Hierarchisch gegliedertes System verschiedener Netzelemente, an derem unteren Ende die Mobiltelefone MS (Mobile Station) über Funk mit der nächstgelegenen Basisstation BTS (Base Tranceiver Station) kommunizieren.
Komponenten eines GSM-Netzes sind:
- MS: Mobile Station (Handy)
→ Um-Schnittstelle oder Funkschnittstelle (Radio-Path) zwischen Handy und BTS
- BTS: Ca. 6000 Basisstationen sind für den minimalen
Netzaufbau mit maximalem Zellradius von 38km in
Deutschland4
notwendig.
→Abis-Schnittstelle zwischen BTS und BSC
- BSC: Base Station Controller fassen gebietsweise BTSen
zusammen.
→A-Schnittstelle zwischen BSC und MSC
- BSS: Base Station Subsystem (Basisstation) als logische Zusammenfassung von BSC und zugehörigen BTSen, das mit den MSen das Radio-Subsystem (Funktechnik) bildet.
- MSC: Mobile␣Switching␣Centers
(Mobilvermittlungseinrichtungen) stellen die Verbindung
zum Rest der Welt her.
→ Das Network Switching Subsystem (NSS) enthält die gesammte Vermittlungstechnik ab / zwischen den MSCs.
→ Notwendig Datenbanken: HLR, VLR, AUC, EIC, …
- OSC: Das Betriebs- und Wartungssystem (Operational
Service Center) ist neben die Netzelementhierarchie
gestellt
→Überwachung aller Netzelemente.
In den Vermittlungsstellen (MSCs)
- HLR: Das (einmalige) Home␣Location␣Register (pro
GSM-Netz) bildet zusammen mit dem VLR die zentralen
Teilnehmerdaten.
→ persönliche Informationen des Benutzers (seine Telefonnummer, freigeschaltete Dienste, sein Heimatbereich (Home Location Area, HLA), wo er sich z.Z. aufhält, etc.)
- VLR: Die Visitor␣Location␣Register enthalten die
dynamischen Teilnehmerdaten.
→ Lokale, einem Gebiet zugeordnete Datenbanken, mit Kopien der HLR-Datenteilbestände für die Benutzer, die sich momentan in ihrem Zuständigkeitsbereich befinden.
- AUC: Das Authentication␣Center (Berechtigungszentrum)
enthält die Zugangsdaten der einzelnen Nutzer
→ Kopien der persönlichen, geheimen SIM-Karten-Schlüssel, die zum Zugang zum Mobilfunknetz und anschließend für die codierte Übertragung der Gesprächsdaten über das Netz notwendig sind.
→ Realisiert ist das AUC meistens integriert im HLR
- EIR: In dem Equipment␣Identity␣Register
(Gerätedatenbank) stehen die Handy-spezifischen Daten
→ IMEI-Nummern (15-stellige Gerätenummer, International mobile equipment identifier) zur Unterscheidung der Zustände white (zugelassenes Endgerät), grey (fehlerhaftes bzw. zu beobachtendes Handy) und black (gestohlenes oder aus sonstigen Gründen gesperrtes Mobiltelefon)
→ Durch Eingabe von *#06# auf jedem Handy anzeigbar: 6 Ziffern Type Approval Code, 2 Ziffern Final Assembly Code, 6 Ziffern Seriennummer, 1 Ziffer Reserve
Das Frequency Division Multiple Access Schema (Frequenzmultiplexverfahren) für GSM in Abb. 13.4.2 reaalisiert den Duplexbetrieb.
→Gleichzeitige Übertragung in beide Richtungen!
→ GSM900 D1 (Telekom): Kanäle 0 … 49
→ GSM900 D2 (Vodafone): Kanäle 50 … 124
Uplink- und Downlinkpaar
→ Uplink: Funkweg vom Handy zur Basisstation
→ Downlink: Funkweg vom Basisstation zum Handy
mit je einen Funkkanal mit 0,2MHz
| System | Frequenzen / MHz | Kanäle | Link | Nutzer | ||
| GSM-R | 876,0 | – | 880,0 | 19 | Up | Bahnfunk |
| 921,0 | – | 925,0 | Down | |||
| GSM900 | 890,2 | – | 914,8 | 124 | Up | D-Netz |
| 935,2 | – | 959,8 | Down | |||
| DCS1800 | 1710,0 | – | 1785,0 | 374 | Up | E-Netz |
| 1805,0 | – | 1880,0 | Down | |||
| PCS1900 | 1850,0 | – | 1910,0 | 298 | Up | USA |
| 1930,0 | – | 1990,0 | Down | |||
Das Time Division Multiple Access Schema (Zeitmultiplexverfahren) für GSM in Abb. 13.4.3 verwendet 8 Kanäle
→Datenpakete im GSM-Netz.
Schema der physikalischen Kanäle zum Datentransport
- Der Normal Burst
→ 114 Nutzdaten zum eigentlichen Datentransport
- Der Frequenzkorrektur-Burst
→ 142 Bit lauter Nullen für unmoduliertes Trägersignal (Sinus) zum Frequenzabgleich der Mobilstation
- Der Synchronisations-Burst
→ Zeitsynchronisation des Handys
- Der Access-Burst
→ Datenpaket für den wahlfreien Zugriff des Handys
- Der Dummy-Burst
→ Lückenfüller (keine Nutzdaten zum Senden vorhanden)