خدمة الهاتف المحمول الرقمية المتقدمة D-AMPS

يُعد “D-AMPS” أرخص وأسهل في التنفيذ من التقنيات الخلوية لتقسيم الشفرات “CDMA“، لكنّ عمليات الإرسال الخاصة به ليست آمنة.

ما هو خدمة الهاتف المحمول الرقمية المتقدمة D-AMPS

خدمة “D-AMPS”: هي النسخة الرقمية لخدمة الهاتف المحمول المتقدمة “AMPS“، وهي تقنية الهاتف الخلوي التماثلية القياسية الشائعة في جميع أنحاء أمريكا الشمالية وحول العالم، كما تعتمد الأنظمة الخلوية الرقمية لخدمة الهاتف المحمول المتقدمة والتي تم استخدامها منذ عام 1992م على قاعدة كبيرة مثبتة لشبكات “AMPS” الخلوية.

نظام الهاتف المحمول الرقمي المتقدم “D-AMPS” هو نسخة رقمية من أنظمة الهاتف المحمول المتقدمة، كما يستخدم “D-AMPS” مجموعة من النفاذ المتعدد بتقسيم الوقت “TDMA” والنفاذ المتعدد بتقسيم التردد “FDMA”، حيث يضيف “TDMA” للحصول على ثلاث قنوات لكل قناة “AMPS” وبالتالي مضاعفة عدد المكالمات على القناة ثلاث مرات.

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

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

• “TDMA” هي اختصار لـ “Time Division Multiple Access”.

• “FDMA” هي اختصار لـ “Frequency Division Multiple Access”.

أساسيات خدمة D-AMPS

ينقسم نطاق التردد إلى قسمين مع “824 ميجاهرتز” – “849 ميجاهرتز” للوصلة الصاعدة أي الهاتف المحمول إلى المحطة الأساسية، و”869 ميجاهرتز” – “894 ميجاهرتز” للوصلة الهابطة أي المحطة الأساسية إلى الهاتف المحمول، كما يتم أولاً تقسيم نطاقي تردد الوصلة الصاعدة والوصلة الهابطة إلى قنوات تردد كل منها “30 كيلو هيرتز” باستخدام “FDMA“.

وبعد ذلك يتم تطبيق “TDMA” الذي يقسم كل من هذه القنوات “30 كيلو هيرتز”إلى ثلاث فترات زمنية حيث يستخدم ضغط الصوت الرقمي أيضاً للاستفادة الفعالة من السعة الحالية، كما يتم أيضاً تشفير الاتصال في شبكات “D-AMPS” لضمان الأمان ونظراً لتطبيق “TDMA” على هذا الإصدار الرقمي من “AMPS”.

غالباً ما يشار إليه باسم “TDMA” والذي قد يكون مربكاً بعض الشيء نظراً لأنّه يستخدم كلاً من “FDMA” و”TDMA”، كما أنّ “GSM” هو أكثر معايير “2G” انتشاراً ويستخدم أيضاً مزيجاً من “FDMA” و”TDMA” لواجهته الهوائية، وكانت التقنية البارزة الأخرى لـ “2G” التي كانت موجودة في نفس وقت “D-AMPS” و”GSM” هي “cdmaOne” أو “IS-95”.

“IS-136” هو تطور لمعيار “IS-54″، ويُعرف كلاهما باسم “D-AMPS” وهي تقنية “2G” مستخدمة بشكل خاص في الولايات المتحدة وكندا، و”IS-136″ غالباً ما يشار إليه أيضاً باسم “TDMA” وكان في الأصل معياراً هاماً للاتصالات الراديوية المتنقلة في الأمريكتين، ولكن تم استبداله في الوقت نفسه بتقنيات “GSM / GPRS” و”CDMA2000″.

ترسل “D-AMPS” في نفس نطاقات التردد “30 كيلو هرتز” مثل “AMPS” التماثلية، ممّا ينتج عنه انتقال سلس من نظام تمثيلي إلى نظام رقمي، كما يتم ضغط البيانات الصوتية ممّا يسمح بالتقسيم إلى ثلاث فترات زمنية، وبذلك تتضاعف سعة الصوت لكل قناة ثلاث مرات.

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

• “GPRS” هي اختصار لـ “general packet radio service”.

• “CDMA” هي اختصار لـ “Code-Division Multiple Access”.

آلية عمل خدمة D-AMPS

تستخدم معايير “AMPS” الرقمية و”IS-54″ و”IS-136″ طريقة الوصول إلى قنوات الوصول المتعددة بالتقسيم الزمني وعادةً ما يشار إليها بنظام “TDMA” بدلاً من “D-AMPS” الأكثر ملاءمة، ويستخدم “D-AMPS” تقنية “AMPS” الحالية للانتقال بأمان وسهولة من الأنظمة التماثلية إلى الأنظمة الرقمية في نفس المنطقة، ممّا يسمح بالترقية السريعة من “AMPS”.

“D-AMPS” هو المعيار الرقمي من “AMPS” ويوفر “TDMA” إلى “AMPS” من أجل الحصول على ثلاث قنوات لكل قناة “AMPS” واحدة، وبالتالي مضاعفة عدد المكالمات الممكنة في قناة واحدة ثلاث مرات والتي من الواضح أنّها تضاعف ثلاثة أضعاف الإنتاجية.

المواصفات الفنية لخدمة D-AMPS

• معدل بتات القناة “48.6 كيلوبت في الثانية”.

• 1.62 بت / ثانية / هرتز.

• مدة رتل تبلغ “40 مللي ثانية” مقسمة إلى فواصل قدرها “6.67 مللي ثانية”.

• تحتوي كل فتحة “6.67 مللي ثانية” على “324 بت” و”260 بيانات” مستخدم.

• “QPSK” التفاضلية.

• مجموع المتجهات التنبؤ الخطي المثير “VSELP”.

• يستخدم “D-AMPS” نفس نطاقات التردد من “800 ميجاهرتز” إلى “900 ميجاهرتز” وتباعد الموجة الحاملة “30 كيلوهرتز” الذي تستخدمه “AMPS”، على الرغم من تطبيق نظام ثنائي النطاق “800/1900 ميجا هرتز” أيضاً.

• يختلف “D-AMPS” عن تقنية “AMPS” باستخدام تقنية الوصول المتعدد بتقسيم الوقت “TDMA” كتقنية للوصول إلى الوسائط، كما يجزء “TDMA” كل قناة خدمة الهاتف المحمول المتقدمة بعرض “30 كيلو هرتز” إلى 3 قنوات إضافية.

• هذا يضاعف عدد قنوات الهاتف الخلوي المتاحة ضمن “AMPS” ثلاث مرات، و”D-AMPS” هو مسار ترقية أسهل من “AMPS” من النظام العالمي للاتصالات المتنقلة “GSM“، والذي يستخدم أيضاً تقنية “TDMA” ولكن بتنسيق غير متوافق.

ملاحظة:“VSELP” هي اختصار لـ “Vector-Sum Excited Linear Predictive” و”QPSK” هي اختصار لـ “Quadrature Phase Shift Keying”.

سمات خدمة D-AMPS

• تم توحيدها بواسطة “IS-54″ و”IS-136”.

• كما هو الحال في “AMPS” يستخدم “D-AMPS” أيضاً ترددات من “800 ميجاهرتز” إلى “900 ميجاهرتز” للإرسال، كما يستخدم نصف الطيف لإرسال الإشارات والنصف الآخر يستخدم لاستقبال الإشارات.

• ينقسم نطاق التردد إلى نطاقات فرعية “30 كيلو هرتز”، وتسمى القنوات بواسطة “FDMA”.

• تسمى قنوات الوصلة الصاعدة قنوات أمامية وتسمى قنوات الوصلة الهابطة القنوات العكسية.

• يتم تطبيق “TDMA” على كل قناة مما يؤدي إلى مضاعفة عدد القنوات المتاحة ثلاث مرات.

• في الوقت الحاضر يتم استبدال جميع قنوات “D-AMPS” بتقنية “GSM” أو “CDMA”.

الفرق بين الأنظمة الخلوية AMPS وD-AMPS

1- نظام “AMPS”

الجيل الأول “1G” من أنظمة الاتصالات الخلوية المتنقلة يسمى نظام الهاتف المحمول المتقدم، وفي نظام الهاتف المحمول المتقدم “AMPS”، يستخدم كل هاتف محمول رقماً تسلسلياً “32 بت” ورقم هاتف مكوناً من “10 أرقام” أي “34 بت” في “PROM” الخاص به، ومن أصل “10 أرقام” في رقم الهاتف يتم استخدام “3 أرقام” أي “10 بتات” لرمز المنطقة و”7 أرقام” أي “24 بت” تستخدم لرقم المشترك.

عند تشغيل الهاتف يقوم بمسح قائمة مبرمجة مسبقاً من “21 قناة” تحكم للعثور على أقوى إشارة، ثم يبث الهاتف رقمياً رقمه التسلسلي “32 بت”، ورقم الهاتف “34 بت” جنباً إلى جنب مع رموز اكتشاف الأخطاء على الرغم من أنّ القنوات الصوتية تماثلية وإشارات التحكم رقمية.

• “PROM” هي اختصار لـ “Programmable Read Only Memory”.

2- نظام “D-AMPS”

نظام الهاتف المحمول الرقمي المتقدم “D-AMPS” هو الجيل الثاني من “AMPS” ويستخدم بشكل كامل الإشارات الرقمية مع التوافق مع الإصدارات السابقة مع “AMPS”، كما يستخدم قنوات “30 كيلو هرتز” ويمكن أن تكون القنوات مزيجاً من الأنظمة التماثلية والرقمية، ويمكن لـ “MSC” تحديد القناة التماثلية وأي قناة رقمية، كما يمكنه أيضاً تغيير نوع القناة من التماثلية إلى الرقمية والعكس صحيح، ويدير “MSC” التسليم بالكامل.

ملاحظة:“MSC” هي اختصار لـ “mobile switching center”.