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GSM - Global System for Mobile Communications

Technik, die sich hinter einem Anruf mit dem Mobiltelefon verbirgt

©2001 Diplomarbeit 371 Seiten

Zusammenfassung

Inhaltsangabe:Gang der Untersuchung:
Das erste Kapitel erzählt von der Entwicklung der mobilen Kommunikation von den ersten zellulären Anfängen bis hin zu einem Ausblick auf die zukünftige Mobilfunkgeneration. Der Rückblick beginnt Anfang des 20. Jahrhunderts mit den Experimenten der analogen bis zur Erforschung der zellulären und digitalen Kommunikationssysteme. Ursprünglich stand die Abkürzung GSM für Groupe Spécial Mobile, die von der CEPT (Conference Européenne des Administrations des postes et des télécommunications) beauftragt, eine große Rolle für die einheitlichen technischen Entwicklungen der zellulären und digitalen Kommunikationssysteme gespielt hat. 1989 wurde die Groupe Spécial Mobile in das neu gegründete European Telecommunication Standards Institute (ETSI) als „Technical Committee“ übernommen. Die technischen Empfehlungen der Gruppe wurden vom ETSI als europaweit gültige Norm. Damit die Vision eines länderübergreifenden GSM-Marktes Realität werden konnte, haben 13 europäische Netzbetreiber bereits 1987 in Kopenhagen ein Memorandum of Understanding (MoU) unterzeichnet, mit dem sie sich verpflichteten, beim Aufbau des GSM-Netzes den ETSI-Standard einzuhalten. GSM wurde als Handelsmarke für die neue Mobilfunktechnologie bestimmt und die Groupe Spécial Mobile wurde in Special Mobile Group (SMG) umbenannt. 1992 wurden die GSM-Netze europaweit offiziell in Betrieb genommen. Im Juli 2001 telefonierten 564,5 Millionen Menschen weltweit in einem GSM Netz. Derzeit wird an der Umsetzung der UMTS - Technologie gearbeitet, die auf den Errungenschaften von GSM aufbaut.
Das zweite Kapitel setzt sich mit der Netzarchitektur und der Signalisierung in der GSM-Technologie auseinander. Es werden die vier Subsysteme, die über Schnittstellen miteinander verbunden sind, ausführlich beschrieben. Es handelt sich dabei um die Mobilstation und das Subscriber Identity Module, das Base Station Subsystem (oder Funknetz), das Network Switching System (oder Mobilvermittlungsnetz) und das Operation and Maintenance Subsystem (oder Betrieb und Wartung). Dank der Signalisierung kommunizieren die obengenannten GSM-Subsysteme miteinander. Dafür wurde in der Forschung ein Open System Interconnection (OSI) – Referenzmodell entwickelt, das auch in der GSM-Technologie zur Anwendung kommt. Eine genaue Beschreibung dieses Modells macht den Signalisierungsprozess deutlich.
Es folgt im dritten Kapitel eine Darstellung der wichtigsten Prozesse, die im Hintergrund ablaufen, […]

Leseprobe

Inhaltsverzeichnis


Inhaltsverzeichnis

Vorwort

Einleitung

1 Die Entwicklung der Mobiltelefonie
1.1 Von den Anfängen mobiler Kommunikation
1.2 Groupe Spécial Mobile
1.3 MoU - Memorandum of Understanding
1.4 GSM Standard - Global System for Mobile Communications
1.5 UMTS - Blick auf den Standard von morgen schon heute

2 Aufbau eines GSM-Netzes
2.1 Netzarchitektur
2.1.1 Die Mobilstation (MS) und das Subscriber Identity Module (SIM)
2.1.2 Das Base Station Subsystem (BSS)
2.1.3 Das Network Switching System (NSS)
2.1.4 Das Operation and Maintenance Subsystem (OMS)
2.2 Signalisierung

3 Standardszenarien
3.1 Location Update
3.2 Mobile Originating Call
3.3 Mobile Terminating Call
3.4 Handover
3.5 Roaming

4 Übersetzungswissenschaftliche Teil
4.1 Entstehung und Entwicklung der deutschen Fachsprachen
4.2 Komplexe Fachsprache
4.3 Bedeutung und mögliche Gefahren der Fachsprache
4.4 Fremdsprachige Elemente in der Fachsprache
4.4.1 Fremdsprachige Elemente im Deutschen
4.4.2 Fremdsprachige Elemente im Italienischen
4.5 Abkürzungen und Kurzwörter

5 Die GSM - Terminologie
5.1 Begriffssystem
5.2 Aufbereitung der Einträge
5.3 Glossare : Deutsch - Englisch - Italienisch
5.3.1 Deutscher Glossar
5.3.2 Englischer Glossar
5.3.3 Italienischer Glossar
5.3.4 Index: Deutsch - Englisch - Italienisch

Bibliographie

Abbildungen

Vorwort

Seit Dezember 1997 bin ich Mitarbeiterin der mobilkom Austria AG&CoKG im Bereich Informationstechnologie. Ich konnte die rasante Entwicklung der GSM-Technologie, die permanente Leistungs- und Qualitätssteigerungen des Netzes und die Entwicklung neuer Produkte und Features während dieser vier Jahre hautnah miterleben und selbst mitgestalten. Immer wieder ist im Arbeitsalltag in der Firma, aber auch auf internationalen Kongressen und in der Zusammenarbeit mit den strategischen Partnern "GSM-Basiswissen" gefragt. Gemeint ist hier ein einheitliches Verständnis der GSM-Technologie sowie eine einheitliche Verwendung der üblichen Begriffe und Terminologie.

Absicht dieser Arbeit ist es, einerseits ein Nachschlagewerk für MitarbeiterInnen zu bieten, und andererseits, den interessierten KundInnen der Mobilfunkbetreiber (70 % der österreichischen Bevölkerung sind bei den vier Betreibern als TeilnehmerInnen gezählt!) die Begriffe der GSM Welt näher zu bringen und dabei Definitionen, Begriffe und Erklärungen zur Verdeutlichung zur Verfügung zu stellen. Die Idee zur Erstellung einer dreisprachigen Terminologiearbeit ist aufgrund meiner beruflichen Tätigkeit in der mobilkom Austria entstanden, die in engen Arbeitsbeziehungen mit den italienischen Eigentümern und englischsprachigen Geschäftspartnern steht.

Das erste Kapitel beschreibt die Entwicklung der mobilen Kommunikation von den ersten zellulären Anfängen bis hin zu einem Ausblick auf die zukünftige Mobilfunkgeneration.

Danach gehe ich im zweiten Kapitel auf die Netzarchitektur und die Signalisierung, das ist die Übertragungstechnik, in der GSM-Technologie ein.

Es folgt eine Darstellung der wichtigsten Prozesse, die im Hintergrund, oder besser in der Luft und im Wirknetz ablaufen, während der/die MobilfunkteilnehmerIn darauf wartet, dass der gewählte Dienst ausgeführt wird.

Im vierten Kapitel - dem übersetzungswissenschaftlichen Teil - wird eine Definition für "Fachsprache" gesucht. Die Entwicklung der deutschen Fachsprache und die möglichen Risiken für Missverständnisse sind Thema des zweiten Abschnitts.

Da die GSM-Technologie in einem internationalen Standard formuliert worden ist, finden sind in den Fachtexten sehr viele Fremdwörter und Abkürzungen wieder. Die Einbindung der GSM spezifischen Fremdwörter in die deutsche und italienische Fachsprache bringt einige Schwierigkeiten mit sich, dieses Thema wird im letzten Abschnitt des vierten Kapitels behandelt.

Das fünfte Kapitel leitet mit der Präsentation des Begriffssystems und der Erklärung zur Vorgehensweise bei der Aufnahme und Darstellung der Einträge auf die Glossare in deutscher, englischer und italienischer Sprache über.

Die Arbeit wurde mit Ausnahme der Zitate, sowie der Definitionen und Kontexte im Glossarteil, gemäß der neuen deutschen Rechtschreibung verfasst.

Einleitung

Soeben läutete das kleine Mobiltelefon in der U-Bahn, gestern zeriss es die gespannte Stille in einem Kinosaal, und immer wieder werden Meetings, Seminare, aber auch das gemütliche Zusammensein mit Freunden und der Familie durch das Klingeln eines Mobiltelefons unterbrochen. Der Besitzer des "Handys" wird zu jeder Tages- und Nachtzeit erreichbar, wenn er will, und kann sich ebenso jederzeit durch einen Anruf bemerkbar machen - in einem Notfall sogar lebensrettende Hilfe herbeirufen. Obwohl bisher in Konzertsälen gänzlich verpönt, ist das Mobiltelefon im September 2001 zum Star eines "Handykonzerts" (Dialtones - A Telesymphony) im Rahmen der Ars Electronica[1] in Linz geworden. Das Mobiltelefon als modernes Musikinstrument!

Aber wie hat sich ein derartig vielfältiges Gerät entwickeln können? Was steckt hinter diesem kleinen Gerät, das längst nicht nur mehr zum Telefonieren verwendet werden kann und es schafft, immer größere Datenmengen zu verarbeiten?

Was ist das für ein Ding, das in kürzester Zeit zum mobilen Assistenten des Menschen geworden ist ?

1 Die Entwicklung der Mobiltelefonie

Woher kommt die Mobiltelefonie und wohin geht sie?[2]

1.1 Von den Anfängen mobiler Kommunikation

Im militärischen Bereich und in den verschiedenen Sektoren wie Schifffahrt, Polizei, Feuerwehr, Ambulanz, öffentlicher Verkehr und Taxiverkehr bestand immer großer Bedarf an Kommunikation zwischen den Einsatzzentralen und deren Fahrzeugen. So wurden 1921 im Polizeidepartment von Detroit (USA) Experimente mit Systemen durchgeführt, die zumindest die Kommunikation in eine Richtung, von der Zentrale zu den jeweiligen Einsatzfahrzeugen, ermöglichten.

Die Erfindung der Frequenzmodulation von E. H. Armstrong 1935 kann als Geburtsstunde der mobilen Kommunikation bezeichnet werden. Während des Zweiten Weltkriegs wurde die Frequenzmodulation wesentlich weiterentwickelt und schon damals hat sich gezeigt, dass die Zahl der verfügbaren Funkkanäle aufgrund der großen Nachfrage an mobiler Kommunikation bald nicht mehr ausreichend sein würde.

Die ersten mobilen Telefonsysteme mit einheitlicher Frequenzmodulation wurden Ende der 40er Jahre verwendet. Ihr Einsatz war allerdings auf gewisse Bereiche (meistens eine Stadt) und Personenkreise beschränkt. Die Weiterleitung der Telefonate erfolgte manuell in den Funkzentralen. Zur Übertragung eines Impulses mit 4 kHz benötigte man eine Bandbreite von 120 kHz. Die wenigen verfügbaren Funkkanäle waren bald überlastet. Es gelang die Bandbreite des Kanals erst auf 60 kHz und in den 70ern auf 25 kHz zu reduzieren. Die Einführung des Mikrochips und die neuen Signalisierungsfunktionen in der mobilen Telekommunikation haben Ende des 20. Jahrhunderts die Übertragungsdichte und damit die Übertragungsgeschwindigkeit revolutioniert. Mit der heute verwendeten GSM- Technologie beträgt die (Daten-) Übertragungsrate mindestens 9,6 Kbit/sek, mit UMTS kann sie bis zu 2 Mbit/sek betragen.

Zurück zu den Ursprüngen der Mobiltelefonie:

Bei den ersten Funksystemen wurde jedem Benutzer von einer unabhängigen Vermittlungsstelle eine einzige für ihn reservierte Frequenz zugeteilt. Später wurde eine frei zur Verfügung stehende Frequenz einem x-beliebigen Benutzer zugewiesen. Zu Beginn erfolgte die Auswahl des Kanals manuell, später wurde sie automatisiert.

Die Technik der Wiederverwendung der Frequenzen, d. h. eine Frequenz oder ein Kanal wird mehrere Male an verschiedenen Orten verwendet, die ausreichend voneinander entfernt sind, brachte die Entwicklung und Einführung der sogenannten Zellsysteme mit sich. Diese zu Beginn analogen Funksysteme waren jedoch gewissen Einschränkungen unterworfen:

Jedem Benutzer wurde für sein Gespräch eine Frequenz zugewiesen, die für die gesamte Dauer der Konversation bestehen blieb. Dadurch war die Anzahl der gleichzeitigen Benutzung durch die wenigen verfügbaren Frequenzen stark eingeschränkt, auch wurde die Qualität der Verbindung durch Interferenzen an den Zellrändern stark beeinträchtigt. Der Schwerpunkt des Übertragungsdienstes lag auf dem Sprachdienst - die Gespräche waren aber nicht abhörsicher, da die Signale nicht verschlüsselt werden konnten.[3]

1.2 Groupe Spécial Mobile

Bis in die frühen 80er Jahre wurden in den europäischen Ländern parallel verschiedene analoge aber untereinander nicht kompatible Netze aufgebaut. So gab es in Großbritannien das TACS (Total Access Communications System), das zum ETACS ("extended" TACS) ausgebaut wurde. In Österreich war TACS besser bekannt unter dem Namen D-Netz. Das in Italien bestehende RTMS (Radio Telephone Mobile System) wurde vom ETACS abgelöst. In Skandinavien etablierte sich das NMT (Nordic Mobile Telephone) zu einem der erfolgreichsten europäischen analogen Netzsysteme und in Amerika war das AMPS (Advanced Mobile Phone System) in Gebrauch. Im Laufe der Jahre wurde der Bedarf an internationaler mobiler Kommunikation immer größer. Die unterschiedlichen analogen Netze in den verschiedenen europäischen Staaten waren nicht kompatibel. Man war wohl jederzeit im Inland vom Büro aus erreichbar, befand man sich allerdings im Ausland, war die Mobilität in ihre Schranken gewiesen. Die Nachfrage nach einer länderübergreifenden Technologie, die eine flexible und sichere mobile Kommunikation ermöglicht, wurde immer größer. Die Möglichkeiten der analogen Systeme waren offensichtlich unzureichend und nicht zufriedenstellend. Natürlich wäre es möglich gewesen, für die analoge Mobiltelefonie einen europäischen Standard zu entwerfen. Die Standardisierung von Schnittstellen und Funktionalitäten hätte einen großen Markt für die Produzenten von Mobilfunknetzen und Mobiltelefonen hervorbringen können, und eine wohl analoge aber dafür internationale, mobile Kommunikation ohne Grenzen ermöglicht. 1982 ergriff die CEPT (Conference Européenne des Adminstrations des postes et des télécommunications) die Initiative. Sie rief die Groupe Spécial Mobile (GSM) ins Leben und betraute sie mit der Aufgabe, ein zelluläres Funksystem für gesamt Westeuropa zu entwickeln. Von 1982 bis 1985 wurden die Vor- und Nachteile der analogen und digitalen Techniken untersucht. Folgende Vorteile weist ein digitales Zellsystem auf:

1) Es kann, dank der Techniken von TDMA (Time Division Multiplexing Access - Zeitvielfachzugriff) eine Frequenz für die Versorgung mehrerer Benutzer eingesetzt werden.
2) Die Zellgröße wird reduziert und die Zahl der Benutzer erhöht, da die digitalen Systeme weniger sensibel auf Rauschen und Interferenzen reagieren.
3) Die digitalen Netze sind abhörsicher, da die Gespräche bereits im Mobilgerät verschlüsselt werden.
4) Die Authentifizierung des/der Teilnehmers/Teilnehmerin erfolgt durch einen genau definierten Algorithmus.
5) Die Datenübertragung wird ermöglicht.
Tatsächlich entschied man sich für die digitale noch nicht getestete Technik!

Die Groupe Spécial Mobile (GSM) wurde mit der Erstellung eines europaweiten Standards für den digitalen Mobilfunk beauftragt. Nach der Gründung des europäischen Normungsinstituts ETSI (European Telecommunication Standards Institute) im Jahre 1989 wurde die Groupe Spécial Mobile als "Technichal Committee" in das ETSI übernommen. Dieses hatte von der Europäischen Union den Auftrag bekommen, eine europäische Norm der länderübergreifenden Telekommunikation zu definieren. Die "Technical Recommendations" der Groupe Spécial Mobile wurden dem ETSI zur Normierung vorgelegt. Zur Erarbeitung der technischen Empfehlungen war die Groupe Spécial Mobile in sogenannte Sub Technical Committees (STC) untergliedert worden. Diese Arbeitsgruppen befassten sich mit verschiedenen Schwerpunkten wie Dienstaspekte, Funkaspekte, Netzaspekte, Datendienste, Netzmanagement, IC-Karten, Sicherheit, Sprache und Architekturfragen. Die erste Ausgabe der Technical Recommendations zu GSM umfasste 130 einzelne Dokumente, inzwischen hat sich der Standard auf 250 Dokumente erhöht. Während der Erstellung der technischen Standards wurde die Groupe Spécial Mobile in Special Mobile Group (SMG) umbenannt.[4]

Die STC-SMG 5 setzte sich mit der Entwicklung zukünftiger Netze auseinander und war für die Standardisierung des europäischen Mobilfunksystems der dritten Generation verantwortlich. Diese Arbeitsgruppe "UMTS" (Universal Mobile Telecommunication System) ist als eigenständiges Projekt und Standardisierungremium in das ETSI integriert worden.[5]

1.3 MoU - Memorandum of Understanding

Die alleinige Verantwortung für die Koordination der Entwicklung der gesamten GSM-Spezifikationen übernahm die Special Mobile Group (SMG). Wie stand es aber mit der Schaffung eines Marktes? Um auch kommerziell erfolgreich zu sein, war es unbedingt notwendig, potenzielle Netzbetreiber zu verpflichten, die auch bereit wären, bis zu einem bestimmten Zeitpunkt den definierten GSM-Standard zu implementieren und den KundInnen anzubieten. Basierend auf einem Agreement sollte es möglich sein, mittels international standardisierter Schnittstellen einen grenzüberschreitenden Betrieb von Mobilgeräten zu ermöglichen.

Parallel zur Entstehung der technischen Spezifikationen haben die europäischen öffentlichen Telekommunikationsbetreiber (die zukünftigen GSM-Betreiber) die Bedeutung der Zusammenarbeit für kommerzielle und operative Aspekte erkannt.[6] Die Vision eines länderübergreifenden GSM-Marktes war dermaßen positiv besetzt, dass bereits 1987 Netzbetreiber von 13 Staaten in Kopenhagen ein Memorandum of Understanding (MoU) unterzeichnet haben. Darunter befanden sich Frankreich, Deutschland, Italien, Schweden, Norwegen, Dänemark, Finnland, Spanien, die Niederlanden, Belgien, Portugal und Irland, sowie zwei unabhängige Netzbetreiber aus Großbritannien. Australien war eines der ersten nicht-europäischen Länder, das seine Unterschrift unter das Memorandum setzte.

1.4 GSM Standard - Global System for Mobile Communications

Das Akronym GSM hat im Laufe der Zeit seine Bedeutung verändert. So wurde aus der Groupe Spécial Mobile die Special Mobile Group des ETSI, aber nicht nur, damit es zu keiner Verwechslung mit dem Standard und dem entsprechenden System kommt. "GSM" (siehe Abbildung 24) wurde als Handelsmarke für die neue Mobilfunktechnologie auserkoren, unter der das System bis heute beworben und verkauft wird.[7]

Im Sommer 1992 wurden die GSM-Netze europaweit offiziell in Betrieb genommen. 1993 telefonierten bereits mehr als eine Million TeilnehmerInnen in GSM-Netzen. Auch außerhalb Europas, wie in Australien (siehe oben), Hong Kong und Neuseeland, später auch in Brunei, Kamerun, Iran, Südafrika, Syrien, Thailand, USA und den Vereinigten Arabischen Emiraten gingen kommerzielle GSM-Netze in Betrieb. Die Bedeutung des Akronyms GSM wurde aufgrund der raschen und erfolgreichen Verbreitung der GSM-Netze in Global System for Mobile Communications umbenannt. Unterschiede gibt es bei den jeweilig verwendeten Arbeitsfrequenzen (900, 1800 und 1900 MHz). Ende 1998 waren weltweit in allen drei Frequenzbereichen 320 GSM-Netze mit etwa 135 Millionen TeilnehmerInnen in 118 Ländern in Betrieb .[8] Die Zahl der Netzbetreiber ist von 327 im April 1999 auf 417 im Juli 2001 gestiegen, das heißt 1999 waren 120 Länder mit GSM "on-air", heute sind es bereits 153. Anders ausgedrückt telefonierten im Oktober 1999 227,5 Millionen Menschen weltweit in einem GSM Netz, im Juli 2001 waren es bereits 564,6 Millionen.[9]

1.5 UMTS - Blick auf den Standard von morgen schon heute

Das Service-Spektrum der Telekommunikation ist sehr unterschiedlich und reicht von der Festnetztelefonie, Datendienste über Kabel-TV und Mobilfunk bis zum Internet. Die dahinterstehenden Netze sind voneinander unabhängig und verfolgen unterschiedliche Prinzipien und Technologien. Das vorrangige Ziel der klassischen Telefonnetze bestand vor allem darin, den Sprachdienst zu ermöglichen. Jeder Netzbetreiber bietet somit vom Teilnehmeranschluss bis zur Bereitstellung der verschiedenen Dienste eine komplette Lösungspalette an. Jedoch verwenden all diese Netze eigene Protokolle, Netzknoten, Endgeräte, die weitgehend getrennt betrieben werden. Die Herausforderung an ein neues Netz ist es, die Nachfrage nach der klassischen Telefonie und die rasche Zunahme des Datenverkehrs abzudecken. Die Lösung wird im Aufbau eines zuverlässigen Multi-Funktionsnetzwerks gesucht, das vielfältige Echtzeit-Kommunikationsdienste unterstützt. Es soll leitungs- und paketorientierte Dienste und zeitliche und finanzielle Einsparpotenziale bieten.

Während die Produktpalette der Anbieter in der zweiten Generation (GSM) der Mobiltelefonie ähnlich oder sogar gleich war (zb. Wertkartentelefonie(B-Free), WAP (A1-WAP)), wird es in der dritten Generation (UMTS) eine Reihe neuer und unterschiedlicher Services für die Kunden geben. Die Netzbetreiber werden durch die von ihnen angebotenen Services und Dienste voneinander unterscheidbar.[10]

UMTS steht für Universal Mobile Telecomunications System. Mit diesem System sollen die Übertragungsleistungen der Mobilgeräte wesentlich gesteigert werden. Die Übertragungsrate von derzeit mindestens 9,6 kbit/sec im GSM System wird auf maximal 2 mbit/sec gesteigert. UMTS wird die Leistungsmerkmale der leitungsvermittelten GSM-Technik und der paketvermittelten GPRS-Technik integrieren und einen funkgestützten Internet-Zugang ermöglichen.

Vor allem im Bereich der Multimediatechnik soll UMTS dank seiner wesentlich höheren Übertragungsraten leistungsfähige Multimediadienste ermöglichen. Dazu gehören neben den Sprach- und Audiodiensten, die schnelle Daten -, Grafik- und Textübertragung, sowie die Übertragung von Videoinformation. Bereits 1998 wurde ein Standard zu UMTS von dem ETSI herausgegeben.[11]

2 Aufbau eines GSM-Netzes

2.1 Netzarchitektur

Das GSM-Netz besteht aus folgenden vier Subsystemen, die über Schnittstellen miteinander verbunden sind:

1. Die Mobilstation (MS) und das Subscriber Identity Module (SIM)
2. Das Base Station Subsystem (BSS) oder Funknetz
3. Das Network Switching System (NSS) oder Mobilvermittlungsnetz
4. Das Operation and Maintenance Subsystem (OMS) oder Betrieb und Wartung

In den nächsten Abschnitten sollen diese Subsysteme und ihre Einheiten kurz beschrieben werden.[12]

2.1.1 Die Mobilstation (MS) und das Subscriber Identity Module (SIM)

Die Mobilstation ist das Bindeglied zwischen den BenutzerInnen und dem GSM-Netz. Sie besteht aus dem Mobiltelefon und der SIM-Karte. Das sind auch die einzigen Teile des Systems, mit denen die BenutzerInnen jemals in direkten Kontakt kommen.[13]

Zur eindeutigen Unterscheidung zwischen Mobilgerät und BenutzerIn sind ihnen, gemäß der GSM-Standards, eindeutige Kennziffern zugewiesen. Die Identifikationsnummer der BenutzerInnen befindet sich auf der SIM-Karte. Erst wenn sie in die Mobilstation eingesetzt wird, erhält diese die Identität der TeilnehmerInnen.[14] Diese Trennung von BenutzerIn und Gerät steigert die Mobilität enorm, da von einer Person verschiedene Mobiltelefone verwendet werden können.

Diese Unabhängigkeit führte aber auch zu einem höheren Diebstahlrisiko, da durch den Austausch der SIM-Karte dem Mobilgerät eine neue Identität gegeben werden kann. Um die Verwendung unrechtmäßig erworbener Geräte zu vermeiden, wurde das Equipment Identity Register eingeführt (siehe 2.1.3.5).

Grundsätzlich kann das Mobiltelefon nur mit einer aktivierten SIM-Karte verwendet werden, eine Ausnahme sind Notrufe, die auch ohne SIM-Karte durchführbar sind.[15]

2.1.2 Das Base Station Subsystem (BSS)

Das Base Station Subsystem, auch Funknetz, besteht aus drei Einheiten:

1. Base Transceiver Station (BTS)
2. Base Station Controller (BSC)
3. Transcoder (TRAU).

2.1.2.1 Die Base Transceiver Station (BTS)

Das GSM-Netz setzt sich aus Zellen zusammen, die gemeinsam einen Dienstbereich abdecken. In jeder Zelle befindet sich eine Base Transceiver Station, die über eine Reihe von Funkkanälen verfügt. Als Base Transceiver Station werden die Sendestationen verstanden, die man gemeinhin als Antennen bezeichnet, die in Stadt und auf Land zu sehen sind (siehe Abbildung 25).

2.1.2.2 Der Base Station Controller (BSC)

Der Base Station Controller, oder Basisstationskontroller, überwacht und koordiniert die Zusammenarbeit einer Gruppe von Base Transceiver Stations. Er lenkt und entscheidet über Funktionen, wie Handover und die Sendeleistungsregelung.

2.1.2.3 Der Transcoder (TRAU)

Der Transcoder komprimiert die digitale Sprache in Richtung Mobilstation auf ein Viertel, das heißt von 64 Kbit auf 16 Kbit und dekomprimiert sie in die andere Richtung.[16]

2.1.3 Das Network Switching System (NSS)

Das Network Switching System, auch Mobilvermittlungsnetz, setzt sich aus fünf Funktionseinheiten zusammen:

1. Mobile-services Switching Centre (MSC)
2. Home Location Register (HLR)
3. Authentication Centre (AuC)
4. Visitor Location Register (VLR) und
5. Equipment Identity Register (EIR)

2.1.3.1 Das Mobile-services Switching Centre (MSC)

Das Mobile-services Switching Centre (MSC) (Mobilvermittlungszentrum) koordiniert die direkt darunter hängenden Base Station Controller. Es regelt die Anrufe zu und von anderen Telefon- und Datenkommunikationssystemen, wie das Festnetz (PSTN), das Integrated Services Digital Network (ISDN), das Mobilnetz (PLMN), andere Datenübertragungsdienste (Public Data Networks) und verschiedene private Netze.

2.1.3.2 Das Home Location Register (HLR)

Das Home Location Register (HLR) (Heimatregister) ist eine Datenbank, in der alle fix definierten Teilnehmerdaten, wie zb. alle abonnierten Dienste und Berechtigungen, die Authentifizierungsparameter oder die Mobil-ISDN-Rufnummer ("Handynummer"). Darüber hinaus sind im HLR temporären Daten aller zugehörigen TeilnehmerInnen eingetragen, wie zb. der aktuelle Aufenthaltsort eines Mobiltelefons zum Rufaufbau.

2.1.3.3 Das Authentication Centre (AuC)

Diese Einheit ist eng mit dem HLR verbunden und erfüllt Sicherheitsanforderungen an das Netz. Die Aufgabe des Authentication Centres ist die Belieferung des HLRs mit den Parametern zur Authentifizierung der TeilnehmerInnen und den Algorithmen zur Verschlüsselung der Gespräche.[17]

2.1.3.4 Das Visitor Location Register (VLR)

Das Visitor Location Register (VLR) (Besucherregister) ist eine Datenbank, in der die Verwaltung der dynamischen Teilnehmerdaten stattfindet.

Diese Datenbank beinhaltet die Informationen zu allen Mobilstationen (MS), die sich gerade im MSC-Bereich aufhalten. Sobald eine MS sich in einen anderen MSC-Bereich begibt, fragt das neue VLR sofort alle Informationen zur MS beim HLR ab. So wird aber auch das HLR davon in Kenntnis gesetzt, wo sich die MS gerade befindet. Möchte der/die MobilteilnehmerIn dann mit seiner/ihrer MS einen Anruf tätigen, kann dies geschehen, ohne dass das HLR erst vom VLR befragt wird.[18]

2.1.3.5 Das Equipment Identity Register (EIR)

Da es ausreichend ist, das Herzstück, nämlich die SIM-Karte, einer Mobilstation auszutauschen, um ein Telefon mit einer neuen Identität zu versehen, verfügt jedes GSM-Telefon über eine Kennnummer, International Mobile Equipment Identity (IMEI). Diese kann nicht gelöscht oder entfernt werden, ohne dass dabei die Mobilstation selbst zerstört würde. Die IMEIs aller verkauften Mobilgeräte werden im einer eigenen Datenbank, dem Equipment Identity Register, verwaltet.

Die EIR-Datenbank besteht aus drei Datensätzen:

1. Die Weiße Liste enthält alle IMEIs, die allen Betreibern aus verschiedenen Nationen zugewiesen wurden und mit denen ein Roaming-Abkommen besteht.
2. Die Schwarze Liste enthält alle IMEIs, die gesperrt sind (zb. gestohlene Mobilstation.
4. Die Graue Liste enthält alle IMEIs von Geräten, die nicht zugelassen sind oder als mangelhaft gelten.

Tatsächlich wird diese Überprüfung kaum durchgeführt, da aufgrund der geringen Anschaffungskosten und dem damit geringen Diebstahlrisikos für Mobilstationen, der Ankauf und die Wartung eines EIR vergleichsweise teuer kommt. Aufgrund der hohen Mobilität wäre der Einsatz der EIR-Datenbank nur sinnvoll, wenn sie gemeinsam von allen GSM-Betreibern auf internationaler Ebene gewartet würde.[19]

2.1.4 Das Operation and Maintenance Subsystem (OMS)

Damit der laufende Betrieb aufrecht erhalten bleibt, gibt es ein Operation and Maintenance Subsystem, Betrieb und Wartung, welches dafür verantwortlich ist, dass alle Einheiten des Funknetzes überwacht und konfiguriert werden können.

Es besteht aus einem Operation and Maintenance Centre (OMC) und kann zusätzlich noch über ein oder mehrere Network Mangement Centre(s) verfügen.

2.1.4.1 Das Operation and Maintenance Centre (OMC)

Das Operation and Maintenance Centre ist die Schnittstelle von den ServicetechnikerInnen zum Netzwerk. Zu seinen Funktionen gehören das Fault-, Performance- und Configuration-Management.

2.1.4.2 Das Network Management Centre (NMC)

Mit einem Network Management Centre, auch Netzwerk-Mangement-Zentrum, kann die Netzkontrolle zentralisiert werden. Wenn ein Operator mehrere Netzwerklieferanten hat (das bedeutet mehrere OMCs), kann er ein NMC zur besseren Überwachung einsetzen.[20]

2.2 Signalisierung

Die Kommunikation zwischen den oben genannten Einheiten der GSM-Subsysteme erfolgt durch Signalisierung. So wird in der Telekommunikation die Sprache bezeichnet, die die Verständigung zwischen Computern, Maschinen oder zwischen zwei TeilnehmerInnen ermöglicht. 1977 wurde das Open System Interconnection- (OSI-) Referenzmodell der Internationalen Standardisierungsorganisation (ISO) als Grundlage für die Bildung von Kommunikationsstandards entworfen. Es ist auch bei der Erstellung der GSM-Standards als Referenz herangezogen worden. Im OSI-Referenzmodell (siehe Abbildung 23) sind die Funktionen, die in ihrer Summe einen Kommunikationsprozess ergeben, in sieben Schichten unterteilt, daher wird es auch als 7-Schichten-Modell bezeichnet. Man unterscheidet zwischen transportorientierten (eins bis vier) und anwendungsorientierten (fünf bis sieben) Schichten. Das Modell beschreibt vereinfacht und im Allgemeinen die Operationen, Objekte, Protokolle und Arbeitseinheiten eines Gesprächsprozesses. Bei der Erstellung einzelner Kommunikationsstandards werden diese Standardbeschreibungen für die einzelnen Schichten als Basis herangezogen und spezifiziert.

[...]


[1] Gehört im Ö1 - Mittagsjournal am 19.04.01 bzw. aus: http://www.aec.at/festival 2001, 02.09.01

[2] vgl. www.gsm.world.it 04.05.01

[3] vgl. www.gsm.world.it 04.05.01

[4] vgl. Eberspächer/Vögel, 1999, S. 5 [6]

[5] aus: www.gsmworld.com, 19.04.01

[6] vgl. Mouly/Pautet, 1992, S. 32 [15]

[7] vgl. Mouly/Pautet, 1992, S. 32 [15]

[8] vgl. Eberspächer/Vögel, 1999, S. 6f. [6]

[9] vgl. http://www.gsmworld.com/membership/mem-stats.html, 10.09.01

[10] vgl. Ericsson UMTS, [7]

[11] vgl. http://w3.siemens.de/solutionprovider/_online_lexikon/index.htm, 16.08.01

[12] vgl. Eberspächer/Vögel, 1999, S. 36 ff. [6]

[13] vgl. Heine, 1998, S. 28 [13]

[14] vgl. Eberspächer/Vögel, 1999, S.36 [6]

[15] vgl. Eberspächer/Vögel, 1999, S.44 ff. [6]

[16] vgl. Eberspächer/Vögel, 1999, S. 46 ff. [6]

[17] vgl. Heine, 1998, S. 42 [13]

[18] vgl. ebd. S. 46

[19] vgl. Eberspächer/Vögel, 1999, S. 48f. [5]

[20] vgl. Heine, 1998, S. 47 ff. [13]

Details

Seiten
Erscheinungsform
Originalausgabe
Jahr
2001
ISBN (eBook)
9783832456078
ISBN (Paperback)
9783838656076
DOI
10.3239/9783832456078
Dateigröße
2.3 MB
Sprache
Deutsch
Institution / Hochschule
Universität Wien – unbekannt
Erscheinungsdatum
2002 (Juli)
Note
1,0
Schlagworte
netzwerkarchitektur osi-referenzmodell gsm-fachterminologie location roaming-standartszenarien
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Titel: GSM - Global System for Mobile Communications
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