Proceso de autenticación de usuario en la red GSM

Describir proceso de autenticación de usuario en la red GSM

En la autenticación se le pide al usuario que realice un cálculo matemático (A3) con un valor aleatorio que se le suministra (RAND) y con una clave secreta (Ki) que está almacenada en la tarjeta SIM y que también tiene almacenada el operador en una base de datos. El terminal móvil envía la respuesta hacia la red (SRES) y si coincide con el valor calculado por la red, el terminal es autenticado.

Describir el proceso de cifrado de la voz en el sistema GSM

El sistema de cifrado de voz es muy seguro porque cada dos tramas de voz (228 bits) se utiliza una clave secreta de encriptación diferente y para hacerlo aún más seguro, cada vez que un móvil cambia de célula en el transcurso de una llamada, recibe desde la red un nuevo número aleatorio RAND para el proceso de cifrado.

Los algoritmos A3, A5 y A8 son públicos. La fortaleza del sistema de autenticación y cifrado de voz del sistema GSM reside en la práctica imposibilidad de recuperar de forma fraudulenta la clave secreta Ki de cada usuario.

Principales características del GSM

Es un estándar europeo que está desplegado en la mayoría de los países del mundo.

Es un sistema digital que cuenta con un sofisticado sistema de detección y corrección de errores.

Puede trabajar con niveles de interferencia más altos que los sistemas analógicos, permitiendo células más pequeñas y un mayor número de usuarios.

Dispone de un sistema de autenticación del usuario ante la red y transmite la voz de forma cifrada, por lo que es un sistema muy seguro.

Principales características del EDGE

Utiliza modulaciones más avanzadas que GPRS aunque requiere de modificaciones en las unidades de transmisión de radio situadas en las estaciones base y la instalación de nuevas estaciones base en ubicaciones más cercanas a los usuarios.

Puede alcanzar una velocidad máxima teórica de 473,6 Kbps enviando hasta 59,2 Kbps en cada slot radio (modulación 8PSK).

Existen versiones mejoradas de EDGE que utilizan modulaciones aún más eficientes, como son 16QAM y 32QAM, permitiendo alcanzar velocidades cercanas a 1 Mbps.

Enumerar las principales características de los sistemas de 3ª generación

Utilizan una tecnología denominada CDMA (Code Division Multiple Access – Acceso múltiple por división en el código).

Todos los usuarios utilizan el mismo canal radio al mismo tiempo, diferenciándose unos de otros por unos códigos con los que se codifican las señales, y se diferencian en que cada uno tiene un espectro disponible.

Multiplica la señal del usuario por un código binario especial, denominado código de ensanchamiento.

El sistema CDMA utilizado en la telefonía 3G es también de tipo celular. En cada célula se reutilizan los códigos de ensanchamiento.

El tamaño de las células no es constante sino que depende del número de usuarios activos en su interior.

Utiliza canales radio de 5 MHz de ancho de banda y permite velocidades de 2 Mbps en bajada y 384 Kbps en subida.

HSDPA

Es una modificación del sistema 3G para conseguir una mayor velocidad de datos.

Utiliza un canal dedicado para la transmisión de datos, a cada usuario se le asignan varios códigos de ensanchamiento y se utilizan modulaciones más avanzadas, como 64QAM.

Consiguen velocidades de hasta 14,4 Mbps en el enlace de bajada, pero cuando hay varios usuarios activos en la misma célula, la velocidad de datos se reparte entre todos ellos.

HSUPA

Mejora del sistema 3G para conseguir mayor velocidad de datos en el enlace de subida.

HSPA+

Mejora a los sistemas HSDPA y HSUPA consiguiendo velocidades de hasta 21 Mbps en bajada y de hasta 42 Mbps con la versión HSPA+ 2.

Utiliza la técnica de agregación de canales, permitiendo el uso en bajada de un canal de 10 MHz mediante la agregación de dos canales de 5 MHz.

Describir las principales características de la tecnología OFDM

Se utiliza en la telefonía móvil 4G, en TDT, la tecnología ADSL o las redes Wifi-N y Wifi-AC.

Se envía el flujo de bits repartido por un conjunto de subportadoras.

Reduce el problema de la atenuación selectiva en frecuencia. Las atenuaciones selectivas en frecuencia solamente afectan a unas pocas portadoras, realizándose sin problemas la transmisión por el resto de portadoras.

Permite incluso optimizar al máximo el ancho de banda disponible al utilizar modulaciones más robustas en las portadoras afectadas por atenuación selectiva en frecuencia.