كيفية نقل البيانات بتبديل الدارات عبر GSM

نقل البيانات عبر شبكة لاسلكية باستخدام تبديل الدائرة بدلاً من تبديل الحزمة، وبمجرد إنشاء الاتصال يتم تحصيل رسوم من المستخدم مقابل استخدام دائرة مخصصة.

ما هي تقنية بيانات تبديل الدارات CSD

بيانات تبديل الدارات (CSD): هي المعلومات المنقولة على شبكة لاسلكية باستخدام تبديل الدارة بدلاً من تبديل الحزمة ويرسل (CSD) البيانات عبر فتحة زمنية واحدة للراديو.

ملاحظة:“CSD” هي اختصار لـ “Circuit Switched Data”.

أساسيات تقنية بيانات تبديل الدارات CSD

في البداية تم تصميم (GSM) كنظام بتبديل الدارات ينشئ اتصالاً مباشرًا وحصريًا بين المستخدمين على كل واجهة بين جميع عقد الشبكة في النظام، وبمرور الوقت تم تحويل هذه الدائرة المادية إلى الوضع الافتراضي وتم توصيل العديد من عقد الشبكة عبر اتصالات النطاق العريض القائمة على بروتوكول الإنترنت اليوم.

صُممت شبكة الاتصالات المتنقلة (GSM) كشبكة دارة التبديل بطريقة مماثلة لشبكات الهاتف الثابت، حيث في بداية المكالمة تنشئ الشبكة اتصالاً مباشرًا بين طرفين، والذي يتم استخدامه بعد ذلك حصريًا لهذه المحادثة، كما يستخدم مركز التبديل مصفوفة تبديل لتوصيل أي طرف منشأ بأي طرف وجهة.

بمجرد إنشاء الاتصال يتم نقل المحادثة بشفافية عبر مصفوفة التبديل بين الطرفين، حيث يصبح مركز التحويل نشطًا مرة أخرى فقط لمسح الاتصال في مصفوفة التحويل إذا أراد أحد الأطراف إنهاء المكالمة، وهذا النهج متطابق في كل من شبكات الهاتف المحمول والخطوط الثابتة، كما تم تصميم شبكات اتصالات الخطوط الثابتة المبكرة فقط للاتصالات الصوتية والتي تم إنشاء اتصال لها تماثلي بين الأطراف.

ملاحظة:“GSM” هي اختصار لـ “Global System for Mobile”.

مزايا نقل البيانات بتبديل الدارات عبر GSM

يتم إعداد جميع الموارد لجلسة الصوت أو البيانات في بداية المكالمة ويتم حجزها للمستخدم حتى نهاية المكالمة، كما تضمن الموارد المخصصة عرض نطاق ترددي ثابت ووقت تأخير من طرف إلى طرف وهذا له عدد من المزايا للمشترك:

• لا تحتاج البيانات المرسلة إلى احتواء أي معلومات إشارات مثل معلومات حول الوجهة.

• كل بت يمر ببساطة عبر القناة المحددة إلى جهاز الاستقبال.

• بمجرد إنشاء الاتصال، لا يلزم وجود نفقات إضافية، وعلى سبيل المثال معلومات العنونة لإرسال المعلومات واستلامها.

• نظرًا لأن القناة بتبديل الدارات لها عرض نطاق ترددي ثابت، فلا داعي للقلق بشأن وجود اختناق دائم أو مؤقت في مسار الاتصال، وهذا مهم بشكل خاص للمكالمة الصوتية.

• نظرًا لأن البيانات ثابتة فإنّ أي اختناق في مسار الاتصال سيؤدي إلى تعطيل المكالمة الصوتية.

• علاوةً على ذلك، فإن الوصلات بتبديل الدارات لها وقت تأخير ثابت، وهذا هو الوقت بين إرسال القليل واستلامه في الطرف الآخر.

• كلما زادت المسافة بين المرسل والمستقبل زاد وقت التأخير، وهذا يجعل الاتصال بتبديل الدارة مثاليًا للتطبيقات الصوتية لأنّها حساسة للغاية لوقت التأخير المتغير.

• إذا تعذر ضمان وقت تأخير ثابت، فسيتم توفير مخزن مؤقت.

كيفية نقل بيانات GSM في إدخال CSD

• يستخدم مركز التحويل مصفوفة تبديل لربط أي طرف منشأ بأي طرف وجهة.

• بمجرد إنشاء الاتصال، يتم نقل المحادثة بشفافية عبر مصفوفة التبديل بين الطرفين.

• يصبح مركز التحويل نشطًا مرة أخرى فقط لمسح الاتصال في مصفوفة التحويل إذا أراد أحد الأطراف إنهاء المكالمة.

• يعيد (GSM) استخدام الكثير من تقنية الخط الثابت ولكن بدلاً من آلية توجيه المكالمات الثابتة فإنّ بنية إدارة التنقل ضرورية في الشبكة الأساسية، والتي يجب أن تكون على معرفة بالموقع الحالي للمشترك وبالتالي فهي قادرة على توجيه المكالمات إلى المشترك في أي وقت.

قدرة نقل بيانات الدارات عبر GSM

تتيح إمكانية قناة بيانات تبديل الدائرة (CSD) في مجموعة الاختبار محاكاة نقل بيانات (GSM) في الوقت الفعلي بين محطة الهاتف المحمول وشبكة كاملة، حيث تدعم مجموعة الاختبار:

• إنشاء مكالمة بيانات بتبديل الدارات التي تم إنشاؤها بواسطة الهاتف المحمول ومجموعات مختلفة من معدل البت والوضع وأنواع القنوات.

• توجيه مخططات بيانات من وإلى المحطة المتنقلة من خلال واجهة (LAN) الخاصة بمجموعة الاختبار وإنهاء اتصال (PPP).

• بعد إنشاء اتصال (CSD)، يعمل الاتصال في ازدواج كامل، يمكن نقل مخططات البيانات التي تنشأ من محطة متنقلة أو من “الشبكة” عبر هذا الارتباط.

• يتم الاحتفاظ بوصلة التردد اللاسلكي حتى في حالة عدم إرسال أو استقبال بيانات ولا يتم إنهاؤها إلا عند إنهاء المكالمة من مجموعة الاختبار أو محطة الهاتف المحمول أو من جهاز كمبيوتر متصل.

• يحدث الاستثناء الوحيد إذا حددت مجموعة الاختبار أنه قد تم استيفاء شرط خطأ.

• في حالة حدوث ذلك، تقوم مجموعة الاختبار بإسقاط المكالمة.

ملاحظة:“PPP” هي اختصار لـ “Point-to-Point Protocol”.

مبدأ نقل البيانات بتبديل الدارات عبر GSM

• يتم إعادة استعمال الدوائر اللاسلكية في جهاز اتصال لاسلكي للتواصل مع شبكات لاسلكية متعددة لدعم هويات مستخدم متعددة.

• كما يتم استلام رسالة الإشارات لهوية مستخدم من شبكة لاسلكية عند اقترانها بشبكة لاسلكية لهوية مستخدم.

• يتم تكوين جزء من الدائرة اللاسلكية للترددات الراديوية للتواصل مع الشبكة اللاسلكية الثانية لتأسيس قناة تشوير وللرد على رسائل الإشارة المستلمة من الشبكة اللاسلكية الثانية.

• يتم استقبال المستخدم المتاح لجهاز الاتصال اللاسلكي من الشبكة اللاسلكية الثانية معلومات محدودة.

• تتضمن معلومات الممثل تعليمات من المنشئ لطلب إنهاء الإجراء ومعلومات خدمة الرسائل القصيرة.

• يمكن تنفيذ مكدس برامج البروتوكول الخلوي اللاسلكي المتوازي على واحد أو أكثر من أجهزة الاتصالات اللاسلكية، ويمكنه الاتصال بالشبكات اللاسلكية الأولى والثانية عبر الدارة اللاسلكية (RF) ويمكن أن يكون جزء الدارة اللاسلكية (RF) في الشبكة الخلوية اللاسلكية.

• تتم مشاركة حزم برامج البروتوكول بين جهاز إرسال (RF) واحد يمكن مشاركته بين مجموعتين مختلفتين من برامج البروتوكول الخلوي اللاسلكي لهويتين مستخدمين مختلفتين، لوحدتي هوية مشتركين مختلفين.

ملاحظة:“RF” هي اختصار لـ “Radio frequency”.

تطور نقل البيانات بتبديل الدارات عبر GSM

• تحتوي أجهزة الاتصالات اللاسلكية المحمولة على العديد من أجهزة الاستقبال المتوازية من عدة شبكات لاسلكية لاستقبال الترددات الراديوية.

• عندما تقترن حزمة برامج بروتوكول خلوي لاسلكي بالشبكة اللاسلكية الأولى عبر مستقبل الترددات الراديوية، يمكن تلقي طلب ترحيل لحزمة برامج بروتوكول خلوية لاسلكية أخرى عبر مستقبل الترددات الراديوية.

• يمكن تكوين دائرة معالجة لجهاز الاتصال اللاسلكي كواحد أو أكثر من معالجات النطاق الأساسي لتبديل جهاز إرسال (RF) فردي، بين مجموعتين من برامج البروتوكول الخلوي اللاسلكي لدعم الاتصال مع الشبكة اللاسلكية الثانية، كما أنه يحافظ على الاتصال مع الشبكة اللاسلكية الأولى شبكة الاتصال.

• يمكن لجهاز الاتصال اللاسلكي الاستجابة لطلب الاستدعاء وإنشاء قناة إرسال للإشارات وتلقي المعلومات ذات الصلة من الشبكة اللاسلكية الثانية كإشارة إلى مصدر طلب إنهاء الإجراء أو بيانات خدمة الرسائل القصيرة (SMS).

• قد يرفض جهاز الاتصال اللاسلكي طلب ارتباط إنهاء الإجراء ويقدم طلب الارتباط المفقود لمستخدمه دون إسقاط الارتباط بالشبكة اللاسلكية الأولى.

• في حالة عدم الحاجة إلى أجهزة إرسال متعددة للترددات الراديوية المتوازية في جهاز الاتصال اللاسلكي، يمكن تلقي بيانات (SMS) من الشبكة اللاسلكية الثانية عند الاتصال بالشبكة اللاسلكية الأولى.

ملاحظة:“SMS” هي اختصار لـ “Short Message Service”.

في النهاية، يستخدم نقل البيانات عبر شبكة لاسلكية باستخدام تبديل الدارة بدلاً من تبديل الحزمة، حيث بمجرد إنشاء الاتصال ويتم تحصيل رسوم من المستخدم مقابل استخدام دائرة مخصصة.