ما هو نظام SGSN في الاتصالات

(SGSN) تعني خدمة عقدة دعم (GPRS)، وهي عقدة شبكة أساسية في شبكات (GPRS) التي تمكن بيانات الجوال أي الإنترنت في شبكات (2G GSM) و(3G UMTS)، كما تعمل (SGSN) مع (GGSN) وهي مسؤولة عن إدارة التنقل والفوترة وإدارة جلسات البيانات.

ما هو نظام SGSN

نظام (SGSN): هي كيان شبكة أساسي في خدمة حزمة الراديو العامة (GPRS) والبيانات المحسنة للتطور العالمي (EDGE) وشبكات (3G UMTS)، كما تمت إضافة (SGSN) لإدخال تقنية تبديل الحزمة في شبكات (2G GSM).

في الشبكة الأساسية المتنقلة (2G / 3G)، يمكن النظر إلى (SGSN) على أنها نسخة “بتبديل الحزم” من (MSC)، كما تستخدم (MSC) قدرات تبديل الدارات الخاصة بها لتسهيل الخدمات الصوتية وتستخدم (SGSN) قدرات تبديل الحزم الخاصة بها لتسهيل خدمات البيانات، وفي بنية الشبكة تقع (SGSN) بين شبكة الوصول اللاسلكي (RAN) وعقدة دعم (GPRS) للبوابة (GGSN)، ويتواصل مع الهواتف المحمولة من خلال (RAN) ويتواصل مع الشبكات الخارجية من خلال (GGSN)، وتسمح للهواتف المحمولة بالقدرة على الاتصال بالشبكات الخارجية.

• “SGSN” هي اختصار لـ “Serving GPRS Support Node” و”RAN” هي اختصار لـ “Radio Access Network”.

• “GPRS” هي اختصار لـ “General Packet Radio Services” و”GGSN” هي اختصار لـ “Gateway GPRS Support Node”.

• “MSC” هي اختصار لـ “Mobile Switching Center” و”UMTS” هي اختصار لـ “Universal Mobile Telecommunications System”.

• “EDGE” هي اختصار لـ “Enhanced Data GSM Environment” و”GSM” هي اختصار لـ “Global System for Mobile communications”.

استخدامات نظام SGSN

تُستخدم كل من (SGSN) و(GGSN) لتوصيل الهواتف المحمولة بالإنترنت عبر الهاتف المحمول من خلال تقنيات (GPRS) و(EDGE) و(HSPA) و(HSPA +) في شبكات (2G GSM) و(3G UMTS)، وهي العقدة الرئيسية التي تؤدي وظائف تبديل الحزمة، في حين أنّ (GGSN) هي أكثر من جهاز توجيه يربط (SGSN) بشبكات البيانات الخارجية.

(SGSN) و(GGSN) هُما عقدتان أساسيتان داخل شبكات (GSM) و(UMTS) الأساسية للجوّال، وتسمح هذه العقد بالوصول إلى الشبكات الخارجية، مثل الإنترنت من خلال الهواتف المحمولة عندما تكون على شبكات (2G) أو (3G)، وتُعد الشبكة الأساسية مركزية لشبكة الهاتف المحمول الإجمالية لأنّها تتيح لمشتركي مشغل الهاتف المحمول الانتقال إلى جميع الخدمات التي يحق لهم الحصول عليها.

كما يتم تصميم شبكات (GSM) الأصلية بشكل أساسي لدعم المكالمات الصوتية والرسائل النصية القصيرة، وعلى الرغم من أنّ تقنيات مثل بيانات تبديل الدوائر (CSD) وبيانات تبديل الدوائر عالية السرعة (HSCSD) يمكنها تمكين البيانات تقنيًا، إلّا أنّها لم تكن أفضل استخدام لموارد الشبكة من خلال إشراك دوائر مخصصة لجلسات البيانات، وهذا هو المكان الذي جاء فيه تحسين خدمة الراديو العامة (GPRS) بنهجها القائم على الحزم.

وكجزء من تحسين (GPRS) تم إدخال جزء تبديل الحزمة في بنية الشبكة الأساسية لـ (GSM) عن طريق إضافة عقدتين جديدتين، وتسمى هذه العقد عقدة دعم خدمة (SGSN) وعقدة دعم للبوابة (GGSN) واتبعت شبكات (3G UMTS) أيضًا نفس النهج، واستمرت مع كيانات شبكة منفصلة بتبديل الدارات وحزم التبديل والتي تضمنت (SGSN) و(GGSN)، ومع ذلك تستخدم شبكات (4G LTE) شبكة أساسية متنقلة أكثر تقدمًا تسمى (EPC).

• “HSPA” هي اختصار لـ “High Speed Packet Access” و”EPC” هي اختصار لـ “Evolved Packet Core”.

• “LTE” هي اختصار لـ “Long-Term Evolution” و”CSD” هي اختصار لـ “Circuit Switched Data”.

كيفية عمل نظام SGSN

(SGSN) مسؤولة عن الاتصال ثنائي الاتجاه لحزم البيانات مع محتوى المعلومات مثل رسالة (WhatsApp) بين مستخدم الهاتف المحمول والشبكة الوجهة في المنطقة الجغرافية التي تخدمها، كما تتصل (SGSN) بالشبكات الخارجية من خلال (GGSN) وبالمستخدم من خلال (RNC) و(NodeB)، وتوفر (SGSN) إمكانية تبديل الحزمة لشبكات (GSM) و(UMTS) لتمكين بيانات الجوال.

يمكن إرسال حزم البيانات التي تحتوي على محتوى معلومات مثل نتائج بحث (Google) واستلامها بواسطة الهواتف المحمولة العاملة في منطقة جغرافية معينة تغطيها خدمة (SGSN)، وتعتبر (SGSN) مسؤولة عن إدارة التنقل والفواتير وإدارة جلسات البيانات، وعندما تتلقى (SGSN) البيانات مع محتوى المعلومات من مستخدمي الهاتف المحمول، فإنّها تمرر ذلك إلى (GGSN).

تقوم (GGSN) بتحويل تلك البيانات إلى تنسيق بروتوكول مناسب مثل (IP) قبل إرسالها إلى الشبكة الخارجية الوجهة وفي طريق العودة تنعكس العملية، لذلك يتم استلام البيانات من الشبكة الخارجية بتنسيق تلك الشبكة ثم يتم تحويلها بواسطة (GGSN) إلى تنسيق بروتوكول، ويمكن للهواتف المحمولة فهمه قبل إرسالها أخيرًا إلى مستخدم الهاتف المحمول.

لا تحتوي شبكات (4G LTE) على (SGSN) و(GGSN)، لكنّها تستخدم عقد شبكة مكافئة توفر إمكانية تبديل الحزمة في (4G)، وشبكات (LTE) مبدل حزمتها بالكامل وتستخدم بوابة الخدمة (S-GW) كمكافئ لـ (SGSN) وبوابة شبكة حزم البيانات (PDN-GW) كمكافئ لـ (GGSN)، ولا توجد عُقد شبكة (SGSN) و(GGSN) إلّا في شبكات (GPRS) و(EDGE) و(UMTS).

تتكون الشبكة الأساسية للهاتف المحمول (4G LTE) و (EPC)، من كيانات شبكة مختلفة تؤدي مهام تبديل الحزمة، وما يعادل (SGSN) في (LTE) هو بوابة الخدمة (S-GW) وما يعادل (GGSN) في (LTE) هو بوابة شبكة البيانات (PDN-GW)، ولا تستخدم شبكات (4G LTE) سوى تقنية تبديل الحزمة وهذا هو السبب في أنّه لا يستطيع رؤية تمثيل تبديل الدائرة في بنية شبكة (4G LTE).

ومع ذلك تحتوي شبكات (4G LTE) على خيار احتياطي لمفتاح الدائرة الذي يستخدم شبكات (2G GSM) و(3G UMTS) لتسهيل المكالمات الصوتية القائمة على الدوائر والرسائل النصية القصيرة، ونظراً لأنّ مستقبل الصوت والرسائل النصية القصيرة عبارة عن بيانات، فإنّ شبكات (LTE) لديها إمكانية تسمى  (VoLTE) والتي تسمح لشبكات (LTE) ذات التحويل الحزم، بتمكين المكالمات الصوتية والرسائل النصية القصيرة القائمة على بروتوكول الإنترنت، كما تتمتع شبكات (5G) بتقنية مكافئة أي الصوت عبر الراديو الجديد (VoNR) الذي يتيح إجراء المكالمات الصوتية والرسائل النصية القصيرة عبر شبكة 5G الأساسية.

عندما نستخدم هواتف الذكية اليوم لخدمات (4G) و(5G)، فإنّه يتم أخذ الإنترنت عالي السرعة على الهواتف كأمر مسلم به، ومع ذلك عندما تم إطلاق شبكات (2G GSM) الأكثر انتشاراً في أوائل التسعينيات وكانت محدودة فيما يمكن أن تقدمه لدعم الإنترنت على الهاتف، واستخدمت شبكات (GSM) في الأصل تقنيات تبديل الدارات للصوت والرسائل النصية القصيرة وبيانات الجوال.

في ذلك الوقت يمكن أن تتيح تقنية البيانات عالية السرعة بتبديل الدوائر (HSCSD) سرعات قصوى للوصلة الهابطة تصل إلى (57.6 كيلوبت في الثانية) في شبكات (GSM)، من خلال تبديل الدوائر التقليدية وتغير نهج تقديم البيانات المتنقلة في شبكات (GSM)، عندما تم تقديم تقنية عالية الكفاءة لخدمة راديو الحزمة العامة (GPRS) على أساس تبديل الحزمة.

ومع (GPRS)، تمت إضافة عقدتين جديدتين للشبكة (SGSN) و(GGSN) إلى بنية شبكة (GSM)، ولا تزال هذه العقد موجودة في شبكات (2G GSM) و(3G UMTS)، وفي كل مرة يظهر الرمز E أو رمز H / H + على الهواتف المحمولة، فإنّه متصلون بهذه العقد للوصول إلى الإنترنت من خلال الهواتف.

• “RNC” هي اختصار لـ “Radio Network Controller” و”HSCSD” هي اختصار لـ “High Speed Circuit Switched Data”.

• “IP” هي اختصار لـ “Internet Protocol” و”VoNR” هي اختصار لـ “Voice over New Radio”.

• “VoLTE” هي اختصار لـ “Voice over LTE”.

• “S-GW” هي اختصار لـ “Service Gateway” و”PDN-GW” هي اختصار لـ “Packet Data Network Gateway”.