GSM: Modulación GMSK, TDMA, Interfaces y Elementos de la Red Móvil

GSM: características principales

GSM: modulación GMSK, dispersión Doppler (hasta 200 km/h), estructura celular y acceso múltiple TDMA con 8 intervalos de tiempo. Las MS pueden cambiar de frecuencia. DTX: solo se envía información cuando el usuario habla. Cifrado de las comunicaciones y autenticación al acceso al sistema.

Interfaces GSM

Dos interfaces principales:

• De línea: separa el centro de conmutación y la estación base (enlace de transporte y control).
• De radio: separa la estación base (BS) de la estación móvil (MS).

Elementos de la red GSM

Componentes principales:

• MSC: gestiona las llamadas desde/hacia la MS y establece conexiones con otras redes (POTS, RDSI, etc.).
• HLR: almacena el tipo de abono, IMSI, MSISDN, información de localización, etc.
• VLR: registro de visitantes. Se inscribe temporalmente un abonado cuando se encuentra dentro de la zona de localización de un MSC.
• BSC: controla y gestiona varias BTS; sirve para simplificar las funciones de las BTS y realizar control centralizado.
• AUC: centro de autenticación; en él se almacena información de identidad del abonado móvil y de su equipo para la verificación de las llamadas.

Identificación en GSM

• IMEI (International Mobile Equipment Identity): identifica el terminal móvil.
• IMSI (International Mobile Subscriber Identity): identifica al usuario a nivel internacional y va asociado a la tarjeta SIM. El IMSI no es conocido por el abonado; se utiliza en la red para el registro y establecimiento de llamadas. Se emplea la primera vez que el usuario accede a la red y, por razones de seguridad, se sustituye posteriormente por otra identidad temporal (TMSI) asignada por el VLR.
• El número de teléfono del abonado se llama MS-ISDN (Mobile Station ISDN): CC (código de país) | NDC (prefijo del operador) | número de abonado.
• Otro número utilizado para el encaminamiento de las llamadas es el MSRN (Mobile Subscriber Roaming Number), que se usa en el encaminamiento hacia la POTS.

Tramas GSM

Cada trama tiene 8 intervalos de tiempo (time slots). La duración de una trama es 4,615 ms. Hay un desplazamiento de tres intervalos entre el enlace descendente y el enlace ascendente.

Canales en GSM

1) Canales de tráfico (TCH): formados por un par de portadoras con intervalos de tiempo asignados. En cada comunicación, a los canales de tráfico se les asocian canales de señalización:

• SACCH (Slow Associated Control Channel): realiza la señalización rutinaria, como control de potencia, medición de la calidad del canal, tarificación, etc.
• FACCH (Fast Associated Control Channel): transferencia de mensajes urgentes; toma bits del canal de información para transmitir control inmediato.

2) Canales de señalización: son canales descendentes que llegan a todas las MS y se encargan de la sincronización y difusión de información de la red y la celda.

• BCCH (Broadcast Control Channel): transmite información general de la red y de la celda para la orientación de la MS.
• FCCH (Frequency Correction Channel): envía información precisa sobre la frecuencia de la portadora que debe sintonizar la MS.
• SCH (Synchronization Channel): difunde información sobre la sincronización de trama e identificación de la estación base (BS).