السبت، 1 يناير، 2011

دورة بالتفصيل فى GSM باللغة العربية : 4- تركيب الشبكة 2

السلام عليكم ورحمة الله وبركاته

تحدثنا فى الدرس الماضى عن بعض من مكونات الشبكة ونستكمل اليوم باقى المكونات وسيكون هناك درس او اثنين قادمين نتحدث فيه /هما ايضا عن باقى مكونات الشبكة .

‫( ‪Base Station Controller ( BSC‬‬


وهى وحدة التحكم , وتختصر ‪ , BSC‬وهي مجمع للعديد من BTS‬ بحيث يتصل بكل ‪  BSC‬العديد من ‪  BTS‬عادة بكابل 2‬ ميجابايت , ومن ناحية اخرى تتصل ‪ BSC‬ مع بعضها البعض ,‬ العديد من هذه المحطات يرتبط بما يسمى ‪ MSC‬ وهي الوحدة‬ التالية التي سأقوم بتوضيح عملها فى الدرس القادم ان شاء الله.‬

من وظائف هذه المحطة ‪  BSC‬و هو مراقبة الاتصال في الشبكة ,‬ الى جانب انها تقوم بتنظيم انتقال المتكلم من مكان لاخر وهذا ما‬ يسمى ‪ Handover‬ ولتوضيح هذا المصطلح سأطرح مثال بسيط‬ وهو ان شخص يقود السيارة و يتحدث على الموبايل مع شخص اخر‬, كما قلت من قبل ان المتحدث يكون متصل ببرج اتصال معين‬ موجود في المكان "أ" و لكنه ينتنقل بالسيارة الى مكان "ب" وﻷن‬ برج الاتصال يغطي مكان ثابت محدد ولمراعاة جودة الاتصال أصبح‬ من الضروري البحث عن برج اتصال اخر لكي لا يتم فصل المكالمة ,‬ فتقوم ‪ BSC‬ وذلك عن طريق قياس جودة الارسال بمقارنة الجودة‬ من البرج المستخدم للاتصال بأقرب برج اتصال قريب للشخص المتصل‬ , فى حال ان البرج المجاور للمتصل أثبت ان جودة الارسال للمتصل أقوى من البرج المستخدم , تقوم المحطة بنقل ‫الاتصال للبرج المجاور وذلك دون أن يشعر المتكلم و بعد تحويل الاتصال تقوم بفصل الاتصال للبرج الأول , هذه‬ ببساطة طريقة التنقل من ‪       BTS‬ الى أخرى‬ .



‫الربط بين ‪ BSC‬ و ‪BTS‬‬

كما وضحت في المقدمة أن ‪ BSC‬ متصلة بالعديد من ‪  BTS‬و ذلك عن طريق كابلات 2 ميجابايت , وهذا الربط‬ يسمى ‪ A-bis- Link‬ والتي تقسم القنوات ‪  64kbit/s‬الى عدة قنوات مصغرة , وذلك لكي يستغل حجم القناة كاملا‬ وهذ يرجع لسبب أن الموجات الصوتية في شبكة الموبايل لديها حجم صغير ‪  Bit rate‬وهذا يرجع لطريقة ضغط‬ الصوت ( ‪.( Codec‬‬

‫( ‪Home Location Register ( HLR‬‬

وهو عبارة عن بنك معلومات داخل شبكة الاتصال , يتم تخزين المعلومات التالية عليه‬ :

----> ( ‪ International Mobile Subscriber Identity ( IMSI‬ وتستخدم للتعرف على المستخدم , الى‬ جانب العديد من المعلومات تكون ‪ IMSI‬ مخزنة على كرت يدعى Subscriber Identity Module ويختصر ‪ ‬ ‫‪ SIM‬ الذي نحصل عليه من شركة الاتصالات عند فتح خط اتصال جديد , ‪ IMSI‬ وهو عبارة عن رقم عالمي‬ لكل شخص , بحيث يعطى مرة واحدة فقط عالميا , وهذا الرقم ليس له اي علاقة برقم التليفون . فهو يتكون‬ من 15 رقم و حرف كالتالى :-
‫3##  رموز لكود البلد ‪MCC‬‬
‫2## الى 3 رموز لكود الشبكة ‪MNC‬‬
‫10## أرقام خاصة بمستخدم الشبكة ‪MSIN‬‬

----> ( ‪  Mobile Subscriber ISDN Number ( MSISDN‬وهو الرقم المستخدم للاتصال‬ رقم اصدار الجهاز المستخدم للاتصال‬ .
‫----> رقم اصدار الجهاز المستخدم للاتصال‬ .
‫----> أماكن تواجد ‪VLR‬‬
‫----> أماكن تواجد ‪MSC‬‬
‫----> تسعيرة المكالمات والخدمات المسموحة لكل مستخدم‬ .
‫( ‪Visitor Location Register ( VLR‬‬

لا تقوم بالخلط بين ‪ VLR‬ و ‪ , HLR‬بينما لا يوجد في الشبكة كلها على حسب كبرها غير عدة ‪ , HLR‬فيوجد لكل‬ MSC‬ داخل الشبكة ‪ VLR‬ خاص بها ومن الممكن أن يكون ‪ VLR‬ واحد مسؤل عن عدة ‪ , MSC‬ووظيفته أن يعمل‬ نسخة مؤقتة عن معلومات المستخدمين الموجدين في منطقة ‪  MSC‬المسئول عنها وذلك لكى يقلل الضغط على الاتصال‬ بين ‪  MSC‬و ‪. HLR‬‬

‫( ‪Transcoder Rate Adapter Unit ( TRAU‬‬


هذا العنصر يعتبر وحدة ضغط الصوت , فهو يقوم بضبط حجم الصوت لملائمة قنوات الاتصال , يتم نقل المعلومات‬ الصوتية عبر القناة الهوائية بمقدار ‪ 13Kbit/s‬وبعدها يتم توصيلها الى ‪ MSC‬ والمسئولة عن توصيل المعلومات الى‬ الطرف الأخر ولكنها تعمل بنظام ‪  ISDN‬ و الذي بدوره ينقل المعلومات بحجم ‪  64Kbit/s‬و هنا نلاحظ عدم تطابق كل‬ من حجم المعلومات التي تصل الى ‪ , MSC‬لحل هذه المشكلة يمكن لشبكة ‪ GSM‬ تعريف قنوات الارسال الهوائية‬ على ‪ 64Kbit/s‬ لتلائم النظام المتعامل به بقنوات ‪  ISDN‬ولكن هذا الحل يعنى أن ‪  Bandwidth‬لن يستغل بعدد‬ كبير من المستخدمين ولكن الهدف دائما هو تقليل حجم القنوات لاستواعب عدد كبير من المستخدمين . لحل هذه‬ المشكلة أصبح ذلك ممكنا و ذلك عندما تم تطوير أجهزة جديدة تستطيع ضغط الصوت بجودة عالية وتحويل حجمها من‬ 64Kbit/s‬ الى ‪. 13 Kbit/s‬‬

تستخدم وحدة ‪ TRAU‬ بشبكة ‪  GSM‬للعمل على ضغط وفك ضغط الصوت وتكون موصولة بين ‪  MSC‬و ‪BSC‬‬ بحيث تقوم BSC‬ بالتحكم بها . تقوم ‪ MSC‬ بارسال معلومات الصوت القادمة من خطوط ‪ ISDN‬ بحجم ‪64Kbit/s‬‬ باتجاه الهوائي , يتم استقبال المعلومات من ‪  TRAU‬وضغطها ليصل حجمها ‪ 13Kbit/s‬ وتحولها الى ‪, BSC‬‬ ونفس الطريقة تحدث عن استقبال المعلومات من BSC‬ و تحولها الى ‪  TRAU‬بحجم ‪ 13Kbit/s‬ والتى تقوم بفك‬ الضغط ليصبح ‪  64Kbit/s‬وتوصلها الى ‪ MSC‬ المرتبطة بخطوط ‪  . ISDN‬وتكون الخوارزميات المستخدمة في‬ ضغط الصوت معرفة داخل جهاز الموبايل . عادة ما تكون ‪  TRAU‬مثبتة داخل ‪   MSC‬ وذلك لتوفير نوع الكابل الذي‬ يربط ‪ MSC‬ بـ ‪  BSC‬وذلك لان حجم المعلومات داخل الكابل سيكون ‪. 13Kbit/s‬‬

‫تتعامل هذه الوحدة مع عدة خوارزميات لضغط الصوت وتسمى جميعا ‪ و Codecs‬كانت أولها ‪Full Rate Codec‬‬ وتختصر (FR) وتعمل على ضغط الصوت لغاية ‪ , 13Kbit/s‬في نهاية التسعينات تم تطوير طريقة اخرى ‪Enhanced‬‬ Full Rate Codec (EFR‬ و تستخدم بشكل كبير في الشبكة حيث تقوم أيضا بضغط الصوت حتى ‪13Kbit/s‬‬ ولكن بجودة صوت أفضل من الأولى وسلبياتها أنها معقدة و تحتاج الى أجهزة حساب سريعة ولكن هذه الأيام لا تعتبر‬ مشكلة لسرعة الأجهزة المتاحة حاليا . الى جانب هذه الطرق يوجد أيضا ( ‪  Half Rate Codec ( HR‬والتى تضغط‬ الصوت حتى ‪  7Kbit/s‬وبذلك توفر لنا ‪ Bandwidth‬ ولكن جودة الصوت فيها أسواء من ‪ EFR‬ ولكن بالنسبة‬ لشرآات الاتصال فان هذه الطريقة تتيح لهم مضاعفة المستخدمين للشبكة عن طريق توفير حجم القنوات ولكن لا يتم‬ استخدامها بشكل كبير .‬

الطريقة الحديثة وتدعى ( ‪ Adaptive Multi Rate Algotithmus ( AMR‬ والتى تتيح على عكس ‪  EFR‬‬ HR  FR‬امكانية التنقل بين هذه الطرق , بحيث يتم اختيار طريقة الضغط على حسب جودة الارسال ومن ايجابيات‬ هذه الطريقة انه في حال الاتصال السئ يتم التحويل الى طريقة ضغط بحجم كبير لتقليل الأخطاء الناجمة عن مشاكل‬ الاتصال وذلك عن طريق اضافة عدد من ‪ Bit‬ لتسمح بتصحيح الأخطاء بسهولة , الى جانب توفير في حجم القنوات‬ المستخدمة في حال قوة الارسال المستقبل .‬

وهنا ينتهى درس اليوم .
على امل اللقاء بحضراتكم فى الدرس القادم وهانستكمل فيه مكونات الشبكة ان شاء الله .

السلام عليكم ورحمة الله وبركاته

سؤال درس اليوم :

هل تعتقد ان رقم IMSI‬ يتم ارساله من الموبايل الى الـ BTS ام ﻻ ؟ واذا كان ﻻ فما هو توقعك للرقم الذى يتم ارساله ليتم التعرف على الموبايل ؟ ( مستنى اﻻجابات ^_^ ) .

10 comments :

Hit-Man يقول...

السلام عليكم
شكرالك أخ محمود على الدرس

Mahmoud zezo يقول...

العفو أخى
ارجو ان تكون استفدت ان شاء الله

غير معرف يقول...

السلام عليكم شكرا ع الشروحات
اتصور انه الموبايل رح يبعت رقم SIM الي فيها كافة التعريفات بهوية المستخدم

غير معرف يقول...

بالنسبة للجواب رح يبعت IMSI الي مخزنة في ال SIM
هيك اوضح من جوابي الي ئبل " الموبايل رح يبعت رقم SIM الي فيها كافة التعريفات بهوية المستخدم"

Mahmoud zezo يقول...

شكرا على المرور اخوانى
للاسف اجابة خاظئة
ﻷن الشبكة كما نعرف بسبب زيادة معامل اﻵمان لن تخاطر وتسمح بارسال رقم IMSI حيث تعتمد عمليات الـ Ciphering عليه . ولكن هناك رقم اخر بديل ومؤقت للـ IMSI ؟ فما هو ؟

غير معرف يقول...

بعد ما يتم ارسال IMSI وتأكد من بيانات المشترك بينرسله مرة ثانير رقم تعريقي مؤقت مشفر Temporary Mobile Subscriber Identity "TMSI

بعد هيك بيتم التأكد من مكان وجوده جغرافيا بالنسبة لتغطية الشبكة بعد هك بيتم الإرسال له لبدء عملية التوثيق بعد أن يتم تخصيص كود خاص به ضمن قناة مشفرة

Mahmoud zezo يقول...

فعلا يابشمهندس
اجابة صحيحة
وبيتم التعامل مع الـ TMSI لمدة معينة ثم يتم تغيره مرة أخرى

غير معرف يقول...

لو سمحت انا طالب في الشبكات في احدى الجامعات السعودية
ومطلوب مني الارقام الخاصة بالسعودية :
IMSI IMEI MSISDN MSRN

غير معرف يقول...

M,M,M,

غير معرف يقول...

درس رائع وشكرا

إرسال تعليق