#مقدمة عن القنوات الفيزيائية والقنوات المنطقية: #GSM

#مقدمة عن القنوات الفيزيائية والقنوات المنطقية: #GSM

-كل شق زمني يعتبر قناة فيزيائية  (physical channl)
اما الرسائل المنتقلة خلال القنوات الفيزيائية هي ( logical channel ) .
مثال على ذلك:
1. physical ch:
تستخدم لعملية المرور ( traffic )
لكن عملية المرور نفسها تتم باستخدام ( traffic channel ) التي هي قناة منطقية ..

القنوات المنطقية ( logical channel )
هناك نوعان من القنوات المنطقية في نظام التصالات GSM.
1 . ( Traffic channel ) :
قنوات الحركة ويرمز لها  بTCH  فهي تحمل مكالمة المشترك وبياناته في شكلها المشفر.
2 . ( Control channel )
قنوات التحكم فهي تحمل اوامر التأشير والتزامن بين المحطة الإذاعية والمحطة المتنقلة وتكون خاصة بالوصلة الهابطة .

قنوات الحركة ( Traffic Channel )
حددت هذة القنوات باستعمال رتل متعدد ( Multi-Frame ) ذي 26  frame ..

( 26 TDMA-Frame )
يكون طول هذا الرتل ( 120 ms ) يستخدم منها 24 للحركة traffic أي للمحادثة ومعلومات المشتركين .
ملاحظة
/ في أي ( frame ) لايستعمل ( TS0 ) مع قنوات الحركة لانه يكون محدد للقنوات
وهي على نوعين ..

1. Full rate Tch.                   القناة ذات التدفق الكامل ، تستخدم لنقل بيانات المشترك وذلك بضغط هذة البيانات
من  ( 64Kbps ) الى ( 16Kbps )
وبمعدل تدفق مقداره ( 13kbps )
ومع إضافة تشفير القناة الخاص بنظام ( GSM ) يصبح معدل تدفق القناة ( 8kbps.22 ) .
وتكون بيانات المستخدم أي المحادثة في خانة زمنية واحدة ( one time slot ) في الرتل أي ( frame ) ..

2. half rate Tch
القنوات ذات معدل التدفق النصفي التي تستخدم لنقل المحادثة الرقمية بمعدل تدفق ( 5kbps.6 )
طريق ضغط الكلام من ( 64kbps ) الى
( 8kbps )

ومع اضافة تشفير القناة الخاص بنظام gsm يصبح معدل التدفق
( 4KBPS.11 ) ..
خواص القنوات في نظام الgsm
إنها تضاعف سعة النظام وذلك لإستخدامها مشفر الكلام ذي معدل التدفق النصفي فيزداد بذلك عدد المستخدمين الذي يمكن استيعابهم بنفس الوقت ...
عند النقل على هذة القنوات فإن كل مشتركين اثنين سيستعملان نفس الخانة ويتم النقل بالتناوب على شكل ارتال أي مشتركين اثنين في شق زمني واحد ..

هيكلة ارتال قنوات الحركة
* Super frame = 51 Multi frame = 6.12 s
* Multi frame = 26 Frames = 120 ms
* Frames = 8 Time slots = 4.615 ms
* Time slot = 156.25 bits = 576.92 us

تشفير القناة
يتم تشفير القناة لحماية خصوصية نظام GSM .
عينة الكلام الداخلة الى ال GSM مكونة من اجزاء هي عينات كلام مشفر لفترة زمنية 20ms لكل عينة ..

قنوات التحكم  CONTROL CHANNELS
هي عبارة عن عدة قنوات منطقية موزعة في الزمن لتوفير التحكم المطلوب في نظام GSM
عند اشتغال الجوال يقوم الجوال بعملية مسح كامل للحزام الترددي لاختيار القائمة الترددية التي تحتوي على ترددات الناقل المخصصة لهذا المشغل بالإضافة لأنها تقارن بين الإشارات لاختيار الناقل الأقوى .
يقوم الجوال بعد ذلك بعملية البحث عن القناة ( BCCH ) التي تحتوي على معلومات مهمة الجوال منها ..
1. الهوية الحالية لـ ( location area ) ..
2. تزامن المعلومات وهوية الشبكة ..
بدون هذة المعلومات الجوال لايستطيع العمل مع الشبكة ..
هذة المعلومات تذاع بفترات زمنية منتظمة .. هذا يقودنا الى ان نطلق عليها اسم القنوات المذاعة
BCH ) ... ( Broadcast) 
Channel Information )

وهي ثلاثة انواع :

1. ( broadcast channel ) القنوات البث او الاذاع
2 .( common control channel ) 
قنوات التحكم المشتركة .
3. ( Dedicated control channel )
قنوات التحكم المكرسة .

النوع الأول قنوات البث او الإذاعة ( broadcast channel )
جميع قنوات BCH يتم ارسالها من مرسل الى عدة مستقبلات
وذلك عبر الوصلة الهابط ( Downlink )
ولها عدة خواص ..
* في الوصلة الهابطة ( downlink ) تعمل على تردد خاص بحيث ترسل البيانات في الخانة الزمنية الأولى ( TS0 ) فقط لبعض ارتال GSM ..
* يمكن تشبيه القناة بمنارة لكل جوال موجود في جوار المحطة الأرضية BTSs حتى يتعرف الجوال عليها ثم يرتبط بها اذا كانت هي الأقرب ..
* توفر القناة BCH التزامن synchronization لجميع الجوالات داخل الخلية cell كما يقوم الجوال في الخلية المجاورة باستكشافها بصورة دورية واستقبال مستوى طاقتها الذي على اساسه يقرر انتقال الارتباط من خلية الى اخرى ...
النوع الثاني ( common control channel )
جميع قنوات ( CCCH ) ترسل من المرسل الى مستقبل واحد ( point to point )
* هي قنوات تحكم ذات الاستعمال الأكثر شيوعا وتستعمل لنداء مشتركين محدودين بقنوات التأشير ، وتستعمل طلبات الخدمة من قبل الجوالات ..
* تنتقل هذة القنوات على تردد قنوات الاذاعة BCH في الخانة الزمنية الأولى TS0 من كل رتل GSM في حالة عدم حجزه من طرف BCH او كونه رتلا شاغرا ..

النوع الثالث\القنوات المكرسة
وهي قنوات تحمل بيانات التأشير مباشرة بعد الربط بين الموبايل والمحطة القاعدية ومركز قبل ان تصدر المحطة القاعدية قناة حركة خاصة للموبايل . فهي تضمن بقاء الموبايل والمحطة القاعدية مرتبطتين اثناء تحقق المحطة القاعدية ومركز المبدل MSC من وحدة المشترك ورصد الموارد للمتنقلة .
فقناة SDCCH تستعمل عندما تنقل معلومات هوية بيانات المشترك ورسائل التنبيه ( ليس المحادثة ) وذلك اثناء قيام الموبايل بتثبيت التزامن مع الرتل وانتظارها للحصول على قناة حركة ( PCH )
فقنوات SDCCH يمكن ان تحدد قنوات فيزيائية خاصة بها او يمكن ان تحتل الخانة صفر من قناة BCH واذا كان الطلب على هذة القناة الاخيرة او قناة CCCH قليلا