Сучасні стільникові пристрої автоматично стали розширенням нашого антропологічного арсеналу, надаючи нам додаткові засоби зв’язку, які ми називаємо бездротовим або мобільним зв’язком.
SIM-карти розміром кілька міліметрів, які вставляються в мобільні пристрої, утворюють мережеву технологію, яка використовується в усьому світі під назвою Глобальна система мобільного зв’язку (GSM). Ми схильні думати про нього як про декоративний стільниковий телефон і кілька антен із розкиданими стільниковими вежами як частину складної архітектури, яка відповідає нашим щоденним потребам. Систему GSM можна розділити на три основні підсистеми: радіопідсистему, мережеву підсистему та операційну підсистему.
1. Бездротова підсистема--
Як ми всі знаємо, мобільний зв’язок поширюється в повітрі у вигляді радіохвиль. Бездротова підсистема складається з двох основних компонентів. До них відносяться мобільні станції (MS) і системи базових станцій (BSS).
Мобільна станція (MS) — це пристрій користувача, по суті наш апаратний телефон і SIM як частина програмного забезпечення. SIM-карта є душею зв’язку з нашим пристроєм і містить усі дані користувача, такі як серійний номер, тип картки, PIN-код, ключ автентифікації, ключ розблокування PIN-коду, міжнародну ідентифікацію абонента мобільного зв’язку (IMSI) і список послуг передплати. MS також зберігає динамічні дані, необхідні для бездротового зв’язку, такі як інформація про місцезнаходження та ключі, що використовуються для шифрування та дешифрування.
Система базової станції (BSS) в основному відповідає за підтримку бездротового з'єднання з MS і кодування і декодування голосового зв'язку. Сьогодні BSS робить це за допомогою радіообладнання, такого як антени, підсилювачі та процесори сигналів, які ми називаємо вежами стільникового зв’язку та офіційно відомі як базові приймально-передавальні станції (BTS). Кожна BTS працює в радіусі або зоні комірки, і існує кілька BTS і BSS, кожна з яких контролюється контролером базової станції (BSC). BSC є основним адміністратором BTS. Він визначає радіочастоту, яка використовується для зв’язку, і виконує передачу від однієї BTS до іншої в межах BSS, коли сигнал MS слабкий.
Спрощений шлях зв’язку наразі можна виразити так:
MS ->BSS (BTS+BSC)
2. Підсистема мережі--
Ця частина системи зв'язку є ще одним рівнем, який обробляє передачу від однієї BSS до іншої. Це забезпечує те, що ми знаємо як внутрішній і міжнародний роумінг. Передача виконується MSC або центром комутації мобільного зв’язку. MSC знає місцезнаходження абонента через свої бази даних - Home Location Register (HLR) і Visitor Location Register (VLR).
Єдина база даних HLR зберігає специфічну для MS інформацію, таку як IMSI та послуги підписки та поточну область розташування. Коли MS залишає зону поточного розташування, рух MS відстежується та оновлюється в HLR. Цей оновлений HLR копіюється в VLR MSC, відповідального за MS. На відміну від одного HLR на абонента, у кожному MSC існує кілька VLR, і він зберігає всю інформацію про MS у своїй зоні розташування в HLR.
Спрощений шлях зв’язку тепер можна виразити так:
MS -> BSS (BTS+BSC) ->MSC (HLR+VLR)
3. Операційна підсистема--GSM
Ця частина мережі відповідає за безперебійну роботу мережі, включаючи моніторинг трафіку, керування користувачами, безпеку, виставлення рахунків і виставлення рахунків. Він зберігає всю інформацію в єдиній базі даних існуючих мобільних пристроїв під назвою Device Identity Register. У разі крадіжки ця база даних зазвичай оновлюється, щоб додати вкрадений пристрій до чорного списку та заблокувати зв’язок на відповідній SIM-картці.
Оновлений шлях зв’язку тепер можна виразити так:
MS -> BSS (BTS+BSC) ->MSC (HLR+VLR) +EIR
Бездротова мережа також взаємодіє з мережами загального стандарту - PSTN, ISDN, PSPDN і PLMN - через шлюз MSC, щоб завершити мережу GSM.
Тепер кінцевий шлях зв’язку можна виразити так:
MS -> BSS (BTS+BSC) -> MSC (HLR+VLR)+EIR ->Загальнодоступна стандартна мережа
Вищезгаданий GSM — це традиційна базова технологія мобільного зв’язку, яка дозволяє безперервно обмінюватися розмовами о 2:00, незалежно від фізичного розташування.
