ما هو نظام IS-95 في الاتصالات

اقرأ في هذا المقال


قدمت شبكات المحمول “IS-95” والمعروفة أيضاً باسم أنظمة “CDMAone” أول شبكات متنقلة معتمدة على “CDMA” في منتصف التسعينيات، وهي عبارة عن تقنية شبكات متنقلة من الجيل الثاني ويحتوي معيار “IS-95” على متغيرين “IS-95 A” و”IS-95 B”، والتي تطورت لاحقاً إلى شبكات الهاتف المحمول من الجيل الثالث “CDMA2000”.

ما هو نظام IS-95

المعيار المؤقت “IS-95”: هو معيار اتصالات جوال من الجيل الثاني “2G” يعتمد على تقنية الوصول المتعدد بتقسيم الكود “CDMA”، والتي تضمن الوصول المتعدد عند إرسال الصوت والبيانات بين الهواتف المحمولة والمواقع الخلوية، ويعمل “IS-95” في نطاقات التردد “800 ميجاهرتز” و”1900 ميجاهرتز” ويُعرف “IS-95” أيضاً باسم “TIA / EIA-95” ويتم تسويقه تحت الاسم التجاري “cdmaOne”.

للتأكد من اكتمال “IS-95” هناك شبكة جوال أخرى قائمة على “CDMA” وهي “3G UMTS” والتي اتبعت مساراً مختلفاً وتم استخدامها لترحيل “3G” لشبكات “GSM“.

  • “IS-95” هي اختصار لـ “Interim Standard 1995”.
  • “CDMA” هي اختصار لـ “Code Division Multiple Access”.
  • “GSM” هي اختصار لـ “Global System for Mobile”.
  • “3G UMTS” هي اختصار لـ “Universal Mobile Telecommunications System”.
  • “TIA” هي اختصار لـ “Telecommunications Industry Association”.

أساسيات نظام IS-95

يُعد “IS-95” هو أول معيار “Qualcomm” ضمن تقنية “CDMA” الرقمية الخلوية ولكن المصطلح يُعتمد بشكل رئيسي على مراجعة البروتوكول “P_REV = 1″، والتي طورتها جمعية صناعة الاتصالات “TIA” وتم إطلاق “IS-95” مع ميزة التشغيل البيني شبكة خلوية تماثلية من الجيل الأول “1G” والتي كانت سلف “IS-95”.

في حالة توفر إمكانية استخدام التشغيل البيني بين “IS-95” والشبكة التماثلية فإن البنية التحتية القوية للشبكة للمعيار الأخير لها ميزة حتى مقابل نظيرتها النظام العالمي للاتصالات المتنقلة “GSM”، ومحطات وهواتف “IS-95” الأساسية قادرة على نقل حزم البيانات وتستعمل شبكة “IS-95” معدات قائمة على بروتوكول الإنترنت.

كما توفر هذه البنية التحتية درجة عالية من التوافق لمشغلي الشبكات الذين ينفذون خدمات البيانات عالية السرعة وتسمح لمشغلي الشبكات بالتطور إلى الجيل الثالث “3G”، وهو معيار قائم على بروتوكول الإنترنت وميزة أخرى لشبكة “IS-95” هي خلط بوابة “IP” أو وظيفة التشغيل البيني “IWF”، التي تتلقى البيانات من الهواتف المحمولة بتنسيق بروتوكول نقطة إلى نقطة “PPP”.

ومع ذلك يقوم “IWF” بتعيين عنوان “IP” مؤقت لتلك الجلسة والذي يوفر المرونة للبنية التحتية لشبكة “IS-95” لأنّه يمكن أن يدمج أي جهاز توجيه قياسي للشركة المصنعة في “IWF”، ويشير “IS-95” إلى المعيار المؤقت “95”، حيث تم اعتماده كمعيار من قبل جمعية صناعة الاتصالات السلكيةواللاسلكية “TIA” وتم نشره لأول مرة في عام 1995م.

وهو معيار “2G” تم تطويره بعد “GSM” وعلى عكس “GSM” الذي يستخدم الوصول المتعدد بتقسيم الوقت “TDMA“، يستخدم “IS-95” تقنية الوصول المتعدد لقسم الكود “CDMA” وبالتالي لكونها تقنية خلوية رقمية قائمة على “CDMA”، يطلق عليها أيضاً اسم “cdmaOne” أو “IS-95A”.

وكان “Infact IS-95” أول نظام يستخدم تقنية “CDMA” واستخدمت الأنظمة السابقة الوصول المتعدد بتقسيم التردد “FDMA” كما هو الحال في “1G systems” أو “TDMA” كما في “GSM”، وفي وقت لاحق بدأت جميع أنظمة “3G” في استخدام “CDMA” كنظام وصول خاص بهم.

“IS-95” يعمل على نطاق “800 ميجاهيرتز” و”1900 ميجاهيرتز” ولديها معدلات تاريخ تصل إلى “14.4 كيلو بايت في الثانية”، كما تشمل الأسباب الرئيسية لتطبيقه عبر “GSM” جودة الاتصال والتغطية الأفضل والأمان ومتطلبات الطاقة المنخفضة، ومع ذلك لا يمكنها تقديم خدمة التجوال الدولي مثل “GSM”.

تمت ترقية أدائه لاحقاً في ظل نظام “IS-95B” في عام 1999م، حيث وصلت ذروة معدلات البيانات إلى “115 كيلو بت في الثانية”، وبشكل أساسي “IS-95B” هو تحسين على “IS-95A” مشابه لتحسن “GPRS” و”EDGE” مع وجود تحسن على “GSM”.

  • “IP” هي اختصار لـ “Internet Protocol”.
  • “EDGE” هي اختصار لـ “Enhanced Data GSM Environment”.
  • “GPRS” هي اختصار لـ “General Packet Radio Service”.
  • “FDMA” هي اختصار لـ “Frequency Division Multiple Access”.
  • “TDMA” هي اختصار لـ “Time Division Multiple Access”.
  • “IWF” هي اختصار لـ “Inter working function”.
  • “PPP” هي اختصار لـ “Point-to-Point Protocol”.

ما هو عرض النطاق الترددي للقناة ومعدلات البت الممكنة في IS-95

ترددات الموجة الحاملة المستخدمة في “IS-95” لها عرض نطاق يبلغ “1.25 ميجاهرتز”، كما يمكن تحقيق معدلات بيانات الذروة التي تصل إلى “14.4 كيلوبت في الثانية” من “IS-95A”، بينما يمكن أن تتيح التحسينات التقنية في “IS-95B” ما يصل إلى “115 كيلوبت في الثانية”، كما يوفر “IS-95” مزايا في السعة لقدرته على استيعاب المزيد من المستخدمين لكل “MHz” من عرض النطاق الترددي.

واستهلاك الطاقة في شبكات “IS-95” منخفض ممّا يسمح للمستخدمين بإجراء مكالمات هاتفية بجودة لائقة حتى عندما تكون قوة الإشارة غير كبيرة، حيث نظراً لانخفاض استهلاك الطاقة في هذه الشبكات تكون التغطية أوسع قليلاً ممّا يعني أنّ حجم الخلية أكبر قليلاً، وهذا يعني أيضاً أنّ عدداً أقل من الخلايا يمكنه القيام بعمل جيد بما فيه الكفاية، كما تتمتع شبكات “IS-95” أيضاً بتسليم سلس ويسمى أحياناً التسليم ممّا يعني أنّ احتمالية إسقاط المكالمات أقل.

ما هي الترددات المستخدمة في الارتباطات الأمامية والعكسية في IS-95

“IS-95” المعروفة تجارياً باسم أنظمة “cdmaOne” تستخدم مخطط مزدوج الإرسال يسمى تكرار تقسيم الازدواج “FDD“، والذي يعني أساساً نطاقات تردد منفصلة للوصلة الأمامية والوصلة العكسية ومن أجل الوضوح في شبكات “GSM” و”UMTS” و”LTE“، يتم استخدام مصطلح الوصلة الهابطة للاتصال من المحطة الأساسية إلى المحطة المتنقلة، وهو ما يسمى الارتباط الأمامي في “cdmaOne (IS-95)”.

وبالمثل فإنّ مصطلح الارتباط الصاعد في “GSM” و”UMTS” و”LTE” يعني الاتصال من محطة الهاتف المحمول إلى المحطة الأساسية، وهو ما يسمى الارتباط العكسي في “cdmaOne (IS-95)” وهناك نوعان من المعايير في “IS-95″، هما نطاق “850 ميجاهرتز” ونطاق “1900 ميجاهرتز” وفي النطاق “850 ميجاهرتز” يكون الارتباط العكسي من “824 ميجاهرتز” إلى “849 ميجاهرتز”.

بينما يكون الارتباط الأمامي من “869 ميجاهرتز” إلى “894 ميجاهرتز”، لذلك فإنّ الفصل بين ترددات البداية للوصلات العكسية والأمامية هو “45 ميجاهرتز” أي “869 ميجاهرتز” ناقص “824 ميجاهرتز” = “45 ميجاهرتز”.

وفي النطاق “1900 ميجاهرتز” يكون هذا الفصل “80 ميجاهرتز” لذلك يكون الارتباط العكسي من “1850 ميجاهرتز” إلى “1910 ميجاهرتز”، بينما يكون الارتباط الأمامي “1930 ميجاهرتز” إلى “1990 ميجاهرتز”.

  • “LTE” هي اختصار لـ “Long Term Evolution”.
  • “FDD” هي اختصار لـ “Frequency Division Duplex”.

ميزات نظام IS-95

  • مخطط فعال للتحكم في الطاقة.
  • عمليات تسليم ناعمة.
  • تحسين جودة الكلام وتقليل التداخل من خلال وجود مستويات متعددة من التنوع، مثل تنوع التردد والتنوع المكاني وتنوع المسير وتنوع الوقت.
  • مشفر صوتي معدل متغير.
  • يستخدم التعديل على أنّه مفتاح تربيع طور التحول.
  • معدل القناة أو الشريحة هو “1.2288 ميجابت في الثانية” ومعدل البيانات “9.6 كيلوبت في الثانية”.

خدمات نظام IS-95

  • التشفير الالتواء.
  • دائرة التكرار.
  • تخليط البيانات.
  • تربيع الانتشار والتعديل.
  • تعديل الترددات اللاسلكية.
  • انفجار البيانات العشوائية.
  • نشر التسلسل المباشر.

المصدر: Introduction to Analog and Digital Communications/ Simon HaykinData Communication and Computer NetworkWIRELESS COMMUNICATIONS/ Andreas F. MolischTheory and Problems of Signals and Systems/ Hwei P. Hsu, Ph.D./ JOHN M. SENIOR Optical Fiber Communications Principles and Practice Third Edition


شارك المقالة: