تکنولوژی شبکه ارتباطات جهانی GSM چیست و چگونه کار می‌کند؟

شبکه‌های موبایل GSM چگونه کار می‌کنند؟ نگاهی به تکنولوژی ارتباطات جهانی

سامانه جهانی ارتباطات همراه به انگلیسی: Global System for Mobile Communications  از مهم ترین استاندارد ارتباطی در دنیا بشمار می‌رود و امروزه با کسب 80 درصد از بازار جهانی جایگاه ویژه ای برخوردار است. در این مقاله نگاهی کوتاه به این بستر ارتباطی خواهیم داشت.

پیش‌گفتار:

در میانه‌‌های دهه 1980 میلادی ( 40 سال قبل)  مکالمات صوتی اصلی ‌ترین خدمات در شبکه‌های ثابت و بی‌سیم به حساب ‌می‌آمدند. تکنولوژی و استاندارد GSM در آن زمان برای انتقال صوت طراحی و پیاده سازی شد. اما ده سال بعد و در میانه‌های سال 1990 میلادی و با توجه به ظهور اینترنت و نیاز به دسترسی در گوشی‌های موبایل، استاندارد GSM نقش بسیار مهمی در انتقال دیتا و خدمات بسته ای رادیویی GPRS داشت.

در حقیقت GPRS که امکان ارسال و دریافت اطلاعات را به واسطه شبکه‌های تلفن همراه برای مشترکان فراهم می‌کنند، به عنوان سرویس ارزش افزوده از نسل دوم به حساب می‌روند.

CDMA و GSM

مدت زمان زیادی است که خدمات تلفن همراه مورد استفاده قرار گرفته و به طور مداوم به صورت روزانه در سراسر جهان در حال پیشرفت است. با این وجود، خدمات ارتباطی متعددی تکامل یافته که دو مورد از آنها CDMA و GSM هستند.

CDMA و GSM دو استاندارد ضروری فناوری ارتباطات سیار هستند. GSM و CDMA هر دو داده‌های تلفن‌های همراه را به امواج رادیویی تبدیل می‌کنند. با این حال، این فناوری‌ها در نحوه ارسال تماس‌ها و داده‌ها از طریق شبکه متفاوت هستند.

یکی از تفاوت‌های اصلی بین CDMA و GSM این است که GSM از سیم کارت برای اتصال تلفن همراه به شبکه خود استفاده می‌کند، در حالی که CDMA به سیم کارت نیاز ندارد و به ESN (شماره سریال الکترونیکی) متکی است.

مزایای GSM:

1. ممکن است مجموعه تلفن همراه و ایستگاه‌های پایه کم هزینه با فناوری GSM داشته باشیم.
2. باعث کارآمدتر شدن طیف می‌شود.
3. داده‌های GSM و انتقال صدا از کیفیت خوبی برخوردار هستند.
4. GSM و ISDN هر دو سازگار هستند (شبکه دیجیتال خدمات یکپارچه).

مزایای CDMA:

1. از طیف فرکانس ثابت استفاده موثری می‌کند.
2. عدم محدودیت در تعداد کاربران.
3. امکان توزیع انعطاف پذیر منابع را فراهم می‌کند.
4. با سایر فناوری‌های تلفن همراه قابل کار است و امکان رومینگ در سراسر کشور را فراهم می‌کند.

موبایلت خراب شده!

ایران جی‌اس‌ام تعمیر موبایل و تبلت را در سریع‌ترین زمان ممکن و با قطعات اصلی انجام میده.

تعمیـر سریع موبایـل و تبلـت

شبکه GSM : معرفی و آشنایی با شبکه‌های موبایل

سیم کارت و دستگاه موبایل :

 در انگلیسی Subscriber Identity Module که به اختصار SIM نامیده می‌شود و از اولین اجزا این شبکه به شمار می‌رود. در فارسی می‌توانیم آن را به واحد شناسایی مشترکین ترجمه کنیم. به طور کلی سیم کارت از یک چیپست Chip ساده تشکیل شده است که مشترک برای اتصال به شبکه‌های تلفن همراه مبتنی بر GSM باید آن را داخل دستگاه موبایل (به انگلیسی Mobile Station) قرار دهد.

وظیفه سیم کارت ، مشخص نمودن هویت MS  در شبکه می‌باشد. سیم کارت‌ها به راحتی قابل جایگزینی در دستگاهای موبایل هستند و ما می‌توانیم بر حسب نیاز و انتظار از سیم کارت‌های اپراتورهای فعال استفاده کنیم.

امروزه و با کوچک شدن سایز دستگاهای موبایل ابعاد سیم کارت‌ها هم کوچک تر شده اند.

آنتن‌های BTS:

اختصار شده عبارت  Base Transceiver Station شبکه‌های جی اس ام  GSM از یک ساختار سلولی استفاده می کنند. یکی از مهم‌ترین قسمت های این شبکه، دکل و آنتن‌های BTS می‌باشد که این روزها در بسیاری از نقاط و در مناطق شهری بر روی پشت بام ها آن‌را مشاهده می‌کنیم.

آنتن‌های BTS به چند گروه عمده تقسیم می‌شوند.

ماکروسل Macrocell

که بزرگ‌ترین سایز در این نوع آنتن‌ها به شمار می‌رود و تا محدوده 70 کیلومتری را پوشش می‌دهد.

در مناطقی که مشترکین کم و به صورت پراکنده هستند همانند مناطق دوردست یا سواحل دریاها  و یا نقاط کویری کاربرد زیادی دارد.

میکروسل Microcells

برای مناطق شهری و تعداد مشترکین زیاد نصب و استفاده می‌شود.

پیکوسل Picocell

برای تقویت سیگنال در محدوه خیلی کم کاربرد دارد.

فمتوسل FemtoCell

استفاده در داخل ساختمان‌ها

آنتن‌های BTS سیار در مواقع خاص همانند برگزاری نمایشگاها، مناطق پر جمعیت، زلزله و… می‌توانند برای ثبات و سرویس دهی در شبکه استفاده شوند.

به طور کلی چینش آنتن‌های  BTS  معمولا به صورت تقسیم بندی شش ضلعی (لانه زنبوری) انجام می‌شود. در این حالت چنانکه مشترک در حال حرکت باشد و از محدوده ای به سمت دیگری برود با اتصال اتوماتیک به آنتن ‌BTS جدید فرایند انتقال تماس به صورت خودکار انجام می‌شود.

همچنین برای سرعت در توسعه شبکه در مکان هایی که امکان نصب بر روی زمین نباشد از پشت بام نیز استفاده می‌شود.

رمزنگاری و رمز گشایی اطلاعات، پردازش، دریافت و ارسال سیگنال‌ها، مدیریت کیفیت ارتباط و… که به واسطه سخت افزار و نرم افزار انجام می‌پذیرد بر عهده ایستگاه‌های BTS می‌باشد.

BTS چگونه کار می‌کند؟

وقتی گوشی ما روشن می‌شود، از طریق کانال سیگنالینگ با نزدیک‌ترین دکل BTS ارتباط برقرار می‌کند. به زبان ارتباطی بین سیستم ها در مخابرات سیگنالینگ گفته می‌شود.

ایستگاه‌های BTS معمولا از طریق فیبر نوری و رادیوهای پرظرفیت به هم مرتبط می‌شوند. و پیام ها و یا تماس ما را به یکدیگر ارتباط  و لینک می‌دهند. با این حساب می‌توانیم نتیجه بگیریم که هر چقدر تعداد این آنتن ها در  پیرامون ما بیشتر باشند کیفیت ارتباط و شبکه بهتر خواهد بود که البته این موضوع به تعداد مشترکین فعال در آن سلول هم مرتبط می‌باشد.

نحوه کار BTS

هنگامی که می‌خواهیم با فردی تماس بگیریم یا پیامک بزنیم و حتی در هنگامی که گوشی موبایل را روشن می‌کنیم؛ گوشی موبایل سعی می‌کند نزدیک‌ترین ایستگاه BTS را شناسایی کند.

برای این کار با استفاده از کانال‌های سیگنالینگ یک تعداد پیغام ارسال می‌شود.

ایستگاه BTS این پیام‌های سیگنالی را دریافت می‌کند. ایستگاه‌های BTS به طور معمول از طریق فیبرنوری یا رادیوهای پرظرفیت به سایر نقاط شبکه موبایل که نود (Node) نامیده می‌شوند؛ مرتبط می‌شوند.

ایستگاه‌های BTS به این روش پیام‌های ما را در شبکه موبایل به مقصد رسانده و امکان برقراری یک تماس یا ارسال یک پیامک را فراهم می‌کنند.

هرچه تعداد آنتن‌های موبایل در محیط اطراف ما بیشتر باشد؛ پوشش‌دهی شبکه موبایل بیشتر و قوی‌تر خواهد بود و کیفیت مکالمه و استفاده از شبکه موبایل بهتر خواهد بود.

پس، ایستگاه‌های BTS نقشی مهم و بزرگ در توسعه شبکه‌های موبایل و بهبود کیفیت زندگی بشر دارند. اپراتورهای موبایل دایما در حال به‌روزرسانی خود هستند تا خدمات بهتری به مشترکان بدهند و شبکه موبایلی با بالاترین سرعت و پایین‌ترین تاخیر در اختیار مردم باشد.

انجام تعمیرات موبایل