DATENNETZE - Datennetze / Mobilfunknetze

Jede Vermittlungsstelle (SSS) ist für die Benutzerdaten eines Teils der Mobilteilnehmer zuständig. Die Auswahl erfolgt über die beiden ersten Stellen der Rufnummer. Die Daten sind in einer Datenbank abgelegt, die als "Heimdatei" (Home Location Register, HLR) bezeichnet wird. Zudem wird dort eine Besucherdatei (Visitor Location Register, VLR) vorgehalten, in der alle Mobilstationen verzeichnet sind, die momentan an einer der angeschlossenen Basisstationen angemeldet sind. Sobald ein Mobilgerät am Netz angemeldet ist, enthält sein Eintrag in der HLR einen Verweis auf jenen in der VLR und damit auf seinen Aufenthaltsort im Netz.

Eine dritte Datenbank (Equipment Identity Register, EIR) enthält Informationen über gesperrte Mobilgeräte, die z.B. gestohlen gemeldet oder veraltet sind. Die EIR wird in jeder SSS komplett vorgehalten.

Die Basisstationssteuerungen:
Die Basisstationssteuerungen (BSC) verwalten die eigentlichen Basisstationen. Dabei können mehrere Basisstationen zu einer Location Area (LA) zusammengefasst und dann als eine logische Funkzelle verwaltet werden. In welcher LA sich ein Mobilgerät befindet, wird in der Besucherdatei der Vermittlungsstelle eingetragen. Die BSC erhält von jeder Basisstation Rückmeldungen über die Empfangsfeldstärke der aktiven Mobilgeräte und (per Laufzeitmessungen) über deren Entfernung. Die gleichen Messungen führt auch jede Mobilstation durch und zwar mit allen Basisstationen, die sie empfangen kann. Diese Informationen gibt sie an ihre Basisstation durch, welche sie an die BSC durchreicht. Dort werden die Messwerte bewertet und bei Erreichen bestimmter Schwellwerte ein "Handover" eingeleitet, d.h. das Mobilgerät wechselt zu einer anderen Basisstation. Zudem wird aus den Messungen bestimmt, welche Sendeleistung Mobil- und Basisstation für eine einwandfreie Funkverbindung minimal benötigen. Das spart Energie, was insbesondere bei der begrenzten Akkukapazität der Mobilgeräte wichtig ist.

Die Basisstationen:
Die Basisstationen arbeiten mit fest zugewiesenen Frequenzen, die sich von denen der Nachbarstationen unterscheiden. Dadurch wird das gesamte Netz in Zellen aufgeteilt, in denen jeweils bestimmte Frequenzen gelten und die von anderen Zellen umgeben sind, die ebenfalls eigene Frequenzen haben. Die Kunst bei der Netzplanung besteht darin, dass sich die Empfangsbereiche gleicher Frequenzen nie überlappen und gleichzeitig eine Frequenz (von denen es ja nur eine begrenzte Anzahl gibt) möglichst schnell wiederverwendet werden kann. Die Basisstationen selbst sind mittlerweile sehr kompakt und kommen mit normalen Umgebungsbedingungen zurecht. Sie können damit z.B. auf dem Dachboden von Wohnhäusern platziert werden. Außen ist dann nur die Antenne zu sehen.

Eine Funkzelle kann je nach Topographie und Bebauung eine Ausdehnung zwischen 500 m und 35 km haben. Bei der Planung eines Netzes werden daher umfangreiche Messungen durchgeführt, damit mit möglichst wenigen Basisstationen eine möglichst gute Netzabdeckung erreicht wird.