نظام الاتصالات في بوابة الهاتف المحمول وكيفية تشغيل البوابة

تقترن بوابة الهاتف المحمول وجهاز توجيه الاتصال (MPG) بوسيط إرسال إشارات كهربائية بهاتف محمول وعامل على شبكة اتصالات أولى وفقًا لبروتوكول اتصال أول؛ لإضافة قدرات الاتصال من خلال شبكة اتصال ثانية على الأقل وفقًا لبروتوكول اتصال ثان، كما أنّ نظام اتصالات محمول يتألف من (MPG) موضوعة بين الهاتف المحمول والبطارية وبطاقة وحدة تعريف المشترك (SIM).

أساسيات نظام الاتصالات في بوابة الهاتف المحمول وكيفية تشغيل البوابة

تتصل (MPG) بواجهة بطاقة (SIM) للهاتف المحمول، حيث تقوم بتغليف وظائف بطاقة (SIM) وتتحكم في إدارة المكالمات، كما يتصل بواجهة البيانات أو الإشارات الخاصة بالهاتف المحمول ، والتي من خلالها يتصل به وأثناء الاتصال بالشبكة الثانية باستخدام وسيلة اتصال أخرى، كما قد يتصل اختيارياً بواجهة جهاز ملحق للهاتف المحمول مثل (TA / TE) أو واجهة (USB OTG)، ممّا يتيح الاتصال بين الهاتف المحمول ومحطات البيانات اللاسلكية للشبكة الثانية.

يتم توفير (MPG) للاستخدام مع هاتف محمول عامل على شبكة اتصالات متنقلة مثل (GSM)، مضيفًا إمكانات اتصال عبر شبكة اتصالات لاسلكية مثل (Bluetooth) أو (Wi-Fi) وعلاوة على ذلك يتم توفير تطبيقات البوابة؛ لتسهيل أو دعم الاتصال من خلال الشبكة الثانية على الأقل وفقاً لبروتوكولات وتقنيات الويب المتنقلة مثل (Mobile IP) و(SIP) المحمول و(VoIP) المحمول.

تؤجل شبكات الاتصالات اللاسلكية بشكل عام والشبكات الخلوية في العديد من القضايا، بما في ذلك نطاق التردد الذي تستخدمه وبروتوكول الاتصال الذي تطبقه وإلى حد ما أنواع الخدمات التي تدعمها، ومن أمثلة نطاقات التردد المستخدمة حاليًا للاتصالات الخلوية نطاقات التردد (800 ميجاهرتز) – (900 ميجاهرتز)، وكذلك بروتوكولات الاتصال المستخدمة حالياً الجيل الثاني.

الغالبية العظمى من الأجهزة المباعة اليوم إمّا أجهزة أحادية النطاق أو مزدوجة النطاق مسجلة للخدمة مع مزود خدمة معين، حيث يتم تمكين الوصول إلى الخدمة عن طريق بطاقة وحدة تعريف المشترك (SIM) الموضوعة داخل الهاتف المحمول، كما أصبحت (MPs) ثلاثية النطاق متاحة أيضاً ومع نطاقي اتصالات خلوية، ونطاق اتصال لاسلكي شخصي ثالث مثل الشبكة القائمة على (Bluetooth).

• “MPG” هي اختصار ل “Mobile phone gateway” و”SIM” هي اختصار ل “Subscriber Identity Module”.

• “SIP” هي اختصار ل “Session Initiation Protocol” و”VoIP” هي اختصار ل “Voice-over-Internet protocol”.

• “GSM” هي اختصار ل “Global System for Mobile communications”، و”OTG USB” هي اختصار ل “Universal Serial Bus On-The-Go”.

• “MP” هي اختصار ل “Mobile phone” و”IP” هي اختصار ل “Internet Protocol”.

مبدأ عمل نظام الاتصالات في بوابة الهاتف المحمول وكيفية تشغيل البوابة

عندما يشتري شخص ما هاتفًا محمولًا عادةً ما يصبح أيضًا مشتركًا في مزود خدمة معين، وبمجرد أن يصبح الشخص مشتركًا في شبكة خلوية فإنّه ملزم باستخدام هاتفه المحمول فقط داخل الشبكة التي تم تصميمه من أجلها والتي اشتركت فيها.

كما تم ابتكار العديد من الأساليب والأجهزة لتمكين الأجهزة من الاتصال عبر شبكة مختلفة، ويستخدم البعض شبكات الأقمار الصناعية ويستخدم البعض شبكات الخطوط الأرضية القياسية، ويستخدم البعض الآخر الشبكات اللاسلكية الخاصة لإنشاء رابط اتصال مع مزود خدمة الشبكة الخلوية.

كما تتوفر طريقة مختلفة للوصول إلى شبكة ثانية وهي دمج بوابة في مسار الاتصال الذي تم إنشاؤه بين (MP) ومحطة الشبكة الأخرى، وفي تكوين واحد يتم دمج البوابة بين الشبكتين الأولى والثانية، وفي تكوين آخر يتم دمج البوابة بين محطة بيانات و(MP)، حيث يعمل (MP) كنقطة دخول لمحطة البيانات إلى الشبكة، في تكوين آخر تم دمج البوابة داخل (MP) نفسها وتُستخدم كنقطة وصول لمطاريف البيانات إلى الشبكة، كما يمكن دمج عدة بوابات في نفس مسار الاتصال ويجب إنشاء ارتباط بين (MP) والشبكة الأولى.

تتواصل (MP) ومطاريف البيانات والبوابة عبر شبكة قصيرة المدى وتمكّن البوابة من الوصول إلى العديد من الشبكات  بما في ذلك الشبكات الخلوية وشبكة (PSTN) وشبكة المنطقة المحلية، زلا يمكن لـ (MP) الاتصال بالشبكة الخلوية ما لم تكن البوابة ضمن النطاق أو ما لم تكن مجهزة بوسائل الاتصال على كل من الشبكات قصيرة المدى والخلوية، لذلك لا تكون البوابة شفافة بالنسبة إلى (MP)، حيث يجب أن يتوافق تصميم (MP) مع الشبكة والبروتوكول الخاص بجهاز البوابة.

تم تطوير الأساليب والأجهزة لإضافة إمكانية الوصول إلى الخدمة للاجهزة من خلال توسيع وحدة بطاقة (SIM) لتشمل بطاقات (SIM) متعددة، كما تم ذلك عن طريق إضافة قارئ بطاقة (SIM) مدمج ومقبس بطاقة (SIM) داخل (MP)، وعن طريق إقران جهاز ملحق بمآخذ بطاقة (SIM) متعددة ومعالج للتحكم فيها.

ومع ذلك فإنّ هذه الامتدادات الخاصة بإمكانية الوصول إلى الخدمة تتعامل فقط مع مرحلة الوصول لعملية الاتصال، بينما يتم التعامل مع الاتصال بالشبكة بواسطة (MP)، لذلك يُعد هذا الحل مناسبًا للنفاذ إلى الشبكات داخل نطاقات التردد ووفقًا لبروتوكولات الاتصال التي يدعمها (MP)، كما تم تطوير العديد من تقنيات بروتوكولات الويب المتنقلة للاتصال بالإنترنت اللاسلكي والمتنقل وتوفير الخدمة ، ويتمثل المفهوم الأساسي الكامن وراء هذه التقنيات في توسيع وتكييف التوصيلية وتوفير الخدمة للإنترنت للتطبيقات اللاسلكية والمتنقلة.

• “PSTN” هي اختصار ل “Public Switched Telephone Network PSTN”.

تجور عمل نظام الاتصالات في بوابة الهاتف المحمول وكيفية تشغيل البوابة

يتم تطوير التطبيقات اللاسلكية غير الهاتفية بالتوازي مع تطبيقات المهاتفة اللاسلكية، بحيث تتضمن الأمثلة على هذه التطبيقات اللاسلكية غير الهاتفية البث، وأتمتة المنزل والتحكم فيه والرعاية الصحية الشخصية، كما يمكن تثبيت مثل هذه التطبيقات في أجهزة المستخدم مثل (MP) لتوفير وظائفها.

يتمثل الشكل الرئيسي المطبق في التقنية السابقة لدعم هذه التقنيات وغيرها في دمج التقنيات المرغوبة في (MP) من البداية وتوفير الدعم اللازم في شبكات الاتصال، ومع ذلك بمجرد تصنيع (MP) فإنّه يرتبط بالتقنيات المحددة المضمنة فيه، وبالتالي لا يمكنه الاستفادة من التقدم في التقنيات الجديدة وكذلك من تحسينات التكنولوجيا المدمجة، وبالإضافة إلى ذلك نظرًا لأنّ استخدام تقنية مضمنة معينة يعتمد على دعمها بمعدات متوافقة لشبكة الاتصالات، مثل نقاط الوصول وخدمات التحكم في الوصول المنتشرة في الأماكن المناسبة قد يكون الاستخدام موضع تساؤل.

علاوة على ذلك حتى عندما تكون التكنولوجيا المضمنة داخل (MP) وتكنولوجيا شبكة الوصول هي نفسها، فقد يظل التوافق غير مضمون، حيث قد يتم وضع قيود مختلفة من قبل الشركات المصنعة ومشغلي الشبكات على قدرة (MP) على التعامل مع جهاز تعسفي شبكة الاتصالات، أو نظراً لأنّ معلومات الأمان المطلوبة للمصادقة وتشفير أو فك تشفير البيانات المتبادلة بين (MP) وشبكة الاتصالات قد لا يمكن الوصول إليها.