books upgrade to the third generation

تترقى شبكات المواصلات الجوالة الخلوية إلى تقانات الجيل الثالث من 1999 إلى 2010. كان اليابان أول من بدأ الترقية، وأنهاها بصفة كبيرة في حدود 2006.

عاملي الهاتف والشبكة

سنة 2005، كانت الترقية إلى شبكات الجيل الثالث في سنتها الثالثة، نظرا للسعة المحدودة للشبكات الجيل الثاني التي اعتمدت أساسا من أجل البيانات الصوتية والانتقالات البطيئة. وأمام تزايد متطلبات الزبناء، فهي لا تحقق الحاجيات اللاسلكية ليومنا هذا.

ظهرت شبكة الجيل الثاني والنصف (وحتى الثاني والخمسة والسبعون)، مع تكنولوجيات الهواتف المرئية وHSCSD وGPRS لتقديم خدمات شبيهة بالجيل الثالث، لكن بدون الانتقال الكامل إليها. بتقديم خدمات سلكية للزبون النهائي، كان الهدف منها زيادة الطلب على التطبيقات اللاسلكية للجيل الثالث.

تتطلب ترقية الشبكات مساعدة العاملين. في 2005، أحصيت 23 شبكة تشتغل على تكنولوجيات الجيل الثالث؛ وكانت أكثرها تقدما شبكة كي دي دي أي في اليابان. كان بعضها من أجل الاختبار فقط، وأخرى مستعملة.

معيرة الشبكة

حدد اتحاد المواصلات العالمي (ITU) متطلبات شبكات الجيل الثالث في معيار IMT-2000. ثم تابعت هذا العمل منظمة مشروع تعاون الجيل الثالث (3GPP) بتعريف نظام يستجيب لمعيار ITU. يسمى هذا النظام نظام المواصلات الجوالة العالمي (UMTS).

إذن ستجري الترقية حسب إصدارات، حيث يأتي كل إصدار بميزات جديدة. كأمثلة لهذه الميزات:

إصدار 99

• خدمات المتحمل
• تحويل الدارة 64 كبث
• تحويل الحزم 384 كبث
• خدمات موقعية
• خدمات المكالمة: متوافق والنظام العالمي للمواصلات الجوالة (GSM)، المنبني على الوحدة العالمية لانخراط الهوية (USIM)

الإصدار 4

• مذياع الحافة
• التراسل متعدد الوسائط
• مستويات MeXe
• تحسين الخدمات الموقعية
• الخدمات متعددة الوسائط بالب.إ (IMS)

الإصدار 5

• النظام الفرعي لتعدد الوسائط بالب.إ (IMS)
• IPv6، نقل الب.إ في يوتران
• تحسينات في GERAN، Mexe، إلخ
• سرعة النفاذ للحزم

الإصدار 6

• إدماج WLAN
• البث المتعدد والعريض للوسائط
• تحسينات في IMS
• سرعة النفاذ للحزم

هنالك مسارات مختلفة للمرور من الجيل الثاني إلى الجيل الثالث. في أوروبا، بدأ المسار أساسا عبر إضافة GPRS إلى نظام GPRS. انطلاقا من هذه النقطة يمكن التحول إلى نظام UMTS. أما في شمال أمريكا فقد بدأت الترقية من TDMA، ثم نظام EDGE (معدلات البيانات المحسنة لتطوير GSM)، ثم UMTS.

في اليابان، استعمل معياران للجيل الثالث: W-CDMA المتوافق مع UMTS والذي تستعمله إن تي تي دوكومو وسوفت بانك، ومعيار CDMA2000 الذي تستعمله كي دي دي آي. تم الانتقال إلى الجيل الثالث في اليابان بصفة عامة في 2006.

إيجابيات هيكل شبكة مكون من طبقات

خلافا لGSM، يعتمد UMTS على طبقات من الخدمات. علواها، طبقة الخدمات، التي توفر سرعة الخدمات وموقعا مركزيا. وسطاها، شبكة التحكم، التي تساعد في إجرائيات الترقية وتسمح بتحصيص سعة الشبكة حركيا. وسفلاها، شبكة الموأصلية، حيث يمكن استعمال أية تكنولوجيا انتقال، ونقل الصوت عبر ATM/AAL2 أو IP/RTP.

التكنولوجيات الجوالة

أول تكنولوجيا عند تحويل شبكة من شبكة GSM إلى شبكة UMTS هي تكنولوجيا GPRS. إنها حفاز خدمات الجيل الثالث. الاتصال الشبكي شغال دائما، أي أن المستخدم دائما على الخط. من وجهة نظر العامل، من المهم إعادة استغلال استثمارات GPRS. كما هو الشأن بالنسبة للتجربة التجارية لGPRS عامة.

من GPRS نحو UMTS

• مسجل الموقع الأصلي (HLR)
• مسجل موقع الزائر (VLR)
• مسجل تعريف الأجهزة (EIR)

يمكن استعمال العناصر الشبكية التالية من GPRS:

• مركز الإبدال الجوال (MSC)، مرتبط بالبائع
• مركز التوثق (AUC)، مرتبط بالبائع
• عقدة دعم إخدام GPRS (SGSN، مرتبط بالبائع
• عقدة دعم بوابة GPRS (GGSN)

لا يمكن استعمال العناصر التالية من شبكات GSM:

• المتحكم في المحطة الأساسية (BSC)
• محطة الإرسال والاستلام الأساسية (BTS)

يمكن إبقاؤها على الشبكة واستعمالها في عمليات شبكية مزدوجة، حيث يتعايش الجيلان الثاني والثالث قبل أن تصبح طرفيات الجيل الثالث جاهزة للاستعمال.

• تضيف شبكة UMTS عناصر شبكية جديدة كما يحددها 3GPP:
• العقدة-ب (المحطة الأساسية)
• متحكم شبكة مذياعي (RNC)
• بوابة وسائطية (بوابة إعلامية) (MGW)

تتغير وظيفة MSC وSGSN عند المرور إلى UMTS. في نظام GSM، تتكلف MSC بكل العمليات محولة الدارة كيف اتصال أ- وب- عبر الشبكة. وتتكلف SGSN بكامل العمليات محولة الحزم ونقل كل البيانات في الشبكة. أما في UMTS، فإن البوابة الوسائطية (MGW) تدبر نقل البيانات في كل من الشبكتين محولة الدارة والحزم. تتحكم MSC وSGSN في عمليات MGW. وتسمى العقدتان MSC-server وGSN-server.

الشبكات المستقبلية

لما تصبح شبكات UMTS تجارية ومستعملة من قبل عدد هام من المستخدمين، يجب اختبار كفاءة سعة الشبكة. إذا لم تكن كافية، يمكن زيادة سعة WLAN، أو إدماج الشبكة مع UMTS. إذا وجدت خدمات حارة في UMTS يجب تحليل مناطق الطلب قبل إطلاق الشبكة، إذ من الصعب ترقب المناطق أكثر طلبا.

UMTS وطرفيات الجيل الثالث

تتوفر هواتف الجيل الثالث عادة على بطاقات ذكية بوظائف حساب (هواتف حافظة، متصفحات الإنترنت، عملاء بريد، إلخ). يبين هذا أن نظام UMTS مبني على خدمات طبقية وأن من الممكن استعمال تطبيقات مستقبلية بدون تأثير كبير على البنية الأساسية للشبكة المذياعية.

طرفيات UMTS

في أوروبا، استعملت تكنولوجيا UMTS أساسا في طرفيات مشابهة جدا لتكنولوجيا GSM، وكانتا متصلتين جدا. لكن لم يكن الحال كذلك في اليابان وكوريا الجنوبية، حيث استعمل الجيل الجديد سنوات قبل أوروبا التي بدأ يتغير فيها هذا الحال. rvt