النظام العالمي للمواصلات الجوالة

جي أس أم GSM Global System for Mobile

ملف:GSMLogo.svg

الشعار العالمي لأنضمة GSM

تقنيات تضمين
ملف:Amfm3-en-de.gif
تضمين تماثلي
AM ·  SSB  ·  QAM  ·  FM ·  PM ·  SM
تضمين رقمي
FSK ·  ASK ·  OOK ·  PSK ·  QAM MSK ·  CPM ·  PPM ·  TCM ·  OFDM
الطيف المنتشر
CSS  ·  DSSS  ·  FHSS  ·  THSS
إنظر أيضا: فك تضمين, مودم

أو النظام الموحد 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.

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

ملف:GSM-Telefone-1991.jpg

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 الارسال من محطة الارسال الثابتة (هوائى الإرسال) : 935 MHz - 960 MHz
2. نطاق الارسال من محطة الارسال 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

أنواع قنوات نظام ال GSM

ملف:Tdma-frame-structure.png

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

ملف:Gsm structures.svg

امخطط الشبكة

*المحطة المتحركة MS Mobile station

*المحطة الثابنة BTS 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 و 3 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 الارسال = 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 الارسال = 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 الارسال = 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 الارسال = 270kbps عدد القنوات =300

ارى بان المواصفات مواصفات غير منطقيه أو انها غير موضوعه بالشكل الصحيح اتمنى التعديل

المراجع

1. Ericsson Training Manuals
2. William Lee, “Mobile Cellular Telecommunications”, McGraw Hill, 2000
3. J. Schiller, Addison, “Mobile Communication”, Wesley, 2000
4. John Scourias,' Overview of the global system for mobile communications
5. Theedere S. Rappaport: Wireless communications
6. Philips: GSM system introduction
7. Giuseppe Bianchi: GSM- radio interface

af:GSM bat-smg:GSM be-x-old:GSM bg:GSM bn:গ্লোবাল সিস্টেম ফর মোবাইল কমিউনিকেশন্‌স bs:GSM ca:Global System for Mobile Communications cs:Global System for Mobile Communications da:GSM de:Global System for Mobile Communications el:Global System for Mobile Communications GSM]] eo:GSM es:Sistema global para las comunicaciones móviles et:GSM eu:Komunikazio Mugikorretako Sistema Orokorra fa:جی‌اس‌ام fi:GSM fr:Global System for Mobile Communications he:GSM hi:वैश्विक मोबाइल संचार प्रणाली hr:GSM hy:GSM id:Global System for Mobile Communications it:Global System for Mobile Communications ja:GSM ka:GSM kn:ಜಿಎಸ್ಎಮ್ ko:GSM ku:Pergala Gloverandî ya Peywendiyên Gerok lmo:GSM lt:GSM lv:GSM mk:GSM ml:ജി.എസ്.എം. my:ဂျီအက်စ်အမ် nl:GSM (communicatie) nn:GSM no:GSM pl:GSM pt:GSM ro:GSM roa-tara:GSM ru:GSM sh:GSM sk:Global System for Mobile Communications sl:GSM so:GSM sr:ГСМ мрежа su:GSM sv:GSM sw:GSM ta:உலகளாவிய நடமாடும் தகவல் தொடர்புகள் திட்டம் te:జిఎస్ఎమ్ th:จีเอสเอ็ม tr:GSM uk:GSM ur:عالمی نظام برائے محمول ابلاغیات uz:GSM vi:Hệ thống thông tin di động toàn cầu zh:全球移动通信系统