كيف يعمل الهاتف المحمول ج3

في العام 1983 ظهر التلفونات الجوالة بنظام التناظري analog وسميت بـ Advanced Mobile Phone System والتي تكتب اختصاراً AMPS أي انظمة التلفونات الجوالة المتطورة والتي حصلت على الاعتماد من مؤسسة الاتصالات الدولية FCC وأول ما استخدمت في ولاية شيكاغو الامريكية. استخدمت جوالات AMPS مدى من الترددات بين 824 ميجاهيرتز و894 ميجاهيرتز. وعملت الحكومة الامريكية كل ما في وسعها لدعم شبكة هواتف لاسلكية جديدة وتنافس شبكة التلفونات السلكية من حيث التكاليف والاسعار بالنسبة للمستخدم، فخصصت لذلك مزود خدمة للشبكة اللاسلكية ووضعته في كل مكان وسمي بمزود الخدمة المحلي، ويتكون كل مزود خدمة من ناقلين سمي الاول A والثاني B.

تم تخصيص 832

تردد مختلف للناقلين

A

و B

منهم 790 تردد للصوت و42 تردد للبيانات. وتكونت كل قناة اتصال من ترددين واحد

للارسال والثاني للاستقبال. واختيرت الترددات باتساع 30 كيلوهيرتز وذلك لضمان

نقل الصوت بجودة الاتصال السلكي حيث ان الترددات السمعية.






















تحول

تكنولوجيا الجوال من النظام التناظري إلى الرقمي











تعتبر جوالات

الجيل الثاني

2G هي اول جوالات تعمل بالنظام الرقمي والتي بدأ

استخدامها في التسعينات من القرن الماضي، ويستخدم جوال الجيل الثاني نفس

تكنولوجيا الراديو كما في التلفون الجوال التناظري (جوال الجيل الأول) ولكن

تستخدم بطريقة مختلفة، ففي النظام التناظري لا تستخدم كل امكانيات الاشارة

المتبادلة بين الجوال والشبكة التابع لها. حيث انه من غير الممكن ان يتم ضغط

وتشفير الاشارة التناظرية مثل الاشارة الرقمية. ولكن في الاشارة الرقمية يتم

ضغط واعادة معالجة الاشارة مما يسمح بزيادة عدد القنوات لنفس المدى الترددي

المستخدم.








ولكن قبل ان نشرح نظام

GSM سوف نقوم بشرح التقنيات المستخدمة لتشغيل الجيل الثاني من الجوالات.

وهناك ثلاث تقنيات مختلفة تستخدم في جوالات الجيل الثاني لنقل المعلومات

الرقمية من الجوال إلى الشبكة والعكس هي:




الوصول المتعدد بالتقسيم التردديFrequency

division multiple access (FDMA)




الوصول المتعدد بالتقسيم الزمنيTime

division multiple access (TDMA)




الوصول المتعدد بالنظام الكودي



Code division multiple access (CDMA)




والمصطلح

الإنجليزي لكل تقنية من التقنيات الثلاثة يشرح نفسه فهذه التسمية العلمية اشتقت

من فكرة عملها. فمثلا لو اخذنا الكلمة الاولى من كل تقنية وهي

Frequency

و

Time

و Code

فنجد انها تشير إلى التقنية المستخدمة لطريقة الدخول اإلى الشبكة في تناقل

المعلومات، فالاولى يعتمد على التردد والثانية تعتمد على الزمن والثالثة تعتمد

على الشيفرة. أما الكلمة الثانية

division

فهي تشير إلى أن طريقة فصل المكالمات يعتمد على طريقة الدخول الى الشبكة،

ونستنتج من ذلك اننا من خلال فهمنا للمصطلح الانجليزي يمكننا أن نوصف كل تقنية

على النحو التالي:











الوصول المتعدد بالتقسيم التردديFrequency

division multiple access (FDMA)




في كل محطة

اتصال جوال توجد محطة ارسالة راديوية ترسل الاشارة بترددات مختلفة خلال النطاق

المخصص من المدى الترددي. وتعتمد تقنية

FDMA

على تقسيم هذا المدى الترددي إلى عدة قنوات ترددية أصغر كما في الشكل الموضح

حيث تم تخصيص مدى ترددي مقداره 45 ميجاهيرتز وكل محطة ارسال تستخدم تردد مختلف

لارسال الاشارات بطريقة تناظرية للاتصال وتدعم نقل البيانات الرقمية، ولكن لا

تعتبر هذه التقنية فعالة للاتصالات الرقمية.













الوصول المتعدد بالتقسيم الزمنيTime

division multiple access (TDMA)








ويوضح الشكل

ادناه النطاقات الزمنية المستخدمة لكل جوال لارسال البيانات الصوتية من خلال

تخصيص فترة زمنية تقدر بـ

6.7ms

وبمدى ترددي قدره 30 كيلوهيرتز ترسل على نفس قناة اتصال واحدة تعمل على تردد

محدد.















الوصول المتعدد بالنظام الكودي

Code

division multiple access (CDMA)




تستخدم تقنية

CDMA

وسيلة مختلفة تماما عن تقنية

TDMA

فهذه التقنية تقوم بعد عملية التحويل (من التناظري إلى الرقمي) بنشر البيانات

الرقمية المضغوطة على ما هو متوفر في النطاق الترددي، أي ان البيانات ترسل في

صورة حزم أو رزم على ترددات متفرقة متاحة للاستخدام خلال اي فترة زمنية.





























تعرفنا في هذا

الجزء على فكرة عمل الجيل الأول والجيل الثاني للاتصالات اللاسلكية والتقنيات

المختلفة المستخدمة لكل جيل، وفي الجزء الرابع سوف نشرح فكرة نظام الاتصالات

العالمي

GSM

ونستكمل شرح الجيل الثالث من الجوالات اللاسلكية.