به تکامل شبکه های موبایل به دلیل پیشرفت تکنولوژی با گذشت زمان “نسل موبایل” گفته می شود..امروز در مورد نسل دوم و ویژگی هاش صحبت می کنیم.

 

نسل اول (آنالوگ)

در دهه ۱۹۸۰ بر اساس تکنولوژی انتقال آنالوگ ایجاد شد. کشورهای شمال اروپا و بریتانیا و ایرلند سیستم TACS را معرفی کردند.هدف اصلی ارایه سرویس های اساسی صحبت و سرویس های مرتبط به آن را بود. افزایش نیاز به توسعه شبکه های موبایل و ایجاد سازگاری بین سیستم ها ، باعث تولد سیستم های موبایل نسل دوم شد .

 

سیستم نسل دوم (دیجیتال)

در اواسط دهه ۱۹۸۰ کمیسیون اروپا فعالیت ها ی بخش مخابرات سیاررا آغاز کرد. این رویکرد  باعث تأسیس ETSI شد. که در نتیجه اولین شبکه برای تکنولوژی موبایل بوجود آمد. و سیستم جهانی برای مخابرات سیارGSM ” ( Global System for Mobile Communication)  نامیده شد. ازسال ۱۹۹۱ که GSM شروع به کار کرد ، تکامل تدریجی برای ایجاد توانایی برای ترافیک دیتا و سرویس های بسیار بیشتری از شبکه های اصلی آغاز شد.

 

سازمان های ارائه دهنده استانداردها شبکه های نسل دوم موبایل عبارتند از:

International Telecommunication Union ) ITU):

دفتر مرکزی آن در ژنو سوئیس است. ITU سازمانی بین المللی و بخشی از سازمان ملل می باشد.که استانداردهای کیفی برای تمامی حوزه های مخابرات ارائه می کند.

 

(European Telecommunication Standard Institute) ETSI:

تدوین استانداردهای مخابراتی برای کشورهای اروپا است.این سازمان درابتدا برای تدوین مشخصات GSM ایجاد شد.و در ادامه نقشی مهمی در توسعه سیستم های موبایل نسل سوم داشت.

 

تکنیک های دسترسی چندگانه ( multiple- access )

مفهوم اصلی دسترسی چندگانه این است که به ایستگاه های فرستنده اجازه داده شود که به ایستگاه های گیرنده بدون تداخل سیگنال ارسال کنند. ارسال کریرها در فرکانس، زمان و کد بصورت جداگانه در نسل های مختلف انجام می شود.

 

دسترسی چندگانه با تقسیم فرکانس (FDMA )

آسان ترین تکنیک در مخابرات رادیویی است. دراین سیستم ، یک فرکانس معین به هر مشترک در حال مکالمه اختصاص می یابد. وقتی تعداد زیادی مکالمه موجود باشد شبکه به سمت بار اضافی میل می کند ، و باعث از کار افتادن شبکه می شود. مزیت FDMA آن است که ارسال بدون همزمانی است و عیب آن محدود بودن فرکانس های در دسترس است.

 

دسترسی چندگانه با تقسیم زمان(TDMA )

وقتی مخابرات سیار به سوی نسل دوم رفت، FDMA روش مؤثری برای استفاده از فرکانس نبود. پس TDMA معرفی شد. در شکل زیر، چند مشترک می توانند از یک فرکانس استفاده کنند، که هر فرکانس به شکاف های کوچک زمانی (time slot ) تقسیم می شوند.

 

مدولاسیون

روش مدولاسیون در GSM مدولاسیون (Gaussian Minimum Phase-shift Keying) GMSK است. پس از مدولاسيون فرکانس است. GMSK برای این انتخاب شده است که از منابع محدود شده فرکانس بهتر استفاده می کنند. مزیت اصلی GMSK آن است که شامل هیچ بخش مدولاسیون دامنه نیست، و پهنای باند فرکانس انتقال KHz۲۰۰ است، که پهنای باند مورد قبول استاندارد GSM می باشد.

 

در سیستم TDMA فقط سیگنال هایی شبیه به ضربه به صورت دوره ای ارسال می شوند، در حالی که در FDMA سیگنالها بدون تغيير اختصاص می یابند. با ترکیب مزایای هردو تکنیک ، TDMA به هشت کانال دیگر اجازه می دهد در همان فرکانس استفاده شود. دراین سیستم هر ضربه در فرکانس یک برست( burst ) نامیده می شود. هر پرست مناظر با یک شکاف زمانی است

1 TDMA frame = 8 bursts

Uplink frequency band = 890-915 MHz

Downlink frequency band = 935-960 MHz

TDMA هر تقسیم فرکانس دامنه را به ۱۲۴ کانال kHz۲۰۰ تقسیم می کند. چون این برای ارسال و دریافت لازم است.

 

 

زیر سیستم ایستگاه ثابت (BSS )

شامل ایستگاه فرستنده و گیرنده (BTS) وایستگاه کنترل کننده ثابت (BSC) می باشد.

زیر سیستم سوئیچینگ و شبکه(NSS )

 

شامل نودهای زیر است:

مرکز سوئیچینگ موبایل (MSC )

MSC مهمترین عنصر NSSاست که وظایف سوئیچینگ لازم بین مشترکین موبایل و مشترکین شبکه های موبایل دیگر و شبکه های ثابت را انجام می دهد. برای این منظور MSC ارتباط موثر با سه قسمت دیگر NSS دارد (VLR ، HLR و AUC )

 

(Home Location Register) HLR

شامل اطلاعات مربوط به هر مشترک موبایل است، مانند نوع اشتراک، سرویس هایی که مشتری می تواند استفاده کند، مکان فعلی مشترک و وضعیت تجهیزات موبایل، پایگاه داده در HLR تا پایان اشتراک ، فعال و بدون تغییر باقی می ماند.

 

( Visitor Location Register) VLR

وقتی مشترک به ناحیه دیگری حرکت می کند، پایگاه داده مشترک به VLR ناحيه جدید منتقل می شود.

 

(Authentication Centre) AUC

AUC مسؤول أعمال سیاست های حفاظتی درون شبکه شامل حفاظت ازمكالمات مشترکان، رمزنگاری ارتباطات بین مشترکان و تایید مشترکان است. کلیدهای رمزدرتجهیزات موبایل و هم در AUC نگهداری می شوند واطلاعات در برابر دسترسی غیر مجاز | حفاظت می شود.

 

( Equipment Identity Registers) EIR

هر دستگاه موبایل هویت شخصی خودش را دارد که با شماره

International Mobile Equipment Identity) IMEI مشخص می شود. این شماره در تجهیزات موبایل هنگام ساخت نصب می شود و سازگاری آن را با استانداردهای GSM نشان می دهد. هرگاه مکالمه انجام شود، شبکه شماره هویت را بررسی می کند. اگر شماره در لیست تأیید شده تجهیزات مجاز نباشد دسترسی ممنوع می شود.

 

سیستم مدیریت شبکه (NMS )

وظیفه اصلی سیستم مدیریت شبکه و اطمینان از یکنواخت کار کردن شبکه است. برای این منظور

مانیتورینگ شبکه، گسترش شبکه، اندازه گیری شبکه، و مدیریت خطا ها راانجام می دهد.

NMS شروع به مانیتورینگ شبکه می کند. اگر خطایی ببیند، آلارم مربوط را تولید می کند. بعضی از خطا ها توسط خود NMS تصحیح می شود ،در حالی که بعضی موارد نیاز به مراجعه حضوری دارند.

NMS همچنین مسؤول جمع آوری داده ها و تحلیل عملکرد شبکه است، که موجب تصمیم گیری دقیق برای بهینه سازی شبکه می شود. ظرفیت و پیکربندی NMS بستگی به اندازه شبکه (هم ظرفیت شبکه و هم ناحیه جغرافیایی) و نیازهای تکنولوژیکی شبکه دارد