Gsm 2010 كورس


#1

chapter1

[B]السلام عليكم ورحمه الله وبركاته
الموضوع ده منقول من احدى المنتديات وسبب نقله انتشار الفائده
ان شاء الله يا جماعة انا هبتدى اشرح كورس GSM كامل ان شاء الله .
وان شاء الله مش هسيب اى حاجة فى الكورس الا لما اشرحها .
على فكرة الكورس ده مهم جدا للناس الى عاوزين يشتغلوا فى شركات الاتصالات

كورس ال GSM ده جميل وممتع جدا وشيق وانا عاوزكم تدوني رأيكم فى الشرح واى حد يحتاج يفهم اى حاجة انا جاهز ان شاء الله .وان شاء الله الشرح هيكون بطريقة سلسة وجميلة ان شاء الله …
[/b]
فى حاجة مهمة
الشرح هيكون من منهج معمول بالبوربوينت وانا هعرضهلكم على هيئة صور العرض ده بتاع المهندس/ وليد الصافورى وهو ده المهندس الى انا فهمت منه ال GSM كويس جدا وربنا يباركله ويجعل الشرح ده فى ميزان حسناته…


نبدأ باذن الله تعالى


ده يا جماعة الكورس بتاعنا وهو بيتكون من خمس شباتر

الاول هيبقى فيه تعريف بالنظام والتكنولوجيا المستخدمة فيه وغيره
الثانى هنتكلم فيه عن مكونات نظام الGSM
الثالث هنتكلم فيه عن الباند بتاع النظام وتقسيمه وطرق الارسال
الرابع هنتكلم فيه عن المراحل الى بتمر بيها الاشارة من اول الميك بتاع التليفون الى الارسال والاستقبال
الخامس هنتكلم فيه عن بروتوكولات التعامل بين اجزاء الشبكة

نبدا باذن الله فى المقدمة


دى يا جماعة الحاجات الى المفروض انها تكون موجودة فى اى نظام اتصالات ناجح

اولا : توصيل اكبر قدر من المعلومات من المرسل الى المستقبل ودى طبعا هتعتمد على الباند بتاعى بتاع الموبايل لك انا ممكن اقسم الباند بتاعى الى مجموعة كبيرة من ال Channels وبكدة اكون زودت ال Capacity لكن ال Quality هتقل لان ال B.W لكل Channel هيقل يعنى لازم يكون فى حل وسط وهنشوف ال GSM حل الموضوع ده ازاى.

ثانيا : توصيل المعلومة فى اقصر وقت ممكن احنا طبعا يا جماعة ساعات بنلاحظ واحنا بنتفرج على متش كورة مثلا ان واحنا فى البيت بنلاقى ان الجون دخل والناس هيصت على القهوة والكورة عندنا لسة فى نص الملعب وبعد كدة نلاقى الجون دخل وده طبعا زى محنا عارفين علشان اكيد هنكون احنا بنتفرج على الماتش على قنا فضائية والى فى القهوة بيتفرجوا على قناة ارضية وده ينتج عنه تاخير فى الاشارة عبال لما ترسل ثم تستقبل من القمر الصناعى ويعاد ارسالها مرة اخرى . وطبعا الموضوع ده مش مقبول فى النظام بتاعنا

ثالثا : محاولة القضاء على ال error الموجود فى الاشارة طبعا احنا بنرسل فى وسط مليان Noise وهو الهواء ومعنى كدة ان الاشارة بتاعتنا هتوصل مليانة error . هنشوف ان شاء الله الحلول الى عماناها علشان نحاول نخلى المعلومة المستقبلة بنقاء كويس.


طبعا احنا شايفين الاتنين دول كانت وسيلة الاتصال الوحيدة ايامها هى الكلام ، لكن الانسان فى تطور لقى انه لازم يكون فى وسيلة افضل للاتصال


#2


بقى يولع شجرة زى محنا شايفين او يشاور ببيارق او يعمل صوت كبير بالطبول وغيره لكن لسة برده الوسائل دى محدودة جدا .


وفضل الانسا فى تطور لغاية لما اختع اول وسيلة لنقل المعلومات بسرعة كبيرة وهة التلغراف ودى كانت بتطتلب مد اسلاك بمسافات كبيرة .وكان بيستخدم اشارة مورس ودى طبعا متعبة جدا على المرسل والامستقبل علشان كدة لو حاولت تيعت تلغراف هتلاقيهم بيحاسبوك على الحرف…


وطبعا اى نظام اتصال بيتكون من مرسل ومستقبل ووسط لنقل المعلومة والوسط هنا اما ان يكون باسلاك زى التليفون الارضى .الى اخترعه جرهام بل وكان الاول بيستخدم نظام السويتشات يعنى لو حضرتك عاوز تتصل باى حد يقوم عامل يوصلك بسوكت مع الاخ الى انت عاوز تتصل بيه يعنى الموضوع يدويا وده طبعا متعب جدا وعاوز عمالة كبيرة جدا وبيتكلف كتير وخصوصا مع زيادة المستخدمين وهنا ومع التطوير اصبح التليفون الارضى بيستخدم سويتشات الكترونية سهلت كتير اوى


او بدون اسلاك زى شبكة المحمول.


#3

طيب تعالوا نعمل مقارنة بي الاتصال السلكى والاتصال الاسلكى
من حيث اولا : نسبة الفقد بالطبع النظام اللاسلكى اكثر فقدا للاشارة من النظام السلكى .

ثانيا : امكانية التحرك اكيد النظام اللاسلكى هو الذى يملك القدرة على التحرك

ثالثا : الامان النظام السلكى اكثر امنا فى نقل المعلومة لكن هنشوف احنا عملنا اية فى الGSM علشان نخليه امن جدا .

رابعا : ال B.W ،لكل نظام ظروفه فى ال B.W فمثلا بالنسبة للنظام السلكى لكل سلك وله الخولص بتاعتة وال Frequency الى يقدر يشيلها وبالنسبة للنظام اللاسلكى هيبقى حسب الباند الى انا محكوم بيه

خامسا : التكلفة ، ودى مش هنقدر نحكم عليها الا بعد معرفة المسافة

CH 1


طيب تعالوا نشوف انواع التليفونا عموما

طبعا النوع الاول هو التليفونات الارضية العادية
النوع الثانى وهو التليفون اللاسلكى
النوع الثالث وهو التليفونات المحمولة

طيب تعالوا نشوف طرق الارسال والاستقبال فى الظم اللاسلكية


ده اول نوع : وبيكون فيه المرسل يقوم بالارسال فقط وذلك طوال الوقت زى التليفزيون والراديو


وده النوع الثانى : وبيكون المرسل والمستقبل بيرسلو ويستقبلوا ولكن مش فى نفس الوقت يعنى لازم تحدد الاول اذا كنت هترسل ولا
تستقبل . وده بيكون على نفس ال Channel زى اللاسلكى بتاع الشرطة


وده النوع الثالث : وبرده المرسل والمستقبل بيرسلوا ويستقبلوا ولكن ده بيتم فى نفس الوقت وعلى قناتين مختلفتين 2Channel

طيب يا ترى احنا بننقل المعلومة ازاى يعنى اية التقنية الى احنا بنستخدمها فى نقل المعلومات من المرسل الى المستقبل .طب متيجوا نشوف التقنيات المستخدمة اصلا فى النظم اللاسلكية.


تعالوا بقى نشوف نوع نوع من الانواع دى ونشوف بيشتغل ازاى ونعرف احنا بنستخدم اية فى ال GSM


النوع الاول وهو frequency division multiplexing او FDM


وهو تقسيم الباند بتاعى الى مجموعة من ال carrier بحيث يكون لكل user ال carrier الخاص به سواء كان بيتكلم او لا . وده طبعا هيخلى ال capacity قليلة جدا



[FONT=Arial][B]
وده النوع الثانى وهو time division multiplexing اوTDM

[/b][/font]



[FONT=Arial][B]
وهي تقسيم الـ channel لعدد من الـ time slots
وكل user له الـ time slot الخاص به سواء كان بيتكلم او لا .وبرده كانت فى نفس المشكلة وهى صغر ال capacity

ثوانى يا جماعة هو يعنى اية اصلا انى اقسم الباند الى carrier او انى اقسمه ال time slots هو ال time بيتقسم اصلا .
بصوا يا جماعة هفرض ان الباند المسموح لية من 900 mhz الى 1000 mhz
يعنى المسموح لية هو 100 mhz بس وده ال frequency الى انا هحمل عليه الاشارة طبعا مش الاشارة نفسها. ماشى .طيب دلوقتى انا عاوز ابعت اى معلومة هعمل اية ؟ طبعا مش ممكن انى ابعت المعلومة دى على ال 100 mhz دول وبس لا انا هحتاج الى ابعت كذا معلومة فى نفس الوقت طيب متيجوا نقسم ال 100 ميجا دول الى 10 اقسام كويس يعنى كدة ممكن ابعت ل 10 مستخدمين مرة واحدة فى نفس الوقت .(طب ولية عشرة لان مش هينفع ابعت ل 2 مستخدمين على نفس التردد فى نفس الوقت هيحصل تداخل )
طب متخلينا نفسمهم الى 100 قسم يعنى ممكن ابعت ل100 مستخدم مرة واحدة مش كدة .عظيم انا كدة زودت العدد …خد بالك منقدرش نقسمها الى عدد كبير اوى كدة علشان كل لما التردد بتاع 2 مستخدمين يقرب م بعضه اوى كدة كل لما هيسببلى شوشرة وتداخل عارفين زى اية زى لما تلاقى فيه قناتين راديو داخلين على بعض …يبقى لازم الموضوع يبقى محكوم شوية فعندى فى ال GSM بخلى كل carrier يساوى 200 هرتز …
بالنسبة للوقت يا جماعة الوقت مش بيتقسم بالمعنى المفهوم لكن هو الى بيحصل انى ببعت اشارة على تردد معين وبعدها علطول ابعت اشارة تانية على نفس التردد وبعديها علطول اشارة تالته على نفس التردد وهكذا يبقى انا كدة بعت على نفس التردد من غير ميبقى فى تداخل وهى دى نظرية عمل ال TDM.طبعا ممكن واحد يقول هو لما اعمل كدة المستخدم مش هيحس بتاخير .كفاية انك تعرف انى ببعت ل 8 مرات فى كل 20 مليثانية تخيل وطبعا الانسان مش بيحس بالفرق البسيط ده عموما الكلام ده هنقوله ان شاء الله بالتفصيل …

نرجع تانى لموضوعنا
طبعا انتوا شايفين ان الكلام ده مينفعش ده انا عندى النهرده ملايين شايلين موبيلات … وانا بحجز لكل واحد تردد خاص به مش هينفع
طب والحل اية…
[/b][/font]


#4




[FONT=Arial][B]

النوع التالت
ال frequency division multiple access او FDMA
وهي مثل الـ FDM ولكن ليس كل user له الـ carrier الخاص به بمعنى انه يتم تبادل الـ carriers في حين وجودها خاليه

[/b][/font]



[FONT=Arial][B]
النوع الرابع
ال time division multiple access او TDMA
وهي تقسيم الـchannel الواحدة لعدة frames
وكل frame يحتوي علي عدد من الـ time slots
وكل user له الـ time slot الخاص به ولكن كل مجموعة
من الـ users تشترك في radio frequency واحدة
وعددهم ثابت . وهذا النوع غير مستخدم غالبًا

النوع الخامس
ال time division multiple access/frequency division multiple
access
او TDMA / FDMA
وهي من مسماها مزيج بين النوعين ونقوم فيها بتقسيم كل band الى عدة channels وكل channel لعدة frames و كل frame لعدة time slots وكل user يرسل في time slot واحد
ولحساب عدد user يتم حساب عدد الـcarriers مضروب في
عدد الـ time slots للـ frame الواحد
وفى اى وقت نقول فيها TDMA يبقى المقصود TDMA / FDMA تمام يا جماعة

طيب تعالوا بقى نشوف البدايات بتاعة الموبايل بتاعنا من اول الجيل الاول الى الجيل التالت ونعمل بينهم مقارنة

تعالوا نبدأ من الاول خالص من قبل الجيل الاول حتى

[/b][/font]



[FONT=Arial][B]
طبعا انتوا شايفين الراجل الى على العربية ده الجهازالى جمبه ده عبارة عن الموبايل الاول ونظرا لانه كان لازم يتشال على عربية فعلشان كدة اشتقوا اسم الموبايل من اسم العربية .اوتوموبيل

[/b][/font]



[FONT=Arial][B]
وكان النظام القديم ده مشاكله كتير اوى زى محنا شايفين كان غالى جدا ومفيهوش ربط بين المناطق البعيدة والسعة بتاعة المستخدمين قليلة وال power المرسلة من الابراج بتاعته كانت مضرة على الانسان

تعالوا بقى نشوف ال First Generation

[/b][/font]



[FONT=Arial][B]
زى محنا شايفين دى كانت الخصائص بتاعته
كان بيستخدم analog system وطبعا احنا عارفين مشاكل ال analog
وعموما احنا هنعمل مقارنة بين ال analog system وال digital system
كمان شوية
وكان كل دولة ولها نظام معين وتردد معين شغالة عليه يعنى مينفعش يبقى فيه تجوال
كمان مكنش بينقل الا صوت وبس
وبالطبع علشان التشفير فى ال analog systems صعب ومكلف فمكنش فيه تشفير للمعلومات المرسلة
وكان بيستخدم ال FDMA
وكان بيستخدم ال Frequency Modulation

[/b][/font]






[FONT=Arial][B]
طيب تعالوا نشوف ال Second Generation

[/b][/font]





#5

[FONT=Arial][B]الجيل التانى ظهر فى اوائل التسعينات
وكان بيستخدم نفس التردد على مستوى الدول كلها علشان كدة كان فيه موضوع التجوال .واستخدمنا فيه ال digital system علشان كدة قدرنا نعمل تشفير للبيانات بسهوله وقدرنا ننقل data عبارة عن SMS فى الاول لغاية لما الموضوع تطور وبقينا ندخل على النت وننقل رسايل مالتيميديا بعد ادخال تقنية ال GPRS

[/b][/font]



[FONT=Arial][B]
واستخدمنا فيه ال TDMA وعلشان كدة ال capacity بقت كبير (احنا قلنا لما نقول TDMA يبقى قصدنا TDMA/FDMA )
وطبعا الموبايل نفسه تطور وبقى صغير

[/b][/font]



[FONT=Arial][B]
وده الباند المستخدم فى الدول المختلفة

[/b][/font]



[FONT=Arial][B]
ودى التغطية بتاعة الجيل التانى وزى محنا شايفين التغطية تعتبر فى جميع انحاء العالم…المناطق الى مفيهاش تغطية دى زى اليابان وامريكا الجنوبية كانت بتستخدم انظمة اخرى غيى ال 2G

وده ال Third Generation
[/b][/font]



#6




[FONT=Arial][B]
وطبعا الجيل التالت بقى يخلينا نتكلم فى اى حتة حتى لو مفيهاش تغطية وده عن طريق القمر الصناعى
وكمان رسائل الوسائط المتعددة زى الفيديو والصور وغيره
واستخدم تقنية جديدة وهى الً WCDMA
واستخدم كمان ال smart anttena وان شاء الله هنقول عنها نبذة صغيرة ادام شوية…

[/b][/font]



[FONT=Arial][B]
ده جدول فية مقارنة بين جميع الاجيال

طيب احنا قلنا ان احنا استخدمنا digital system من اول الجيل التانى يعنى حولنا من analog الى digital طيب يا ترى لية عملنا كدة
طب متيجوا نشوف الفرق بين النظام ال analog والنظام ال digital
احنا الاول هنعمل شوية حاجات نقرن من خلالها

[/b][/font]



[FONT=Arial][B]
اول حاجة : ال capacity
من مزايا النظام الرقمى هى امانية ضغط الاشارة بكفاءة كبيرة جدا طب هو الضغط ده مش هيقلل عدد ال bits طب مكدة يبقى الاشارة الى هرسلها هتبقى صغيرة يبقى كدة انا قللت ال B.w بتاعى صح يبقى هقدر اخلى المستخمين اكتر وطبعا الكلام ده مش موجود فى ال analog system

تانى حاجة : التوافق مع باقى الانظمة
طبعا ال GSM مش نظام لوحده لا ده فى انظمة كتيرة بيتعامل معاها زى الانترنت وال ISDN وغيره يبقى لازم يكون متوافق مع الانظمة دى

تالت حاجة : التكلفة
ودى طبعا لان الانظمة الرقمية بتستخدم hardware تكلفتة اقل بكتير من الانظمة التشابهية زى التشفير زى ماهنشوف

رابع حاجة : نقاء وجودة الاشارة المرسلة

[/b][/font]



[FONT=Arial][B]
يعنى زى محنا شايفين فى الاشارة ال analog ممكن ال noise تبوظ الاشارة خالص ولما استقبلها هلاقسها بايظة وقيمها اتغيرت

[/b][/font]




اما بالنسبة للاشارة ال digital فهى عبارة عن 0 و 1
يعنى ال noise مش هتاثر عليها بشكل كبير اوى .الا اذا كانت noise عالية شوية ممكن تخلى ال0 يبقى 1
ودى حلها بسيط انى بعمل خانة فيها bit بتوضحلى عدد ال 0 وال 1 الموجودين فى الاشارة غير كدة انا بعمل
error ditection and correction للاشارة فى الاستقبال زى ماهنشوف ان شاء الله

[FONT=Arial][B]هنبدا ان شاء الله يا جماعة فى بنية نظام ال GSM
طبعا يا جماعة احنا بنتعامل مع نظام لاسلكى علشان كدة لازم يكون فية محطات ارسال واستقبال فى جميع المناطق الى عاوزين نعمل فيها تغطية المحطات دى بنسميها Base Transceiver Station او Base Station وهنكلم عنها ان شاء الله فى الشبتر الى جاى
والمنطقة الى بتغطيها الBTS هنسميها cell تمام
طب فى ال cell دى هنخلى فيها الباند كله مثلا .طب لو خلينا فيها الباند كله لما نحط cell تانية جمبها هيبقى فى مشكل الinterference بينهم . طب الحل اية

[/b][/font]



[FONT=Arial][B]
طيب احنا ممكن نبعد ال الاتنين عن بعض شوبة علشان ميحصلش interference

[/b][/font]



[FONT=Arial][B]
بس المشكلة هنا ان هيبقى فى dead zone بينهم مفيهاش تغطية
طب والحل … الحل ان احنا نخلى بين الاتنين cell الى بيسنتخدموا نفس التردد اتنين cell فيهم ترددات تانية غير المستخدمين فى الاتنين cell الى هيحصل بينهم تداخل
يعنى وبمعنى اخر احنا هنحاول نخلى مفيش اتنين cell بيستخدموا نفس التردد جمب بعض خالص بس ده هيحصل ازاى …هنوزع الباند بتاعنا على مجموعة من ال cells بطريقة متساوية …طيب متيجوا نشوف ال cell دى اصلا بيبقى شكلها اية

[/b][/font]



[FONT=Arial][B]
هى طبعا هتبقى شكلها دائرى وطبعا هنضطر نعمل بينهم تداخل علشان ميبقاش فى منطقة ميتة ولو قربنا الشكل ده هنلاقية بقى شكل سداسى
وهو ده الشكل المتعارف عليه فى اشكال ال GSM cells

طيب يا ترى الاشعاع بيبقى شكله عامل ازاى بيبقى دائرى ولا على الشكل السداسى ده ولا اية
[/b][/font]


#7




[FONT=Arial][B]
لا هو بيبقى شكله مش منتظم خالص وده طبعا علشان الطبيعة الجغرافية وغيره علشان كدة بنلجأ لاساليب القياس فى اماكن مختلفة حول ال cell علشان نقرر ال cell الى هتبقى جمبها موقعها هيبقى فين

طيب تعالو نرجع تانى لموضوع توزيع الباند بتاعنا احنا قولنا ان احنا بنقسم الباند لعدد من ال carriers وبما ان الباند بتاعى ثابت مبيزدش يبقى عدد الcarriers ثابت برده معنى كده ام عدد ال channels فى ال system كله ثابته طيب هنعمل اية لو عاوزين نزود ال capacity
بصوا يا جماعة احنا قولنا اننا هنقسم الباند على ال cells بحيث مخليش اتنين cell بيستخدموا نفس التردد جمب بعض علشان ميحصلش تداخل تمام …
طيب ياترى هما هيبقوا كام cell … احنا لو زودنا عدد ال cell المقسمة عليها الباند كله يبقى كدة انا زودت المسافة بين الاتنين cell الى بيستخدموا نفس التردد وبكدة التداخل الى بينهم هيقل صح … بس فى نفس الوقت ال capacity هتقل اوى لاننا خلينا عدد ال ؤاشىىثمس بتاعتى كلها فى منطقة كبيرة وعدد المستخدمين فيها كبير يبقى هضطر انى اقلل عدد ال cell المقسمة عليها الباند …طيب هو احسن عدد ليهم اية بعد دراسات لقينا ان احسن عدد يتوزع عليه الباند كله يبقى 7 cells …

[/b][/font]



[FONT=Arial][B]
والمجموعة دى من ال cells بنسميها cluster …وال cluster ده بيبقى فيه كل الباند بتاعى بالكامل موزع بالتساوى على ال7 cells
الموجودين فيه

[/b][/font]



[FONT=Arial][B]
ولو لا حظنا فى التكوين بتاع الشبكة هنلاقى ان احنا خلينا بين كل cell واخرى بيستخدموا نفس التردد اتنين cell زى مهمو موضح فى الصورة الى فوق
ال cells الى لونهم اصفر هما الاتنين cell الى فيهم نفس التردد

كل اتنين cell بيستخدموا نفس التردد بنسميهم co-channels cell

والمسافة الى بينهم بنسميها reuse distance

[/b][/font]



[FONT=Arial][B]
cell sectorization

احنا يا جماعة عاوزين على قد مانقدر نقلل التداخل الناتج عن ال
co-channels

الجماعة الى عملوا نظام ال GSM لقوا انهم لو قسموا ال cell الى اجزاء التداخل هيبقى اقل طب ازاى تعالوا نشوف …

[/b][/font]



[FONT=Arial][B]
فى الصورة الى فوق دى احنا شايفين المستخدم M لو احنا مكناش قسمنا كان هيتأثر بجميع ال cells (الى بتستخدم نفس التردد) الى حوليهيعنى هيتأثر ب 6 cells
لكن بعد التقسيم الى احنا عملناه لاحظوا كده… هنلاقى ان المستخدم M
بيتأثر باتنين cell بس (وده لو فى مستخدم زيه بيتكلم على نفس التردد فى ال sector المواجه له) يبقى احنا كدة وفى اسوأ الظروف قللنا التداخل بقدار التلتين…

طيب هو احنا بنقسم ال cell دى ازاى

[/b][/font]



[FONT=Arial][B]
زى محنا شايفين فى الصورة الى فوق دى احنا ممكن نقسم ال cell الى 6 اجزاء وده هيقلل التداخل بصورة كبيرة جدا بس احنا كدة هنضطر نركب انتنا فى كل جزء من الاجزاء الا 6 وده طبعا هيبقى مكلف جدا .
علشان كدة احنا هنكتفى بتقسيم ال cell الى ثلاث اجزاء , وكل جزء هيبقى فيه انتنا تشع فيه زى الصورة الى جاية دى

[/b][/font]








[FONT=Arial][B]
هنفرض يا جماعة ان احنا هنعمل تغطية فى منطقة جديدة ولسة مفيهاش كثافة هنعمل اية … هنا هنخلى ال cells كبيرة شوية …ثوانى استنوا هو احنا لو كبرنا ال cell عدد ال channels الى فيها هتزيد ولا تقل؟؟؟

ركزوا معايا يا جماعة شوية احنا قولنا ان الباند بتاعى بوزعه فى ال cluster يعنى عدد ال channels فى ال cluster الواحد ثابته تمام …
طيب هو ال cluster فيه كام cell… تمام فيه 7 cell بنوزع عليها ال channels معنى كدة ان كل cell فيها نفس عدد ال channels الموجود فى اى cell تانية يعنى عدد ال channels ده ثابت مبيتغيرش …
معنى كدة انى لو كبرت ال cell او صغرتها مش هتفرق معايا زيادة فى اعداد ال channels …
امال احنا بنكبر ال cell او نصغرها لية …
لو فرضنا ان فى مساحة معينة زى الى فى الصورة الى فوق دى
المساحة دة كانت مفيهاش ناس كتير يبقى ممكن اوفر واعمل cell واحدة وهتكفيهمبس الفرق انى هزود ال power المنتجة منها وبس
طيب ولو الكثافة ذزادت فى المنطقة دى ؟ عادى هنزود عدد ال cells
وبكدة يبقى زودنا عدد ال channels بس هنقلل ال power شوية
طيب ولو زادت الكثافة اوى اوى برده هنقلل ال power من كل ال cells
ونزود عددهم … وده بنسميه splitting cell

[/b][/font]



[FONT=Arial][B]
يبقى انا بعمل cell splitting لما احتاج ازود ال capacity فى منطقة معينة …

[/b][/font]



[FONT=Arial][B]
وممكن توصل انى احول cell الى cluster وطبعا بنعيد ترتيب الترددات مرة تانية

طيب تعالوا بقى يا جماعة نشوف انواع ال cells[/b][/font]


#8




[FONT=Arial][B]
النوع الاول : macrocell

وتستخدم فى المناطق ذات الكثافة القليلة ومداها اعلى من 20 كيلو متر

النوع الثانى : microcell

وتستخدم فى المناطق ذات الكثافة الاكبر واقصى مدى لها 3 كيلو متر

النوع الثالث : picocell

تستخدم فى المناطق ذات الكثافة العالية جدا وتوضع داخل المبانى او المولات او فى الشوارع المزدحمة جدا ومداها حوالى 200 متر.

[/b][/font]



[FONT=Arial][B]
ويتم ربط جميع ال picocells باسلاك ثم تجميعهم الى انتنا اعلى المبنى

النوع الرابع : highway cell

[/b][/font]



[FONT=Arial][B]
وتستخدم فى الطرق السريعة وبتبقى ب 2 انتنا بس كل انتنا فى اتجاه من اتجاهات الطريق

[/b][/font]



[FONT=Arial][B]

طيب احنا قولنا ان ال cluster بيبقى فيه كل الترددات الى فى النظام بالكامل والترددات دى بتتوزع على ال cells الموجودة فى ال cluster ده … طيب تعالوا نشوف الترددات دى بتتوزع ازاى على ال cells

[/b][/font]



[FONT=Arial][B]
هنفرض ان عندنا cluster فيه 3 cells والباند كله عبارة عن 9 ترددات بس تعالوا نشوف المقترحات لتوزيع الترددات دى على ال cells واية المستخدم فعلا فيهم …

اول اقتراح : Fixed Channel Assignment Teq

وهو ان نقوم بتوزيع الترددات بالتساوى على ال cells
اى ان تكون لكل cell الترددات الخاصة بها
ولكن المشكلة هنا اذا حدث ضغط على cell من ال cells الثلاثة . هيبقى عندى ترددات غير مستخدمة مع انى محتاج ليها

تانى اقتراح : Dynamic Channel Assignment Teq

وهو جعل الترددات جميعها متاحة لاى cell تحتاجها وهو حل رائع
ولكنه سيسبب طول فى مدة اجراء المكالمة لان النظام سوف يقوم بالبحث عن الترددات الشاغرة لاعطاءها للمتصل

ثالث اقترح : Hybrid Channel Assignment Teq

وهنا اخذنا مزايا الاقتراحين معا فسوف نوزع بعض الترددات على ال cells وجعلها ثابتة وسوف نترك بعض الترددات متاحة للجميع

طيب تعالوا بقى نشوف المشاكل الى بتقابل الاشارة بتاعتنا وهى مبعوتة من ال BTS ال MS Mobile Station

بس تعالوا الاول نتكلم عن ال Adaptive Power Control

[/b][/font]



[FONT=Arial][B]
زى محنا شايفين فى الصورة فى حالة ال MS الموجود قريب من ال BTS
هل هتكون ال power المرسلة من ال BTS هى نفسها المرسلة الى ال MS البعيد عنها …
تقوم ال BTS بحساب المافة بينها وبين ال MS وعلى هذا الاساس تقوم بتحديد قيمة ال power المرسلة لل MS
طيب وده هيفيدنا فى اية …
اولا بالنسبة للنظام
احنا كدة وبالنسبة لل MS القريب ده قللنا ال power المرسلة وبكدة مسافة الاشارة هتبقى اقصر وبكدة قللنا التداخل مع ال cell الاخرى التى تستخدم نفس التردد
ثانيا بالنسبة لل MS
طبعا ال power المرسلة من ال BTS تساوى ال power المرسلة من ال MS
اثناء المكالمة وطالاما هنقلل ال power المرسلة من الBTS يبقى ال MS هيقلل ال power المرسلة منه برده يبقى احنا كدة حافظنا على التأثير الضار للpower العالية على المستخدم وفى نفس الوقت حافظنا على بطارية الموبايل…الكلام ده كله يحدث اثناء المكالمة فقط…

نرجع بقى لموضوعنا وهو المشاكل التى تتعرض لها الاشارة المرسلة من الBTS الى ال MS[/b][/font]

[FONT=Arial][B]اول مشكلة

Multipath Fading

طبعا يا جماعة احنا بننقل الموجات بتاعتنا فى الهواء وبالطبع من خصائص الموجات دى انها ممكن تصطدم باى جسم وترتد منه مرة تانية …
طيب معنى كدة ان الاشارة المرسلة من ال BTS الى ال MS بتروح فى كذا مسار تمام
طيب الاشارات دى بقى لما توصل للموبايل اية الى هيحصل . طبعا كل اشارة منهم هتوصل ب phase غير التانية … المشكلة هنا ان لما توصل الاشارات دى ولانها بنفس التردد هيستقبلها الموبايل وهيجمعها …طيب تخيل بقى لو مجموع الاشارات دى بقى 0 طبعا مش هيبقى فى اشارة …طيب افرض بقى ان الموبايل ثابت معنى كدة ان ال paths هتفضل ثابتة وبكدة بقى فى منطقة مفيهاش شبكة خالص …

طيب هو اية انواع ال Multipath Fading

النوع الاول : Rician fading

[/b][/font]




وبيكون فيه ال MS وال BTS على خط واحد Line Of Side
وطبعا بيكون فى اشارات تانية جاية من انعكاسات كتيرة
وفى النوع ده مفيش مشكلة لان ال MS بيشوف ال BTS وبالتالى هيكون بيستقبل اشارة ب power عالية ومش هيتأثر بباقى الاشارات

#9

[FONT=Arial][B]النوع الثانى : Rayleigh Fading

[/b][/font]



[FONT=Arial][B]
وبيكون فيه ال MS فى مكان لا يرى فيه ال BTS يعنى No Line Of Side

وطبعا دى الحالة الاكثر شيوعا …وهنا بتكون المشكلة ان لما الاشارات المرتدة من الاجسام الى حول الموبايل وصلت الى الموبايل ومحصلتها 0 .

طيب تعالوا نشوف اية الى قاله عم Rayleigh ده
نظرية Rayleigh بتقول انه وفى حالة ارسال اشارة معينة من المرسل الثابت الى المستقبل الثابت فى نفس المسار ولكن بترددين مختلفين فان نتيجة ال Fading ستكون مختلفة.

طيب تعالوا بقى نشوف اية الحلول الى عملوها علشان موضوع ال fading ده

[/b][/font]



[FONT=Arial][B]
الحل الاول هو ال Microscopic Diversity Techniques

[/b][/font]




[FONT=Arial][B]
وده عبارة عن ثلاث اقتراحات

الاول : Time Diversity Technique

وهوببساطة ان احنا نرسل نفس الاشارة للموبايل ولكن بزمنين مختلفين يعنى نبعت الاشارة وبعد زمن T نرسل نفس الاشارة تانى وبكدة نكون غيرنا الالمسار بتاع الاشارة صح …لا بس استنوا ده بيعتمد ان احنا بنتعامل مع موبيل يعنى ده بيعتمد ان الموبيل ده بيتحرك فمع الاشارة الاولى هنفرض انها وصلت فى مسار خلاها ب 0 بعد زمن t بعتنا اشارة تانية هيكون الموبيل اتحرك وبكدة الاشارة التانية دى هيبقى اكيد ليها مسار تانى لان الموبيل اتحرك مش كدة … بس هنفرض بقى ان المستخدم ده بيتكلم وهو ثابت مش بيتحرك يبقى انا بعتله اشارتين على الفاضى لانهم هيوصلوا فى نفس المار …يبقى الاقتراح ده فاشل …تعالوا نشوف الاقتراح التانى

الثانى : Frequency Diversity Technique

وفيه بيتم ارسال الاشارة بتاعتنا الى الموبيل ولكن مبتبقاش اشارة واحد لا هما فى الحقيقة اشارتين ولكن تردد الاشارة الاولى غير تردد الاشارة التانية … طيب وهنستفاد اية …طيب ممكن برده يكون الموبايل ثابت…ماشى طيب هو احنا كنا اتكلمنا عن الى اسمه Rayleigh ده لية
افتكر كدة الراجل ده كان بيقول اية . كان بيقول ان احنا لو بعتنا من مرسل ثابت الى مستقبل ثابت بترددين مختلفين (يعنى الاشارتين هيسلكوا نفس المار لان المستقبل الى هو الموبايل ثابت ) هيكون ال fading مختلف…
يبقى احنا كدة حلينا الموضوع ده كل مستخدم هياخد ترددين نبعتله فيه اشارتين وعلى اسوأ الظروف اكيد واحدة فيهم هتوصل كويسة…ثوانى كدة انت قولت اية كل مستخدم هياخد ترددين . هى ناقصة مش هينفع طبعا ده انا عندى مشكلة فى الباند بتاعى وبعانى من صغره هقوم ادى كل مستخدم ترددين …مش هينفع برده يبقى الاقتراح ده فاشل مش هينفع

الثالث : Space Diversity Technique

هنا ياجماعة بنعمل اية …احنا قولنا اننا بقسم ال cell بتاعتى الى ثلاث اقسام صح . كل قسم بيبقى فيه انتنا مخصصة ليه تمام .طيب محنا ممكن نحط فى كل قسم 2 انتنا بحيث تكون واحدة فوق وواحدة تحتحا شوية …طيب وهو ده هيفيدنا فى اية …لا استنا الاتنين انتنا هيبعتوا نفس الاشارة للموبايل ولان كل انتنا فى مكان متغير عن التانية يبقى كدة كل اشارة هتروح فى مسار غير الاشارة التانية …احنا كدة حلينا المشكلة…بس فى مشكلة تانية هى التكلفة لو لاحظت احنا كدة ضاعفنا عدد الهوائيات فى كل BTS يبقى كدة التكلفة هتبقى عالية جدا …علشان كدة احنا بنستخدم الموضوع ده فى المناطقى الى بنلاحظ ان ال fading فيها بيبقى عالى قوى …اما اى منطقة تانية فبنستخدم تقنيات تانية…

طيب تعالوا بقى نشوف الطرق المستخدمة فى الموبايل لاستقبال الاشارة

[/b][/font]



[FONT=Arial][B]
الطريقة الاولى : Selective Technique

ببساطة هى اختيار الاشارة الافضل عند استقبالها وترك الاشارة الضعيفة

الطريقة الثانية : Maximal Ratio
هو استخدام ميكرو بروسيسور فى الموبايل ليقوم بتكبير الاشارة الضعيفة بمقدار كبير وتكبير الاشارة الاكبر بمقدار اكبر وهكذا وهذه العمليات يتحكم فيها الميكروبروسيسور. زلكنها طريقة معقدة وستكون مكلفة

الطريقة الثالثة : The Equal Gain

ضرب الاشارات المستقبلة فى نفس القيمة وتكبيرها جميعا دون استخدام الميكرو بروسيسور ولكن لن نستفيد شيئا بضرب الاشارات جميعها فى نفس القيمة …

الطريقة المستخدمة فعلا هى الطريقة الاولى

الحل الثانى : Frequency Hopping

[/b][/font]



[FONT=Arial][B]
اجنا قولنا يا جماعة ان بتغيير التردد يتغير ال fadingحتى لو على نفس المسار .ال Frequency Hopping هو القفز بين جميع الترددات بسرعة كبيرة وبذلك سيتغير ال fading حتى لو المستخدم ثابت .طيب هو القفز ده اد اية بالظبط …يصل الى 217 hop/sec

الحل الثالث : Interleaving Technique

هو تقطيع المعلومة المرسلة الى نصفين .نصف نقوم بارساله ونقوم بارسال النصف الاخر فى الفريم الذى يليه …وعموما سنتكلم عنها ال Interleaver فى حينه

الحل الرابع : Adaptive Power Control

وهو ان نقوم بزيادة ال Power للمستخدم الذى يعانى من ضعف الاشارة بسبب ال fading

احنا كنا بنتكلم عن الحاجات الى بتواجهها الاشارة المرسلة وكان اول ححاجة اتكلمنا عنها ال Multipath Fading بانواعه ال rician وال rayleigh واتكلمنا عن الحلول بتاعتهم
تانى حاجة هنتكلم عنها فى المشاكل الى بتواجه الاشارة هى

Shadow Fading

[/b][/font]



[FONT=Arial][B]
بصوا يا جماعة لو فى واحد بيتكلم فى الموبايل بتاعه وهنفرض انه عدى جمب جبل عالى بعربيته مثلا ايه الى هيحصل …اكيد الاتصال بينه وبين ال BTSهينقطع صح…
طب وبعدين …ال MS بيقوم بقياس قوة الاشارة الى جياله من جميع ال BTSs الى حواليه وعلى هذا الاساس يقوم باختيار ال BTS ذات اقوى اشارة ويعمل عليها حاجة اسمها Handover …وذلك اثناء الاتصال… يبقى لما ال MS يلاقى قوة الاشارة فى BTS من الى حواليه اقوى من الاشارة الى جاياله من ال BTS الى موجود فى نطاقها يتم تحويله الى ال BTS الاقوى فى الاشارة وذلك عن طريق الامر الصادر من ال BSC …والكلام ده ان شاء الله هنتكلم عليه بالتفصيل ان شاء الله …

تالت مشكلة

Doppler Shift

[/b][/font]



[FONT=Arial][B]
طبعا كلنا عارفين نظرية دوبلر …وعموما احنا هنتكلم عنها شوية
عمر حد فينا كان راكب عربيته او عربية ميكروباص وهو على الطريق الصحراوى ولقى ادامه لجنة بتقوله انه تجاوز السرعة القانونية … طيب هى الناس دى عرفت ازاى ان انت ماشى على سرعة عالية …هما عرفوا سرعتك ازاى ؟
العالم دوبلر ده قال ان لو فى تردد بنرسله فى اتجاه معين وفى جسم بيسير بسرعة فى اتجاهنا. . التردد ده لما نستقبله هنستقبلة وهو بتردد اعلى من التردد الى ارسلناه بيه… الفرق ده الى بين التردد المرسل والتردد المستقبل بنسميه تردد دوبلر وهو بيتناسب مع سرعة الجسم ده…

[/b][/font]




يبقى وبحسبة صغيرة هنعرف سرعة الجسم ده لما نستقبل التردد الى احنا ارسلناه …اما لو كان الجسم ده بيسير فى اتجاه عكس اتجاه الارسال فالتردد الى اجنا هنستقبلة هيبقى اقل من التردد الى احنا ارسلناه…
وطبعا الموضوع ده بيحصل فى النظام بتاعنا لو ال user بيتكلم فى الموبايل وهو راكب عربية وبيمشى بسرعة كبيرة …
وطبعا ده هيسبب مشكلة فى الارسال والاستقبال لان ال MS وال BTS خلاص اتفقوا على التردد الى هيشتغلوا عليه. وخلاص ال MS ظبط الفلتر بتاعه على التردد ده وطبعا بسبب السرعة الى ماشى بيها ال MS التردد هيختلف وبالتالى الاشارة الى بيستقبلها ال MS هيتشال منها جزء كبير بسبب ال Band Pase Filter الى خلاص متظبط فى ال MS
طيب والحل
هنعمل Synchronization بين ال BTS وال MS
يعنى هنعمل عملية توافق بينهم فى التردد وذلك حسب السرعة الى ماشى بيها ال MS

#10

[FONT=Arial][B]المشكلة الرابعة

Co-Channel Interference

[/b][/font]



[FONT=Arial][B]وهى التداخل بين ال cells التى تستخدم نفس التردد
والحل هو عمل تقسيم لل cell زى متكلمنا قبل كدة عنه cell sectorization
الحل التانى هى زيادة ال power المرسلة من ال BTS الى ال MS

المشكلة الخامسة

Adjacent Channel Interference

[/b][/font]



[FONT=Arial][B]
ركزوا معايا يا جماعة شوية
احنا قولنا قبل كدة ان احنا بنقسم الباند بتاعنا كله على ال cluster واتكامنا ازاى بنقسم الترددات دى على ال cells …طيب احنا لو وزعنا الترددات بالترتيب جوه نفس ال cell
طيب هو مش ممكن يحصل تداخل بين التردد والتردد الذى يليه …ايه ده ازاى يا عم هيحصل تداخل بينهم هما مش ترددين مختلفين؟؟ والتداخل بيحصل بين نفس التردد لو استخدمناه مرتين؟؟
ماشى بس احنا عارفين ان احنا بنستخدم band pase filter فى ال Ms
طيب مهو الفلتر ده مش Idle صح يعنى هيبقى فى تشويش لو استخدمنا ترددين متتاليين داخل نفس ال cell …طيب والحل ممكن واحد يقول طيب محنا ممكن نخلى فيه منطقة فارغة بين كل تردد والذى يليه…تمام صح بس ده هيأثر على الباند بتاعى ولو جمعنا الفروق الى احنا هنسيبها بين كل تردد والتانى هنلاقى ان احنا سيبنا جزء كبير احنا فى احتياج اليه…
طيب الحل اية بقى …

[/b][/font]



[FONT=Arial][B]
الحل بسيط جدا وهو وعند توزيع الترددات على ال cell هنراعى اننا منخليش ترددين متتاليين فى نفس ال cell وده بنسميهChannel Management

المشكلة السادسة

Delay Spread OR Time Dispersion

[/b][/font]



[FONT=Arial][B]
هو مش ممكن يا جماعة يحصل تأخير فى الاشارة المرسلة لانها عدت على مسار كبير وممكن يكون فى اشارة تانية واصلة بدرى شوية وبالتالى عند جمعهم تحصل مشكلة …على فكرة التاخير ممكن يكون مش كبير ولا حاجة ممكن يكون التأخير بمقدارbit واحدة بس وعند الجمع طبعا هتحصل مشكلة فى الاشارة بالكامل بسبب ال bit دى

الحل استخدام ال Delay Equalizer وهو ان احنا نبعت مع الاشارة بتاعتنا شوية bits يعرفونا الترتيب بتاع ال bits الى فى الاشارة وهنسميهمTraining Sequance
طيب بنضفهم امتا وازاى ان شاء الله هنشوف الموضوع ده بالتفصيل

المشكلة السابعة

Distance Between MS and BTS

[/b][/font]



[FONT=Arial][B]
طبعا فى موبيلات قريبة من ال BTS واخرى بعيدة عنها واحنا قولنا ان احنا هنعملهم Power Control ونبعت للموبيلات القريبة Power قليلة وهنبعت للموبيلات البعيدة Power اكبر يعنى بنظبط ال Power حسب المسافة بين ال MS والBTS
بس المشكلة المرة دى مش فى ال Power المرسلة طيب هى المشكلة فى اية …
المشكلة فى الوقت الى هتتبعت فيه الاشارة للموبيل ورد الموبيل باشارة تانية
هنفرض ان الموبيل A والموبيل B بيتكلموا فى نفس اللحظة على نفس ال BTS
وتم تخصيص ال Time Slote الى اسمه T2 للموبيل A
وتم تخصيص ال Time Slote الى اسمه T3 للموبيل B
وتم ارسال ال Frame
فى اثناء الاستقبال ونظرا لقرب الموبيل B هنفرض ان مفيش تأخير فى الرد
ونظرا لبعد الموبيل A الاشارة هتاخد وقت لغاية لما توصل لل BTS الوقت مش طويل ولا حاجة لكن كفاية اننا نعرف ان وقت ال TS يساوى 0.577 msec
يعنى حوالى نص ملى ثانية معنى كدة ان اى تأخير فى اى TS هيأثر على ال TS الى بعده
يعنى ولبعد المسافة بين الموبيل A وال BTS الرد بتاع الموبيل A هيوصل متأخر وبكدة هيدخل على الزمن بتاع الموبيل Bوهتبقى مشكلة
طيب والحل اية
الحل هو وبمعرفة المسافة بين ال MS وال BTS بواسطة الحسابات بواسطة ال BTS
هنعرف الوقت الى هتاخده الاشارة مت والى ال BTS وهنا تقوم ال BTS بابلاغ ال MS انه يقوم بارسال الاشارة الخاصة به بدرى شوية بمقدار الزمن
المستغرق لوصول الاشارة الى ال BTS

[/b][/font]


#11

[FONT=Arial][B]المشكلة الثامنة

Path Loss

[/b][/font]



[FONT=Arial][B]
طبعا يا جماعة احنا عارفي ان الاشارة اللاسلكية بتتأثر بعوامل الجو
يعنى لو فى جو ممطر غير لو الجو كويس وبكدة هتفرق معايا حاجة مهمة وهى المسافة الى بتوصل اليها الاشارة ودى طبعا بتتناسب طرديا مع ال Powerالمرسلة …المشكلة هنا هى اننا وفى حالة الجو الغير مستقر الاشارة بتاعتنا هتتأثر جدا بحالة الجو دى وممكن توصل للمتخدم مشوهة او ممكن متوصلش خالص
طيب والحل
الحل بسيط جدا وهو عن طريق زيادة ال Power المرسلة من ال BTS فى حالات الجو السىء …وتقليلها فى حالات الجو الصحو.
طيب وده بيحصل ازاى…
جميع ال BTSs المجاورة لبعضها تقوم بقياس ال Power المرسلة من بعضها البعض والتحكم فى قدرة ال Power المرسل بحيث لاتكون هناك منطقة بها Power قليلة …

طيب تعالوا بقى نشوف ال Noise الموءثرة على الاشارة فى رسم واحد

[/b][/font]




دى جميع الموءثرات التى تتأثر بها الاشارة المرسلة

[CENTER]



[FONT=Tahoma][B][FONT=Arial]
تعالوا بقى نشوف النظام بتاع ال GSM بيتكون من اية

[/font][/b][/font]



[FONT=Tahoma][B][FONT=Arial]
ده شكل عام لمكونات النظام تعالوا بقى نشوف المكونات دى حاجة حاجة
وعلى فكرة انا مش عاوز حد يتوه لما يبص للرسمة الى فق دى . الموضوع بسيط جدا جدا ان شاء الله . بس خليكوا معايا فى جزء جزء هشرحه . وبعد كده هنربط الاجزاء كلها ببعض .

اولا : Mobile Station MS

[/font][/b][/font]



[FONT=Tahoma][B][FONT=Arial]
والموبايل زى محنا عارفين بيتكون من العدة بتاعتنا والشريحة

[/font][/b][/font]



[FONT=Tahoma][B][FONT=Arial]
طيب متيجو نتكلم عن الموبايل الاول . وهنا احنا هنتكلم عن الحالات الى بيكون فيها الموبيل

[/font][/b][/font]





[/center]

#12

[FONT=Tahoma][B][FONT=Arial]تعالوا كدة نشرحهم واحدة واحدة …

اولا : هنتكلم عن الموبيل وهو مفتوح attached

ودى فيها حالتين اولا : والموبيل مفتوح وبس يعنى وهو فى جيبك ideal
1 - registration
وهنا احنا لسة بنفتح الموبيل. بعد فتحه مباشرة هيبعت اشارة
لل BTS يقولها انه فتح وهيبتدى يستخدم الشبكة يعنى هيعمل
registration وهنشوف دى بتم ازاى بالتفصيل ادام شوية
ان شاء الله …
2 - Location Area LA
احنا بنقسم الشبكة الى عدة مناطق بنسميها ال
Location Area وده للتسهيل على الشبكة فى البحث
عن اى موبيل جاياله مكالمة .
وبالتالى ال MS كل لما يخرج من LA الى LA تانى
بيبعت للشبكة وبيبلغها انه دخل فى نطاق LA تانى علشان
الشبكة تبقى عارفة هو فين لما يجيله مكالمة ومتعدش تدور
عليه فى الجمهورية كلها وتضيع وقت كبير فى البحث .
وطبعا اللمكان ده بيتخزن فى الشبكة . وان شاء الله هنقول
بيتخزن فين والموبيل بيبلغ الشبكة ازاى انه خرج من ال
LA الى كان فيه الى LA اخر …
3 - paging
احنا قولنا يا جماعة من شوية ان ال MS لما بيخرج من
LA الى LA اخر بيبلغ الشبكة هو بقى فين …
لما ال MS ده بقى يجيله مكالمة الشبكة هتعمل اية …
طبعا خلاص بقى مهى الشبكة عارفة هو فين خلاص
صح ؟ تمام بس الشبة عارفة هو فى اى LA وال LA
ده بيتكون من كذا CEll طيب هى الشبكة هتعمل اية
الشبكة هنا هتعمل paging يعنى هتدور على ال
MS ده فى ال LA الى عارفة انه موجود فيه .
4 - roaming
وهى التجوال . يعنى لو اخنا مشغلين التجوال ودخلنا فى
نطاق اى شبكة محمول تانية هنضطر نقفل الموبيل ونشغله
علشان يعمل registration على الشبكة الجديدة .
تانيا : ان الموبيل وبيجرى مكالمة active

1 - Ongoing call
يعنى ال MS فعلا بيجرى مكالمة
2 - HO
ال Ms وهو بيجرى مكالمة مش ممكن يخرج من نطاق
تغطية ال BTS الى نطاق تغطية BTS اخرى .
فى الحالة دى هيعمل حاجة اسمها Hand Over
يعنى الشبكة بتنقل ال MS من ال Cell الى هو موجود فيها
وبيجرى المكالمة الى Cell اخرى وده طبعا بيتم بحيث
المكالمة متتقطعش .وده بيحصل بعد شوية حسابات بتحصل
فى ال MS و ال BTS وهنتكلم عنها بالتفصيل فى
وقتها ان شاء الله .

3 - Monitoring power & quality of its BTS
ال MS وهو بيجرى المكالمة بيفضل يقيس ال Power
الى جاياله من ال BTS بتاعته ويبعت ريبورتات الى
ال BSC التابع له وده طبعا عن طريق ال BTS
طيب هو ليه بيقيس ال Power ديه
علشان لو ال Power دى قلت عن حد معين يقوم ال
BSC بالبدأ فى عملية ال Hand Over
وكمان علشان موضوع ال Power Control
الى اتكلمنا عنه فى الشبتر الى فات…
4 - Monitoring power of neighboring BTSs
الموبايل اثناء المكالمة بيفضل يقيس ال Signals
الى جاياله من جميع ال BTS’s الى حواليه وده بيتم
كل 480 ملى ثانية وبتتبعت برده لل BSC

ثانيا : هنتكلم عن الموبيل وهو مقفول detached
1 - IMSI de.
وهنا يعنى انت الى قفلت التليفون بنفسك او التليفون نفسة خرج بره التغطية وهنا ال MS قبل مايقفل بيبعت اشارة الى الشبكة انه قد تم اغلاقة او انه خرج عن حدود التغطية وبالتالى يتم تسجيله فى الشبكة مغلق او غير متاح …
2 - Implicit de.
وهنا فى حالتين اما ان الموبيل يخرج عن حدود التغطية او ان البطارية تفصل شحن
وهنا فى الحالتين بيبقى فى مشكلة فى الشبكة …لان ال MS فصل قبل مايبلغ الشبكة انه اتقفل طيب الشبكة تعمل اية … فى حاجة اسمها ال Periodic Registration وهى ان تقوم الشبكة بارسال اشارة الى جميع ال MS’s كل ست دقائق . الموبيل الى يرد يبقى تمام والموبيل الى ميردش يتم تسجيله مغلق…

[/font][/b][/font]



[FONT=Tahoma][B][FONT=Arial]
طيب احنا اتكلمنا عن حالات الموبيل سواء ان كان مفتوح او مقفول طيب هو الموبيل ده مش ليه رقم بيميزه عن غيره من الموبيلات يعنى رقم لكل عدة والرقم ده بنسميه IMEI
Interntional Mobile Equipment Identity

[/font][/b][/font]



[FONT=Tahoma][B][FONT=Arial]
وزى محنا شايفين فى الصورة الى فوق الرقم ده بيتكون من 15 digit
ولو شفناه من الشمال لليمين هنلاقى ان اول مجوعة عبارة رقم يدل على عن الموديل والشركة المصنعة .
وتانى رقمين يدل على بلد المنشأ
وتالت مجموعة من الارقام هما السيريال نمبر الى بيفرقوا بين الاجهزة الى ليها نفس الموديل والشركة والبلد
واخر رقم ده بيبقى Spare وهو مختلف بين الشركات
وطبعا ال IMEI ده ثابت للجهاز الا اذا تم تغييره عن طريق شارع عبد العزيز…

ثانيا : Subscriber Identity Module SIM

[/font][/b][/font]



[FONT=Tahoma][B][FONT=Arial]
طبعا كلنا عارفين الشريحة الى بنركبها فى الموبيل بتاعنا علشان نعرف نتصل او نستقبل المكالمات وغيره طيب هى الشريحة دى فيها ايه علشان تعرف تعمل ده كله …
الشريحة دى فيها شوية ارقام هنعرفها دلوقتى وفيها القيمة بتاعة الشحن بتاعنا وفيها خوارزميات التشفير والتوثيق وهنعرفهم كلهم وهنعرف بيشتغلوا ازاى ان شاء الله …

[/font][/b][/font]



[FONT=Tahoma][B][FONT=Arial]
تعالوا بقى نشوف الارقام الى بيتعامل بيها الموبيل مع الشبكة واماكن وجودها او اماكن واوقات توليدها

[/font][/b][/font]



[FONT=Tahoma][B][FONT=Arial]
اول رقم ال MSISDN

[/font][/b][/font]



[FONT=Tahoma][B][FONT=Arial]
وده يا جماعة وببساطة الرقم الى كلنا بنتصل بيه وبنتعامل بيه مع بعض …
وهو بيتكون من 15 digit
اول اتنين من على الشمال دول الكود الدولى الى بيبقى +
تانى مجموعة هو كود الدول وبيبقى 20 فة مصر
تالت مجموعة هو رقم الشبكة الداخلية يعنى هيبقى 010 لفودافون و011 لاتصالات وهكذا
والصفر الى فى الاول ده اشارة لاننا هنكلم موبيل
رابع مجمدوعة هو رقم الشريحة نفسها وهو يتكون من 7 digit
وال MSISDN ده بيبقى متخزن على الشريحة وموجود فى الشبكة .

تانى رقم هو ال IMSI

[/font][/b][/font]



[FONT=Tahoma][B][FONT=Arial]
وده بقى الرقم الى الشبكة بتتعامل بيه مع ال MS
اول مجموعة من الشمال هى كود الدولة من جهة نظر شركات المحمول
تانى مجموعة هى رقم شركة المحمول حسب بداية تواجدها فى البلد
تالت مجموعة هو رقم يتم التفريق به بين ال MS’s وبعضها وهو لايتكرر نهائيا
وال IMSI ده بيكون موجود على الشريحة وموجود فى الشبكة وشوية وهنعرف بيبقى موجود فين بالظبط …والشبكة بتستخدمه ازاى

تالت رقم هو ال IMEI
وده اتكلمنا عليه قبل كدة

رابع رقم هو ال MSRN

[/font][/b][/font]



[FONT=Tahoma][B][FONT=Arial]
اول تلات مجاميع زى ال MSISDN
والمجموعة الاخيرة هى رقم ال Location Area الموجود فيها ال MS
والرقم ده بيبقى متخزن فى الشبكة

خامس رقم هو ال TMSI

[/font][/b][/font]



#13

[FONT=Tahoma][B][FONT=Arial]وزى محنا شايفين كدة الرقم ده عبارة عن مجموعة واحدة
احنا قولنا ان الشبكة بتتعامل مع الموبيل عن طريق الرقم IMSI
لكن الرقم ده سرى جدا ولا يسمح التعامل به .
ال TMSI ده هو الرقم البديل .يعنى اول الموبيل ما يتم فتحه بيبعت ال IMSI وبعد كدة الشبكة تخصص ليه TMSI خاص به يتم التعامل بينها وبينه طوال فترة فتح الموبيل ولا يتم تغييره الا عند غلق الموبيل وفتحه مرة اخرى او عند خروج الموبيل من LA الى LA اخر
او بعد مرور وقت معين من استعمال ال TMSI ده …

بكدة هنتكلم المرة الجاية ان شاء الله عن ال Base Station Subsystem BSS
وهو يتكون من
1 - Base Transceiver Station BTS
2 - Base Station Controler BSC
3 - Transcoding and Rate Adaptation Unit TRAU[/font][/b][/font][CENTER]

[CENTER]CH 3


[/center]
بصوا يا جماعة الشبتر ده وببساطة بيتكلم عن الباند بتاع الموبيل وازاى بنقسمه وانواع ال Channels
وشكل ال TS الى بيتكون منها ال Frame



فى اوائل التسعينات فضل ال GSM 900 هو المستخدم للمحمول ولما الباند دة بقى مش مكفى الاعداد الهائلة الى انضمت للشبكة كان لازم ننتقل الى باند تانى وكان الباند ده هو ال GSM 1800 والباند GSM 1900 وطبعا الباندين مش بيستخدموا فى نفس الدولة لكن بيتم استخدام ال GSM 1800 فى دول وال GSM 1900 فى دول اخرى
وبالنسبة لل 3G الباند بتاعه بيبقى فى ال 2.1 ميجا



بالنسبة لل GSM 900 هو كان فى الاول اسمه Primary-GSM 900
ولما تم اضافة الباند القديم اوى بتاع ال 1G اليه بقى اسمه Extended-GSM 900
طيب وهى اية ال Uplink وال Downlink دى
بصوا يا جماعة بالنسبة للباند بتاع ال E-GSM 900 هو من 880 ميجا الى 960 ميجا يعنى 80 ميجا
طيب هنقسم الباند ده ازاى بقى . هو لما بيحصل اتصال بين ال BTS وال MS بيبعت على تردد معين حسب الاتفاق بينه وبين ال BTS مش كدة ده بقى بنسميه Uplink. وبالتالى هيتحدد تردد تانى علشان اتصال ال BTS بال MS وده بنسميهDownlink



طيب هنقسم ازاى برده هنبدا من ال 880 الى 915 ودى هتبقى ال Uplink تمام كدة يعنى 35 ميجا
ومن 925 الى 960 تبقى ال Downlink وطبعا هتبقى برده 35 ميجا تمام
يعنى لو اعتبرنا ان ال MS هيتكلم على التردد 880 مثلا فى ال Time Slot رقم 3 يبقى ال BTS هترد عليه على تردد كام فى ال Uplink ?? … هترد عليه على التردد المناظر للتردد ده يعنى على 925 وعلى ال TS رقم 3 برده وده علشان يبقى فى نظام فى توزيع الترددات بين ال BTS وال MS
يعنى الفرق بين ال UPlink وال Downlink بيبقى ثابت علطول وهو 45 ميجا ودى بنسميها ال Duplex Distance
طيب احنا كدة عندنا 35 ميجا فى ال Uplink و35 ميجا فى ال Downlink طيب هما دول بقى بيتقسموا ازاى
احنا لقينا ان افضل حيز من التردد ينفع نبعت فيه ال Frame بتاعنا هو 200 كيلو هرتز يعنى هنقسم ال 35 ميجا دول الى عدد من ال Carrier بحيث يكون كل Carrier 200 كيلو هرتز …
يعنى لو عاوزين نعرف احنا عندنا كام تردد حامل هنقسم ال 35 ميجا على ال 200 كيلو … يبقى احنا عندما 174 تردد حامل فى ال E-GSM 900 طيب هو اية الواحد الى نقص ده عبارة عن فاصل بين الباند بتاع ال GSM والانظمة الاخرى وفى واحد فى ال Uplink وواحد فى ال Downlink
واحنا طبعا بنقسم ال Carrier بتاعنا الى 8 TS يعنى بكدة لو ضربنا 174 فى 8 يدينا 1392 الى هو عدد ال Channels او عدد ال Time Slot او عدد ال Users الى ممكن يتكلموا فى نفس الوقت فى ال Cluster فى ال E-GSM 900
طيب وهو ليه احنا خلينا ال Uplink لل BTS وخلينا ال Downlink لل MS ؟؟؟؟
فى ال Downlink ال تردد اكبر من ال Uplink وبالتالى وزى محنا عارفين كل لما التردد بيزيد ال Noise بتزيد وبالتالى هنضطر نزود ال Power علشان نتخلص من ال Noise دى وطبعا لما نزود ال Power فى ال BTS مش هتفرق انما لما نزود ال Power فى ال MS كدة هيبقى فى تأثير على المستخدم .
طيب احنا كدة عندنا 80 ميجا زى ماقولنا فى باند ال E-GSM 900 منهم 35 ميجا فى ال Uplink و 35 ميجا فى ال Downlink يعنى 70 ميجا طيب هما فين العشرة الى فاضلين دول الى هما بين ال 915 وال 925
اولا فى منهم 6 ميجا من 915 الى 921 فى ال Downlink ومن 870 الى 876 فى ال Uplink
ودول لاجراء الاختبارات على النظام بالكامل
طيب كدة لسة فى 4 ميجا من 921 الى 925 فى ال Downlink ومن 876 الى 880 فى ال Uplink
دول بقى بتوع ال GSM - R
بصوا يا جماعة الناس دى ماسبيتش حاجة الا لما فكرت فيها . يعنى مثلا لو فى واحد مسافر من فرنسا الى اسبانيا مثلا فى قطار الراجل ده خرج من حدود التغطية فى فرنسا طبعا هيشتغل معاه التجوال تمام لكن لو فرضنا ان القطار ده مشى قطعة معزلة مفيهاش تغطية اية الحل بقى . ولو حطوا Pico Cell فى عربيات القطار بتستخدم تردد من الترددات الى بتستخدمها ال Micro Cell هيحصل تداخل لو القطار عدى فى منطقة اخرى . يبقى الحل اننا نعمل باند خاص للقطارت عموما وده الى حصل وخلينا ال 4 ميجا دول خاصين بالقطارت بس . ولو حسبناها وقسمنا ال 4 ميجا على ال 200 كيلو هرتز وضربنا الناتج فى 8 هنلقيه 160 Channels ودول طبعا كفاية اوى …

[CENTER]


[/center]
[/center]


#14

تعالوا نفتكر مع بعض كدة ال TDMA احنا قولنا قبل كدة ان احنا بنقسم الباند الى Carriers
وفى كل Carrier بقسمه الى 8 Time Slot وكل مستخدم بياخد Time Slot واحد
هيبعت المعلومة بتاعته عليه والمعلومة الى هتتبعت دى بقى اسمها Burst
يعنى لما نقول Burst يبقى اكننا بنقول Time Slot
الفرق بس ان ال TS دى هى الى بتشيل ال Burst عليها زى ما هنشوف دلوقتى



طيب متيجوا بقى نشوف ال Burst دى بتتكون من اية



اولا هنلاقى انها بتتكون من 156.25 bits
زى محنا شايفين فى الصورة الى فوق دى ال Data عبارة عن 114 bits
وفى فى حاجة اسمها ال Hide Bits وال Tail Bits كل واحدة عبارة عن 3 bit ودول علشان نعرف منهم بداية ال Data واخرها
وفى ال Training Sequence ودول علشان نعرف اذا كان حصل تأخير فى الاشارة ولا لا ولو حصل تأخير نعرف المشكلة فين ونصلحها …افتكروا معايا كدة شبتر واحد من ضمن المشاكل الى بتتعرض لها الاشارة مشكلة اسمها Dealy Spread وكان حلها ان احنا نضيف ال Training Seq دول …
وفى تانى حاجة اسمها ال Stealing Flags ودى عبارة عن 2 bits بيحددوا نوع ال data المرسلة يعنى
لو 0 0 يبقى المعلومة المرسلة عبارة عن كلام
ولو 1 0 يبقى المعلومة المرسلة عبارة عن تحكم فى ال Power من ال BTS
ولو 0 1 يبقى المعلومة المرسلة عبارة عن Timing Advance ( ارجع للمشاكل التى تواجه الاشارة فى شبتر واحد )
ولو 1 1 يبقى المعلومة المرسلة عبارة عن Hand Over
اخر حاجة هى ال Guard Period
وهى عبارة عن مساحة فارغة بجوار ال Burst للفص بينها وبين ال Burst التى بجوارها وهى عبارة عن 8.25 bits … ووجودها بيحمى ال Burst اذا حصل اى تأخير او تقديم لها …
يبقى كدة ال Burst بتتكون من 156.25 bits



تعالوا كدة نحسب شوية حسابات علشان نعرف الزمن بتاع ال Frame والزمن بتاع ال Time Slot
الاول صلوا على النبى طب زيدوا النبى صلى
احنا ال Bit Rate بتاعنا فى ال GSM بيساوى 270.833 Kb/s
وده هنثبته شوية كدة
يبقى علشان نجيب ال Bit Duration الى هو الوقت الى بتستغرقه ال bit الواحدة
يبقى نقسم واحد على 270.833
يبقى 3.96 ميكرو ثانية
طيب يبقى علشان نجيب الزمن بتاع ال Time Slot هنضرب ال 3.69 فى ال 156.25
هنلاقى ان الزمن بتاع ال TS 0.577 msec
وطبعا علشان جيب الزمن بتاع ال Frame كله هنضرب فى 8 هنلاقيه 4.615 msec



هى اما physical الى هى ال Time Slot ودى بنشبهها بالطرق الى بتمشى عليها العربيات الى هى المعلومات
وال Logic الى هى المعلومات نفسها



ولما نشوف ال Logic Channels هنلقيها اما ان تكون Traffic Channel او Control Channels
وال Traffic Channels دى عبارة عن المعلومات بتاعتنا الى احنا بننقلها
اما ال Control Channels فهى عبارة عن الاوامر الى بتديها الشبكة لل MSs
تعالوا نشوف انواع ال Traffic Channels الاول

[CENTER]


[/center]
Full Rate -1
بيكون ال Data Rate بتاع ال Speech 13 Kb/sec
وبعد اضافة ال Redundancy بتبقى 22.8 Kb/sec
وال Redundancy دى بتستخدم فى عمل تصحيح للاشارة وهنعرف لية بتتضاف وازاى بالتفصيل فى شبتر اربعة
Enhance Full Rate -2
وفيها بنزود ال Redundancy شوية
Half Rate -3
لما ال Capacity بتاعة الشبكة بتزيد بصورة كبيرة جدا بنضطر ان احنا نخلى كل واحد يا خد نص ال Rate الى المفرض ياخده وبنقسم ال TS على 2 User


#15

تعالوا بقى نشوف ال Control Channel

[CENTER]


[/center]
اولا : BroadCast Channel



ودى فيها ثلاث قنوات



الاولى ال BroadCast Control Channel
ودى يا جماعة عبارة عن قناة عامة ترسل لجميع الموبيلات فى جميع الاوقات وهى دى الى بتخلى الموبيل يكتب اسم الشبكة ويعرف اسم ال Location Area الى هو موجود فيه دلوقتى واسم ال Cell والترددات المستخدمة ودى بتبقى Downlinkيعنى بتتبعت من الا BTS ومش محتاجة رد عليها .
الثانية ال Frequency Correction Channel
ودى بتعرف الموبيل بالتردد الاساسى علشان يعرف يتعامل مع ال BTS
الثالثة ال Synchronization Channel
ودى بتعرف الموبيل بتكوين ال Frame يعنى ترتيب المعلومات فيه وكمان بتعرفه البداية بتاعة ال TS
والSCH وال FCCH مهمين جدا لاى موبيل يدخل جديد وبعد الاستقبال منهم يقدر بعد كدة يتعامل مع الشبكة ويرسل ويستقبل المكالمات. ودول برده Downlink بس
ثانيا : Common Control Channels



وتتكون من ثلاث قنوات



الاولى Paging Channel PCH
دى بقى يا جماعة هى المسؤلة عن البحث عن الموبيل الى جاياله مكالمة وبدور عليه عن طريق ال TMSI الخاص به
ودى برده Downlink بس
الثانية Random Channel RACH
ودى القناة الى بيرد عليها الموبيل على ال Paging وهى فى ال Uplink وبس
الثالثة Access Grand Channel AGCH
لما الموبيل بيكون عاوز يجرى مكالمة لازم يعمل شوية حاجات علشان الشبكة تتأكد ان الموبيل ده مش مسروق مثلا وان الشريحة الى فيه مش مضروبة …الحاجات الامنية دى الموبيل بيعملها فى حالات كتير اوى هنذكرها بالتفصيل بعدين المهم الحاجات دى الموبيل بيعملها على Control Channel اسمها SDCCh ال AGCH دى بقى هى الى بتقوله على SDCCH thضية علشان يستعملها ودى بتبقى فى ال downlink وبس

#16

ثالثا : Dedicated Control Channel DCCH



وتتكون من ثلاث قنوات



الاولى Stand_alone Dedication Control Channel SDCCH
ودى الى بيعمل عليها الموبيل جمع الاجراءت من توثيق وتحديث الموقع وغيره ودى بتكون فى ال Downlink وال Uplink
الثانية Slow Associated Control Channel SACCH
بتقوم بتبليغ الموبيل بقيمة ال Power والوقت الى هيرسل فيه ودى بتكون فى ال Downlink وال Uplink
الثالثة Fast Associated Control Channel FACCH
ودى المسؤلة عن نقل بيانات ال Hand Over بين الموبيل وال BTS ودى بتكون فى ال Downlink وال Uplink
طيب هى ال Control Channels دى بتتوزع ازاى وبتوصل للموبيل ازاى والموبيل بيرد عليها ازاى
بصوا يا جماعة احنا عارفين ان ال Frame بتاعنا بيتكون من 8 TS وطبعا لازم يكون فى مكان لل Control Channels دى علشان كدة تم حجز اول 2 TS من كل Frame لل Control Channels دى وباقى ال Frame يبقى لل Traffic Channels يعنى لنقل البيانات



طيب وهى بتتوزع ازاى فى ال 2TS دول



اولا بالنسبة لل FACCH وال SACCH دول بيبقوا عبارة عن 2 bit والى بنسميهم ال Stealing Flag
والى اتكلمنا عليهم فى مكونات ال Burst
يعنى مثلا لو ال 2 bit دول 1 1 يبقى ال Burst دى عبارة عن معلومة عن ال Hand Over
ودى الى احنا سميناها FACCH
اما بالنسبة لال 2TS الاولى والثانية
زى محنا شايفين فى الرسمة الى فوق بالنسبة لل TS0 فى ال Uplink هنلاقى ال RACH
وفى ال Downlink هنلاقى ال BCH , FCCH , SCH , PCH , AGCH
ودول يا جماعة احنا اتكلمنا عن وظايفهم
وبالنسبة لال TS1 هنلاقى فيها ال SDCCH فى ال Uplink وال Downlink وده علشان دى زى ماقولنا بتبقى بيتم عليها عمل الاجراءت الاولية للمكالمة والى هنتكلم عليهم ادام شوية ان شاء الله

#17

[FONT=&quot]CH 4

[/font]








[FONT=&quot]
فى الشبتر ده يا جماعة هنعرف ان شاء الله العناصر الاساسية المكونة لجهاز المحمول وطبعا العناصر الى تهم الاتصالات
وهنعرف اية الى بيحصل فى الاشارة من اول دخولها كأشارة صوتية الى وصولها الى الشبكة ثم الى المستقبل

[/font]



[FONT=&quot]

زى محنا شايفين فى الصورة الى فاتت دى . دى المراحل الى بتمر بيها الاشارة من اول مهية اشارة صوتية لغاية لما تتبعت فى الهواء

همتكلم عنها بسرعة كدة ونقول وظيفة كل جزء من الاجزاء دى وبعدين نتكلم عنهم بالتفصيل

طبعا احنا شايفين الاخ الى بيتكلم ده لما بيتكلم الاحبال الصوتية بتاعته بتعمل تضاغطات وتخلخلات فى الهواء فينتج عنها الصوت بتاعنا ده يعنى اشارة صوتية Acoustic Signal

الاشارة الصوتية دى بتدخل على الميك بتاع الموبيل . الميك دة يحول الاشارة الصوتية دى الى اشارة كهربية
Analog Electrical Speech Signal

طبعا احنا بنتعامل مع اشارة Digital مش Analog
يبقى احنا محتاجين حاجة تحول الاشارة بتاعتنا دى الى اشارة Digital
علشان كدة هندخلها على ال Speech Encoder الى هيحولها الى اشارة Digital
وهيقطعها وهيضغطها وهتخرج منه اشارة ال Bit Rate بتاعها 13 kb/sec
وهنقول لية …

بعد كدة هتدخل على ال Channel Encoder
هو ده الى بيضيف ال Redundence Bits وبكدة يبقى ال Bite Rate بتاعنا 22.8 kb/sec

بعد كدة هتدخل على ال Interleaver الى بيعمل تشتيت وتفريق لل Burst علشان نقدر نعمل ال
Error Detection And Correction الى هو تصحيح الاشارة

بعد كدة هتدخل على ال Ciphering عملية التشفير

بعد كدة على ال Burst Assembling And Multiplexing
الى بيضيف ال Tail Bits وال Hide Bits وال Stealing Flags
وطبعا بعد الاضافات ال Bits دول الاشارة هتبقى ب Bit Rate يساوى 33.85 kb/sec

بكدة تكون الاشارة بتاعتنا جاهزة للأرسال يعنى مش فاضل الا عملية التحميل Modulation
والارسال

[/font]



[FONT=&quot]
طبعا وزى ماهو فى اى نظام ارسال واستقبال هنحتاج نعكس الاجراءت الى احنا عملناها فى الاشارة فى الارسال علشان نوصل للاشارة الصوتية نفسها الى تم ارسالها …

تعالوا بقى نتكلم عن المراحل دى مرحلة مرحلة وبالتفصيل

[/font]





#18

[FONT=&quot]
Speech Encoder - 1

احنا قولنا انه بيعمل تلت عمليات . بس تعالوا الاول نشوف اية الخصائص الى احنا هنحتاجها فى ال
Speech Encoder الاول

اول حاجة لازم يكون بيخرج الاشارة ب Bit Rate قليل يعنى تكون مضغوطة بشكل كويس علشان احنا زى محنا شايفين عندنا شكلة فى اعداد ال Channels فطبعا احنا مش ناقصين كمان ان الاشارة تكون كبيرة ومحتاجة Band
Width كبير

تانى حاجة انه يكون بيخرج الاشارة بجودة محترمة ومش معنى انى عاوز اضغطها انها تيوظ

تالت حاجة ان يكون تكلفته مش عالية اوى علشان ده هيبقى موجود فى الموبيل وبالتالى الناس هتشتريه وبالتالى لازم يكون سعره معقول…

فى جملة مكتوبة تحت كدة انتوا اكيد شايفينها … حد فاهمها ؟؟؟؟؟
الجملة دى بتقول ان ال GSM بيرسل معلومات عن الصوت مش بيرسل الصوت نفسه …والموضوع ده ان شاء الله هنشرحه بالتفصيل…

احنا قولنا ان ال Speech Encoder ده بيعمل تلت حاجات اول حاجة هى التحويل من Analog الى Digital

[/font]



[FONT=&quot]
احنا هنا فى ال GSM بنستخدم ال Pulse Code Modulation علشان نحول .

وال PCM ده ليه اربع خطوات هنتكلم عنهم بسرعة علشان طبعا احنا كلا خدناهم قبل كدة احنا هنذكر بيهم بس

الخطوة الاولى Bandlimiting

[/font]



[FONT=&quot]
ودى بكل بساطة يعنى بنعدى ال الاشارة بتاعتنا على Low Pass Filter
وده علشان يشيل شوية الترددات الى ملهاش لازمة وبكدة كون قللنا ال B W
شوية

الخطوة الثانية Sampling

[/font]



[FONT=&quot]
فى المرحلة دى بنمرر الاشارة على Electronic Switch
بتردد 8 khz فى الثانية معنى كدة اننا هنحصل على 8000 sample / sec

[/font]



[FONT=&quot]
وده لان فى قانون بيقولى انى علشان اعمل sampling لاى اشارة لازم يكون تردد السويتش اكبر من او يساوى ضعف تردد الاشارة
والاشارة بتاعتنا هنا بقى هى الصوت الى تردده 3.4 khz يعنى لازم تردد السويتش يساوى 6.8 khz على الاقل
احنا بقى هنستخدم سويتش بتردد 8 khz

الخطوة الثالثة Quantizing

[/font]





[FONT=&quot]
بعد عملية ال Sampling هنلاقى ان القيم الناتجة عندى قيم كتير اوى وعلشان كدة هعمل تقريب للقيم دى لاقرب ليفل محدد . وطبعا ده هينتج عنه مشكلة فى الاشارة والحل انى ازود عدد ال Levels بس مش هيبقوا كتير اوى والا هنكون معملناش حاجة … علشان كدة هخليها 2 اس 23 يعى هتساوى 8192 Levels
وده هيدينا 13 bits /sec

الخطوة الرابعة Encoding

[/font]



[FONT=&quot]
بعد عملية ال Quantizing احنا بقى عندنا مجموعة من ال Levels هى الى بتعبر عن الاشارة
كل Level منهم بنعبر بيه ب مجموعة من ال bits
علشان كدة احا هدخل الاشارة بتاعتا على ال Encoder علشان يحولها الى مجموعة م ال bits
وال Rate بتاعة هيبقى 104 kb/sec

نيجى لتانى حاجة بيعملها ال Speech Encoder وهى ال Segmentation

[/font]



[FONT=&quot]
اخنا كدة خلاص يا جماعة وصلنا اننا حولنا الاشارة الى مجموعة كبير من ال bits
طيب وبعدين طبعا مش هينفع بعتهم كدة لان انا عندى B.W محدود الى هو ال TS
يبقى لازم اقطع المجموعة دى الى مجموعات
طيب هو انا هقطعهم ازاى واية الى هيحكمنى فى عملية التقطيع .
بصوا يا جماعة احنا لينا احبال صوتية ليها تردد معين زى محنا عارفين طيب .
احبالنا الصوتية معندهاش القدرة على التغيير فى التردد ده بسرعة كبيرة .
يعنى على سبيل المثالواحنا بنتكلم لو خرج تردد مقداره 1.4 khz
هيفضل هو نفس التردد لمدة 20 msec
وبعد كدة تقدر احبالا الصوتية تغييره الى تردد اخر .
يبقى احنا هنقطع الاشارة بتاعتنا الى مجموعات الزمن بتاع كل مجموعة هو 20 msec
ولما شوفنا كل 20 msec فيها كام bit لقيناهم 2080 bit
وده لان احنا قولا ا ال rate بتاعنا هو 104 kb/sec
يعنى لو عاوزين عرف ال rate فى 20 msec هتيقى سهلة مش كدة.
ال 2080 bits دول هما عبارة عن ال Frame بتاعنا وطبعا احنا قولنا قبل كدة ان احنا بقسم ال Frame ده الى
8 TS يبقى احنا محتاجين نضغط ال 2080 bits دول فى TS يعنى محتاجين نضغطهم بسبة 1 الى 8
وبكدة هيبقوا 260 bits فى كل TS

Predictive Coding

[/font]





#19

[FONT=&quot]بصوا يا جماعة
واحنا بتكلم فى الموبيل مش بنتكلم علطول طبعا احنا بتكلم ونستنى الرد ونرد ونستنى الرد وهكذا
معنى كدة ان المرسل بيبعت المعلومة ويفضل شغال على الفاضى مش كدة .
وطبعا ده مش منطقى علشان كدة عملنا ال Predictive Coding ده
بعد خروج الاشارة م ال Speech Coder بتروح لل Predictive Coding
بتروح مها عينة لل Voice Activity Detection VAD
وده بيخرج اشارته الى ال Discontinuous Transmission DTX
يقول لل DTX الاشارة دى عبارة عن كلام ولا Noise
طيب وهو ال VAD ده بيعرف ازاى اصلا ان الاشارة الى جاية دى بتحتوى على كلام ولا لا
ايوة تمام . عن طريق التردد لان زى محنا عارفين ان تردد صوت الانسان فى الحيز من 0 الى 3.4 KHZ
المهم اول لما ال DTX يعرف انها اشارة تحتوى على صوت يقوم بتشغيل المرسل
ولو الاشارة الى جاياله من ال VID بتقوله ان الاشارة عبارة عن Noise وال Noise الى احنا قصدنا عليها هنا هى عبارة عن الفراغ او اى صوت مش فى الحيز بتاع الكلام
طيب ولو الاشارة الى جاية لل DTX من ال VID بتقوله ان الاشارة بتاعتنا عبارة عن Noise هنا سيقوم ال DTX بأغلاق ال TX وهنا هنلاقى اننا قمنا بالحد م استهلاك البطارية وكمان هنحد من ال Co - Channel Interference مش كدة .
طيب وهو لو احنا قفلنا ال TX الراجل الى معايا على التليفون ده مش هيسمع حاجة خالص ولا اية الى هيحصل
فى الحالة دى الموبيل هيعمل حاجة حلوة اوى .
اول ال DTX ميحس ان الصوت او الكلام وقف هيوقف المرسل وهياخد الاشارة الى جاياله من ال
Silence Descriptor SID

[/font]




تتولد ال SID Frame فى المرسل من القياس المستمر لخلفية المعلومة الصوتية (Noise ) . ويرسل هذا ال Frame بعد الكلام مباشرة وفى بداية توقف الكلام يتعرف المستقبل على نهاية الكلام ويقوم بتفعيل خاصية ال Comfort Noise
ولكن بالمعلومات التى قد تم ارسالها عن ةطريق ال SID Frame فى المرسل بتاع الموبيل الاخر
والى عبارة عن تسجيل لاخر Noise بعد كدة بيقوم ال SID بعمل Update لل Noise يعنى بعد فترة معينة يقوم ال SIDبتسجيل لل Noise ويبعتها لل DTX الى بيقوم بأرسالها ويسكت شوية وبعدين يقوم ال SID بتسجيل لل Noise ويبعتها لل DTX وهكذا

[CENTER][FONT=&quot]تابع ال Predictive Coder

[/font]



[FONT=&quot]
ال Bad Frame Replacement
فى حالة حدوث خطأ فى اى Frame مرسل يقوم Bad Frame Replacement
بتغيير هذا ال Frame بواحد اخر متناسب معه .
والذى يقوم بأخباره ان هذا ال Frame به خطأ هو ال Bad Frame Indicator BFI

تعالوا بقى لتانى حاجة بعد ال Speech Coder

ال Channel Coding

[/font]



[FONT=&quot]
طبعا احنا عارفين ان احنا بنقوم بالارسال فى وسط مليان Noise و Interference
واحنا اصلا بنبعت ال Data بتاعتنا مضغوطة زى مشفنا . فلو حصل اى Error فى الاشارة هتبقى مشكلة كبيرة لان بيانات كتير هتضيع . علشان كدة يبقى لازم يكون موجود عندنا حاجة بتعمل Error Detection and Correction
ال Channel Coding بيضيف ال Redundancy Bits علشان نعمل ال Error Detection and Correction
زى ما هنشوف دلوقتى ان شاء الله

الحاجات الى بتعمل Error Detection and Correction كتير اوى احنا بنستخدم اتنين منهم فى ال GSM هما :

1 - Block Coder

بيقوم بعمل Error Detection عن طريق اضافة 3 Bits بسميهم Parity Check Bits

Convolutional Coder - 2

يقوم بعمل Error Correction

تعالوا بس الاول نشوف ال Data بتاعتنا بنقسمها الى اية الاول من حيث الاهمية

الداتا بتتقسم الى ثلاث اقسام
الاول وهو ال Very Important Data
وده اهم جزء عندنا لانه هو القسم الاكبر فى ال Power وده بيبقى حوالى 50 bits

الثانى وهو ال Important Data
وده عبارة عن جزء ال Power بتاعته اقل شوية من الاول ولكن عدد ال bits فية اكبر شوية وهو 132 bits

الثالث وهو ال Non Important Data
وده عبارة عن جزء ال Power بتاعته قليلة جدا وبيبقى عدد ال bits فيه 78 bits

طيب وهو احنا بنقسم ال Data بتاعتنا كدة لية اصلا
احنا هنشوف دلوقتى انا علشان نعمل Error Correction بنضاعف ال Data وطبعا مش هنضاعف ال Data كلها على الفاضى يبقى احنا كدة زودنا الB.W على الفاضى علشان كدة احنا بنختار احسن جزء فى ال Data واعلاه فى ال Power علشان نضاعفه وهو ال Very Important الى بيبقوا 50 bits
صح احنا مقولناش ايه هما ال 50 وال 78 وال 132 … طيب جمعهم كدة … تمام هيبقوا 260 الى هما عدد ال Bits الى موجودين فى ال Frame بعد ماضغطناه الى هى ال Data بتاعتنا المبعوته فى المرة الواحدة.

تعالوا بقى نشوف ال Convolutional Coder ده بيشتغل ازاى

[/font]



[FONT=&quot]
احنا قولنا ان فى 50 bits هما اهم ما فى الاشارة علشان كدة هنعاملهم معاملة خاصة
هندخلهم الاول على ال Block Coder علشان يضيف ال Parity Check Bits الى عددهم 3 bits
والى هيعمل بيهم Error Detection … يبقى هيخرجوا من ال Block Coder
53 bits
بعد كدة هندخلهم على ال Convolutional Coder هما وال 132 bits الى قولنا عليه Important Data
وكان هندخل معاهم 4 tail bits عبارة عن 0000 ودول هما الى بيرجعوا ال Convolutional Coder الى ال Initial State بتاعته
المهم ان ال Convolutional Coder ده هيجمعهم كلهم ويضاعفهم . كدة هيبقى خرج ال Convolutional Coderعبارة عن 378 bits
ال 378 bits دول هيخرجوا يتجمعوا على ال 78 bits الى قولنا عليهم Non Important Data
وبكدة هيكون خرج ال Convolutional Coder عبارة عن 456 bits
يعنى هيبقى عدد ال bits فى ال 20 msec يساوى 456 bits يعنى هيبقى عدد ال bits فى الثانية 22.8
kb/sec
يعنى بكدة فى زيادة بمقدار 9.8 kb/sec عن ال 13 kb/sec الى هما ال Redundancy Bits الى احنا اتكلمنا عليهم فى انواع ال
Traffic Channels فى الشبتر الى فات .
وترسل ال 456 bits الى ال Interleaver

Interleaver - 3

هو لو حصل مشكلة اثناء نقل الاشارة من المرسل الى المستقبل هتحصل فى مجموعة متتابعة من ال Bits
معنى كدة انا هنفقد جزء متتابع من الكلام الى احنا بعتناه وبكدة الجودة هتقل جدا
وظيفة ال Interleaver هى عمل تفريق لل Data بالكامل وبالتالى تفريق لل Error
يعنى لو حصل مشكلة فى الاشارة بعد عملية ال Interleaving هلاحظ اننا بعد عمل عملية
ال Deinterleaving فى المستقبل هنلاحظ ان ال Error بقت عبارة عن مجموعة من ال Bits متفرقة بيهم مسافات كبيرة وبكدة هنلاقى اننا مش هنتأثر بال Error اوى .
تعالوا بقى نشوف ال Interleaver ده بيشتغل ازاى

يتكون ال Interleaver من

1- Block Interleaver

[/font]



[FONT=&quot]
وده بيتكون من 8 بلوكات بنرتب ال Data فيهم افقيا يعنى زى محنا شايفين فى الصورة هنلاقى ان اول بلوك بيحتوى على ال Bits ارقام 1, 9 , 17 , 25 , … , 449
ولما نيجى نبعت الاشارة هنبعت 2 بلوك فى ال Burst وبكدة لو فرضنا انه حصل مشكلة فى البلوك رقم واحد يعنى ال Bits من 1 الى 449 حصل فيهمError عند الاستقبال ولما نعيد ترتيب المعلومة تانى هنلاقى ان ال Errors اتفرقت فى وسط المعلومة وبقت مش ظاهرة غير لو حصل مشكلة فى مجموعة مجتمعة من المعلومة .
لو لاحظنا يا جماعة هلاقى ان طول كل بلوك 57 bits الى هى ال Burst/2 … عرفتوا لية بقى خلينا ال Burst عبارة عن57*2 bits

Burst Interleaver - 2

[/font]



[FONT=&quot]
هو احنا لو بعتنا 2 بلوك متتابعين فى Burst واحدة وال Burst دى ضاعت مش احنا كدة بقى فقدنا 25 % من المعلومة لان زى كحنا عارفين ان ال 20 msec بيتكونوا من 8 بلوكات … ودى مشكلة .
علشان كدة احنا هناخد او بلوك من اول 20 msec ونخليه فى ال Burst الاولى وناخد اول بلوك من تانى 20 msecونخليه فى ال Burst التانية …وناخد تانى بلوك من اول 20 msec نخليه فى ال Burst الثانية وناخد اول بلوك من تانى20 msec ونخلية فى ال Burst التانية … حد فهم حاجة

يعنى لو اعتبرنا ان فى Burst كاملة ضاعت يبقى كدة هيضيع 12.5% بس من ال 20 msec

ولكن وفى هذه الحالة هيضطر الموبيل انه ينتظر ال 20 msec التاليين علشان يقدر يرتب المعلومة بالشكل الصحيح
والتأخير ده مش هيبقى ملحوظ علشان أذن الاسان لا تاحظ التأخير الا اذا تجاوز ال 100 msec

Ciphering - 4

[/font]




[/center]


#20

[FONT=&quot]تعالوا بقى نتكلم عن ال Security فى ال GSM

هو بيقول ان اى تعرض لهاك هو عبارة عن وعين اما Passive وهنا يعنى بيقوم المهاجم بأخذ كوبى من المعلومة
او Active يعنى يقوم المهاجم بتغيير المعلومة بالكامل

[/font]



[FONT=&quot]
لو اعتبرنا ان C ده عبارة عن المهاجم فى او حالة هنلاقى ان C بياخد المعلومات وفى نفس الوقت المعلومة بتوصل من A الىB

وفى الحالة التانية هلاقى ان C انتحل شخصية B واصبح هو الى بيستقبل المعلومة من A

وفى الحالة التالتة هنلاقى ان C اتحل شخصية A واصبح هو الى بيرسل المعلومة الى B

وفى الحالة الرابعة هلاقى ان C عمل عملية Block للمعلومة ومنع وصولها الى B
وده على سبيل المثال زى عملية ال GSM Gaming الى بتوضع فى الاماكن الممنوع استخدام الموبيلات فيها

تعالوا بقى نشوف الطرق الى بيستخدمها ال GSM للحفاظ على الامن والامان داخل الشبكة

[/font]