الgsm البداية لاحتراف الصيانة

[طارق هاني]

بسم الله الرحمن الرحيم

الحمد لله و حده وصلى الله على نبيه محمد بن عبدالله و على صحبه اجمعين
اما بعد ...



ما معنى GSM ؟

كلمة GSM أختصار 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 .


كيف تعمل شبكة ال GSM ؟

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

أجزاء الشبكة :
http://www.tadaol.net/up/uploads/8e2494ad8d.bmp
لكى تفهم كيفية عمل شبكة ال GSM من الضروري عليك ان تعرف مكونات الشبكة , و التي تتكون من عدة أجزاءتعمل مع بعضها , هيا بنا لنتعرف على هذه الأجزاء:

1- المحطة المتحركة Mobile station
وهي عباره عن جزئين:
1-الهاتف المتحرك (الجوال) و يسمى ME Mobile Equipment
http://www.tadaol.net/up/uploads/c7fba24b08.jpg
2-البطاقة الذكيه ( الشريحه ) و تسمى SIM Subscriber Identity Module
http://www.tadaol.net/up/uploads/b4f7457d2c.jpg

- النظام الفرعي للمحطة ألاساسيه **** Station SubSystem
و هي عبارة عن مجموعه من :


المحطات الفرعيه BTS **** Terminal Station

وتسمى ايضا **** Transceiver Station

او 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 ,اى مكان على سطح الارض يمكن ان يغطى بخليه او عدة خلايا . ان ابعد نقطة يستطيع ان تغطيها وحدة ال BTS تقريبا 8 كم و تكون عادة في الاماكن الخارجيه الغير مزحومه مثل القرى او ضواحي المدن .
ال BTS النموذجي يغطي زاويه قدرها 120 درجه , اذا نحتاج الى 3 BTS's لتغطية 360 درجة .

مراقب المحطات الفرعيه BSC **** Station controllers

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

3- محطة النظام الفرعي للشبكة NSS Network Station SubSystem
و هو يعتبر العقل للشبكة , و تكمن فيه انظمة الفواتير و خدمة توجيه الاتصال الى الشبكات المراد تحقيق الاتصال معها ... الخ

و يتكون ايضا من اجزاء اخرى و هي

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

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 او ما يعرف بالـ Registration
و ايضا التخويل و هل الموبايل مصرح له باستخدام الشبكة او ما يسمى بال Authentication ,
ايضا يقدم وظيفة تحديث موقع الموبايل (الجوال) في الشبكة او ما يعرف بال ******** Updating
و التسليم بين ال BTS's و ما يعرف بال HandOvers
و يقدم لنا وظيفة توجيه او تحويل الاتصال للمشتركين المتجولين romaing subscriber

الـ MSC يقدم لنا الاتصال و الربط مع الشبكات المحليه الثابته مثل شبكة مقسم الهواتف السلكي PTSN او الشبكة الرقمية للخدمات المتكاملة ISDN .
لغة التخاطب بين هذه الخدمات في الشبكه هي النظام الاشاري رقم سبعه او مايعرف بال Signalling System number 7 SS7 و هي ايضا في الشبكات السلكيه كمقسم الهاتف

[طارق هاني]

هذا المركز هو النظام الذي تتحدث اليه جميع ال BSC's.

سجل المقر الرئيسي (الموطن) HLR Home ******** Register

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 او هل عنده خدمة الانتظار او الخ و ايضا يوفر سجل مخزن فيه مكان الموبايل (الجوال) الحالي , الشبكه تحتوي على HLR واحد , ولكن يمكن ان نوزع عدة HLR's بمعنى انهن متماثلات .

سجل مقر الزوار VLR Visitor ******** Register

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 التخويل AuC Authentication Center

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

سجل تعريف الاجهزة EIR Equipment Identity Register

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 يتوي على ثلاث اقسم او قوائم , القائمة البيضاء او ما يعرف بال White list و هي الاجهزة المصرحه باستخدام الشبكة و القائمه السوداء Black List و هي الاجهزة الغير مصرح لها بإستخدام الشبكه و القائمه الرماديه Gray List وهي التي ليست من القوائم الاخرى

لمحة عن IMEI :
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: serial number
CD: check digit
ولكن تم تغيير النمط الحالي من قبل اتحاد الاتصالات العالمي ITU الى التالي

X X X X X X X X -X X X X X X - X
TAC - SNR - CD

ويمكن ان نجده ايضا 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

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 اى شبكة هاتف متحرك ارضيه PLMN Public land mobile network
تستطيع به ان تتعرف على الموبايل و اذا كان خاصة غير مشترك معها بحيث تقدم له الخدمات التي يكون مخول بها من قبل شبكته الام .








كيف تعمل شبكة ال GSM ؟

عندما نشغل جهاز الموبايل (الجوال)MS فإنه يحاول ان يتصل بالشبكه , على امل ان تسمح له او تخوله الشبكة من استخدام مواردها .
هذا يمكن ان يحدث بالنسبه لشبكتك الام او حتى اذا 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 او بمعنى اخر ال BTS المغطي لهذه المنطقه 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 افضل 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 اذا كان هذا التغيير في ال BTS ممكن يحوله او يسلم الموبايل الى ال BTS الجديد و هذي الطريقه تسمى ال Handover . و لكن اذا ال BTS الجديد لا يتبع ال BSC الحالي فانه يرفع الامر الى MSC لأخذ الاجراء المناسب و هو بالاتصال بال BSC الجديد و تسليم الموبايل ال BTS الجديد لان ال BSC لا يستطيع التحدث BSC اخر, اذا الموبايل غير BSC وغير ال BTS و هذه عادة تحصل عندما نكون في وسيله 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 اثناء مكالمه .


للاتصال القادم علينا بمعنى اذا اراد احد ان يتصل عليك من الضروري ان تعرف الشبكة اين يتواجد الموبايل (الجوال) MS و تحت اى MSC و اى BSC و اى BTS لكى تتمكن الشبكة من ايصال المكالمه اليك , هنا نتعرف على اهمية ال HLR سجل الموطن , VLR سجل الزوار .

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

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

ال VLR ينشأ صفحة تحتوي معلومات عن الموبايل MS ويرسلها الى MSC و هذا يحدث عندما يغير الموبايل موقعه من مكان الى اخر 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

اذا الاتصال القادم الى الموبايل MS يبدأ دائما من عند HLR هذا التصال يحدث بسهوله لان كل شبكه تعرف اين HLR الخاص بها و ايضا تعرف رقم الموبايل المشترك لديها MS و لهذا لانهتم الابهم فالاتصال يذهب اليهم اولا و لايهتم في البدايه بموقع الموبايل MS الحالي لان التبديل او 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 اسبانيا كيف يتم الاتصال .؟؟؟؟

كالتالي .....

الشخص الذي في الصين سوف يتصل على رقم الموبايل في هولندا

الاتصال سوف يذهب ال شبكة الموبايل في هولندا وبالتحديد الى MSC

و ال MSC سوف يخاطب ال HLR ماهو اخر تحديث لديك عن موقع الموبايل

ال HLR سوف يخبره ان اخر معلومات لديه انه متواجد في اسبانيا على الشبكه الاسبانيه

ياترى كيف عرف ال HLR ??? لان ال VLR اسبانيا التقط اشارة الموبايل الهولندي و حولها الى ال MSC الى الاسباني 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 الاسبانيه

وفي الشبكة الاسبانيه سوف يستلم ال MSC الاتصال و يحوله الى الموبايل الهولندي المتواجد في
اسبانيا ..

اذا من هنا اتضح لنا فائدة ال HLR و ال VLR

النقطه الاخيره في هذا الدرس

هو عندما نقوم بإغلاق الموبايل MS , الشبكه سوف تتذكر اخر موقع كان متواجد فيه الموبايل MS

اذا لم تتلقى الشبكه اى اشارة بأن الموبايل MS أُغلق فأنها تستمر بالاعتقاد ان الموبايل يتصل على قناة تحديد الموقع PCH و لاتاكد من ذلك تقوم الشبكه بتحديد وقت يقوم فيه الموبايل MS بأرسل فيه رساله بانه متواجد على الشبكه .
هذا بشكل مبسط..

مصطلحات

MS mobile station و هو الجهاز مع البطاقه (الشريحه)

BTS **** terminal station و هي المحطة الطرفيه التي تحتوي على الهوائي

BSC **** station Controller و هو المراقب لعدة محطات طرفيه

MSC mobile switching center و هو بدالة الموبايل

[المشرق]

مشاركه رائعه اخي طارق

[Viper]

كعادتك متميز

شكرا أخي الكريم

[تايه لوحدي]

تسلم يالغالي ربي يسلمك من كل شر

[عدي عبيدات]

مشكوووررررررررررررررررررررر

[هارد روك]

ربى زده من العلم