خدمات GSM

الموسوعة الحرة

خدمات GSM هي مجموعة قياسية من التطبيقات والميزات المتاحة عبر النظام العالمي للاتصالات المتنقلة (GSM) لمشتركي الهواتف المحمولة في جميع أنحاء العالم. تُحدد معايير GSM من قِبل شراكة 3GPP ، ويتم تطبيقها في الأجهزة والبرامج من قِبل مُصنّعي المعدات ومشغلي شبكات الهاتف المحمول . يُمكّن هذا المعيار الموحد من استخدام الهواتف نفسها مع خدمات شركات مختلفة، أو حتى التجوال في بلدان مختلفة. يُعد GSM المعيار السائد عالميًا للهواتف المحمولة.

تصميم الخدمة معقد إلى حد ما لأنه يجب أن يكون قادراً على تحديد موقع الهاتف المتحرك في أي مكان في العالم، وأن يستوعب سعة البطارية الصغيرة نسبياً، وقدرات الإدخال/الإخراج المحدودة، وأجهزة الإرسال اللاسلكية الضعيفة في الأجهزة المحمولة.

الوصول إلى شبكة GSM

للحصول على خدمات GSM، يحتاج المستخدم إلى ثلاثة أشياء:

بعد تسجيل المشتركين، يتم تخزين معلومات حول هويتهم (رقم الهاتف) والخدمات التي يُسمح لهم بالوصول إليها في "سجل SIM" في سجل موقع المنزل (HLR).

بمجرد إدخال شريحة SIM في الهاتف وتشغيله، سيبحث عن أقرب برج اتصالات (يُسمى أيضًا محطة الإرسال والاستقبال الأساسية/BTS ) ذي أقوى إشارة ضمن نطاق تردد المشغل . إذا تم الاتصال بنجاح بأحد الأبراج، فهذا يعني وجود تغطية في المنطقة. بعد ذلك، يُعرّف الهاتف نفسه للشبكة عبر قناة التحكم. بمجرد إتمام هذه العملية بنجاح، يُقال إن الهاتف متصل بالشبكة.

تتمثل الميزة الأساسية للهاتف المحمول في إمكانية استقبال وإجراء المكالمات في أي منطقة تتوفر فيها التغطية. يُطلق على هذه العملية عادةً اسم "التجوال" من وجهة نظر المستخدم، بينما يُطلق عليها أيضًا اسم "الزيارة" عند وصف العملية التقنية الأساسية. تحتوي كل منطقة جغرافية على قاعدة بيانات تُسمى " سجل مواقع الزوار " (VLR)، والتي تتضمن تفاصيل جميع الهواتف المحمولة الموجودة حاليًا في تلك المنطقة. عندما يتصل هاتف بمنطقة جديدة أو يزورها، يجب على "سجل مواقع الزوار " الاتصال بـ"سجل مواقع المستخدمين " للحصول على تفاصيل ذلك الهاتف. يتم إدخال الموقع الخلوي الحالي للهاتف (أي، أي محطة إرسال واستقبال (BTS) يتواجد فيها) في سجل VLR، وسيتم استخدامه خلال عملية تُسمى " النداء" عندما ترغب شبكة GSM في تحديد موقع الهاتف المحمول.

تحتوي كل شريحة SIM على مفتاح سري يُسمى Ki، يُستخدم لتوفير خدمات المصادقة والتشفير. يُفيد هذا في منع سرقة الخدمة، وكذلك منع التجسس على نشاط المستخدم لاسلكيًا. تُنفّذ الشبكة ذلك باستخدام مركز المصادقة ، دون الحاجة إلى إرسال المفتاح مباشرةً.

يحتوي كل هاتف GSM على مُعرّف فريد (يختلف عن رقم الهاتف)، يُسمى مُعرّف الجهاز الدولي للهواتف المحمولة (IMEI). يُمكن الحصول على هذا المُعرّف عن طريق طلب *#06#. عند اتصال الهاتف بالشبكة، يُمكن التحقق من مُعرّف IMEI الخاص به مُقارنةً بسجل مُعرّفات الأجهزة لتحديد مواقع الهواتف المسروقة وتسهيل عملية المراقبة.

جميع المكالمات الصوتية

جميع المغادرين

بمجرد أن يتصل الهاتف المحمول بنجاح بشبكة GSM كما هو موضح أعلاه، يمكن إجراء المكالمات من الهاتف إلى أي هاتف آخر على شبكة الهاتف العامة العالمية .

يقوم المستخدم بطلب رقم الهاتف ، ويضغط على مفتاح الإرسال أو التحدث ، ويرسل الهاتف المحمول رسالة طلب إعداد مكالمة إلى شبكة الهاتف المحمول عبر أقرب محطة إرسال واستقبال أساسية للهاتف المحمول (BTS).

يتولى مركز تحويل الهاتف المحمول معالجة رسالة طلب إعداد المكالمة ، حيث يتحقق من سجل المشترك في سجل موقع الزائر للتأكد من السماح بإجراء المكالمة الصادرة. وفي حال السماح بذلك، يقوم المركز بتوجيه المكالمة بنفس طريقة توجيهها في مقسم الهاتف الثابت.

إذا كان المشترك يستخدم باقة مسبقة الدفع (المعروفة أحيانًا باسم " الدفع حسب الاستخدام " ) ، فسيتم إجراء فحص إضافي للتأكد من وجود رصيد كافٍ لديه. في حال عدم وجود رصيد كافٍ، يتم رفض المكالمة. أما إذا سُمح لها بالاستمرار، فسيتم مراقبتها باستمرار، وسيتم خصم المبلغ المناسب من حساب المشترك. وعندما ينفد الرصيد، يتم قطع المكالمة من قِبل الشبكة. لا تُعدّ الأنظمة التي تراقب وتُقدّم خدمات الدفع المسبق جزءًا من خدمات GSM القياسية، بل هي مثال على خدمات الشبكة الذكية التي قد يقرر مُشغّل الهاتف المحمول تطبيقها بالإضافة إلى خدمات GSM القياسية.

المكالمات الواردة

جهة اتصال بوابة MSC

عندما يُجري شخص ما مكالمة هاتفية إلى هاتف جوال، فإنه يطلب رقم الهاتف (المعروف أيضًا باسم MSISDN ) المرتبط بمستخدم الهاتف، ويتم توجيه المكالمة إلى مركز تحويل الهاتف المحمول (Gateway MSC) التابع لمشغل شبكة الهاتف المحمول . وكما يوحي الاسم، يعمل مركز تحويل الهاتف المحمول (Gateway MSC) بمثابة "المدخل" من الأجزاء الخارجية لشبكة الهاتف العامة المحولة إلى شبكة مزود الخدمة.

كما ذُكر سابقًا، يُمكن للهاتف التجوال بحرية في أي مكان ضمن شبكة المشغل أو على شبكات شركاء التجوال، بما في ذلك في دول أخرى. لذا، فإن أول مهمة لبوابة MSC هي تحديد الموقع الحالي للهاتف المحمول لتوصيل المكالمة. ويتم ذلك بالرجوع إلى سجل موقع المستخدم الرئيسي (HLR)، الذي، كما ذُكر سابقًا، يعرف سجل موقع الزائر (VLR) المرتبط بالهاتف، إن وُجد.

توجيه المكالمة

عندما يتلقى HLR رسالة الاستعلام هذه، فإنه يحدد ما إذا كان ينبغي توجيه المكالمة إلى رقم آخر (يسمى التحويل)، أو ما إذا كان سيتم توجيهها مباشرة إلى الهاتف المحمول.

  • إذا كان مالك الهاتف قد طلب مسبقًا تحويل جميع المكالمات الواردة إلى رقم آخر، يُعرف برقم تحويل المكالمات غير المشروط (CFU)، فسيتم تخزين هذا الرقم في سجل موقع الهاتف الرئيسي. في هذه الحالة، يُعاد رقم CFU إلى مركز تبديل الرسائل (MSC) الخاص بالبوابة لتوجيه المكالمات فورًا إلى تلك الوجهة.
  • إذا لم يكن الهاتف المحمول مرتبطًا حاليًا بسجل المواقع التي تمت زيارتها (لأن الهاتف مغلق)، فإن سجل الموقع الرئيسي يُعيد رقمًا يُعرف برقم تحويل المكالمات غير المتاح (CFNRc) إلى مركز تبديل الرسائل (MSC) الخاص بالبوابة، ويتم تحويل المكالمة إليه. قد يقوم العديد من المشغلين بتعيين هذه القيمة تلقائيًا إلى رقم البريد الصوتي للهاتف ، حتى يتمكن المتصلون من ترك رسالة. وقد يتجاوز الهاتف المحمول أحيانًا الإعداد الافتراضي.
  • أخيرًا، إذا كان سجل موقع الهاتف الرئيسي يعلم أن الهاتف يتجول في منطقة VLR معينة، فسيطلب رقمًا مؤقتًا (يُسمى MSRN) من تلك المنطقة (باستخدام IMSI كرقم مرجعي). يُعاد توجيه هذا الرقم إلى بوابة MSC، ثم يُستخدم لتوجيه المكالمة إلى مركز MSC الذي يتجول فيه الهاتف المطلوب.

تحديد موقع الهاتف والاتصال به

عند وصول المكالمة إلى مركز تبديل الرسائل الزائر (MSC)، يُستخدم رقم تعريف خدمة الهاتف المحمول (MSRN) لتحديد الهاتف المُتصل به في المنطقة، حيث يرتبط رقم تعريف خدمة الهاتف المحمول (MSRN) برقم تعريف هوية المشترك الدولي ( IMSI) الخاص برقم الهاتف الأصلي. يقوم مركز تبديل الرسائل (MSC) بإرسال إشعار إلى جميع أبراج الهواتف المحمولة في المنطقة المسجلة فيها رقم تعريف هوية المشترك الدولي (IMSI) لإعلام الهاتف بوجود مكالمة واردة. إذا أجاب المشترك، يتم إنشاء مسار صوتي عبر مركز تبديل الرسائل الزائر ومركز تبديل الرسائل البوابة (Gateway MSC) وصولاً إلى شبكة المتصل، ثم تتم المكالمة الهاتفية بشكل طبيعي.

من الممكن أيضًا ألا يتم الرد على المكالمة. إذا كان المشترك مشغولًا بمكالمة أخرى ( ولم يتم استخدام خاصية انتظار المكالمات )، يقوم مركز تحويل المكالمات الزائر (MSC) بتحويل المكالمة إلى رقم مخصص مسبقًا لتحويل المكالمات المشغولة (CFB). وبالمثل، إذا لم يرد المشترك على المكالمة بعد فترة زمنية محددة (عادةً 30 ثانية)، يقوم مركز تحويل المكالمات الزائر (MSC) بتحويل المكالمة إلى رقم مخصص مسبقًا لتحويل المكالمات التي لم يتم الرد عليها (CFNRy). مرة أخرى، قد يقرر المشغل تعيين هذه القيمة افتراضيًا إلى البريد الصوتي للهاتف المحمول حتى يتمكن المتصلون من ترك رسالة.

إذا لم يستجب المشترك لطلب النداء، إما بسبب خروجه عن نطاق التغطية، أو نفاد بطاريته/إزالتها، يقوم مركز تبديل الرسائل (MSC) بتحويل المكالمة إلى رقم مُحدد مسبقًا لإعادة توجيه المكالمات غير المتاحة (CFNRc). ويمكن للمشغل، مرة أخرى، ضبط هذا الرقم افتراضيًا على البريد الصوتي للهاتف المحمول ليتمكن المتصلون من ترك رسالة.

قد يرغب المستخدم المتجول في تجنب خدمات إعادة التوجيه هذه في الشبكة التي يزورها حيث سيتم تطبيق رسوم التجوال.

رسوم المكالمات الصوتية

في الولايات المتحدة وكندا، يتحمل المتصلون تكلفة الاتصال بمركز تبديل الرسائل (MSC) التابع لشركة الهاتف الخاصة بهم، بغض النظر عن الموقع الفعلي للهاتف. وبما أن أرقام الهواتف المحمولة تُمنح أرقامًا جغرافية موحدة وفقًا لخطة ترقيم أمريكا الشمالية ، فإن المتصلين يدفعون نفس التكلفة للوصول إلى الهواتف الثابتة والمحمولة في منطقة جغرافية محددة. يدفع مشتركو الهواتف المحمولة مقابل وقت الاتصال (عادةً باستخدام دقائق من باقتهم أو دقائق مدفوعة مسبقًا) للمكالمات الواردة والصادرة على حد سواء. بالنسبة للمكالمات الصادرة، تُحتسب أي رسوم مكالمات دولية كما لو كانت صادرة من مركز تبديل الرسائل (MSC) الرئيسي، على الرغم من أن مركز تبديل الرسائل الزائر هو الذي يُكمل الاتصال بشبكة الهاتف العامة (PSTN). تحظى الباقات التي تشمل مكالمات دولية على مستوى الدولة و/أو تجوالًا وطنيًا دون أي رسوم إضافية على المكالمات الصادرة "المحلية" بشعبية كبيرة.

تفرض شبكات الهاتف المحمول في أوروبا وآسيا (باستثناء هونغ كونغ وماكاو وسنغافورة) وأستراليا والأرجنتين رسومًا على المكالمات الصادرة فقط. أما المكالمات الواردة فهي مجانية لمشترك الهاتف المحمول، باستثناء المكالمات الواردة أثناء التجوال كما هو موضح أدناه. مع ذلك، يدفع المتصلون عادةً سعرًا أعلى عند الاتصال بالهواتف المحمولة. تُستخدم رموز خاصة لتحديد أرقام الهواتف المحمولة، بحيث يكون المتصلون على دراية بأنهم يتصلون بهاتف محمول، وبالتالي سيتم احتساب سعر أعلى.

من وجهة نظر المتصل، لا يهم مكان وجود مشترك الهاتف المحمول، لأن العملية التقنية لتوصيل المكالمة واحدة. إذا كان المشترك يتجول على شبكة شركة أخرى، فقد يدفع المشترك، بدلاً من المتصل، رسومًا إضافية مقابل مدة الاتصال. غالبًا ما تكون مكالمات التجوال الدولي باهظة الثمن، ونتيجة لذلك، تشترط بعض الشركات على المشتركين منح إذن صريح لتلقي المكالمات أثناء التجوال في دول معينة.

ترميز الكلام

أثناء مكالمة GSM، يقوم الهاتف نفسه بتحويل الصوت من موجات صوتية تناظرية إلى بيانات رقمية ، ثم يتم إرسالها عبر شبكة الهاتف المحمول بوسائل رقمية. (مع العلم أن بعض أجزاء شبكة الهاتف العامة الثابتة القديمة قد تستخدم الإرسال التناظري).

تُسمى الخوارزمية الرقمية المستخدمة لترميز إشارات الكلام " برنامج الترميز" . وتُعرف برامج ترميز الكلام المستخدمة في نظام GSM ببرامج ترميز نصف المعدل (HR) ، والمعدل الكامل (FR) ، والمعدل الكامل المُحسَّن (EFR) ، والمعدل المتعدد التكيفي (AMR) ، والمعدل المتعدد التكيفي واسع النطاق المعروف أيضًا باسم الصوت عالي الوضوح (HD). وتعمل جميع برامج الترميز، باستثناء AMR، بمعدل بيانات ثابت ومستوى تصحيح أخطاء ثابت.

نقل البيانات

يوفر معيار GSM أيضًا وسائل منفصلة لنقل البيانات الرقمية. وهذا يسمح للهاتف المحمول بالعمل كأي جهاز كمبيوتر آخر على الإنترنت ، حيث يرسل ويستقبل البيانات عبر بروتوكول الإنترنت .

يمكن أيضًا توصيل الهاتف المحمول بجهاز كمبيوتر مكتبي أو محمول أو جهاز مساعد رقمي شخصي (PDA ) لاستخدامه كواجهة شبكة (تمامًا مثل المودم أو بطاقة إيثرنت ، ولكن باستخدام أحد بروتوكولات بيانات GSM الموضحة أدناه بدلاً من قناة صوتية متوافقة مع شبكة الهاتف العامة PSTN أو وصلة إيثرنت لنقل البيانات). ويمكن التحكم في بعض هواتف GSM أيضًا باستخدام مجموعة أوامر Hayes AT القياسية عبر كابل تسلسلي أو وصلة لاسلكية (باستخدام IRDA أو Bluetooth ). وتتيح أوامر AT التحكم في كل شيء بدءًا من نغمات الرنين وصولًا إلى خوارزميات ضغط البيانات.

بالإضافة إلى الوصول العام إلى الإنترنت، قد يقدم مشغل الهاتف المحمول خدمات خاصة أخرى ، مثل الرسائل النصية القصيرة (SMS) .

بروتوكولات نقل البيانات عبر الدوائر

يحجز اتصال البيانات ذو الدائرة المبدلة مقدارًا معينًا من عرض النطاق الترددي بين نقطتين طوال مدة الاتصال، تمامًا كما تخصص المكالمة الهاتفية التقليدية قناة صوتية بجودة معينة بين هاتفين طوال مدة المكالمة.

يُحدد معيار GSM بروتوكولين لنقل البيانات عبر الدوائر: نقل البيانات عبر الدوائر (CSD) ونقل البيانات عالي السرعة عبر الدوائر (HSCSD). تُحاسب هذه الأنواع من الاتصالات عادةً على أساس الثانية، بغض النظر عن كمية البيانات المُرسلة عبر الرابط. ويعود ذلك إلى تخصيص قدر معين من عرض النطاق الترددي للاتصال، سواءً كان مطلوبًا أم لا.

تتميز الاتصالات ذات التبديل الدائري بميزة توفير جودة خدمة ثابتة ومضمونة ، وهو أمر مفيد للتطبيقات التي تعمل في الوقت الفعلي مثل مؤتمرات الفيديو.

خدمة الراديو العامة للحزم (GPRS)

خدمة الراديو العامة للحزم ( GPRS) هي بروتوكول لنقل البيانات يعتمد على تبديل الحزم ، وقد أُدمج في معيار GSM عام 1997. وهي متوافقة مع الأنظمة التي تستخدم إصدارات سابقة من المعيار قبل عام 1997. تُرسل GPRS الحزم إلى برج الهاتف المحمول المحلي ( BTS ) عبر قنوات غير مستخدمة في المكالمات الصوتية أو اتصالات البيانات عبر تبديل الدوائر. يمكن لعدة مستخدمين لخدمة GPRS مشاركة قناة واحدة غير مستخدمة، لأن كل منهم يستخدمها لفترات قصيرة متقطعة.

تتمثل ميزة الاتصالات القائمة على تبديل الحزم في أن عرض النطاق الترددي لا يُستخدم إلا عند وجود بيانات فعلية للإرسال. ولذلك، يُحاسب هذا النوع من الاتصالات عادةً بالكيلوبايت بدلاً من الثانية، وهو عادةً بديل أرخص للتطبيقات التي تحتاج فقط إلى إرسال واستقبال البيانات بشكل متقطع، مثل تطبيقات المراسلة الفورية .

عادةً ما يتم وصف تقنية GPRS بأنها تقنية 2.5G ؛ راجع المقال الرئيسي لمزيد من المعلومات.

خدمة الرسائل القصيرة (SMS)

أصبحت خدمة الرسائل القصيرة (المعروفة باسم الرسائل النصية ) أكثر تطبيقات البيانات استخدامًا على الهواتف المحمولة، حيث كان 74% من جميع مستخدمي الهواتف المحمولة في جميع أنحاء العالم مستخدمين نشطين لخدمة الرسائل القصيرة، أو 2.4 مليار شخص بحلول نهاية عام 2007.

يمكن لمستخدمي الهواتف المحمولة إرسال رسائل نصية قصيرة (SMS) إلى مستخدمين آخرين أو إلى خدمات خارجية تدعم هذه الخدمة. وعادةً ما تُرسل هذه الرسائل من الأجهزة المحمولة عبر مركز خدمة الرسائل القصيرة ( SMS ) باستخدام بروتوكول MAP .

مركز خدمة الرسائل القصيرة (SMSC) هو مركز توجيه مركزي للرسائل القصيرة. يستخدم العديد من مشغلي خدمات الهاتف المحمول مراكز خدمة الرسائل القصيرة الخاصة بهم كبوابات لأنظمة خارجية، بما في ذلك الإنترنت ، وموجزات الأخبار الواردة عبر الرسائل القصيرة، ومشغلي خدمات الهاتف المحمول الآخرين (غالباً باستخدام معيار SMPP الفعلي لتبادل الرسائل القصيرة).

يُستخدم معيار الرسائل النصية القصيرة أيضًا خارج نظام GSM ؛ راجع المقالة الرئيسية لمزيد من التفاصيل.

الخدمات التكميلية

انظر أيضًا رموز GSM للخدمات الإضافية .

  • تحويل المكالمات .
  • حظر المكالمات الصادرة .
  • حظر المكالمات الواردة .
  • إشعار التكلفة (AoC) . تُقدّر هذه الخدمة في شبكة GSM تكلفة المكالمات لعرضها على هاتف المستخدم. [ 1 ] يُساعد هذا المستخدمين على تجنّب المفاجآت في الفواتير [ 2 ] ويُخفّف الضغط على قسم خدمة عملاء مُشغّل شبكة الهاتف المحمول . مع ذلك، نادرًا ما تُستخدم هذه الخدمة عمليًا لأنّ حسابها أكثر تعقيدًا ممّا يسمح به المعيار. بدلًا من ذلك، يُقدّم بعض المُشغّلين للمشتركين إشعارات بالرصيد و/أو تكلفة المكالمات تُرسل في أوقات مُحدّدة مُسبقًا، مثل بداية أو نهاية كل مكالمة. قد تُقرأ هذه الإشعارات بصوت عالٍ باستخدام نظام توليف الكلام، أو قد تُرسل كنص. [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]
  • اتصل وانتظر .
  • انتظار المكالمات .
  • خدمة متعددة الأطراف .
  • عرض هوية خط المتصل (CLIP) / تقييد (CLIR) .
  • مجموعة المستخدمين المغلقة (CUG) .
  • تحويل المكالمات الصريح (ECT) . تتيح هذه الخدمة للمستخدم الذي لديه مكالمتان ربط هاتين المكالمتين معًا وفصل اتصالاتهما عن الطرفين الآخرين.

انظر أيضاً

  • رموز USSD الخاصة بشبكة GSM - بيانات الخدمة التكميلية غير المهيكلة: قائمة برموز GSM القياسية لوظائف الشبكة ووظائف شريحة SIM

مراجع

  1. ↑ ETSI: خدمات إضافية لإشعار الرسوم (AoC) - المرحلة 1
  2. ↑ "إشعار الرسوم: تبسيط تسعير بيانات الإنترنت اللاسلكي" . عالم الفواتير . دار نشر فيرجو. 1 نوفمبر 2002. تم الاطلاع عليه بتاريخ 23 سبتمبر 2011 .
  3. ↑ "الخطط: ادفع حسب الاستخدام" . إيرفويس وايرلس. مؤرشف من الأصل في 7 يناير 2012. تم الاطلاع عليه في 27 ديسمبر 2011. ستتلقى أيضًا إشعارات بالرصيد في نهاية كل مكالمة هاتفية ، وكذلك بعد إرسال واستقبال الرسائل. ولمساعدتك على البقاء على اطلاع دائم، ستتلقى رسالة صوتية مسجلة تلقائيًا عندما يصل رصيد حسابك إلى 2.00 دولار أمريكي أو أقل، وقبل 5 أيام من تاريخ انتهاء صلاحية اشتراكك، لتذكيرك بإعادة شحن حسابك. سيتم تشغيل هذه الرسالة في أول مكالمة صادرة لك في اليوم حتى تضيف رصيدًا إضافيًا أو خلال الأيام الخمسة الأخيرة من الخدمة.انقر على علامة التبويب "كيفية إضافة أموال إلى حسابي" للاطلاع على النص الأصلي المقتبس.
  4. ↑ " كيف يمكنني التحقق من رصيدي في جيف جاف؟" . جيف جاف . تم الاطلاع عليه بتاريخ 27 ديسمبر 2011. إشعارات الرصيد: يتم عرض رصيدك تلقائيًا على هاتفك لفترة وجيزة بعد كل مكالمة مدفوعة الأجر تجريها أو رسالة ترسلها.{{cite web}}: CS1 maint: deprecated archiveal service ( link )
  5. ↑ تقوم شركة Mobilicity، وهي شركة اتصالات كندية، بتشغيل رسالة إعلامية قبل كل مكالمة دولية. تُعلن الرسالة عن تكلفة المكالمة للدقيقة الواحدة ورصيد حساب العميل.