وبلاگ ایرانیان شهر خارکف در اکراین

همه چیز درباره خارکف و ایرانیان ساکن آن

آشنایی با شبکه سلولی GSM  وساختارشبکه

 

مطابق با اصول و تعاريف , بر قراری يک ارتباط تلفنی بين ايستگاههای راديويی متحرک, مانند تلفنهايی که در اتومبيل نصب می شوند ويا توسط اشخاص حمل و نقل می شوند به نام شبکه راديويی سيار معروف است

 

مخابرات سلولي يكي از سريعترين Application هاي رو به رشد در صنعت ارتباطات است . هر روزه بر تعداد مشتركين اين نوع ارتباط در جهان افزوده ميشود .
تجارت ارتباطات موبايل بسرعت در CEPT ( دفاتر پست و مخابرات اروپايي ) در حال رشد و توسعه است . CEPT از طريق بازارهاي پر قدرت موبايل ، توسعة فناوري موبايل را رهبري مي نمايد و همكاريهاي جديدي در زمينة سيستمهاي استاندارد ساز ، پياده سازي و اجراي اين فناوريها بوجود آورده است .
يكي از مهمترين محصولات اين استانداردها كه در CEPT شكل گرفته است استاندارد GSM است. اين استاندارد سيستم ارتباطات موبايل سلولي ديجيتالي نسل جديد را در CEPT اروپا توسعه داده است . براي اولين بار كار استاندارد سازيGSM جهت پياده سازي اين سيستم در سال 1991 صورت گرفته است .

European Post offices and Telecommunication=CEPT

 

سلول منطقه ای است که هر کدام از ايستگاهها پوشش می دهد. برای پوشش راديويی هر سلول از دونوع آنتن می توان استفاده کرد.
 1 . آنتن همه جهته
2  .آنتن جهت دار
آنتن همه جهته پرتو يکسان در تمام جهات و بهره يکسان داشته ولی آنتن جهت دار دارای پوشش منطقه ای تحت زاويه سلولها می باشد.
در طراحی سلولی پارامترهای اصلی ذيل در نظر گرفته می شوند:

1 .تعداد مشترکين سيار با پيش بينی افزايش آن در آينده
2 .رفتار ترافيکی مشترکين (ميزان و مدت تقاضا)
3 .کيفيت سرويس دهی
4 .منطقه جغرافيايی

در صورتيکه دو ايستگاه ثابت با آنتن های همه جهته داشته باشيم , مرز بين اين دو را که در آن قدرت سيگنال دريافتی از هر دو ايستگاه برابر باشد يک خط مستقيم در نظر می گيرند. بنابراين سلولها را به صورت شش ضلعی منظم در نظر می گيرند . رأس مشترک سه شش ضلعی مجاور به عنوان سايت در نظر گرفته می شود.

خوشه سلولی چیست:
از کنار هم قرار گرفتن سلولهايی که دارای فرکانس يکسانی نمی باشند دسته هايی شکل می گيرند که به آنها خوشه سلولی می گويند.

معماري GSM
سيستم GSM از تركيب 3 زير سيستم اصلي بوجود آمده است :
1. زير سيستم شبكه
2. زير سيستم راديويي
3. زير سيستم پشتيباني و نگهداري
در سيستم GSM براي برقراري ارتباطات اپراتورهاي شبكه بامنابع مختلف و تجهيزات ، نه تنها رابطه های هوايي بلكه چندين رابط اصلي ديگر براي  ساختار قسمتهاي مختلف اين سيستم تعريف شده است .

سه رابط مهم در سيستم GSM در زير آمده است :
رابط A كه ميان MSC و BSC قرار دارد .
رابط A-bis كه ميان BSC و BTS قرار دارد .
رابط UM كه ميانBTS و MS قرار دارد .
رابط ديگري نيز بنام MAP وجود دارد كه پروتكلي است كه ميان عناصر MSC ، VLR ، HLR ، EIR و AUC

رد وبدل ميشود .

چیست؟ MS 

برای مثال به تلفنهايی که در اتومبيل نصب می شوند ويا توسط اشخاص حمل و نقل می شوند MS گفته می شود.
BTS چیست؟ 

در شبکه موبایل اولین بخشی که مستقیما با گوشی موبایل( MS (در ارتباط است به لفظ عوام آنتن موبایل و یا به زبان تخصصی Base Transceiver Station میباشد.

 

 BSC چیست؟

 دومين مرحله بعد از آنتن موبايل (BTS)  در شبكه  دستگاهی است به نام BSC  

(Base Station Controller  )  كه مخفف آن BSC ميشود.

همانطور كه از اسمش پيداست وظيفه كنترل چند BTS  به عهده يك BSC است و كار آن بسيار با اهميت می باشند چون تنظيم يكسری از پارامترهای مهم شبكه كه راجع به كيفيت مكالمه و تماس مطلوب است در اين دستگاه تعريف می شود.

1. زير سيستم شبكه :
اين سيستم شامل تجهيزات و فانكشنهاي مربوط به مكالمات end-to-end ، مديريت مشتركين  و نيز رابطي ميان سيستم GSM و مراكز تلفن ثابت ( PSTN ) عمل ميكند .
زير سيستم شبكه ، يك زير سيستم سوئيچينگ مي باشد كه شامل MSC ، VLR ، HLR ، AUC و EIR مي باشد .
تعاريف كوتاهي از عناصرتشکیل دهنده سیستم :
MSC : يا مركز سرويسهاي سوئيچينگ موبايل، فانكشنهاي راه اندازي مكالمه (call setup) را انجام ميدهد ، رابطه ای نيز با مراكز تلفن ثابت دارد و فانكشنهايي نيز مانند ارائة صورت حساب مشتركين نيز برعهده اين مركز است .
HLR : يا ثبت كنندة محل( HOME ). يك پايگاه دادة متمركز شامل اطلاعات تمامي مشتركين ثبت شده در يك PLMN است . ممكن است در يك PLMN بيشتر از يك HLR وجود داشته باشد ولي هر مشترك مشخص تنها به يك HLR ميتواند وارد شود .
VLR : يا ثبت كنندة محل( visitor ) يك پايگاه داده شامل اطلاعات موبايلهايي است كه در حال حاضر در حوزة ی MSC در حال حركت هستند .

در زمانيكه يك MS به حوزة ی  MSC جديدي وارد ميشود ، VLR كه به آن MSCمتصل شده است ، اطلاعات MS مورد نظر را از HLR درخواست ميكند. HLR نيز اطلاعات MS مورد نظر را به آن MSC كه MS در حوزه اش قرار دارد ، ارائه خواهد داد . اگر يكMS بخواهد مكالمه اي برقرار نمايد VLR تمام اطلاعات مورد نياز جهت برقراري مكالمه را ارائه خواهد . VLR شامل اطلاعات دقيقي در مورد محل يك موبايل است .
AUC : يا مركز تعيين هويت به HLR متصل ميشود و وظيفة آن آماده سازي HLR بهمراه پارامترهاي تعيين هويت و كليدهاي رمزنگاري است . اين عمليات براي اهداف امنيتي استفاده ميشوند .
EIR : يا ثبت كنندة هويت تجهيزات يك پايگاه داده است كه در آن شماره هاي بين المللي تعيين هويت تجهيزات موبايل (IMEI) ، براي هر دستگاه موبايل ثبت شده ، ذخيره ميشود .
يكي ديگر از تركيبات زير سيستم شبكه Echo Canceller است كه مسايل آزار دهنده ( مانند انعكاس صدا ) كه از طريق شبكة موبايل در زمان اتصال ايجاد ميشود، را كاهش ميدهد .
شبكة IWF يا فانكشن داخل شبكه اي نيز رابطي ميان MSC و ديگر شبكه ها ( PSTN و ISDN )ميباشد.

2. زيرسيستم راديويي
شامل تجهيزات و فانكشنهاي مرتبط با مديريت اتصالات مسير راديويي ، مانند مديريت handover مي باشد . اين زير سيستم شامل BSC ، BTS و MS است . MS بطور قراردادي در زير سيستم راديويي قرار گرفته و هميشه آخرين مسير يك مكالمه است و از برقراري يك مكالمه ، بهمراه زير سيستم شبكه ، جهت مديريت mobility ، محافظت ميكند .
IWF=InterWorking Function)
MS داراي قابليتهاي پايانة شبكه و همچنين پايانة كاربر است . هر سلول در سيستم GSM يك BTS با چندين گيرنده وفرستنده دارد . يك گروه از BTS ها توسط يك BSC كنترل ميشوند .تشکیلات مختلفي براي BSC-BTS وجود دارد . برخي از اين تشکیلات براي وضعيت ترافيك بالا و تعدادي براي مناطقي با ترافيك متوسط طراحي شده اند . يك BSC فانكشنهايي چون handover و power control را نيز كنترل مينمايد .BSC و BTSبا هم بنام BSS شناخته ميشوند . BSS بصورت يك رابط كه ارتباطات لازم را با MS ها در حوزه اي مشخص برقرار ميكند. BSS دائما با يك مديريت كانال راديويي ، فانكشنهاي انتقال و كنترل link راديويي مرتبط است . BSS ميتواند به N سلول پوشش بدهد كه N ميتواند يك يا بيشتر باشد .
زيرسيستم مركز نگهداري و پشتيباني (OMC ) شامل فانكشنهاي نگهداري و پشتيباني تجهيزات GSM ميباشد و پشتيباني رابط اپراتور شبكه را نيز برعهده دارد .
OMC به تمام تجهيزات داخل سيستم سوئيچينگ و BSC متصل ميشود . OMC در حقيقت فانكشنهاي نظارتي GSM يك كشور را انجام ميدهد ( مانند صورتحساب ) و يكي ديگر از مهمترين فانكشنهاي آن ، فانكشن نگهداری HLR يك كشور است .
بسته به سايز شبكه هر كشور ميتواند بيشتر از يك OMC داشته باشد . مديريت سراسري و متمركز شبكه نيز توسط مركز مديريت شبكه( NMC) انجام ميپذيرد و OMC نيز مسئول مديريت منطقه اي شبكه ميباشد .

تهیه کننده : ساسان عزیزی

ارسال شده توسط     •