الجيل الثالث للاتصالات في العراق

شبكات الجيل الثالث (3 Generation Network)



الاتصالات الدولية المتنقلة - 2000 (IMT - 2000):،


تعرف باسم 3G أو الجيل الثالث، وهي مجموعة من معايير للاتصالات المتنقلة والتي حددها الاتحاد الدولي للاتصالات، [1] وتشمل GSM EDGE، وUMTS، وCDMA2000، بالإضافة إلى DECT، وWiMAX. تشمل الخدمات هاتف الصوت اللاسلكي للمسافات البعيدة، ومكالمات فيديو، وبيانات لاسلكية، كل تلك الخدمات متنقلة. بالمقارنة مع خدمات 2G و[[2.5G، نجد أن خدمات 3G تتيح الاستخدام المتزامن للتحدث وخدمات البيانات, ومعدل بيانات أعلى (تصل إلى 14.0 ميغابايت / ثانية عند التنزيل و 5.8 ميغابايت / ثانية عند التحميل مع HSPA +|2.5G، نجد أن خدمات 3G تتيح الاستخدام المتزامن للتحدث وخدمات البيانات, ومعدل بيانات أعلى (تصل إلى 14.0 ميغابايت / ثانية عند التنزيل و 5.8 ميغابايت / ثانية عند التحميل مع HSPA +]]. وبالتالي تمكن شبكات الجيل الثالث مشغلي الشبكات من تقديم مجموعة كبيرة من الخدمات المتقدمة للمستخدمين مع توفير قدر أكبر من الطاقة الاستيعابية للشبكة من خلال تحسين الكفاءة الطيفية.
كما أشار الاتحاد الدولي للاتصالات أن الجيل الثالث (3G) من معايير الهواتف النقالة—IMT-2000—يجعل النمو أسهل، ويزيد عرض النطاق الترددي، ويدعم تطبيقات أكثر تنوعا. على سبيل المثال، GSM (المعيار الأكثر شيوعا الآن في الهاتف الخليوي) لا يقتصر على إيصال الصوت فقط، بل يمتد أيضا لدوائر تحويل البيانات بمعدلات تنزيل تصل إلى 14.4 كيلوبت في الثانية. ولكن لدعم تطبيقات الوسائط المتعددة المتنقلة، كان على الجيل الثالث تقديم حزمة البيانات (packet-switched data) مع تحسين الكفاءة الطيفية في عرض نطاق ترددي أكبر بكثير.


مميزات الجيل الثالث:-

 تكلفة البيانات
لم يحدد الاتحاد الدولي للاتصالات التكلفة التي يمكن أن يتوقعها المستخدمون من معدات ومقدمي خدمات الجيل الثالث. ومن ثم بيعها للمستخدمين لا يكون على أساس. بينما أفاد في تعليق له أن "من المتوقع أن IMT-2000 ستحقق أعلى معدلات: أقل تكلفة لمعدل 2 ميغابت / ثانية لمستخدمي الخدمات الثابتة أو المتنقلة، و 348 كيلو بايت / ثانية للسيارة المتحركة" [14] لم يحدد الاتحاد الدولي للاتصالات بوضوح معدلات الحد الأدنى أو المتوسط أو أى أنماط الواجهات تناسب الجيل الثالث، وعلى ذلك تباع بمعدلات مختلفة لتلبية توقعات العملاء من البيانات ذات النطاق العريض.
 الحماية
توفر شبكات الجيل الثالث قدر أكبر من الحماية عن سابقتها قي الجيل الثاني. وذلك من خلال السماح لجهاز المستخدم بتوثيق الشبكة التي يتصل بها، وبذلك يتأكد المستخدم أن تلك الشبكة التي يقصدها وليس أخرى منتحلة. تستخدم شبكات الجيل الثالث مجموعة KASUMI المشفرة بدلا من الشفرة القديمة A5/1. ومع ذلك وجد عدد من نقاط الضعف الخطيرة في الشفرة KASUMI
بالإضافة إلى البنية التحتية لأمن شبكة الجيل الثالث، تقدم حماية end to end security عند تطبيق IMS، على الرغم من أن هذه ليست من خواص الجيل الثالث


تقنيات الجيل الثالث للشبكات :-


• الوصول المتعدد بالتقسيم الكودي العريض النطاق Wideband Code Division Multiple Access(W-CDMA
• معدل المعلومات المحسنة للارتقاء العالمي( Enhanced Data Rate for Global Evolution(EDGE
إن التقنيات اللاسلكية للجيل الثالث من الاتصالات الخليوية تقدم شبكة ولوج راديوية Radio Access Network. تتكون الشبكة المركزية Core Network في الجيل الثالث من نفس الوحدات التي يتألف منها مثيلاتها في كل من GSM و GPRS, حيث تتألف من 3G MSC/VLR, GMSC, HLR/AUC/EIR, 3G SGSN و 3G GGSN. يتم استخدام البروتوكول IP من قبل تطبيقات الوسائط المتعددة وذلك من أجل النقل من مستخدم لآخر end-to-end, كما تستخدم تقنية ATM للحصول على موثوقية في النقل مع جودة عالية في الخدمة (Quality Of Service (QOS. إن التقنيات اللاسلكية للجيل الثالث جعلت من الممكن الحصول على شبكة متكاملة تقوم بتقديم الخدمات المعتمدة على تبديل الدارات وتبديل الطرود وذلك باستخدام تقنية ATM
الشبكة المركزيةCore Network:-
تتألف الشبكة المركزية Core Network في الجيل الثالث من نفس الوحدات التي تتألف منها كل من GSM و GPRS, حيث تتألف من 3G MSC/VLR, GMSC, HLR/AUC/EIR, 3G SGSN و 3G GGSN. فيما يلي شرح لكل من هذه الوحدات
MSC )Mobile Services Switching Center ) -

تعتبر MSC الوحدة المركزية في شبكة تبديل الدارات المركزية. نفس الـ MSC يمكن أن تستخدم لتخديم اتصالات كلٍ من GSM-BSS و UTRAN.
هذا النوع من MSC يجب أن يرقَّى بطريقة ما لتلبية طلبات 3G، مع المحافظة على أن نفس الـ MSC يمكن يستخدم لتخديم شبكات GSM. تحتوي وحدة الـ MSCإضافة إلى شبكات الولوج الراديوية وصلة ملاءمة مع شبكة الهاتف الثابت PSTN ومع وحدات الـMSCsالأخرى ومع شبكات تبديل الطرود (SGSN) وكذلك تحوي مسجلات متنوعة للشبكة الأساسية (HLR, EIR, AuC).

فيزيائياً فإن المسجل VLRيكون مدمجاً مع MSC، لذلك فإن الوصلةالتي بينهماعلى المخطط ( أي الوصلة B) تعتبر موجودة منطقياً فقط. يمكن أن يتم وصل عدد من BSS مع MSC. عدد الـ MSC يمكن أن يتفاوت أيضاً، فمشغِّل صغير يمكن أن يكون لديه MSC واحد فقط، ولكن بزيادة عدد المشتركين قد نحتاج إلى عدة وحداتMSC.
:Visitor Location Register (VLR -
تحوي الـVLR معلومات حول تجوال الهاتف النقَّال ضمن منطقةالـMSC من الممكن أيضاً أن يتعامل VLR واحد مع عدة مناطق MSC. نلاحظ أن VLR يحوي معلومات من جميع المشتركين النشطين Active Subscriber المتواجدين ضمن منطقته. تحوي الـ VLR تقريباً نفس معلومات الـ HLRولكن الفرق هو أن معلومات VLR هي معلومات مؤقتة بينما معلومات HLR هي معلومات دائمة.
Home Location Register :-HLR -
يحوي HLR سجل البيانات الدائمة للمشترك. حيث تخزن كل المعلومات الشخصية للمشترك في سجل HLR واحد. يمكن أن يدمج الـ HLR في نفس الوحدة مع MSC/VLR. إن بيانات المشترك تدخل إلى HLR عندما يقوم بالاشتراك عند مزود الخدمة (مشغل الشبكة(
Equipment Identity Register :-EIR –
• يخزن EIR هوية الأجهزة النقالة الدولية IMEIs. ويحوي EIRعلى ثلاث قوائم منفصلة هي:
• القائمة البيضاء White List فيها IMEIs للأجهزة التي يعرف أنها في وضع جيد.
• القائمة السوداء Black List: فيها IMEIs للأجهزة المبلَّغ عن سرقتها.
• القائمة الرمادية Gray List: فيها IMEIs للأجهزة التي فيه مشاكل ولكن ليست مدمرة.
Authentication Center :-AuC -

ترتبط وحدة الـAuC مع وحدة الـHLR. يقوم مركز التحقق بتخزين Subscriber Authentication Key و الـKi والـIMSI الموافق، حيث تعد هذه البيانات معلومات ثابتة يتم إدخالها في وقت الاشتراك. الـ AuC متواجدة فيزيائياً معالـHLR.
Gateway MSC :-GMSC -

يقع GMSC بين الـ PSTN والـ MSCs الأخرى في الشبكة، وظيفته هي توجيه الاتصالات إلى الـ MSC المناسبة.
Serving GPRS Support Node (SGSN) -

إن عقدة SGSN هي العنصر المركزي في شبكات تبديل الطرود (الـGPRS) وهي ترتبط مع UTRAN عبر وصلة IuPS، وكذلك ترتبط مع BSS عبر وصلةالـ Gb. إن لـ SGSN وصلات مع عناصر عديدة من الشبكة.
Gateway GPRS Support Node :-GGSN –

إن عقدة GGSN توافق GMSC في شبكة تبديل الدارات، لكن بينما توجه GMSC الحركة القادمة فقط Incoming Traffic فإن GGSN توجه الحركة القادمة والمغادرة Outgoing Traffic. تستقبل الـ GGSN معلومات من HLR وكذلك من SGSN.
شبكة الولوج الراديوي في UMTS
إن شبكة الولوج الراديوي لـ( UMTS (UTRAN صممت خصيصاً لـها .حيث ترتبط مع الشبكة المركزية بوصلة Iuومع جهاز المستخدم( User Equipment(UE باستخدام وصلة Uu (وهي وصلة راديوية) التطبيقات المستقبلية الممكنة قد تتضمن على سبيل المثال شبكة الولوج الراديوية ذات الحزمة العريضة Broadband Radio (Access Network (BRAN
يتكون النظام الفرعي للشبكة الراديوية RNS من متحكم الشبكة الراديوية( Radio Network Controller (RNCs