תקשורת תאית (סלולארית)

Slides:



Advertisements
Similar presentations
Completeness and Expressiveness. תזכורת למערכת ההוכחה של לוגיקה מסדר ראשון : אקסיומות 1. ) ) (( 2. )) ) (( )) ( ) ((( 3. ))) F( F( ( 4. ) v) ( ) v ((
Advertisements

מבוא למדעי המחשב לתעשייה וניהול
1 Formal Specifications for Complex Systems (236368) Tutorial #4 Refinement in Z: data refinement; operations refinement; their combinations.
GSM System Architecture
Moshe Bar-Zvi V.P. Marketing Mirs Communications.
GSM—Global System for Mobile. 2 How does GSM handle multiple users The 1G cellular systems used FDMA. The first cellular standard adopting TDMA was GSM,
תמחיר תהליך. מערכת תמחיר תהליך מערכת זו נועדה לספק מידע, כמו מערכת תמחיר הזמנה, על עלות המוצרים שיוצרו בתקופה ועל עלות המוצרים שבתהליך הייצור בסוף התקופה.
חורף - תשס " ג DBMS, Design1 שימור תלויות אינטואיציה : כל תלות פונקציונלית שהתקיימה בסכמה המקורית מתקיימת גם בסכמה המפורקת. מטרה : כאשר מעדכנים.
מערכות תקשורת ניידות ותאיות
שאלות חזרה לבחינה. שאלה דיסקים אופטיים מסוג WORM (write-once-read-many) משמשים חברות לצורך איחסון כמויות גדולות של מידע באופן קבוע ומבלי שניתן לשנותו.
ספר סקיצות ספר סקיצות קלאסי עם יכולות ממוחשבות. ספר סקיצות רגיל  יתרונות : נוח לנשיאה, מהיר ונוח לעבודה, עמיד.  חסרונות : הכול ידני, קשה לקבל דיוקים.
חורף - תשס " ג DBMS, צורות נורמליות 1 צורה נורמלית שלישית - 3NF הגדרה : תהי R סכמה רלציונית ותהי F קבוצת תלויות פונקציונליות מעל R. R היא ב -3NF.
FFinder Application on Android OS by Roman Nassimov & Evgeny Erlihman Final presentation.
1 Formal Specifications for Complex Systems (236368) Tutorial #5 Refinement in Z: data refinement; operations refinement; their combinations.
עיבוד תמונות ואותות במחשב אלכסנדר ברנגולץ דואר אלקטרוני : שיטות קידוד שיטות קידוד אורך מלת קוד ואנטרופיה אורך מלת קוד ואנטרופיה קידוד.
Formal Specifications for Complex Systems (236368) Tutorial #6 appendix Statecharts vs. Raphsody 7 (theory vs. practice)
BRUSHLESS בקרה למנוע BRUSHLESS בקרה למנוע DSP באמצעות.
תהליכים  מהו תהליך ?  מבני הנתונים לניהול תהליכים.  החלפת הקשר.  ניהול תהליכים ע " י מערכת ההפעלה.
ערכים עצמיים בשיטות נומריות. משוואה אופינית X מציין וקטור עצמי מציינת ערך עצמי תואם לוקטור.
רישום חומרי למידה והסטנדרט הישראלי: ISRACORE יהודית בר אילן, אוניברסיטת בר-אילן אלי שמואלי, מיט"ל.
SIP based VoIP conference server by Roman Nassimov & Evgeny Erlihman Final presentation.
Galileo Navigation System Software Systems lab Software Systems lab סמסטר חורף תשס " ט סמסטר חורף תשס " ט מנחה: ולדימיר זדורנוב משה חיות מבצעים: גליה סימנובסקי.
Data Structures, CS, TAU, Perfect Hashing 1 Perfect Hashing בעיה : נתונה קבוצה S של n מפתחות מתחום U השוואה ל - Hash : * טבלה קבועה (Hash רגיל - דינאמי.
1 Data Structures, CS, TAU, Perfect Hashing בעיה: נתונה קבוצה S של n מפתחות מתחום U השוואה ל- Hash : * טבלה קבועה (Hash רגיל - דינאמי) * רוצים זמן קבוע.
משטר דינמי – © Dima Elenbogen :14. הגדרת cd ו -pd cd - הזמן שעובר בין הרגע שראשון אותות הכניסה יוצא מתחום לוגי עד אשר אות המוצא יוצא מתחום.
עקרון ההכלה וההדחה.
מבוא למדעי המחשב, סמסטר א ', תשע " א תרגול מס ' 1 נושאים  הכרת הקורס  פסאודו - קוד / אלגוריתם 1.
מתמטיקה בדידה תרגול 2.
A. Frank File Organization Hardware Size Parameters.
1 Spring Semester 2007, Dept. of Computer Science, Technion Internet Networking recitation #3 Internet Control Message Protocol (ICMP)
מה היום ? - - חזרה מהירה. - קריאה וכתיבה לקבצים. - בניית תוכנית כתיבה low-level - בניית ערוץ גלובלי והדגמה מול חומרה - low-level DAQ, פולימורפיזם וטריגר.
1 מבוא למדעי המחשב סיבוכיות. 2 סיבוכיות - מוטיבציה סידרת פיבונאצ'י: long fibonacci (int n) { if (n == 1 || n == 2) return 1; else return (fibonacci(n-1)
רשת האינטרנט ויישומיה האינטרנט היא הרשת הגדולה ביותר בעולם המקשרת בין מחשבים ואנשים המפעילים אותם במדינות רבות בעולם. ב העריכו שהאינטרנט מקשרת קרוב.
המבנה המשותף של מערכות תקשורת מקור המידע - המקור שממנו נובעת התקשורת מתמר המקור - התקן שהופך מידע לצורה שניתנת להעברה כמו שמיתרי קול הופכים את המחשבה לאותות.
Text to speech In Mobile Phones איתי לוי. הקדמה שימוש בהודעות טקסט על המכשירים הסלולארים היא דרך תקשורת מאוד פופולארית בימינו אשר משתמשים בה למטרות רבות,
מבוא לחשבונאות ניהולית. היחס בין חשבונאות פיננסית לניהולית פיננסיתניהולית פנימיים מותאמים לארגון בחלקים מסוימים יכול להיות : תחזית כמותי או איכותי מוניטרי.
יום עיון –פרויקט חקר מדעי במסגרת תחרות שישים שנות תעשייה כימית בישראל ד"ר מירי קסנר ברוכים הבאים 1 ביולי 2008 מכון ויצמן למדע, רחובות.
MOBILE PHONE ARCHITECTURE & TECHNOLOGY. HISTORY  The idea of the first cellular network was brainstormed in 1947  Disadvantages  All the analogue system.
פיתוח מערכות מידע Class diagrams Aggregation, Composition and Generalization.
Methods public class Demonstrate { public static void main (String argv[]) { public static void main (String argv[]) { int script = 6, acting = 9, directing.
המחסום הברירני מבחין בין מעבר של חומרים שונים מולקולות הידרופוביות מגיעות מהר מאוד לשיווי משקל. מולקולות הידרופוביות מגיעות מהר מאוד לשיווי משקל. מולקולות.
Cellular Network Base stations transmit to and receive from mobiles at the assigned spectrum Multiple base stations use the same spectrum The service area.
פס על כל העיר נורית זרחי.
SimpliciTI RF Network for M2M Connection Presenters: Assaf Matalon
Tirgul 12 Trees 1.
ISDN Integrated Services Digital Network.
GSM.
Kobi Mamo Dan Ben-Yosef
מבוא למדעי המחשב סיבוכיות.
תקשורת מחשבים "מודל OSI" Open System Interconnection reference model
תקשורת ומחשוב תרגול 1 IP, Classes and Masks.
רשתות סלולאריות טכנולוגיה ושרותים חלק ג'
SQL בסיסי – הגדרה אינדוקטיבית
Subject Name : Wireless Communication Subject Code:10EC81
עבודה עם נתונים באמצעות ADO.NET
פרוקטוז, C6H12O6 , חד-סוכר מיוחד
מהו טרנזיסטור?.
פתרונות הדפסה חכמים בע"מ
דרכים לאירכוב ושמירה של צילומים (חשובים..)
Position determination requirements for Cooperative ITS
מסננים מסנן מעביר נמוכים LPF תומר ורונה.
תקשורת סריאלית מגיש: דביר דדון מנחה: ד"ר מרטין לנד.
הנעה חשמלית.
מטרות מערכת בקרת מבנה BMS – BUILDING MANAGEMENT SYSTEM
חלק ב' – תקשורת תאית פרק 1. מבוא
למה.
מבוא לתקשורת סלולרית.
Shell Scripts בסביבת UNIX
מבוא למערכות מידע פרק 1.
Dept. of Business Administration
Presentation transcript:

תקשורת תאית (סלולארית) אינגר משה ינואר 2007

מבוא מתאימה לתקשורת בתחום המיקרוגל – בגלל שטח כיסוי קטן. נטייה להשתמש במכשירים קטנים ואנטנות קצרות 1946 – הוקמה מערכת טלפונית ניידת בשם MTS Mobile) (Telephone System המערכת כללה מגדלי אנטנות גבוהים שאפשרו למכשירים ניידים שהותקנו בכלי רכב לקבל וליזום שיחות טלפון באמצעות טלפן שנמצא באתר מרכזי. 1978 – הושקה בשיקגו הרשת התאית המודרנית הראשונה. פעלה בטכנולוגית AMPS (Advanced Mobile Phone System) 1986 – חברת פלאפון מקימה את הרשת הראשונה בארץ בטכנולוגית AMPS

תדרי הרשתות התאיות התחום האמריקאי 824-890 מה"ץ התחום האמריקאי 824-890 מה"ץ תחום ה- GSM 890-960 מה"ץ תחום ה- 1800 - 1710-1880 מה"ץ DCS (Digital Communication Services) תחום ה- 1900 - 1650-1990 מה"ץ PCS (Personal Communication Services)

עקרונות של מערכות תאיות שלושה עקרונות מנחים לפיתוח הטכנולוגיה: 1. שטח כיסוי הרשת מחולק לתאים קטנים בעלי כיסוי של מספר ק"מ. התאים מחוברים אל מרכזיה (המכונה מתג תאי) בשיטת כוכב 2. ניתן להשתמש בערוצי הרדיו השונים שימוש חוזר כל עוד אין משתמשים באותו ערוץ רדיו בשני תאים סמוכים. 3. עבור מכשיר נייד השיחה עוברת מתא לתא תהליך הנקרא hand-off או hand-over גודל התא יכול להיות ממאות מ"ר (חניונים) ועד עשרות קמ"ר (איזור מישורי עם מספר מועט של משתמשים)

ארכיטקטורה של רשת תאית

ארכיטקטורה של רשת תאית מושגים: תחנת קצה ניידת (MS – Mobile Station) – טלפון נייד, מודם תאי, כרטיס תקשורת במחשב נייד. המקמ"ש בתחנת הקצה מאפשר קשר דו-כווני Full) (Duplex תא (cell) – במרכזו תחנת הבסיס BTS) או BS Base Transceiver Station OR Base Station) תפקיד התא: 1. ניהול הערוץ האלחוטי בין תחנת הבסיס למכשיר 2. שידור המידע: קול, נתונים, וידאו והודעות בקרה שונות (המגיע מהרשת אל המכשיר. 3. קליטת המידע מהמכשיר והעברתו לרשת.

ארכיטקטורה של רשת תאית המתג התאי (MSC – Mobile Switching Center) מכונה בלשון העממית "מרכזיה". זהו מתג טלפוני לכל דבר, אך בנוסף הוא מבצע שורה ארוכה של משימות כמו: א. מיתוג שיחות בין תאים. ב. ניהול שיחות בין מנויים (הקמת שיחה, ניתוק שיחה ומתן שירותים שונים במהלכה. ג. קישור לרשת הטלפון הארצית ולרשתות תאיות אחרות (מתג המתחבר לרשת אחרת נקרא "מתג שער") ד. מעקב אחר המנויים (זיהוי המנוי, מעקב אחרי מיקומו, דרישותיו ועוד) ה. ניהול משאבי הרדיו ברשת (הקצאת ערוצי רדיו למנויי) ו. איסוף מידע לצורך חיוב המשתמשים ברשת. חלק מארכיטקטורת הרשת כוללת גם בקר תחנת בסיס (BSC – Base Station Controller ) תפקידו העיקרי ניהול משאבי הרדיו ופיקוח על רציפות קיום הקשר בעת תנועת המנוי. הבקר יכול להיות מותקן בתחנת הבסיס, באתר נפרד, או באתר בו מותקן המתג.

בסיסי נתונים כדי לספק את השירותים השונים זקוקה הרשת למידע שוטף על המנויים ועל המכשירים שבידיהם, לשם כך היא מנהלת שני בסיסי נתונים עיקריים: HLR (Home Location Register) VLR (Visitor Location Register) HLR – מרכזי או מבוזר, לפי שיקולי המפעיל יש בו את נתוני המנוי זיהוי מנוי (מספר טלפון ונתונים נוספים) השירותים שהמנוי זכאי להם (שיחה ממתינה, חיוג לחול, שיחת ועידה ועוד) זיהוי המתג שבו רשום המנוי ברגע הנוכחי. VLR – בסיס נתונים המכיל מידע על המנויים הנמצאים ברגע נתון באזור שירות מסוים. איזור שירות מוגדר כאוסף כל התחנות הבסיס המקושרות למתג נתון. VLR מכיל עותק של רשומות המנוי שב- HLR ונוסף לכך גם נתוני מיקום של המנוי (בדיוק טוב יותר מנתוני המיקום שב – HLR). בדרך כלל מיושם ה- VLR כמודל תוכנה בתוך המתג התאי, ואילו ה- HLR הוא מחשב הנמצא באתר מרכזי של מפעיל הרשת. קיימים שני בסיסי נתונים נוספים המשמשים לצורכי אבטחת המערכת: מרכז אימות (AC – Authentication Center) יחידת רישום ציוד (EIR – Equipment Identity Register) בסיסי נתונים אלו משמשים לאבטחת מידע ולמניעת גניבות וזיופים של מכשירי הקצה. הם מופיעים בשמות שונים בטכנולוגיות השונות.

הדורות של המערכת התאית הדור הראשון: מערכת המבוססת על תקשורת אלחוטית אנלוגית. החלו לפעול לקראת סוף שנות ה- 70 . הטכנולוגיה הנפוצה היא AMPS ומשרתת גם כיום מספר עשרות מיליוני אנשים. בארץ הוקמה מערכת כזו בשנת 1986 על ידי חברת פלאפון. הדור השני: מערכת ספרתית. החלו לפעול בתחילת שנות ה- 90 . שפור באיכות השמע והרחבת השירותים למנוי. הטכנולוגיה הנפוצה היא GSM. מופעלת בארץ על ידי פרטנר וסלקום. (סלקום מפעילה את רשת ה- GSM לצד רשת דור שני נוספת (US-TDMA. הדור השלישי: מערכת המבוססת על תקשורת אלחוטית רחבת פס. מצטיינת בשירותי העברת נתונים ותמונות בקצב מהיר. פתרונות ביניים שהופעלו בדרך מהדור השני לשלישי מכונים גם דורות 2.5 ו- 2.75.

החלוקה לתאים מערכת הטלפון הנייד הראשון פעלה על רעיון ממסר עם אנטנות גבוהות. בשנות ה- 70 הקימה Bell מערכת כזו בעיר ניו-יורק. ניתן היה לקיים בו זמנית 12 שיחות בלבד על שטח של 2500 קמ"ר. עקרונות הרשת התאית: 1. הרשת בנויה מתאי שטח קטנים 2. נעשה שימוש חוזר בתדרים 3. ניתן לעבור בין התאים במהלך השיחה.

ערוצי שידור וקליטה ברשת תאית דרושים שני ערוצי רדיו, האחד לשידור והשני לקליטה (שידור דו כווני Full Duplex ( . ערוץ השידור מתחנת הבסיס אל המכשיר נקרא ערוץ קדמי Forward Link או ערוץ יורד Downlink. ערוץ השידור מהמכשיר אל תחנת הבסיס נקרא ערוץ אחורי Backward Link או ערוץ עולה Uplink. יצירת השידור הדו-כווני על ידי הקצאת ערוצים נפרדים לשידור וקליטה נקראת FDD – Frequency Division Duplex. במערכות הדור הראשון מוקצה ערוץ רדיו נפרד לכל מנוי למשך כל השיחה. טכניקה זו נקראת FDMA – Frequency Division Multiple Access.

ערוצי שידור וקליטה ברשת תאית במערכות הדור השני, הספרתיות, משתמשים בטכניקת הריבוב (Multiplexing) שיטת (Time Division Multiple Access) TDMA ו- CDMA (Code Division Multiple Access) הן שיטות ריבוב הפועלות על ערוץ רדיו, המשדרת דרכו את המידע הספרתי כשהוא ארוז בחריצי זמן (Time Slot) באיור מוצג הערוץ העולה בלבד

ערוצי שידור וקליטה ברשת תאית

ערוצי שידור וקליטה ברשת תאית

ערוצי שידור וקליטה ברשת תאית הערוצים במערכת התאית מתחלקים לשני סוגים מבחינת השימוש הנעשה בהם: ערוצי בקרה CCH - (Control Channels) – ערוצים בהם מועבר מידע אדמיניסטרטיבי בין המכשיר והמתג (או בקר תחנת הבסיס) משמשים לתהליכי ניהול שיחות, מעקב אחרי מיקום מנויים ועוד. ערוצי תעבורה TCH – Traffic Channels – ערוצים המשמשים להעברת שיחות טלפון, תקשורת נתונים, פקס וכו'

ערוצי שידור וקליטה ברשת תאית קיימות שתי שיטות עקרוניות לארגון הערוצים בתא: הפרדה פיזית בין ערוץ הבקרה לתעבורה. ערוץ אחד או יותר מוקדש לבקרה ושאר הערוצים מוקדשים להעברת שיחות. (איור א) שימוש באותו ערוץ פיזי לבקרה ותעבורה תוך שימוש בחריצי זמן שונים. שיטה זו מיושמת בשיטת TDMA (איור ב)

שימוש חוזר בתדרים כל התדרים מתחלקים בין שבעה תאים. לקבוצה זו קוראים בשם אשכול. K – מספר הערוצים בתא N – מספר התאים באשכול S – מספר הערוצים במערכת אז מתקיים: S=KN נסמן ב – C את מספר ערוצי הרדיו ברשת אם תכנון הרשת כולל M אשכולות תאים, אזי מספר ערוצי הרדיו ברשת הוא: P=MS=MKN הערך 1/N נקרא מקדם השימוש החוזר של המערכת. הרשת הנ"ל היא בעלת מקדם שימוש חוזר של 1/7 (מספר התאים באשכול הוא 7). ערך זה מקובל ברשתות של שנות האלפיים. ערכים אפשריים אחרים הם 1/3 1/4 1/9 1/12

שימוש חוזר בתדרים (המשך) באיור רשת בעלת מקדם שימוש חוזר של 1/9

שימוש חוזר בתדרים (המשך) דוגמה נתון תחום של 33MHz שאתו יש להקצות לרשת תאית המכסה אזור שירות נתון ומשתמשת בערוצים חד-כיווניים של 25KHz לשידור וקליטה. מה מספר הערוצים בתא עבור מקדמי השימוש החוזר הבאים: א. 1/4 ב. 1/7 ג. 1/12 הנח כי כל תחום התדרים מיועד לשיחות הטלפון של המנויים. פתרון: הואיל והמערכת זקוקה לזוג ערוצים לכל שיחה (ערוץ עולה וערוץ יורד), אזי מספר זוגות הערוצים הכולל במערכת יהיה: 33,000 / (2 * 25) = 660 דהיינו 660 ערוצי שידור ו- 660 ערוצי קליטה

שימוש חוזר בתדרים (המשך) א. עבור N=4 מספר הערוצים לתא יהיה 660/4=165 ב. עבור N=4 מספר הערוצים לתא יהיה 660/7=94.3 נבחר את הערך 94 ג. עבור N=4 מספר הערוצים לתא יהיה 660/12=55 מסקנות: 1. הגדלת N גורם להקטנת קיבול המערכת (מספר קטן יותר של משתמשים) 2. הקטנת N " להגדלת " " 3. הקטנת N גורם לקיצור המרחק בין שני תאים המשתמשים באותם ערוצים, ומכאן להגדלת הסיכוי להפרעות הדדיות ופגיעה באיכות השיחה.

שיטות להקצאת ערוצים שתי גישות להקצאת ערוצים: 1. הקצאה קבועה לתא מספר הערוצים לתא קבוע. אם כל הערוצים בשימוש ומנוי נוסף מבקש ליצור קשר, השיחה אינה יכולה להתבצע. המתקשר ישמע צליל תפוס. מצב זה נקרא בשם חסימה (blocking). יש אפשרות להרחיב את השיטה באמצעות שיטת השאלת ערוצים. התא העמוס יכול לשאול ערוצים מתאים שכנים שאינם עמוסים באותו הרגע. המתג התאי מפקח על תהליך ההשאלה והחזרת התדר בתום השיחה. 2. הקצאה דינאמית לתא כל הערוצים נמצאים במאגר משותף, המנוהל על ידי המתג התאי, כל תא פונה למתג ומבקש הקצאה בעת הצורך. ההקצאה נעשית תוך התחשבות למניעת הפרעות הדדיות בין תאים סמוכים.

מעבר בין תאים האחראי למעבר הוא המתג התאי. קיימות שתי שיטות של מסירת שיחה מסירת שיחה קשוחה (Hard Handoff) – מנתקים את השיחה מתחנת הבסיס הנוכחית לפני הקמתה מול תחנת הבסיס החדשה 2. מסירת שיחה רכה (Soft Handoff) – בשיטה זו מוקמת השיחה מול תחנת הבסיס החדשה לפני ניתוקה מתחנת הבסיס הנוכחית. בפרק זמן מסוים המנוי מחובר לשתי תחנות בסיס. השיטה קיימת בטכנולוגיית CDMA בלבד. (שיטה זו עדיפה על קודמתה)

הרחבת הכיסוי והגדלת הקיבולת של רשת תאית פיצול תאים באיור הוספת תאי מיקרו (Microcell)לרשת תאית

הרחבת הכיסוי והגדלת הקיבולת של רשת תאית תאי גזרה לצד היתרון של הגדלת קיבולת הרשת, יש לטכניקה של חלוקת תאים לגזרות, גם כמה חסרונות 1. הגדלת מספר האנטנות 2. הגדלת מספר המעברים בין התאים

מערכות הדור הראשון

מערכת AMPS – תיאור כללי מערכת אנלוגית פיתוח של חברת Bell פותח בשנות ה - 70 רוחב פס של ערוץ הרדיו 30KHz מאוחר יותר פותחה גרסה הנקראת NAMPS שהתבססה על רוחב פס של 10KHz בשנת 1986 הוקמה בארץ רשת NAMPS על ידי חברת "פלאפון"

מערכת AMPS תיאור כללי ערוץ האוויר של מערכת AMPS מוגדר בתקן EIA/TIA 553 התהליכים המערכתיים בקטעים הקרקעיים מוגדרים בתקן IS-41 התקן תוקן לרשת AMPS והורחב גם למערכות הדור השני האמריקאיות

מערכת AMPS תיאור כללי תחום התדרים שהוקצה בארה"ב ובישראל ערוץ עולה: 824 – 849 MHz ערוץ יורד: 869 - 894 MHz התקן מחלק את התחום לשתי רצועות שוות A ו- B מתוך כוונה שבכל איזור גיאוגרפי יפעלו שני מפעילים תאיים. מרווח התדרים בין ערוץ עולה ליורד הוא 45MHz 42 מערוצי המערכת מוגדרים כערוצי בקרה (מחציתם למפעיל A ומחציתם למפעיל B ) ערוצי השמע והבקרה במערכת הם: ערוץ שמע יורד FVC (Forward Voice Channel) ערוץ שמע עולה RVC (Reverse Voice Channel) ערוץ בקרה יורד FOCC (Forward Control Channel) ערוץ בקרה עולה RECC (Reverse Control Channel)

מזהים במערכת AMPS מערכת AMPS משתמשת בשלושה מזהים לצורך פעילותה: מספר זיהוי אלקטרוני של המנוי ESN (Electronic Serial Number) מספר זיהוי של הרשת SID System ID)) מספר זיהוי של יחידת הקצה MIN (Mobile Station Identification Number) תחנת הקצה מזוהה על ידי שני מזהים ESN ו- MIN. ESN הוא מספר הזיהוי של מכשיר הטלפון הנצרב על ידי יצרן המכשיר בעת יצורו. MIN הוא מספר שנגזר ממספר החיוג של המנוי ומשמש את המפעיל למעקב שוטף אחר מיקומו ותפקודו של המכשיר. מספר סידורי שמור קוד יצרן מספר זיהוי אלקטרוני ESN

איתותים במערכת AMPS איתות – Signaling: העברת המידע הניהולי בין המכשיר ותחנת הבסיס. המידע כולל את זיהוי המכשיר, סוג הבקשה (רישום ראשוני, הקמת קשר, ניתוקה וכו') איתות צלילי SAT (Supervisory Audio Tone) : מטרתו לוודא את איכות ערוץ השמע. הוא משודר מהמכשיר לתחנת הבסיס ולהיפך. כאשר צליל SAT מגיע מהמכשיר אל תחנת הבסיס, התחנה יודעת כי המכשיר "אישר" את הגעתו אל הערוץ, ותהליך הקצאת הערוץ הסתיימה. במערכת מוגדרים שלושה תדרי SAT : 5970Hz 6000Hz 6030Hz תחנת הבסיס מחליטה באיזה תדר להשתמש מול כול מכשיר בכל רגע, ומודיעה על כך למכשיר בעזרת הודעת בקרה מתאימה.

תהליכי רישום מנויי ברשת AMPS עם הדלקת המכשיר מתבצע תהליך רישום המנוי לפי השלבים הבאים: המכשיר מופעל המכשיר סורק את 21 תדרי הבקרה ומתכוונן אל הערוץ החזק ביותר, בכך מאתר המכשיר את התא ממנו יקבל שירות. המכשיר קולט הודעת בקרה המשודרת באופן מחזורי של ערוץ הבקרה וכוללת פרמטרים תפעוליים שונים הנדרשים למכשיר לצורך תפקודו. המכשיר מעדכן את הפרמטרים בזכרנו. מוודא שמספר הזיהוי של הרשת SID הוא אכן של הרשת בה הוא פועל. אם מספר הזיהוי אינו מתאים המכשיר אינו ממשיך בתהליך. המכשיר מזהה את עצמו על ידי משלוח הפרמטרים הבאים: MIN – מספר זיהוי המכשיר, ESN – מספר זיהוי אלקטרוני של המכשיר, SID – מספר זיהוי הרשת של המפעיל (רשת הבית) תחנת הבסיס מעבירה את הנתונים למתג הראשי. המתג מאמת את הנתונים ומשלים את הרישום לקבלת השירות. לאחר קבלת אישור מהמתג, תחנת הבסיס שולחת אל המכשיר הודעת בקרה המאשרת את סיום הרישום. המכשיר עובר למצב סרק (idle), במצב זה המכשיר זמין לייזום ולקבל שיחות.

תהליכי רישום מנוי ברשת AMPS

הקמת שיחה יוצאת במערכת AMPS לאחר הקשת מספר הטלפון הרצוי (מנוי תאי או מנוי ברשת נייחת), שולח המכשיר הודעה על ערוץ הבקרה העולה RECC. ההודעה כוללת את: MIN המכשיר, ESN של המכשיר ומספר החיוג של מנוי היעד תחנת הבסיס מקבלת את ההודעה ומעבירה אותה למתג. לאחר אישור המתג שולחת תחנת הבסיס הודעת בקרה הכוללת את הפרמטרים הבאים: מספר ערוץ השמע שהוקצה למכשיר, תדר ה- SAT שבו ישתמש המכשיר, פרמטרים טכניים נוספים כמו עוצמת השידור הנדרשת מהמכשיר. המכשיר ותחנת הבסיס עוברים מערוץ הבקרה לערוץ השמע שהוקצה לשיחה. תחנת הבסיס שולחת SAT על ערוץ השמע היורד. המכשיר קולט את ה- SAT ומאשר זאת על ידי שליחת SAT בערוץ עולה. המשתמש שומע בינתיים צלצול שמייצר המתג שאליו מחובר מנוי היעד הנקרא Ring Back. מנוי היעד מקבל את השיחה. תחנת הבסיס מקבלת הודעה על כך מהמתג התאי. השיחה מתנהלת.

כריזה כריזה – תהליך חיפוש מנוי ה- VLR מעודכן באופן שוטף על מיקום תחנות הקצה ברמת קבוצה של תאים סמוכים LA (Location Area) כדי ליצור שיחה נכנסת על המתג לדעת בדיוק את מיקום המכשיר. המתג שולח הודעת כריזה אל כל התאים השייכים ל- LA שבו נמצא המנוי. ההודעה כוללת את ה- MIN של המכשיר ופרמטרים נוספים כגון מספר ערוץ השמע שהוקצה למכשיר. המכשיר מזהה את ה- MIN שלו ועונה בהודעה הכוללת את ה- MIN וה-ESN בכך מסתיים איתור המנוי.

הקמת שיחה נכנסת -1- המתג פונה לתחנת הבסיס ומבקש לאתר את המכשיר המזוהה על ידי MIN נתון. -2- תחנת הבסיס שולחת הודעת כריזה לכל המכשירים בערוץ הבקרה. זוהי הודעת חיפוש הכוללת את זיהוי המכשיר MIN ומספר ערוץ הקול שהוקצה. -3- המכשיר מזהה את ה- MIN שלו ועונה בהודעה הכוללת את ה- MIN וה- ESN שלו. -4- תחנת הבסיס שולחת הודעת בקרה הכוללת את תדר ה- SAT שבו ישתמש המכשיר ומידע על השיחה הנכנסת. -5-6- המכשיר ותחנת הבסיס עוברים לערוץ השמע שהוקצה על ידי תחנת הבסיס -7-8- תחנת הבסיס והמכשיר מחליפים ביניהם אותות SAT -9- המנוי לוחץ על המקש המתאים והשיחה מתחילה.

מערכות הדור השני

עקרונות הרשת הספרתית ארבעה מאפיינים עיקריים מגדירים את הדור השני ומבדילים אותם מהדור הראשון: שימוש בטכנולוגיה ספרתית להעברת קולו של המנוי, תקשורת נתונים והודעות בקרה. הצפנת מידע הדיבור והודעות הבקרה. זיהוי ותיקון שגיאות משפר את איכות השיחה. שימוש בריבוב מאפשר שימוש בערוץ רדיו אחד להעברת מספר שיחות.

רשת GSM - מטרות בשנת 1982 הוקמה קבוצת עבודה בשם GSM (Groupe Speciale Mobile) על ידי ועידת התקשורת האירופאית CEPT (Conference of European Post (and Telecommunications. במהלך העבודה השתנה שם הקבוצה אך ראשי התיבות נשארו Global System for Mobile Communication. המטרות שהציבו מתכנני הרשת: ניצול יעיל של ספקטרום התדרים (מספר מרבי של מנויים התחום תדרים נתון) יכולת נדידה (Roaming) בין מפעילים שונים איכות קול טובה יכולת התקשרות לרשתות טלפון קווית קיימת אפשרות להוספת שירותים בעתיד

ארכיטקטורת רשת GSM הרשת בנויה מארבע תת-מערכות עיקריות: יחידת הקצה MS - (Mobile Station) 2. תת מערכת יחידת הבסיס BSS (Base Switching System) הכוללת את הרכיבים הבאים: תחנת הבסיס BTS (Base Transceiver Station) בקר תחנת הבסיס BSC (Base Switching Control) 3. תת-מערכת הרשת NSS (Network System Subsystem) הכולל את הרכיבים הבאים: המתג התאי MSC (Mobile Switching Center) (Home Location Register) HLR VLR (Visitor Location Register) מרכז האימות AC (Authentication Center) יחידת רישום הציוד EIR (Equipment Identity Register) 4. תת-מערכת ניהול ותפעול הרשת OSS (Operational Support Subsystem)

ארכיטקטורת רשת GSM (המשך)

יחידת הקצה יחידת הקצה הוא מכשיר הטלפון או המחשב הנישא או כל מכשיר אחר הכולל בתוכו מודם. היחידה כוללת שני רכיבים עיקריים: גוף המכשיר ME (Mobile Equipment) – מכשיר הטלפון, המחשב וכו'. 2. כרטיס הזיהוי SIM (Subscriber Identity Module) אשר מכיל את נתוני המנוי. מספר הזיהוי של המנוי ברשת מספר החיוג של המנוי השירותים שהמנוי זכאי להם (כגון שיחה ממתינה, שיחה מזוהה ועוד) מידע אישי של המנוי (כגון ספר טלפונים אישי, מאגרי הודעות ועוד) נתונים תפעוליים זמניים.

יחידת הקצה (המשך) ליחידת הקצה ברשת GSM יש שני מספרי זיהוי: 1. זיהוי מנוי בינלאומי IMSI (International Mobile Subscriber) - מספר זיהוי חד – ערכי המזהה את כרטיס הזיהוי. מספר זה נצרב על ידי המפעיל התאי לפני מסירת כרטיס הזיהוי למנוי. המספר הוא בין 16 ספרות ומכיל את השדות הבאים: (Mobile Country Code) MCC – זיהוי המדינה MNC (Mobile Network Code) – זיהוי המפעיל, מספר סידורי של מפעיל הרשת. MSIC (Mobile Subscriber ID Code) – זיהוי הכרטיס, מספר בן 10 ספרות לכל היותר שמקצה המפעיל למכשיר. MSIC עד 10 ספרות MNC 3 ספרות MCC זיהוי מנוי בינלאומי

יחידת הקצה (המשך) זיהוי ציוד בינלאומי IMEI (International Equipment Identity) – מספר זיהוי חד ערכי המזהה את גוף המכשיר. מספר זה נחוץ לאיתור מכשירים גנובים ולמעקב תקינות. המספר מכיל את השדות הבאים: TAC (Type Approval Code) – זיהוי סוג המכשיר (כגון Siemens S45 ) FAC (Final Assembly Code) – זיהוי סדרת יצור, המפעל המייצר וכו' SN (Serial Number) – מספר זיהוי שוטף TAC FAC SN זיהוי ציוד בינלאומי

יחידת הקצה (המשך) דוגמה זיהוי מנוי בינלאומי ברשת סלקום הוא 425-02-12345678, המספר מורכב מהשדות הבאים: קוד הזיהוי של ישראל ברשת GSM הוא 452 מספרה הסידורי של חברת סלקום ברשימת מפעילי GSM בישראל הוא 02 מספר הזיהוי שהקצתה סלקום למנוי הוא 12345678

ערוצי הרדיו ברשת GSM כל המידע העובר ברשת GSM הוא מידע ספרתי. קידוד הקול של המנוי נעשה במכשיר הטלפון, לאחר זאת הוא מאופנן על ערוץ הרדיו האנלוגי. רשת GSM שייכת למשפחת TDMA ((Time Division Multiple Access, על כל ערוץ רדיו מרובבות כמה שיחות טלפון בשיטת TDMA. רוחב הפס של ערוץ הרדיו במערכת GSM הוא 20KHz ומחולק ל – 8 חריצי זמן שאורך כל אחד מהם 0.577 msec. מחזור של 8 חריצי זמן נקרא מסגרת (frame). אורך המסגרת כ- 4.6msec. ערוץ הרדיו ב - GSM

ערוצי הרדיו ברשת GSM מפעיל הרשת קובע אם כל חריצי הזמן מיועדים להעברת שיחות או חריץ 0 משמש כערוץ בקרה. בכל תחנת בסיס פועל לפחות ערוץ בקרה אחד. מספר ערוצי הבקרה נקבע משקולים טכניים ותפעוליים. תחומי התדרים באירופה וישראל הם ב – 900 וב – 1800 מגה"ץ התחום האמריקאי הוא ב – 1900 מגה"ץ. לחברות סלקום ופרטנר הוקצו 20MHz לכל אחת (10 מגה"ץ בתחום העולה ו- 10 מגה"ץ ביורד).

ערוצי הרדיו ברשת GSM ערוץ הבקרה בכל תחנת בסיס מוגדר ערוץ בקרה, שמנהל את הפעילות בתא. תפקידי ערוץ הבקרה: הפצת מידע תפעולי ליחידות הקצה שבתא. מידע זה דרוש להפעלתן השוטפת. העברת הודעות בין יחידות הקצה והמתג, כגון בקשה להקמת שיחה, עדכון מיקום היחידה ועוד. מספר ערוצי הבקרה בתא תלוי בגודלו, במספר ערוצי הרדיו המותקנים בו ובאופי הפעילות, ההחלטה על מספרם נתונה בידי המפעיל.

בניית התשדורת אורך חריץ זמן אחד הוא 0.577msec פרק זמן זה מאפשר שידור של 156.25 סיביות התשדורת שנקראת בשם Normal Burst מורכבת מהשדות הבאים: שדות Data bits מכילים 114 סיביות של מידע שדות ה- T הם בני 3 סיביות (Tail bits), ערך כל שדה כזה הוא 000, הם מסמנים את תחילה וסוף התשדורת. שדה GP (Guard Period) שאורכו שקול לזמן של 8.25 סיביות. נועד לוודא שלא תהיה חפיפה בקליטת תשדורת ממכשירים שונים. שדה T (Training bits) מכיל סדרה ידועה מראש של 26 סיביות המסייעות בתיקון שגיאות. שדות S הם בגודל של סיבית אחת. ערכו של שדה זה הוא "0" כאשר הגוש מכיל דיבור מקודד, ו- "1" אם הגוש מכיל מידע שאינו דיבור. מבנה תשדורת מסוג Normal Burst

כל המשתמשים חולקים את כל טווח התדרים שיטת CDMA CDMA – Code Division Multiple Access הטכנולוגיה הצעירה ביותר 1995 פועלת באופן מסחרי בקוריאה, הונג-קונג וארה"ב. משתמשת בתחום התדרים של מערכת AMPS האנלוגית 824-894MHz בשיטת CDMA כל יחידות הקצה שבתא יכולות להשתמש בכל טווח התדרים במשך של הזמן תדר זמן כל המשתמשים חולקים את כל טווח התדרים שיטת CDMA

כל המשתמשים חולקים את כל טווח התדרים שיטת CDMA תדר זמן כל המשתמשים חולקים את כל טווח התדרים

שיטת CDMA כל יחידת קצה מזוהה על ידי קוד אישי הקוד האישי משמש את המשדר בזמן הקידוד ואת המקלט בזמן הפענוח התא משדר בערוץ אחד בעל רוחב פס של 1.25 מה"ץ הנקרא Carrier יחידת הקצה משדרת ברוחב פס דומה תדרי השידור והקליטה מופרדים ביניהם כמו בשיטת FDD Frequency) Division Duplex ( ניצולת התדרים (מספר השיחות שנערכות בו זמנית) גבוהה ב- 100% יותר מאשר בכל שיטה אחרת. יתרונות שיטת CDMA 1. יחידות הקצה יכולות לפעול בו בזמן מול 2-3 תחנות בסיס, דבר שהוא ייחודי ל- CDMA 2. תהליך המעבר בין התאים "חלק" יותר ומקטין את הסיכוי להתנתקות 3. יחידות הקצה יכולות לפעול בהספקים נמוכים יותר

מעבר בין תאים ב - CDMA המעבר הוא מטיפוס Soft Handoff , תהליך זה נקרא בשם Make before break.

מערכת D-AMPS (Digital AMPS) 1. המערכת הוכנסה לשימוש בארה"ב בתחילת שנות התשעים 2. פותחה כדי להתגבר על מגבלות מערכת AMPS האנלוגית. 3. הופעלה גם בישראל על ידי "סלקום" ששדרגה אותה מאוחר יותר 4. פועלת בתחום תדרים שבו פועלת מערכת AMPS 5. שילוב של טכנולוגיה ספרתית ואנלוגית. 6. ערוץ רדיו הוא ברוחב 30KHz. יכול להיות מוגדר כערוץ אנלוגי או ספרתי ולשרת יחידת קצה בהתאם. 7. מיישמת את שיטת TDMA. מסגרת זמן אחת מחולקת לשישה חריצי זמן. כל יחידת קצה משתמשת בשני חריצי זמן בזמן דיבור. 8. כל מסגרת משודרת 25 פעם בשנייה. 9. ערוץ הבקרה נשאר אנלוגי.

מערכת US-TDMA 1. באמצע שנות התשעים שוכללה מערכת D-AMPS כאשר הפכו גם ערוץ הבקרה לערוץ ספרתי. 2. שינוי זה אפשר הוספת שירותים נוספים כמו: א. אימות וזיהוי יחידת הקצה ב. משלוח הודעות SMS ג. שיחה מזוהה (העברת זיהוי המנוי יוזם בשיחה). 3. לא זכתה להצלחה מסחרית משמעותית ולכן הופסק פיתוחה. 4. מרבית ספקי התקשורת שמפעילים מערכת זו נמצאים בתהליך של החלפתה לרשת CDMA או ל-GSM. 5. חברת סלקום הקימה בשנת 2001 רשת GSM שפועלת במקביל לרשת US-TDMA (שהיא עתידה להפסיק את פעולתה)

מערכת iDEN של מוטורולה iDEN – Integrated Digital Enhanced Network 1. מותקנת במקומות שונים בעולם, בארץ היא מוכרת בשם "מירס" 2. מספקת את כל השירותים שמספקות רשתות הדור השני האחרות. 3. נותנת שירות ייחודי של PTT (Push To Talk) 4. מבוססת TDMA 5. רוחב ערוץ השידור 25KHz. 6. הערוץ מחולק לשישה חריצי זמן. כל שיחה משתמשת בשני חריצי זמן. לכן ערוץ רדיו אחד משרת שלש שיחות בו – זמנית.

ארכיטקטורה של רשת iDEN BTS – תחנת בסיס BSC – בקר תחנת בסיס MSC – מתג תאי (כולל בתוכו את ה- VLR ) HLR – רישום מרכזי של המנויים. PSTN - public switched telephone network) ) רשת הטלפוניה הציבורית. MPS ו- DAP עוסקים בשירות PTT. הם מנהלים את שירות ה- PTT, אחראים לאיתור המשתתפים בשיחה ולמיתוג "מנות" הדיבור כל 20 מילישניות. MPS – Metro Packet Switch DAP – Dispatch application Processor

תקשורת נתונים, והודעות קצרות כל הטכנולוגיות של תקשורת נתונים מתבססות על שתי טכנולוגיות: 1. תקשורת נתונים בחיוג (נקרא גם בשם מיתוג מעגלים) 2. תקשורת נתונים במיתוג מנות תקשורת נתונים בחיוג פועל על קווים אנלוגיים. כאן נדרש מודם לחיבור המחשב לקו האנלוגי. הרשתות התאיות סיפקו שירותים אלו מהדור הראשון שהיה אנלוגי.

תקשורת נתונים, והודעות קצרות 1. השוני בין קן טלפון רגיל לרשת תאית הוא איכות הקו. בקו טלפון מקובל ערך BER (Bit Error Rate) של 10^-9 ז"א שגיאה אחת על כל מיליארד סיביות. הערך המקובל ברשת תאית של הדור הראשון היה 10^-5, פירושו שמספר הסיביות השגויות גבוה פי 10,000 מרשת קווית. 2. הוגדר פרוטוקול תקשורת לרשת תאית MNP-10 3. בפרוטוקול כלים לתיקון שגיאות ולשידורים חוזרים. 4. מהירות העברת נתונים עד 4800bps לכול היותר. 5. לרוב נדרש מהלקוח להישאר במקום אחד בעת העברת נתונים כדי למנוע ניתוק קשר. דוגמה: במהלך ביצוע פעולת hand-over מתנתק הקשר למשך 0.25 שנייה. כמה מידע הולך לאיבוד בקצב העברת נתונים של 4800bps כמות המידע ברבע שנייה בעת העברת טקסט מדובר על ממוצע של 25-30 מילים. ניתוק הקשר בעת דיבור אולי יגרום לאיבוד מילה אחת.

תקשורת נתונים בחיוג ברשתות הדור השני 1. ב GSM מהירות העברת הנתונים 14.4Kb/s 2. הרשת היא ספרתית לכן אין צורך במודם לתיווך 3. מכשיר הטלפון מחובר ישירות למחשב דרך RS232 או דרך כול פורט אחר. 4. כרטיס (PCMCIA) במחשב נישא יכול להחליף גם את הטלפון עצמו. 5.ארכיטקטורת GSM דורשת תוספת של יחידת המרה IWF (Inter Working Function) המתווכת בין המתג התאי MSC לבין רשת החיוג הציבורית PSTN שהיא רשת אנלוגית.

תקשורת נתונים בחיוג ברשתות הדור השני 6. יחידת ההמרה פועלת כבנק מודמים. 7. יתרון תקשורת בחיוג – קבלת רוחב פס, וקצב העברת נתונים ידועה. 8. חסרון – ניצול נמוך של משאבי הרשת. גם כאשר אין תעבורה ברשת המנוי משלם לפי זמן אויר, ז"א משך השיחה, ללא תלות בכמות הנתונים שהועברה. remote access server RAS – Internet service provider - ISP

הודעות קצרות (מסרונים) SMS 1. המערכת פועלת בשיטת אחסן והעבר. 2. ההודעה נשלחת ליחידת "מרכז ההודעות" SMSC – SMS Center, שם היא מאוחסנת ונשלחת ליעדה בהקדם. 3. המפעיל התאי מגביל את משך שהיית ההודעה במרכז ליומיים עד שלושה לכול היותר. 4. גודל המסרון ברשת GSM הוא עד 160 תווים וברשת CDMA עד 200 תווים. 5. ברשת GSM מועברים המסרונים דרך ערוץ הבקרה. 6. אם המנוי נמצא במהלך שיחה, המסרון יעבור דרך ערוץ השיחה. הרשת מפקיעה את הערוץ מדי כמה חריצי זמן, ומעבירה בכל פעם חלק קטן מההודעה עד להעברתה בשלמותה.

עקרונות המערכות מדור 2.5 בדור זה תקשורת הנתונים היא בשיטת מיתוג מנות חברת סלקום יישמה את שיטת CDPD (Cellular Digital Packet Data) על רשת US-TDMA מעל רשת GSM פועלת שיטת GPRS טכנולוגיות אלו מכונות דור 2.5, שם המרמז על דור ביניים בין דור שני (CDMA, GSM) לבין רשתות דור שלישי GPRS פותחה כדי לאפשר העברת נתונים בפרוטוקול IP. בו פועלת רשת האינטרנט

עקרונות GPRS עקרונות GPRS 1. מכשיר טלפון המחובר בכבל, או אמצעי אלחוטי אחר, אל פורט טורי של המחשב. 2. כרטיס נתקע במחשב נישא. 3. מכשיר טלפון, ללא ציוד נוסף, שמסוגל לקבל שירותי מידע על המסך שלו.

GPRS ארכיטקטורת הרשת רשת GSM הכוללת תמיכה בשירותי GPRS. נוספו שני התקנים חדשים: מתג נתונים SGSN (Serving GPRS Support Node) שער נתונים GGSN (Gateway GPRS Support Node)

GPRS ארכיטקטורת הרשת תפקידי מתג הנתונים SGSN: רישום יחידת הקצה כולל אימות היחידה. מעקב אחרי מיקום היחידה על בסיס דיווחים שמגיעים ממנה. העברת המנה המגיעה משער הנתונים אל יחידת הקצה המתאימה (דרך תחנת הבסיס והבקר המתאים) המרת פורמטים בהתאם לפרוטוקולים השונים. תפקידי שער הנתונים GGSN: קבלת כל מנת IP המגיעה מרשתות חיצוניות והעברתה למתג הנתונים המתאים על פי יחידת הקצה שאליה מיועדת המנה. קבלת כל מנה המגיעה ממתג הנתונים והעברתה לרשת החיצונית המתאימה. התחנות והבקרים הם אותם מרכיבים המשמשים את רשת ה- GSM לשידורי קול והעברת ההודעות. כל חריץ זמן יכול לשמש להעברת שיחה או להעברת שירותי GPRS. מספר חריצי הזמן המוקצים ל- GPRS בכל תחנה נקבע על ידי המפעיל. יחידות הקצה יכולות לקלוט ולשדר דרך כמה חריצי זמן בו זמנית (במקביל) ועל ידי כך להאיץ את קצב העברת המידע. מספר חריצי הזמן שאפשר להשתמש בהם במקביל תלוי בדגם המכשיר.

הפעלת שירותי GPRS התהליכים ברשת בעת הפעלת שירותי GPRS: שלב א': הדלקת מכשיר הטלפון גורם לביצוע תהליך רישום במתג התאי. שלב ב': הפעלת שירותי GPRS – הפעלת הצלמית על מסך המחשב גורם לביצוע התהליכים הבאים: המנוי נרשם לקבלת השירות במתג הנתונים (תהליך דומה לרישום המתג התאי) בסיומו המכשיר עובר לשליטת מתג הנתונים וכל דיווחי המיקום נשלחים למתג הנתונים. המכשיר יוצר "קישור לוגי" לשער הנתונים המחבר את רשת המפעיל התאי אל ספק שירותי האינטרנט (ISP)

הפעלת שירותי GPRS יצירת הקישור הלוגי הוא שלב חשוב ביותר. שלב זה כולל את הצעדים הבאים: נבדקת זכאות המנוי לשירות המבוקש. שער הנתונים מקצה למכשיר כתובת IP מוגדר מסלול לוגי לכל המנות המועברות בין מכשיר הקצה לבין ISP: מכשיר הקצה-> מתג הנתונים -> שער הנתונים. טבלה מעודכנת של כל הקישורים הלוגיים הפעילים נמצאת במתג הנתונים ובשער הנתונים. הקישור הלוגי נותר בעינו כל עוד המנוי גולש ברשת האינטרנט. במעבר בין תאים הקישור הלוגי מתעדכן.

עקרונות GPRS שלב ג': העברת מנות IP (גלישה באינטרנט) העברה מהאינטרנט אל מכשיר הקצה: מנת IP מגיעה מהאינטרנט דרך ספק השירות אל שער הנתונים שער הנתונים בודק את טבלת הקישורים לפי כתובת ה-IPהפעילים שאליה מיועדת המנה. הוא מוסיף להודעה גם את ה-IMSI של היחידה מתג הנתונים מאשר את קבלת המנה. מתג הנתונים מזהה את יחידת הקצה על פי ה-IMSI שלה ולא על ידי פרוטוקול IP. הוא מאתר את מיקומה על ידי תהליך כריזה ונענה על ידי מענה מתג הנתונים מעביר את המנה לבקר ומורה לו להעבירה ליחידת הקצה המסוימת. הבקר מחלק את המנה ליחידות קטנות ומעביר אותם אל יחידת הקצה יחידת הקצה מאשרת קבלת כל גוש. עם קבלת כל הגושים מאשרת יחידת הקצה את קבלת המנה כולה.

עקרונות GPRS שלב ג': העברת מנות IP (גלישה באינטרנט) העברת מנה ממכשיר הקצה לאינטרנט: 1. מנת IP נשלחת מהמחשב למכשיר הטלפון. המכשיר מבקש מהבקר הקצאת זמן על ערוץ GPRS ומשדרת את המנה כאשר היא מחולקת לגושים קטנים. 2. הבקר קולט את הגושים ומאשר את תקינות הקליטה של כל אחד בנפרד. 3. הבקר מעביר את המנה אל מתג הנתונים. 4. מתג הנתונים שולח ליחידת הקצה אישור על תקינות המנה. 5. המנה עוברת אל שער הנתונים המתאים. 6. שער הנתונים מעביר את המנה אל ספק שירות האינטרנט.

קצב העברת מידע ב-GPRS קצב העברת המידע תלוי בגורמים הבאים: 1. תנאי קליטה במקום שבו נמצאת יחידת הקצה 2. מרחקה של יחידת הקצה מתחנת הבסיס 3. העומס על תחנת הבסיס (מספר המנויים המקבלים שירות כלשהו ברגע נתון) 4. היכולות של יחידת הקצה נכון להיום קצב העברת המידע המרבי לערוץ הוא 12Kbps ללא תוספות הקשורות בבדיקת תקינות המידע והודעות בקרה שונות. מספר חריצי הזמן השימושיים להעברת המידע שונה ממכשיר למכשיר אך מספרם המרבי להיום הוא בערוץ היורד – 4 חריצי זמן בערוץ העולה – 4 חריצי זמן סך כל הערוצים הפעילים – 5 חריצי זמן

קצב העברת מידע ב-GPRS דוגמה: במכשיר תאי מדגם Siemens S-45 רשום במפרט תכונותיו GPRS 4+1. מהו קצב העברת הנתונים המרבי של מכשיר זה? בהנחה שהמפעיל התאי מספק לפחות 4 חריצי זמן בתא שבו נמצא המנוי, ובתנאי קליטה טובים, יכול המנוי לגלוש בקצבים הבאים: בערוץ היורד 4*12Kbps=48Kbps בערוץ העולה 1*12Kbps=12Kbps כל יחידות הקצה שנמצאות בתא מתחלקות במשאבים המוקצים ל-GPRS, לכן בפועל מהירות העברת הנתונים עלולה להיות נמוכה יותר.

טכנולוגית EDGE Enhanced Data rate for GSM Evolution EDGE - 1. טכנולוגית ביניים להאצת קצבי העברת נתונים ב- GPS על בסיס אותם תדרי רדיו ואותם תקני רשת. 2. דור ביניים נוסף אל הדור השלישי 3. הטכנולוגיה משתמש בשיטת מפתוח 8-PSK במקום בשיטת GMSK. 4. מאפשר קצבי שידור פי 3 באותו רוחב פס 5. דרושים תנאי שידור/קליטה טובים יותר מאשר GMSK 6. ניתן לקבל את השירות עד ק"מ מתחנת הבסיס 7. יחידת הקצה התומכת ב-EDGE עוברות אוטומטית לפעול ב-GPRS כאשר תנאי הקליטה אינם טובים דיים. Gaussian minimum shift keying – GMSK Phase-shift keying - PSK

הדור השלישי

מערכות הדור השלישי חזון הדור השלישי 1. תמיכה מלאה בשירותי מולטימדיה, דורש יכולת העברת נתונים בקצב גבוה מאוד 2. יכולת נדידה בין טכנולוגיות – רשתות תאיות, לווינים ורשתות אלחוטיות ביתיות ומשרדיות. 3. קיבולת רשת גבוהה- מספר רב של מנויים המפעילים בו זמנית את כל היישומים הדרושים. 4. טכנולוגיה אחידה אחת להעברת נתונים וקול בכל מרכיבי הרשת

מערכות הדור השלישי קצב העברת נתונים: 1. רשת פנים מבנית 2Mbps (המנוי נע רגלית או נע באיטיות) 2. רשת תאית עירונית (תנועה עד 100 קמ"ש) 384Mbps 3. רשת תאית (המנוי נע במהירות גבוהה) 144Mbps התפתחות המערכות לקראת הדור השלישי

מערכות הדור השלישי UMTS UMTS מתבסס על ארכיטקטורת GSM UMTS מכילה שלושה רבדים עיקריים: רשת הליבה (CN) רשת הגישה האלחוטית (UTRAN- UMTS Terrestrial Radio Access Network) יחידת הקצה

UMTS – רשת הליבה ארכיטקטורת הליבה ב- UMTS מכילה שלוש שכבות עיקריות שכבת השירות הכוללת שרתי יישומים שונים המטפלים בפרסומות, סרטים ומוסיקה, דואר קולי ושחרותים נוספים שיינתנו למנויים. שכבת הבקרה הכוללת שרתי שיחות ושרתים נוספים (כגון HLR) המטפלים בתהליכי הקמת השיחות, ניהול השיחות וניתוקן. שכבת הקישוריות המעבירה את השיחות ותקשורת הנתונים, כאשר כל התעבורה משודרת במנות בפרוטוקול IP

UMTS – רשת הגישה האלחוטית רשת הגישה האלחוטית דומה למבנה הרשת ב- GSM. הרכיבים העיקריים בה הם: תחנת הבסיס הנקראת Node B בקר רשת הרדיו (RNC – Radio Network Controller) מישק האוויר של UMTS הוא דור המשך של CDMA הנקרא "CDMA רחב פס" (W-CDMA Wideband CDMA) רוחב הפס שהיה 1.288 מה"ץ הורחב ל- 5 מה"ץ. להפעלת W-CDMA הוקצו התדרים הבאים: 1920-1980 מה"ץ לערוץ העולה. 2110-2170 מה"ץ לתחום היורד.

UMTS – רשת הגישה האלחוטית

UMTS – יחידת הקצה יחידת הקצה ב – UMTS בנויה על פי העיקרון כמו ב – GSM, הפרדה לשני מרכיבים שונים: גוף המכשיר – (ME – Mobile Equipment) מכשיר הטלפון או המחשב. כרטיס הזיהוי (USIM – UMTS Subscriber Identity Module) – כרטיס כחכם המזהה את המנוי בעל המכשיר.

מערכות הדור השלישי CDMA-2000 CDMA-2000 היא ארכיטקטורת דור שלישי המבוססת על טכנולוגית CDMA היא כוללת תאימות לאחור כך שמפעילי CDMA יכולים להפעיל את שתי המערכות על אותם תדרים ועל אותה תשתית. מכשירי הקצה התומכים ב – CDMA-1 בלבד יקבלו שירות דרך ערוץ שיוקצה לשם כך, ומכשירי הקצה התומכים ב – CDMA2000 יקבלו שירות דרך ערוץ משולש ברוחב פס של 3.75 מה"ץ. מכשירים דואליים יוכלו לפעול בשני האופנים.

מערכות הדור השלישי CDMA-2000

מבנה הטלפון סלולרי

מבנה הטלפון הסלולרי

מבנה הטלפון הסלולרי GSM – front end transceiver (sa-1620)

GSM – front end transceiver (sa-1620) מבנה הטלפון הסלולרי GSM – front end transceiver (sa-1620)

מבנה הטלפון הסלולרי 16 bit microcontroller (P90CL301BFH)

סוף הוסף כאן כותרת הוסף כאן טקסט