تحقیق مقاله شبکه موبایل چگونه کار می کند؟

در تلفن ثابت "هویت " مشترک مشخص است ِاز کجا؟ از آنجایی که مخابرات با کشیدن دو رشته سیم مسی تا در منزل یا محل کار و دادن بوق این کار برای مشترک کرده است.پس مرحله اول در شبکه مخابرات "هویت" یا شناسایی معتبر بودن مشترک است .

"مکان" مشترک نیز دقیقا مشخص است و این دیگر نیاز به توضیح ندارد یعنی سوییچ هنگامی که کسی با این مشترک کار دارد راحت آن را پیدا کرده و به آن زنگ می زند. قسمت بعدی " محل ثبت charging" است یعنی مشترک هرچقدر با تلفن خود به دیگران زنگ بزند هزینه آن در کجا ثبت می شود؟ جواب مشخص است - در سوییچی که به آن متصل است .

قسمت بعدی " ارائه سرویس های جانبی " است مثل نمایشگر شماره تلفن و انتقال مکالمه و ... که این هم در سوییچی که تلفن به آن متصل شده است انجام می گیرد.

پس به طور خلاصه شبکه تلفن ثابت مشخصات زیر را دارا می باشد:

1- هویت یا شتاسایی مشترک

2- مکان مشخص جهت تماس گرفته شدن با آن

3- محل ثبت charging

4- ارائه سرویسهای جانبی

در شبکه موبایل ما یک وسیله به نام گوشی موبایل داریم که بدون سیم است و از لحاظ فیزیکی به جایی متصل نیست و هرلحظه مکان خود را تغییر می دهد و ممکن در یک روز در نقاط مختلف کشور (و حتی جهان) حرکت کند.

حالا سوال این است که چگونه باید جهار مشخصه بالا را برای آن پیاده کنیم ؟

قبل از هر چیز ذکر این مورد ضروری است که گوشی موبایل با روش بدون سیم (wireless) از طریق امواج الکترو مغناطیسی با آنتی که به آن BTS گفته می شود(در آینده مفصل در باره آن صحبت خواهیم کرد) ارتباط دارد و از طریق آن به شبکه موبایل وصل می شود(به جای دو رشته سیم مسی).

1- تعیین هویت:

در موبایل به علت تغییر مکان مشترک (مستقل از مکان بودن) نیاز به مرکزی داریم که اطلاعات تمام مشترکین یک کشور و یا یک شرکت ارائه دهنده سرویس موبایل در آن ثبت شود تا هر وقت شبکه نیاز داشت در اختیار شبکه قرار گیرد(این کار در تلفن ثابت در همان مرکز سرویس دهنده به شما انجام می گیرد) به این مرکز HLR گفته می شود(Home Location Register) این مرکزها به صورت متمرکز در یک یا بعضا در نقاط محدودی از یک کشور ایجاد می شود.

و برای اینکه یک مشترک امکان استفاده از شبکه را داشته باشد به مشترک کارتی به نام SIM (Subscriber Identity Module) کارت داده می شود که این کارت وسیله شناسایی مشترک در شبکه است - پس اگر SIM کارت در گوشی موبایل قرا رگیرد و تعاریف مخصوص آن در HLR ثبت گردد مشترک می تواند هر کجا از کشور که برود امکان تماس گرفتن و یا تماس گرفته شدن را دارا می باشد.

2- مکان مشترک در شبکه موبایل

هنگامی که یک مشترک در شبکه حرکت می کند با تکنیکهایی که در آینده در باره آن صحبت خواهیم کرد آخرین مکان آن در HLR ثبت می شود بنابرابن هر کس بخواهد به یک موبایل زنگ بزند آخرین مکان آن از HLR پرسیده می شود و بعد به موبایل زنگ می خورد.

3- ثبت charging

ثبت مقدار هزینه مکالمه موبایل در آخرین سوییچی که به موبایل سرویس می دهد انجام می گیرد .

مثلا مشترکی از تهران به سمت مازندران رفته و از آنجا به مشهد می رود ودر طی مسیر چندین بار به نقاط مختلف تماس گرفته است هنگامی که در محدوده تهران بوده در سوییچهای تهران charging ثبت شده و در ملزندران در سوییچ مازندران و در مشهد هم در سوییچ مشهد ثبت می شود.

در آخر کلیه هزینه مکالمات از سراسر کشور به مرکزی در تهران که مرکز صورتحساب است ارسال می شود و بعداز جمع بندی و محاسبه برای مشترک صورتحساب ارسال می شود(در تلفن ثابت تمام هزینه های مکالمه در مرکز سرویس دهنده ثبت می شود)

4- ارئه سرویسهای جانبی

این سرویسها توسط آخرین سوییچ سرویس دهنده به موبایل از طریق HLR سوال می شود که چه سرویسهایی باید در اختیار مشترک گذاشته شود مثل انتفال مکالمه - انتظار مکالمه - نمایشگر شماره و .. و سپس آن سرویس ها توسط آخرین سوییچ سرویس دهنده در اختیار مشترک قرار می گیرد.(در تلفن ثابت همان سوییچ محلی که تلفن به آن وصل اشت این کار را انجام می دهد).

گذری کوتاه در مورد شبکه تلفن ثابت

آشنایی مقدماتی با نحوه کار شبکه تلفن ثابت(PSTN)

برای اینکه نحوه کار شبکه موبایل(PLMN) برای شما مشخص شود ابتدا توضیح مختصری در باره شبکه تلفن ثابت خواهم داد .

زمانی که شما در منزل یا محل کار قصد تماس گرفتن دارید ابتدا گوشی تلفن را بر می دارید و صدای بوق خاصی را می شنوید به این معنی که شما مجاز به شماره گیری و استفاده از شبکه تلفن ثابت هستید ارتباط شما با مرکز تلفن محلی (LOCAL) خود بو سیله دو رشته سیم مسی که از درب منزل یا محل کار شما به نزدیکترین پست (POST) (همان جعبه های کو چک سربی رنگ که در روی دیوار معابر نصب شده و به مقداری کابل وارد و خارج شده است)رفته است و از پست به کافو می رود(کافو ها همان کمدهای سبز رنگ است که در کنار خیابانها نصب شده است ) و از کافوها به چاله حوضچه که در زیر زمین توسط مخابرات حفر شده می رود و از آنجا به مرکز تلفن وارد می شود.

در مرکز تلفن دو رشته سیم مسی ابتدا به سالن MDF می رود (سالن MDF سالنی است که در آن کانکتور های زیادی بر روی شلفهای ایستا نصب شده است از یک طرف به ازای هر پورت یا شماره تلفن دورشته سیم مس از سمت سوییچ به آن وارد شده است و از سمت دیر دورشته سیم مسی که از سمت مشترک(منزل یا محل کار شما) آمده به آنجا می رسد و با ارتباط این دو شما می توانیدبه سوییچ وصل شده و یا اصطلاحا بوق داشته یاشید.

لازم به ذکر است هرگاه شما با 117 (خرابی تلفن ) تماس می گیرید به MDF همان مرکز تلفن وصل می شوید و به آنها خرابی تلفن خود را اطلاع می دهید.

سوییچ مخابراتی چیست ؟ دستگاهی است که کار مسیر یابی و مسیر دهی را انجام می دهد ودر ضمن وظیفه ثبت charging که همان مدت رمان مکالمه است را برعهده دارد و ضمنا ارائه سرویسهای مختلف اعم از انتظار مکالمه -انتقال مکالمه - نمایشگر شماره تلفن و غیره به عهده سوییچ می باشد.

سوییچ های تلفن ثابت به دو نوع آنالوگ و دیجیتال تقسیم می شود که سرویسهایی که ذکر شد صرفا در سوییچهای دیجیتال قابل ارائه می باشد.

مراکز مخابراتی بسته به تعداد مشترک در مناطق مختلف شهر ها و روستا ها ایجاد می شود و هر مرکز وظیفه ارائه سرویس به چند پیش شماره خاص در آن شهر را به عهده دارد .

حال دوباره به بحث خود باز گردیم وقتی شما شروع به شماره گیری می کنید سوییچ شماره های گرفته شده توسط شما را تجزیه و تحلیل می کند و مسیر آن را تشخیص می دهد مثلا اینکه این شماره داخل شهری است یا بین شهری و یا بین الملل توسط سوییچ مشخص شده و مسیر شما را به مرکز بعدی که هرکدام وظیفه خاصی به عهده دارند را برقرار می کند.

مثلا شما از تهران یک شماره در کرمانشاه را میگیرید( مثل 08313272222 ) سوییچ محلی شما با دیدن 0 می فهمد که باید کل شماره به سوییچ بین شهری بدهد بنابراین ابتدا به سوییچ بین شهری تهران(STD) داده و سوییچ بین شهری با دیدن رقم دوم یعنی

عدد 8 می فهمد که باید کل شماره را به سوییچ بین شهری (STD) منطقه 8 کشور که در همدان می باشد بدهد سوییچ STD همدان با دیدن رقم سوم که 3 می باشد شماره را به PCکرمانشاه میدهد ( PC یک نوع سوییچ بین شهری است ولی از لحاظ level پایین تر از STD می باشد ) PC کرمانشاه با دیدن رقم چهارم که 1 می باشد تشخیص می دهد که شماره مربوط به شهر کرمانشاه می باشد و با توجه به پیش شماره 327 به مرکز مربوطه تحویل داده می شود و مشترک شماره 2222 در مرکز 327 زنگ می خورد.

این مسیری بود که طی زمانی خیلی کم برای تماس بین تهران و کرمانشاه باید طی شود.

برای شماره های بین الملل مسئله کمی فرق می کند بدین ترتیب که مرکز محلی بادیدن 00 در ابتدای شماره تلفن کل شماره را به STD داده و STD ها هم شماره را به سوییچ بین الملل که ISC نامیده می شود می دهند و ادامه ماجرا .

آشنایی با شبکه های نسل چهارم ‏موبایل

رشد سیستمهای تلفن سیار، افزایش کاربران اینترنت و ‏بالا رفتن انتظار و نیازهای کاربران، مانند تقاضای ‏دسترسی به اینترنت با کیفیت بالا از طریق سیستمهای ‏بیسیم، منجر به طراحی سیستم هایی شده است که قادر به ‏برآورده کردن این نیازها باشند.

کاربران سرویس های ‏مخابراتی در آینده، ترجیح می دهند که سرویس های مشابهی ‏را که از شبکه های ثابت دریافت می کنند از یک محیط ‏بی سیم نیز در اختیار داشته باشند. البته انتظار ‏نمی رود که عملکرد بهتر را قربانی حرکت پذیری بیشتر نمایند ‏چراکه آنها در هرصورت از ابزارهای مخابراتی ساکن هم ‏استفاده خواهند کرد. بنابراین بهترین راه کار این ‏است که سیستم های بی سیم با شبکه های ثابت مجتمع شوند، ‏به همین منظور شبکه های بی سیم به سرعت در حال تکامل و ‏حرکت به سمت شبکه های تماما" ‏IP‏ می باشند.‏

شبکه های تلفن قدیمی (شبکه های سلولی نسل دوم) مانند ‏GSM، که فقط برای انتقال صوت مورد استفاده قرار ‏می گیرند، ذاتا" دارای تکنولوژی سوئیچ مداری هستند. ‏شبکه های نسل 5/2 مانند ‏GPRS، مدل گسترش یافته ‏شبکه های نسل2 هستند که از تکنولوژی سوئیچ مداری ‏برای انتقال صوت و از سوئیچ بسته ای برای تبادل دیتا ‏استفاده می کنند. تکنولوژی سوئیچ مداری ایجاب می کند ‏که کاربران بر مبنای زمان سنجیده شوند نه بر مبنای ‏میزان دیتای انتقال داده شده، چراکه پهنای باند فقط ‏برای کاربر اختصاص داده شده است. در مقابل، ‏تکنولوژی سوئیچ بسته ای، پهنای باند را بیشتر مورد ‏استفاده قرار داده و به بسته های هر کاربر اجازه ‏رقابت برای بدست آوردن پهنای باند را می دهد و ‏کاربرها را بر مبنای میزان دیتای انتقال داده شده، ‏مورد حسابرسی قرار می دهد. بنابراین حرکت به سمت ‏استفاده از سوئیچ بسته ای و به تبع آن شبکه های ‏IP‏ ‏یک امر طبیعی است. ‏

شبکه های نسل 3 ‏‎(UMTS)‎‏ قصد داشتند مشکلات متعددی که ‏نسل های 2 و 2.5 با آن روبرو شده بودند را بر طرف ‏کنند. از جمله این مشکلات می توان به سرعت پایین و وجود ‏تکنولوژی های ناهمخوان و سازگار ناپذیر‎(TDMA/CDMA) ‎‏ ‏در کشورهای مختلف اشاره کرد.‏