أساسيات نظام اتصالات الوصول الشامل TACS

تُعد الاختلافات الرئيسية في ترددات الراديو وعرض النطاق الترددي لقناة الراديو ومعدلات إشارات البيانات وتم ظهور “TACS” في المملكة المتحدة في عام 1985م، وكان تقديمه تطوراً جديداً وأكثر من “25 دولة” أخرى اعتمدت “TACS”.

ما هو نظام اتصالات الوصول الشامل TACS

نظام اتصالات الوصول الشامل “TACS”: هو نظام اتصالات محمول تماثلي يُستخدم في المملكة المتحدة وعدد من البلدان الأخرى، و”TACS” هو مشتق من نظام الهاتف المحمول المتقدم “AMPS” الذي طورته شركة “AT&T” للولايات المتحدة الأمريكية.

• “TACS” هي اختصار لـ “Total Access Communication System”.

• “AT&T” هي اختصار لـ “American Telephone & Telegraph”.

• “AMPS” هي اختصار لـ “Advanced Mobile Phone System”.

أساسيات عمل نظام اتصالات الوصول الشامل TACS

يُعد نظام “TACS” بأنّه نظام “FM” تماثلي يعمل في نطاق “890 ميجاهرتز” – “915 ميجاهرتز” أو “935 ميجاهرتز إلى “960 ميجاهرتز”، والنطاق الذي تم أظهار “GSM” فيه لاحقاً وكان عرض النطاق الترددي للقناة الراديوية “25 كيلو هرتز” وتعطي “1000 قناة” مزدوجة في النطاق “900 ميجاهرتز”، ونظراً لأنّ نظام “TACS” يعتمد عرض نطاق قناة راديو مخفضاً بالنسبة لـ “AMPS” والذي يبلغ عرض نطاقه “30 كيلو هرتز” فقد كان لابد من تقليل معدل إرسال البيانات.

تم اعتماد نسخة معدلة من “TACS” في اليابان والنسخة اليابانية كانت تسمى “JTACS” والاختلاف الرئيسي هو نطاق تردد لاسلكي آخر تعمل فيه، كما يُعتبر نظام الاتصال الشامل للوصول “TACS” و”ETACS” في الغالب متغيرات قديمة من نظام الهاتف المحمول المتقدم “AMPS”، والذي تم إظهاره كخيار لأول نظامين خلويين محليين في المملكة المتحدة في عام 1983م، وبعد أقل من عام من إعلان حكومة المملكة المتحدة عن شروط وأحكام لشبكتي الهاتف المحمول المتنافستين في عام 1982م.

اختارت شركة فودافون لتكوين وبناء وإنشاء شبكتها الأولية المكونة من 100 موقع لمحطة أساسية، كما استخدمت “Cellnet” مختبرات التطوير في المرافق، وكان السبب في اعتماد “Cellnet” لمختبرات “General Electric” هو أنّ نظام “AMPS” كان قيد التطوير بالفعل هناك، وصممت الشركة منشأة إنتاج استعداداً لإنتاج “AMPS” في عام 1985م، والتي كان من المفترض أن تشاركها شركة “Cellnet TACS”.

• “FM” هي اختصار لـ “Frequency modulation”.

• “GSM” هي اختصار لـ “Global System for Mobile”.

• “JTACS” هي اختصار لـ “Japan Total Access Communication System”.

• “ETACS” هي اختصار لـ “Extended Total Access Communication System”.

تطور نظام اتصالات الوصول الشامل TACS

في عام 1984م بدأ تطوير النماذج الأولية وبدأ الإنتاج في عام 1985م وأنتجت 20000 نظام في ذلك العام لنشر “Cellnet” في المملكة المتحدة، ثم تم تكوين ما كان سيصبح نموذج موتورولا واستمرت منشأة الإنتاج هذه في صنع “TACS” حتى بداية تكوين “GSM“، كما تم اعتماد الهواتف المحمولة “TACS” في أوروبا بما في ذلك المملكة المتحدة وإيطاليا والنمسا وأيرلندا ودول أخرى.

كما كان “ETACS” نسخة مطورة من “TACS” مع المزيد من القنوات، وأصبح نظام “TACS” و”ETACS” متقادماً الآن في أوروبا، وبعد أن تم تغييره بالنظام العالمي للاتصالات المتنقلة “GSM” وفي المملكة المتحدة تم تعطيل آخر خدمة “ETACS” في عام 2001م وبعد 16 عاماً من الخدمة، كما تم تعطيل الخدمة المنافسة “Competitive Service” في المملكة المتحدة التي تتحكم بها “Cellnet” في عام 2000م.

وجاء ذلك بعد فترة طويلة تم خلالها تحفيز العملاء على التحول إلى خدمات “GSM”، وعندما تم إيقاف الشبكة كان هناك عدد قليل جداً من عملاء “TACS” النشطين، كما كان العملاء الذين قاموا بتغيير الشبكة يمكنهم الاحتفاظ برقم هواتفهم ولكن تم تغيير البادئة “088” إمّا إلى “087”، أي “Eircell” الآن “Vodafone Ireland GSM” أو “086” أي “Esat Digifone” والتي تُعتبر الآن “O2 Ireland” قبل الدمج مع “Three GSM”.

وفي ذلك الوقت لم تكن قدرات نقل رقم الهاتف المحمول الكاملة متاحة لعملاء “TACS” وتم إغلاق البادئة “088”، كما تم اعتماد رسالة صوتية تلقائية في مكانها لمدة “12 شهراً” لإعلام المتصلين بالبادئة الجديدة للعميل، ومع ذلك لا يزال نظام “ETACS” معتمداً في عدد قليل من البلدان في أماكن أخرى من العالم.

و”NMT” هو معيار خلوي تماثلي “1G” آخر كان مستخدماً على نطاق واسع في أوروبا وبشكل رئيسي في بلدان الشمال الأوروبي، والذي تم تغييره بالكامل الآن بـ “GSM” ما عدا الاستعمال المخصص في المناطق الريفية بسبب نطاقه المتقدم.

كما يعود الفضل في وجود الهاتف المحمول إلى نجاح هاتف راديو السيارة، ومع ذلك كان أحد القيود الرئيسية على توسيع هذه الخدمة وزيادة تطويرها هو توافر الطيف الراديوي، ومع كل تردد يدعم مكالمة هاتفية واحدة فقط في كل مرة كان من الواضح أن هناك حاجة إمّا إلى زيادة كبيرة في عدد الترددات المتاحة أو تطوير طريقة أكثر كفاءة لاستخدام هذا المورد النادر.

• “NMT” هي اختصار لـ “Nordic Mobile Phone”.

مبدأ عمل نظام TACS

تم وضع مفهوم الشبكة الخلوية، حيث يتم تجزئة المنطقة إلى مناطق صغيرة تسمى الخلايا يتم التحكم بها بواسطة محطات راديو منخفضة الطاقة، ونظراً لأنّ كل من نطاق إشارة الراديو والطاقة مقيدان فإنّ هذا يتيح إمكانية إعادة استخدام التردد، وهذا يعني أنّه مادام أنّ الخلايا المجاورة لا تستعمل نفس ترددات الراديو فيمكن إعادة اعتماد هذه الترددات من خلال خلايا أخرى بعيدة.

وهذا المفهوم يعني بالطبع أنّه عندما يتحرك الشخص داخل الشبكة يجب أن يتم تمرير مكالمته الهاتفية من خلية إلى أخرى وبهذا يجب أيضاً تغيير التردد المستخدم، ومع ذلك اعتمد مفهوم إعادة استخدام التردد على الحد الأساسي من الطيف الراديوي لخدمة الهاتف الراديوي، ولم تكن تقنية اليوم ببساطة قادرة على تحقيق هذا المفهوم في الممارسة لذا فقد مرت سنوات عديدة قبل أن يصبح الهاتف الخلوي أو الهاتف المحمول حقيقة واقعة.

ومع تقدم الإلكترونيات اقتربت الخلايا الخلوية من أي وقت مضى ويعتبر أن ولادتها قد حدثت في عام 1973م عندما تم تمكين عرض نموذج أولي للهاتف، وبعد ذلك أنتجت لجنة الاتصالات الفيدرالية “FCC” في الولايات المتحدة الأمريكية في عام 1974م قسماً من طيف التردد اللاسلكي لاستعماله من قبل الشبكات الخلوية التجريبية الأولى.

ومع ذلك لم تبدأ هذه الشبكات في الإنتاج حتى عام 1977م عندما عملت “AT&T” بتكوين شبكات اختبار تستهدف مستخدمي هواتف السيارات المحمولة، بينما بدأت موتورولا تجربة اعتماداً على تغطية المنطقة الكلية الديناميكية التكيفية “DynaTAC” المحمولة باليد نظام الهاتف، والذي كان يتم تفعيله من خلال “American Radio-Telephone Service Inc”.

كما تتكون شبكة “AT&T” من عشر محطات قاعدة راديو وكل منها تتحكم بخلية واحدة ممّا يعني أنّ الشبكة بأكملها كانت في الحجم عشرة خلايا فقط، واعتمد نظام الهاتف المحمول الأمريكي المتقدم “AMPS” الذي طورته “Bell Labs” في الستينيات من مقترحاتهم الأصلية لعام 1947م.

كما تم اعتماد نطاق التردد “824 ميجاهرتز” – “849 ميجاهرتز” للإرسال من الهاتف المحمول و”869 ميجاهرتز” – “894 ميجاهرتز” للإرسال من المحطة الأساسية للخلية، وباستخدام الوصول المتعدد بتقسيم التردد “FDMA” مع تخصيص قناة راديو تماثلية “30 كيلو هرتز” لكل مكالمة صوتية.

• “FDMA” هي اختصار لـ “Frequency-division multiple access”.