كتب base station subsystem

GSM هي شبكة خلوية، مما يعني أن الهواتف المحمولة تتصل بها من خلال البحث عن الخلايا في المنطقة المجاورة مباشرة. هناك خمسة أحجام مختلفة للخلايا في شبكة GSM - خلايا الماكرو، والميكرو، والبيكو، والفيمتو، والمظلة. تختلف منطقة التغطية لكل خلية وفقًا لبيئة التنفيذ. يمكن اعتبار الخلايا الكلية كخلايا حيث يتم تركيب هوائي المحطة الأساسية على سارية أو مبنى فوق مستوى السطح العلوي. الخلايا الدقيقة عبارة عن خلايا يكون ارتفاع الهوائي فيها أقل من متوسط مستوى السطح ؛ يتم استخدامها عادة في المناطق الحضرية. Picocells هي خلايا صغيرة يبلغ قطر التغطية فيها بضع عشرات من الأمتار. وهي تستخدم أساسا في الداخل. Femtocells هي خلايا مصممة للاستخدام في البيئات السكنية أو البيئات التجارية الصغيرة والاتصال بشبكة مزود الخدمة عبر اتصال إنترنت واسع النطاق. تستخدم الخلايا المظلية لتغطية المناطق المظللة من الخلايا الأصغر وسد الثغرات في التغطية بين تلك الخلايا.

يتراوح نصف القطر الأفقي للخلية باختلاف ارتفاع الهوائي وكسب الهوائي وظروف الانتشار من بضع مئات من الأمتار إلى عدة عشرات من الكيلومترات. أطول مسافة تدعمها مواصفات GSM في الاستخدام العملي هي 35 كيلومترًا (22 ميل). هناك أيضًا عدة تطبيقات لمفهوم الخلية الموسعة, حيث يمكن أن يكون نصف قطر الخلية مزدوجًا أو أكثر، اعتمادًا على نظام الهوائي ونوع التضاريس والتقدم الزمني.

يتم أيضاً دعم التغطية خارج الشبكة عن طريق النظام العالمي للاتصالات المتنقلة (GSM) ويمكن تحقيقها باستخدام محطة قاعدة بيكوسل داخلية أو مكرر داخلي بهوائيات داخلية موزعة تغذيها أجهزة فصل الطاقة، من أجل توصيل الإشارات الراديوية من هوائي خارجي إلى نظام هوائي داخلي موزّع منفصل. يتم نشرها عادة عندما تكون هناك حاجة إلى سعة اتصال كبيرة في الداخل، كما هو الحال في مراكز التسوق أو المطارات. ومع ذلك، ليس هذا مطلبًا أساسيًا، لأن التغطية الداخلية يتم توفيرها أيضًا من خلال اختراق الإشارات اللاسلكية داخل المبنى من أي خلية مجاورة.

ترددات الموجة

تعمل شبكات GSM في عدد من نطاقات تردد الموجة الحاملة المختلفة (مفصولة في نطاقات تردد GSM لنطاقات تردد 2G وUMTS للجيل الثالث 3G)، مع معظم شبكات GSM 2G العاملة في النطاق MHz 900 أو 1800 MHz. وحيثما تم تخصيص هذه النطاقات بالفعل، تم استخدام النطاقين MHz 850 وMHz 1900 (بدلاً من ذلك في كندا والولايات المتحدة على سبيل المثال). في حالات نادرة، يتم تعيين نطاقات التردد 400 وMHz 450 في بعض البلدان لأنها كانت تُستخدم سابقاً في أنظمة الجيل الأول.

للمقارنة، تعمل معظم شبكات الجيل الثالث في أوروبا في نطاق تردد 2100 ميغاهيرتز. لمزيد من المعلومات حول استخدام تردد GSM عالميًا، راجع نطاقات تردد GSM.

بغض النظر عن التردد المحدد من قبل المشغل، فإنه ينقسم إلى فترات زمنية للهواتف الفردية. وهذا يسمح بثمانية قنوات كلمات كاملة أو ست عشرة من كلمات نصف المعدل لكل تردد راديوي. يتم تجميع هذه الفترات الزمنية الثمانية (أو فترات الرشقات) في إطار TDMA. تستخدم القنوات ذات المعدل المنخفض إطارات بديلة في نفس الوقت. معدل بيانات القناة لجميع القنوات الثمانية هو kbit / s 270,833، ومدة الإطار هي 4.615 مللي ثانية.

تقتصر قدرة الإرسال في الهاتف على حد أقصى يبلغ 2 واط في GSM 850/900 و1 واط في GSM 1800/1900.

برامج ترميز الصوت

وقد استخدم النظام العالمي للاتصالات المتنقلة مجموعة متنوعة من برامج التشفير الصوتية للضغط على الصوت الذي يبلغ kHz 3.1 بين 7 وkbit / s 13. في الأصل، تم استخدام اثنين من برامج الترميز، سميت على اسم أنواع قنوات البيانات التي تم تخصيصها، تسمى معدل نصف (kbit / s 6.5) ومعدل كامل (13 كيلوبت / ثانية). استخدمت هذه الأنظمة نظامًا يعتمد على التشفير التنبئي الخطي (LPC). بالإضافة إلى كونها فعالة مع وحدات البت، جعلت هذه الرموز من السهل تحديد الأجزاء الأكثر أهمية من الصوت، مما يسمح لطبقة واجهة الهواء بتحديد أولويات هذه الأجزاء من الإشارة وحماية أفضل لها. تم تعزيز نظام GSM في عام 1997. مع برنامج الترميز المعزز بالكامل (EFR)، وهو ترميز 12.2 كيلوبت / ثانية يستخدم قناة ذات معدل كامل. أخيرًا، مع تطوير نظام UMTS، تم إعادة تصنيع EFR إلى برنامج ترميز ذو معدل متغير يسمى AMR-Narrowband، وهو عالي الجودة وقوي ضد التداخل عند استخدامه على قنوات ذات معدل كامل، أو أقل جودة ولكن لا يزال مرتفعًا نسبيًا عند استخدامه في وضع جيد شروط الراديو على قناة نصف المعدل.

وحدة تعريف المشترك (SIM)

واحدة من السمات الرئيسية لل GSM هي وحدة تعريف المشترك، والمعروفة باسم بطاقة SIM. بطاقة SIM عبارة عن بطاقة ذكية قابلة للفصل تحتوي على معلومات اشتراك المستخدم ودليل الهاتف. هذا يسمح للمستخدم بالاحتفاظ بمعلوماته بعد تبديل الهواتف. بدلا من ذلك، يمكن للمستخدم تغيير المشغلين مع الاحتفاظ بالهاتف ببساطة عن طريق تغيير بطاقة SIM. ستقوم بعض المشغلين بحظر هذا عن طريق السماح للهاتف باستخدام شريحة SIM واحدة فقط، أو شريحة SIM صادرة عنهم فقط ؛ تُعرف هذه الممارسة باسم تأمين بطاقة SIM.

قفل الهاتف

في بعض الأحيان، تقيد مشغلات شبكات المحمول الهواتف التي تبيعها للاستخدام مع شبكتها الخاصة. وهذا ما يسمى "تأمين" ويتم تنفيذه بواسطة برنامج للهاتف. قد يتصل المشترك عادة بمزود الخدمة لإزالة القفل مقابل رسوم، أو استخدام الخدمات الخاصة لإزالة القفل، أو استخدام البرامج ومواقع الويب لإلغاء قفل الهاتف بأنفسهم. من الممكن اختراق الهاتف الذي تم قفله من قبل مشغل الشبكة.

في بعض البلدان (مثل، بنغلاديش، بلجيكا، البرازيل، كندا، تشيلي، ألمانيا، هونغ كونغ، الهند، إيران، لبنان، ماليزيا، نيبال، النرويج، باكستان، بولندا، سنغافورة، جنوب أفريقيا، تايلاند) يتم بيع جميع الهواتف مقفلة.