نظام الـــGSM

النظام العالمي للإتصالات المتنقلة

الشعار العالمي لأنظمة GSM

جي إس إم (بالإنجليزية؛ GSM: اختصارا؛ Global System for Mobile) أو النظام الموحد للاتصالات المتنقلة أو النظام العالمي للاتصالات المتنقلة هو الجيل الثاني من نظم الاتصالات الرقمية الخليوية الذي بدأ التخطيط له سنة 1982 وذلك مع تطور التقنية الرقمية والطلب المتزايد عليها. ويمتاز هذا الجيل بسعة أو قدرة للنظام أعلى بعدة مرات من النظام التماثلي كما أنه يقدم ميزات خدماتية أكثر وبنوعية عالية الجودة وتكلفة منخفضة. وقد بدأت أوروبا العمل بهذا النظام سنة 1991 بعرض ترددي جديد وهو 900 MHz لخدمة الهاتف الخليوي.

محتويات
الاهداف
من أهم اهداف هذا النظام هي:
  • المقياس الموحد
  • التجول الدولي
  • تقنيات التشفير الرقمي
  • أجهزة بتكلفة منخفضة
  • الاستهلاك الكهربائي المنخفض
  • إرسال رقمي متعدد الوصول بتقسيم الزمن
نبذة تاريخية

أوائل هواتف ج س م (1991)
يمكن تلخيص معالم تطور نظام ال "جي اس ام" بما يلي:
  • 1982: تأسيس مجموعة الاتصالات الخلوية من قبل CEPT: Conférence Européenne des Administrations des Postes et des Télécommunications التي تتألف من 48 دولة أوروبية. كلفت المجموعة بتطوير نظام جديد للاتصالات.
  • 1987: تم تحديد العناصر الضرورية للإرسال اللاسلكي
  • 1989: اخذ معهد الاتصال الأوروبي على عاتقه مسؤولية مواصفات نظام ال GSM
  • 1990: المرحلة الأولى - تثبيت مواصفات GSM 900
  • 1991: تدشين أول شبكات ال GSM بواسطة شركة اريكسون في فنلندا
  • 1992: تم تغيير اسم مجموعة الاتصالات الخلوية GSM إلى النظام الموحد للاتصالات المتحركة GSM لأسباب تسويقية.
  • 2000: ارتفع عدد مشتركي الشبكة إلى 362 مليون مشترك في أكثر من 130 دولة
مواصفات ال GSM
  1. نطاق الإرسال من محطة الإرسال الثابتة (هوائى الإرسال): 935 MHz - 960 MHz
  2. نطاق الإرسال من محطة الإرسال المتنقلة (الـهـاتـف): 890 MHz - 915 MHz
  3. أقصى قدرة إرسال: 3-20 وات
  4. عدد القنوات من النوع المزدوج (125 قناة)
  5. عرض النطاق الترددي للقناة: 200 kHz
  6. طريقة النقل: تعدد الوصول بتقسيمات الزمن
  7. عدد المشتركين في الاطار الواحد: ثمانية لكل اطار 8/frame
  8. طرق حماية الخطأ: تتم من خلال الترك البيني، تشفير القناة والقفز الترددي
هيكلية ال GSM
تتضمن الشبكة عدة اقسام أو محطات تعمل فيما بينها لتشكل الشبكة المتكاملة وهذه الاقسام:
  1. النظام الفرعي للمحطة الاساسية "BSS"
  2. محطة النظام الفرعي للشبكة "NSS"
  3. مركز دعم العمليات "OSS"
أنواع قنوات نظام ال GSM

التقصيم الزمني TDMA.
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 ان الطيف الترددي اللاسلكي هو من الموارد المشتركة بين كل المشتركين فمن الضروري ايجاد 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 اي 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 لها.
وبصفة عامة يمكن تقسيم القناة إلى نوعين:
  1. قنوات مكرسة: وهي عبارة عن قنوات تم تخصيصها للمحطة المتنقلة
  2. قنوات مشتركة: وهي قنوات يمكن استعمالها من طرف المحطات في حالة الراحة
مخطط الشبكة


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 اجزاء تمثل عينات الكلام المشفرة لفترة 20ms لكل عينة. الجزء 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.
المجالات الترددية المستخدمة في نظام GSM
اسم النظام
المواصفات
P-GSM 900
uplink: 890-915 MHz
downlink: 935-960 MHz
طول الموجة: λ = 33 سم
عرض النطاق الترددي = 2x25MHz
المسافة المزدوجة = 45 MHz
الإشارة الحاملة = 200 kHz
معدل الإرسال = 270.8kbps
عدد القنوات =125
E-GSM 900
uplink: 880-915 MHz
downlink: 925-960 MHz
طول الموجة: λ = 33 سم
عرض النطاق الترددي = 2x35MHz
المسافة المزدوجة = 45 MHz
الإشارة الحاملة = 200 kHz
معدل الإرسال = 270kbps
عدد القنوات =175
GSM 1800
uplink: 1710-1785 MHz
downlink: 1805-1880 MHz
طول الموجة: λ = 17 سم
عرض النطاق الترددي = 75 MHz
المسافة المزدوجة = 95 MHz
الإشارة الحاملة = 200 kHz
معدل الإرسال = 270kbps
عدد القنوات =373
GSM 1900
uplink: 1850-1910 MHz
downlink: 1930-1990 MHz
طول الموجة: λ = 16 سم
عرض النطاق الترددي = 60 MHz
المسافة المزدوجة = 80 MHz
الإشارة الحاملة = 200 kHz
معدل الإرسال = 270 kbps
عدد القنوات =300
GSM 2100
وهو 3G

تعليقات

إرسال تعليق