دورة كاملة في نظام ال GSM

بسم الله الرحمن الرحيم

دورة كاملة في نظام ال
GSM

السلام عليكم

اضع بين ايديكم هذه الدورة واتمنى ان تجنو منها ثمار الفائدة ان شاء الله

والرجاء الدعاء لي بالتوفيق دورة كاملة في نظام ال GSM 971716

ملحوظة:

الموضوع منقول للفائدة العامة دورة كاملة في نظام ال GSM 289473

بسم الله نبدأ

نبدأ باذن الله تعالى

ده يا جماعة الكورس بتاعنا وهو بيتكون من خمس شباتر

الاول هيبقى فيه تعريف بالنظام والتكنولوجيا
المستخدمة فيه وغيره.
الثانى هنتكلم فيه عن مكونات نظام
النظام.
الثالث هنتكلم فيه عن
الباند بتاع النظام وتقسيمه وطرق الارسال.
الرابع هنتكلم
فيه عن المراحل الى بتمر بيها الاشارة من اول الميك بتاع التليفون الى الارسال
والاستقبال.
الخامس هنتكلم فيه عن بروتوكولات التعامل بين
اجزاء الشبكة.

نبدا باذن الله فى المقدمة

الفصل الاول

دى يا جماعة الحاجات الى المفروض انها تكون موجودة فى اى نظام
اتصالات ناجح

اولا : توصيل اكبر قدر من المعلومات من
المرسل الى المستقبل
ودى طبعا هتعتمد على الباند بتاعى بتاع الموبايل لك انا
ممكن
اقسم الباند بتاعى الى مجموعة كبيرة من ال Channels وبكدة اكون
زودت ال Capacity
لكن ال Quality هتقل لان ال B.W لكل
Channel
هيقل يعنى لازم يكون فى حل وسط وهنشوف ال GSM حل الموضوع ده ازاى.

ثانيا :
توصيل المعلومة فى اقصر وقت ممكن
احنا طبعا يا جماعة ساعات بنلاحظ واحنا بنتفرج
على متش كورة
مثلا ان واحنا فى البيت بنلاقى ان الجون دخل والناس هيصت على

القهوة والكورة عندنا لسة فى نص الملعب وبعد كدة نلاقى الجون
دخل وده طبعا
زى محنا عارفين علشان اكيد هنكون احنا بنتفرج
على الماتش على قنا فضائية والى
فى القهوة بيتفرجوا على قناة
ارضية وده ينتج عنه تاخير فى الاشارة عبال لما
ترسل ثم تستقبل من
القمر الصناعى ويعاد ارسالها مرة اخرى .
وطبعا الموضوع
ده مش مقبول فى النظام بتاعنا

ثالثا : محاولة
القضاء على ال error الموجود فى الاشارة
طبعا احنا بنرسل
فى وسط مليان Noise وهو الهواء ومعنى كدة ان
الاشارة
بتاعتنا هتوصل مليانة error . هنشوف ان شاء الله
الحلول
الى عماناها علشان نحاول نخلى المعلومة المستقبلة بنقاء كويس.

طبعا احنا شايفين الاتنين دول كانت وسيلة الاتصال الوحيدة
ايامها هى الكلام

لكن الانسان فى تطور لقى انه لازم يكون فى وسيلة افضل
للاتصال

بقى يولع شجرة زى محنا شايفين او يشاور ببيارق او يعمل صوت كبير
بالطبول وغيره لكن لسة برده الوسائل دى محدودة جدا .

وفضل الانسا فى تطور لغاية لما اختع اول وسيلة لنقل المعلومات
بسرعة كبيرة وهة التلغراف ودى كانت بتطتلب مد اسلاك بمسافات كبيرة .وكان بيستخدم
اشارة مورس ودى طبعا متعبة جدا على المرسل والامستقبل علشان كدة لو حاولت تيعت
تلغراف هتلاقيهم بيحاسبوك على الحرف..

وطبعا اى نظام اتصال بيتكون من مرسل ومستقبل ووسط لنقل المعلومة

والوسط هنا اما ان يكون باسلاك زى التليفون الارضى .الى اخترعه جرهام بل وكان
الاول بيستخدم نظام السويتشات يعنى لو حضرتك عاوز تتصل باى حد يقوم عامل يوصلك
بسوكت مع الاخ الى انت عاوز تتصل بيه يعنى الموضوع يدويا وده طبعا متعب جدا وعاوز
عمالة كبيرة جدا وبيتكلف كتير وخصوصا مع زيادة المستخدمين وهنا ومع التطوير اصبح
التليفون الارضى بيستخدم سويتشات الكترونية سهلت كتير اوى

او بدون اسلاك زى شبكة المحمول.

طيب تعالوا نعمل مقارنة بي الاتصال السلكى والاتصال
الاسلكى
من حيث اولا : نسبة الفقد
بالطبع النظام
اللاسلكى اكثر فقدا للاشارة من النظام
السلكى .

ثانيا : امكانية التحرك
اكيد النظام اللاسلكى هو الذى يملك
القدرة على التحرك

ثالثا : الامان
النظام السلكى
اكثر امنا فى نقل المعلومة لكن هنشوف
احنا عملنا اية فى الGSM علشان نخليه امن
جدا .

رابعا : ال B.W
لكل نظام ظروفه فى ال B.W
فمثلا بالنسبة للنظام السلكى
لكل سلك وله الخولص بتاعتة وال Frequency الى يقدر

يشيلها وبالنسبة للنظام اللاسلكى هيبقى حسب الباند الى
انا محكوم
بيه

خامسا : التكلفة
ودى مش هنقدر نحكم عليها
الا بعد معرفة المسافة

CH 1

طيب تعالوا نشوف انواع التليفونا عموما

طبعا النوع
الاول هو التليفونات الارضية العادية
النوع الثانى وهو التليفون اللاسلكى
النوع الثالث وهو التليفونات المحمولة

طيب تعالوا نشوف طرق
الارسال والاستقبال فى الظم اللاسلكية

ده اول نوع : وبيكون فيه المرسل يقوم
بالارسال فقط وذلك طوال الوقت
زى التليفزيون والراديو

وده النوع الثانى : وبيكون المرسل
والمستقبل بيرسلو ويستقبلوا ولكن مش فى
نفس الوقت يعنى لازم تحدد الاول اذا كنت
هترسل ولا
تستقبل . وده بيكون على نفس ال Channel
زى اللاسلكى بتاع
الشرطة

وده النوع الثالث : وبرده المرسل
والمستقبل بيرسلوا ويستقبلوا ولكن ده
بيتم فى نفس الوقت وعلى قناتين مختلفتين
2Channel

طيب يا ترى احنا بننقل المعلومة ازاى يعنى اية التقنية الى احنا
بنستخدمها فى نقل المعلومات من المرسل الى المستقبل .طب متيجوا نشوف التقنيات
المستخدمة اصلا فى النظم اللاسلكية.

تعالوا بقى نشوف نوع نوع من الانواع دى ونشوف بيشتغل ازاى ونعرف
احنا بنستخدم اية فى ال GSM

النوع الاول وهو frequency division multiplexing او FDM

وهو تقسيم الباند بتاعى الى مجموعة من ال carrier بحيث يكون لكل
user ال carrier الخاص به سواء كان بيتكلم او لا . وده طبعا هيخلى ال capacity
قليلة جدا

وده النوع الثانى وهو time division multiplexing اوTDM

وهي تقسيم الـ channel لعدد من الـ
time slots
وكل user له الـ time slot الخاص به سواء
كان بيتكلم او لا .وبرده كانت فى نفس المشكلة وهى صغر ال capacity

ثوانى يا
جماعة هو يعنى اية اصلا انى اقسم الباند الى carrier او انى اقسمه ال time slots هو
ال time بيتقسم اصلا .
بصوا يا جماعة هفرض ان الباند المسموح لية من 900 mhz الى
1000 mhz
يعنى المسموح لية هو 100 mhz بس وده ال frequency الى انا هحمل عليه
الاشارة طبعا مش الاشارة نفسها. ماشى .طيب دلوقتى انا عاوز ابعت اى معلومة هعمل اية
؟ طبعا مش ممكن انى ابعت المعلومة دى على ال 100 mhz دول وبس لا انا هحتاج الى ابعت
كذا معلومة فى نفس الوقت طيب متيجوا نقسم ال 100 ميجا دول الى 10 اقسام كويس يعنى
كدة ممكن ابعت ل 10 مستخدمين مرة واحدة فى نفس الوقت .(طب ولية عشرة لان مش هينفع
ابعت ل 2 مستخدمين على نفس التردد فى نفس الوقت هيحصل تداخل )
طب متخلينا
نفسمهم الى 100 قسم يعنى ممكن ابعت ل100 مستخدم مرة واحدة مش كدة .عظيم انا كدة
زودت العدد ....خد بالك منقدرش نقسمها الى عدد كبير اوى كدة علشان كل لما التردد
بتاع 2 مستخدمين يقرب م بعضه اوى كدة كل لما هيسببلى شوشرة وتداخل عارفين زى اية زى
لما تلاقى فيه قناتين راديو داخلين على بعض ..يبقى لازم الموضوع يبقى محكوم شوية
فعندى فى ال GSM بخلى كل carrier يساوى 200 هرتز ..
بالنسبة للوقت يا جماعة
الوقت مش بيتقسم بالمعنى المفهوم لكن هو الى بيحصل انى ببعت اشارة على تردد معين
وبعدها علطول ابعت اشارة تانية على نفس التردد وبعديها علطول اشارة تالته على نفس
التردد وهكذا يبقى انا كدة بعت على نفس التردد من غير ميبقى فى تداخل وهى دى نظرية
عمل ال TDM.طبعا ممكن واحد يقول هو لما اعمل كدة المستخدم مش هيحس بتاخير .كفاية
انك تعرف انى ببعت ل 8 مرات فى كل 20 مليثانية تخيل وطبعا الانسان مش بيحس بالفرق
البسيط ده عموما الكلام ده هنقوله ان شاء الله بالتفصيل .....

نرجع تانى
لموضوعنا
طبعا انتوا شايفين ان الكلام ده مينفعش ده انا عندى النهرده ملايين
شايلين موبيلات .. وانا بحجز لكل واحد تردد خاص به مش هينفع
طب والحل
اية.......

النوع التالت
ال frequency division multiple access او FDMA
وهي مثل الـ FDM ولكن ليس كل user له الـ carrier الخاص
به بمعنى انه يتم تبادل الـ carriers في حين وجودها خاليه

النوع الرابع
ال time division multiple access او TDMA
وهي تقسيم الـchannel الواحدة لعدة frames
وكل frame
يحتوي علي عدد من الـ time slots
وكل user له الـ time slot الخاص به ولكن كل
مجموعة
من الـ users تشترك في radio frequency واحدة
وعددهم ثابت . وهذا
النوع غير مستخدم غالبًا

النوع الخامس
ال time division multiple access/frequency
division multiple
access

او TDMA / FDMA
وهي
من مسماها مزيج بين النوعين ونقوم فيها بتقسيم كل band الى عدة channels وكل
channel لعدة frames و كل frame لعدة time slots وكل user يرسل في time slot
واحد
ولحساب عدد user يتم حساب عدد الـcarriers مضروب في
عدد الـ time slots
للـ frame الواحد
وفى اى وقت نقول فيها TDMA يبقى المقصود TDMA / FDMA تمام يا جماعة

طيب
تعالوا بقى نشوف البدايات بتاعة الموبايل بتاعنا من اول الجيل الاول الى الجيل
التالت ونعمل بينهم مقارنة

تعالوا نبدأ من الاول خالص من قبل الجيل الاول
حتى

طبعا انتوا شايفين الراجل الى على العربية ده الجهازالى جمبه ده
عبارة عن الموبايل الاول ونظرا لانه كان لازم يتشال على عربية فعلشان كدة اشتقوا
اسم الموبايل من اسم العربية .اوتوموبيل

وكان النظام القديم ده مشاكله كتير اوى زى محنا شايفين كان غالى
جدا ومفيهوش ربط بين المناطق البعيدة والسعة بتاعة المستخدمين قليلة وال power
المرسلة من الابراج بتاعته كانت مضرة على الانسان

تعالوا بقى نشوف ال First Generation

زى محنا شايفين دى كانت الخصائص بتاعته
كان بيستخدم analog system وطبعا احنا عارفين مشاكل ال analog
وعموما احنا
هنعمل مقارنة بين ال analog system وال digital system
كمان شوية
وكان كل
دولة ولها نظام معين وتردد معين شغالة عليه يعنى مينفعش يبقى فيه تجوال
كمان
مكنش بينقل الا صوت وبس
وبالطبع علشان التشفير فى ال
analog systems صعب ومكلف فمكنش فيه تشفير للمعلومات المرسلة
وكان بيستخدم ال
FDMA
وكان بيستخدم ال Frequency
Modulation

طيب تعالوا نشوف ال Second
Generation

الجيل التانى ظهر فى اوائل التسعينات
وكان بيستخدم نفس
التردد على مستوى الدول كلها علشان كدة كان فيه موضوع التجوال .واستخدمنا فيه ال
digital system علشان كدة قدرنا نعمل تشفير للبيانات بسهوله
وقدرنا ننقل data عبارة عن SMS فى الاول لغاية لما الموضوع
تطور وبقينا ندخل على النت وننقل رسايل مالتيميديا بعد ادخال تقنية ال GPRS

واستخدمنا فيه ال TDMA وعلشان كدة ال
capacity بقت كبير (احنا قلنا لما نقول TDMA يبقى قصدنا
TDMA/FDMA )
وطبعا الموبايل نفسه تطور وبقى صغير

وده الباند المستخدم فى الدول المختلفة

ودى التغطية بتاعة الجيل التانى وزى محنا شايفين التغطية تعتبر
فى جميع انحاء العالم..المناطق الى مفيهاش تغطية دى زى اليابان وامريكا الجنوبية
كانت بتستخدم انظمة اخرى غيى ال 2G

وده ال Third
Generation

وطبعا الجيل التالت بقى يخلينا نتكلم فى اى حتة حتى لو مفيهاش
تغطية وده عن طريق القمر الصناعى
وكمان رسائل الوسائط
المتعددة زى الفيديو والصور وغيره
واستخدم تقنية جديدة وهى الً WCDMA
واستخدم كمان ال smart anttena
وان شاء الله هنقول عنها نبذة صغيرة ادام شوية...........

ده جدول فية مقارنة بين جميع الاجيال

طيب احنا قلنا
ان احنا استخدمنا digital system من اول الجيل التانى يعنى
حولنا من analog الى digital طيب يا ترى لية عملنا كدة
طب متيجوا نشوف الفرق بين
النظام ال analog والنظام ال digital
احنا الاول هنعمل شوية حاجات نقرن من خلالها

اول حاجة : ال capacity
من مزايا
النظام الرقمى هى امانية ضغط الاشارة بكفاءة كبيرة جدا طب هو الضغط ده مش هيقلل عدد
ال bits طب مكدة يبقى الاشارة الى هرسلها هتبقى صغيرة يبقى كدة انا قللت ال B.w
بتاعى صح يبقى هقدر اخلى المستخمين اكتر وطبعا الكلام ده مش موجود فى ال analog
system

تانى حاجة : التوافق مع باقى الانظمة
طبعا
ال GSM مش نظام لوحده لا ده فى انظمة كتيرة بيتعامل معاها زى الانترنت وال ISDN وغيره يبقى لازم يكون متوافق مع الانظمة دى

تالت حاجة : التكلفة
ودى طبعا لان الانظمة الرقمية بتستخدم
hardware تكلفتة اقل بكتير من الانظمة التشابهية زى التشفير زى
ماهنشوف

رابع حاجة : نقاء وجودة الاشارة
المرسلة

يعنى زى محنا شايفين فى الاشارة ال analog ممكن ال noise تبوظ الاشارة خالص
ولما استقبلها هلاقسها بايظة وقيمها اتغيرت

اما بالنسبة للاشارة ال digital فهى
عبارة عن 0 و 1
يعنى ال noise
مش هتاثر عليها بشكل كبير اوى .الا اذا كانت noise عالية شوية ممكن تخلى ال0 يبقى
1
ودى حلها بسيط انى بعمل خانة فيها bit بتوضحلى عدد ال 0 وال 1 الموجودين فى
الاشارة غير كدة انا بعمل
error ditection and
correction للاشارة فى الاستقبال زى ماهنشوف ان شاء الله

خامس حاجة : تشفير المعلومة المرسلة
التشفير فى ال analog صعب
ومكلف واصلا الاجهزة الى هستخدمها علشان اعمل تشفير هتاثر على الاشارة
اما
بالنسبة لل digital فالتشفير سهل جدا وفى طرق كتير للتشفير زى ان شاء الله
ماهنشوف.

هنبدا ان شاء الله يا
جماعة فى بنية نظام ال GSM
طبعا يا جماعة احنا بنتعامل
مع نظام لاسلكى علشان كدة لازم يكون فية محطات ارسال واستقبال فى جميع المناطق الى
عاوزين نعمل فيها تغطية المحطات دى بنسميها Base Transceiver Station او Base Station
وهنكلم عنها ان شاء الله فى الشبتر الى جاى
والمنطقة الى بتغطيها الBTS هنسميها cell تمام
طب فى ال cell دى هنخلى فيها الباند
كله مثلا .طب لو خلينا فيها الباند كله لما نحط cell تانية جمبها هيبقى فى مشكل ال
interference بينهم . طب الحل اية

طيب احنا ممكن نبعد ال الاتنين عن بعض شوبة علشان ميحصلش interference

بس المشكلة هنا ان هيبقى فى dead zone
بينهم مفيهاش تغطية
طب والحل .... الحل ان احنا نخلى بين الاتنين cell
الى بيسنتخدموا نفس التردد اتنين cell فيهم ترددات تانية غير المستخدمين فى الاتنين
cell الى هيحصل بينهم تداخل
يعنى وبمعنى اخر احنا هنحاول نخلى مفيش اتنين cell
بيستخدموا نفس التردد جمب بعض خالص بس ده هيحصل ازاى ...هنوزع الباند بتاعنا على
مجموعة من ال cells بطريقة متساوية ......طيب متيجوا نشوف ال cell دى اصلا بيبقى
شكلها اية

هى طبعا هتبقى شكلها دائرى وطبعا هنضطر نعمل بينهم تداخل
علشان ميبقاش فى منطقة ميتة ولو قربنا الشكل ده هنلاقية بقى شكل سداسى
وهو ده
الشكل المتعارف عليه فى اشكال ال GSM cells

طيب يا ترى الاشعاع بيبقى شكله
عامل ازاى بيبقى دائرى ولا على الشكل السداسى ده ولا اية

لا هو بيبقى شكله مش منتظم خالص وده طبعا علشان الطبيعة
الجغرافية وغيره علشان كدة بنلجأ لاساليب القياس فى اماكن مختلفة حول ال cell علشان
نقرر ال cell الى هتبقى جمبها موقعها هيبقى فين

طيب تعالو نرجع تانى لموضوع
توزيع الباند بتاعنا احنا قولنا ان احنا بنقسم الباند لعدد من ال carriers وبما ان الباند بتاعى ثابت مبيزدش يبقى عدد ال carriers ثابت برده معنى كده ام عدد ال channels فى ال system كله ثابته طيب هنعمل اية لو عاوزين نزود ال
capacity
بصوا يا جماعة احنا قولنا اننا هنقسم الباند
على ال cells بحيث مخليش اتنين cell بيستخدموا نفس التردد جمب بعض علشان ميحصلش
تداخل تمام ...
طيب ياترى هما هيبقوا كام cell ... احنا لو زودنا عدد ال cell
المقسمة عليها الباند كله يبقى كدة انا زودت المسافة بين الاتنين cell الى
بيستخدموا نفس التردد وبكدة التداخل الى بينهم هيقل صح .. بس فى نفس الوقت ال capacity هتقل اوى لاننا خلينا عدد ال ؤاشىىثمس بتاعتى كلها فى
منطقة كبيرة وعدد المستخدمين فيها كبير يبقى هضطر انى اقلل عدد ال cell المقسمة
عليها الباند ....طيب هو احسن عدد ليهم اية بعد دراسات لقينا ان احسن عدد يتوزع
عليه الباند كله يبقى 7 cells ...

والمجموعة دى من ال cells بنسميها cluster
......وال cluster ده بيبقى فيه كل الباند بتاعى بالكامل موزع بالتساوى على
ال7 cells
الموجودين فيه

ولو لا حظنا فى التكوين بتاع الشبكة هنلاقى ان احنا خلينا بين
كل cell واخرى بيستخدموا نفس التردد اتنين cell زى مهمو موضح فى الصورة الى
فوق
ال cells الى لونهم اصفر هما الاتنين cell الى فيهم نفس التردد

كل
اتنين cell بيستخدموا نفس التردد بنسميهم co-channels
cell

والمسافة الى بينهم بنسميها reuse
distance

cell sectorization

احنا يا
جماعة عاوزين على قد مانقدر نقلل التداخل الناتج عن ال
co-channels

الجماعة الى عملوا نظام ال GSM لقوا انهم لو قسموا ال cell الى اجزاء التداخل هيبقى اقل طب
ازاى تعالوا نشوف ...

فى الصورة الى فوق دى احنا شايفين المستخدم M لو احنا مكناش
قسمنا كان هيتأثر بجميع ال cells (الى بتستخدم نفس التردد) الى حوليهيعنى هيتأثر ب
6 cells
لكن بعد التقسيم الى احنا عملناه لاحظوا كده.. هنلاقى ان المستخدم
M
بيتأثر باتنين cell بس (وده لو فى مستخدم زيه بيتكلم على نفس التردد فى ال
sector المواجه له) يبقى احنا كدة وفى اسوأ الظروف قللنا التداخل بقدار
التلتين..

طيب هو احنا بنقسم ال cell دى ازاى

زى محنا شايفين فى الصورة الى فوق دى احنا ممكن نقسم ال cell
الى 6 اجزاء وده هيقلل التداخل بصورة كبيرة جدا بس احنا كدة هنضطر نركب انتنا فى كل
جزء من الاجزاء الا 6 وده طبعا هيبقى مكلف جدا .
علشان كدة احنا هنكتفى بتقسيم
ال cell الى ثلاث اجزاء , وكل جزء هيبقى فيه انتنا تشع فيه زى الصورة الى جاية
دى

هنفرض يا جماعة ان احنا هنعمل تغطية فى منطقة جديدة ولسة مفيهاش
كثافة هنعمل اية .. هنا هنخلى ال cells كبيرة شوية ...ثوانى استنوا هو احنا لو
كبرنا ال cell عدد ال channels الى فيها هتزيد ولا تقل؟؟؟

ركزوا معايا يا
جماعة شوية احنا قولنا ان الباند بتاعى بوزعه فى ال cluster يعنى عدد ال channels
فى ال cluster الواحد ثابته تمام ..
طيب هو ال cluster فيه كام cell.. تمام فيه
7 cell بنوزع عليها ال channels معنى كدة ان كل cell فيها نفس عدد ال channels
الموجود فى اى cell تانية يعنى عدد ال channels ده ثابت مبيتغيرش ...
معنى كدة
انى لو كبرت ال cell او صغرتها مش هتفرق معايا زيادة فى اعداد ال channels
..
امال احنا بنكبر ال cell او نصغرها لية ...
لو فرضنا ان فى مساحة معينة زى
الى فى الصورة الى فوق دى
المساحة دة كانت مفيهاش ناس كتير يبقى ممكن اوفر واعمل
cell واحدة وهتكفيهمبس الفرق انى هزود ال power المنتجة
منها وبس
طيب ولو الكثافة ذزادت فى المنطقة دى ؟ عادى هنزود عدد ال
cells
وبكدة يبقى زودنا عدد ال channels بس هنقلل ال power شوية
طيب ولو
زادت الكثافة اوى اوى برده هنقلل ال power من كل ال cells
ونزود عددهم .. وده
بنسميه splitting cell

يبقى انا بعمل cell splitting لما احتاج
ازود ال capacity فى منطقة معينة .....

وممكن توصل انى احول cell الى cluster وطبعا بنعيد ترتيب
الترددات مرة تانية

طيب تعالوا بقى يا جماعة نشوف انواع ال cells

النوع الاول : macrocell

وتستخدم
فى المناطق ذات الكثافة القليلة ومداها اعلى من 20 كيلو متر

النوع الثانى :
microcell

وتستخدم فى المناطق ذات الكثافة الاكبر
واقصى مدى لها 3 كيلو متر

النوع الثالث : picocell

تستخدم فى المناطق ذات الكثافة العالية جدا وتوضع
داخل المبانى او المولات او فى الشوارع المزدحمة جدا ومداها حوالى 200 متر.

ويتم ربط جميع ال picocells باسلاك ثم تجميعهم الى انتنا اعلى
المبنى

النوع الرابع : highway cell

وتستخدم فى الطرق السريعة وبتبقى ب 2 انتنا بس كل انتنا فى
اتجاه من اتجاهات الطريق

طيب احنا قولنا ان ال cluster بيبقى فيه كل الترددات الى فى
النظام بالكامل والترددات دى بتتوزع على ال cells الموجودة فى ال cluster ده ....
طيب تعالوا نشوف الترددات دى بتتوزع ازاى على ال cells

هنفرض ان عندنا cluster فيه 3 cells والباند كله عبارة عن 9
ترددات بس تعالوا نشوف المقترحات لتوزيع الترددات دى على ال cells واية المستخدم
فعلا فيهم ....

اول اقتراح : Fixed Channel Assignment
Teq

وهو ان نقوم بتوزيع الترددات بالتساوى على ال cells
اى ان
تكون لكل cell الترددات الخاصة بها
ولكن المشكلة هنا اذا حدث ضغط على cell من
ال cells الثلاثة . هيبقى عندى ترددات غير مستخدمة مع انى محتاج ليها

تانى
اقتراح : Dynamic Channel Assignment Teq

وهو جعل
الترددات جميعها متاحة لاى cell تحتاجها وهو حل رائع
ولكنه سيسبب طول فى مدة
اجراء المكالمة لان النظام سوف يقوم بالبحث عن الترددات الشاغرة لاعطاءها
للمتصل

ثالث اقترح : Hybrid Channel Assignment
Teq

وهنا اخذنا مزايا الاقتراحين معا فسوف نوزع بعض الترددات على ال
cells وجعلها ثابتة وسوف نترك بعض الترددات متاحة للجميع

طيب تعالوا
بقى نشوف المشاكل الى بتقابل الاشارة بتاعتنا وهى مبعوتة من ال BTS
ال MS Mobile Station

بس تعالوا الاول نتكلم عن ال Adaptive Power Control

زى محنا شايفين فى الصورة فى حالة ال MS
الموجود قريب من ال BTS
هل هتكون ال power المرسلة من ال BTS هى نفسها المرسلة
الى ال MS البعيد عنها ...
تقوم ال BTS
بحساب المافة بينها وبين ال MS وعلى هذا الاساس تقوم
بتحديد قيمة ال power المرسلة لل MS

طيب وده هيفيدنا فى اية ...
اولا بالنسبة للنظام
احنا كدة
وبالنسبة لل MS القريب ده قللنا ال power المرسلة وبكدة مسافة الاشارة هتبقى اقصر وبكدة قللنا
التداخل مع ال cell الاخرى التى تستخدم نفس التردد
ثانيا بالنسبة لل MS
طبعا ال power المرسلة من ال BTS
تساوى ال power المرسلة من ال MS
اثناء المكالمة وطالاما هنقلل ال power المرسلة من الBTS يبقى ال MS هيقلل ال power المرسلة منه برده يبقى احنا كدة حافظنا على
التأثير الضار للpower العالية على المستخدم وفى نفس الوقت حافظنا على بطارية
الموبايل......الكلام ده كله يحدث اثناء المكالمة فقط...

نرجع بقى لموضوعنا
وهو المشاكل التى تتعرض لها الاشارة المرسلة من الBTS الى
ال MS
__________________

اول مشكلة

Multipath
Fading

طبعا يا جماعة احنا بننقل الموجات بتاعتنا فى الهواء وبالطبع
من خصائص الموجات دى انها ممكن تصطدم باى جسم وترتد منه مرة تانية ..
طيب معنى
كدة ان الاشارة المرسلة من ال BTS الى ال MS بتروح فى كذا مسار تمام
طيب الاشارات دى بقى لما توصل
للموبايل اية الى هيحصل . طبعا كل اشارة منهم هتوصل ب phase
غير التانية .. المشكلة هنا ان لما توصل الاشارات دى ولانها بنفس التردد هيستقبلها
الموبايل وهيجمعها ..طيب تخيل بقى لو مجموع الاشارات دى بقى 0 طبعا مش هيبقى فى
اشارة ..طيب افرض بقى ان الموبايل ثابت معنى كدة ان ال paths هتفضل ثابتة وبكدة بقى
فى منطقة مفيهاش شبكة خالص .....

طيب هو اية انواع ال Multipath
Fading

النوع الاول : Rician fading

وبيكون فيه ال MS وال BTS على خط واحد Line Of Side
وطبعا
بيكون فى اشارات تانية جاية من انعكاسات كتيرة
وفى النوع ده مفيش مشكلة لان ال
MS بيشوف ال BTS وبالتالى هيكون
بيستقبل اشارة ب power عالية ومش هيتأثر بباقى
الاشارات

النوع الثانى : Rayleigh Fading

وبيكون فيه ال MS فى مكان لا يرى فيه ال
BTS يعنى No Line Of
Side

وطبعا دى الحالة الاكثر شيوعا ..وهنا بتكون المشكلة ان لما
الاشارات المرتدة من الاجسام الى حول الموبايل وصلت الى الموبايل ومحصلتها 0 .

طيب تعالوا نشوف اية الى قاله عم Rayleigh ده
نظرية
Rayleigh بتقول انه وفى حالة ارسال اشارة معينة من المرسل الثابت الى المستقبل
الثابت فى نفس المسار ولكن بترددين مختلفين فان نتيجة ال Fading ستكون
مختلفة.

طيب تعالوا بقى نشوف اية الحلول الى عملوها علشان موضوع ال fading
ده

الحل الاول هو ال Microscopic Diversity Techniques

وده عبارة عن ثلاث اقتراحات

الاول : Time Diversity Technique

وهوببساطة ان احنا نرسل نفس
الاشارة للموبايل ولكن بزمنين مختلفين يعنى نبعت الاشارة وبعد زمن T نرسل نفس
الاشارة تانى وبكدة نكون غيرنا الالمسار بتاع الاشارة صح ......لا بس استنوا ده
بيعتمد ان احنا بنتعامل مع موبيل يعنى ده بيعتمد ان الموبيل ده بيتحرك فمع الاشارة
الاولى هنفرض انها وصلت فى مسار خلاها ب 0 بعد زمن t بعتنا اشارة تانية هيكون
الموبيل اتحرك وبكدة الاشارة التانية دى هيبقى اكيد ليها مسار تانى لان الموبيل
اتحرك مش كدة .... بس هنفرض بقى ان المستخدم ده بيتكلم وهو ثابت مش بيتحرك يبقى انا
بعتله اشارتين على الفاضى لانهم هيوصلوا فى نفس المار ...يبقى الاقتراح ده فاشل
...تعالوا نشوف الاقتراح التانى

الثانى : Frequency
Diversity Technique

وفيه بيتم ارسال الاشارة بتاعتنا الى الموبيل
ولكن مبتبقاش اشارة واحد لا هما فى الحقيقة اشارتين ولكن تردد الاشارة الاولى غير
تردد الاشارة التانية .. طيب وهنستفاد اية ...طيب ممكن برده يكون الموبايل
ثابت....ماشى طيب هو احنا كنا اتكلمنا عن الى اسمه Rayleigh ده لية
افتكر كدة
الراجل ده كان بيقول اية . كان بيقول ان احنا لو بعتنا من مرسل ثابت الى مستقبل
ثابت بترددين مختلفين (يعنى الاشارتين هيسلكوا نفس المار لان المستقبل الى هو
الموبايل ثابت ) هيكون ال fading مختلف..
يبقى احنا كدة حلينا الموضوع ده كل
مستخدم هياخد ترددين نبعتله فيه اشارتين وعلى اسوأ الظروف اكيد واحدة فيهم هتوصل
كويسة...ثوانى كدة انت قولت اية كل مستخدم هياخد ترددين . هى ناقصة مش هينفع طبعا
ده انا عندى مشكلة فى الباند بتاعى وبعانى من صغره هقوم ادى كل مستخدم ترددين ..مش
هينفع برده يبقى الاقتراح ده فاشل مش هينفع

الثالث : Space
Diversity Technique

هنا ياجماعة بنعمل اية ..احنا قولنا اننا بقسم
ال cell بتاعتى الى ثلاث اقسام صح . كل قسم بيبقى فيه انتنا مخصصة ليه تمام .طيب
محنا ممكن نحط فى كل قسم 2 انتنا بحيث تكون واحدة فوق وواحدة تحتحا شوية ...طيب وهو
ده هيفيدنا فى اية ...لا استنا الاتنين انتنا هيبعتوا نفس الاشارة للموبايل ولان كل
انتنا فى مكان متغير عن التانية يبقى كدة كل اشارة هتروح فى مسار غير الاشارة
التانية ....احنا كدة حلينا المشكلة..بس فى مشكلة تانية هى التكلفة لو لاحظت احنا
كدة ضاعفنا عدد الهوائيات فى كل BTS يبقى كدة التكلفة هتبقى عالية جدا ..علشان كدة
احنا بنستخدم الموضوع ده فى المناطقى الى بنلاحظ ان ال fading فيها بيبقى عالى قوى
...اما اى منطقة تانية فبنستخدم تقنيات تانية....

طيب تعالوا بقى نشوف الطرق
المستخدمة فى الموبايل لاستقبال الاشارة

الطريقة الاولى :

Selective Technique

ببساطة هى اختيار الاشارة الافضل
عند استقبالها وترك الاشارة الضعيفة

الطريقة الثانية : Maximal Ratio

هو استخدام ميكرو بروسيسور فى الموبايل
ليقوم بتكبير الاشارة الضعيفة بمقدار كبير وتكبير الاشارة الاكبر بمقدار اكبر وهكذا
وهذه العمليات يتحكم فيها الميكروبروسيسور. زلكنها طريقة معقدة وستكون
مكلفة

الطريقة الثالثة : The Equal Gain

ضرب
الاشارات المستقبلة فى نفس القيمة وتكبيرها جميعا دون استخدام الميكرو بروسيسور
ولكن لن نستفيد شيئا بضرب الاشارات جميعها فى نفس القيمة ...

الطريقة
المستخدمة فعلا هى الطريقة الاولى

الحل الثانى : Frequency Hopping

اجنا قولنا يا جماعة ان بتغيير التردد يتغير ال fadingحتى لو
على نفس المسار .ال Frequency Hopping هو القفز بين جميع
الترددات بسرعة كبيرة وبذلك سيتغير ال fading حتى لو المستخدم ثابت .طيب هو القفز
ده اد اية بالظبط ..يصل الى 217 hop/sec

الحل الثالث : Interleaving
Technique

هو تقطيع المعلومة المرسلة الى نصفين .نصف نقوم بارساله
ونقوم بارسال النصف الاخر فى الفريم الذى يليه ..وعموما سنتكلم عنها ال Interleaver
فى حينه

الحل الرابع : Adaptive
Power Control

وهو ان نقوم بزيادة ال Power للمستخدم الذى يعانى من
ضعف الاشارة بسبب ال fading

احنا كنا بنتكلم عن الحاجات الى
بتواجهها الاشارة المرسلة وكان اول ححاجة اتكلمنا عنها ال Multipath Fading بانواعه
ال rician وال rayleigh واتكلمنا عن الحلول بتاعتهم
تانى
حاجة هنتكلم عنها فى المشاكل الى بتواجه الاشارة هى

Shadow Fading

بصوا يا جماعة لو فى واحد بيتكلم فى الموبايل بتاعه وهنفرض انه
عدى جمب جبل عالى بعربيته مثلا ايه الى هيحصل ..اكيد الاتصال بينه وبين ال BTS هينقطع صح..
طب وبعدين ...ال MS
بيقوم بقياس قوة الاشارة الى جياله من جميع ال BTSs الى
حواليه وعلى هذا الاساس يقوم باختيار ال BTS ذات اقوى اشارة
ويعمل عليها حاجة اسمها Handover ..وذلك اثناء الاتصال..
يبقى لما ال MS يلاقى قوة الاشارة فى BTS من الى حواليه اقوى من الاشارة الى جاياله من ال BTS الى موجود فى نطاقها يتم تحويله الى ال BTS الاقوى فى الاشارة وذلك عن طريق الامر الصادر من ال BSC ...والكلام ده ان شاء الله هنتكلم عليه بالتفصيل ان شاء الله
....

تالت مشكلة

Doppler
Shift

طبعا كلنا عارفين نظرية دوبلر ..وعموما احنا هنتكلم عنها
شوية
عمر حد فينا كان راكب عربيته او عربية ميكروباص وهو على الطريق الصحراوى
ولقى ادامه لجنة بتقوله انه تجاوز السرعة القانونية .. طيب هى الناس دى عرفت ازاى
ان انت ماشى على سرعة عالية ...هما عرفوا سرعتك ازاى ؟
العالم دوبلر ده قال ان
لو فى تردد بنرسله فى اتجاه معين وفى جسم بيسير بسرعة فى اتجاهنا. . التردد ده لما
نستقبله هنستقبلة وهو بتردد اعلى من التردد الى ارسلناه بيه.. الفرق ده الى بين
التردد المرسل والتردد المستقبل بنسميه تردد دوبلر وهو بيتناسب مع سرعة الجسم
ده..

يبقى وبحسبة صغيرة هنعرف سرعة الجسم ده لما نستقبل التردد الى
احنا ارسلناه ..اما لو كان الجسم ده بيسير فى اتجاه عكس اتجاه الارسال فالتردد الى
اجنا هنستقبلة هيبقى اقل من التردد الى احنا ارسلناه....
وطبعا الموضوع ده بيحصل
فى النظام بتاعنا لو ال user بيتكلم فى الموبايل وهو راكب عربية وبيمشى بسرعة كبيرة
...
وطبعا ده هيسبب مشكلة فى الارسال والاستقبال لان ال MS وال BTS خلاص اتفقوا على التردد الى
هيشتغلوا عليه. وخلاص ال MS ظبط الفلتر بتاعه على التردد ده
وطبعا بسبب السرعة الى ماشى بيها ال MS التردد هيختلف
وبالتالى الاشارة الى بيستقبلها ال MS هيتشال منها جزء كبير
بسبب ال Band Pase Filter الى خلاص متظبط فى ال MS
...
طيب والحل
هنعمل Synchronization بين ال BTS وال MS
يعنى هنعمل عملية توافق
بينهم فى التردد وذلك حسب السرعة الى ماشى بيها ال MS

المشكلة الرابعة

Co-Channel Interference

وهى التداخل بين ال cells التى تستخدم نفس التردد
والحل هو
عمل تقسيم لل cell زى متكلمنا قبل كدة عنه cell sectorization
الحل التانى هى زيادة ال power المرسلة من
ال BTS الى ال MS

المشكلة الخامسة

Adjacent Channel
Interference

ركزوا معايا يا جماعة شوية
احنا قولنا قبل كدة ان احنا بنقسم
الباند بتاعنا كله على ال cluster واتكامنا ازاى بنقسم
الترددات دى على ال cells ....طيب احنا لو وزعنا الترددات
بالترتيب جوه نفس ال cell
طيب هو مش ممكن يحصل تداخل
بين التردد والتردد الذى يليه ....ايه ده ازاى يا عم هيحصل تداخل بينهم هما مش
ترددين مختلفين؟؟ والتداخل بيحصل بين نفس التردد لو استخدمناه مرتين؟؟
ماشى بس
احنا عارفين ان احنا بنستخدم band pase filter فى ال Ms
طيب مهو الفلتر ده مش Idle صح يعنى
هيبقى فى تشويش لو استخدمنا ترددين متتاليين داخل نفس ال cell ..طيب والحل ممكن واحد يقول طيب محنا ممكن نخلى فيه منطقة
فارغة بين كل تردد والذى يليه...تمام صح بس ده هيأثر على الباند بتاعى ولو جمعنا
الفروق الى احنا هنسيبها بين كل تردد والتانى هنلاقى ان احنا سيبنا جزء كبير احنا
فى احتياج اليه..
طيب الحل اية بقى ....

الحل بسيط جدا وهو وعند توزيع الترددات على ال cell هنراعى اننا
منخليش ترددين متتاليين فى نفس ال cell وده بنسميه Channel
Management

المشكلة السادسة

Delay Spread OR Time Dispersion

هو مش ممكن يا جماعة يحصل تأخير فى الاشارة المرسلة لانها عدت
على مسار كبير وممكن يكون فى اشارة تانية واصلة بدرى شوية وبالتالى عند جمعهم تحصل
مشكلة ..على فكرة التاخير ممكن يكون مش كبير ولا حاجة ممكن يكون التأخير بمقدار
bit واحدة بس وعند الجمع طبعا هتحصل مشكلة فى الاشارة
بالكامل بسبب ال bit دى

الحل استخدام ال Delay Equalizer وهو ان احنا نبعت مع الاشارة بتاعتنا شوية bits
يعرفونا الترتيب بتاع ال bits الى فى الاشارة وهنسميهم
Training Sequance
طيب بنضفهم امتا وازاى ان شاء الله
هنشوف الموضوع ده بالتفصيل

المشكلة
السابعة

Distance Between MS and BTS

طبعا فى موبيلات قريبة من ال BTS واخرى بعيدة
عنها واحنا قولنا ان احنا هنعملهم Power Control ونبعت
للموبيلات القريبة Power قليلة وهنبعت للموبيلات البعيدة
Power اكبر يعنى بنظبط ال Power حسب
المسافة بين ال MS وال BTS
بس
المشكلة المرة دى مش فى ال Power المرسلة طيب هى المشكلة فى
اية ...
المشكلة فى الوقت الى هتتبعت فيه الاشارة للموبيل ورد الموبيل باشارة
تانية
هنفرض ان الموبيل A والموبيل B بيتكلموا فى نفس اللحظة على نفس ال BTS
وتم تخصيص ال Time Slote الى اسمه T2 للموبيل A
وتم تخصيص ال Time
Slote الى اسمه T3 للموبيل B
وتم ارسال ال Frame
فى اثناء الاستقبال ونظرا لقرب
الموبيل B هنفرض ان مفيش تأخير فى الرد
ونظرا لبعد
الموبيل A الاشارة هتاخد وقت لغاية لما توصل لل BTS الوقت مش طويل ولا حاجة لكن كفاية اننا نعرف ان وقت ال TS
يساوى 0.577 msec
يعنى حوالى نص ملى ثانية معنى كدة ان
اى تأخير فى اى TS هيأثر على ال TS الى بعده
يعنى ولبعد المسافة بين الموبيل
A وال BTS الرد بتاع الموبيل
A هيوصل متأخر وبكدة هيدخل على الزمن بتاع الموبيل B وهتبقى مشكلة
طيب والحل اية
الحل هو وبمعرفة
المسافة بين ال MS وال BTS بواسطة
الحسابات بواسطة ال BTS
هنعرف الوقت الى هتاخده الاشارة
مت والى ال BTS وهنا تقوم ال BTS
بابلاغ ال MS انه يقوم بارسال الاشارة الخاصة به بدرى شوية
بمقدار الزمن
المستغرق لوصول الاشارة الى ال BTS

المشكلة الثامنة

Path Loss

طبعا يا جماعة احنا عارفي ان الاشارة اللاسلكية بتتأثر
بعوامل الجو
يعنى لو فى جو ممطر غير لو الجو كويس وبكدة هتفرق معايا حاجة مهمة
وهى المسافة الى بتوصل اليها الاشارة ودى طبعا بتتناسب طرديا مع ال Power المرسلة ..المشكلة هنا هى اننا وفى حالة الجو الغير مستقر
الاشارة بتاعتنا هتتأثر جدا بحالة الجو دى وممكن توصل للمتخدم مشوهة او ممكن متوصلش
خالص
طيب والحل
الحل بسيط جدا وهو عن طريق زيادة ال Power المرسلة من ال BTS فى حالات الجو
السىء ..وتقليلها فى حالات الجو الصحو.
طيب وده بيحصل ازاى...
جميع ال BTSs المجاورة لبعضها تقوم بقياس ال Power المرسلة من بعضها البعض
والتحكم فى قدرة ال Power المرسل بحيث لاتكون هناك منطقة
بها Power قليلة ...

طيب تعالوا بقى نشوف ال Noise الموءثرة على الاشارة فى رسم واحد

دى جميع الموءثرات التى تتأثر بها الاشارة المرسلة

وبكدة يا جماعة نكون خلصنا الفصل الاول

الفصل الثاني

دورة كاملة في نظام ال GSM Slide1

تعالوا بقى نشوف النظام بتاع ال GSM
بيتكون من اية

ده شكل عام لمكونات النظام تعالوا بقى نشوف المكونات دى حاجة
حاجة
وعلى فكرة انا مش عاوز حد يتوه لما يبص للرسمة الى فق دى . الموضوع بسيط
جدا جدا ان شاء الله . بس خليكوا معايا فى جزء جزء هشرحه . وبعد كده هنربط الاجزاء
كلها ببعض .

اولا : Mobile
Station MS

والموبايل زى محنا عارفين بيتكون من العدة بتاعتنا والشريحة

طيب متيجو نتكلم عن الموبايل الاول . وهنا احنا هنتكلم عن
الحالات الى بيكون فيها الموبيل

تعالوا كدة نشرحهم واحدة واحدة ..

اولا : هنتكلم عن
الموبيل وهو مفتوح attached

ودى فيها حالتين اولا :
والموبيل مفتوح وبس يعنى وهو فى جيبك ideal
1 - registration
وهنا احنا لسة بنفتح الموبيل. بعد فتحه مباشرة
هيبعت اشارة
لل BTS يقولها انه فتح وهيبتدى يستخدم الشبكة يعنى
هيعمل
registration وهنشوف دى بتم ازاى بالتفصيل ادام شوية
ان شاء الله
..
2 - Location Area LA
احنا بنقسم الشبكة الى عدة مناطق بنسميها ال
Location
Area وده للتسهيل على الشبكة فى البحث
عن اى موبيل جاياله مكالمة .
وبالتالى
ال MS كل لما يخرج من LA الى LA تانى
بيبعت للشبكة وبيبلغها انه دخل فى نطاق LA
تانى علشان
الشبكة تبقى عارفة هو فين لما يجيله مكالمة ومتعدش تدور
عليه فى
الجمهورية كلها وتضيع وقت كبير فى البحث .
وطبعا اللمكان ده بيتخزن فى الشبكة .
وان شاء الله هنقول
بيتخزن فين والموبيل بيبلغ الشبكة ازاى انه خرج من ال

LA الى كان فيه الى LA اخر ..
3 - paging
احنا
قولنا يا جماعة من شوية ان ال MS لما بيخرج من
LA الى LA اخر بيبلغ الشبكة هو
بقى فين ..
لما ال MS ده بقى يجيله مكالمة الشبكة هتعمل اية ..
طبعا خلاص بقى
مهى الشبكة عارفة هو فين خلاص
صح ؟ تمام بس الشبة عارفة هو فى اى LA وال LA

ده بيتكون من كذا CEll طيب هى الشبكة هتعمل اية
الشبكة هنا هتعمل paging
يعنى هتدور على ال
MS ده فى ال LA الى عارفة انه موجود فيه .
4 - roaming
وهى التجوال . يعنى لو اخنا مشغلين التجوال ودخلنا فى

نطاق اى شبكة محمول تانية هنضطر نقفل الموبيل ونشغله
علشان يعمل
registration على الشبكة الجديدة .
تانيا : ان الموبيل
وبيجرى مكالمة active

1 - Ongoing call
يعنى ال
MS فعلا بيجرى مكالمة
2 - HO
ال Ms وهو بيجرى مكالمة
مش ممكن يخرج من نطاق
تغطية ال BTS الى نطاق تغطية BTS اخرى .
فى الحالة دى
هيعمل حاجة اسمها Hand Over
يعنى الشبكة بتنقل ال MS من ال Cell الى هو موجود
فيها
وبيجرى المكالمة الى Cell اخرى وده طبعا بيتم بحيث
المكالمة متتقطعش
.وده بيحصل بعد شوية حسابات بتحصل
فى ال MS و ال BTS وهنتكلم عنها بالتفصيل فى

وقتها ان شاء الله .

3 - Monitoring power &
quality of its BTS
ال MS وهو بيجرى المكالمة بيفضل يقيس ال Power

الى جاياله من ال BTS بتاعته ويبعت ريبورتات الى
ال BSC التابع له وده طبعا
عن طريق ال BTS
طيب هو ليه بيقيس ال Power ديه
علشان لو ال Power دى قلت عن
حد معين يقوم ال
BSC بالبدأ فى عملية ال Hand Over
وكمان علشان موضوع ال
Power Control
الى اتكلمنا عنه فى الشبتر الى فات...
4 - Monitoring power of neighboring BTSs
الموبايل اثناء المكالمة
بيفضل يقيس ال Signals
الى جاياله من جميع ال BTS's الى حواليه وده بيتم
كل
480 ملى ثانية وبتتبعت برده لل BSC

ثانيا : هنتكلم عن الموبيل وهو مقفول
detached
1 - IMSI de.
وهنا
يعنى انت الى قفلت التليفون بنفسك او التليفون نفسة خرج بره التغطية وهنا ال MS قبل
مايقفل بيبعت اشارة الى الشبكة انه قد تم اغلاقة او انه خرج عن حدود التغطية
وبالتالى يتم تسجيله فى الشبكة مغلق او غير متاح ..
2 - Implicit de.
وهنا فى حالتين اما ان الموبيل يخرج عن حدود
التغطية او ان البطارية تفصل شحن
وهنا فى الحالتين بيبقى فى مشكلة فى الشبكة
..لان ال MS فصل قبل مايبلغ الشبكة انه اتقفل طيب الشبكة تعمل اية .. فى حاجة اسمها
ال Periodic Registration وهى ان تقوم الشبكة بارسال اشارة الى جميع ال MS's كل ست
دقائق . الموبيل الى يرد يبقى تمام والموبيل الى ميردش يتم تسجيله مغلق....

طيب احنا اتكلمنا عن حالات الموبيل سواء ان كان مفتوح او مقفول
طيب هو الموبيل ده مش ليه رقم بيميزه عن غيره من الموبيلات يعنى رقم لكل عدة والرقم
ده بنسميه IMEI
Interntional
Mobile Equipment Identity

وزى محنا شايفين فى الصورة الى فوق الرقم ده بيتكون من 15 digit

ولو شفناه من الشمال لليمين هنلاقى ان اول مجوعة عبارة رقم يدل على عن الموديل
والشركة المصنعة .
وتانى رقمين يدل على بلد المنشأ
وتالت مجموعة من الارقام
هما السيريال نمبر الى بيفرقوا بين الاجهزة الى ليها نفس الموديل والشركة والبلد

واخر رقم ده بيبقى Spare وهو مختلف بين الشركات
وطبعا ال IMEI ده ثابت
للجهاز الا اذا تم تغييره عن طريق **** عبد العزيز..

ثانيا : Subscriber Identity Module SIM

طبعا كلنا عارفين الشريحة الى بنركبها فى الموبيل بتاعنا علشان
نعرف نتصل او نستقبل المكالمات وغيره طيب هى الشريحة دى فيها ايه علشان تعرف تعمل
ده كله ..
الشريحة دى فيها شوية ارقام هنعرفها دلوقتى وفيها القيمة بتاعة الشحن
بتاعنا وفيها خوارزميات التشفير والتوثيق وهنعرفهم كلهم وهنعرف بيشتغلوا ازاى ان
شاء الله ..

تعالوا بقى نشوف الارقام الى بيتعامل بيها الموبيل مع الشبكة
واماكن وجودها او اماكن واوقات توليدها

اول رقم ال MSISDN

وده يا جماعة وببساطة الرقم الى كلنا بنتصل بيه وبنتعامل بيه مع
بعض ..
وهو بيتكون من 15 digit
اول اتنين من على الشمال دول الكود الدولى الى
بيبقى +
تانى مجموعة هو كود الدول وبيبقى 20 فة مصر
تالت مجموعة هو رقم
الشبكة الداخلية يعنى هيبقى 010 لفودافون و011 لاتصالات وهكذا
والصفر الى فى
الاول ده اشارة لاننا هنكلم موبيل
رابع مجمدوعة هو رقم الشريحة نفسها وهو يتكون
من 7 digit
وال MSISDN ده بيبقى متخزن على الشريحة وموجود فى الشبكة
.

تانى رقم هو ال IMSI

وده بقى الرقم الى الشبكة بتتعامل بيه مع ال MS
اول مجموعة
من الشمال هى كود الدولة من جهة نظر شركات المحمول
تانى مجموعة هى رقم شركة
المحمول حسب بداية تواجدها فى البلد
تالت مجموعة هو رقم يتم التفريق به بين ال
MS's وبعضها وهو لايتكرر نهائيا
وال IMSI ده بيكون موجود على الشريحة وموجود فى
الشبكة وشوية وهنعرف بيبقى موجود فين بالظبط ..والشبكة بتستخدمه ازاى

تالت
رقم هو ال IMEI
وده اتكلمنا عليه قبل كدة

رابع
رقم هو ال MSRN

اول تلات مجاميع زى ال MSISDN
والمجموعة الاخيرة هى رقم ال
Location Area الموجود فيها ال MS
والرقم ده بيبقى متخزن فى الشبكة

خامس
رقم هو ال TMSI

وزى محنا شايفين كدة الرقم ده عبارة عن مجموعة واحدة
احنا
قولنا ان الشبكة بتتعامل مع الموبيل عن طريق الرقم IMSI
لكن الرقم ده سرى جدا
ولا يسمح التعامل به .
ال TMSI ده هو الرقم البديل .يعنى اول الموبيل ما يتم
فتحه بيبعت ال IMSI وبعد كدة الشبكة تخصص ليه TMSI خاص به يتم التعامل بينها وبينه
طوال فترة فتح الموبيل ولا يتم تغييره الا عند غلق الموبيل وفتحه مرة اخرى او عند
خروج الموبيل من LA الى LA اخر
او بعد مرور وقت معين من استعمال ال TMSI ده
...

بكدة هنتكلم المرة الجاية ان شاء الله عن ال Base Station Subsystem
BSS
وهو يتكون من
1 - Base Transceiver Station BTS
2 - Base Station
Controler BSC
3 - Transcoding and Rate Adaptation Unit
TRAU

ان شاء الله هنتكلم عن
ال Base Station Subsystem BSS

1 - Base Transceiver Station BTS

وهى البرج الى احنا كلنا بنشوفه فوق العمارات والبيوت وبيكون
عليها الانتنا او التلاته انتنا وانتنة ال Microwave الى
بتقوم بربط ال BTS مع ال BSC ودى
لازم تكون Line Of Site يعنى لازم الاتنين انتنا يكونوا شايفين بعض علشان ده بيبقى
بنسل بيم
وكل Cell يحتوى على BTS واحدة فقط
وهى المسئولة ع جميع العمليات
الى بتحصل فى الاشارة م تشفير وتحميل وغيره
لكنها بتعمل الحاجات دى كلها عن
طريق الاوامر الى جايالها من ال BSC يعنى هو المخ وهى العضلات ..

وده شكل الشلتر بتاع ال BTS وبيبقى موجود فى الغرفة السفلية
الموجودة اسفل البرج وكما بيبقى موجود فيها الاجهزة الى بتتحكم فى الميكروويف
وبيبقى موجود فيها برده اجهزة اطفاء وبطاريات تخليها ممكن تشتغل لمدة م اربع الى
تمن ساعات فى حالة انقطاع التيار الكهربائى

2 - Base Station Controler BSC

ال BSC ده يا جماعة هو المسئول عن جميع العمليات الى بتعملها ال
BTS من Power Control او ال H.O
وغيرها من العمليات يعنى هو الى بياخد القرار بتاع العمليات دى وال BTS عليها
التنفيذ ..العمليات دى زى:

1- Paging
لو فى
مكالمة جاية ل MS ال BSC بيبعت رسالة الى جميع ال BTS's بالرقم MSRN الخاص بال MS
فتقوم جميع ال BTS;s التابعة لهذا ال BSC بالبحث عن هذا ال MS
والعملية دى
بنسميها Paging .واول لما اى BTS فيهم تلاقى ال MS المطلوب بتبعت لل BSC رسالة انها
لقيته فيقوم ال BSC بوقف عملية ال Paging ...وعلى فكرة عملية ال Paging دى بتحصل
داخل ال LA بالكامل لان مكان ال MS المتخزن فى الشبكة هو رقم ال LA الموجود فيه
....

2 - Channel Allocation

يعنى وبأختصار
تحديد التردد وال T.S الى هيشتغل عليه ال MS سواء لو هيبدأمكالمة او هيستقبل
مكالمة

3 - Handover

اثناء المكالمة بيبقى فى
مراقبة لقوة الاشارة بين ال MS وال BTS ولو الاشارةقلت عن حد معين بيقوم ال BSC
بعمل Handover لل MS على BTS تانية تكون ال اشارة بتاعتها اقوى ....

4 -
Frequency Hopping

طبعا احنا عارفين الخاصية دى
واتكلمنا عليها قبل كدة .المسؤل عنها بقى هو ال BSC

ويتحكم ال BSC فى حوالى من 20 الى 30 BTS

ال BٍSC بيتصل بال Remote BTSالتابعة له بالميكروويف
وبيبقى موجود معاه BTS بنسميها Co-located BTS وبيبقوا
موجودين فى سنترال ارضى علشان كدة لو لاحظنا هنلاقى ال BTS دى مليانا بانتنات
الميكروويف الى هية عاملة زى الطبلة دى وده علشان ال BSC ده بيتصل بكتير من ال BTS
وكل واحدة ليها انتنا ميكروويف خاصة بها

وده شكل الشلتر بتاع ال BSC

طيب احنا قولنا ان ال BSC
بيتحكم فى عدد من ال BTS's طيب هو التوصيل او الربط بين ال BSC وال BTS's دى بيبقى
ازاى ..

1 - Cascade

زى محنا شايفين التوصيل بيبقى فى اتجاه واحد وطبعا هيبقى فى
مشكلة . وهى ان لو فى اى BTS وقعت المجموعة بالكامل هتقع ...يبقى مش هينفع نوصلهم
مع بعض بالطريقة دى

2 - loop

ودى الطريقة التانية للتوصيل ..هى ممكن تكون كويسة شوية بس لو
حصل قطع فى 2 BTS
مرة واحدة يبقى المجموعة بالكامل هتقع ..ومتنساش ان فى مجموعة
مش صغيرة من ال BTS's يعنى احتمال ان اكتر من BTS تقع موجود....

3 - Star

ودى بقى احسن طريقة للتوصيل بين المجموعة بالكامل ..كل BTS
متوصلة مع نفسها بال BSC يعنى لو حصل مشكلة فى اى BTS المجموعة مش هتتأثر
.......
والربط بين ال BSC وال BTS's بيكون عن طريق ال Microwave عادة
ولكن
فى المسافات القريبة ممكن نستخدم ال Optical

3 - Transcoding and Rate Adaptation Unit TRAU

بصوا يا جماعة احنا طبعا عارفين ان نظام ال GSM مش نظام مستقل بذاته لكن هو نظام بيعتمد على الشبكة الارضية
...التوصيل بين ال MSC وال BSC بكابلات الشبكة الارضية ..
لكل مستخدم Rate 64
kbps بيخرجوا من ال MSC وعلشان نوصلهم الى ال BSC الى بعد كدة هيبعتهم الى ال BTS
وطبعا 64 kpbs دول كتير اوى وهياخدوا B.W كبير اوى لو اتنقلوا زى مهما كدة ...يبقى لازم نحول ال Data
Rate الكبير ده الى Data Rate صغير بقدر الامكان علشان يوفرلى ال B.W بتاعتى....وهى
دى بق مهمة ال TRAU
بيحول ال 64
kbps الى 16 kbps وكمان بيعملهم عملية Multiplexing

يعنى بيخلى كل 4 مستخدمين على كابل واحد ويبعتهم لل BSC ...هو فى الاصل بيحولهم
الى 13 kbps وبيضيف ليهم 3 bit Control لتعريف كل مستخدم عن
الاخر وبيتم معرفتهم فى ال BTS وهى الى بتشيلهم بعد كدة وتبعت ال 13 kbps لل MS's

وده شكل وحدة ال TRAU

وان شاء
الله المرة الى جاية نكمل ..

The Mobile service
Switching Center MSC

وده يا جماعة زى ال exchange بتاع
السنترالات العادية ..
يعنى هو المسئول عن الربط بين ال MS's وبعضها البعض
...وطالاما هو المسئول عن الربط والفصل بين الموبيلات وبعضها يبقى هو الى يقدر يحسب
مدة المكالمة ...
وتتصل ال MSC's ببعضها البعض ...
ولكل MSC منطقة بيكون هو
المسئول عنها وعن ال BSC's الى موجودين فيها وهو المسئول عن التعامل بينهم ويتحكم
فى حوالى من 15 الى 20 BSC ..
يتحكم ال MSC فى منطقة
كبيرة جدا فهو السنترال الاساسى لشبكة المحمول..
يتم توجيه المكالمة الى ال MSC
فاذا كانت داخل نفس الشبكة فيقوم بتوصيل المستخدمين ببعضهم البعض اما اذا كانت
المكالمة موجهة الى شبكة محمول اخرى او الى الشبكة الارضية فيقوم ال MSC بتحويلها
ال ال Getway MSC الذى يختص بالتعامل مع اى شبكة
خارجية.

وده شكل لل MSC

طبعا يا
جماعة وزى اى نظام لازم يكون فى وحدات تخزينية له .وكمان علشان احنا فى شبكة
لاسلكية الكل ممكن يستقبلها يبقى لازم يكون فى حاجة تخلى المشترك فى الشبكة بس هو
الى يدخل واى حد تانى لا ...طيب تعالوا نشوف اية هى الحاجات الى بيتوصل بيها ال MSC
ونشوف كل حاجة فيهم بتعمل اية ...

تعالوا نتكلم عنهم واحدة واحدة

1 - Home Location Register HLR

وهو عبارة عن قاعدة بيانات للشبكة بالكامل

بيتخزن فيها المعلومات الى مبتتغيرش او ال تغييرها قليل جدا
والمعلومات السرية زى
1 - الارقام الخاصة بكل شريحة ى ال MSISDN وال IMSI ودى زى محنا عرفنا ارقام
ثابتة لكل شريحة ولا تتغير ابدا.

2 - الMSC Area
الموجود فيه ال USER وده مبيتغيرش كتير لان عدد ال MSC مش كتير .

3 - الرصيد ونظام الدفع

4 - معلومات
التوثيق لكل ٍُUSER هنعرف يعنى اية توثيق كمان شوية

وطبعا الاتصال بين ال HLR وال MSC يتم عن طريق ال PSTN الى هية الشبكة
الارضية..
علشان تعرف ال HLR الى انت تابع ليه *500#

2 - Visitor Location Register VLR

ده برده عبارة عن قاعدة بيانات بس خاص بال MSC وبس يعنى لكل MSC
واحد VLR خاص به وبيقترن بيه علطول ولو لاحظنا فى اى وقت بنتكلم فيه عن ال MSC
هنكتب جمبه او برسم جمبه ال VLR

وبيتم تخزين المعلومات الخاصة بكل USER موجود فى منطقة ال MSC
فى ال VLR والمعلومات دى زى
ال MSRN وال IMSI وال TMSI وبمجرد خروج ال USER من
منطقة ال MSC الى منطقة MSC اخرى يتم مسح بياناته بالكامل من ال MSC القديم الى
منطقة ال MSC الجديد ..

3 - Authentication

بصوا يا جماعة طبعا احنا عرفنا ان لكل شريحة رقم اسمه ال IMSI
خاص بها وهو الرقم الى بتتعامل بيه الشريحة مع الشبكة والرقم ده مش ممكن يتكرر ابدا
زى رقم موبيلك كدة مش ممكن يتكرر ابدا ..وطالاما ان الرقم ده هو الى بتتعامل بيه
الشريحة مع الشبكة يعنى عند فتح الموبيل بيقوم بأرسال ال IMSI الى الشبكة علشان
يقولها هو مين وعليه بتقوم الشبكة باحضار بيانات الراجل ده من ال HLR زى رصيده
علشان تعرف تحسب هو فاضله اد اية وتعرف تحاسبه ...
طيب تمام والرقم الى اسمه ال
IMSI ده متخزن على الشريحة مش كدة طيب محنا ممكن نجيب اى شريحة ونعمل عليها نفس
البرنامج الى موجود على الشريحة بتاعة الموبيل ونضرب عليها اى رقم IMSI وتخيل بقى
لو طلع الرقم الى احنا ضربناه ده صح واية بقى يطلع صاحب الرقم ده واحد معاه خط
بيزنس يعنى هيتكلم مفتوح طبعا الاخ ده هيلاقى الفاتورة بتاعته كبرت اوى وهو معملش
المكالمات دى كلها ... طيب وبعدين والحل .احنا قولنا قبل كدة ان ال MS بيبعت ال
IMSI ده مرة واحدة اول مايفتح وبس وبعد كدة بيتم تخصيص رقم TMSI له ويتم التعامل به
علطول ودى تعتبر حماية لل IMSI ... بس لسة المشكلة موجودة ان ال IMSI موجود فعلا
على الشريحة ....
علشان كدة بقى عملوا موضوع التوثيق ده علشان الشبكة تتأكد ان
الاخ ده هو فعلا صاحب ال IMSI ده فعلا ....
طيب ماشى احنا كدة فهمنا اية هو
التوثيق ولية اخترعوه اساسا طيب و بيتم ازاى اصلا ....
تعالوا نشوف....
بصوا
يا جماعة احنا قولنا ان الموبيل بيبعت ال IMSI بتاعه اول مايفتح للشبكة علشان
يقولها انا فتحت اهو .. الشبكة تعمل اية بقى تاخد ال IMSI وتروح بيه لمرك التوثيق
الى هو ال Authentication Center والى هنرمز ليه بعد كدة فى كلامنا كله ب
AUC
طيب هيعمل بيه اية ال AUC ده ..
هياخد ال IMSI ده ويطلعله رقم اسمه
Indivual Key Ki
طيب وهو اية ال Ki ده هو عبارة عن رقم ثابت لكل IMSI يعنى رقم
ثابت لكل شريحة ومش بيتكرر ابدا برده .. وال Ki ده موجود فى ال AUC وموجود على
الشريحة برده ...
طيب ماشى جاب ال Ki ده هيعمل بيه اية يعنى ..
هياخد ال Ki
ويروح مدخله على خوارزمية Algorithm وهى A3
ومعاه رقم عشوائى يقوم ال AUC
بتوليده
تمام . الخرج بقى بنسميه Signed Response وبنرمزله ب SRES
وخلال هذه
العملية يقوم ال AUC بارسال الرقم العشوائى ده الى ال MS
ويقوم ال MS باجراء نفس
العملية ..
اول مايوصله الرقم العشوائى ده يجيب ال Ki المتخزن على الشريحة
ويضربه فى ال A3
الموجوده فى العدة نفسها فينتج له ال SRES
يعمل اية بيها
بقى .... تمام يبعتها للشبكة . والشبكة تعمل مقارنة بين ال SRES الى هى انتجتها وال
SRES الى ال MS بعتها لو هما هما ومتشابهين يبقى تمام وننتقل الى عملية التشفير الى
هناخدها ادام شوية . ولو مش متشابهين يتم عدم قبول ال MS فى الشبكة ..

واحد يقول طيب وهى لية اللفة دى كلها .... دى كلها اجراءات امان
يعنى لو فى واحد لقط رقم ال IMSI عمره ميعرف ال Ki .. طيب مهى ال A3 ثابتة لجميع
الاجهزة ...صح بس عمر مافى حد يعرف يطلع منها ال Ki لانه لازم يكون عارف الرقم
العشوائى كمان علشان يعرف يطلع ال Ki ...
وفى نفس الوقت يقوم ال AUC بادخال ال
Ki ونفس الرقم العشوائى ده على خوارزمية اخرى هى A8 فينتج رقم بنسميه Key Ciphering
Kc

وتتم نفس العملية دى فى الموبيل كمان ..
وهنشوف بنستفاد ب ال
Kc ده باية ادام شوية ان شاء الله...
وعلى فكرة ال Kc وال SRES وال رقم العشوائى
بنسميهم ال Triplet

تقوم الشبكة بعملية التوثيق فى الحالات الاتية :
1 -
بداية تشغيل ال MS
2 - تغيير ال LA لل MS
3 - تغيير ال MSC LA لل MS
4 -
عند الشروع فى اجراء مكالمة
5 - ارسال رسالة قصيرة

4. EIR Equipment Identity Register

ده بقى هو المسئول عن الابلاغ عن اى موبيل مسروق تم الابلاغ
عنه

ازاى ...اول حضرتك ماتفتح الموبيل بتاعك بيبعت رقم ال IMEI بتاعه الى
الشبكة . الى ال EIR ده..
فى ال EIR ده ثلاث اقسام او ثلاث قوائم
القائمة
الاولى White list
ودى بيخزن فيها ارقام ال IMEI لجميع
الموبيلات الى عنده فى الشبكة واى موبيل يدخل على الشبكة جديد

القائمة
الثانية Black list
دى بقى بيتم تخزين ارقام ال IMEI
للموبيلات المبلغ عن سرقتها

القائمة الثالثة Gray
list
ودى بيبقى فيها ارقام ال IMEI للموبيلات الى فيها مشاكل فى ال
software

ولو فى اى موبيل مبلغ عن سرقته وفتح على
شبكة من الشبكات ورقم ال IMEI بتاعه موجود فى ال Black list يتم عمل لآمخؤن له ويتم
تسجيل رقم الشريحة الموجودة فيه ليتم التعرف على صاحب الشريحة ...

تالت
حاجة هنتكلم عليها من مكونات نظام ال GSM
هى

3-The Operation and Maintenance Center OMC

جميع عناصر الشبكة بيتم عمل Self Test بصفة دورية وعند ظهور اى
مشاكل يتم ابلاغ ال OMC فيقوم ال OMC بعمل Alarm ليتم حل هذه المشكلة من مهندسين
الصيانة سواء كانت هذه المشكلة فى ال BSS او فى ال MSC ...
وكمان بيراقب حدوث اى
زيادة فى الكثافة فى منطقة معينة ليتم عمل الازم..
ويقوم بقياس ال َQuality
بتاعة النظام فى جميع مناطق التغطية ...

وده شكل لل OMC

وده شكل عام لمكونات نظام ال GSM

Geographic network
areas

تعالوا نشوف مكونات نظام ال GSM من حيث التغطية

لو اتكلمنا فى بلد معين زى مصر مثلا هنلاقى ان مصر فيها ثلاث
شبكات محمول فودافون واتصالات وموبينيل وكل شبكة ليها اماكن تغطيتها زى مهنشوف كمان
شوية كل شبكة من دول بنسميها
Public Land Mobile Network PLMN

وكل PLMN بتتكون من مجموعة من ال MSC area

وكل MSC area بتتكون من مجموعة كبيرة من ال Location Area LA

وكل LA بيتكون من مجموعة كبيرة من ال CElls
ودى المساحة الوحيدة الى ممكن الموبيل يتحرك فيها من غير
مايعمل Location Update ودى المساحة الى بيتعمل فيها Paging

وكل LA له رقم معين ثابت له ولا يتكرر

ودى زى محنا عارفين ال Cell وهى اصغر منطقة فى نظام ال
GSM

وكل Cell بيكون لها رقم بتتعرف بيه داخل الشبكة بنسميه

CGI Cell Global Identity

وده شكل تغطية شبكة فودافون

وده شكل تغطية شبكة موبينيل

وده شكل لتغطية نظام ال GSM فى العالم

وده شكل يبين الدول الى بتستخدم ال GSM 900 و GSM 1800 و
GSM 1900

وبكدة نكون خلصنا الفصل الثاني

الفصل الثالث

بصوا يا جماعة الشبتر ده وببساطة بيتكلم عن الباند بتاع الموبيل
وازاى بنقسمه وانواع ال Channels
وشكل ال TS الى بيتكون
منها ال Frame

فى اوائل التسعينات فضل ال GSM 900
هو المستخدم للمحمول ولما الباند دة بقى مش مكفى الاعداد الهائلة الى انضمت للشبكة
كان لازم ننتقل الى باند تانى وكان الباند ده هو ال GSM 1800
والباند GSM 1900 وطبعا الباندين مش بيستخدموا فى
نفس الدولة لكن بيتم استخدام ال GSM 1800 فى دول وال GSM 1900 فى دول اخرى

وبالنسبة لل 3G الباند بتاعه بيبقى فى ال 2.1 ميجا

بالنسبة لل GSM 900 هو كان فى الاول اسمه Primary-GSM 900
ولما تم اضافة الباند
القديم اوى بتاع ال 1G اليه بقى اسمه Extended-GSM 900

طيب وهى اية ال Uplink وال
Downlink دى

بصوا يا جماعة بالنسبة للباند بتاع ال
E-GSM 900 هو من 880 ميجا الى 960 ميجا يعنى 80 ميجا
طيب هنقسم الباند ده ازاى
بقى . هو لما بيحصل اتصال بين ال BTS وال MS بيبعت على تردد معين حسب الاتفاق بينه وبين ال BTS مش كدة ده بقى بنسميه Uplink.
وبالتالى هيتحدد تردد تانى علشان اتصال ال BTS بال MS وده بنسميه Downlink

طيب هنقسم ازاى برده هنبدا من ال 880 الى 915 ودى هتبقى ال
Uplink تمام كدة يعنى 35 ميجا
ومن 925 الى 960 تبقى ال
Downlink وطبعا هتبقى برده 35 ميجا تمام
يعنى لو اعتبرنا
ان ال MS هيتكلم على التردد 880 مثلا فى ال Time Slot رقم 3 يبقى ال BTS هترد عليه على تردد كام فى ال Uplink ?? ....... هترد عليه
على التردد المناظر للتردد ده يعنى على 925 وعلى ال TS رقم 3 برده وده علشان يبقى
فى نظام فى توزيع الترددات بين ال BTS وال MS ..
يعنى الفرق بين ال UPlink وال Downlink بيبقى
ثابت علطول وهو 45 ميجا ودى بنسميها ال Duplex Distance

طيب احنا كدة عندنا 35 ميجا فى ال Uplink
و35 ميجا فى ال Downlink طيب هما دول بقى بيتقسموا ازاى
احنا لقينا ان افضل حيز
من التردد ينفع نبعت فيه ال Frame بتاعنا هو 200 كيلو هرتز يعنى هنقسم ال 35 ميجا
دول الى عدد من ال Carrier بحيث يكون كل Carrier 200 كيلو هرتز .....
يعنى لو
عاوزين نعرف احنا عندنا كام تردد حامل هنقسم ال 35 ميجا على ال 200 كيلو ..... يبقى
احنا عندما 174 تردد حامل فى ال E-GSM 900 طيب هو اية الواحد الى نقص ده عبارة عن
فاصل بين الباند بتاع ال GSM والانظمة الاخرى وفى واحد فى ال Uplink وواحد فى ال
Downlink
واحنا طبعا بنقسم ال Carrier بتاعنا الى 8 TS يعنى بكدة لو ضربنا 174 فى 8 يدينا 1392 الى هو عدد ال Channels او عدد ال Time Slot او عدد ال Users
الى ممكن يتكلموا فى نفس الوقت فى ال Cluster فى ال E-GSM 900

طيب وهو ليه
احنا خلينا ال Uplink لل BTS وخلينا ال Downlink لل MS ؟؟؟؟
فى ال Downlink ال تردد اكبر من ال Uplink
وبالتالى وزى محنا عارفين كل لما التردد بيزيد ال Noise بتزيد وبالتالى هنضطر نزود
ال Power علشان نتخلص من ال Noise دى وطبعا لما نزود ال Power فى ال BTS مش هتفرق انما لما نزود ال Power فى ال MS كدة هيبقى فى تأثير على المستخدم .

طيب احنا
كدة عندنا 80 ميجا زى ماقولنا فى باند ال E-GSM 900 منهم 35 ميجا فى ال Uplink و 35
ميجا فى ال Downlink يعنى 70 ميجا طيب هما فين العشرة الى فاضلين دول الى هما بين
ال 915 وال 925
اولا فى منهم 6 ميجا من 915 الى 921 فى ال Downlink ومن 870 الى 876 فى ال Uplink
ودول لاجراء الاختبارات على النظام بالكامل

طيب
كدة لسة فى 4 ميجا من 921 الى 925
فى ال Downlink ومن 876 الى 880 فى ال Uplink
دول بقى بتوع ال
GSM - R
بصوا يا جماعة الناس دى ماسبيتش حاجة الا لما
فكرت فيها . يعنى مثلا لو فى واحد مسافر من فرنسا الى اسبانيا مثلا فى قطار الراجل
ده خرج من حدود التغطية فى فرنسا طبعا هيشتغل معاه التجوال تمام لكن لو فرضنا ان
القطار ده مشى قطعة معزلة مفيهاش تغطية اية الحل بقى . ولو حطوا Pico Cell فى عربيات القطار بتستخدم تردد من الترددات الى
بتستخدمها ال Micro Cell هيحصل تداخل لو القطار عدى فى منطقة اخرى . يبقى الحل اننا
نعمل باند خاص للقطارت عموما وده الى حصل وخلينا ال 4 ميجا دول خاصين بالقطارت بس .
ولو حسبناها وقسمنا ال 4 ميجا على ال 200 كيلو هرتز وضربنا الناتج فى 8 هنلقيه
160 Channels ودول طبعا كفاية اوى ..

تعالوا نفتكر مع بعض كدة ال TDMA احنا
قولنا قبل كدة ان احنا بنقسم الباند الى Carriers
وفى كل Carrier بقسمه الى 8
Time Slot وكل مستخدم بياخد Time Slot واحد
هيبعت المعلومة بتاعته
عليه والمعلومة الى هتتبعت دى بقى اسمها Burst
يعنى لما
نقول Burst يبقى اكننا بنقول Time Slot
الفرق بس ان ال TS دى هى الى
بتشيل ال Burst عليها زى ما هنشوف دلوقتى

طيب متيجوا بقى نشوف ال Burst دى بتتكون من اية

اولا هنلاقى انها بتتكون من 156.25 bits
زى محنا شايفين فى
الصورة الى فوق دى ال Data عبارة عن 114 bits
وفى فى حاجة اسمها ال Hide Bits
وال Tail Bits كل واحدة عبارة عن 3 bit ودول علشان نعرف منهم بداية ال Data واخرها

وفى ال Training Sequence ودول علشان نعرف اذا كان حصل تأخير فى الاشارة ولا لا
ولو حصل تأخير نعرف المشكلة فين ونصلحها .....افتكروا معايا كدة شبتر واحد من ضمن
المشاكل الى بتتعرض لها الاشارة مشكلة اسمها Dealy Spread وكان حلها ان احنا نضيف
ال Training Seq دول ....
وفى تانى حاجة اسمها ال Stealing Flags ودى عبارة عن 2
bits بيحددوا نوع ال data المرسلة يعنى
لو 0 0 يبقى
المعلومة المرسلة عبارة عن كلام
ولو 1
0 يبقى المعلومة المرسلة عبارة عن تحكم فى ال Power
من ال BTS
ولو 0 1 يبقى
المعلومة المرسلة عبارة عن Timing Advance ( ارجع للمشاكل
التى تواجه الاشارة فى شبتر واحد )
ولو 1 1 يبقى
المعلومة المرسلة عبارة عن Hand Over

اخر حاجة هى
ال Guard Period
وهى عبارة عن مساحة فارغة بجوار ال
Burst للفص بينها وبين ال Burst التى بجوارها وهى عبارة عن 8.25 bits ..... ووجودها
بيحمى ال Burst اذا حصل اى تأخير او تقديم لها ...
يبقى كدة ال Burst بتتكون من 156.25 bits

تعالوا كدة نحسب شوية حسابات علشان نعرف الزمن بتاع ال Frame
والزمن بتاع ال Time Slot

الاول صلوا على النبى ............... طب زيدوا النبى صلى

احنا ال Bit Rate بتاعنا فى ال GSM بيساوى 270.833 Kb/s
وده هنثبته شوية كدة
يبقى علشان نجيب ال
Bit Duration الى هو الوقت الى بتستغرقه ال bit الواحدة

يبقى نقسم واحد على 270.833
يبقى 3.96 ميكرو
ثانية
طيب يبقى علشان نجيب الزمن بتاع ال Time Slot هنضرب ال 3.69 فى ال
156.25
هنلاقى ان الزمن بتاع ال TS 0.577 msec
وطبعا
علشان جيب الزمن بتاع ال Frame كله هنضرب فى 8 هنلاقيه 4.615 msec

هى اما physical الى هى ال Time Slot ودى بنشبهها بالطرق الى
بتمشى عليها العربيات الى هى المعلومات
وال Logic الى هى المعلومات
نفسها

ولما نشوف ال Logic Channels هنلقيها اما ان تكون Traffic
Channel او Control Channels
وال Traffic Channels دى عبارة عن المعلومات
بتاعتنا الى احنا بننقلها
اما ال Control Channels فهى عبارة عن الاوامر الى
بتديها الشبكة لل MSs

تعالوا نشوف انواع ال
Traffic Channels الاول

Full Rate -1

بيكون ال Data
Rate بتاع ال Speech 13 Kb/sec

وبعد اضافة ال Redundancy بتبقى 22.8 Kb/sec
وال Redundancy دى بتستخدم فى
عمل تصحيح للاشارة وهنعرف لية بتتضاف وازاى بالتفصيل فى شبتر
اربعة

Enhance Full Rate -2

وفيها بنزود
ال Redundancy شوية

Half
Rate -3

لما ال Capacity بتاعة الشبكة بتزيد بصورة كبيرة جدا بنضطر
ان احنا نخلى كل واحد يا خد نص ال Rate الى المفرض ياخده وبنقسم ال TS على 2
User

والمرة الجاية نكمل ان شاء الله

تعالوا بقى نشوف ال Control Channel

اولا : BroadCast Channel

ودى فيها ثلاث قنوات

الاولى ال BroadCast Control
Channel

ودى يا جماعة عبارة عن قناة عامة ترسل لجميع الموبيلات فى جميع
الاوقات وهى دى الى بتخلى الموبيل يكتب اسم الشبكة ويعرف اسم ال Location Area الى
هو موجود فيه دلوقتى واسم ال Cell والترددات المستخدمة ودى بتبقى Downlink يعنى بتتبعت من الا BTS ومش
محتاجة رد عليها .

الثانية ال Frequency Correction
Channel

ودى بتعرف الموبيل بالتردد الاساسى علشان يعرف يتعامل مع ال
BTS

الثالثة ال Synchronization Channel

ودى بتعرف الموبيل بتكوين ال
Frame يعنى ترتيب المعلومات فيه وكمان بتعرفه البداية بتاعة ال TS
والSCH وال
FCCH مهمين جدا لاى موبيل يدخل جديد وبعد الاستقبال منهم يقدر بعد كدة يتعامل مع
الشبكة ويرسل ويستقبل المكالمات. ودول برده Downlink بس

ثانيا : Common Control Channels

وتتكون من ثلاث قنوات

الاولى Paging Channel PCH

دى بقى يا جماعة هى المسؤلة عن البحث عن الموبيل الى
جاياله مكالمة وبدور عليه عن طريق ال TMSI الخاص به
ودى برده Downlink بس

الثانية Random Channel RACH

ودى القناة الى بيرد عليها الموبيل على ال Paging وهى
فى ال Uplink وبس

الثالثة Access Grand Channel
AGCH

لما الموبيل بيكون عاوز يجرى مكالمة لازم يعمل
شوية حاجات علشان الشبكة تتأكد ان الموبيل ده مش مسروق مثلا وان الشريحة الى فيه مش
مضروبة ..الحاجات الامنية دى الموبيل بيعملها فى حالات كتير اوى هنذكرها بالتفصيل
بعدين المهم الحاجات دى الموبيل بيعملها على Control Channel اسمها SDCCh ال AGCH
دى بقى هى الى بتقوله على SDCCH thضية علشان يستعملها ودى بتبقى فى ال downlink وبس

ثالثا : Dedicated Control Channel DCCH

وتتكون من ثلاث قنوات

الاولى Stand_alone Dedication Control
Channel SDCCH

ودى الى بيعمل عليها الموبيل جمع
الاجراءت من توثيق وتحديث الموقع وغيره ودى بتكون فى ال Downlink وال
Uplink

الثانية Slow Associated Control Channel
SACCH

بتقوم بتبليغ الموبيل بقيمة ال Power والوقت
الى هيرسل فيه ودى بتكون فى ال Downlink وال Uplink

الثالثة Fast Associated Control Channel FACCH

ودى المسؤلة عن نقل بيانات ال Hand Over بين الموبيل وال BTS ودى بتكون فى ال Downlink وال Uplink

طيب هى ال Control Channels
دى بتتوزع ازاى وبتوصل للموبيل ازاى والموبيل بيرد عليها ازاى

بصوا يا
جماعة احنا عارفين ان ال Frame بتاعنا بيتكون من 8 TS وطبعا لازم يكون فى مكان لل Control Channels دى علشان كدة
تم حجز اول 2 TS من كل Frame لل Control Channels دى وباقى ال Frame يبقى لل
Traffic Channels يعنى لنقل البيانات

طيب وهى بتتوزع ازاى فى ال 2TS دول

اولا بالنسبة لل FACCH وال SACCH دول بيبقوا عبارة عن 2 bit والى
بنسميهم ال Stealing Flag
والى اتكلمنا عليهم فى مكونات
ال Burst
يعنى مثلا لو ال 2
bit دول 1 1 يبقى ال Burst دى عبارة عن معلومة عن ال Hand
Over
ودى الى احنا سميناها FACCH

اما بالنسبة لال 2TS الاولى والثانية
زى محنا
شايفين فى الرسمة الى فوق بالنسبة لل TS0 فى ال Uplink هنلاقى ال RACH
وفى ال
Downlink هنلاقى ال BCH , FCCH ,
SCH , PCH , AGCH
ودول يا جماعة احنا اتكلمنا عن وظايفهم
وبالنسبة لال
TS1 هنلاقى فيها ال SDCCH فى ال Uplink وال Downlink وده علشان دى زى
ماقولنا بتبقى بيتم عليها عمل الاجراءت الاولية للمكالمة والى هنتكلم عليهم ادام
شوية ان شاء الله

وبكدة يكون الفصل الثالث انتهى

الفصل الرابع

فى الشبتر ده يا جماعة هنعرف ان شاء الله العناصر الاساسية
المكونة لجهاز المحمول وطبعا العناصر الى تهم الاتصالات
وهنعرف اية الى بيحصل فى
الاشارة من اول دخولها كأشارة صوتية الى وصولها الى الشبكة ثم الى
المستقبل

زى محنا شايفين فى الصورة الى فاتت دى . دى المراحل الى
بتمر بيها الاشارة من اول مهية اشارة صوتية لغاية لما تتبعت فى
الهواء

همتكلم عنها بسرعة كدة ونقول وظيفة كل جزء من الاجزاء دى وبعدين
نتكلم عنهم بالتفصيل

طبعا احنا شايفين الاخ الى بيتكلم ده لما بيتكلم
الاحبال الصوتية بتاعته بتعمل تضاغطات وتخلخلات فى الهواء فينتج عنها الصوت بتاعنا
ده يعنى اشارة صوتية Acoustic Signal

الاشارة
الصوتية دى بتدخل على الميك بتاع الموبيل . الميك دة يحول الاشارة الصوتية دى الى
اشارة كهربية
Analog Electrical Speech
Signal

طبعا احنا بنتعامل مع اشارة Digital
مش Analog
يبقى احنا محتاجين حاجة تحول الاشارة
بتاعتنا دى الى اشارة Digital
علشان كدة هندخلها على ال
Speech Encoder الى هيحولها الى اشارة Digital
وهيقطعها
وهيضغطها وهتخرج منه اشارة ال Bit Rate بتاعها 13 kb/sec
وهنقول لية ...

بعد كدة هتدخل على ال Channel Encoder
هو ده الى بيضيف ال Redundence Bits وبكدة يبقى ال Bite Rate
بتاعنا 22.8 kb/sec

بعد كدة هتدخل على ال Interleaver الى بيعمل تشتيت وتفريق لل Burst علشان نقدر نعمل
ال
Error Detection And Correction الى هو تصحيح الاشارة

بعد كدة هتدخل على ال Ciphering عملية التشفير

بعد كدة على ال Burst Assembling And Multiplexing
الى بيضيف ال Tail Bits وال Hide Bits وال Stealing Flags
وطبعا بعد
الاضافات ال Bits دول الاشارة هتبقى ب Bit Rate يساوى 33.85 kb/sec

بكدة تكون الاشارة بتاعتنا جاهزة للأرسال
يعنى مش فاضل الا عملية التحميل Modulation
والارسال

طبعا وزى ماهو فى اى نظام ارسال واستقبال هنحتاج نعكس الاجراءت
الى احنا عملناها فى الاشارة فى الارسال علشان نوصل للاشارة الصوتية نفسها الى تم
ارسالها ...

تعالوا بقى نتكلم عن المراحل دى مرحلة مرحلة وبالتفصيل

Speech Encoder - 1

احنا قولنا انه بيعمل تلت عمليات . بس تعالوا الاول نشوف
اية الخصائص الى احنا هنحتاجها فى ال
Speech Encoder الاول

اول حاجة
لازم يكون بيخرج الاشارة ب Bit Rate قليل يعنى تكون مضغوطة
بشكل كويس علشان احنا زى محنا شايفين عندنا شكلة فى اعداد ال Channels فطبعا احنا
مش ناقصين كمان ان الاشارة تكون كبيرة ومحتاجة Band
Width كبير

تانى حاجة انه
يكون بيخرج الاشارة بجودة محترمة ومش معنى انى عاوز اضغطها انها تيوظ

تالت
حاجة ان يكون تكلفته مش عالية اوى علشان ده هيبقى موجود فى الموبيل وبالتالى الناس
هتشتريه وبالتالى لازم يكون سعره معقول..

فى جملة مكتوبة تحت كدة انتوا اكيد
شايفينها .. حد فاهمها ؟؟؟؟؟
الجملة دى بتقول ان ال GSM
بيرسل معلومات عن الصوت مش بيرسل الصوت نفسه ..والموضوع ده ان شاء الله هنشرحه
بالتفصيل...

احنا قولنا ان ال Speech Encoder ده بيعمل تلت حاجات اول حاجة
هى التحويل من Analog الى Digital

احنا هنا فى ال GSM بنستخدم ال Pulse Code Modulation علشان نحول .

وال PCM ده ليه اربع
خطوات هنتكلم عنهم بسرعة علشان طبعا احنا كلا خدناهم قبل كدة احنا هنذكر بيهم بس

الخطوة الاولى Bandlimiting

ودى بكل بساطة يعنى بنعدى ال الاشارة بتاعتنا على Low Pass
Filter
وده علشان يشيل شوية الترددات الى ملهاش لازمة وبكدة كون قللنا ال B
W
شوية

الخطوة الثانية Sampling

فى المرحلة دى بنمرر الاشارة على Electronic Switch
بتردد 8
khz فى الثانية معنى كدة اننا هنحصل على 8000 sample /
sec

وده لان فى قانون بيقولى انى علشان اعمل sampling لاى اشارة
لازم يكون تردد السويتش اكبر من او يساوى ضعف تردد الاشارة
والاشارة بتاعتنا
هنا بقى هى الصوت الى تردده 3.4 khz يعنى لازم تردد السويتش يساوى 6.8 khz على
الاقل
احنا بقى هنستخدم سويتش بتردد 8 khz

الخطوة
الثالثة Quantizing

بعد عملية ال Sampling هنلاقى ان
القيم الناتجة عندى قيم كتير اوى وعلشان كدة هعمل تقريب للقيم دى لاقرب ليفل محدد .
وطبعا ده هينتج عنه مشكلة فى الاشارة والحل انى ازود عدد ال Levels بس مش هيبقوا
كتير اوى والا هنكون معملناش حاجة ... علشان كدة هخليها 2 اس 23 يعى هتساوى 8192 Levels
وده هيدينا 13 bits
/sec

الخطوة الرابعة Encoding

بعد عملية ال Quantizing احنا بقى عندنا
مجموعة من ال Levels هى الى بتعبر عن الاشارة
كل Level منهم بنعبر بيه ب مجموعة
من ال bits
علشان كدة احا هدخل الاشارة بتاعتا على ال Encoder علشان يحولها الى
مجموعة م ال bits
وال Rate بتاعة هيبقى 104
kb/sec

نيجى لتانى حاجة بيعملها ال Speech Encoder وهى ال
Segmentation

اخنا كدة خلاص يا جماعة وصلنا اننا حولنا الاشارة الى مجموعة
كبير من ال bits
طيب وبعدين طبعا مش هينفع بعتهم كدة لان انا عندى B.W محدود الى هو ال TS
يبقى لازم اقطع
المجموعة دى الى مجموعات
طيب هو انا هقطعهم ازاى واية الى هيحكمنى فى عملية
التقطيع .
بصوا يا جماعة احنا لينا احبال صوتية ليها تردد معين زى محنا عارفين
طيب .
احبالنا الصوتية معندهاش القدرة على التغيير فى التردد ده بسرعة كبيرة
.
يعنى على سبيل المثالواحنا بنتكلم لو خرج تردد مقداره 1.4
khz
هيفضل هو نفس التردد لمدة 20 msec
وبعد
كدة تقدر احبالا الصوتية تغييره الى تردد اخر .
يبقى احنا هنقطع الاشارة بتاعتنا
الى مجموعات الزمن بتاع كل مجموعة هو 20 msec
ولما شوفنا
كل 20 msec فيها كام bit لقيناهم 2080
bit
وده لان احنا قولا ا ال rate بتاعنا هو 104
kb/sec
يعنى لو عاوزين عرف ال rate فى 20 msec
هتيقى سهلة مش كدة.
ال 2080 bits دول هما عبارة عن ال Frame بتاعنا وطبعا احنا
قولنا قبل كدة ان احنا بقسم ال Frame ده الى
8 TS يبقى احنا محتاجين نضغط ال
2080 bits دول فى TS يعنى محتاجين
نضغطهم بسبة 1 الى 8
وبكدة هيبقوا 260
bits فى كل TS

Predictive
Coding

بصوا يا جماعة
واحنا بتكلم فى الموبيل مش بنتكلم علطول طبعا
احنا بتكلم ونستنى الرد ونرد ونستنى الرد وهكذا
معنى كدة ان المرسل بيبعت
المعلومة ويفضل شغال على الفاضى مش كدة .
وطبعا ده مش منطقى علشان كدة عملنا ال
Predictive Coding ده
بعد خروج الاشارة م ال Speech Coder بتروح لل Predictive
Coding
بتروح مها عينة لل Voice Activity Detection VAD
وده بيخرج اشارته الى ال Discontinuous Transmission DTX
يقول لل DTX الاشارة دى عبارة عن كلام ولا Noise
طيب وهو ال VAD ده
بيعرف ازاى اصلا ان الاشارة الى جاية دى بتحتوى على كلام ولا لا
ايوة تمام . عن
طريق التردد لان زى محنا عارفين ان تردد صوت الانسان فى الحيز من 0 الى 3.4 KHZ
المهم اول لما ال DTX يعرف انها اشارة تحتوى على صوت يقوم بتشغيل المرسل
ولو
الاشارة الى جاياله من ال VID بتقوله ان الاشارة عبارة عن
Noise وال Noise الى احنا قصدنا عليها هنا هى عبارة عن الفراغ او اى صوت مش فى
الحيز بتاع الكلام
طيب ولو الاشارة الى جاية لل DTX من
ال VID بتقوله ان الاشارة بتاعتنا عبارة عن Noise هنا سيقوم ال DTX بأغلاق ال TX وهنا
هنلاقى اننا قمنا بالحد م استهلاك البطارية وكمان هنحد من ال Co - Channel Interference مش كدة
.
طيب وهو لو احنا قفلنا ال TX الراجل الى معايا على
التليفون ده مش هيسمع حاجة خالص ولا اية الى هيحصل
فى الحالة دى الموبيل هيعمل
حاجة حلوة اوى .
اول ال DTX ميحس ان الصوت او الكلام وقف
هيوقف المرسل وهياخد الاشارة الى جاياله من ال
Silence
Descriptor SID

تتولد ال SID Frame فى المرسل من القياس المستمر لخلفية
المعلومة الصوتية (Noise ) . ويرسل هذا ال Frame بعد الكلام
مباشرة وفى بداية توقف الكلام يتعرف المستقبل على نهاية الكلام ويقوم بتفعيل خاصية
ال Comfort Noise
ولكن بالمعلومات التى قد تم ارسالها عن ةطريق ال SID Frame فى المرسل بتاع الموبيل الاخر
والى عبارة عن تسجيل
لاخر Noise بعد كدة بيقوم ال SID
بعمل Update لل Noise يعنى بعد
فترة معينة يقوم ال SID بتسجيل لل Noise ويبعتها لل DTX الى بيقوم بأرسالها
ويسكت شوية وبعدين يقوم ال SID بتسجيل لل Noise ويبعتها لل
DTX وهكذا

تابع ال Predictive
Coder

ال Bad Frame Replacement
فى حالة
حدوث خطأ فى اى Frame مرسل يقوم Bad Frame
Replacement
بتغيير هذا ال Frame بواحد اخر متناسب معه .
والذى يقوم بأخباره
ان هذا ال Frame به خطأ هو ال Bad
Frame Indicator BFI

تعالوا بقى لتانى حاجة بعد ال Speech
Coder

ال Channel Coding

طبعا احنا عارفين ان احنا بنقوم بالارسال فى وسط مليان Noise و Interference
واحنا اصلا
بنبعت ال Data بتاعتنا مضغوطة زى مشفنا . فلو حصل اى Error فى الاشارة هتبقى مشكلة كبيرة لان بيانات كتير هتضيع .
علشان كدة يبقى لازم يكون موجود عندنا حاجة بتعمل Error Detection
and Correction
ال Channel Coding بيضيف ال Redundancy Bits علشان نعمل ال Error Detection
and Correction
زى ما هنشوف دلوقتى ان شاء الله

الحاجات الى بتعمل
Error Detection and Correction كتير اوى احنا بنستخدم
اتنين منهم فى ال GSM هما :

1 - Block Coder

بيقوم بعمل Error
Detection عن طريق اضافة 3 Bits بسميهم Parity Check Bits

Convolutional Coder - 2

يقوم بعمل Error Correction

تعالوا بس الاول
نشوف ال Data بتاعتنا بنقسمها الى اية الاول من حيث
الاهمية

الداتا بتتقسم الى ثلاث اقسام
الاول وهو ال Very Important Data
وده اهم جزء عندنا لانه هو القسم الاكبر
فى ال Power وده بيبقى حوالى 50
bits

الثانى وهو ال Important Data
وده
عبارة عن جزء ال Power بتاعته اقل شوية من الاول ولكن عدد ال bits فية اكبر شوية
وهو 132 bits

الثالث وهو ال Non
Important Data
وده عبارة عن جزء ال Power بتاعته قليلة جدا وبيبقى عدد
ال bits فيه 78 bits

طيب وهو احنا بنقسم ال Data بتاعتنا كدة لية اصلا
احنا هنشوف دلوقتى انا علشان نعمل
Error Correction بنضاعف ال Data وطبعا مش هنضاعف ال Data
كلها على الفاضى يبقى احنا كدة زودنا ال B.W على الفاضى
علشان كدة احنا بنختار احسن جزء فى ال Data واعلاه فى ال
Power علشان نضاعفه وهو ال Very Important الى بيبقوا 50
bits
صح احنا مقولناش ايه هما ال 50 وال 78 وال 132 .. طيب جمعهم كدة .... تمام
هيبقوا 260 الى هما عدد ال Bits الى موجودين فى ال Frame بعد ماضغطناه الى هى ال
Data بتاعتنا المبعوته فى المرة الواحدة.

تعالوا
بقى نشوف ال Convolutional Coder ده بيشتغل ازاى

احنا قولنا ان فى 50 bits هما اهم ما فى الاشارة علشان كدة
هنعاملهم معاملة خاصة
هندخلهم الاول على ال Block
Coder علشان يضيف ال Parity Check Bits الى عددهم 3
bits
والى هيعمل بيهم Error Detection .. يبقى هيخرجوا من ال Block Coder
53 bits
بعد كدة هندخلهم على ال Convolutional Coder هما وال 132 bits الى قولنا عليه Important Data
وكان هندخل معاهم 4 tail bits عبارة عن 0000 ودول هما الى بيرجعوا ال Convolutional
Coder الى ال Initial State بتاعته
المهم ان ال Convolutional Coder ده هيجمعهم كلهم ويضاعفهم . كدة هيبقى خرج ال
Convolutional Coder عبارة عن 378
bits
ال 378 bits دول هيخرجوا يتجمعوا على ال 78 bits الى قولنا عليهم Non Important Data
وبكدة هيكون خرج
ال Convolutional Coder عبارة عن 456 bits
يعنى هيبقى عدد ال bits فى ال 20
msec يساوى 456 bits يعنى هيبقى عدد ال bits فى
الثانية 22.8
kb/sec
يعنى بكدة فى زيادة بمقدار 9.8 kb/sec عن ال 13 kb/sec
الى هما ال Redundancy Bits الى احنا اتكلمنا عليهم فى
انواع ال
Traffic Channels فى
الشبتر الى فات .
وترسل ال 456 bits الى ال Interleaver

Interleaver -
3

هو لو حصل مشكلة اثناء نقل الاشارة من المرسل الى
المستقبل هتحصل فى مجموعة متتابعة من ال Bits
معنى كدة انا هنفقد جزء متتابع من
الكلام الى احنا بعتناه وبكدة الجودة هتقل جدا
وظيفة ال Interleaver هى عمل تفريق لل Data
بالكامل وبالتالى تفريق لل Error
يعنى لو حصل مشكلة فى الاشارة بعد عملية ال
Interleaving هلاحظ اننا بعد عمل عملية
ال Deinterleaving فى المستقبل هنلاحظ ان ال Error بقت عبارة عن مجموعة من ال Bits متفرقة بيهم مسافات كبيرة
وبكدة هنلاقى اننا مش هنتأثر بال Error اوى .
تعالوا بقى نشوف ال Interleaver ده بيشتغل ازاى

يتكون ال Interleaver من

1- Block Interleaver

وده بيتكون من 8 بلوكات بنرتب ال Data فيهم افقيا يعنى زى محنا
شايفين فى الصورة هنلاقى ان اول بلوك بيحتوى على ال Bits ارقام 1, 9 , 17 , 25 , .......... , 449
ولما نيجى نبعت
الاشارة هنبعت 2 بلوك فى ال Burst وبكدة لو فرضنا انه حصل مشكلة فى البلوك رقم واحد
يعنى ال Bits من 1 الى 449 حصل فيهم
Error عند الاستقبال ولما نعيد ترتيب المعلومة تانى هنلاقى
ان ال Errors اتفرقت فى وسط المعلومة وبقت مش ظاهرة غير لو
حصل مشكلة فى مجموعة مجتمعة من المعلومة .
لو لاحظنا يا جماعة هلاقى ان طول كل
بلوك 57 bits الى هى ال Burst/2 ... عرفتوا لية بقى خلينا ال Burst
عبارة عن 57*2 bits

Burst
Interleaver - 2

هو احنا لو بعتنا 2 بلوك متتابعين فى Burst واحدة وال Burst دى ضاعت مش احنا
كدة بقى فقدنا 25 % من المعلومة لان زى كحنا عارفين ان ال
20 msec بيتكونوا من 8 بلوكات .. ودى مشكلة .
علشان كدة
احنا هناخد او بلوك من اول 20 msec ونخليه فى ال Burst الاولى وناخد اول بلوك من تانى 20
msec ونخليه فى ال Burst التانية ...وناخد تانى
بلوك من اول 20 msec نخليه فى ال Burst الثانية وناخد اول بلوك من تانى 20
msec ونخلية فى ال Burst التانية .. حد فهم حاجة

يعنى لو اعتبرنا ان فى Burst كاملة ضاعت يبقى كدة هيضيع 12.5% بس من ال 20 msec

ولكن وفى
هذه الحالة هيضطر الموبيل انه ينتظر ال 20 msec التاليين
علشان يقدر يرتب المعلومة بالشكل الصحيح
والتأخير ده مش هيبقى ملحوظ علشان أذن
الاسان لا تاحظ التأخير الا اذا تجاوز ال 100
msec

Ciphering - 4

تعالوا بقى نتكلم عن ال Security فى ال
GSM

هو بيقول ان اى تعرض لهاك هو عبارة عن وعين اما
Passive وهنا يعنى بيقوم المهاجم بأخذ كوبى من
المعلومة
او Active يعنى يقوم المهاجم بتغيير المعلومة
بالكامل

لو اعتبرنا ان C ده عبارة عن المهاجم فى
او حالة هنلاقى ان C بياخد المعلومات وفى نفس الوقت
المعلومة بتوصل من A الى B

وفى الحالة التانية هلاقى ان C
انتحل شخصية B واصبح هو الى بيستقبل المعلومة من A

وفى الحالة التالتة هنلاقى ان C
اتحل شخصية A واصبح هو الى بيرسل المعلومة الى B

وفى الحالة الرابعة هلاقى ان C
عمل عملية Block للمعلومة ومنع وصولها الى B
وده على
سبيل المثال زى عملية ال GSM Gaming الى بتوضع فى الاماكن
الممنوع استخدام الموبيلات فيها

تعالوا بقى نشوف الطرق الى بيستخدمها ال
GSM للحفاظ على الامن والامان داخل الشبكة

اولا عندما يتم تشغيل الموبيل هيرسل ال IMSI بتاعه للشبكة فتقوم الشبكة بأنتاج ال Triplet فى ال AUC
زى ماقولنا قبل
كدة
فاذا نجحت عملية التوثيق فى ال AUC نتقل الى عملية
ال IMEI Check

ودى برده اتكلمنا عنها قبل كدة ودى الى بنتأكد منها ان الموبيل
ده مش متبلغ عن سرقته
ولو العملية دى تمام نروح لعملية ال Ciphering

وهنا بقى هستخدم ال Kc فاكرينه . الى
كان بيتج من ضرب ال Ki فى ال Rand
عن طريق ال A8

تعالوا كدة يا جماعة شوف بقى عملية ال Ciphering دى خطوة خطوة

* تم
توليد ال Kc فى ال MS وال AUC فى الشبكة

* يقوم ال
AUC بارسال ال Kc الى ال VLR

* يقوم ال VLR بتوليد ال Cipher Mode Command CMC

* يقوم ال VLR بارسال ال Kc وال CMC الى ال BTS

* تقوم ال BTS ببالاحتفاظ بال Kc وتقوم بارسال ال
CMC الى ال MS

* يقوم ال MS بضرب ال CMC وال Kc وال FN عن طريق ال A5
ال FN هو عبارة عن ال Frame No ودى طبعا قيمة متغيرة
ال
A5 هى لوغاريتم موجود فى الموبيل زى ال A8 وال A3

* يقوم ال MS بارسال التيجة الى ال
BTS الى عندها مسبقا ال Kc وال
FN

* تقوم ال BTS بعكس العملية . والمفروض ينتج لها ال CMC

* لو نتج لها ال CMC مطابق لل CMC المخزن فى ال VLR اذن قد تمت عملية ال Ciphering
بنجاح

وفى عملية التشفير يتم ضرب ال c وال FN
عن طريق ال A5 ويتم ضربها فى المعلومة المرسلة.
فينتج
معلومة مشفرة يتم ارسالها بأمان

وفى عملية فك التشفير يكون ال Kc وال FN معروفين مسبقا وال A5 ثابتة وبذلك يتم اتاج المعلومة مرة اخرى ..

5 - Burst Assembly and
Multiplexing

وهنا تيم اضافة ال Training Seq
وال Flags وال T.B وال H.B

Modulation - 6

وهنا يتم تحميل الاشارة على الموجة الحاملة ويستخدم ال Gaussion Minimum Shift Keying

وبكدة يكون الفصل الرابع كمل باذن
الله ونتقابل ان شاء الله فى الفصل الخامس والاخير

جزيت خيرًا أخ نبيل .. على هذا النقل الموفق وهذا الإبداع المعهود منك..

موضوع أتى في وقته تمامًا وبإنتظار الجزء الأخير بفارغ الصبر ..

شكرا للاخ نبيل على الموضوع المميز لي عودة باذن الله لقرائته بتمعن و نقاشه

amna كتب:: شكرا للاخ نبيل على الموضوع المميز لي عودة باذن الله لقرائته بتمعن و نقاشه

بارك الله فيكي يا باشمهندسة امنة وجزاكي الله خيرا ان شاء الله
دورة كاملة في نظام ال GSM 971716

بالنسبة لعودتك مرة اخرى لقراءة الموضوع فهى مهمة لوضع النقاط الغير الواضحة فيه واضافة معلومات جديدة لتعم الفائدة ان شاء الله bounce

شكرا اخي نبيل علي هذا المجهود الذي بذلتة في هذا الموضوع الرائع مثلك تماما اتمني انتدهشنا بكثير من المواضيع وخاصة في مجالنا الاتصالات ..... ياخي شوف لي كورس في الcdmaوشكرا

ان شاء الله

يا اخي الحبيب

وشكرا جزيلا على المرور

السلام عليكم نبيل عندي ملاحظة بسيطة وانا اتصفح في موضوعك لاحظت ان بعض الاختصارات في موضوعكم غير موضحة وحتي تعم الفائدة لنا جميعا ارجو منك مراجعة الختصارات النجليزية وجزاكم اللة خيرا

هل ممكن تعطيني نماذج من الاختصارات التى لم تتضح لك حتى استطيع المساعدة

وشكرا

اخي انا لم تواجهني مشكلة لاني علي دراية بها لكن بالنسبة للزوار والمتصفحين للمنتدي

[color=orange][b]جزاك الله خيرا وبارك الله فيك[/b][/color]

العفو يا باشمهندسة --- وتشركي جدا على المرور والتعقيب

وربنا ان شاء الله يوفقك في هذا المجال

جزالك الله خيرا

[size=25]CH 5

الشبتر ده هو الاخير بأذن الله وهو اصغر شبتر واسهل شبتر . بس عاوز شوية تركيز
وهنا هنتكلم عن بروتوكولات التعامل بين جميع اجزاء النظام

Transmission - 1

هى نقل ال Voice Data او ال Signaling Data بين جميع اجزاء النظام

2 - Radio Resource Management

Power Control - 1

هى تقليل او زيادة ال Power المرسلةسواء من ال MS او م ال BTS
وده حسب المسافة بين ال MS وال BTS

طيب وهو الموضوع ده بيفيدنا فى اية . بيفدنا فى التقليل من التأثير الضار
على الانسان لاننا بكدة بنقلل ال Power الى بيتعرض ليها المستخدم
وكمان بنحافظ على بطارية الجهاز . وكمان بنقلل من ال Interference الى بيبقى بين ال Cells الى بتستخدم نفس التردد .

* لا يتم استخدام ال Power Control فى ال Pico Cell لان المسافات بتكون متساوية تقريبا فيتم تثبيت ال Power المرسلة

* يتم التحكم فى ال Power Control فى ال Uplink وال Downlink كل واحدة منهم على حدى وذلك بواسطة ال BTS الذى يصله معلومات ال Power Control من ال BTS

* يتم قياس ال Power بين ال MS وال BTS كل 480 ميلى ثانية
ويتم قياس ال Signal Quality وال Signal Strength ويتم ارسال هذه القياسات الى ال BTS

* اذا لم يتم تشغيل خاصية ال Power Control فسيظل كلا من ال MS وال BTS يرسل ال Max Power طوال الوقت

لما بيكون ال MS فى اقرب مسافة من ال BTS بتكون ال Power المرسلة منه ومن ال BTS اليه هى اقل Power ممكنة وذلك بالطبع اثناء الاتصال

هنفرض ان ال MS فى المطقة A والمنطقة دى هى اقرب مسافة بينه وبين ال BTS
يبقى هنا ال Power المرسلة والمستقبلة هتبقى فى اقل قيمها .
طيب هنفرض بقى ان ال MS هيتحرك مبتعد عن ال BTS وزى ماقولنا ان ال
MS وال BTS بيعملوا قياسات كل 480 ميلى ثانية وبيرسلوها لل BSC
اول لما يوصل ال MS لمسافة حرجة يحس فيها ال BSC ان الاتصال كدة ممكن ينقطع وده طبعا وفقا للقياسات المرسلة له من ال MS وال BTS .
يقوم ال BSC بارسال امر الى كلا من ال MS وال BTS بزيادة ال Power بمقدار 2 db

Hand Over - 2

هو تحويل اتوماتيكى فى حالة المكالمة من TCH الى TCH اخرى

Hand Over Types

من الممكن عمل H.O داخل نفس ال Cell وذلك اذا كان هناك تداخل لهذه ال TCH مع اخرى فى Cell اخرى تستخدم نفس التردد . وايضا فى حالات عمل الصيانة .

لما بيبقى ال H.O داخل نفس ال Cell بنسميه Intra BTS
ولو كان ال H.O من Cell الى Cell اخرى داخل نفس ال BSC
بنسميه Inter BTS - Intra BSC وهكذا

طيب وهى امتى تكون ال H.O بتاعتى تبفى تمام التمام ويبقى مفيهاش اى مشاكل

Execution Speed - 1

السرعة مهمة جدا جدا فى عمل ال H.O علشان زى محنا قولنا انها بتم اثناء
المكالمة يعنى مش هينفع تبقى بطيئة علشان لو حصل فيها بطء ولو قليل هيبقى
فى تقطيع فى الكلام وممكن المكالمة تقطع وده غير مسموح به طبعا

Reliability - 2

منعملش ال H.O بأفراط يعنى معملهاش عمال
على بطال علشان ده كله تحميل على الشبكة . يعنى لازم نحدد امتى نحتاج عمل
ال H.O بدقة وميتعملش الا لما نكو فعلا محتاجينه .

لا تحدث متأخرة . لان لو حصلت متأخرة شوية ممكن الاتصال ينقطع بين ال MS وال BTS قبل مانعمل الH.O علشان كدة هنعمل حاجة حلوة اوى . هنخلى ال MS يعمل ال H.O وهو لسة فى نطاق تغطية ال BTS القديمة وهنشرحها دلوقتى بالتفصيل .

Transparent To Users - 3

لازم الراجل الى بيتكلم ميحسش ان فى H.O بتحصل ولا يحس بيها خالص

Service - Dependent - 4

التفريق بين اذا كانت عملية ال H.O بتاعتنا هتتعمل على Dataولا هتتعمل على Voice

تعالوا بقى نشوف ال H.O بتتعمل امتى

زى محنا شايفين فى الرسمة الى فوق دى ال MS بتاعنا ماشى فى منطقة تغطية ال BTS القديمة وهو بيعمل مكالمة ووصل لمنطقة تساوى ال Power المرسلة م ال BTS القديمة وال BTS الجديدة هنا هنعمل ال H.O .......استنى استنى هو مش ممكن ال Power بتاعة ال BTS الجديدة تسقط او تضعف عند لنقطة دى ال Equal Point صح . وهنا هيكون ال MS بتاعنا فى النقطة الحرجة ..
طيب وبعدين .... بسيطة اوى هنخلى ال MS بتاعنا يبفضل يرسل ويستقبل مع ال BTS القديمة لغاية لما نتأكد انه دخل فى منطقة تكون ال Power بتاعة ال BTS الجديدة كبيرة شوية علشان نتأكد ان عملية ال H.O هتم بجودة عالية .. وهنا هنعمل ال H.O عند منطقة هنسميها H.O Margin
وهنا هتمون ال Power المرسلة من ال BTS الجديدة فى حالة جيدة ...

وهنا ييجى ادامى سؤالين مهمين ...
الاول : هو ال BTS القديمة مش ال Power بتاعتها انتهت هنا عند ال Equal Point ?????
ثوانى ثوانى ... هو ال BTS
بتاعتنا متعرفش تزود ال Powerالمرسلة منها شوية . لا تعرف طبعا بس احنا
الى مخليين ال Power بتاعتها فى حدود معينة علشان ال Co - Channel
Interference فاكرينه ولا اية.....
يعنى وفى حالة ال H.O هنخلى ال BTS القديمة تزود ال Power بتاعتها شوية لغاية لما توصل ال MS بتاعنا الى بر الامان فى نطاق تغطية فيه Power كويسة من ال BTS الجديدة .

السؤال التانى : طيب هو لو ال MS بتاعنا ده وصل لل H.O Margin داخل نطاق ال BTS الجديدة وتم تسليمه لها وال MS ده رجع فى كلامه ورجع تانى فى اتجاه ال BTS القديمة .... ياترى ال H.O هنا هتحصل ازاى .... عادى جدا برده مش هيحصل H.O الا لما يوصل لل H.O Margin داخل نطاق التغطية لل BTS القديمة ...

تعالوا بقى نشوف اية الى بيخلينا نعرف ان ال MS محتاج يعمل H.O واية انواع ال H.O

ال MS بيحسب شوية حاجات من ال Downlink زى قوة الاشارة المرسلة له من ال BTS وجودتها . وكمان بيحسب قوة الاشارة الى جاياله من اقرب 6 BTS

ال BTS بتحسب قوة الاشارة المرسلة لها من الا MS والجودة بتاعتها . وبتحسب المسافة بينها وبين ال MS

وبعد اجراء كل الحسابات دى يقوم كلا من ال MS و ال BTS بأرسالها الى ال BSC وهو الى يقرر اذا كان ال MS محتاج لعملية H.O ولا لأ

تعالوا بقى نشوف انواع ال H.O

Soft H.O - 1

ودى بيكون ال MS فيها ممسك باتنين Channel فى نفس الوقت وده بيحصل فى ال CDMA بس علشان الطريقة دى محتاجة Capacity عالية بس طبعا كدة احتمالية سقوط المكالمة بسيط جدا

Hard H.O - 2

ودى بيكون ال MS على قناة واحدة بس يعنى بيبقى على قناة ولما يتم عمل ال
H.O يتم الانتقال الى قناة اخرى زده طبعا فى احتمالية كبيرة لسقوط
المكالمة .. والنوع ده بيحصل فى ال GSM

Softer H.O - 3

فى النوع ده بيكون ال MS ممسك ب 3 قنوات فى نفس الوقت .....

طبعا يا جماعة احنا عارفين ان عملية ال H.O
دى ممكن تحصل كتير اوى فى نفس المكالمة وخصوصا لو الواحد موجود فى منطقة
زحمة اوى زى نص البلد والمكالمة مطولة اوى وكمان راكب عربية ده بقى ممكن
يعمل اكتر م 10 او 20 H.o ..
وطبعا مينفعش كل شوية المكالمة تقطع ويرجع يتكلم تانى .. من هنا جت اهمية ال H.O ..

ففكروا انهم يحجزوا قوات تفضل فاضية علطول وجاهزة لعملية ال H.O وده مش هينفع علشان كدة كان فى شوية مقترحات ....

N-time retry - 1

فى الاقتراح ده قالوا انهم هيعملوا H.O لأكتر MS فى عدد الطلب لعملية ال
H.O ..... وده طبعا مينفعش .لان لو فى MS خارج من Cell ورايح على Cell
تانية وماشى بسرعة بطيئة وهو بيتكلم وقرب من ال H.O Margin وطلب عمل H.O
10 مرات مثلا .. وفى MS تانى فى عربية طلب عمل H.O لمرة واحدة ودخل خلاص
لمنطقة التغطية لل Cell الجديدة يبقى الاولى انى اعمل H.O لل MS السريع مش لل MS البطىء يبقى الاقتراح ده مش هينفع

Handover Queue - 2

عمل طابور لل MSs المحتاجين لعمل H.O

Sub-rating algorithm - 3

فى حالة عدم وجود اى قناة فارغة لعمل H.O عليها نقوم بأستخدام خاصية Half
Rate يعنى بدل ميتكلم MS واحد على Full Rate هيتكلم 2 MS على Half Rate
وذلك لاهمية ال H.O .....

تعالوا بقى نشوف ال H.O بتتعمل ازاى

تعالوا الاول نشوف ال H.O من Cell الى Cell اخرى داخل نفس ال BSC

"صلوا على النبى محمد صلى الله عليه وسلم"

1 * اعتمادا على التقارير المرسلة اليه من ال MS وال BTS يقوم ال BSC بأخذ قرار عمل عملية ال H.O . فيقوم ال BSC بأرسال اشارة لل New BTS
لحجز Tch لل MS

2 * يقوم ال BSC بأرسال معلومات ال New BTS لل MS عن طريق ال Old BTS

3 * يقوم ال MS بأرسال ال Access Burst لل New BTS لمعرفة خواص الارسال من قوة الاشارة والزمن المرسل فيه ..

4 * تقوم ال New BTS بالرد على ال MS بأرسال معلومات ال H.O وهى ال Power وال Timing Advance ...

5 * تقوم ال New BTS بأرسال اشارة لل BSC تبلغه بأنتهاء ال H.O ...

6 * يقوم ال BSC بأبلاغ ال Old BTS ان عملية ال H.O قد انتهت وتستطيع ال Old BTS ترك ال MS ....

*** يقوم ال MS بعمل Framreplacement لل Fram الذى يقوم فيه بأرسال او استقبال ال Control Data على ال Control Channel

تعالوا نشوف ال H.O هتتعمل ازاى بين 2 Cell فى 2 BSC مختلفين

1* يقوم ال Old BSC بأخد قرار عمل ال H.O ونظرا لان ال New Cell تنتمى ل BSC اخر فيقوم ال Old BSC بأبلاغ ال MSC التابع له

2 * يقوم ال MSC بالبحث عن ال Cell المطلوبة فيجدها تقع فى نطاق BSC تابع له فيقوم بأرسال معلومات ال H.O له

3 * يقوم ال New BSC بأرسال رسالة الى ال New BTS بمعلومات ال H.O فتقوم ال New BTS بحجز Tch

4* تقوم ال New BTS بأرسال رسالة لل New BSC تقوله انها حجزت Tch
وتبعت معلومات ال Tch دى يعنى التردد وغيره . فيقوم ال New BTS بأرسالها لل MSC ويقوم ال MSC بأرسالها لل Old BSC فيقوم بأرسالها لل Old BTS فتقوم بأرسالها لل MS وبكدة يكون ال MS عرف المعلومات الكاملة عن ال Tch ...

5 * يقوم ال MS بأرسال ال Access Burst لل New BTS

6* تقوم ال New BTS بأرسال معلومات التعامل بينها وبين ال MS زى ماقولنا قبل كدة ال Power وال Timing Advance

7 * يقوم ال MS بأرسال رسالة لل New BTS بأنه قد تعرف على برتوكول التعامل فتقوم ال New BTS بأرسال اشارة لل New BSC تبلغه بأنتهاء ال H.O وبدوره يرسلها الى ال MSC

8* يقوم ال MSC بأرسال اشارة الى ال Old BSC بأنتهاء ال H.O وبدوره يرسلها الى ال Old BTS لتترك ال MS ....

طيب لو ال Old BSC بعت لل MSC اشارة ال H.O وبالبحث بواسطة ال MSC وجد ان ال New Cell تنتمى ل MSC اخر ...

هى هى نفس الخطوات ولكن سيكون الاتصال بين ال Old MSC وال New MSC عن طريق شبكة ال PSTN[/size][/size]