Im GSM-Mobilfunknetz spielen HLR (Home Location Register) und VLR (Visitor Location Register) eine zentrale Rolle bei der Verwaltung von Teilnehmerdaten und der Abwicklung von Mobilfunkdiensten wie Anrufen, SMS und Standortverwaltung. Beide Datenbanken sind eng miteinander verbunden und bilden das Rückgrat des Teilnehmermanagements in der GSM-Architektur.
Was ist das HLR?
Das HLR (Home Location Register) ist eine zentrale Datenbank im Mobilfunknetz, die alle dauerhaften Teilnehmerinformationen eines Mobilfunkkunden speichert. Es befindet sich im Heimatnetz des Teilnehmers, also beim Netzbetreiber, bei dem der Kunde seinen Vertrag abgeschlossen hat.
Das HLR ist einmalig pro Teilnehmer vorhanden und beinhaltet:
- IMSI (International Mobile Subscriber Identity): Eindeutige Nummer, die den Teilnehmer im Mobilfunknetz identifiziert.
- MSISDN: Die eigentliche Telefonnummer des Nutzers.
- Authentifizierungsdaten: Verschlüsselungsschlüssel zur Sicherheitsprüfung (z. B. Ki, A3/A8 Algorithmen).
- Diensteinstellungen: Informationen zu gebuchten Diensten wie Anrufweiterleitung, Mailbox, Roaming-Erlaubnis usw.
- Aktueller Standort: Die Adresse des VLR, in dem sich der Teilnehmer derzeit aufhält.
Das HLR ist somit die zentrale Verwaltungsstelle für Teilnehmer, unabhängig davon, wo sich diese geografisch aufhalten. Es kommuniziert aktiv mit dem VLR und weiteren Netzwerkelementen wie dem MSC (Mobile Switching Center).
Was ist das VLR?
Das VLR (Visitor Location Register) ist eine temporäre Datenbank, die mit dem MSC (Mobile Switching Center) eines bestimmten geografischen Bereichs verbunden ist. Sobald sich ein Teilnehmer in ein neues GSM-Gebiet bewegt, übernimmt das zuständige VLR die Verwaltung der temporären Daten für diesen Nutzer.
Im Gegensatz zum HLR, das langfristige Daten speichert, enthält das VLR nur Daten, die für die Dauer des Aufenthalts des Teilnehmers im Gebiet erforderlich sind.
Im VLR werden folgende Informationen gespeichert:
- IMSI und MSISDN des Besuchers
- Temporäre Mobilteilnehmerkennung (TMSI), um IMSI zu schützen
- Aktuelle Zelle und LAC (Location Area Code) für Paging
- Zulässige Dienste (z. B. aus dem HLR übernommen)
- Roaming-Status und Standortinformationen
Das VLR fragt bei der ersten Registrierung eines Teilnehmers die nötigen Daten vom HLR ab und speichert sie lokal. Wenn sich der Teilnehmer aus dem Bereich entfernt, werden die Einträge im VLR wieder gelöscht.
Zusammenspiel von HLR und VLR
Das reibungslose Funktionieren eines GSM-Netzes hängt stark von der Kommunikation zwischen HLR und VLR ab. Hier ein typischer Ablauf:
- Ein Teilnehmer schaltet sein Handy ein.
- Das Handy sendet eine Registrierungsanfrage an die nächstgelegene BTS (Basisstation).
- Die Anfrage wird an das zugehörige MSC/VLR weitergeleitet.
- Das VLR erkennt, dass der Teilnehmer neu ist, und kontaktiert das HLR.
- Das HLR übermittelt die Teilnehmerdaten an das VLR.
- Das HLR speichert, in welchem VLR sich der Teilnehmer derzeit befindet.
- Der Teilnehmer ist nun im Netz registriert und erreichbar.
Wird ein Anruf an diesen Teilnehmer gerichtet, wird das HLR abgefragt, um zu ermitteln, in welchem VLR bzw. MSC sich der Teilnehmer aktuell aufhält. So kann der Anruf weitervermittelt werden.
Vergleich zwischen HLR und VLR
| Eigenschaft | HLR | VLR |
|---|---|---|
| Art der Daten | Dauerhafte Teilnehmerdaten | Temporäre Aufenthaltsdaten |
| Standort | Im Heimatnetz des Teilnehmers | Im besuchten Mobilfunkbereich |
| Verbindung zu | Mehreren VLRs | Einem MSC |
| Datenspeicherung | Langfristig | Nur während der Anwesenheit |
| Kommunikation | Versendet Daten an VLR | Fordert Daten vom HLR an |
In modernen Mobilfunknetzen wie LTE wird das HLR durch HSS (Home Subscriber Server) ersetzt. Das VLR-Prinzip bleibt jedoch als Teil des MME (Mobility Management Entity) weiterhin vorhanden, allerdings auf IP-basierter Architektur.
Zusammenfassend lässt sich sagen: HLR und VLR sind essenzielle Bestandteile des GSM-Systems. Sie ermöglichen es, Teilnehmer effizient zu verwalten, Dienste bereitzustellen und Mobilität über große geografische Bereiche hinweg zu gewährleisten.