GSM Modem چيست؟

مقدمه‌ای بر GSM:
مخابرات سلولی یکی از سريعترين Applicationهای رو به رشد در صنعت ارتباطات است. هر روزه بر تعداد مشترکين اين نوع ارتباط در جهان افزوده مي‌شود.
تجارت ارتباطات موبايل به سرعت در CEPT (دفاتر پست و مخابرات اروپايي) در حال رشد و توسعه است. CEPT از طريق بازارهای پرقدرت موبايل، توسعه فناوری موبايل را رهبری مي‌نمايد و همکاري‌های جديدی در زمينه سيست‌مهای استاداردساز، پياده‌سازی و اجرای اين فناوري‌ها به وجود آورده است.
یکی از مهم‌ترين محصولات اين استاندارها که در CEPT شکل گرفته است استاندارد GSM است. اين استاندارد سيستم ارتباطات موبايل سلولی ديجيتالی نسل جدید را در CEPT اروپا توسعه داده است. برای اولين با کار استاداردسازی GSM جهت پياده‌سازی اين سيستم در سال 1991 صورت گرفته است.

معماری GSM:
سيستم GSM از ترکيب 3 زيرسيستم اصلی به وجود آمده است:
1. زيرسيستم شبکه
2. زيرسيستم راديویی
3. زيرسيستم پشتيبانی و نگهداری

در سيستم GSM برای برقراری ارتباطات اپراتورهای شبکه با منابع مختلف و تجهيزات زيرساختار سلولی، نه تنها رابطی هوايي بلکه چندين رابط اصلی ديگر برای مرتبط کردن قسمت‌های مختلف اين سيستم تعريف شده است.

سه رابط مهم در سيستم GSM در زير آمده است:
رابط A که ميان MSC و BSC قرار دارد.
رابط A-bis که ميان BSC و BTS قرار دارد.
رابط UM که ميان BTS و MS قرار دارد.

رابط ديگری نيز به نام MAP وجود دارد که پروتکلی است که ميان عناصر EIR ، HLR،VLR ،MSC و AUC در و بدل مي‌شود.

1. زيرسيستم شبکه:
اين سيستم شامل تجهيزات و فانکشن‌های مربوط به مکالمات end-to-end، مديريت مشترکين، Mobility مي‌باشد و نيز مانند رابطی ميان سيستم GSM و مراکز تلفن ثابت (PSTN) عمل مي‌کند.
زيرسيستم شبکه، يک زير سيستم سوئيچينگ مي‌باشد که شامل MSCها، AUC ،HLR،VLR و EIR مي‌باشد.
در زير تعريف کوتاهی از هر يک از اين عناصر ارائه شده است:
MSC: يا مرکز سرويس‌های سوئيچينگ موبايل فانکشن‌های راه‌اندازی مکالمه (Call setup) را انجام مي‌دهد، رابطی نيز با مراکز تلفن ثابت دارد و فانکشن‌هايی نيز مانند ارايه صورت حساب مشترکين نيز بر عهده اين مرکز است.
HLR: یا ثبت‌کننده محل HOME يک پايگاه داده متمرکز شامل اطلاعات تمامی مشترکين ثبت شده در يک PLMN است. ممکن است در يک PLMN بيشتر از يک HLR وجود داشته باشد ولی هر مشترک مشخص تنها به يک HLR مي‌تواند وارد شود.
VLR: يا ثبت‌کننده محل visitor يک پايگاه داده شامل اطلاعات موبايل‌هايي است که در حال حاضر در حوزه MSC کنترلی در حال حرکت هستند.
در زمانيکه يک MS به حوزه MSC جدیدی وارد مي‌شود VLRای که به آن MSC متصل شده است، اطلاعات MS مورد نظر را از HLR درخواست مي‌کند. HLR نیز اطلاعات MS مورد نظر را به آن MSC که MS در حوزه‌اش قرار دارد ارایه خواهد داد. اگر يک MS بخواهد مکالمه‌ای برقرار نمايد VLR تمام اطلاعات مورد نياز جهت برقراری مکالمه را ارايه خواهد داد و لزومی ندارد که در هر لحظه از HLR سوال نمايد. VLR در يک جمله مي‌توان گفت، يک HLR توزيع شده است و شامل اطلاعات دقيقی در مورد محل يک موبايل است.
AUC: یا مرکز تعيين هويت به HLR متصل مي‌شود و وظيفه آن آماده‌سازی HLR به همراه پارامترهای تعيين هويت و کليدهای رمزنگاری است که اين عمليات برای اهداف امنيتی استفاده مي‌شوند.
ٍEIR: يا ثبت‌کننده هويت تجهيزات يک پايگاه داده است که در آن شماره‌های بين‌المللی تعيين هويت تجهيزات موبايل (IMEI) برای هر دستگاه موبايل ثبت شده، ذخيره مي‌شود.
یکی ديگر از ترکيبات زیرسيستم شبکه Echo Canceller است که مسايل آزار دهنده‌ای مانند انعکاس صدا که از طريق شبکه موبايل در زمان اتصال به مدار PSTN ايجاد مي‌شود را کاهش مي‌دهد.
شبکه IWF یا فانکشن داخل شبکه‌ای نيز رابطی ميان MSC و ديگر شبکه‌ها (ISDN و PSTN) مي‌باشد. (IWF = InterWorking Function)

2. زيرسيستم راديويي:
شامل تجهيزات و فانکشن‌های مرتبط با مديريت اتصالات مسير راديويي، مانند مديريت handoverها مي‌باشد. اين زيرسيستم شامل BTS ،BSC و MS است. MS به طور قرار دادی در زيرسيستم راديويي قرار گرفته او هميشه آخرين مسير يک مکالمه است و از برقراری يک مکالمه، به همراه زيرسيستم شبکه، جهت مديريت Mobility، محافظت مي‌کند.
MS دارای قابليت‌های پايانه شبکه و همچنين پايانه کاربر است. هر سلول در سيستم GSM يک BTS با چندين گيرنده و فرستنده دارد. يک گروه از BTSها توسط يک BSC کنترل مي‌شوند. پيکربندی‌های مختلفی برای BSC - BTS وجود دارد. برخی از اين پيکربندي‌ها برای وضعيت ترافيک بالا و تعدادی برای مناطقی با ترافيک متوسط طراحی شده‌اند. يک BSC فانکشن‌هايي چون handover و power control را نيز کنترل مي‌کند. BSC و BTS با هم به نام BSS شناخته مي‌شوند. BSS از ديد MSC به صورت يک رابط که ارتباطات لازم را با MSها در حوزه‌ای مشخص برقرار مي‌کند، به نظر مي‌رسد. BSS دائما با يک مديريت کانال راديويی، فانکشن‌های انتقال، کنترل link راديويي و تخمين کيفيت و مهياسازی سيستم برای handoverها، مرتبط است. BSS مي‌تواند به n سلول پوشش بدهد که n ميتواند يک يا بيشتر باشد.

3. زيرسيستم مرکز نگهداری و پشتيبانی (OMC)
شامل فانکشن‌های نگهداری و پشتيبانی تجهيزات GSM مي‌باشد و پشتيبانی رابط اپراتور شبکه را نيز بر عهده دارد. OMC به تمام تجهيزات داخل سيستم سوئيچينگ و BSC متصل مي‌شود. OMC در حقيقت فانکشن‌های نظارتی GSM يک کشور را انجام مي‌دهد (مانند صورتحساب دادن) و يکی از مهم‌ترين فانکشن‌های آن هم، فانکشن نگهداری HLR يک کشور است.
بسته به اندازه شبکه هر کشور مي‌تواند بيشتر از يک OMC داشته باشد. مديريت سراسری و متمرکز شبکه نيز توسط مرکز مديريت شبکه (NMC) انجام مي‌پذيرد و OMC نيز مسئول مديريت منطقه‌ای شبکه مي‌باشد.

تعریف ساده سیستم GPRS چیست؟
نسل 5/2 تلفن های همراه یا GPRS مخفف General Packet Radio Service، یک سرویس رادیویی بی‌سیم، جهت ارسال داده است که مرجله میانی بین GSM (نسل دوم) و UMTS (نسل سوم) شبکه‌های مخابرات سیار است که امکان ارسال داده را با سرعت 2/171 کیلیو بیت بر ثانیه، امکان‌پذیر می‌سازد.
سیستم GPRS، پهنای باند وسیع‌تر و امکانات رادیویی بیشتری در اختیار مشترکین قرار می‌دهد تا ارسال داده با سرعت بیشتری انجام شود، که این مقدار 3 برابر حداکثر سرعتی است که کاربران می‌توانند از شبکه‌های تلفن ثابت، اطلاعات دریافت کنند و تقریبا بیش از 10 برابر سرعت ارسال دیتا در شبکه فعلی GSM است. ارائه سرعت 171/2 کیلو بیت بر ثانیه براحتی دست‌یافتنی است در حالیکه برای رسیدن به این منظور در حدود 2 تا 8 GSM بطور همزمان نیاز است که در این صورت هم عملاً کابر چیزهای زیاد دیگری را از دست خواهد داد .برتری دیگر آن این است لازم نیست به میزان ارتباط‌تان که با GPRS پشتیبانی می‌شود پول پرداخت کنيد بلکه هزینه شما معادل حجم اطلاعاتی می‌باشد که دریافت و ارسال نموده‌اید.
GPRS تمام پروتکل‌های IP را پشتیبانی می‌کند و بصورت یک لینک همیشه روشن میباشد و این بدین معنی است که نیازی نیست پیام را از طریق Server ارسال کنید، بلکه می‌توانید آنها را بصورت مستقیم به وسیله دستگاه‌های ارتباطی دستی یا موبایل بفرستید. امروزه اکثر اپراتورهای شبکه‌های بزرگ از شبکه GPRS استفاده می‌کنند ولی امکان اضافه کردن این قابلیت به تمام وسایل موبایل نیست.

تجهيزات مورد نیاز؟
PCهای کتابی و وسایل دستی می‌توانند به همراه آداپتورهای GPRS تکمیل شوند تا بتوانند با این تکنولوژی کار کنند البته اگر موبایل شما GPRS را پشتیبانی نمی‌کند بايد آن را ارتقاء دهيد. سیستم GPRS احتیاج به گوشی‌های سازگار با تکنولوژی خود دارد، بنابر این از گوشی‌های فعلی نمی‌توان در شبکه GPRS استفاده کرد. به صورت کلی، گوشی‌های تلفن همراه نسل 5/2 به سه دسته تقسیم‌بندی می‌شوند: در یک دسته از آنها امکان برقراری ارتباط صوتی و ارسال دیتا به صورت همزمان وجود دارد و در دسته دیگر فقط یکی از شبکه‌های GSM یا GPRS برای برقراری مکالمه صوتی و یا ارسال دیتا به صورت اتوماتیک انتخاب می‌شود و در گروه سوم، انتخاب شبکه به صورت دستی انجام می‌گیرد. سرعت در ارسال و دریافت دیتا به نوع گوشی موبایل نیز بستگی دارد‌؛ گوشی‌های تلفن همراه جدید از نظر سرعت ارسال و دریافت دیتا به سه دسته تقسیم‌بندی می‌شوند؛ در دسته اول که از 1+2 کانال استفاده می‌کنند و با سرعت 8/26 کیلوبیت بر ثانیه امکان دريافت و 4/3 کیلوبیت بر ثانیه امکان ارسال دارند؛ دسته دوم 1+3 کانال دارند و 2/40 کیلوبیت بر ثانیه دريافت و 4/13 کیلوبیت بر ثانیه برای ارسال دارند و گروه سوم، تقریبا 6/53 کیلوبیت ثانیه امکان دريافت خواهند داشت و ما در آینده مجبوریم نوع گوشی خود را متناسب با سرویس‌هایی که از شبکه می‌گیریم، انتخاب کنیم.
ارائه این سرویس‌ها، با دراختیارگذاشتن ظرفیت یک رادیو کامل در ایستگاه‌ها،که در واقع 8 برابر امکاناتی است که در اختیار مشترکین جهت مکالمه تلفنی قرار می‌گیرد، امکان‌پذیر است. ولی در حال حاضر، حداکثر سرعتی که در شبکه قابل پیاده‌سازی است 60 کیلوبیت بر ثانیه است، که با استفاده از چهار برابر ظرفیت فعلی یک کاربر تلفن همراه و نيمی از ظرفيت یک فرستنده ایستگاه BTS امکان‌پذیر است.

امکانات GPRS
امکاناتی از قبیل ارسال و دریافت ایمیل، انتقال فایل، جست‌وجوی وب، ارسال عکس و تصایر متحرک، اتوماسیون منزل، چت و .. از آنجایی که فعلا تجهیزات لازم برای ایجاد کانال رادویی، حتی برای مکالمات صوتی مشترکین نیز وجود ندارد و شبکه فعلی، حتی پاسخگوی سرویس صوتی موبایل نیز نیست، در اختیار گذاشتن کانال‌های GPRS با توجه به اينکه این کانال‌ها از کانال‌های GSM استفاده می‌کنند، معقول به نظر نمی‌رسد. از طرف دیگر هزینه ارسال داده از طریق شبکه‌های تلفن همراه نیز نسبت به شبکه تلفن ثابت بسیار بیشتر است؛ در نتیجه از نظر مشترکین نیز، این نوع ارتباط دیتای متحرک، در حال حاضر مقرون به صرفه نیست.

GSM Modem چيست؟

مطالب مشابه :

استاد دبير سياقي از ويكيپديا

6 رشته جديد در دانشگاه آزاد اسلامي قزوين راه اندازي شد.

يك شايعه!

نمونه سوالات امتحان ساختمان گسسته

بازی‌های آنلاین یا اینترنتی

پورتال چیست؟ انواع پورتال

GSM Modem چيست؟

سرویس پیام‌رسان فیس‌بوک

41 نفری که اینترنت را دگرگون کردند

۱۵ نکته کامپیوتری که اگر ندانید باعث خنده دیگران می‌شوید!