W chwili uruchamiania telefonu komórkowego, rzecz, która stanowi przedmiot zainteresowania zwykłego abonenta sieci komórkowej to PIN kod, a wiec najszybciej zapominany zestaw cyfr. Wpisanie owego kodu sprawia, iż telefon już po kilku czy kilkunastu sekundach jest sprawny i gotowy do pracy, jednak w ciągu tego krótkiego okresu czasu ma miejsce wiele bardzo skomplikowanych procesów, z których te podstawowe zostaną opisane w niniejszej pracy, co umożliwi choć w pewnym zakresie zrozumienie działania telefonów komórkowych.
Karta SIM z wyglądu przypomina niewielką, plastikową i płaską płytkę z nadrukiem nazwy operatora, przy czym jej niepozorny wygląd jest odwrotnie proporcjonalny do pełnionej przez nią funkcji - wraz z telefonem umożliwia ona wykonywanie połączeń ze wszystkich aparatów GSM (oprócz tych zablokowanych przez sim-lock). Karta SIM zawiera różne informacje, jak na przykład:
- klucze umożliwiające identyfikację abonenta oraz szyfrowanie danych
- kod dostępu
- kod PUK umożliwiający odblokowywanie telefonu
- SMSy
- wprowadzone numery telefoniczne
Hasła znajdujące się na karcie są zapisywane w taki sposób, by nie można ich było bezpośrednio odczytać. Jedną z zalet karty jest fakt, że dany abonent nie jest związany z danym aparatem, co miało miejsce w systemie NMT Centertela. Zatem w przypadku, gdy telefon zostanie uszkodzony czy też jego użytkownik zapragnie mieć nowsze i lepsze urządzenie - wystarczy jedynie kupić (czy też zdobyć w inny sposób) nowy lub inny telefon oraz włożyć do niego swoją kartę SIM, co umożliwia dzwonienie na własny rachunek. Telefon GSM, w którym nie ma karty SIM, pozwala jedynie zadzwonić na numer alarmowy 112 (telefony trójsystemowe również na numer 911) w celu wezwania pomocy.
W chwili włączenia aparatu telefonicznego oraz prawidłowego wpisania PIN-u ma miejsce logowanie do sieci GSM; telefon "słyszy" oraz dokonuje analizy wykorzystywanych przez GSM sygnałów radiowych zwracając szczególną uwagę na ostatnio używane kanały. W przypadku nie znalezienia takich kanałów, zaczyna on skanować całe pasmo GSM, co przynosi między innymi takie informacje, jak kraj w jakim znajduje się telefon oraz operator sieci stacji bazowej, z jaką się komunikuje. Niedługo później aparat żąda rejestracji, a gdy zostanie ona prawidłowo przeprowadzona, ma miejsce następny etap przyłączania się do sieci, czyli identyfikacja abonenta.
Wszyscy operatorzy GSM mają specjalne komputery (czyli centrum identyfikacji), gdzie przechowuje się hasła abonentów określonej sieci. Proces rejestracji wymaga dosyć skomplikowanej procedury, w trakcie której wysyła się odpowiednie dane do centrum identyfikacji, następnie centrum to generuje informacje, które są z powrotem przekazywane do aparatu telefonicznego, co następuje dzięki centrali, na której terenie znajduje się dany abonent. W tej chwili ma miejsce losowe generowanie specjalnych liczb i kodów przez centrum identyfikacji oraz przez telefon abonenta, które to wyliczenia przekazywane są do centrali, gdzie następuje ich porównywanie. Decyzja o identyfikacji jest podejmowana właśnie na podstawie wyniku tej analizy porównawczej.
Zatem z pozoru szybki i łatwy proces uruchamiania telefonu jest bardzo skomplikowany, a jego poszczególne ogniwa zachodzą w niezwykle krótkim czasie. Pomyślny proces rejestracji, w teorii umożliwia odbieranie oraz wykonywanie połączeń (jeśli nie są one na przykład zablokowane przez operatora) oraz transmisji innych danych, jak na przykład SMS-ów, czyli krótkich wiadomości tekstowych. Przez większą cześć czasu działania, telefon jest w stanie czuwania, co dla jego użytkownika oznacza trzymanie go na pasku od spodni, w kieszeni czy też w torebce lub w innym miejscu.
