อุปกรณ์มือถือในปัจจุบันได้กลายเป็นส่วนขยายของคลังแสงทางมานุษยวิทยาของเราโดยอัตโนมัติ ทำให้เรามีวิธีการสื่อสารเพิ่มเติมที่เราเรียกว่าการสื่อสารไร้สายหรือมือถือ
ซิมการ์ดขนาดไม่กี่มิลลิเมตรที่ใส่เข้าไปในอุปกรณ์เคลื่อนที่จะก่อให้เกิดเทคโนโลยีเครือข่ายที่ใช้กันทั่วโลกที่เรียกว่า Global System for Mobile Communications (GSM) เรามักจะคิดว่ามันเป็นโทรศัพท์มือถือเพื่อการตกแต่งและมีเสาอากาศสองสามอันที่มีเสาสัญญาณกระจายอยู่กระจัดกระจาย ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของสถาปัตยกรรมที่ซับซ้อนที่เหมาะกับความต้องการในแต่ละวันของเรา ระบบ GSM สามารถแบ่งออกเป็นสามระบบย่อยหลัก: ระบบย่อยวิทยุ ระบบย่อยเครือข่าย และระบบย่อยปฏิบัติการ
1. ระบบย่อยไร้สาย--
ดังที่เราทุกคนทราบกันดีว่าการสื่อสารเคลื่อนที่เดินทางในอากาศในรูปของคลื่นวิทยุ ระบบย่อยไร้สายประกอบด้วยสององค์ประกอบหลัก ซึ่งรวมถึงสถานีเคลื่อนที่ (MS) และระบบสถานีฐาน (BSS)
สถานีเคลื่อนที่ (MS) คืออุปกรณ์ของผู้ใช้ โดยพื้นฐานแล้วโทรศัพท์ฮาร์ดแวร์ของเราและซิมซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของซอฟต์แวร์ ซิมการ์ดเป็นจิตวิญญาณของการสื่อสารในอุปกรณ์ของเราและมีข้อมูลเฉพาะผู้ใช้ทั้งหมด เช่น หมายเลขซีเรียล ประเภทการ์ด PIN คีย์การตรวจสอบสิทธิ์ คีย์ปลดล็อค PIN ข้อมูลระบุตัวตนสมาชิกมือถือระหว่างประเทศ (IMSI) และรายการบริการสมัครสมาชิก MS ยังจัดเก็บข้อมูลไดนามิกที่จำเป็นสำหรับการสื่อสารไร้สาย เช่น ข้อมูลตำแหน่งและคีย์ที่ใช้ในการเข้ารหัสและถอดรหัส
ระบบสถานีฐาน (BSS) มีหน้าที่หลักในการรักษาการเชื่อมต่อไร้สายกับ MS และการเข้ารหัสและถอดรหัสการสื่อสารด้วยเสียง ปัจจุบัน BSS ทำสิ่งนี้ด้วยความช่วยเหลือจากอุปกรณ์วิทยุ เช่น เสาอากาศ เครื่องขยายสัญญาณ และเครื่องประมวลผลสัญญาณ ซึ่งเราเรียกว่าเสาสัญญาณมือถือ และเป็นที่รู้จักอย่างเป็นทางการว่าสถานีรับส่งสัญญาณฐาน (BTS) รถไฟฟ้าแต่ละสายทำงานภายในรัศมีหรือพื้นที่เซลล์ และมีรถไฟฟ้า BTS และ BSS หลายสาย ซึ่งแต่ละสายควบคุมโดยตัวควบคุมสถานีฐาน (BSC) BSC เป็นผู้บริหารหลักของ BTS โดยจะระบุความถี่วิทยุที่ใช้ในการสื่อสารและดำเนินการส่งต่อจาก BTS หนึ่งไปยังอีกสถานีหนึ่งภายใน BSS เมื่อสัญญาณ MS อ่อน
เส้นทางการสื่อสารที่เรียบง่ายจนถึงขณะนี้สามารถแสดงเป็น:
MS ->BSS (BTS+BSC)
2. ระบบย่อยเครือข่าย--
ส่วนนี้ของระบบสื่อสารเป็นอีกชั้นหนึ่งที่จัดการการส่งต่อจาก BSS หนึ่งไปยังอีกชั้นหนึ่ง สิ่งนี้ทำให้สิ่งที่เรารู้ว่าเป็นการโรมมิ่งในประเทศและต่างประเทศ การส่งมอบจะดำเนินการโดย MSC หรือ Mobile Switching Center MSC รู้ตำแหน่งของผู้สมัครสมาชิกผ่านฐานข้อมูล - Home Location Register (HLR) และ Visitor Location Register (VLR)
ฐานข้อมูล HLR เดียวจัดเก็บข้อมูลเฉพาะของ MS เช่น IMSI และบริการสมัครสมาชิก และพื้นที่ตำแหน่งปัจจุบัน เมื่อ MS ออกจากพื้นที่ตำแหน่งปัจจุบัน การเคลื่อนไหวของ MS จะถูกติดตามและอัปเดตใน HLR HLR ที่อัปเดตนี้ถูกคัดลอกไปยัง VLR ของ MSC ที่รับผิดชอบ MS ต่างจาก HLR เดียวต่อผู้สมัครสมาชิก โดยมี VLR หลายตัวอยู่ภายใน MSC แต่ละตัว และจะบันทึกข้อมูลทั้งหมดของ MS ในพื้นที่ตำแหน่งใน HLR
เส้นทางการสื่อสารแบบง่ายสามารถแสดงเป็น:
MS -> BSS (BTS+BSC) ->MSC (HLR+VLR)
3. ระบบย่อยการทำงาน--GSM
ส่วนนี้ของเครือข่ายมีหน้าที่รับผิดชอบในการทำงานที่ราบรื่นของเครือข่าย ซึ่งเกี่ยวข้องกับการตรวจสอบปริมาณข้อมูล การจัดการผู้ใช้ ความปลอดภัย การเรียกเก็บเงิน และการเรียกเก็บเงิน โดยจะเก็บข้อมูลทั้งหมดไว้ในฐานข้อมูลรวมของอุปกรณ์มือถือที่มีอยู่ที่เรียกว่า Device Identity Register ในกรณีที่มีการโจรกรรม ฐานข้อมูลนี้มักจะได้รับการอัปเดตเพื่อขึ้นบัญชีดำอุปกรณ์ที่ถูกขโมยและบล็อกการสื่อสารบนซิมการ์ดที่เป็นปัญหา
เส้นทางการสื่อสารที่อัปเดตสามารถแสดงเป็น:
MS -> BSS (BTS+BSC) ->MSC (HLR+VLR) +EIR
เครือข่ายไร้สายยังโต้ตอบกับเครือข่ายมาตรฐานสาธารณะ - PSTN, ISDN, PSPDN และ PLMN - ผ่านเกตเวย์ MSC เพื่อทำให้เครือข่าย GSM สมบูรณ์
ตอนนี้เส้นทางการสื่อสารสุดท้ายสามารถแสดงเป็น:
MS -> BSS (BTS+BSC) -> MSC (HLR+VLR)+EIR ->เครือข่ายมาตรฐานสาธารณะ
GSM ที่กล่าวมาข้างต้นเป็นเทคโนโลยีแบ็คเอนด์การสื่อสารเคลื่อนที่แบบดั้งเดิมที่ช่วยให้การสนทนาในเวลา 02.00 น. สามารถไหลกลับไปกลับมาอย่างต่อเนื่อง โดยไม่คำนึงถึงสถานที่ทางกายภาพ
