ما هي بوابة الهاتف المحمول في نظام الاتصالات MPG

تقترن بوابة الهاتف المحمول وجهاز توجيه الاتصالات “MPG” من خلال وسيط إرسال إشارات كهربائية بهاتف محمول عامل على شبكة اتصال أولى وفقاً 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 بوابة الهاتف المحمول في نظام الاتصالات MPG

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.

كما يتم توفير “MPG” للاستخدام مع هاتف محمول عامل على شبكة اتصالات متنقلة مثل “GSM“، مضيفاً إمكانيات 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 بشكل خاص 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 حالياً للاتصالات الخلوية نطاقات التردد “800 ميجاهرتز” – “900 ميجاهرتز” و”1800 ميجاهرتز” – “1900 ميجاهرتز” في الولايات المتحدة، و”800 ميجاهرتز” – “900 ميجاهرتز” في أوروبا.

ومن أمثلة بروتوكولات الاتصال المستخدمة حالياً الجيل الثاني من معايير النظام العالمي للاتصالات المتنقلة “GSM”، والوصول المتعدد لقسم الكود “CDMA” والجيل الثالث من النظام العالمي للاتصالات المتنقلة “UMTS” والمعروف أيضاً باسم “WCDMA” ومعايير “CDMA2000“.

ومن أمثلة أنواع الخدمات خدمات المكالمات الصوتية بتبديل الدارات القياسية وخدمات تبديل الحزمة وخدمات الرسائل القصيرة “SMS“، والخدمات المستندة إلى الإنترنت القائمة على بروتوكول الإنترنت “IP” وبروتوكول التطبيقات اللاسلكية “WAP”، ومثال على معيار الاتصال اللاسلكي قصير المدى هو بروتوكول “Bluetooth / IEEE 802.15.1” الذي يعمل على نطاق تردد صناعي وعلمي وطب “ISM” مثل “2.4 جيجاهرتز” – “2.483 جيجاهرتز”.

الغالبية العظمى من الأجهزة إمّا أجهزة أحادية النطاق أو ثنائية النطاق مسجلة للخدمة مع مزود خدمة معين، حيث يتم تمكين إمكانية الوصول إلى الخدمة عن طريق بطاقة وحدة تعريف المشترك “SIM” الموضوعة داخل الهاتف المحمول، وأصبحت “MPs” ثلاثية النطاق متاحة أيضاً مع نطاقي اتصالات خلوية ونطاق اتصال لاسلكي شخصي ثالث مثل الشبكة القائمة على “Bluetooth”.

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

• “MPG” هي اختصار لـ “Mobile-phone-gateway” و”SIM” هي اختصار لـ “subscriber-identity-module”.

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

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

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

• “SMS” هي اختصار لـ “Short-Messaging-Service” و”WAP” هي اختصار لـ “Wireless-application-protocol”.

• “UMTS” هي اختصار لـ “Universal-Mobile-Telecommunications-System” و”IP” هي اختصار لـ “Internet-Protocol”.

مبدأ عمل بوابة الهاتف المحمول في نظام الاتصالات MPG

تم ابتكار العديد من الأساليب والأجهزة لتمكين النواب 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.

هناك طريقة مختلفة للوصول إلى شبكة ثانية وهي دمج بوابة في مسار الاتصال الذي تم إنشاؤه بين “MP” ومحطة الشبكة الأخرى، وفي تكوين واحد تم دمج البوابة بين الشبكتين الأولى والثانية وفي تكوين آخر تم 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، وفي هذه التكوينات يجب إنشاء ارتباط بين “MP” والشبكة الأولى.

في تكوين آخر 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، وفي هذا التكوين لا 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 فإنّ البوابة ليست شفافة بالنسبة إلى “MP”، حيث يجب أن يتوافق تصميم “MP” مع الشبكة والبروتوكول الخاص بجهاز البوابة، كما تم تطوير الأساليب والأجهزة لإضافة إمكانية الوصول إلى الخدمة للأعضاء من خلال توسيع وحدة بطاقة “SIM” لتشمل بطاقات “SIM” متعددة، كما تم القيام بذلك من خلال:

• عن طريق إضافة قارئ بطاقة “SIM” مدمج.

• مقبس 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 مناسباً للنفاذ إلى الشبكات داخل نطاقات التردد ووفقاً لبروتوكولات الاتصال التي يدعمها “MP”، كما تم تطوير العديد من تقنيات بروتوكولات الويب المتنقلة للاتصال بالإنترنت اللاسلكي والمتنقل وتوفير الخدمة بما في ذلك:

• بروتوكول الوصول اللاسلكي “WAP”.

• “IP” المحمول.

• بروتوكول بدء الجلسة المحمول “SIP“.

• نقل الصوت عبر “IP” أي “VoIP” المحمول.

• إصدارات الأجهزة المحمولة لتقنيات الويب مثل “SVG” والوسائط المتعددة المتزامنة “SMIL” والتعرف على الكلام “SRGS”.

• يتمثل المفهوم الأساسي الكامن وراء هذه التقنيات وغيرها من التقنيات المتعلقة بالإنترنت في توسيع وتكييف التوصيلية وتوفير الخدمة للإنترنت للتطبيقات اللاسلكية والمتنقلة.

ملاحظة:“SVG” هي اختصار لـ “Scalable Vector Graphics” و”SMIL” هي اختصار لـ “Synchronized-Multimedia-Integration-Language”.

ملاحظة:“SRGS” هي اختصار لـ “speech-recognition” و”PSTN” هي اختصار لـ “Public-Switched-Telephone-Network”.

تطور عمل بوابة الهاتف المحمول في نظام الاتصالات MPG

تم تطوير العديد من البنى والتقنيات والبروتوكولات المتعلقة بالتقارب الثابت والمتنقل “FMC”، وتشتمل تقنيات التقارب على مستوى الشبكة على نطاق ضيق على مواصفات الوصول المتنقل غير المرخص “UMA”، والتي توفر نموذجًا للتقارب بين شبكات “PLMN” و”PSTN”.

كما تشتمل تقنيات التقارب على مستوى خدمة التطبيق على نطاق واسع على مواصفات النظام الفرعي للوسائط المتعددة “IP (IMS)” وبنية “3GPP“، وما يعادله من مواصفات المجال متعدد الوسائط “MMD” وبنية “3GPP2″، وكلاهما يوفر نموذجاً قائماً على الإنترنت للتقارب بين شبكات الاتصالات المختلفة.

كما تم تطوير التطبيقات اللاسلكية غير الهاتفية بالتوازي مع تطبيقات المهاتفة اللاسلكية، وتتضمن الأمثلة على هذه التطبيقات اللاسلكية غير الهاتفية، مثل البث وأتمتة المنزل والتحكم فيه والرعاية الصحية الشخصية، ويمكن تثبيت مثل هذه التطبيقات في أجهزة المستخدم مثل “MP” لتوفير وظائفها.

• “PLMN” هي اختصار لـ “public-land-mobile-network” و”UMA” هي اختصار لـ “Unlicensed-mobile-access”.

• “FMC” هي اختصار لـ “Fixed–mobile-convergence” و”IMS” هي اختصار لـ “IPMultimedia-Subsystem”.

• “3GPP2” هي اختصار لـ “3rd-Generation-Partnership-Project-2″ و”MMD” هي اختصار لـ ” Multi-Media-Domain”.