På Tele2:s högkvarter i Kista utanför Stockholm sitter cirka 25 kvalificerade tekniker på nätdriftcentralen och håller koll på det mobila nätet, det fasta telefoninätet och datornätet. I snart 20 år är det härifrån personalen sett till att reda ut eventuella fnurror på trådarna – dygnet runt. Den här bilden visar inte Tele2:s central utan Belgacoms, eftersom Tele2:s central är ett militärt skyddsobjekt. Men de ser ungefär likadana ut. Foto: Barco.

GSM och 3G-näten är något alldeles unikt egentligen. En tekniklösning som fungerar helt universellt, med terminaler av valfri ålder, från valfri leverantör, i valfritt land. Några operatörer kan vägra samarbeta, men i stort sett fungerar lösningen i såväl väldens allra rikaste länder som i de allra fattigaste i tredje världen. Att använda mobilnätet kräver inga större kunskaper av användarna. Men bakom den trådlösa fasaden finns en väldig samling databaser och serverfunktioner (och förkortningar. Beklagar detta.). Den trådlösa biten är en mycket liten del av det hela.

Teknikerna från vänster: Göran Häger, chef för mobile core engineering, Alexandra Drevenlid, teknik- och nätchef och Stefan Einerman, chef för service solution engineering.

Vi tog oss till Tele2 i Kista och greppade ett antal tekniker med stenkoll, nämligen Alexandra Drevenlid, teknik- och nätchef, Göran Häger chef för mobile core engineering, Stefan Einerman, chef för nätplaneringen.

– Anledningen till att mobiltelefoner fungerar i hela världen är att alla funktioner och databaser är standardiserade av standardgruppen 3GPP. Dessutom använder alla leverantörer samma språk och termer, vilket underlättar kommunikationen. Telefonen äger två saker, sitt IMSI-nummer och sitt IMEI-nummer och med dessa klarar den sig runt alla nät i världen, börjar Göran.

När en telefon vill ha anslutning till mobilnätet lyssnar den efter en basstation som den har rätt att ansluta till, vilket anges på SIM-kortet. Hittar den inte sitt hemmanät eller prioriterade nät (till exempel vid roaming) kommer den att försöka på andra nät. Därifrån kan den dock avvisas om operatören inte har avtal. Hittas en tillåten basstation ber den om anslutning och dess begäran går via en Base Station Controller (BSC) eller Radio Network Controller (RNC) till en av Tele2:s växelcentraler (Mobile Switching Centre, MSC) där telefonen identifieras av serverfunktionen Subscriber Data Management (SDM). BSC kan finnas i ett särskilt hus, eller inhyrt i en co-locationhall någonstans. Eftersom Tele2 har ett 2G-nät delat med Telenor och ett 3G-nät delat med Telia, kan BSC finnas i någon av de tre företagens datorhallar.

MSC finns i tre identiska, redundanta upplagor i Post- och telestyrelsens bergrum i Stockholm, Göteborg och Malmö. Anläggningarna är identiskt lika och databaserna hålls helt synkroniserade mellan hallarna. Därför kan telefontrafiken lastbalanseras mellan de tre.

Mobilnätet är synnerligen redundant och robust uppbyggt. Notera att 2G-basstationerna kallas Base Transceiver Station (BTS) och har styr- och aggregeringsenheter kallade BSC, 3G-nätets basstationer kallas NodeB och aggregeras av RNC, medan 4G-basstationerna kallas Evolved NodeB (eNodeB) och själva kommunicerar med MME. Alla basstationer har en identifikation kallad Cell-ID. Notera att cellerna har olika radier för olika systemgenerationer, beroende på tidsbegränsningar i datatrafiken (i sin tur begränsat av ljusets hastighet). Tele2 ville inte avslöja var myndigheterna kopplas in för att få avlyssna, men du ser ju ungefär vart pilen pekar.

Identifikation

SIM-kortets IMSI (inte telefonnumret) identifieras mot databasen Visitor Location Register (VLR), som anger om SIM-kortet får finnas i Tele2:s nät. De tjänster som SIM-kortet har rätt till anges i Home Location Register (HLR), som medflyttning, röstbrevlåda osv. HLR innehåller även det faktiska telefonnumret. I Authentication Center (AuC) finns autentiseringsnycklarna som slutligen godkänner SIM-kortet som abonnent.

Om SIM-kortet godkänns, går svaret tillbaka till telefonen, som kan visa för användaren att den är ansluten till mobilnätet. Denna procedur görs om då och då, både periodiskt och vid vissa händelser, om man till exempel rör sig i nätet och träffar på en ny cell.

Läs mer: Tumlande radiovågor ändrar bilden av universum

Skulle telefonen tillhöra en roamande utlänning som inte har Tele2-abonnemang, upptäcker VLR detta. IMSI-numret innehåller en lands- och operatörskod och MSC signalerar till SIM-kortets hemmanät, där det också finns ett HLR med exakt samma struktur som den svenska. Liknande information som i Tele2:s HLR, kommer tillbaka från fjärroperatören (är SIM-kortet betrott? Får det ringa? Får det ringa i Sverige? Vilka tjänster?). Fjärroperatörens VLR vet då också var abonnenten befinner sig och skulle någon hemmavid ringa till abonnenten, kan samtalet kopplas till Tele2:s MSC, som skickar det vidare till lämplig basstation.

Skulle telefonen å andra sidan vara stulen och polisanmäld, matas dess IMEI-nummer in i databasen Equipment Identity Register (EIR) som innehåller IMEI-nummer för alla stulna telefoner i Sverige. Telefonen blir inte ansluten. SIM-kortet kan visserligen vara lagligt, det stoppas inte, men utan tillgång till telefonens maskinvara kan man inte ringa.

Samtal

När abonnenten vill ringa ett samtal, anropar telefonen MSC som undersöker att abonnenten har rätt till den tjänsten. MSC tar reda på vart man vill ringa och kopplar upp samtalet mot telenätet, eller mot Tele2:s mobilnät om B-abonnenten finns där. MSC utgör en peeringpunkt mot alla åtta operatörer i landet.

SMS

Samma infrastruktur och identifiering används för SMS som för samtal, men SMS:et hamnar i ett Short Message Service Centre (SMSC) och lagras där i en databas. Där identifieras mottagaren och SMS:et skickas dit det ska. SMS:et lagras i databasen tills SMSC fått kvittens på att det nått fram. Systemet gör omförsök enligt olika tidtabeller, beroende på vart i världen meddelandet ska.