HLR

HLR : Home Location Register

เปนฐานขอมูลที่เก็บขอมูลของผูใชที่มี ลักษณะที่ถาวรไมมีการเปลี่ยนแปลงบอย ๆ (Permanent Data) เชน หมายเลขประจําผู้ใช้ (Subscriber Identity) ประวัตของผู้ใชหมายเลขโทรศัพทของผูใช นอกจากน HLR  ยังเก็บขอมูล ชั่วคราว (Temporary Data) ของผูใชบางสวนที่จําเปน เชน ตําแหนงที่อยูปจจุบัน
ของผูใช และทำการปรับปรุงฐานขอมูลใหถูกตอง (Update) อยูเสมอโดยปกติแลวหนึ่งเครือขายโทรศัพทเคลื่อนที่ (PLMN) จะมี HLR หนึ่งตัวแตอาจมีมากกวาหนึ่งตัวไดขึ้นกับจํานวนผู้ใช้ในเครือขาย

Credit : http://research.rdi.ku.ac.th/world/cache/10/KritsadakornINTAll.pdf

----------------------

ระบบลงทะเบียนผู้ใช้ภายในพื้นที่ (Home Location Register, HLR) HLR จะเป็นระบบฐานข้อมูล ทำหน้าที่เก็บข้อมูล ID และ ข้อมูลของผู้ใช้ทุกคนซึ่งอยู่ในพื้นที่ของ GMSC นั้นๆ , ข้อมูลต่างๆ จะถูกเก็บไว้อย่างถาวร ดังเช่นข้อมูลของ international mobile subscriber number (IMSI) ของผู้ใช้แต่ละคน , ข้อมูลของเลขหมายโทรศัพท์ของผู้ใช้แต่ละคน, ข้อมูล authentication key, ข้อมูลการยอมให้มีการใช้บริการเสริมต่างๆ ของลูกค้า, และข้อมูลชั่วคราวต่างๆ,ข้อมูลชั่วคราวต่างๆ ประกอบด้วย (1) ที่อยู่ของผู้ใช้ต่างพื้นที่ที่ขอเข้ามาลงทะเบียนใช้งาน visitor location register (VLR) ซึ่งจะต้องเขาไปจัดการให้เครื่องโทรศัพท์เคลื่อนที่ที่เข้ามาขอลงทะเบียนให้สามารถใช้งานได้ (2) เลขหมายที่ขอให้มีการเรียก call forwarding และ (3) บาง parameters สำหรับ authentication และ ciphering 
IMSI จะถูกเก็บไว้อย่างถาวรใน SIM card , IMSI จะเป็นส่วนที่สำคัญอย่างมากของข่าวสารที่ใช้เป็นหลักฐานข้อมูลของ subscriber ภายในระบบ GSM รหัสตัวเลขของ IMSI จะมีรูปแบบดังนี้ 262 02 454 275 1010 ความหมายของรหัสอธิบายได้ดังนี้ รหัส 3 หลักแรกแสดง mobile country code (MCC) และรหัส 2 หลักต่อไปแสดง mobile network code (MNC) และรหัส 10 หลักสุดท้ายที่เหลือแสดง mobile subscriber identification number (MSIC) จากข้อมูลดังกล่าวเราสามารถแปลรหัสข้อมูลได้ดังนี้ หลักฐานของ subscriber นี้เป็นของประเทศเยอรมัน (MCC=262) บิลเรียกเก็บค่าบริการประจำเดือนจะต้องจ่ายให้กับเจ้าของโครงข่ายคือ บริษัท D2 privat (MNC=02) รหัสตัวเลขแสดงเลขหมายของ SIM คือ (MSIC) 454 275 1010 , ตัวเลขรหัสที่ทำการเรียกจากโครงข่ายสาธารณะไปยังเครื่องโทรศัพท์เคลื่อนที่ GSM จะแตกต่างจาก IMSI และจะต้องเริ่มต้นด้วย area code เช่น 0127 และตามด้วยเลขหมายโทรศัพท์ 7 หลัก โดยหลักแรกของเลขหมายโทรศัพท์แสดงความกี่ยวข้องกับ HLR จำนวนของหลักที่ใช้ขึ้นอยู่กับขนาดของโครงข่ายและจำนวนของ HLRs ในโครงข่าย, IMSI มุ่งหมายให้ใช้เฉพาะภายในโครงข่าย

Credit : http://channarongs.tripod.com/detail/gsm.htm

MTC

MTC : Mobile Terminated Call / MT : Mobile Termination

คือการโทรฯเข้ามือถือ เครือข่ายต้องหาให้ได้ว่า ตัวโทรศัพท์ที่มีคนโทรเข้านั้นอยู่ที่ไหน เพื่อที่เครือข่ายจะสามารถแจ้งได้โทรศัพท์เครื่องนั้นได้ว่ามีคนกำลังโทรเข้า (เรียกง่ายๆว่า paging)

ในการนี้ ก็มีอุปกรณ์สองตัวที่เกี่ยวข้อง ก็คือ HLR และ VLR โดยที่ VLR นั้นเก็บ Location Area ID (LAI) ของมือถือเครื่องนั้นไว้ และ HLR เก็บ VLR Address ที่มือถือเครื่องนั้นได้ทำการ Register ไว้ การที่อุปกรณ์เครือข่ายสองตัวนี้จะมีข้อมูลของโทรศัพท์มือถือเข้ามาเก็บไว้ได้นั้น ก็ต้องผ่านกระบวนการ location registration หรือที่เรียกอีกอย่างว่า location update (นั่นก็คือพอมือถือทำ location update ได้สำเร็จ ก็จะมีข้อมูลเก็บไว้ที่ HLR และ VLR)

สมมุติให้ A เป็นคนโทรศัพท์จาก PSTN ไปหา B ใน PLMN และ B ได้ทำ location update เรียบร้อยแล้ว

A ก็ต้องยกหูโทรศัพท์ แล้วกดหมายเลขของ B (สมมุติว่าคือ 01-9876543)

เลขหมายของ B นี่ มีชื่อเป็นทางการว่า MSISDN หรือ Mobile Subscriber ISDN number ซึ่งจะถูกส่งจากโทรศัพท์บ้านของ A ไปยังชุมสาย PSTN เพื่อให้ชุมสายทำ digit analysis และหา route ไปยังเครือข่ายปลายทาง (เช่น ถ้าเลขหมาย 3 หลักแรกเป็น 019 ให้ route ไปที่ GMSC ของเครือข่าย AIS ถ้า 3 หลักแรกเป็น 016 ให้ไปที่ GMSC ของเครือข่าย Dtac เป็นต้น)

ในกรณีตัวอย่างนี้ เลขหมายที่ท่านเรียกเป็น 019876543 เพราะฉะนั้นก็จะถูก route ไปที่ GMSC ของ AIS

เอาล่ะ ทีนี้ พอ GMSC ได้รับหมายเลขที่ท่านเรียกจากชุมสาย PSTN แล้ว มันก็ต้องค้นหาต่อไปว่า โทรศัพท์ที่ท่านเรียกเนี่ย มันอยู่ที่ไหน เพื่อที่จะได้หาเส้นทางเชื่อมต่อวงจรได้

แต่ไอ้ GMSC นี่มันไม่รู้นี่ครับว่าโทรศัพท์ B อยู่ที่ไหน มันก็ต้องถามเอาจากคนที่รู้ ซึ่งในที่นี้ก็คือ HLR เพราะฉะนั้น GMSC ก็ต้องส่งซิกไปที่ HLR เพื่อที่จะถามว่าอีตา B นี่่อยู่ที่ไหน ขั้นตอนนี้เรียกเป็นภาษาเทคนิคว่า HLR Inquiry ครับ (เอามาคิดสตังค์ได้นะครับ ขอบอก)

พอ HLR ได้รับ HLR Inquiry จาก GMSC แล้ว มันก็ต้องไปค้นหาในฐานข้อมูลของตัวเองที่มีอยู่ ซึ่งข้อมูลตั้งต้นในการค้นหาก็คือ หมายเลข MSISDN ที่ได้รับมา นั่นก็คือ พอได้รับ MSISDN มาปุ๊บ ก็เอาไปค้นในตารางของตัวเองว่า เบอร์นี้ตรงกับหมายเลข IMSI อะไร (IMSI ย่อมาจาก International Mobile Subscriber Identity--เลขประจำตัวสากลของผู้เช่าโทรศัพท์มือถือ ซึ่งเป็นหมายเลขที่อยู่ใน SIM และใน HLR)

พอได้หมายเลข IMSI แล้ว HLR ก็จะค้นต่อไปว่า IMSI เบอร์นี้ อยู่ในพื้นที่บริการของ MSC/VLR ตัวไหน (VLR Address) และพอได้ VLR Address แล้ว HLR ก็จะส่งซิกไปที่ VLR ตัวดังกล่าวโดยทันที

หลังจากHLR ส่งซิกไปที่ VLR VLR ก็จะบอกทางที่จะพา traffic ถึง MSC ปลายทาง
ตัวที่จะบอกทางไปก็คือ MSRN - Mobile Subscriber Roaming Number (คงจะถูกนะ)

HLR ก็จะส่ง MSRN ต่อให้ GMSC เพื่อ analyze digit แล้ว route ไปยัง MSC ที่ โทรศัพท์เบอร์นี้ไปอยู่

พร้อมกันนั้น VLR ก็จะดูข้อมูล ของ IMSI ที่ได้มา ที่เก็บอยู่ในตัวว่า IMSI นี้ ตอนนี้อยู่ที่ Location area ไหน BSC ตัวไหนแล้วก็จะทำการ page เรียกต่อไป

MSRN นี่ พูดง่ายๆคือเป็นหมายเลขชั่วคราวที่ VLR กำหนดให้โทรศัพท์แต่ละเครื่องที่ register ในพื้นที่บริการของ VLR นั้น ซึ่งจะถูกใช้เฉพาะในเวลาที่มี MTC เท่านั้น นั่นก็คือ พอ MTC call setup นั้นสำเร็จเสร็จสิ้นแล้ว VLR ก็จะยึดหมายเลข MSRN นั้นคืน เพื่อนำไปใช้กับ MTC call setup สำหรับโทรศัพท์เครื่องอื่นๆต่อไป

นั่นล่ะครับ เืมื่อ GMSC ได้รับ MSRN แล้ว ก็จะวิเคราะห์เลขหมาย (digit analysis) MSRN นั้นเพื่อหา route ไปยัง MSC ปลายทาง เมื่อหา route เจอแล้ว GMSC ก็จะ route call นั้นไปยัง MSC ปลายทาง (พร้อมกับแปะหมายเลข MSRN ไปด้วย เพื่อที่ MSC ปลายทางจะได้รู้ว่า จะ page ไปหาโทรศัพท์เครื่องไหน)

สัญญาณ paging ที่ MSC จะส่งออกไปใน radio network นั้น ก็จะมีหมายเลขประจำตัวของโทรศัพท์ B อยู่ ซึ่งหมายเลขประจำตัวโทรศัพท์ B นี้ อาจจะเป็น IMSI หรือ TMSI--Temporary Mobile Subscriber Identity ก็ได้ (ส่วนมากจะใช้ TMSI) ก็ได้

สัญญาณ Paging จะถูกส่งออกไปจากเซลล์ทุกเซลล์ใน Location Area ที่โทรศัพท์ B สิงสู่อยู่ (อาศัยข้อมูลจากฐานข้อมูลใน VLR) โดยใช้ช่องสัญญาณ (ในอากาศ--Air Interface) ที่มีชื่อว่า PCH (paging channel) พอโทรศัพท์ B ซึ่งมีหมายเลข IMSI หรือ TMSI ตรงกับที่ส่งออกมาใน PCH ได้รับข้อความ paging นี้แล้ว ก็จะตอบรับสัญญาณ paging นั้นโดยการใช้ช่องสัญญาณ RACH--random access channel ครับ 

พอโทรศัพท์ B ตอบรับข้อความ paging กลับไปยังเครือข่ายแล้ว เครือข่ายก็จะรู้ได้ว่าโทรศัพท์นั้นอยู่ในเซลล์ไหน (ก่อนหน้านั้นยังไม่รู้ รู้แต่ว่าอยู่ใน location area ไหนเฉยๆ) พอรู้ว่าอยู่ในเซลล์ไหนแล้วก็ง่ายแล้วครับ สามารถ route call นั้นมาที่ช่องสัญญาณ Traffic channel (TCH) ใน air interface ของเซลล์นั้นได้

Credit : http://topicstock.pantip.com/wahkor/topicstock/X2907179/X2907179.html

--------------------------------

GSM/UMTS/LTE Call Flow and MO Call and MT Call

Mobile Terminated Call Flow - GSM