Napjaink mobiltelefonos eszközei automatikusan antropológiai arzenálunk kiterjesztéseivé váltak, és egy további kommunikációs eszközt adnak számunkra, amelyet vezeték nélküli vagy mobil kommunikációnak nevezünk.
A mobileszközökbe helyezett, néhány milliméteres SIM-kártyák egy világszerte használt hálózati technológiát alkotnak, az úgynevezett Global System for Mobile Communications (GSM). Hajlamosak vagyunk úgy gondolni rá, mint egy dekoratív mobiltelefonra és néhány szétszórt cellatornyú antennára, mint egy komplex architektúra részeként, amely megfelel a mindennapi szükségleteinknek. A GSM rendszer három fő alrendszerre osztható: rádió alrendszer, hálózati alrendszer és operációs alrendszer.
1. Vezeték nélküli alrendszer--
Mint mindannyian tudjuk, a mobilkommunikáció rádióhullámok formájában terjed a levegőben. A vezeték nélküli alrendszer két fő összetevőből áll. Ide tartoznak a mobilállomások (MS) és a bázisállomás-rendszerek (BSS).
A mobilállomás (MS) a felhasználói eszköz, lényegében a hardveres telefonunk és a szoftver részeként a SIM. A SIM-kártya eszközkommunikációnk lelke, és tartalmazza az összes felhasználó-specifikus adatot, mint például a sorozatszámot, a kártya típusát, a PIN-kódot, a hitelesítési kulcsot, a PIN-feloldó kulcsot, a nemzetközi mobil-előfizetői azonosítót (IMSI) és az előfizetési szolgáltatások listáját. Az MS a vezeték nélküli kommunikációhoz szükséges dinamikus adatokat is tárolja, például helyinformációkat és a titkosításhoz és visszafejtéshez használt kulcsokat.
A bázisállomás rendszer (BSS) főként az MS-sel való vezeték nélküli kapcsolat fenntartásáért, valamint a hangkommunikáció kódolásáért és dekódolásáért felelős. Ma a BSS ezt olyan rádióberendezések segítségével teszi, mint az antennák, erősítők és jelfeldolgozók, amelyeket cellatornyoknak nevezünk, és hivatalosan Base Transceiver Stations (BTS) néven ismertek. Mindegyik BTS egy sugáron vagy egy cellaterületen belül működik, és több BTS és BSS van, mindegyiket egy bázisállomás-vezérlő (BSC) vezérli. A BSC a BTS elsődleges rendszergazdája. Meghatározza a kommunikációhoz használt rádiófrekvenciát, és a BSS-en belül átadja az egyik BTS-t a másikra, ha az MS jel gyenge.
Az eddigi egyszerűsített kommunikációs út a következőképpen fejezhető ki:
MS ->BSS (BTS+BSC)
2. Hálózati alrendszer--
A kommunikációs rendszer ezen része egy másik réteg, amely az egyik BSS-ről a másikra való átadást kezeli. Ez lehetővé teszi az általunk belföldi és nemzetközi barangolást. Az átadást az MSC vagy a Mobile Switching Center végzi. Az MSC az előfizetői pozíciót adatbázisain – Home Location Register (HLR) és Visitor Location Register (VLR) – ismeri.
Egyetlen HLR-adatbázis tárolja az MS-specifikus információkat, például az IMSI-t és az előfizetési szolgáltatásokat, valamint az aktuális helyterületet. Amint az MS elhagyja az aktuális helyterületet, az MS mozgását nyomon követi és frissíti a HLR. Ez a frissített HLR az MS-ért felelős MSC VLR-ébe másolódik. Ellentétben egy előfizetőnkénti egyetlen HLR-rel, minden MSC-n belül több VLR létezik, és az MS-ek összes információját a HLR-be menti a saját helyterületén.
Az egyszerűsített kommunikációs út most a következőképpen fejezhető ki:
MS -> BSS (BTS+BSC) ->MSC (HLR+VLR)
3. Üzemeltetési alrendszer--GSM
A hálózat ezen része felelős a hálózat zavartalan működéséért, beleértve a forgalomfigyelést, a felhasználókezelést, a biztonságot, a számlázást és a számlázást. Minden információt a meglévő mobileszközök egységes adatbázisában, az Eszközazonosító nyilvántartásban tárol. Lopás esetén ez az adatbázis általában frissül, hogy feketelistára helyezze az ellopott eszközt, és blokkolja a kommunikációt a kérdéses SIM-kártyán.
A frissített kommunikációs útvonal most a következőképpen fejezhető ki:
MS -> BSS (BTS+BSC) ->MSC (HLR+VLR) +EIR
A vezeték nélküli hálózat a nyilvános szabványos hálózatokkal – PSTN, ISDN, PSPDN és PLMN – is kölcsönhatásba lép az MSC átjárón keresztül a GSM hálózat teljessé tétele érdekében.
Most a végső kommunikációs út a következőképpen fejezhető ki:
MS -> BSS (BTS+BSC) -> MSC (HLR+VLR)+EIR ->Nyilvános szabványos hálózat
A fent említett GSM a hagyományos mobilkommunikációs háttértechnológia, amely lehetővé teszi a hajnali 2-es beszélgetések folyamatos oda-vissza áramlását, függetlenül a fizikai helytől.
