كان نظام الاتصالات الأرضية العامة والمحمول في المستقبل (FPLMTS) هو العنوان العملي الذي استخدمه الاتحاد الدولي للاتصالات (ITU) لتوحيد أنظمة الاتصالات المتنقلة في النطاق (2 جيجاهرتز)، وأثناء تطوير أنظمة الاتصالات المتنقلة من الجيل الثالث، استخدم الاتحاد الدولي للاتصالات (ITU) عنوان العمل هذا للتوحيد القياسي العام للاتصالات المتنقلة، وتم تغيير اسمه لاحقًا إلى (IMT-2000) والذي يعني الاتصالات المتنقلة الدولية (IMT) لعام 2000م، هي معايير لأنظمة الاتصالات المتنقلة العالمية القائمة على الأرض أو عبر الأقمار الصناعية.
ما هو نظام FPLMTS
نظام (FPLMTS): هي أنظمة عالمية من الجيل الثالث تهدف إلى توحيد الأنظمة المتنوعة في بنية تحتية لاسلكية سلسة قادرة على تقديم مجموعة واسعة من الخدمات، مع الجودة التي تم تحديدها عام 2000م في العديد من البيئات الراديوية المختلفة.
- “ITU” هي اختصار لـ “International-Telecommunication-Union”.
- “FPLMTS” هي اختصار لـ “Future-Public-Land-Mobile-Telecommunications-System”.
أساسيات نظام FPLMTS
كانت التوقعات المستهدفة لأنشطة (FPLMTS) هي دعم خدمات الوسائط المتعددة ومعدلات بيانات أعلى من أنظمة الجيل الثاني المتنقلة والتجوال بين شبكات المحمول المختلفة، وحدد المؤتمر الإداري العالمي للراديو (WARC) للاتحاد الدولي للاتصالات (ITU)، وفي عام 1992م اعتمدت النطاقات العالمية (1885-2025 ميجاهرتز) و(2110-2200 ميجاهرتز) لأنظمة الاتصالات المتنقلة البرية العامة المستقبلية (FPLMTS).
لعدة سنوات تم تكريس الجهود في منتديات التقييس لتطوير بنية الشبكة لأنظمة الاتصالات المتنقلة من الجيل الثالث، واستناداً إلى منهجية المراحل الثلاث المحددة في توصية قطاع تقييس الاتصالات يعمل خبراء الشبكات المتنقلة والذكية داخل الاتحاد الدولي للاتصالات ومعهد (ETSI) حالياً على النمذجة الوظيفية لكل من أنظمة الاتصالات المتنقلة البرية المستقبلية (FPLMTS) و(UMTS).
في نظام الاتصالات المتنقلة يتم تحديد مناطق الموقع الحصرية التي تشتمل على خلايا حصرية من أجل فصل الخلايا عن المحطات المتنقلة، والتي لا تنتمي إلى مجموعة المستخدمين المسموح لها بالتخييم في الخلية مع السماح بمكالمات الطوارئ لجميع المحطات المتنقلة في هذه الخلايا، وأثناء تحديث الموقع يتم التحقق ممّا إذا كانت الخلية تنتمي إلى منطقة موقع حصرية، وإذا كانت كذلك يتم تحديد ما إذا كان يُسمح للمشترك بالتخييم في الخلية أم لا.
يمكن تطبيق أنواع عديدة من أنظمة الاتصالات الخلوية المتنقلة مثل نظام (GSM) أو أنظمة الاتصالات المتنقلة المقابلة مثل (DCS) أي لنظام الخلوي الرقمي لـ (1800 ميجاهرتز) ونظام الاتصالات الشخصية، كما أنّه مناسب أيضاً لأنظمة الهاتف المحمول من الجيل الثالث، مثل نظام (UMTS) ونظام (FPLMTS) الذي أعيد تسميته لاحقًا باسم (IMT-2000)، والتي يجري تطويرها حالياً.
- “WARC” هي اختصار لـ “World-Administrative-Radio-Conference”.
- “DCS” هي اختصار لـ “Distributed-Control-System”.
- “GSM” هي اختصار لـ “Global-System-for-Mobile”.
- “UMTS” هي اختصار لـ “Universal-Mobile-Telecommunications-System”.
- “ETSI” هي اختصار لـ “European-Telecommunications-Standards-Institute”.
مبدأ عمل نظام FPLMTS
يتكون تكوين شبكة (FPLMTS) من جزأين هما النظام الفرعي للمحطة الأساسية (BSS) والنظام الفرعي للشبكة (NSS)، وتتواصل خدمة (BSS) والمحطات المتنقلة (MS) عبر التوصيلات الراديوية وفي النظام الفرعي للمحطة الأساسية (BSS)، يتم تقديم كل خلية بواسطة محطة إرسال واستقبال أساسية (BTS) وعادة ما تسمى محطة الإرسال والاستقبال الأساسية بالمحطة الأساسية.
يتم توصيل مجموعة من المحطات الأساسية (BTS) بوحدة التحكم في المحطة الأساسية (BSC) وتتمثل وظيفتها في إدارة الترددات والقنوات الراديوية التي تستخدمها المحطة الأساسية (BTS)، ويتم توصيل متحكمات المحطة الأساسية (BSC) بمركز تحويل المحمول (MSC)، وتتمثل وظيفة مركز التبديل (MSC) المتنقل في تبديل المكالمات التي تتضمن محطة متنقلة واحدة على الأقل (MS).
تتصل بعض مراكز التحويل المتنقلة (MSC) بشبكات اتصالات أخرى مثل شبكة (PSTN) وهي تشتمل على وظائف الإرسال لتحويل المكالمات من وإلى هذه الشبكات، وتسمى مراكز التحويل المتنقلة هذه البوابة (MSCs)، ويرتبط نوعان من قواعد البيانات بتوجيه المكالمات ويتم تخزين معلومات المشترك الخاصة بجميع المشتركين في الشبكة بشكل دائم أو شبه دائم في (HLR)، وهي المعلومات التي تشتمل على معلومات حول الخدمات التي يمكن للمشترك الوصول إليها وعلى سبيل المثال معلومات (LSA) الخاصة بالمشترك.
قد يكون هناك مشتركون بدون أي (LSA) ويتم تحديد كل (LSA) بمعرف (LSA) والنوع الآخر من السجل هو (VLR) لتسجيل موقع الزائر، وعادةً ما يرتبط (VLR) لسجل موقع الزائر بمركز تبديل متحرك واحد (MSC) ولكنّه قد يخدم أيضاً عدة تبادلات، ويمكن دمج سجل موقع الزائر (VLR) في مركز تبديل المحمول (MSC) ويسمى عنصر الشبكة المتكامل هذا بمركز تبديل متنقل تمت زيارته (MSC / VLR).
عندما تكون محطة متنقلة (MS) نشطة وتم تسجيلها في الشبكة ويمكنها إجراء مكالمات أو استقبالها ويتم تحميل معظم معلومات المشترك، بما في ذلك معرف (LSA) للمحطة المتنقلة (MS) الموجودة في سجل الموقع المنزلي (HLR) في سجل موقع الزائر (VLR)، لمركز التبديل المتنقل (MSC) في المنطقة التي توجد بها المحطة المتنقلة (MS).
- “NSS” هي اختصار لـ “Network-Status-Subsystem” و”HLR” هي اختصار لـ “Home-Location-Register“.
- “LSA” هي اختصار لـ “Licensed-Spectrum-Access” و”VLR” هي اختصار لـ “Visitor-Location-Register”.
- “MSC” هي اختصار لـ “Mobile-Switching-Center” و”MS” هي اختصار لـ “Mobile-Switching”.
- “BSC” هي اختصار لـ “Base-Station-controller” و”BTS” هي اختصار لـ “Base-Transceiver-Station”.
- “PSTN” هي اختصار لـ “Public-Switched-Telephone-Network” و”BSS” هي اختصار لـ “Basic-Service-Set”.
تطور عمل نظام FPLMTS
في نظام (GSM) الذي يعمل كمثال يتم تحديد مستخدم محطة الهاتف المحمول من خلال وحدة هوية خاصة بالمشترك أو بطاقة (SIM)، والتي تحتوي على سبيل المثال هوية المشترك (IMSI) وتشير كلمة محطة متنقلة إلى مجموعة من المعدات المتنقلة الفعلية، ومستخدم تم تحديده من بطاقة (SIM) مقترنة بشكل منفصل بالجهاز المحمول ما لم ينص على خلاف ذلك.
في منطقة موقع نظام (GSM) هي منطقة يمكن أن تتحرك فيها المحطة المتنقلة بحرية دون تحديث موقعها ويتم تحديد منطقة الموقع برمز منطقة الموقع (LAC)، وتتكون منطقة الموقع من خلايا تم تعريفها على أنّها تنتمي إلى منطقة الموقع هذه، ولا يلزم أن تكون الخلايا خلايا مجاورة ولكن يجب أن تكون في منطقة نفس (PLMN)، ويتم تحديد مناطق الموقع الحصرية بحيث إذا كانت هناك خلية واحدة محددة على أنها تنتمي إلى منطقة الموقع، فإنّ جميع الخلايا الأخرى التي تنتمي إلى نفس منطقة الموقع هي أيضًا خلايا حصرية ويفضل أن تكون خلايا منطقة الموقع الحصرية في منطقة نفس سجل موقع الزائر.
عند التطبيق على مفهوم (LSA)، يجب أن تحتوي خلايا الوصول الحصرية وخلايا الوصول غير الحصرية لمنطقة خدمة موقع واحد على مناطق مواقع مختلفة، وقد تنتمي جميع خلايا الوصول الحصرية لمنطقة خدمة محلية واحدة إلى منطقة موقع حصرية واحدة بغض النظر عن موقعها الجغرافي، ومن الممكن أيضاً أن تنتمي خلايا الوصول الحصرية لمنطقة خدمة محلية واحدة إلى مناطق مواقع حصرية مختلفة.
لذلك الخلايا ذات رموز منطقة الموقع المختلفة قد يكون لـ (LAC) نفس هويات منطقة خدمة الموقع معرّف معرّفات (LSA)، وقد تشتمل مناطق الموقع الحصرية على خلايا من مجموعة من مناطق الخدمة المحلية ويمكن بعد ذلك تحديد حق المشترك في الوصول إلى خلية، تنتمي إلى منطقة خدمة محلية معينة باستخدام معرف وصول حصري يحدد المشتركين المسموح لهم بالوصول إلى منطقة الخدمة المحلية المعينة، ويُفضل بث المعرف في الخلية بحيث لا تحاول محطات (SoLSA) المتنقلة التي لا يمكنها الوصول إلى الخلية حتى التخييم في تلك الخلية.
- “SIM” هي اختصار لـ “Subscriber-Identity-Module” و”SoLSA” هي اختصار لـ “Support-of-Localised-Service-Area”.
- “IMSI” هي اختصار لـ “International-Mobile-Subscriber-Identity” و”PLMN” هي اختصار لـ “Public-Land-Mobile-Network”.
