توضیحات

 مقاله در مورد نظرية سلولي تحت pdf دارای 160 صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد مقاله در مورد نظرية سلولي تحت pdf  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد.

توجه : در صورت  مشاهده  بهم ريختگي احتمالي در متون زير ،دليل ان کپي کردن اين مطالب از داخل فایل ورد مي باشد و در فايل اصلي مقاله در مورد نظرية سلولي تحت pdf،به هيچ وجه بهم ريختگي وجود ندارد


بخشی از متن مقاله در مورد نظرية سلولي تحت pdf :

بر اساس این نظریه ناحیه ای كه می خواهد تحت پوشش شبكه موبایل قرار گیرد به نواحی جغرافیایی كوچكتر با شعاع 2 تا 50 كیلومتر تقسیم می شود در هر سلول سیستم ها فرستنده گیرنده پوشش رادیویی سلول را به عهده دارند . و كانالهای رادیویی با دامنه مختلف فركانس در آن به مشتركش سرویس می دهند . فرستنده هایی كه در سلولهای مجاور هم هستند از كانالهای فركانس جداگانه استفاده می كنند تا از تداخل فركانس جلوگیری شود اگر انرژی آنتن فرستنده و ارتفاع آن مناسب باشد می توان از كانالهای فركانس در فاصله متناسب و دورتر بیشتر به سلول مورد نظر دوباره استفاده كرد تا در اثر فاصله و افت سیگنال شكل داخل پیش نیاید .

از طرفی برای اینكه بتوان بیشترین دفعات از فركانسهای مجدد استفاده كرد دو سلول هم كانال باید دارای كمترین فاصله كمتر باشند پس مجموع فاصله 2 سلول هم كانال باید به گونه ای باشد كه تداخل هم كانالی از یك آستانه بخار بیشتر شود . این آستانه 18db انتخاب شده است . چنانچه سرامیك در ناحیه یكی از سلولها افزایش یابد می توان سلول مورد نظر را به 2 یا چند سلول با توجه به نیاز ترافیكی تقسیم كرد را تا هر چه این تعداد بیشتر شود نیاز به زیر ساختهای بیشتری برای حمل كردن سیستم مطرح می گردد و هزینه بیشتر می شود در نتیجه پوشش سلولی نوعی فعالیت پویا و دینامیك محسوب می شو د كه به گروهی از سلولهای مجاور كه كلیه كانالهای سیستم را بر اساس ضوابط خاص به كار می برند و در تمام ناحیه تحت پوش تكرار می شوند كلاستر می گویند .

در طراحی سلول سلول 6 ضلعی در نظر گرفته می شود زیرا اگر با فرض اینكه 2 عدد BTS با آنتن های هم جهت داشته باشیم و برای هر مشترك دوایری به مركز BTS ها در نظر بگیریم مجموعه نقاطی وجود دارند كه قدرت سیگنال رسیده از دو BTS در آنجا یكسان است و با ادامه این كار به 6 ضلعی منتظم می رسیم .
البته در دیتای واقعی به علت وجود پستی و بلندی و موقعیت جغرافیایی مناطق و همچنین وجود موانع طبیعی و مصنوعی فراوان ( كوهها و ساختمانها ) داشتن 6 ضلعی های منتظم با ابعاد یكسان امكان پذیر نمی باشد . ماكزیمم شعاع سلولها 35 كیلومتر می باشد .

تعریف انواع سلول :
طرح و راه حل های مختلفی برای پوشش رادیویی در محیط های داخلی و خروجی و كانالهای خاص وجود دارد ؛ 2 نمونه از این طرح ها میكروسلها و مایكروسلها هستند .

ماكروسلها :
ماكروسلها معمولاً در یك توان خروجی بالاتر از میكروسل ها كار می كنند و پوشش فركانس را برای هر دو ناحیه فضای آزاد و درون ساختمان فراهم می آورند . گروهی از ماكروسل ها فراهم می آورند می تواند در تمام جهات و یا در یك جهت خاص باشد در ماكروسل تمام جهتی انرژی رادیویی در همه جهت های افقی   منتشر می شود . دره كروسل تمام جهتی یك آنتنژسیگنال رادیویی را در همه جهات نسبت به افقی منتشر می كند . این آنتن در ارتفاعی تقریباً بینی 15 تا 46 متر نصب می شود .

میكروسل ها :
معمولاً در یك توان پایین تر از ماكروسل های كار می كنند و یك ناحه كوچك را مورد پوشش خود قرار می دهند را بی ناحیه حدود 25 درصد از یك ماكروسل می باشد . ظرفیت كانالهای یك میكروسل مركز است از ماكروسل كمتر باشد اما ظرفیت كانال سیستم به كاربران مختلف است . میكروسل ها برای افزایش ظرفیت نواحی با ترافیك بالاتر به كار برده می شود میكروسلها هم خود انواع مختلفی دارند .

میكروسل بیرونی :
یك میكروسل بیرونی معمولاً دارای یك آتش است كه در زیر یك سقف امواج به وسیله ساختمانها و بناها محدود می شود ، شكل سلول از یك الگوی خیابانی پیروی می كند . یك میكروسل بیرونی ، بخشی از بزرگراهها ، خیابانها و كوچه ها و چهار راه ها تونلها و نواحی محدود به ساختمانهای مجاور را پوشش می دهد .

میكروسل درونی :
یك میكروسل درونی كه بعضی وقتها میكروسل نامیده می شود به منظور پوشش دادن قسمتهای داخلی یك ساختمان مثل راهروهای طراحی می شود آنتن یك پیكول می تواند روی دیوار با سقف قرار گیرد .

سلول چتری :
ماكروسلها و میكروسلها با هم دیگر سلولی به نام سلول چتری به وجود می آورند یك سلول چتری پوشش برای یك قسمت و یا تمام قسمتهایی كه در توسط دیگر سلولها پوشش داده می شود فراهم می آورد .

نمونه هایی از سلول چتری
همان طور كه بعدها مشاهده می كنیم هر سلول توسط یك BS پوشش رادیویی داده می شود . هر سلول دارای یك شماره (CQI) می باشد . در هر سلول یك كانال رادیویی به منظور انتقال اطلاعات سیگنالینگ بین شبكه ی موبایل و MS ای كه در آن سلول قرار دارد در نظر گرفته می شود . كانالهای سیگنالینگ از موبایل به BS بكار می روند تا عملیات سیگنالهایی را كه برای  تازه سازی وضعیت مكانی و تنظیم تماس و پاسخ گویی به پیغامهای تماسی وارده انجام می دهند . در مسیر برعكس یعنی از BS به موبایل كانال سیگنالینگ اطلاعات مربوط به پارامترهای عملیاتی ( شناسه ی معرف مكان شناسه ی سلول و …. ) ، تنظیمات تماس ، paging و تازه سازی اطلاعات را حمل می كند .

ناحیه مكانی ( LA ) : به مجموعه ای از سلولها گفته می شود . سیستم موبایل با استفاده از این تقسیم بندی نواحی می تواند مشتركینی را كه در وضعیت فعال هستند را جستجو نماید . هنگامی كه یك تماس برای یك MS وجود داشته باشد یك پیغام ( paging ) بین همه ی سلولهای یك LA منتشر می شود . در اصل یك LA ناحیه ای است كه یك مشترك بدون اینكه نیاز داشته باشد مكان خود را به شبكه اطلاع دهد در آن حركت می كند .
ناحیه ی تحت پوشش ms : msc/vlr در یك دیتا بیس كه رجیستر موقعیت محلی (VAL) نام دارد ثبت می وشد . Msc و VLR همیشه در یك گره قرار می گیرند . بنابراین ناحیه ی تحت پوشش آنها ناحیه ی msc/vlr نامیده می شود یك ناحیه ی msc از تعدادی LA تشكیل شده است و در اصل ناحیه ی جغرافیایی تحت پوشش آن توسط یك MSC پوشش داده می شود برای هدایت كردن یك تماس به یك مشترك موبایل این تماس از مسیر MSC ای عبور داده می شود كه در ناحیه ی msc/vlr ای است كه مشترك موبایل در آن قرار دارد .

ناحیه ی تحت سرویس شبكه ی موبایل عمومی :
این ناحیه ، ناحیه ای جغرافیایی است كه توسط یك اپراتور شبكه سرویس دهی می شود و به عنوان ناحیه ای تعریف می شود كه در آن یك اپراتور پوشش رادیویی را ایجاد و امكان دستیابی به شبكه را ایجاد می كند .

ناحیه ی تحت سرویس Gsm :
به مجموعه ناحیه های جغرافیایی گفته می شود كه یك مشترك می تواند به شبكه موبایل دسترسی داشته باشد . هر چقدر تعداد اپراتورهایی كه بخواهند در یك شبكه با یكدیگر كار كنند بیشتر باشد ناحیه گسترش پیدا می كند .

روشهای دست یابی چند گانه به سیگنال :
در هر سیستم مخابراتی منابع محدود می باشد و نیز میزان تجیهزات و تعداد كانالهای مورد استفاده نیز محدود است . از طرفی در یك لحظه از زمان چندین نفر درخواست سرویس از شبكه را دارند . لذا به منظور استفاده بهینه سیستم باید مدیریت دقیقی روی منابع داشته باشد . لذا از تكنولوژیها و واسطه هایی هوایی استفاده شده كه معروفترین آنها در زیر شرح داده شده است .

FDMA :
در این روش طیف فركانسی موجود به چندین قسمت یا باند فركانسی تقسیم می شوند و برای مكالمه به هر كاربر یكی از باندهای فركانسی اختصاص داده می شود . و تا هنگامیكه تماس تلفنی كاربر برقرار باشد این باند تنها به او اختصاص دارد . مسئله مهم در این روش voice Activity می باشد یعنی كاربر تنها از 50 تا 40 درصد زمان برای مكالمه استفاده می كند و بقیه زمان برای تنفس تفكر ، …. استفاده و عملاً كانال هدر می رود . مسئله دیگر این است كه در یك ارتباط ، یك باند  فركانسی به فرد و یك باند فركانسی به طرف مقابل او اختصاص داده می شود . و ارتباط بین این 2 از طریق 2 باند ( رفت و برگشت ) استفاده می شود . اما در حین مكالمه تنها یكی از 2 طرف صحبت می كنند و طرف دیگر گوش می دهد . پس یكی از باندها به طور بی فایده اشغال می شود .
پس در FCMA از سیستم به طور ناكارآمد استفاده می شود . در سیستم های آنالوگ مثل Apms از این روش استفاده می شد .

TDMA :
در TDMA كل باند فركانسی در هر لحظه ای از زمان به یك كاربر اختصاص داده می شود . در قطاع های زمانی حدود 30 ـ 40 میلی ثانیه ای كاربر حق استفاده از باند فركانسی را داراست .
در آمریكا كانال 30 كیلو هرتزی به سه قطاع زمانی تقسیم شد . لذا پهنای باند موثر هر كاربر 10 KHZ می باشد . مشكل اینجاست كه با كم شدن پهنای باند حساسیت نویز افزایش می یابند . و صورت ناواضح می گردد . اما در سیستم GSM از كانالهای 200 KHZ استفاده و آن را به 8 قطاع زمانی تقسیم می كنند .

CDMA :
در این روش هر كاربر از یك نوع كد دیجیتال خاص خود ، برای برقراری ارتباط استفاده می كند . در این تكنولوژی یك كانال 125 كیلو هرتزی استفاده می شود . مشكل این روش این است كه ظرفیت آن توسط میزان تداخل محدود می شود . و برخلاف FDMA و TDMA به خاطر پهنای باند محدودیت دارد برای رفع این مشكل از آنتن های سكتور بندی شده كه موجب كاهش تداخل می شوند استفاده و ظرفیت را افزایش می دهند .

 
فصل دوم :

سیستم GSM

مقدمه :
سیستم GSM كه به عنوان نسل سوم شبكه های موبایل معروف است با استفاده از ارسال دیجیتال و الگوریتمهای پیشرفته ی ارسال و دریافت بین سلولهای رادیویی و در نتیجه به كارگیری دوباره ی فركانس ، استفادهای بهتری از باند فركانسی را فراهم می سازد . این استفاده بهینه از پهنای باند امكان ارائه خدمات بیشتر به تعداد بیشتری از مشتركین را میسر می سازد . بنیادی ترین خدماتی كه GSM فراهم می كند خدمات تلفنی است . GSM علاوه بر امكان حركت عمومی ( roaming ) خدمات جدیدی نظیر ارتباط پذیری سرعت ، دورنگار ، پست صوتی ، و پیام كوتاه GSM را برای كاربران مهیا می سازد .

كاربران GSM می توانند داده ها را تا سرعت 906  b/s و به سوی كاربران خدمات تلفنی ساده قدیمی ارسال و دریافت كنند . و از شبكه ی خدمات یكپارچه ای دیجیتال ISDN شبكه های داده ی عمومی سویچ بسته ای packet Switching و شبكه های داده های عمومی سویچ مداری circit Switching بهره مند باشند در GSM دستگاههای دور نگار معمولی طوری طراحی شده اند كه به یك تلفن وصل شوند و از سیگنالهای آنالوگ استفاده كنند . یك دورنگار با این ویژگی می تواند با هر دورنگار آنالوگ دیگری مرتبط باشد . مشترك GSM با برخورداری از پست دورنگار می تواند پیامهای دورنگار را از طریق تلفن بسیار خود از هر دستگاه دور نگاری دریافت كند . خدمات GSM یكی دیگر از خدمات بی نظیر این شبكه می باشد كه از طریق آن یك ارتباط 2 طرفه برای پیامهای كوتاه حرفی ـ عددی تا 160 كاراكتر برقرار می شود .

خدمات تكمیلی انتظار مكالمه به مشترك این اجازه را می دهد كه نخستین مشترك در حال مكالمه با خود را روی خط منتظر نگه دار د و به مشترك دیگری كه خواهان تماس است پاسخ دهد و یا خود تماس جدیدی برقرار كند . از خدمات دیگر این شبكه شناسایی شماره مشترك خواهان تماس caller ID می باشد .

تجزیه و تحلیل معماری GSM :‌‌
سیستم GSM به سه زیر شبكه بزرگ تقسیم می شود كه عبارتند از :
1 ـ زیر سیستم BSS كه خود از 2 جزء ایستگاه سیار ( MS ) و سیستم ایستگاه پایه BSS تشكیل شده است .
2 ـ سیستم سویچینگ و شبكه NSS كه از چهار جزء مركز سویچینگ موبایل ، GATEWAY ( دروازه ) ، ثبت كننده ی موقعیت اصلی HLR ثبت كننده موقعیت محلی VLR تشكیل شده است .
3 ـ سیستم عملیاتی OSS : كه از جزء های مركز بهره برداری و نگهداری ( OMS ) ، مركز صدور مجوز ( AUC ) و ثبت كننده تجهیزات ( ELR ) تشكیل شده است كه در زیر به توضیح هر یك از آنها می پردازیم :

MS : یك MS توسط مشترك شبكه برای برقراری ارتباط با سیستم سلولی استفاده می شود MS می تواند یك گوشی موبایل ، یك فكس با دستیابی تلفنی با دستیابی تلفنی و یا یك كامپیوتر كتابی باشد كه مجهز به مودم رادیویی است . MS دارای سه دسته متفاوت می باشد كه عبارتند از :

الف : ترمینال دستی :
این نوع MS حمل می باشد آنتن روی خود آن نصب شده است و از اندازه ی كوچكی برخورد است .

ب ـ ترمینال قابل حمل :
در این MS آنتن به گوشی متصل نیست و ممكن است كه همه سطوح انرژی را كه در سیستم درخواست می شود را پشتیبانی كند . هم چنین می تواند هم روی خودرو نصب شود و هم به شكل دستی استفاده شود .

ج ـ ترمینال قابل نصب روی خودرو :
كه به طور فیزیكی روی وسایط نقلیه نصب و آنتن آنها خارج از ماشین نصب می شود .

یك MS  از 2 بخش اساسی تشكیل شده است :
1 ـ تجهیزات سخت افزاری و نرم افزاری ( ME )
2 ـ واحد شناسایی مشترك

ساختار سخت افزاری یك MS در زیر نشان داده شده است .
صحبت آنالوگ توسط A/D به دیجیتال تبدیل می شود . سپس به سگمنت های 20 ms تبدیل شده كه به كادر تحویل داده می شود تا روی آن تحلیلی انجام شود . در این زمینه بعداً در بخش مشكلات انتقال توضیح داده می شود . به این عملیات قسمت بندی گویند و این عمل نرخ بیت را از 13 kb/s به 22 kb/s می رساند .
در محل بعد عمل رمز شدن اطلاعات انجام می شود . سپس اطلاعات به فریم های 8 كاناله با نرخ 338 kb/s تبدیل می شود . روی فرم بدست آمده مدولاسیون gsmk انجام و روی سیگنالهای حمل كننده سوار و به آنتن ارسال می شود .

SIM :
سیم كارت یك كارت كوچكی الكترونیكی است كه دارای حافظه می باشد . به استثناء برخی تلفنهای ورودی ms تنها و تنها وقتی می تواند عمل كند كه یك سیم كارت متعبر روی آن نصب شده باشد . 2 نوع متفاوت از سیم كارت وجود دارد كه عبارتند از :
 (  ID – 1 SIM ) و ( plug – in SIM ) .
ID – 1 شكل و فرم آن برای كارتهای IC استاندارد شده و اندازه ی آن به اندازه ی كارتهای اعتباری می باشد .

Pluging :
این نوع كارت شبیه مدل قبلی می باشد اما از نظر اندازه كوچكتر می باشد . و به صورت نیمه ثابت در MS ها قرار می گیرند .
اطلاعاتی كه به طور دائم در حافظه ی سیم كارتها ذخیره می شوند عبارتند از :

–    نوع سیم كارت
–    مشخصات IC كارت ، شماره سریال SIM
–    حدود سرویس SIM و لیست سرویسهای اضافه مشترك
–    شناسه بین المللی مشترك موبایل
–    شماره شناسای شخصی PIN
–    كد بازگشایی سیم كارت PUK كلید تصدیق هویت

PIN :
PIN یك شماره ی 4 رقمی است كه مشترك در هنگام عضویت در شبكه آنرا دریافت و هر موقع كه بخواهد می تواند آنرا تغییر دهد . هنگامیكه PIN صحیح وارد شود موبایل به صورت اتوماتیك ثبت و شبكه پاسخ می دهد . چنانچه این كد 4 رقمی 3 بار متوالی اشتباه وارد شود سیم كارت قفل می گردد و به حالت تعلیق در می آید . برخی از كارت ها دارای PIN دومی می  باشند كه جهت حفاظت شماره های ذخیره شده در كارت
می باشد . این عمل از دسترسی غیرمجاز به اسامی و شماره تلفن های مشخص جلوگیری می كند چنانچه سیم كارت قفل شود نیازمند كلید بازكننده شخصی یا puk خواهیم بود .

PUK :
سیم كارت قفل شده از طریق PUK باز می شود و این شماره حداكثر 10 بار می تواند تكرار شود . اگر این كد بیشتر از 10 بار اشتباه وارد شود سیم كارت به طور دائم قفل و تنها توسط تهیه كننده ی سیستم باز می شود . PUK یك شماره دائم 8 رقمی می باشد . ایـن كد امنیت شبكه را بالا برده و باعث می شود موبایل دزدیده شـده قابل استفاده نباشد .
سیستم ایستگاه پایه : base station
این سیستم از 2 قسمت ایستگاه فرستنده و گیرنده پایه ( BTS) و كنترل كننده ی ایستگاه پایه ( BSC ) تشكیل شده است .

الف : BTS :
بسته به نوع آنتن های استفاده شده در آن می تواند یك یا چندین سلول را تغذیه نماید . مثلا با سه آنتن تك جهته با زوایه ی پوشش 120 درجه می تواد سه سلول را پوشش دهد و وظیفه ی این واحد تبادل امواج رادیویی با MS و اطلاعات كنترلی و مكالمه ای با BSC است . وظایف اصلی BTS از چند قسمت متفاوت تشكیل شده است .
انجام امور مشتركین :

یعنی سازمان دهی كانال های مشترك رادیویی مورد استفاده در یك سلول است ، كه در آن تقاضای كانال از طرف MS را دریافت و آن را با BSC ارسال می دارد تا در صورت امكان یك كانال ترافیكی به MS اختصاص پیدا كند . هم چنین غیر فعال كردن كانال و شروع علمیات رمز كردن را نیز انجام می دهد .

–    كد كردن اطلاعات رسیده از BSC برای ارسال به MS و رمزگشایی اطلاعات آمده از MS و ارسال آن به BSC مالتی پلكس كردن كانالهای منطقی و ارسال آنها روی كانال های فیزیكی .
–    كنترل زیر مجموعه های رادیویی كه شامل تنظیم زمان ارسال اطلاعات توسط MS كه مرتباً تازه شده و نتایج برای BSC ارسال می شود .
–    ارسال سیگنال كنترل توان خروجی برای MS تا از تداخل كاسته شده و از توان MS استفاده بهینه شود .
–    عمل فرستادن اطلاعات برای واحدهای بسیار و دریافت امواج رادیویی از آنها .
–    عیب یابی مسیر رادیویی و تشخیص اختلاف مسیر رادیویی و ارسال نتایج به BSC
–    سنكرون كردن اطلاعات لازم كه از لینك pcm آمده و شماره فریم نیز با شمارنده ی موجود در آن عوض می شود .
–    set كردن پارامترهای مربوط به فركانس ، و توان خروجی فرستنده ها و فركانس گیرنده ها و كد رنگی BTS

ساختار یك BTS :
تعریف : به گروهی از فرستنده ـ گیرنده ها كه یك سلول را پوشش می دهند و در نتیجه روی یك آنتن می روند ‏TG می گویند . یك BTS شامل قسمتهای زیر می باشد :
الف : TRI ( مدار واسط فرستنده ـ گیرنده ی رادیویی )
كه اولاً دریچه های زمانی هر TG را كه روی لینك PCM ارسال شده اند از یكدیگر جدا می كند . و دوماً برای اتصال BTS ها به صورت پشت سر هم استفاده می شوند كه در این حالت اطلاعات كنترلی مربوط به BTS دوم ارسال می شوند .

ب ـ TRX :
هر TRX در حالت دو جهته می تواند 8 مشترك را روی هشت دریچه ی زمانی سرویس دهد و شامل قسمتهای زیر است :
TRXC : ( كنترل كننده TRX ) : كه مسوولیت كنترل TRX را بر عهده دارد و دارای یك سیگنالینگ دریافتی از BSC و دو كانال برای پوشش دادن 8 كانال صوتی است .
SSP : ( نقطه سرویس سویچینگ ) : كه مسوولیت پردازش سیگنال های دیجیتالی را دارد و یك دریچه از هر فریم TDMA را عهده دار است پس هر TRX دارای هشت SSP است .
RTX : وظیفه ی ارسال امواج رادیویی و در  نتیجه مدولاسیون و تولید كاربرها و تقویت توان را انجام می دهد .
RRx : كه وظیفه دریافت و مدولاسیون امواج رادیویی را داراست . هر RRX متعلق به یك RTX است .

ج ـ ترمینال نگهداری محلی
د ـ ترمینال : TRI I/O :
ه – سویچ باند پایه : ترتیب ارتباط سیستم را با RTX های مختلف تعیین می كند .
و ـ Tining : یك فركانس پایه را از CLICK خط PCM استخرانج كرده برای تولید كریرهای گیرنده ها و فرستنده ها و شمارش دقیق فریم های TDMA بكار می برد .
ر ـ تركیب كننده فرستنده : سیگنالهای آمده از TRX را تركیب و روی آنتن می فرستد .
ژ ـ تقویت و تقسیم كننده امواج دریافتی : سیگنالهای آمده از آنتن ها را تقویت و بین  RRX ها تقسیم می كند .
ل ـ تست كننده TRX :
ف : تبدیل كننده توان : مبدلی است در داخل BTS كه می تواند 220 VAC یا VDC 66- 48 را به ولتاژ V   DC  24 مورد نیاز برای منبع تغذیه BTS تبدیل نماید .
پ ـ BSC : كنترل كننده ایستگاه پایه :

وظایف آن شامل :

مدیریت شبكه رادیویی :
نتایج آماری مختلف توسط BSC جمع شده و با توجه به آنها در صورت لزوم مشخصات سیستم رادیویی تغییر كرده و یا مقداری از بار ترافیكی یك سلول به سلول دیگر منتقل می شود .

مدیریت ایستگاههای گیرنده ـ فرستنده :
در آغاز عملیات BSC نمودار مشخصات فرستنده ـ گیرنده ها و فركانس های مربوط به هر سلول را تعیین می كند . در نتیجه كانال های منطقی قابل تخصیص به واحدهای بسیار مشخص می شوند .

مدیریت شبكه انتقال :
تبدیل كانالهای ترافیكی  13 kb/s به 64 kb/s توسط واحدی به نام TC كه در BSC است انجام می شود .
در ابتدای مكالمه BSC با توجه به دریچه های زمانی SALT خالی ، كانالهای فیزیكی قابل تخصیص به واحد بسیار ( MS ) را مشخص می كند در طول مكالمه MS قدرت سیگنالهای دریافتی در BTS خود و BTS های مجاور را اندازه گیری كرده  و نتایج را به BTS می فرستد . BTS این نتایج را به همراه قدرت سیگنال دریافتی از MS و TA (timing asvance) به BTS ارسال می كند و BTS با توجه به این اطلاعات عملیات Handover ( به توضیح آن خواهیم پرداخت ) و با كاهش قدرت خروجی MS یا BTS را انجام می دهد .

مركز سویچینگ سرویسهای موبایل : ( MSC)  :
مركز MSC وظیفه همه عملیات سویچینگ دیجیتال مربوط به پردازش یك تماس را بر عهده دارد . MSC از یك سمت یك واسط با BS و از سمت دیگر واسطی برای بقیه شبكه های خارجی دارا می باشد . هر BS با یك MSC مرتبط می باشد . MSC برای GSM مانند سویچ ISDN محلی می باشد كه داری توانایی های اضافی مانند تعیین موقعیت فعلی و انتقال كنترل از یك سلول به سلول دیگر می باشد . همچنین تماس از یا به سیستم های تلفنی دیگر را كنترل می كند .عملیات MSC در كل شامل قسمتهای زیر می باشد .

–    ثبت كردن تمام ، نظارت و آزاد سازی كانال
–    جمع آوری دیتاها و انتقال دیجیتال
–    هدایت یك تماس در مسیر
–    جمع آوری اطلاعات مربوط به هزینه ها
–    مدیریت حركتی كه شامل ثبت موقعیتها ؛ locatioin updating ( بعداً توضیح داده می شود ) و انتقال كنترل از یك سلول به سلول دیگر می باشد .
–    paging  و اعلام خطر
–    مدیریت منابع رادیویی در طی یك تماس
–    حذف اكو
–    مجموعه اتصالات به BSS و دیگر MSC هاو PSTN / ISDN
–    بازیابی رجیستر های مناسب

Gateway :
یك گیت وی گره ای است كه از طریق آن ارتباط بین 2 شبكه برقرار می شود . اگر فردی در یك شبكه ثابت ( PSTN ) بخواهد با یك مشترك موبایل ارتباط برقرار كند ابتدا ارتباطش با یك گیت وی برقرار می شود . عملیات گیت وی اكثرا در یك MSC خاص كه به آن GMSC گفته می شود برقرار می گردد . همه MSC ها می توانند در شبكه به عنوان یك gateway عمل كنند ، GMSC نیازی به جابجایی داده های مشتركین ندارد . اما باید قدرت جابجایی استانداردهای سیگنالینگ جهت برقراری ارتباط با دیگر شبكه ها را داشته باشد .

ثبت كننده موقعیت اصلی ( HLR ) :
HLR یك دیتا بیس مركزی برای نگهداری اطلاعات مشتركین در یك ناحیه سرویس داده شده پهناور می باشد .
HLR از روش سیگنالینگ برای تشخیص موقعیت مكانی مشتركی كه تماسی برقرار كرده است . استفاده می كند و در آن شماره شناسایی و آدرسهای مختلف و پارامترهای صدور مجوز در آن ذخیره شده است . این اطلاعات هنگامی كه یك مشترك به سیستم شبكه افزوده می شود وارد HLR می شود . HLR همیشه از مكان همه ی موبایلها مطلع است چه مشتركینی كه در شبكه ی درون كشور در حال حركت هستند و چه مشتركینی كه خارج از كشور هستند .
پارامترهای زیر در HLR ذخیره می شود .

– شماره بین المللی مشترك موبایل ( IMSI ) :
شماره ای واحد می باشد كه به یك مشترك اختصاص داده می شود این شماره باعث شناسایی كاربر در طور مسیر رادیویی و شبكه می شود . و برای تمامی عملیات سیگنالینگ در PLMN استفاده می شود . تمامی اطلاعات مشترك موبایل كه در شبكه ارسال می شوند دارای این شماره هستند IMSI از سه جزء تشكیل شده ند .
شماره شناسه ی + ( ns) Ms كد شبكه موبایل + ( MNC ) كد موبایل كشور = IMSI
حداكثر طول ماكزیمم 15 رقم می باشد .

شماره ISDN ایستگاه موبایل ( MSISDN ) : این یك شماره ی واحد می باشد كه شناسه ی یك مشترك موبایل در شبكه سویچینگ عمومی موبایل می باشد . این شماره ای است كه در هنگام شماره گیری بر ای یك تلفن موبایل به كار می رود .
( NDC ) شماره مشترك + كد ملی مقصد NDC ) ) + كد كشور MSISDN = (cc)
MSISDN دارای طولهای متفاوتی می باشد .

شماره مشترك    NDC    كد كشور    پیش شماره بین المللی در آلمان
860673    705    46    00

–    محدودیتهای سرویس ارائه شده به مشترك
–    اطلاعات مربوط به سرویسهای تكمیلی كه به مشترك داده می شود .
–    وضعیت فعلی مشترك از این نظر كه در شبكه ثبت شده است یا خیر
–    اطلاعات مربوط به هزینه های اتصال
–    شماره موقتی مشترك ( TMSI ) این شماره برای حفظ شناسه مشترك در واسط هوایی است :
–    این شماره توسط MSC بهMS   كه در ناحیه همان MSC قرار دارد اطلاق می شود . این شماره می تواند بین 2 تماس متفاوت یا حتی در طی یك تماس و بسته به موقعیت و به خاطر  امنیت بیشتر تغییر پیدا كند . ساختار TMSI می تواند توسط اپراتورهای شبكه تغییر كند اما نمی تواند بیشتر از  8 رقم باشد .
–    شماره Ronming مشترك موبایل ( MSRN) : HLR می داند كه MS در ناحیه ی تحت پوشش كدام msc/vlr قرار دارد . برای اینكه یك شماره ی موقتی در طول حركت ایجاد شود . HLR از msc سرویس دهنده به MS می خواهد كه یكMSRN برای مشتركی كه به او تلف شده است اختصاص دهد .

وقتی HLR ، MSRN را دریافت می كند ، MSRN را به GMSC  كه تماس را به MXC/VLR درست هدایت می كند ، بر می گرداند .
شماره مشترك ( SN ) + كد ملی مقدس ( NDC ) + كد كشور  MSRN = (cc)
ثبت كننده موقعیت محلی ( VLR ) :
این واحد شامل كلیه اطلاعات MS هایی است كه از طریق شماره اشتراك بین المللی خویش ثبت نام نموده اند . اكثر اطلاعاتی كه در VLR ذخیره می شود كپی اطلاعات HLR است اما این اطلاعات تنها تا زمانی در VLR باقی می ماند كه مشترك در ناحیه تحت پوشش همان VLR باقی بماند .

VLR شامل اطاعات زیر می باشد :
–    وضعیت فعلی موبایل ( اشغال بودن / آزاد بودن / جواب ندادن و ….. )
–    شناسه LA ( LAI ) :
این شماره LA ای را كه MS در یكی از سلولهای آن قرار گرفته است را مشخص می كند . همین كه مشترك از یك LA به LA دیگر حركت می كند LAI در VLR تمدید می شود .

2 هدف كلی LAI عبارتند از :
paging یك MSC را كه MS در آن قرار  گرفته است را مطلع می سازد .
تازه كردن اطلاعات مكانی مشتركین موبایل
ساختار LAI به شكل زیر می باشد .

(LAC ) كه  MNC ) + LA كد شبكه موبایل ( MCC ) +  شماره كد كشوری كه موبایل در آن قرار دارد  .
بیشترین طول 16LAC بیت می باشد كه LA , 65536 متفاوت را در یك PLMN تعریف می كند .

TMSI :
VLR مكان شماره جدید TMSI را كنترل و آنها را به HLR اطلاع می دهد . TMSI مرتب عوض می شود و  این باعث می شود كه رد یابی یك تماس مشكل شده و در نتیجه امنیت شبكه افزایش پیدا كند .
مركز عملیاتی و نگهداری ( OMC ) :

OMC عناصر شبكه را كنترل و نمایش می دهد و بهترین كیفیت ممكنه را برای شبكه مهیا می سازد OMC در واقع مدیریت شبكه را بر عهده د ارد و از طریق واسط DMCI كه یك واسط در شبكه x.25 است به تمام عناصر شبكه متصل است . یكی از وظیفه های مركز OMC مدیرت خط و شبكه می باشد و شامل آلارمها ( برای تعمیر فوری یا تعمیر با تاخیر ) و اطلاعات تعمیر و نگهداری می باشد . مدیریت اجرایی كه شامل جمع آوری و انتقال اطلاعات ارائه و ذخیره نتایج می باشد نیز از وظایف OMC است .

مدیریت شبكه رادیویی ( مدیریت مسیریابی ، مدیریت زمانی ) و همچنین مدیریت شارژینگ شامل ذخیره و انتقال اطلاعات مربوط به هزینه مكالمات و محاسبات و كنترل واحدهای نرخ گذاری از وظایف OMC می باشد . عملیاتهای بهره برداری و نگهداری متداول برای زیر سیستم های مختلف سیستم سویچین جمع آوری شده اند تا یك زیر سیستم معین OMC را تشكیل دهند . یك مثال از یك عمل OMC نگهداری مدارات ترانك می باشد كه شامل فانكشنهای نظارتی است . مثل نظارت بر بلاكینگ و نظارت بر اشغالی و نظارت بر اغتشاش . مثالهای دیگری از عملیاتهای OMC عبارتند از : دستور تست كنترل شده تماس یا تست سیگنالینگ خط .
مركز صدور مجوز ( تشخیص هویت ) (AUC ) :

این مركز در اصل به HLR متصل می باشد . این مركز شامل پارامترهای صدرو مجوز می باشد كه در اولین ثبت مكانی و در هر درخواست برای ورود به شبكه توسط MS درخواست می شود . با استفاده از این مركز ، از استراق سمع و دسترسی غیر مجاز از طریق واسط رادیویی جلوگیری به عمل می آید . AUC شامل 3 الگوریتم امنیتی مربوط به VAL می باشد كه بعدا توضیح داده و خواهند شد .
رجیستر شناسه تجهیزات ( EIR ) :

رجیستر ELR یك دیتا بیس است كه در اثر آن لیست تجهیزات و شماره مشتركین ذخیره شده اند و از طریق یك واسط به NSS و OSS متصل می گردد .
ELR مدیریت تجهیزات را بر عهده دارد و اطلاعات مربوط به شناسایی هر موبایل را ذخیره می كند این دیتابیس شامل 3 لیست سفید ، سیاه و خاكستری می باشد .
لیست سفید شامل لیست IMEI های موبایل های مجاز می باشد به عبارت دیگر لیست تجهیزات مشتركینی است كه بدون هیچ گونه محدودیتی می تواند ارتباط برقرار كنند .
لیست خاكستری شامل لیست IMEI هایی است كه به علت بد كار كردن تجهیزات هیچ سرویسی دریافت نمی كنند و یا به دلایلی مشتركین فعلاً حق استفاده از شبكه را ندارند . ( مثل افراد بدهكار ) لیست سیاه شامل تمام IMEI های دزدیده شده یا موبایل های معلق شده است  كه دارای مشكل خاصی می باشند . چنانچه اطلاعات یك موبایل وارد سیستم سیاده شود به این معناست كه سیستم برای همین بلوكه و قطع می شود .
ساختار  MEI عبارت است از :

IMEI = TAC + FAC + SNR = Spare
TAC  : كد type approval
FAC : كد  اسمبلی نهایی كه ساختار را مشخص می سازد .
SN : شماره شناسایی MS
SNR : شماره سریال ، یك شماره سریال واحد است كه از 6 رقم تشكیل شده
Spare : یك بیت خالی برای مصارف آینده می باشد . و در هنگام انتقال توسط یك موبایل این بیت همیشه باید صفر در نظر گرفته شود .

نحوه عمل بدیل ترتیب است كه ابتدا MSC یك EI را كه تقاضای انجام مطالعه دارد و یا متقای دیگری خواهان برقراری ارتباط با او می باشد به EIR منتقل می كند . EIR وضعیت مشترك را كنترل می كند اگر این شماره در لیست سیاه یا خاكستری و یا در هیچ كدام از لیست های متعلق به EIR نباشد ، MSC را مطلع نموده و اعلام می نماید كه این شماره مجاز به برقراری مكالمه نمی باشد و اگر در لیست سفید باشد ، ضمن اعلام به MSC اجاره انجام مكالمه را می دهد .
امكانات نرم افزاری OSS :

شامل 3 قسمت اصلی می باشد .
الف : مدیریت ساختاری
ب : مدیریت خطا
ج : مدیریت اجرایی

الف : مدیریت ساختاری :
در OSS شبكه سلولار واقعی روی یك صفحه نمایش گرافیكی سلول ( GCD) نشان داده می شود . این وسیله این توانایی را دارد  كه روی یك ناحیه خاص از شبكه برای گرفتن جزئیات بیشتر آن ناحیه متمركز شویم . مثلا برای یك سلول ، در تصویر روی ناحیه مورد نظر كلیك كرده و روی آن ناحیه متمركز می شویم .

ب ـ مدیریت خطا :
یك  اپراتور می تواند تمامی شبكه خود را با استفاده از نمایشگر موقعیت شبكه نمایش دهد و اگر خطایی در شبكه رخ دهد یك یا چندین زنگ خطر فعال می شود . و به OMC اطلاع داده می شود . آیكونهای متفاوتی برای خطاهای مخلتف وجود دارد به عنوان مثال آیكونی برای نمایش وضعیت بحرانی و آیكونی دیگر برای نمایش یك اخطار وجود دارد .

ج ـ مدیریت اجرایی :
برای برنامه ریزی كارهای بعدی قابل انجام در شبكه هر اپراتور باید كار شبكه را چك كند . برای یك اپراتور این  امكان وجود دارد كه آمارهایی كه بر اساس اندازه گیری كوتاه مدت و بلند مدت از وضعیت شبكه دریافت كند .
باندهای فركانسی در GSM :

كانال رادیویی :
یك MS بایك باند BS از طریق یك كانال رادیویی ارتباط برقرار می كند . یك كانال رادیویی یك مسیر رادیویی انتقالی دو طرف می باشد . هر كانال رادیویی دارای 2 فركانس جداگانه می باشد یكی برای down link و یكی برای down link . up link به عنوالن مسیر انتقالی ار BS به MS می باشد و up link مسیر انتقالی است كه از BS ارتباط برقرار می كند . و این باعث ایجاد مسیر ارتباطی fullDuplex می گردد .
طیفهای فركانسی gsm : باندهای فركانسی متفاوتی برای GSM900,GSMI900 , GSM1800 وجود دارد . یك اپراتور برای فركانس ها  موجود درخواست می دهد یا مانند آمریكا اپراتور ها باید باندهای فركانسی را خریداری نمایند .

DOWNLINK    IPLINK    
935-960 MHZ    890-915 MHZ    GSM 9000
1805-1880MHZ    1710 – 1785 MHZ    GSM 1800
1930 – 1990 MHZ    1850 – 1910 MHZ    GSM 1900

Duplex Distance :
فاصله فركانسی بین یك فركانس uplink و فركانس down link مربوط به آن می گویند . این فاصله برای باندهای فركانسی مختلف متفاوت می باشد .

GSM 1900     GSM 1800    GSM 900    
80 MHZ    95 MHZ    45 MHZ    DUPLEX DISTANCE

جداسازی كانال :
به فاصله بین فركانس مجاور چه در uplink و چه در down link گفته می شود . این جداسازی به منظور كاهش تداخل بین كانالها مورد نیاز است .

مدولاسیون انتقال :
در تكنولوژی GSM مدولاسیونی كه به كار می رود GSMK می باشد . این مدولاسیون یك مدولاسیون دیجیتال می باشد . این مدولاسیون شبیه به psk ( فاز مدولاتور ) می باشد . كریرها فاز را بر اساس بیتهای اطلاعاتی كه به مدولاتور فرستاده می شوند تغییر می دهند . اما در Gmsk هنگامی كه تغییر فاز رخ می دهد برخلاف psk شكل به تند نخواهد داشت و لبه ها نرم شده هستند Gmsk پهنای باند كمتری را نسبت به MSK به دست می دهند اما مقاوت كمتری در برابر noise دارا می باشند .

مراحل برقراری ارتباط در GSM :

ارتباط MS
وقتی یك موبایل بخواهد ارتباطی برقرار و یك مكالمه داشته باشد مراحل زیر طی می شود .
1 ـ مشترك موبایل شماره مورد نظر را می گیرد .
2 ـ MSC/VLR یك پیغام كه دستیابی به شبكه را درخواست می كرد ، را دریافت می كند .
3 ـ MSC/VLR چك می كند كه آیا MS اجازه دستیابی به شبكه را دارا هست یا خیر . اگر چنین باشد Ms به حالت فعال می رود .
4 ـ شماره درخواستی توسط MSC/VLR آنالیز می شود و از این طریق با شبكه PSTN مقصد ارتباط برقرار می شود .
5 ـ MSC/VLR از BSC یك كانال فركانسی آزاد تقاضا می كند . این اطلاعات به BTS سپس به MS منتقل می شود .
6 ـ فرد مقصد تماس را دریافت و ارتباط برقرار می شود .

طریقه تماس با یك MS :
تفاوت تماس به یك مشترك موبایل با تماس به یك مشترك ثابت در این است كه موقعیت مكنی مشترك موبایل معلوم نیست . بخاطر همین قبل از برقراری ارتباط با آن ابتدا آن PAGE كنیم .
مراحل ارتباطی یك تلفن ثابت به مشترك موبایل به شكل زیر می باشد .

1 ـ مشترك شبكه PSTN شماره مشترك موبایل را می گیرد وGMSC تماس را دریافت می كند .
2 ـ GMSC از HLR برای دریافت اطلاعاتی كه برای هدایت كردن تماس به MSC/VLR نیاز است را درخواست می كند .
3 ـ GMSC تماس را به MSC مورد نظر هدایت می كند .
4 ـ vlr , MSC را چك می كند تا LA ای را كه MS در آن قرار گرفته پیدا كند .
5 ـ MSC ، ارتباط MS را با BSC و BTS از طریق فرستادن درخواست paging برقرار می كند .
6 ـ MS پاسخ می دهد .

BSC یك كانال ترافیكی را انتخاب و سپس به MS دستور می دهد تا از این كانال ترافیكی استفاده كند . MS یك سیگنال زنگ تولید و وقتی مشترك جواب می دهد ، ارتباط كامل می شود .

Handover :‌
در یك تماس ، BS ای كه مشغول سرویس دهی به موبایل می باشد قدرت و كیفیت سیگنالهای ارسالی از سمت موبایل را تحت نظر دارد . یك نقطه بحرانی در BS برای اندازه و قدرت سیگنالها با توجه به اندازه سلولها و ناحیه تحت پوشش تعیین شده است . اگر كیفیت و قدرت سیگنالهای ارسالی از مقدار بحرانی تعریف شده كمتر باشد شبكه از BS های مجاور  می خواهد قدرت سیگنال را اندازه گیری كنند . اگر در یكی از Bs های مجاور قدرت سیگنال بهتر تشخیص داده شده در این صورت یك پیغام سیگنالینگ به موبایل از طریق یك كانال صحبت ، ارسال می شود . ( از طرف bs فعلی ) و از موبایل می خواهد تا ادامه ارتباط را از طریق كانالی آزاد در سلول همسایه انجام دهد . موبایل ارتباطش را از طریق كانال جدید درون سلول جدید ادامه می دهد و هم زمان با آن شبكه تماس را به bws جدید سویچ می كند . اندازه گیری قدرت سیگنال و انتخاب سلول جدید و مناسب با قدرت سیگنال چندین دقیقه طول می كشد .

پس یا توجه به صحبتهای گفته شده داریم :
سلسله مراتب ایجاد یك تماس در شبكه GSM :
سیگنالینگ هایی كه برای انجام یك تماس انجام می گیرد به شرح زیر می باشد .

1-    Location updating
2-    Mobile call originalion
3-    Mobile call originalion
4-    Autentication & ciphering
5-    Call hand off

1 ـ‌  وقتی یك موبایل به درون یا خارج از یك ناحیه سرویس دهی حركت می كند سیستم مربوطه باید از مكان دقیق آن اطلاع داشته باشد تا بتواند تماس هایی را كه برای آن وارد می شود به طرف آن ارسال كند . وقتی كه یك MS از یك LA به LA دیگر حركت می كند و یا هنگامیكه هنوز در VLR ناحیه خود ثبت نشده است ، تازه سازی موقعیت مكانی نیاز می باشد مراحل این تازه سازی برای تغییر مكان از LA به LA دیگر طبق شكل زیر می باشد :

1 ـ MS از طریق BSS و MSC یك درخواست تازه سازی موقعیت مكانی برای VLR جدید می فرستد .
2 ـ VLR یك پیغام تازه سازی موقعیت مكانی را برای HLR مربوط به MS كه شامل آدرس VLR ( جدید ) و MSI می باشد ، ارسال می كند . چنانچه LA جدید توسط همان VLR گذشته سرویس دهی شود نیازی به این كار نیست .
3 ـ اطلاعات سرویس دهی و امنیتی برای MS درون VLR ریخته می شود .
4 ـ برای MS یك پیغام تحت عنوان موفقیت عمل تازه سازی موقعیت مكانی فرستاده می شود .
5 ـ HLR از VLR می خواهد كه دیتاهای مربوط به MS جاگذاری شده را پاك كند .

Mobile call originaton :
در اصل وقتی كه كاربر شماره را وارد می كند و كلید senal را فشار می دهد ، ms یك ارتباط سیگنالی با bss از طریق كانال رادیویی برقرار می كند . این سیگنالینگ می تواند شامل درخواست  صدور مجوز و رمز گذاری باشد . هنگامی كه این ارتباط برقرار شد پراسیجر call – setup اجرا می شود . اجرای این پراسیجر طبق ترتیب زیر صورت می گیرد .

1 ـ MS مبداء سرویس درخواست MSC را به MSC از طریق BSS ارسال می كند .
2 ـ MSC از VLR چك می كند كه آیا MS اجازه استفاده از سرویسها را دارد یا خیر . اگر چنین باشد MSC  از BSS برای اختصاص منابع مورد نیاز درخواست می دهد .
3 ـ اگر تمام مجاز باشد ، MSC ، call را به GMSC می فرستد .
4 ـ GMSC ، call را به ناحیه كاربر طرف مقابل هدایت می كند .
5 ـ ( location exchange ) LE یك سیگنال زنگ به ترمینال مخاطب ارسال می كند .
6 ـ یك جواب از ترمینال برای LE فرستاده می شود .
7 ـ سیگنال پاسخ به MS از طریق Msc مسوول كه مسیر ارتباطی را كامل می كند ارسال می شود .

Mobile call termination : ترتیب نشان داده شده در پایین مربوط می شود به تماس از یك مشترك شبكه PSTN كه به MS در شبكه GSM ختم می شود .
1 ـ مشترك PSTN شماره msisdn مربوط به كاربر مخاطب در شبكه gms را می گیرد .
2 ـ LE ، تماس را به GMSC مربوط به MS مخاطب هدایت می كند .
3 ـ GMSC از msisdn برای تشخیص HLR مربوطه استفاده می كند .
 4 ـ VLR , HLR مربوطه را برای MS طرف مقابل و برای MSRN درخواست می كند . بنابراین تماس می تواند از طریق MSC صحیح هدایت شود .
5 ـ msm , vlr را به nlr منتقل می كند .
6 ـ Nlr هم msm را به GMSC ، تحویل می دهد .
7 ـ msm را به GMSC ، تماس را به MSC هدایت می كند .
8 ـ MSC از طریق VLR  شماره LAI صحیح را برای MS درخواست می كند .
9 ـ VLR شماره صحیح LAI را آماده می كند .
10 ـ MSc ، MS را از طریق BSS مخصوص به خود page می كند . MS به page پاسخ می دهد و لینك های صحیح سیگنالینگ را انتخاب می كند .
11 ـ وقتی BSS با لینك های صحیح رادیویی ارتباط برقرار كرد MSC مطلع می شود و تماس به MS فرستاده می شود .
12 ـ وقتی MS به تماس پاسخ داد ارتباط كامل شده است .

encryption ,  authentication :
عمل صدور مجوز استفاه می شود تا مشتركین تقلبی از دستیابی به شبكه محروم شوند .  و این عمل توسط msc/vlr و با درخواست از hc/auc انجام می شود .
برای ایجاد سدهای امنیتی در MS در هنگام ساخته شدن الگوریتم های ایجاد مجوز
( A3 ) ، ایجاد كننده كلید رمز و الگوریتم ( A5 ) encryption ریخته می شود . به این الگوریتم ها در مباحث بعدی خواهیم پرداخت . مراحل بعدی call در پایین به ترتیب ذكر شده است .

1 ـ در مرحله تازه سازی موقعیت مكانی ترمینال ، MSI , VLR را به HCR می فرستد .
2 ـ 3Hir پارامتر امنیتی ( rand , sress, ki ) را به VLR می فرستد .
3 ـ برای صدور مجوز rand , vlr , ciphering را به MS می فرستد .
4 ـ با استفاده از الگوریتم A3 كه قبلا ذخیره شده و ki ای كه در سیم كارت ذخیره شده است . و RAND ای كه توسط VLR ایجاد شده ، MS عدد sres را محاسبه می كند و آن را به vlr باز می گرداند . با استفاده از الگوریتم a8 و KI و MS هم ke را محاسبه می كند .

چنانچه sres برگردانیده شده توسط ms با sees ذخیره شده در vlr یكسان باشد vlr نیز رابطه bts ای می فرستد كه از c برای رمز كردن مسیر رادیویی ( downlink ) استفاده می كند .
Inter – Msc Hand off  :
سیستمهای cellular باید قادر باشند كه عمل hand off  را از یك كانال به كانال دیگر انجام دهند . عمل hand off  از یك كانال به كانال دیگر ممكن است به یكی از دلایل زیر رخ دهد :
–    جلوگیری از قطع تلفن وقتی كه مشترك از مرز یك سلول می گذرد و به سلول همسایه می رود .

–    جلوگیری از سطح تداخلی عمومی
–    جلوگیری از عدم تعادل ترافیكی بین سلولهای مجاور
–    مهمترین معیاری كه برای hand off ( از نوع جلوگیری از قطع تماس ) وجود دارد ، كیفیت سیگنال برای یك اتصال برقرار می باشد ( چه برای up link و چه برای down link )‌

مشابه همین ، معیار hand off برای بهینه كردن تداخلات عمومی ، كیفیت down link ، uplink در مقایسه با سلول همسایه می باشد . hand off ها برای تنظیم تعادل ترافیكی توسط BSC و MSC ها با توجه به اطلاعات جمع شده در سلولهای مختلف تحت كنترل آنها ، انجام می گیرد . چنین hand off هایی ممكن است شامل چندین ms و سلولهای درون سیستم باشند .
پارامترهایی كه می توانند در تصمیم گیر در مورد hand off در 2 صورت اول مورد استفاده قرار گیرند شامل سرعت خطا در بیتها ( BER ) ، گم شدن مسیر در طول كانال رادیویی و نسبت C/I می باشد . در Gsm ، Ms اندازه كیفیت كانالهای انتقالی را بررسی می كند . همانطور كه در سلولهای مجاور این عمل انجام و به یكدیگر گزارش داده می شود . ( این كار  حداقل هر 1 ثانیه یك بار انجام می شود ) hand off می تواند یكی از سه نوع inter msc   intea – bsc , inter bsc باشد .

مراحل اجرای hand off را می توان به صورت زیر طبقه بندی نمود :
1 ـ سخت
2 ـ به هم پیوسته
3 ـ نرم

1 ـ سخت:
در این حالت موبایل در یك زمان تنها از یك كانال رادیویی استفاده می نماید . لذ ا قطع شدن ارتباط در هنگام انتقال افزایش می یابد . در این حالت لینك جدید پیشابپیش در شبكه برقرار می شود تا قطع شدن ارتباط تا جایی كه ممكن است كوتاه شود . ارتباط و عبور دیتا از طریق لینك جدید بصورت همزمان انجام می شود . این امر مستلزم آن است كه hand off از ابتدا تا انتهای شبكه كنترل شود یكی از امتیازات این روش این است كه موبایل در یك زمان فقط از یك كانال رادیویی  استفاده كند و عیب این روش این است كه انتقال با تعلیق مكالمه همراه خواهد بود . ضمناً اگر موبایل به عنوان منبع اندازه گیری مورد استفاده قرار گیرد ، تمام اطلاعات مورد نیاز جهت hand off باید از طریق ارتباط رادیویی به شبكه انتقال یابد كه این امر سبب بارگذاری زیادی در این ارتباط می شود . این روش در سیستم های Gsm مورد استفاده قرار می گیرد .

2 ـ به هم پیوسته :
در این نوع لینك جدید به صورت موازی با لینك قدیمی مورد استفاده قرار می گیرد و جریان data توسط موبایل روی هر دو لینك فرستاده می شود . در زمان اجرای hand off فقط لینك اصلی فعال است و در انتهای عمل H.O جریان جدیدی از اطلاعات توسط سویچینگ در سطح شبكه فعال می شود . و جریان قبلی ایستاده و لینك آن آزاد می شود . این نوع hand off مستلزم آن است كه موبایل روی 2 كانال بصورت همزمان ارسال داشته باشد . ضمنا احتمال قطع مكالمه در طول فاز انتقال كمتر می شود . برای این روش اختصاص كانال دینامیكی مناسب تر از روش اختصاص كانال ثابت است .

3 ـ نرم :
این نوع hand off با سیستم CDMA كار می كند در این حالت 2 لینك و دو جریان مربوطه در یك پریود زمانی نسبتا طولانی فعال می شوند . ترمینال موبایل هم زنان به 2 ایستگاه ( یا بیشتر ) متصل می شود . دو لینك دیده شده از موبایل و شبكه مانند مسیرهایی هستند كه فقط یك جریان اطلاعات را عبور می دهند . استفاده از این روش می تواند بدین گونه گسترش یابد كه موبایل در حین مكالمه بتواند دائما به بیش از یك ایستگاه متصل  گردد . این سیستم به MACRODIVERSITY  معروف است . این روش امتیاز مهمی دارد و آن كیفیت بالای سرویس برای مصرف كننده است . اما اشكال بزرگی نیز دارد و آن باز سنگینی است كه روی شبكه به وجود می آورد و این بدان علت است كه سیستم به جای یك لینك چندین لینك را برقرار می نماید .

مراحل مربوط به hand over نوع سوم به شرح زیر می باشد :
1 ـ MSCA , BCSA را مطلع می سازد كه MS به hand over از BTS-A به BTS-B نیاز دارد .
2 ـ MCSB , MCSA را مطلع می سازد كه hand over از BTSA به BTSB در حال انجام است .
3 ـ MCSA به BSCA/BTSA فرمان می دهد كه اقـدام به hand over به BTSB بكنید .
4 ـ BTSA به MS فرمان می دهد تا روی كانال مشخص شده در BRSB برود .
5 ـ MS ، BRSB را از اینكه آن روی كانال مشخص شده توسط BTSB منتقل شده است ، مطلع می كند .
6 ـ MSCB ، MSCA را از اینكه hand over انجام شده است مطلع می كند .

الف : INTRA – BSS :
در این نوع hand off هنگامیكه ارتباط موبایل با همان ایستگاه اولیه برقرار باشد اما فقط كانال رادیویی تغییر كند اتفاق می افتد . این حالت زمانی رخ می دهد كه موبایل در ناحیه سرویسی ایستگاه جاری قرار داشته باشد ( قدرت سیگنال دریافتی به اندازه كافی قوی باشد ) ولی سطح تداخل در كانال رادیویی بسیار بالا باشد . ( كاهش     C/I ) این نوع ho شامل ایستگاه پایه BTS و طبیعتا BSC باشد . این hand off توسط BSC پردازی نمی شود و ساده ترین نوع ho می باشد .

ب ـ inter – bss :
این نوع hand off در همان BSC اولیه انجام می شود بصورتی كه موبایل ، ایستگاه پایه BTS را تغییر می دهد . و به یك BTS جدید منتقل می شود . این نوع hand off هنگامی شروع می شود كه موبایل وارد یك ناحیه تحت سرویس یك ایستگاه جدید بشود . این hand off به علت كاهش كیفیت و قدرت سیگنال بین موبایل و ایستگاه مربوطه هنگامیكه ایستگاه مربوطه هنگامیكه ایستگاه مجاور لینك بهتری انجام دهد . صورت می گیرد و گاهی اوقات hand off به دلیل با زیادی BTS ها صورت می گیرد .

ج ـ inter – msc :
در این نوع hand off موبایل ، سلول ، BSC و MSC اش را تغییر می دهد . این نوع hand off حساس و آسیب پذیر بوده و انجام آن از hand off ، intra – msc مشكل تر می باشد . در این نوع hand off احتمال از دست رفتن موقت صدا و قطع تماس وجود دارد .

امنیت در شبكه GSM :
در سیستم GSM امنیت به این معنی می باشد كه از شبكه در برابر دستیابی های غیرمجاز محافظت به عمل بیاید و همچنین از استراق سمع جلوگیری شود . همچنین از دستیابی غیر مجاز به شناسه و موقعیت مشتركین در هنگامیكه از شبكه خارج می شوند و یا به آن وارد می شوند جلوگیری به عمل آید . در سیستم GSM جلوگیری از دستیابی غیرمجاز توسط الگوریتم های صدور مجوز ( كه شناسه مشترك را قبل از اینكه به او اجازه استفاده از سرویس داده شود ، معتبر می كند انجام می شود .

جلوگیری از استراق سمع در طول ارتباط یك مشترك توسط رمز گذاری كانالهای اطلاعاتی از طریق واسطه های رادیویی ( از طریق درخواست كدینگ روی رشته های دیجیتال در مسیرهای رادیویی ) انجام می شود . برای حفاظت شناسه و مكان مشترك كانالهای سیگنالینگ ویژه ای وجود دارند كه آنها هم كد شده هستند و در آنجا از TMSI به جای ISMI استفاده می شود . باید به این نكته توجه كرد كه مكانیزمهای پنهان سازی تنها در مسیرهای رادیویی اعمال می شوند نه روی ساختارهای ثابت (A8) و الگوریتم ENCRYPTION ( A3 )  ( كه نوعی الگوریتم برای كدینگ می باشد ) در سیم كارت  توسط اپراتور های GSM قرار داده می شوند IMSI و KI در هر MS مخصوص به همان MS و یگانه هستند .

الگوریتمهای A3 و A8 می تواند از یك شبكه با شبكه دیگر متفاوت باشد . اما الگوریتم encryption در تمام شبكه ها یكسان است . مركز ACU وظیفه تمامی عملیات امنیتی را بر عهده دارد . و  عملیات آن خیلی وابسته به HLR می باشد . AUC ، KI را ایجاد می كند و آنها را با IMSI ها همراه می كند و برای هر IMSI هر سه مقادیر RAND ( عدد تصادفی ) ، ( single response ) SRES و
 ( ciphening key ) kc را تهیه می كند HLR سپس VLR مربوط به این گروه ها را با خبر می كند و این همان VLR است كه عمل چك كردن را انجام می دهد و KC را برای BSC آماده می كند تا encryption / gecryption در مسیر رادیویی انجام شود . همچنین این vlr ممكن است كه سه عدد گفته شده كه در vlr قبلی استفاده نشده است را در تازه سازی موقعیت مكانی دریافت كند . اپراتور می تواند در یكی از شرایط زیر پراسس ها را فراخوانی كند . در زمان ثبت ، تازه سازی موقعیت مكانی و در زمان قطع و یا وصل شدن تماس .

برای دریافت اینجا کلیک کنید

سوالات و نظرات شما

برچسب ها

دانلود مقاله در مورد نظرية سلولي با word, پروژه word مقاله در مورد نظرية سلولي, دانلود سورس مقاله در مورد نظرية سلولي با word, سیستم مقاله در مورد نظرية سلولي با word, مدیریت مقاله در مورد نظرية سلولي به زبان word, مقاله در مورد نظرية سلولي با word, پروژه دانشجویی مقاله در مورد نظرية سلولي, مقاله در مورد نظرية سلولي به زبان word, مقاله در مورد نظرية سلولي در word, سیستم مقاله در مورد نظرية سلولي تحت word, دانلود پروژه مقاله در مورد نظرية سلولي با فایل ورد (word), پروژه فایل ورد (word) مقاله در مورد نظرية سلولي, سورس پروژه مقاله در مورد نظرية سلولي به زبان word, مقاله در مورد نظرية سلولي با فایل ورد (word), پروژه فایل ورد (word) مقاله در مورد نظرية سلولي, مقاله در مورد نظرية سلولي به زبان فایل ورد (word), مقاله در مورد نظرية سلولي در فایل ورد (word), سیستم مقاله در مورد نظرية سلولي تحت فایل ورد (word), دانلود پروژه مقاله در مورد نظرية سلولي با word, پروژه مقاله در مورد نظرية سلولي به زبان فایل ورد (word), سایت پروژه word, دانلود پروژه word, سایت پروژه, پروژه دات کام,

آخرین مطالب وبلاگ

نظرات مشتریان

سلام و خسنه نباشید اول بگم که سایت خوب و جامع و با امکانات خیلی خوبی دارید.. مهمتر اینکه کاربر رو بعد از خریدش رها نمیکنید و واقعا پاسخگو هستید. موفق باشید ممنون. امیر

Copyright © 2014 cpro.ir