بحث عن الجيل الثالث للاتصالات النقالة

بحث عن الجيل الثالث للاتصالات النقالة

ستضع تجهيزات وخدمات الجيل الثالث من الاتصالات المحمولة الاتصالات اللاسلكية في المقدمة وبما يؤمن مواصلة
بالزمن الحقيقي.و ستسمح تقنية الجيل الثالث لمنطقة ما أن تحقق نفاذاً آنياً إلى خدمات منطقة معينة عند الطلب

لقد كانت هواتف الجيل الأول من الاتصالات المحمولة من النوع التماثلي وقد بدأت في أوائل الثمانينات.
وظهرت هواتف الجيل الثاني بعد حوالي 10 سنوات لاحقاً مع أول شبكة اتصالات رقمية محمولة. وقد شهدت صناعة
اتصالات الجيل الثاني نمواً أسياً في كلاً من عدد المشتركين والأنواع الجديدة من الخدمات
ذات القيمة المضافة وغدت الهواتف المحمولة وسائل الاتصالات الشخصية المفضلة سريعاً. ونتج عن ذلك أكبر قطاع صناعات إلكترونية عالمياً.
إن الاستخدام السريع والفعال لخدمات المعطيات والانترنيت عبر الاتصالات اللاسلكية الجديدة ظهر كخيار حرج أمام مصنعي معدات الاتصالات.
وإن مكونات الشبكة التي تبيح خدمات المعطيات اللاسلكية تعتبر أساسية لبنية شبكة الجيل التالي.

ويتوقع أن تشهد خدمات المعطيات اللاسلكية نفس النمو الانفجاري نتيجة الطلب الذي شهدته خدمات الانترنيت وخدمات الصوت اللاسلكية في السنوات الأخيرة
.
في هذا البحث نظرة سريعة حول الاتجاهات التقنية الحالية في سوق التقنيات اللاسلكية وفكرة تاريخية
حول تطور تقنيات الاتصالات اللاسلكية واختبار ماهية تخطيط الصناعات اللاسلكية من الجيل الثالث لعنونة
الطلب المتنامي على الخدمات المتعددة الوسائط اللاسلكية
2- محرك سوق الاتصالات اللاسلكية من الجيل الثالث :

يسعى مزودو خدمات الاتصالات ومشغلي الشبكات لاحتواء مواصفات الجيل الثالث من الاتصالات اللاسلكية العالمية المتاحة حديثاً
من أجل تحقيق متطلبات الزبائن المختلفة وتأمين خدمات حديثة.
وإدارة الوسائط المتعددة لإتمام برتوكولات الجيل الثالث
يشير مبدأ تقنية الجيل الثالث من الاتصالات اللاسـلكيةWireless Application Protocol ( WAP )
لانتقال من خدمات ترتكز على الصوت إلى خدمات متعددة الوسـائط ( صوت, معطيات, فديو, فاكس ).
إضافة للطلب الكبير للنفاذ عن بعد إلى المعطيات الشخصية فهو يحقق تطوير بالتطبيقات مثل برتوكول التطبيقات اللاسلكية
واليوم سيؤدي التنامي السريع للتقنيات الحديثة إلى تحسين نقل خدمات المعطيات وتقديم عرض حزمة أكبر في مجال الاتصالات المحمولة
.المواصفات القياسية المتممة مثل bluetooth ستمكن من العمل المتبادل بين طرفية محمول ( هاتف, PDA, وغيرها ) مع تجهيزات الكترونية أخرى
مثل desktop / laptop وتجهيزات محيطية تؤمن خدمات إضافية للمستثمر وتسمح له بالتزامن ونقل التحميل في كل الأوقات .
وفقاً لما أورده الأخوة لي مان يتوقع أن حوالي %50 من مشتركي الخدمات الصوتية الحاليين سيستخدمون خدمات المعطيات اللاسلكية مع حلول عام 2007 بدلاً من %25 كما كان متوقع سابقاً. كما يتوقعون أنه خلال 5 سنوات سيصبح %18 من عائدات الهاتف الخلوي و %21 من عائدات خدمات الاتصالات الشخصية PCS
ناجماً من خدمات المعطيات اللاسلكية. ويتوقع أن يصل عدد مشتركي الخلوي إلى بليون مشترك بنهاية عام 2003 مقارنة مع 306 مليون الذي كان متوقع
بنهاية عام 1998 مما يدل على تزايد سنوي مركب قدره %29 . إن الحاجة لخدمات صوتية كانت سابقاً تشكل محركاً للسوق.
وربما اليوم الحاجة لخدمات تراسل المعطيات أصبحت تشكل محركاً متميزاً للسوق الحالية.
وبعد سنوات كثيرة من الثبات تمر صناعة الاتصالات بتغييرات جذرية بسبب الاصطدام بالحاجة المتزايدة لخدمات تراسل المعطيات
مع الشبكات السلكية واللاسلكية. وحتى وقت قريب بقيت حركة المعطيات عبر الشبكات الخلوية منخفضة وبحدود %2
بسبب تحديدات عرض الحزمة لشبكات الهاتف الخلوي من الجيل الثاني 2G. واليوم سيؤدي التنامي السريع للتقنيات الحديثة إلى تحسين
نقل خدمات المعطيات وتقديم عرض حزمة أكبر في مجال الاتصالات المحمولة.
ومن الجدير بالاهتمام أن الاستخدام المتزايد للانترنيت كمصدر مقبول من أجل توزيع المعلومات وتجديدها إلى جانب الحاجة المتزايدة
للاتصالات المحمولة العالمية خلق حاجة لبرتوكولات اتصالات لاسلكية خاصة بالجيل الثالث.
إن الجيل الثالث من الاتصالات المحمولة سيعزز بقوة استخدام التطبيقات اللاسلكية المتنوعة. وسيكون المستثمرون قادرون على استخدام
المعلومات الشخصية والمحلية والخدمات التفاعلية. وكثير من الشركات والهيئات تقيد معالجات أعمالها لكي تكون قادرة على التوافق الكامل مع الفرص المتاحة من خلال خدمات المعطيات اللاسلكية الناشئة حديثاً. وقد أُتيحت كثير من الخدمات اللاسلكية المتقدمة حالياً. من خلال تقديم تقنيات الجيل الثالث من الاتصالات اللاسلكية.

3- شبكات الاتصالات المحمولة القائمة :
3- 1- تقنية الجيل الأول من الاتصالات اللاسلكية :
كان يقوم الجيل الأول من الاتصالات الخلوية اللاسلكية على إشارات تماثلية وانتشرت أنظمة تماثلية في أمريكا الشمالية
وعُرفت بأنظمة الهواتف المحمولة التماثلية Analog Mobile Phone Systems ( AMPS ) في حين أن الأنظمة التي انتشرت في أوربا وبقية
أنحاء العالم عرفت بأنظمة الاتصالات ذات النفاذ الشامل Total Access Communication Systems ( TACS ) وقد اعتمدت الأنظمة التماثلية
على تقنية التبديل الداراتي بصورة أساسية وصممت من أجل الصوت وليس للمعطيات.

3- 2- الجيل الثاني من تقنية الاتصالات اللاسلكية Second Generation Wireless Technology :

لقد قامت شبكات الاتصالات اللاسلكية المحمولة من الجيل الثاني على إشارات معطيات رقمية منخفضة المجال.
وأكثر تقنيات الجيل الثاني شيوعاً تُعرف كأنظمة عالمية للاتصالات المحمولة Global System for Mobile Communication (GSM)
وقد نُفّذ الـ GSM لأول مرة عام 1991 وهو يعمل حالياً في أكثر من 150 بلداً أو منطقة من العالم. ويُقدر عدد مشتركي الـ
GSM بأكثر من 800 مليون مشترك في العالم. وتقنية الـ GSM هي مجموع نفاذ متعدد بتقسيم التردد FDMA ونفاذ متعدد بتقسيم الزمن TDMA.
واستخدمت أنظمة الـ GSM الأولى طيف ترددي قدره 25 MHz في المجال 900 MHz. ويستخدم الـ FDMA تقسيم عرض الحزمة المتاح 25MHz إلى 124 تردد حامل يبعد كل منها عن الآخر 200 كيلو هرتز. ويقسم بعدئذ كل تردد باستخدام طريقة TDMA إلى 8 مجاري زمنية TSs.
ويعمـل الـ GSM حالياً فـي مجال 900MHz و 1800MHz في العالم باستثناء الولايات المتحدة التي تعمل في مجال 1900MHz.
إضافة للـ GSM هناك تقنية مماثلة تُعرف بالاتصالات الرقمية الشخصية PDC (Personal Digital Communication) باستخدام تقنية تعتمد TDMA ظهرت في اليابان.
ومنذ ذلك استخدمت أنظمة مختلفة أخرى تعتمد أنظمة الـ TDMA عبر العالم وخدمت حوالي 100 مليون شخص تقريباً.
لقد طورت تقنية الـ GSM في أوربا بينما طورت تقنية الـ CDMA (النفاذ المتعدد بتقسيم الترميز Code Division Multiple Access ) في أمريكا الشمالية.
وتستخدم الـ CDMA تقنية الطيف الموزع لتقطيع الكلام إلـى أجـزاء صغيرة مرقمنة وتـرميزها لتمييز كل مكالمة على حدة. وقد اسـتخدمت أنظمة الـ CDMA في أكثر من 40 دولة في العالم وخدمت أكثر من 100 مليون مشترك.
وقد اعتبرت أنظمة الـ GSM والأنظمة الأخرى المعتمدة على الـ TDMA التقنيات اللاسلكية الأساسية للجيل الثاني في حين أن الـ CDMA تميز بنوعية صوت أوضح وضجيج مرافق أقل وسقوط مكالمات أقل وأكثر أمناً ووثوقية وسعة شبكة أكبر.
الشبكات اللاسلكية للجيل الثاني 2G التي ذكرت أعلاه تعتمد بصورة أعظمية على تقنية التبديل الداراتي.
والشبكات 2G هي رقمية وقد وسعت مجال للتطبيقات إلى خدمات صوتية أكثر تقدماً مثل تعريف الخط الطالب.
ويمكن لتقنية الـ 2G اللاسلكية أن تعالج بعض المعطيات مثل الفاكس وخدمة الرسائل القصيرة بمعدل يصل إلى 9.6 كيلو بت/ثا لكنه غير ملائم لاستعراض
صفحات ويب وتطبيقات الوسائط المتعددة.

4- شبكات الجيل التالي من الاتصالات المحمولة Next Generation Mobile Networks :

4- 1- شبكات اللاسلكي من الجيل 2G+ :

إن الانتشار الافتراضي الكبير لاستخدام الانترنيت ولد تحدياً كبيراً من الحاجة لخدمات اتصالات معطيات لاسلكية متقدمة.

وربما يكون معدل المعطيات الفعال لأنظمة التبديل الداراتي من الجيل الثاني بطيء جداً لانترنيت اليوم.
وبالنتيجة فإن مزودي وحوامل الأنظمة المحمولة كالـ GSM و PDC المعتمدة على الـ TDMA قاموا بتطوير تقنية 2G+ والتي تقوم على تبادل الرزم وتزيد سرعات تراسل المعطيات إلى حدود 384Kb/s. وأنظمة الـ 2G + هذه تقوم على التقنيات التالية : المعطيات عالية السرعة المتبادلة داراتياً High Speed Circuit-Switched Data ( HSCSD ) وخدمة الرزم اللاسلكية العامة General Packet Radio Service ( GPRS ) ومعـدلات المعطيات المحسنة لتطوير الاتصالات المحمولة Enhanced Data Rate for Global Evolution ( EDGE ) .
إن الـ HSCSD هو الخطوة الأولى باتجاه شبكات معطيات محمولة عريضة المجال من الجيل الثالث. وقد حسّنت تقنية التبديل الداراتي هذه معدلات المعطيات بأن رفعتها حتى 57.6Kb/s عن طريق تقديم ترميز معطيات 14.4Kb/s وتجميع 4 فترات زمنية لأقنية راديوية كل منها معدلة 14.4Kb/s.
الـ GPRS هو مرحلة وسيطة مصممة لتمكين عالم الـ GSM من استخدام مجال كامل من خدمات الانترنيت دون انتظار الاستخدام الكامل لأنظمة الجيل الثالث 3G.
وتقنية الـ GPRS تقوم علـى أسـاس رزمي ومصممة للعمـل بالتوازي مـع أنظمة GSM الجيـل الثاني والـ PDC والـ TDMA المستخدمة للاتصالات الصوتية.
يستخدم الـ GPRS مجموع فترات زمنية لأقنية راديوية ( من 1 إلى 8 فترات زمنية ) في مجال التردد 200KHz المخصص لحامل راديوي ممكناً من الوصول لسرعات تصل حتى 115Kb/s. وتنظم المعطيات في رزم وتنقل عبر شبكات محمولة أرضية عامة ( PLMN ) باستخدام بنية IP بحيث يمكن لمشتركي الاتصالات المحمولة أولئك النفاذ إلى خدمات الانترنيت. ويتاح لهم خدمات بريد الكتروني FTP و HTTP عبر الانترنيت.
تقنية الـ EDGE تم وضع مواصفتها لتحسين العبور عبر الفترة الزمنية لكلاً من الـ HSCSD والـ GPRS والنموذج المعزّز المحسّن للـ HSCSD يدعى ECSD ويدعى النموذج المحسّن للـ GPRS بـ EGPRS. والمعدل الأعظمي للمعطيات في الـ ECSD لن يتجاوز الـ 64Kb/s بسبب التقييدات في الواجهةA لكن معدل المعطيات في المجرى الزمني سيضاعف ثلاث مرات.
وبصورة مماثلة في الـ EGPRS فإن معدل المعطيات سيضاعف ثلاث مرات وبالتالي سيزداد المعدل وسيصل من خلال 8 مجاري زمنية إلى 384Kb/s.
تتكون شبكات الـ GPRS من PLMN على أساس IP وخدمات محطة أساسية Base Station Service ( BSS ) ومحطات محمولة Mobile handsets ( MS ) ومراكز تبديل محمولة ( مقاسم ) Mobile Switching Centers (MSC) من أجل التبديل الداراتي وقواعد معطيات.
وتتكون الـ PLMN من عقد دعم خدمات الـ ( SGSN ) GPRS وعقد دعم بوابة الـ GPRS. وتجري عملية تجوال بين عدة شبكات PLMNs.
وتتوافق الـ SGSN و GGSN مع المسجل HLR للحصـول على مميزات المشـترك وإتمام مكالمته. وتؤمن الـ GGSN الوصل مع شبكة المعطيات الرزمية الخارجية Packet Data Network ( PDN ) مثلاً مع بنية انترنيت أو شبكة X.25 .
وتتكون الـ BSS من محطات إرسال واستقبال أساسية ومتحكمات بالمحطة الأساسية ومحطة الإرسال الأساسية ( BTS ) تستقبل وترسل عبر الموجهات الهوائية (TDMA,CDMA) مؤمّنة توصيلة الصوت والمعطيات اللاسلكية إلى الأجهزة المحمولة.
وتقوم متحكمات المحطة الأساسية ( BSC ) بتوجيه طلبات المعطيات إلى الـ PLMN ذات التبديل الرزمي عبر وصلة ترحيل أطر Frame Relay ( FR ) وطلبات الصوت إلى مركز المقسم المحمول MSC. ويقوم المقسم MSC بتوجيه المكالمات الصوتية إلى شبكة الـ PLMN ذات التبديل الداراتي مثل المقاسم الهاتفية والـ ISDN. ويمكّن الـ MSC مسجل مواقع الزوار ( VLR ) من تخزين معلومات مشتركي التجوال. وتحدث العملية المعاكسة في الـ PLMN البعيدة والـ BSS البعيدة. ومن حيث تراسل المعطيات فإن الـ BSC يوجّه طلبات المعطيات إلى الـ SGSN ومن ثم توجّه إلى الـ PDN الخارجي عبر الـ GSGN أو إلى مشترك آخر محمول.

نورد فيما يلي وصفاً مختصراً للبروتوكولات المستخدمة في بنية شبكة الـ GPRS :

1- برتوكول تحويل مستقل لشبكة فرعية Sub-Network Dependent Convergence Protocol ( SNDCP ) :
هو بروتوكول يرسم بروتوكول مستوى شبكة مثل IP أو X.25 كي يحدد تحكم الربط المنطقي. كما يؤمّن وظائف أخرى مثل الضغط والتقسيم والتضاعف لرسائل طبقة الشبكة في توصيلة افتراضية واحدة.
2- التحكم بالربط المنطقي Logical Link Control ( LLC ) :
هو بروتوكول طبقة ربط معطيات من أجل الـ GPRS وله وظائف مماثلة لبرتوكول نفاذ الربطD Link Access Protocol (LAP D ) وهذه الطبقة تقرر النقل الموثوق لنفاذ معطيات المستثمر عبر شبكة لاسلكية.
3- بروتوكول GPRS لنظام محطة أساسية Base Station System GPRS Protocol ( BSSGP ) :
يعالج توجيه ونوعية معلومات الخدمة ( QoS ) من أجل BSS . ويستخدم الـ BSSGP بروتوكول ترحيل أُطر Q.922 في آلية النقل.
4- بروتوكول نفق GPRS Tunnel Protocol ( GTP ) GPRS :
هو البروتوكول الذي يوجّه وحدات المعطيات البروتوكولية نفقباً عبر بنية الـ IP بإضافة معلومات توجيه. ويعمل الـ GTP على قمة الـ TCP/VDP فوق الـ IP.
5- الإدارة المحمولة لـ ( GMM/SM ) GPRS GPRS Mobility Management :
هو البروتوكول الذي يشغل خطة حركة الـ GPRS ويعالج إصدارات الاتصالات المحمولة مثل التجوال, التوثيق, اختيار طريقة التشفير والحصول على نص PDP.
6- خدمة الشبكة Network Management :
البروتوكول الذي يقود الطبقة الفرعية المحمولة التي تعمل بين BSSGP وترحيل أُطر Q.922 ويرسم خدمة ترحيل الأطر الملائمة.
7- BSSAP+ :
هو البروتوكول الذي يمكّن من تسجيل التوصيلات الصوتية من MSC بواسطة SGSN وبالتالي يعطي أفضل تسجيل لمشتركي الاتصالات المحمولة . وهذا البروتوكول مسؤول عن تحديد وتوجيه التحديث إضافة لتبديل المحطة المحمولة.
8- MTP2, MTP3, SCCP :
هي برتوكولات مساعدة لقسم التطبيقات بالاتصالات المحمولة Mobile Application Part ( MAP ) و BSSAP+ في PLMNs ذات تبديل داراتي.
9- قسم التطبيقات المحمولة MAP :
تقوم بدعم الإشارة ( الحركة ) بين SGSN/GGSN و HLR/AuC/EIR

4- 2- الجيل الثالث من الشبكات اللاسلكية

تتجه تقنية الجيل الثالث من الاتصالات اللاسلكية لتحويل مختلف أنظمة الجيل الثاني اللاسلكية إلى نظام عالمي واحد يتضمن كلاً من المركبات الأرضية والفضائية.
وأحد أهم خصائص التقنية اللاسلكية من الجيل الثالث هي قدرته على توحيد المواصفات الخلوية القائمة مثل CDMA , GSM و TDMA تحت مظلة واحدة. والأنماط الهوائية البينية
تحقق هذه النتيجة : الـ CDMA عريض الحزمة , CDMA 2000 والاتصالات اللاسلكية العالمية Universal Wireless Communication ( UWS – 136 ) .
الـ CDMA متوافق مع شـبكات الـ GSM مـن الجيل الثاني الحالية المنتشـرة في أوربا وأجزاء من آسـيا . ويتطلب الـ W-CDMA عرض حزمة مابين 5MHz و 10MHz مما يمكنه من الصلاحية لتطبيقات ذات سعات أعلى. ويمكنه من استيعاب الـ GSM القائم والـ TDMA ( IS – 36 ) وشبكات IS95 .
والمشتركون يفضلون النفاذ لخدمات الجيل الثالث بواسطة معدات طرفية ثنائية الحزمة . وشبكات الـ W-CDMA ستستخدم لتطبيقات عالية السعة وأنظمة لاسلكية رقمية من أجل المكالمات الصوتية.
النوع الثاني من الاتصالات اللاسلكية هو CDMA2000 والذي يعتبر متوافق مع الجيل الثاني الـ CDMA IS – 95 المسـتخدم فـي الولايات المتحدة .
أمـا النوع الثالث من اللاسـلكي فهـو الاتصـالات اللاسـلكية العالمية UMC – 136 ( Universal Wireless Communication ) ويدعى أيضاً IS – 136 HS .
وقد وضع من قبل TIA وصمم للتوافق مع ANSI-136 النموذج القياسي للـ TDMA في أمريكا الشمالية .
تتكون شبكات الجيل الثالث من شبكة نفاذ لاسلكية Radio Access Network ( RAN ) وشبكة مركزية. تتكون الشبكة المركزية من منطقة مقسم رزمي والتي تضم SGSNs و GGSNs للجيل الثالث والتي تؤمن نفس الوظيفة التي يقوم بها نظام GPRS ومنطقة مقسم داراتي والتي تتضمن مركز مقسم خلوي من الجيل الثالث للمكالمات الصوتية.
عمليات المحاسبة للخدمات والنفاذ تتم عبر وظيفة بوابة المحاسبة Charging Gateway Function ( CGF ) والتي تعتبر أيضاً جزءاً من الشبكة المركزية. وظيفة الـ RAN تعتبر
مستقلة عن وظيفة الشبكة المركزية.
وتؤمن شبكة النفاذ نفاذاً مستقلاً لتكنولوجيا مركزية من أجل الطرفيات المحمولة إلى الأنواع المختلفة من الشبكات المركزية وخدمات الشبكات. وأي منطقة شبكة مركزية يمكن أن تصل إلى أي خدمة RAN ملائمة. مثلاً من الممكن نفاذ صوتي من منطقة التبديل الرزمي.
تتكون شبكة النفاذ اللاسلكية من عناصر شبكة جديدة تعرف كعقدة B ومتحكمات شبكة لاسلكية Radio Network Controller ( RNCs ) .
والعقدة B تناظر محطة الإرسال والاستقبال الأساسية ( BTS ) في شبكات الجيل الثاني. والـ RNC بديل عن متحكم المحطة الأساسية.
وهي تؤمن قيادة المصدر اللاسلكي والتحكم بالمناولة والقيام بالربط بين مناطق التبديل الداراتي والتبديل الرزمي.
يتم التوصيل المتبادل لعناصر الشبكة في RAN وبين RAN والشبكة المركزية عبر واجهات Iu , Iur , Iub على أساس ATM كتقنية تبديل طبقة2. وتجري خدمات المعطيات من الأداة الطرفية عبر IP والذي يستخدم ATM كنقل موثوق مع QoS. يدمج الصوت في ATM من طرف الشبكة ( العقدة B ) وينقل عبر ATM خارج الـ RNC وتقسم الواجهة Iu إلى جزئين : تبديل داراتي وتبديل رزمي.
وتقوم الواجهة Iu على أساس ATM مع حركة صوت مندمجة في دارة افتراضية باستخدام تقنية AAL2 و IP عبر ATM من أجل حركة معطيات تستخدم تقنية AAL5. يتم تبادل هذه الأنواع الحركية بصورة مستقلة إلى 3G SGSN و 3G MSC من أجل الصوت.


نورد فيما وصفاً مختصراً لكل بروتوكول في بنية شبكة لاسلكية من الجيل الثالث :

1- إدارة اتصالات محمولة عالمية Global Mobility Management ( GMM )
يتضمن هذا البروتوكول وصل وفصل وسرية وتوجيه الوظائف المتعلقة بمنطقة ما آنياً.
2- قسم تطبيقات العقدةB Node Application Part ( NAP ) :
يؤمن طريقة توزيع التسجيل ومعلومات نظام البث وإدارة المصادر الرقمية والمتوقعة.
3- بروتوكول تحويل المعطيات الرزمية Packet Data Convergence Protocol ( PDCP ) :
يخطط خصائص المستوى الأعلى ضمن خصائص بروتوكولات الواجهة الراديوية المغلفة. كما يؤمن الـ PDCP التعامل مع برتوكولات الطبقة الأعلى.
4- التحكم بالربط اللاسلكي Radio Link Control ( RLC ) :
يؤمن تحكم ربط رقمي فوق الواجهة اللاسلكية.
5- التحكم بالنفاذ المتوسط Medium Access Control ( MAC ) :
يتحكم بطرق حركة النفاذ من أجل القنال اللاسلكية .
6- التحكم بالمصدر الراديوي Radio Resource Control ( RRC ) :
يدير التوضع والحصول على المسارات الاتصالية اللاتسلكية.
7- بروتوكول تطبيقات شبكة النفاذ اللاسلكية Radio Access Network Application Protocol ( RANAP ) :
يغلف إشارة الطبقة الأعلى ويدير توصيلات الإشارة والـ GTP بين الـ RNC و 3G SGSN وتوصيلات الإشارة والتبديل الداراتي بين الـ RNC و 3G MSC.
8- قسم تطبيقات خدمة الشبكة اللاسلكية Radio Network Service Application Part ( RNSAP ) :
يؤمن الاتصال بين الـ RNCs.
9- بروتوكول نفق الـ GPRS GPRS Tunnel Protocol ( GTP ) :
يوجّه نفقياً وحدات معطيات البروتوكول عبر بنية الـ IP بإضافة معلومات التوجيه ويعمل على قمة الـ TCP/IP عبر IP.
10- قسم التطبيقات المحمولة Mobile Application Part ( MAP ) :
يدعم الإشارة بين SGSN/GGSN و HLR/AuC/EIR.
11- الإشارة AAL2 ( AAL2CPS , AAL2SSAR , Q.2150.2 , Q.2150.1 , Q.26.30.1 ) :
بروتوكولات تلائم استخدام نقل الصوت عبر بنية ATM باستخدام طبقة توافق ATM رقم 2.
12- ( M3UA , SCTP ) Sigtran :
برتوكولات ملائمة لنقل بروتوكولات إشارة SCN عبر شبكة IP.

5- مراحل الانتقال إلى تقنية الجيل اللاسلكي الثالث :

- التغطية الأولية :
بداية استخدام الـ 3G كجزُر في مناطق العمل في حين أن السعة الأكبر والخدمات المتقدمة كانت مؤجلة.
والانتشار الكامل لتقنية الـ 3G بدأ مع نهاية عام 2000 في اليابان ( معظمه ناجم عن متطلبات السعة ) وانتشر في أوربا مع نهاية عام 2001 واستخدمت شركة NTTDoCoMo خدمات الجيل الثالث في اليابان في الربع الثالث من عام 2000 وتاخر الأمر في أمريكا الشمالية إلى الربع الرابع من عام 2000.
- التشبيك المتبادل بين شبكات الجيل الثالث :
إن وجود شبكات موروثة في معظم مناطق العالم ركز التحدي المطلوب من مصنعي معدات الاتصالات على التعايش بين المعدات القديمة والجديدة واستخدام المستثمرين لهذه المعدات الجديدة.
تستخدم التقنية القائمة تقنية التبديل الداراتي التقليدي في تقديم خدمات الصوت. وهذه التقنية غير فعالة لتقديم خدمات الوسائط المتعددة.
والمقاسم الرئيسية للجيل الجديد من الشبكات المحمولة سترتكز على تقنية التبديل الرزمي والتي تعتبر أكثر ملاءمة لخدمات الوسائط المتعددة.
الجيل الثاني من الشبكات ( GSM ) يتكون من عناصر شبكة MSC/VLR , BSC , BTS و HLR/AuC/EIR. والتقابل البيني بين هذه العناصر يعتمد دارات PCM. في حين الـ GPRS يضيف شبكة مركزية ذات تبديل رزمي تفرعي. تتكون الـ 2G+ من BSC مع واجهات رزمية إلى الـ HLR/AuC/EIR , GGSN , SGSN .
التقابل بين عناصر BSC و SGSN هو إما ترحيل أُطر FR أو/و ATM لكي يؤمّن النقل مع وجود QoS.
تقدم تقنية الجيل الثالث شـبكة نفاذ لاسلكية RAN جديدة مكونة من عقدة B وعناصر شبكة RNC وتتكون الشبكة الرئيسية للـ 3G مـن نفس المكـونات كالـ GSM و GPRS : 3G SGSN , HLR/AuC/EIR , GMSC , 3G MSC/VLR و GGSN. تستخدم تقنية IP نهاية إلى نهاية لتطبيقات الوسائط المتعددة وتستخدم تقنية ATM لتأمين نقل موثوق مع QoS.
تسمح حلول الجيل الثالث بإمكانية الحصول على شبكة متكاملة لخدمات التبديل الداراتي والتبديل الرزمي باستخدام تقنية ATM والـ BSC يمكن أن تُحتوى في RNC باستخدام بطاقات add-on أو كيان طلب إضافي. التردد الحامل ( 5 MHz ) والمجالات ( 2.5 GHz حتى 5 GHz ) تختلف من أجل تقنية الجيل الثالث مقارنة مع تقنية الأجيال 2G/2G+ .
الانتقال من BSC إلى RNC يتطلب دعماً لبروتوكولات جديدة مثل NBAP , RNSAP , RANAP , RRC , PDCP وبذلك فإن انتقال BTS إلى العقدة B قد يكون من الصعوبة بمكان وقد يرتب أعباءً مالية ضخمة على قسم مشغلي الشبكة.
تطوير MSC يعتمد اختيار شبكة ثابتة لحمل الخدمات المطلوبة. وإذا اختيرت شبكة ATM فإن برتوكولات الـ ATM عندئذ عليها أن تدعم الـ 3G MSC مع تشبيك بين شبكات ATM و PSTN/ISDN القائمة.
إن تطوير الـ SGSN و GGSN إلى عقد 3G أسهل نسبياً . ومن الضروري تعزيز بروتوكول GTP ودعم بروتوكول RANAP جديد لدعم أنظمة الـ 3G اللاسلكية .
ويجب أن تتواجد برتوكولات الـ ATM لخدمات النقل. وتتواجد قواعد معطيات الـ HLR في 3G-HLR بإضافة نماذج مستثمر 3G. ويمكن تحديث قاعدة معطيات الـ VLR وفقاً لذلك.
ونحتاج تغيير قاعدة معطيات الـ EIR لتغطية المعدات الجديدة التي ستستخدم لأنظمة الـ 3G.
وأخيراً التجوال العالمي يتطلب توافقاً مع الاستخدام القائم للمستوى المتاح عندما لا تكون الخدمات المطلوبة متاحة في المنطقة.
باتجاه هذه النهاية تصبح مجموعة تناغم التشغيل Operator Harmonication Group ( OHG ) متقاربة جداً مع مشاريع شراكة ( 3GPP2 , 3GPP ) 3G 3G Partner ship Project لتصبح قياسية عالمية لأجل برتوكولات 3G لاسلكية .

6- مقارنة بين شبكات الـ 2G و 3G المحمولة :

كما ذكر سابقاً وبالرغم من وجود تشابهات كثيرة بين شبكات الـ 2G و 3G ( وكثيراً من مركبات الـ 2G و 3G تتشارك أو ترتبط عبر وظائف شبكية ) .
فهناك فروق بين التقنيتين الجدول 1 يقارن الاختلافات بين الشبكة الرئيسية , القسم الراديوي والمناطق الأخرى من الشبكات .

  المصدر: سيدات مصر