشبكات المراد تحقيق الاتصال معها ... الخ و يتكون أيضا من أجزاء أخرى و هي

مركز تبديل (تحويل ) مكالمات الموبايل (الجوال)MSC Mobile Switching Center[عدل]

ويعمل كبدالة اعتيادية مثل المتواجدة في نظام الهواتف السلكية بالاضافه الى ان المركز يوفر جميع الوظائف التي يحتاجها الموبايل (الجوال) مثل:

  • هل الموبايل مسجل مع الشبكه أو ما يعرف بالـ Registration
  • و أيضا التخويل و هل الموبايل مصرح له باستخدام الشبكة أو ما يسمى بال Authentication ,
  • أيضا يقدم وظيفة تحديث موقع الموبايل (الجوال) في الشبكة أو ما يعرف بال MTN
  • و التسليم بين ال BTS's و ما يعرف بال HandOvers
  • و يقدم لنا وظيفة توجيه أو تحويل الاتصال للمشتركين المتجولين romaing subscriber

اMSC يقدم لنا الاتصال و الربط مع الشبكات المحليه الثابته مثل شبكة مقسم الهواتفTN Tأو الشبكة الرقمية للخدمات المتكاملة ISDN .

لغة التخاطب بين هذه الخدمات في الشبكه هي النظام الاشاري رقم سبعه أو مايعرف بال Signalling System number 7 SS7 و هي أيضا في الشبكات السلكيه كمقسم الهاتف . هذا المركز هو النظام الذي تتحدث إليه جميع ال BSC's.

==سجل المقر الرئيال. (

السعوديه  ) HLR Home Location Register ==MTN

و هو عبارة عن سجل دائم تحفظ فيه الاعدادات الخاصه لكل مشترك للتمكين الشبكه من التحكم في الاتصال الخاص للمشترك مثلا هل المشترك محول مكالماته أو هل عنده خدمة الانتظار أو الخ و أيضا يوفر سجل مخزن فيه مكان الموبايل (الجوال) الحالي , الشبكه تحتوي على HLR واحد , ولكن يمكن أن نوزع عدة HLR's بمعنى انهن متماثلات .

سجل مقر الزوار VLR Visitor Location Register[عدل]

وهو عباره عن سجل مؤقت تحفظ فيه الاعدادت الضروريه لتشغيل الموبايل (الجوال) , الموبايل (الجوال) دائما يتحدث الى ال VLR , كل MSC يحتوي على VLR

مركز التحقق AuC Authentication Center[عدل]

هذا هو مركز الامن للشبكة الذي يعطي الاوامر بالتخويل للموبايل ( الجوال) بإستخدام الشبكة0500464650

سجل تعريف الاجهزة EIR Equipment Identity Register733311319[عدل]

و هو عباره عن قاعدة معلومات لكل ارقام التعريف لجهاز الوبايل ( الجوال) , و هو عبارة عن رقم يوضع داخل الجهاز من قبل الشركة المصنعه له و كل جهاز في العالم له رقم خاص به و هو ما يسمى با IMEI تعريف جهاز المتحرك العالمي International Mobile Equipment Identity وهذا السجل يحتوي على ثلاث اقسم أو قوائم , القائمة البيضاء أو ما يعرف بال White list و هي الأجهزة المصرحه باستخدام الشبكة و القائمه السوداء Black List و هي الأجهزة الغير مصرح لها بإستخدام الشبكه و القائمه الرماديه Gray List وهي التي ليست من القوائم الأخرى

لمحة عن IMEI[عدل]

هو رقم خاص لكل جهاز موبايل (جوال) ME يوضع بواسطة المصنع , هذا الرقم يرسل مع كل اتصال يعمله الموبايل (الجوال) الى الشبكه و هو عادة يكتب خلف بطارية الجهاز و يتكون من النمط التالي

X X X X X X - X X - X X X X X X - X

TAC - FAC - SNR - CD

TAC: type approval code

FAC : final assembly code

SNR: ****************** number

CD: check digit

ولكن تم تغيير النمط الحالي من قبل اتحاد الاتصالات العالمMTN الى التالي

X X X X X X X X -X X X X X X - X

TAC - SNR - CD

ويمكن أن نجده أيضا بهذا النمط IMEISV و ال SV software version تعني نسخة البرنامج

X X X X X X X X X - X X X X X X - X - X X

TAC - SNR - CD -SVN

SVN software version noumber

لمحة عن تعريف المشترك IMSI International Mobile Subscriber Identity[عدل]

هو عبارة عن رقم خاص لكل بطاقة (شريحه) و هو ليس رقم الموبايل (الجوال) الذي يتم الاتصال بواسطته , هو رقم اقرب الى رقم الشبكه و هو يحتوي غالبا على 15 خانه كالنمط التالي

X X X - X X - X X X X X X X X X X

MCC - MNC - MSIN

MCC: mobile country code كود الدوله

MNC : mobile network code كود الشبكه التي اشتريت منها بطاقتك (شريحتك) بعض الاحيان يكون من ثلاث ارقام خاصه في امريكا الشماليه

MSIN: mobile station identification numbe رقم تعريف المحطة المتحركة (الموبايل)

هذا الرقم نحتاجه من اجل ان أي شبكة هاتف متحرك أرضية PLMN Public land mobile network تستطيع به ان تتعرف على الموبايل و إذا كان خاصة غير مشترك معها بحيث تقدم له الخدمات التي يكون مخول بها من قبل شبكته الام .

الدرس التالي[عدل]


عندما نشغل جهاز الموبايل (الجوال)MS فإنه يحاول ان يتصل بالشبكة , على امل ان تسمح له أو تخوله الشبكة من استخدام مواردها . هذا يمكن أن يحدث بالنسبه لشبكتك الام أو حتى إذا كنت في حالة تجوال roaming و تستخدم خدمات شبكه غير شبكتك الام . ان جهاز الموبايل (الجوال) MS يعمل هذا الشى بالاتصال مع ال BTS الموجود في نفس المكان أو بمعنى آخر ال BTS المغطي لهذه المنطقة المتواجد بها الموبايل .

تقوم ال BTS's بشكل اعتيادي ببث (ارسال) الترددات و ذلك لتمكين الموبايل MS من التقاط الاشارة الاقوى . و هذا التغيير في ال BTS لا يحدث هكذا و انما الموبايل MS يقيس قوة الاشارة فاذا وجد اشارة أفضل من التي هو عليها يرسل القياس الى ال BTS و ال BTS بدوره يرسلها الى ال BSC الذي هو مراقب لل BTS's و يرى إذا كان هذا التغيير في ال BTS ممكن يحوله أو يسلم الموبايل الى ال BTS الجديد و هذي الطريقه تسمى ال Handover . و لكن إذا ال BTS الجديد لا يتبع ال BSC الحالي فانه يرفع الأمر الى MSC لأخذ الاجراء المناسب و هو بالاتصال بال BSC الجديد و تسليم الموبايل ال BTS الجديد لان ال BSC لا يستطيع التحدث BSC آخر, إذا الموبايل غير BSC وغير ال BTS و هذه عادة تحصل عندما نكون في وسيلة من وسائل النقل كالسياره فنغير الاثنين معا

في كلتا الحالتين الموبايل MS و ال BSC/MSC يعملون مع بعض لعمل التسليم Handover بشكل سلس, الشبكه تعمل على حجز قناة في ال BTS الجديد لتمكين التسليم Handover و حتى ان كنا أثناء مكالمه .

للاتصال القادم علينا بمعنى إذا أراد أحد ان يتصل عليك من الضروري ان تعرف الشبكة اين يتواجد الموبايل (الجوال) MS و تحت أي MSC و أي BSC و أي BTS لكى تتمكن الشبكة من ايصال المكالمة إليك , هنا نتعرف على أهمية ال HLR سجل الموطن , VLR سجل الزوار .

ان ال HLR يخبرنا عن ال VLR و ماذا يعرف ؟ اين الموبايل (الجوال) MS ؟[عدل]

أن ال VLR يحتوي على ما يسمى بال LAC Location Area Code كود المناطق و هو عباره عن كود للمناطق التي تغطيها كل خليه أو مجموعة من الخلايا .

ال VLR ينشأ صفحة تحتوي معلومات عن الموبايل MS ويرسلها الى MSC و هذا يحدث عندما يغير الموبايل موقعه من مكان الى آخر و ال MSC يحدث ال HLR بأخر موقع للموبايل .

الموبايل دائما يكون على اتصال مع ال PCH Paging channel لذلك الموبايل دائما يحصل على مكالمات و يستقبلها

إذا الاتصال القادم الى الموبايل MS يبدأ دائما من عند HLR هذا التصال يحدث بسهولة لان كل شبكه تعرف اين HLR الخاص بها و أيضا تعرف رقم الموبايل المشترك لديها MS و لهذا لانهتم الأبهم فالاتصال يذهب إليهم أولا و لايهتم في البدايه بموقع الموبايل MS الحالي لان التبديل أو تحويل المكالمه سوف يتم عن طريق MSC مثال على ذلك

شخص يتصل من الصين على رقم موبايل في هولندا و هذا الموبايل حاليا ليس في هولندا بل هو متواجد في إسبانيا كيف يتم الاتصال .؟؟؟؟

كالتالي .....

  1. الشخص الذي في الصين سوف يتصل على رقم الموبايل في هولندا
  2. الاتصال سوف يذهب ال شبكة الموبايل في هولندا وبالتحديد الى MSC
  3. و ال MSC سوف يخاطب ال HLR ماهو آخر تحديث لديك عن موقع الموبايل
  4. ال HLR سوف يخبره ان آخر معلومات لديه انه متواجد في إسبانيا على الشبكه الإسبانية

ياترى كيف عرف ال HLR ??? لان ال VLR إسبانيا التقط اشارة الموبايل الهولندي و حولها الى ال MSC الى الإسباني و بدوره حول المعلومات عن موقع الموبايل الى شبكته الام في هولندا و الشبكه حفظت المعلومات الجديده في ال HLR ....

ال MSC سوف يحول الاتصال الى الشبكة الإسبانيه

وفي الشبكة الإسبانية سوف يستلم ال MSC الاتصال و يحوله الى الموبايل الهولندي المتواجد في إسبانيا ..

إذا من هنا اتضح لنا فائدة ال HLR و ال VLR

النقطه الاخيره في هذا الدرس[عدل]

هو عندما نقوم بإغلاق الموبايل MS , الشبكة سوف تتذكر آخر موقع كان متواجد فيه الموبايل MS

إذا لم تتلقى الشبكة أي اشارة بأن الموبايل MS أُغلق فأنها تستمر بالاعتقاد ان الموبايل يتصل على قناة تحديد الموقع PCH و لاتاكد من ذلك تقوم الشبكة بتحديد وقت يقوم فيه الموبايل MS بأرسل فيه رسالة بانه متواجد على الشبكة .

مصطلحات[عدل]

المصطلح المعنى
MS mobile station الجهاز مع البطاقه (الشريحه)
BTS base terminal station المحطة الطرفيه التي تحتوي على الهوائي
BSC Base station Controller المراقب لعدة محطات طرفيه
MSC mobile switching center بدالة الموبايل