مقاله در مورد سیستم های مخابراتی تلفن همراه

word قابل ویرایش
25 صفحه
8700 تومان
87,000 ریال – خرید و دانلود

سیستم های مخابراتی تلفن همراه

مخابرات بی سیم در سال ۱۹۸۷ با اختراع تلگراف بی سیم توسط ” مارکنی ” آغاز شد و اکنون پس از گذشت بیش از یک قرن سومین نسل از سیستم های مخابرات بی سیم یعنی سیستم های مخابرات فردی یا PCS ( Personal Communication System ) پا به عرصه ظهور گذاشته است . اکنون فناوری های مخابرات سیار تا به آنجا پیش رفته است که کاربران این چنین سیستم

هایی با استفاده از یک ترمینال دستی کوچک ( Handset ) می توانند با هر ** در هر زمان و هر مکان ، انواع اطلاعات ( صوت ، تصویر ، دیتا ) را مبادله کنند این ارتباط که به صورت سیار است مستلزم دستگاه ها و سیستم هایی می باشد که هم به عنوان گیرنده فعالیت کنند و هم فرستنده .

در کلیه تشکیلاتی که از سیستم های رادیویی سیار بهره برداری می کنند عموما واحدهای س

یار نیاز به برقراری ارتباط رادیویی با یک ایستگاه کنترل کننده مرکزی دارند . در این سیستم ها تعدا زیادی کاربر سیار با مرکز ثابت مربوط به خود در تماس هستند و تشکیلات مختلف باید بطور همزمان و بدون ایجاد تداخل با یکدیگر قادر به برقراری تماس مورد نیاز باشند . در این سیستم ها نیاز به آنتن هایی داریم که به صورت همه جهته و در موازات سطح زمین از ایستگاه ثابت ، اطلاعات را پخش و جمع آوری نمایند و آنتن های سیار هم پایه با راندمان مناسب جهت نصب روی واحد سیار باشند . در محیط های شهری امواج رادیویی باید قدرت نفوذ و انتشار از میان ساختمان های مرتفع را داشته باشند . همچنین به دلیل محدودیت در باند های رادویی باید بتوان از باندهای رادویی

مشابه در شهرهای مختلف که در فاصله مناسبی از یکدیگر قرار دارند به صورت مکرر استفاده کرد .
در اکثر سیستم های عملی ،جهت برقراری سیستم های عملی جهت برقراری ارتباط مناسب با واحدهای سیار لازم است تا از یک دستگاه رادیویی مرتفع جهت ارسال و دریافت پیام ها استفاده شود ، اما به دلیل عملی نشدن این مسئله غالبا ارتباط بین دفتر مرکزی و ایستگاه رادیویی مورد نیاز از طریق یک واسط صورت می گیرد . در سیستم های سیار چون زمان دریافت پیام مشخص نیست ، معمولا گیرنده ها آماده دریافت پیام هستند . در این راستا باید شبکه ای طراحی ش

ود که تمام نیازهای فوق را بر آورده سازد .

شبکه های سلولی
سیستم های مخابراتی سیار مورد استفاده در یک منطقه جغرافیایی باید به گونه ای باشد که از لحاظ مخابراتی تمام منطقه را تحت پوشش قرار دهد و اصطلاحا هیچ نقطه کوری از دید امواج رادیویی باقی نماند . از طرف دیگر اختصاص فرکانس های کاری مورد استفاده باید به صورتی باشد که تداخل فرکانسی در سیستم ایجاد نشود . بنابراین هنگام پیاده سازی یک سیستم موبایل در یک منطقه جغرافیایی ، منطقه مربوطه را به مناطق کوچکتری به نام سلول تقسیم می کنند . آنگاه فرستنده را در داخل سلول قرار می دهند . در این صورت سرویس دهی تنها در منطقه ای که سلول بندی شده است میسر می شود . شبکه های سلول دو مزیت دارند :

۱) استفاده مجدد از فرکانس کاربر با رعایت فاصله جغرافیایی :
یعنی اینکه در محدوده سلول های مختلف از یک فرکانس کاری می توان استفاده کرد و لزومی ندارد فرکانس های متعدد تعریف کنیم .

۲) شکافتن سلول ها :
به این معنی که در طرح اولیه شبکه سلولی مخابرات سیار ، سلول را بزرگ انتخاب می کنند و در صورت افزایش مشترکان سلول را می توان به سلول های کوچکتری تقسیم کرد و در اصطلاح سلول را شکافت و با گذاشتن پست های فرستنده- گیرنده اضافه ، تعداد مشترکان را افزایش داد .

تاریخ کامل مخابرات بی سیم به چهار دوره تقسیم می شود :
۱٫ دوره قبل از همگانی شدن این سیستم
۲٫ سیستم های آنالوگ نسل اول
۳٫ سیستم های دیجیتال نسل دوم
۴٫ سیستم های دیجیتال نسل سوم (PCS )
دوره های ماقبل از همگانی شدن سیستم های مخابرات بی سیم از سال های ۱۹۵۰ شروع شده و تا سال ۱۹۶۰ ادامه یافت در این دوره از مخابرات سیار برای کاربردهای پلیسی ، نظامی و هواپیمایی استفاده می شد و تجهیزات ارسال و دریافت ، حجیم و گران قیمت بود .
نسل اول در سال های ۱۹۷۰ تا ۱۹۸۰ بر پایه تکنولوژی آنالوگ و استفاده از مفهوم سلولی پدید آمد . ایده اساسی در مخابرات سیار سلولی MCS ( Mobile Cellular System ) استفاده مجدد از طیف فرکانسی در مناطقی است که به اندازه کافی از هم دورند . استفاده از مخابرات سیار سلولی ، باعث افزایش ظرفیت سیستم ، کاهش هزینه ، بهبود کیفیت سرویس و کاهش توان مورد نیاز شد . انواع مختلفی از این سیستم های آنالوگ با نام های گوناگون TACS , Aurora ,

NMT , AMPS , NEC و … وجود داشت . اما مهمترین و رایج ترین شکل سیستم های آنالوگ ، سیستم AMPS است . سیستم AMPS در سال ۱۹۷۸ راه اندازی شد . این سیستم در باند فرکانسی ۸۰۰ تا ۹۰۰ مگاهرتز کار می کرد و دارای ۶۶۶ کانال دو طرفه با پهنای باند ۳۰ کیلو هرتز و مدولاسیون FM ، آنالوگ بود . با افزایش بیش از حد تقاضا، سیستم های آنالو

گ نسل اول قادر به تامین ظرفیت مورد نیازبرای برخی مناطق شهری نبودند . از معایب و کمبودهای AMPS مساله ظرفیت این سیستم است . همچنین از اشکالاتی که در این سیستم ها وجود دارد ضعف امنیتی آن ها است . به طوری که به متقلبان مجال استفاده غیر مجاز را می دهد . این اشکالات در سیستم های دیجیتالی نسل بعد بر طرف شده است . به ع

 

لاوه سیستم های دیجیتال نرخ بیت و سرعت بالاتری دارند و حجم اطلاعاتی بیشتری را می توان در کانال های آن مبادله کرد . با توجه به ظهور سیستم های دیجیتال سیستم AMPS چندان مورد استفاده نخواهد بود . سیستم های نسل دوم در سال های ۱۹۸۰ و ۱۹۹۰ با استفاده از تکنولوژی دیجیتال تحقق یافت . COSM اولین استاندارد GSM تمام دیجیتال در دنیاست . این سیستم در سال ۱۹۹۲ در اروپا به بهره برداری تجاری رسید . در این سیستم موبایل از فرکانس های ۸۹۰ تا ۹۱۵ مگاهرتز و پست های ارسال و دریافت از فرکانس های ۹۳۵ تا ۹۶۰ مگاهرتز برای ارسال سیگنال استفاده می کنند . پهنای باند هر کانال رادیویی ۲۰۰ کیلوهرتز است که توسط ۸ کاربر استفاده می شود . به علت تقاضای روز افزون برای سرویس های MSC ، تکنولوژی های جدیدی نظیر COMA برای بهبود بهره برداری از طیف فرکانسی پدید آمد . CDMA یکی از پیچیده ترین سیستم های بی سیم دیجیتال در دنیای امروز است . CDMA تمامی کاربران را در فرکانس های یکسان و زمان های یکسان با کدهای مختلف مجزا می کند . پهنای باند هر کانال ۲۳٫۱ مگاهرتز است . سیستم های نسل سوم ، سیستم های مخابرات فردی ( PCS ) نامیده می شوند . PCS سیستمی است که با استفاده از آن کاربر می تواند در هر زمان و هر مکان و با هر ** به کمک یک مخابرات فردی واحد ( PTN ) تبادل اطلاعات نمایند . در سال های اخیر نسل سوم شبکه های رادیویی سلولی شدیدا مورد توجه قرار گرفته است . سیستم های نسل سوم را گاه با ۳G نشان می دهند . در کشور ما شبکه موبایلی که موجود است از نوع نسل دوم یعنی GSM می باشد . البته اگر کمی در مورد تفاوت های نسل های شبکه های مخابراتی دقیق تر شویم می توانیم بگوییم که شبکه های سلولی نسل دوم مانند GSM که فقط برای انتقال صوت مورد استفاده قرار می گیرند ، ذاتا دارای فناوری سوئیچ مداری هستند و شبکه های نسل ۲٫۹ مانند GPRS ، مدل

گسترش یافته شبکه های نسل دوم هستند که از فناوری سوئیچ مداری برای انتقال صوت و از سوئیچ بسته ای برای تبادل داده استفاده می کنند . در واقع منظور از بسته همان Data می باشد . در واقع نسل ۲٫۵ تا ۲٫۵G بر پایه نسل دوم برای مکالمه استفاده می شود . اما نسل بعدی که نسل سوم یا ۳G می باشد از فناوری WCDMA یا همان ( Wide band Code Division Multiple Accesses ) برخوردار است که خود این فناوری از فناوری CDMA نشات گرفته است . اما برای نس

ل سوم که روی فرکانس ۲۰۰۰ مگاهرتز است یک استاندارد اروپایی به نام UMTS وجود دارد که گاهی به جای WCDMA از آن استفاده می کنند و مخفف عبارت Universal Mobile Telecommunication Systems است به معنی سیستم جهانی مخابرات سیار از راه دور . در نسل سوم مخابرات سیار امکان ارسال و دریافت فایل های چند رسانه ای یا Multimedia وجود دارد و

سرعت ارسال و دریافت اطلاعات در نسل دوم و نسل ۲٫۵ است . البته شایان ذکر است که بین نسل ۲٫۵ و ۳ فناوری های PCS و DCS در فرکانس های ۱۸۰۰ و ۱۹۰۰ نیز بکار گرفته شدند . (Digital Cellular System & Personal Communication System ) بعد از نسل سوم نوبت به نسل چهارم یا ۴G رسید که می خواست مشکلات و نارسایی های نسل سوم را جبران کند چون نسل سوم دچار تردیدها و ضعف هایی است که باعث شده در بسیاری از کشورها هنوز مورد توجه واقع نشود . شبکه های نسل ۴ یا ۴G نامی است که به سامانه های سیار مبتنی بر IP که دسترسی را از طریق یک مجموعه از واسطه های رادیویی تامین می کنند ، داده شده است . این شبکه ها مبتنی بر فناوری سوئیچ بسته ای هستند و بطور کلی مبتنی بر مجموعه پروتکل IP در هر دو بخش با سیم و بی سیم هستند . ( IP2 Internet Protocol ) از خصوصیات شبکه های ۴G تبدیل چندین شبکه رادیویی مانند GPRS , WA , HIPERLAN وBluetooth به یک شبکه واحد است . با این ویژگی کاربران خواهند توانست به خدمات مختلف دسترسی پیدا کرده و پوشش بیشتری داشته باشند ، در ضمن راحتی استفاده از یک وسیله واحد را نیز تجربه کنند و از طرف دیگر یک صورت حساب را با کاهش کل هزینه دسترسی داشته و دسترسی بی سیم قابل اعتمادی را حتی در صورت از دست دادن یک یا چند شبکه داشته باشند . در حال حاضر نسل چهارم یا ۴G ، یکی از ابتکارات مراکز( Research & Development Center ) برای حل مشکلات و محدودیت های ۳G است که نتوانسته به وعده های خود در زمینه عملکردها و خروجی ها عمل کند .
برای آشنایی بیشتر با سیستم های مخابراتی GSM بلاک دیاگرام یک سیستم GSM را در شکل زیر می بینیم :
برای آشنایی بیشتر با این بلاک دیاگرام به معرفی قسمت های مختلف و اختصار هر کدام می پردازیم :

۱) : BSS ( Base Station Subsystem )
بخشی در مخابرات که زیر سیستم ایستگاه پایه که خود شامل BSC و BTS است .

۲) : BSC ( Base station Controller )
ایستگاه پایه کنترل کننده

۳) : BTS ( Base Transceiver Station )
پست ارسال و دریافت که به شکل دکل مانند دیده می شوند .

۴) : MSC ( Mobile Switching Center )
مرکز سوئیچینگ موبایل که وظیفه ارتباط اطلاعات کاربر با BSS را دارد .

 

۵) : HLR ( Home Location Register )
یک پایگاه دامنه ای جهت نگهداری و مدیریت اطلاعات مشترکین اعم از موقعیت اسم و سایر اطلاعات دائمی کاربر.

 

۶) : VLR ( Visitor Location Register )
اطلاعات موقعیت مکانی کاربر به صورت موقت و لحظه ای در آن ثبت می گردد . هماهنگی بین HLR و VLR و MSC است . فرض کنید که یک کاربر وارد یک MSC جدید می شود ، VLR اطلاعات موقعیت کاربر را به MSC داده و MSC آن را با HLR تطبیق می دهد .

۷) : EIR ( Equipment Identity Register )
این قسمت محل مربوط به نگهداری اطلاعات در مورد گوشی های موقتی اطلاعات محرمانه و … می باشد که در صورت تماس با گوشی این اطلاعات نیز چک می شود .
۸) : AUC ( Authentication Center )
مرکز تصدیق اطلاعات . می توان این بخش را بخش امنیت نامید و عملکرد آن را اینگونه توجیه کرد . بخشی که محرمانه بودن تماس ها را کنترل می کند
شبکه هوشمند چیست؟
شبکه هوشمند یا Intelligent Network) IN) از لحاظ ساختار به گونه‌ای است که در لایه‌ای بالاتر از شبکه‌های معمول مخابرات (شبکه تلفنی، همراه، دیتا) قرار می‌گیرد و مشترکان می‌توانند از انواع خدمات آن، به آسانی و با سرعت استفاده کنند.‌
این شبکه از گره‌های سخت‌افزارهای و نرم‌افزاری تشکیل شده است تا با استفاده از پروتکل‌های خاص، امکان ارائه سرویس های ویژه را برای مشترکان تلفن ثابت و همراه فراهم شود.‌ اگر بخواهیم دقیق‌تر بگوییم، شبکه هوشمند از یک سیستم یکپارچه برای ارائه سرویس‌های مخابراتی تشکیل شده و قادر است انواع مختلفی از سرویس‌های جدید را در حداقل زمان به مشترکان ارائه کند. این مسئله امروزه یکی از اهداف شبکه‌های مخابراتی است.‌
شبکه هوشمند از چند عنصر فیزیکی مثل مرکز کنترل سرویس (‌SCP)، مرکز سوییچینگ سرویس (‌SSP)، نقطه ایجاد سرویس (‌SCEP) و مرکز مدیریت سرویس (‌SMP) تشکیل یافته است و تجهیزات هر یک از این عناصر در داخل سایت‌های شبکه نصب می‌شوند.‌

مزایای شبکه‌ هوشمند
طبیعی است که تفاوت‌های این شبکه با شبکه‌های دیگر، قابلیت‌های خاصی را نیز در بردارد و به همین خاطر می‌توان مزایا و ویژگی‌های خاصی را برای آن در نظر گرفت که به طور خلا‌صه عبارتند از:
‌- جداسازی اعمال مربوط به سرویس از سوئیچ‌های تلفنی به منظور یکنواخت‌کردن نحوه استفاده از آن‌ها
‌- ارائه سریع سرویس‌ها در بازار رقابتی‌
‌- افزایش درآمد برای اپراتورها
‌- بالا بردن تعداد مکالمات موفق
‌- استفاده موثر از منابع شبکه
‌- مدیریت قابل انعطاف بر روی سرویس‌ها‌

‌- امکان کنترل پارامترهای ارائه سرویس از طریق مشترک
سرویس‌های شبکه هوشمند
مهم‌ترین سرویس‌هایی که شبکه هوشمند ارائه می کند عبارتند از:‌
سرویس صندوق پستی یا‌ VMS: این سرویس قادر است پیام های تلفنی، فکس و ایمیل مشترکان را ثبت کند.
‌سرویس مکالمه مجانی یا FPH – Free Phone: این سرویس به عنوان یکی از مهم‌ترین سرویس‌های IN،‌ قابلیت انعطاف در مسیریابی و شارژ معکوس را بر اساس شرایط مختلف مورد

تقاضا ارائه می‌دهد و همچنان با رشد فزاینده تقاضا از سوی مشتریان در کشورهای دارای شبکه IN روبه‌روست.‌
قابلیت مسیریابی مناسب، موجب خدمات‌رسانی به موقع و سریع می‌شود و با توجه به مقصد مورد تقاضای خدمات، باعث صرفه‌جویی اقتصادی نیز خواهد شد. همچنین این‌که هزینه ارتباط را شرکت مخاطب پرداخت کند، باعث تشویق مشتریان در برقراری ارتباط می‌شود و راهی برای توسعه شرکت یا سازمان دارنده این سرویس است.‌
این سرویس، برای شرکت‌ها و موسساتی مناسب است که در مورد خاصی (مثلا تولیدات کارخانه) نیاز به جمع‌آوری دیدگاه‌های مردم یا مصرف‌کننده دارند.‌
شماره اختصاصی (‌Personal number service)
دارنده این سرویس می‌تواند از خدمات مختلف مخابراتی با یک شماره (از نوع شماره‌های IN)، در هر نقطه از شبکه استفاده کند. با این سرویس هدایت شماره به مکان‌های موردنظر مشترک (محل کار، منزل و …) امکان‌پذیر است.‌
سرویس نظر سنجی یا (‌Tlevoting (VOT
این سرویس برای رای‌گیری و مسابقات تلفنی استفاده می‌شود. در این سرویس، استفاده‌کننده با یک شماره خاص تماس می‌گیرد و انتخابش را از طریق صفحه کلید یا صدا اعلام می‌کند. برای نظرسنجی نیز می‌توان از آن استفاده کرد. از پیام گویا نیز می‌توان در این سرویس استفاده کرد و مشترک سرویس می‌تواند به وسیله یک دستگاه تلفن در هر لحظه از نتیجه رای‌گیری آگاه شود.‌سایر قابلیت‌های این سرویس عبارتند از:‌
‌- محدود کردن ناحیه: به این معنی که مشترکان منطقه خاصی امکان رای دادن خواهند داشت.‌
‌- محدود کردن تعداد تماس: به این معنی که مشترکان نمی‌توانند بیشتر از دفعات از پیش تعیین شده در رای‌گیری شرکت کنند.‌
‌- تعیین مدت زمان اعتبار رای‌گیری:
‌- رمز عبور و امکان تغییر آن:

‌- امکان آمارگیری:
‌- امکان پرس و جو در نتایج رای‌گیری
سرویس کارت اعتباری (Prepaid card Service)
با این سرویس می‌تواند از هر تلفن بدون استفاده از سکه یا حتی تجهیزات کارت‌خوان خاص، ارتباط تلفنی خود را (اعم از شهری، بین شهری و بین‌المللی برقرار کند.‌
مشترک این سرویس دارای شماره کارت منحصر به فرد است و هنگام مکالمه باید کد دسترسی، شماره کارت و رمز عبور خود را وارد نماید. زمانی که سیستم صحت شماره‌ها را تایید کرد، پیامی

برای مشترک ارسال و درخواست شماره‌گیری اعلام می‌شود.‌
سرویس شبکه خصوصی مجازی‌ (Virtual Private Network)
مشترکان شبکه مخابراتی با بهره‌مندی از سرویس VPN و استفاده از تلفن ثابت می‌توانند شبکه مجازی خصوصی تشکیل‌دهند. دریافت هزینه از مشترکان این سرویس بسیار متنوع است. به عنوان مثال هزینه مکالمه را می‌توان از خود مشترک VPN و یا از حساب خاصی کسر کرد. مشترکان VPN دارای شماره داخلی خاص خود هستند. در مورد مکالمات خارج از VPN، مشترک باید شماره شناسایی و رمز عبور را وارد نماید.‌
از دیگر قابلیت‌های این سرویس می‌توان به این موارد اشاره کرد:‌
‌- امکان برقراری مکالمه بین مشترکان یک VPN
‌- امکان برقراری مکالمه با مشترکان خارج از VPN
‌- امکان انتقال مکالمه به مشترک دیگر همان VPN
‌- امکان شماره‌گیری اختصاری
– امکان تعریف شماره شناسایی
‌- استثنا کردن شماره‌های داخل VPN
‌- استثنا کردن شماره‌های خارج از VPN
‌- امکان برقراری مکالمه از طریق اپراتور
‌- امکان تعریف پیام صورتی
‌-محدود کردن تعداد مکالمات همزمان
شماره فراگیر‌ (Universal Access Number)
این سرویس برای شرکت‌ها، سازمان‌ها و حتی کسب و کار خدماتی (مانند آتش‌نشانی، اورژانس و …) جالب و قابل استفاده است. در این مورد مشترک سرویس تنها یک شماره تلفن را در آگهی‌های تبلیغاتی خود به اطلاع مشتریان می‌رساند. ولی شبکه IN به محض درخواست ارتباط از سوی کاربران، با شعبه‌ای از شرکت که در نزدیکی محل تلفن‌کننده قرار دارد ارتباط برقرار می‌کند.‌
مشاوره تلفنی یا Premium Rate
یکی از موارد بارز استفاده از توانمندی‌های IN خدمات اطلاع‌رسانی و مشاوره به عموم مردم است. آخرین اخبار و اطلاعات مربوط به سازمان‌هایی نظیر هواشناسی، هواپیمایی، ورزشی و نیز مراکز مختلف مشاوره از طریق IN قابل دسترسی خواهد بود.‌

انتقال شماره‌ (Number Portability)

بسیاری از شرکت‌ها یا سازمان‌ها بنا بر شرایط یا اهدافی که دارند، لازم می‌دانند محل جغرافیایی خود را تغییر دهند. این تغییر محل موجب تغییر شماره تلفن آنها خواهد شد. از طرفی شرکت یا سازمان فوق نمی‌خواهد مشتریان خود را از دست بدهد. در این حالت سرویس فوق تمامی ارتباط‌های ورودی به شماره‌های قبلی را به سمت شماره تلفن جدید هدایت خواهد کرد.

این فقط قسمتی از متن مقاله است . جهت دریافت کل متن مقاله ، لطفا آن را خریداری نمایید
word قابل ویرایش - قیمت 8700 تومان در 25 صفحه
87,000 ریال – خرید و دانلود
سایر مقالات موجود در این موضوع
  1. سید رضا عنبری گفت:

    سلام خسته نباشید اشکال مقاله ها اینه که منبع ندارن معلوم نیست از کجا اوندن من خودم یکی خریدم استاد گیر داد منبع کجاست اگه میشه منبع رو واسم بفرستید متشکر

  2. سید رضا عنبری گفت:

    منبع نیومده منظور از منبع یعنی از چه کتابای این مقاله جمع اوری شده!!!!

دیدگاه خود را مطرح فرمایید . وظیفه ماست که به سوالات شما پاسخ دهیم

پاسخ دیدگاه شما ایمیل خواهد شد