Celulární (buňkový) princip
Mobilní sítě využívají ke svému fungování rádiové vlny. Ovšem frekvence, které jsou pro ně dostupné, jsou striktně omezené a každý mobilní operátor jich získává jen velmi omezený počet. Dostává je přidělené v rámci své licence, a to od státního orgánu pověřeného správou frekvenčního spektra (u nás jde o Český telekomunikační úřad).
Rozsahy frekvencí, přidělené konkrétním operátorům, se sice mohou i významněji lišit, ale nikdy nemohou postačovat na to, aby operátor mohl přidělit každému probíhajícímu hovoru ve své síti samostatný komunikační kanál (tj. samostatný rozsah frekvencí, "vyříznutý" z celkového přídělu který operátor dostal k dispozici). Jediným řešením, které při takovémto nedostatku frekvencí připadá v úvahu, je vícenásobné použití stejných frekvencí, neboli to aby různé hovory používaly stejné frekvence. Samozřejmě je přitom nutné zajistit, aby se různé hovory využívající stejné frekvence vzájemně neovlivňovaly - k tomu se dnes využívá tzv. buňkový (anglicky: celulární) princip. Jeho podstatou je rozdělení geografického teritória, na kterém příslušný operátor poskytuje své služby, na vhodné velké části (označované jako buňky), uspořádané tak, že když v jedné části (buňce) jsou používány určité konkrétní frekvence, žádná z bezprostředně sousedících částí (buněk) již tyto frekvence nepoužívá (resp. používá jiné frekvence). V praxi se nejčastěji používá uspořádání se šestihrannými buňkami uspořádanými do vzoru který připomíná plástve medu (viz obrázek č. 1). Jak lze snadno nahlédnout, lze vystačit již se třemi různými druhy takovýchto buněk (na obrázku rozlišených pomocí barev, ve skutečnosti využívají různé rozsahy frekvencí), a přitom "pokrýt" libovolně velké území jejich opakováním - samozřejmě za cenu toho, že v každé buňce je počet souběžných hovorů vždy shora omezen (tím, kolik frekvencí má daná buňka k dispozici). Eventuelní potřebu zvýšit počet souběžných hovorů je nutné řešit hustější sítí buněk.
 |
Architektura mobilní sítě GSM
V centru každé buňky takovéto "celulární sítě" (buňkové sítě") se nachází základnová stanice, označovaná jako BS (Base Station), častěji jako BTS (Base Transceiver Station). Jejím úkolem je komunikovat s mobilními telefony , které se právě nachází uvnitř příslušné buňky (obecně s terminály, které nemusí nutně být mobilní), a to na frekvencích které jsou buňce přiděleny. Pokud se příslušné koncové zařízení (mobilní telefon) pohybuje a přemístí se z jedné buňky do druhé, základnové stanice to poznají a komunikaci se zařízením si mezi sebou předají - dojde k předání (tzv. handover-u), které by uživatel mobilního telefonu neměl vůbec zaznamenat.
Jednotlivé základnové stanice (BS, resp. BTS) samozřejmě musí být mezi sebou propojeny a společně řízeny. V praxi obvykle několik z nich sdílí společnou řídící jednotku (na obrázku č. 2 je označena jako BSC, Base Station Controller). Soustava všech základnových stanic mobilní sítě je skrze své řídící jednotky napojena na centrální ústřednu (MSC, Mobile Services Switching Centre), kterou si lze představit jako analogii klasické telefonní ústředny z pevné sítě - také slouží ke směrování jednotlivých hovorů k jejich příjemcům. V mobilní síti, vzhledem k možnosti pohybu účastníků s jejich telefony (terminály) však musí být někde vedena evidence toho, kdo se kde momentálně nachází - k tomu slouží databáze resp. registr HLR (Home Location Register). Stejně tak musí být někde vedena evidence (vlastních) uživatelů i návštěvníků (v rámci roamingu) - k tomu zde slouží další registry, jmenovitě EIR (Equipment Identity Register), AuC (Authentication Centre) a VLR (Visitor Location Register).
 |