2G-3G-Mobilfunknetz: Von der Basisstation zum HLR
Wenn Sie mobil telefonieren oder andere Mobilfunkdienste nutzen, so nimmt ihr Handy als erstes Kontakt mit einer Basisstation auf, die mit BTS (für Base Transceiver Station) abgekürzt wird. Bei UMTS-Netzen wurde diese Basisstation als "Node B" bezeichnet. Basisstationen gibt es in verschiedenen "Größen". Je enger die Zellen (zum Beispiel in Großstädten) aufgebaut sind, desto näher stehen die Sender beieinander. In großen Gebäuden, etwa Bahnhöfen, Flughäfen oder Einkaufszentren aber auch an sehr belebten Orten können kleine Sender oder Repeater aufgestellt sein.
Eine Sendestation hat meistens mehrere Funkkanäle und jeder Funkkanal wird in Zeitschlitze eingeteilt. Fällt eine Basisstation aus - etwa weil die Elektronik streikt oder die Energieversorgung ausbleibt - ist das ärgerlich, aber gerade in der Stadt können Sie noch einen Nachbarsender erreichen, der dann die Arbeit übernimmt. In ländlichen Regionen, wo einzelne Sender zum Teil mehrere Quadrat-Kilometer Fläche abdecken, ist hingegen oftmals keine Nachbarzelle erreichbar.
Grafik: So ist ein Mobilfunknetz aufgebaut
Die Hierarchie eines Mobilfunknetzes. Ohne die Daten des HLR funktioniert das Netz nicht. Grafik: teltarif.de
Mehrere dieser Basisstationen gehören zu einem BSC (Base Station Controller), der die Übergaben (Handover) des Handys zwischen den einzelnen Sendestationen und Zellen verwaltet. Er kümmert sich also darum, dass ein Gespräch auch während einer Fahrt nicht abreißt und an einen anderen Sendemast übergeben wird. Fällt der BSC aus, dann sind alle an ihn angeschlossenen Basisstationen offline, das Gebiet ist aber in der Regel überschaubar.
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Switching-Center, VLR und HLR
Die Basisstationen und ihre Controller werden vom MSC, dem Mobile Switching Center, verwaltet. Hier sind Datenbanken untergebracht, in denen abgelegt ist, welche Kunden gerade "zu Gast" in diesem MSC-Bereich sind. Dabei handelt es sich um die Visitor Location Register (VLR). Das VLR kann allerdings alleine nicht existieren, es braucht die Original-Daten. Diese bekommt das VLR vom Home Location Register, dem HLR.
Ein HLR verwaltet die Kundendaten und verknüpft sie mit der SIM-Karte. Ohne HLR kann ein Mobilfunknetz nicht funktionieren.
Foto: teltarif.de
Durch die Nachfrage des Visitor Location Register beim Home Location Register weiß
das Switching-Center, welcher Kunde sich gerade anmeldet und
was er darf und was nicht. Meldet sich ein Kunde neu an, ist er im VLR noch nicht bekannt, und
das Switching-Center muss beim HLR nachfragen, was der Kunde darf und
was nicht oder welche Rufweiterleitungen er geschaltet hat. Ebenso
meldet das Switching-Center an das HLR, wo der Kunde zuletzt gesehen
wurde, damit bei einem Anruf von außen dieser an die richtige
Basisstation weitergeleitet werden kann.
Fällt das Home Location Register aus, kann das Netz nicht mehr nachschauen, was der Kunde darf oder kann und wo er zu finden ist. Kommt ein Kunde eines ausländischen Netzes zu Besuch, wird er über das Visitor Location Register eingebucht, welches beim ausländischen Home Location Register nachfragt.
Drei gleichwertige HLR sollen sich gegenseitig helfen
Früher hat es viele dieser HLRs gegeben. Bei der Telekom hatte jede Doppel- oder Dreifachziffer nach der Vorwahl ein eigenes HLR. Für die Rufnummer 01711234567 wäre das HLR "12" zuständig, für 0171-33xxxxx das HLR 33. Schon vor einigen Jahren hat sich der Netzbetreiber aber ein Next-Generation-HLR zugelegt. Genau genommen sind es drei Home Location Register. Sie sollen sich gegenseitig kontrollieren und sich gegenseitig helfen, denn sie haben alle drei die gleichen Informationen gespeichert und stehen an drei unterschiedlichen Orten.
Abgehende Gespräche können bei HLR-Ausfall noch funktionieren
Alle Ratgeber zum Aufbau eines Mobilfunknetzes
- Übersicht: So funktioniert ein Mobilfunknetz
- Technik: Die Infrastruktur eines Mobilfunknetzes
- Funk: Bedeutung und Funktionsweise der Funkschnittstelle
- Verzeichnis: Was ist ein HLR?
- Sprache: Telefonat von A nach B - was passiert im Netz?
- 160 Zeichen: So funktioniert die Übertragung einer SMS
- Online: Mobile Daten im Mobilfunknetz
- Cell Broadcast: Info-Dienst für Katastrophen-Warnungen
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