شبکه‌های موبایل GSM چگونه کار میکنند؟ نگاهی به تکنولوژی ارتباطات جهانی
سامانه جهانی ارتباطات همراه به انگلیسی: Global System for Mobile Communications از مهم ترین استاندارد ارتباطی در دنیا بشمار می‌رود و امروزه با کسب ۸۰ درصد از بازار جهانی جایگاه ویژه ای برخوردار است. در این مقاله نگاهی کوتاه به این بستر ارتباطی خواهیم داشت.
پیش‌گفتار:
در میانههای دهه ۱۹۸۰ میلادی ( ۴۰ سال قبل) مکالمات صوتی اصلی ترین خدمات در شبکه‌های ثابت و بی‌سیم به حساب می‌آمدند. تکنولوژی و استاندارد GSM در آن زمان برای انتقال صوت طراحی و پیاده سازی شد. اما ده سال بعد و در میانههای سال ۱۹۹۰ میلادی و با توجه به ظهور اینترنت و نیاز به دسترسی در گوشی‌های موبایل، استاندارد GSM نقش بسیار مهمی در انتقال دیتا و خدمات بسته ای رادیویی GPRS داشت.
در حقیقت GPRS که امکان ارسال و دریافت اطلاعات را به واسطه شبکه‌های تلفن همراه برای مشترکان فراهم میکنند، به عنوان سرویس ارزش افزوده از نسل دوم به حساب می‌روند.
شبکه GSM : معرفی و آشنایی با شبکه‌های موبایل
- سیم کارت و دستگاه موبایل :
در انگلیسی Subscriber Identity Module که به اختصار SIM نامیده می‌شود و از اولین اجزا این شبکه به شمار می‌رود. در فارسی می‌توانیم آن را به واحد شناسایی مشترکین ترجمه کنیم. به طور کلی سیم کارت از یک چیپست Chip ساده تشکیل شده است که مشترک برای اتصال به شبکه‌های تلفن همراه مبتنی بر GSM باید آن را داخل دستگاه موبایل (به انگلیسی Mobile Station) قرار دهد.
وظیفه سیم کارت ، مشخص نمودن هویت MS در شبکه می‌باشد. سیم کارت‌ها به راحتی قابل جایگزینی در دستگاهای موبایل هستند و ما می‌توانیم بر حسب نیاز و انتظار از سیم کارت‌های اپراتورهای فعال استفاده کنیم.
- آنتن‌های BTS:
اختصار شده عبارت Base Transceiver Station شبکه‌های جی اس ام GSM از یک ساختار سلولی استفاده می کنند. یکی از مهم‌ترین قسمت های این شبکه، دکل و آنتن‌های BTS می‌باشد که این روزها در بسیاری از نقاط و در مناطق شهری بر روی پشت بام ها آن‌را مشاهده می‌کنیم.
آنتن‌های BTS به چند گروه عمده تقسیم می‌شوند.
- ماکروسل Macrocell
که بزرگ‌ترین سایز در این نوع آنتن‌ها به شمار می‌رود و تا محدوده ۷۰ کیلومتری را پوشش می‌دهد.
در مناطقی که مشترکین کم و به صورت پراکنده هستند همانند مناطق دوردست یا سواحل دریاها و یا نقاط کویری کاربرد زیادی دارد.
- میکروسل Microcells
برای مناطق شهری و تعداد مشترکین زیاد نصب و استفاده می‌شود.
- پیکوسل Picocell
برای تقویت سیگنال در محدوه خیلی کم کاربرد دارد.
- فمتوسل FemtoCell
استفاده در داخل ساختمان‌ها
آنتن‌های BTS سیار در مواقع خاص همانند برگزاری نمایشگاها، مناطق پر جمعیت، زلزله و… می‌توانند برای ثبات و سرویس دهی در شبکه استفاده شوند.
به طور کلی چینش آنتن‌های BTS معمولا به صورت تقسیم بندی شش ضلعی (لانه زنبوری) انجام می‌شود. در این حالت چنانکه مشترک در حال حرکت باشد و از محدوده ای به سمت دیگری برود با اتصال اتوماتیک به آنتن BTS جدید فرایند انتقال تماس به صورت خودکار انجام می‌شود.
همچنین برای سرعت در توسعه شبکه در مکان هایی که امکان نصب بر روی زمین نباشد از پشت بام نیز استفاده می‌شود. رمزنگاری و رمز گشایی اطلاعات، پردازش، دریافت و ارسال سیگنال‌ها، مدیریت کیفیت ارتباط و… که به واسطه سخت افزار و نرم افزار انجام می‌پذیرد بر عهده ایستگاه‌های BTS می‌باشد.
چگونه کار می‌کند؟
وقتی گوشی ما روشن می‌شود، از طریق کانال سیگنالینگ با نزدیک‌ترین دکل BTS ارتباط برقرار می‌کند. به زبان ارتباطی بین سیستم ها در مخابرات سیگنالینگ گفته می‌شود.
ایستگاه‌های BTS معمولا از طریق فیبر نوری و رادیوهای پرظرفیت به هم مرتبط می‌شوند. و پیام ها و یا تماس ما را به یکدیگر ارتباط و لینک می‌دهند. با این حساب می‌توانیم نتیجه بگیریم که هر چقدر تعداد این آنتن ها در پیرامون ما بیشتر باشند کیفیت ارتباط و شبکه بهتر خواهد بود که البته این موضوع به تعداد مشترکین فعال در آن سلول هم مرتبط می‌باشد.
منبع: GSM چیست و چگونه کار می‌کند؟