1. PLAN DE CAPACITACION CANAL DIRECTO
FASE II
Capacitación 01
Funcionamiento de una Red GSM
GSM
La red GSM (Sistema global de comunicaciones móviles) es, a comienzos del siglo
XXI, el estándar más usado de Europa. Se denomina estándar "de segunda
generación" (2G) porque, a diferencia de la primera generación de teléfonos portátiles,
las comunicaciones se producen de un modo completamente digital.
En 1982, cuando fue estandarizado por primera vez, fue denominado "Groupe Spécial
Mobile" y en 1991 se convirtió en un estándar internacional llamado "Sistema Global de
Comunicaciones Móviles".
En Europa, el estándar GSM usa las bandas de frecuencia de 900MHz y 1800 MHz.
Sin embargo, en los Estados Unidos se usa la banda de frecuencia de 1900 MHz. Por
esa razón, los teléfonos portátiles que funcionan tanto en Europa como en los Estados
Unidos se llaman tribanda y aquellos que funcionan sólo en Europa se denominan
bibanda.
El estándar GSM permite un rendimiento máximo de 9,6 Kbps, que permite
transmisiones de voz y de datos digitales de volumen bajo, por ejemplo, mensajes de
texto (SMS, Servicio de mensajes cortos) o mensajes multimedia (MMS, Servicio de
mensajes multimedia).
Introducción a la Red Celular
Una red de radiotelefonía celular está conformada por una extensión de territorio
cubierto por un conjunto de espacios llamados células (o celdas) y una serie de canales
de radio repartidos entre dichas células.
Una célula o estación base es la unidad geográfica de una red.
A cada célula se le asigna un conjunto de frecuencias de radio que son las que definen
los canales de comunicación. Dos células adyacentes no tienen canales de
comunicación comunes para evitar interferencias, y para proteger los canales comunes
que usan distintas estaciones base se deja una distancia mínima de dos células de
separación entre las mismas. Para llevar a cabo esta tarea, se crean grupos de células
llamados clusters. A cada célula se le asigna un identificador BSIC (Base Station
Identity Code) (diferente de Cell ID que se explicará mas adelante) y de esta forma, al
agrupar clusters sobre un territorio, todas aquellas células que tengan el mismo
identificador podrán utilizar los mismos canales de radio evitando interferencias por el
uso de canales comunes.

2. Podemos apreciar en la figura los clusters de células con sus identificadores asociados
(colores). Es un claro ejemplo ilustrativo de cómo dos células con el mismo identificador
que usan los mismos recursos de radio están físicamente separadas por dos células (al
menos).
Para sincronizar el funcionamiento de los grupos de estaciones base es necesario
dotar a la red de un nuevo elemento, el BSC (Base Station Controller). Al dividir la red
en células, se introduce el problema de localizar a un usuario antes de poder establecer
comunicación con el mismo.
Los abonados a la red celular son móviles y por tanto itinerantes. Para comunicar
estaciones móviles entre sí es necesario preestablecer ciertas bases que ayuden a
identificar y localizar a cada usuario, puesto que no siempre se van a encontrar en una
misma célula. Para ello es necesario dotar a cada abonado de una tarjeta de identidad
(SIM: Suscriber Identify Module) que permita identificar de forma unívoca a cada cliente
de la red. Asimismo es necesario dotar a la red de un centro de autenticación de
clientes (AUC, AUthentication Centre) para controlar la identidad de cada abonado una
vez que enciende su terminal móvil, y de una base de datos llamada HLR (Home
Location Register) que contenga el registro de los abonados locales, actualizando dicha
información dinámicamente.
De esta forma, cuando un cliente enciende su móvil, el propio terminal notifica su
presencia a la red, lo que implica una actualización del HLR.
Asimismo, un abonado puede conectarse mediante esta filosofía a una red de la que no
es cliente cuando está fuera de la zona de cobertura de su red. Para ello la red está
dotada de otra base de datos (VLR, Visitor Location Register), que almacena
temporalmente información acerca de los usuarios foráneos de la red de acuerdo a la
misma política que el HLR.
Para estimar la dirección del desplazamiento de un abonado en la red, las estaciones
base más próximas al terminal móvil comparan la potencia de las señales que éste
emite. Una tendencia a que la potencia disminuya está normalmente asociada a un
alejamiento del terminal respecto de la estación base y por el contrario, un incremento
de la potencia recibida se asocia a un acercamiento del terminal.
Es necesario mantener la comunicación de un abonado que atraviesa la frontera entre
dos células adyacentes de forma transparente al usuario. Esto se consigue
sincronizando el terminal móvil con las dos estaciones base implicadas en el proceso.
Tras un cálculo que determina si la transferencia es conveniente (el usuario se
desplaza hacia la dirección estimada bajo la cobertura de la siguiente célula) entonces
se confirma la migración.

3. Arquitectura de una red GSM
La red GSM se compone de diversos equipos:
1. MS (Mobile Station): Terminal de abonado. Hace referencia al dispositivo (teléfono
móvil), pero no a la identidad del suscriptor, que es facilitada por la tarjeta SIM.
2. BTS (Base Transceiver Station): En castellano EB (Estación Base), también se
suele abreviar como BS. Es un emisor/receptor de radio capaz de enlazar las MSs con
la infraestructura fija de la red. Una estación base garantiza la cobertura radioeléctrica
en una célula de la red, proporcionando el punto de entrada a la red a las MSs. Las
estaciones base pueden ser controladas localmente o bien remotamente a través de su
controlador de estación base.
3. MSC (Mobile Switching Centre): Conmutador de red encargado de interconectar la
red de telefonía convencional con la red radiotelefónica. Se encarga además de

4. acceder al centro de autenticación para verificar derechos de los clientes, así como de
participar en la gestión de movilidad de los abonados y su localización en la red.
4. BSC (Base Station Controller): Controlador encargado de gestionar una o varias
estaciones base. Actúa como un concentrador para el tráfico de los abonados y como
un enrutador hacia la estación base destinataria en caso de tráfico proveniente de un
conmutador.
Por tanto, actúa como un repetidor para datos de control de las BS hacia el centro de
control y mantenimiento, y además actúa como un controlador de estaciones base,
permitiendo su gestión, mantenimiento e incluso almacén de información de las BS,
que puede ser proporcionada al operador por demanda explícita.
Una de las funciones de gestión y control de las BS es el control de los recursos de
radio de las células, asignando a cada BS las frecuencias de radio que pueden utilizar.
Interviene también en la comunicación entre BS para controlar la migración de un
abonado de una célula a otra.
5. HLR (Home Location Register): Base de datos que contiene información relativa a
los abonados de una red. Describe a su vez las opciones y servicios contratados por el
abonado y aquellas opciones a las que tiene acceso. Se almacena además la última
localización conocida del abonado y el estado de su terminal (fuera de servicio,
encendido, en comunicación...). Para identificar a un abonado asociado a un terminal
móvil se utiliza cierta información almacenada en la tarjeta SIM.
6. VLR (Visitor Location Register): Base de datos asociada a un conmutador MSC
que almacena la identidad de los abonados itinerantes de la red. Su funcionalidad es
importante, ya que se utiliza para controlar la ubicación de un abonado.
7. AUC (AUthentication Centre): Base de datos que almacena información
confidencial (como los derechos de uso) de cada abonado de la red. Para autenticarse
en dicha base de datos es necesario que el abonado acceda a su tarjeta SIM (mediante
su código PIN) para que ésta, mediante un protocolo de petición-respuesta, sea capaz
de dar por válida la identidad del usuario en la red, momento en el cual no se deniega
el acceso a la red y se consulta al HLR para conocer las opciones y servicios con los
que el usuario puede contar.
Se ha de dejar constancia de las agrupaciones de los diferentes elementos de la
arquitectura de la red GSM:
BSS (Base Station Subsystem): Conjunto constituido por un conjunto de BSs y su
controlador BSC.

5. NSS (Network Station Subsystem): Conjunto formado por el MSC, el AUC y los V/HLR.
Todos estos elementos se comunican mediante interfaces de red, que soportan el
diálogo entre los diferentes equipos y permiten el correcto interfuncionamiento de la
red.
Entendiendo el Esquema de Operación de una Red GSM
En una red GSM, la terminal del usuario se llama estación móvil. Una estación móvil
está constituida por una tarjeta SIM (Módulo de identificación de abonado), que permite
identificar de manera única al usuario y a la terminal móvil, o sea, al dispositivo del
usuario (normalmente un teléfono portátil).
Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de un número único de
identificación de 15 dígitos denominado IMEI (Identificador internacional de equipos
móviles). Cada tarjeta SIM posee un número de identificación único (y secreto)
denominado IMSI (Identificador internacional de abonados móviles). Este código se
puede proteger con una clave de 4 dígitos llamada código PIN.
Por lo tanto, la tarjeta SIM permite identificar a cada usuario independientemente de la
terminal utilizada durante la comunicación con la estación base. Las comunicaciones
entre una estación móvil y una estación base se producen a través de un vínculo de
radio, por lo general denominado interfaz de aire (o en raras ocasiones, interfaz Um).
Todas las estaciones base de una red celular están conectadas a un controlador de
estaciones base (o BSC), que administra la distribución de los recursos. El sistema
compuesto por el controlador de estaciones base y sus estaciones base conectadas es
el Subsistema de estaciones base (o BSS).

6. Por último, los controladores de estaciones base están físicamente conectados al
Centro de conmutación móvil (MSC) que los conecta con la red de telefonía pública y
con Internet; lo administra el operador de la red telefónica. El MSC pertenece a un
Subsistema de conmutación de red (NSS) que gestiona las identidades de los
usuarios, su ubicación y el establecimiento de comunicaciones con otros usuarios.
Generalmente, el MSC se conecta a bases de datos que proporcionan funciones
adicionales:
• El Registro de ubicación de origen (HLR): es una base de datos que
contiene información (posición geográfica, información administrativa, etc.) de
los abonados registrados dentro de la zona del conmutador (MSC).
• El Registro de ubicación de visitante (VLR): es una base de datos que
contiene información de usuarios que no son abonados locales. El VLR
recupera los datos de un usuario nuevo del HLR de la zona de abonado del
usuario. Los datos se conservan mientras el usuario está dentro de la zona y
se eliminan en cuanto abandona la zona o después de un período de
inactividad prolongado (terminal apagada).
• El Registro de identificación del equipo (EIR): es una base de datos que
contiene la lista de terminales móviles.
• El Centro de autenticación (AUC): verifica las identidades de los usuarios.
La red celular compuesta de esta manera está diseñada para admitir movilidad a través
de la gestión de traspasos (movimientos que se realizan de una celda a otra).
Radio Trunking
Definición de “Trunking”:
Son sistemas de radiocomunicaciones móviles para aplicaciones privadas, formando
grupos y subgrupos de usuarios, con las siguientes características principales:
• Estructura de red celular (independientes de las redes públicas de telefonía
móvil)
• Los usuarios comparten los recursos del sistema de forma automática y
organizada.
• Cuando se requiere, por el tipo de servicio, es posible el establecimiento de
canales prioritarios de emergencia que predominarían sobre el resto de
comunicaciones del grupo.
Son sistemas que han ido estandarizando las diferentes interfaces desde su
introducción en el año 1997. En la actualidad se está produciendo un proceso de
estandarización con los sistemas digitales.
A su vez, el trunking es un sistema de radio en el que todas las comunicaciones van
precedidas de un código de llamada similar a una telefónica; si nuestro equipo la recibe
y no es el destinatario la emite de nuevo, actuando como repetidor, y si es el
destinatario se establece un circuito para asegurar la comunicación. Por lo tanto sólo
oímos las comunicaciones destinadas a nosotros. Dependiendo del servicio instalado
se puede implementar conexión a la red de telefonía pública.
Funcionamiento
Control de Canales
En esencia, un sistema de radio trunking es una red computarizada de conmutación de
paquetes de datos. Los usuarios de radio envían paquetes de datos a una

7. computadora que opera en una determinada frecuencia (llamada canal de control) para
solicitar comunicación a un determinado grupo de usuarios. El controlador envía una
señal digital a todos los receptores del grupo con la instrucción de conmutar
automáticamente a la frecuencia indicada por el sistema que le permitirá monitorear la
transmisión. Luego de que el usuario termina de emitir, el equipo de radio retorna a la
función de monitoreo de canal de control.
Este arreglo permite a múltiples grupos de usuarios compartir un pequeño rango de
frecuencias de radio evitando que estos escuchen las conversaciones de otros.
Diferencias con Telephone Trunking
El concepto de “trunking” (compartición de recursos) es actualmente un tanto obsoleto
y proviene de prácticas de tecnologías usadas en compañías telefónicas. Para nuestro
ejemplo, consideremos dos centrales de telecomunicaciones, una en la ciudad “A” y la
otra en la ciudad “B”. Cada una de estas centrales tiene en teoría la capacidad de
manejar 10 mil números telefónicos de abonados (La central “A” con el prefijo “123”
tiene disponible 10,000 números, del 123-0000 hasta el 123-9999, i de forma similar
para la central “B” con prefijo “124”)
¿Cuantas líneas telefónicas son requeridas para interconectar las ciudades “A” y “B”? si
los 10,000 suscriptores en “A” fueran llamados simultáneamente por los 10,000
suscriptores de “B”, entonces serían requeridas 10,000 líneas. Sin embargo, las
probabilidades de que ello ocurra son lejanas. Las compañías telefónicas han probado
fórmulas que permiten predecir la cantidad óptima de líneas troncalizadas necesarias,
bajo condiciones normales, para establecer adecuadamente las interconexiones.
Este concepto ha sido aplicado a los usuarios de sistemas de radio para determinar el
número óptimo de canales necesarios bajo condiciones normales para acomodar el
número de usuarios dado. En el eventual caso de una emergencia (como una
terremoto), muchos más usuarios de lo normal intentarán acceder tanto a los sistemas
de radio como de telefonía. En ambos casos una vez que la capacidad del sistema de
troncales ha sido completamente utilizada, todos los posteriores usuarios recibirán una
señal de ocupado.
Diferencias con los sistemas convencionales de Radio de 2 vías
Los sistemas de radio troncalizado se diferencian de los sistemas convencionales de
radio porque estos últimos usan un canal (frecuencia) dedicado para cada grupo de
usuarios, mientras que un sistema de radio troncalizado usa un conjunto de canales
que están disponibles para un gran número de diferentes grupos de usuarios.
Por ejemplo, si las comunicaciones policiales están configuradas de tal forma que 12
canales convencionales son requeridos para permitir el despacho a las patrullas de una
ciudad, durante períodos de baja actividad de despacho muchos de esos canales
permanecen en modo ocioso. En un sistema troncalizado las unidades policiales no
tienen asignado un canal dedicado, en vez de ello, son miembros de un grupo que
utiliza recursos comunes de un conjunto de canales.
Ventajas de la Troncalización
Las radios troncalizadas toman ventaja sobre la probabilidad de que en una cantidad
determinada de usuarios, no todos necesitarán acceso al canal al mismo tiempo, por
tanto sólo unos pocos canales de radio serán requeridos. Desde otra perspectiva, con
un número dado de canales de radio, un número mayor de grupos de usuarios puede
ser acomodado. En el ejemplo del departamento de policía, una capacidad adicional
podría ser usada para asignar canales a grupos determinados (investigaciones
especiales, control de tráfico, etc) a quienes se les puede permitir comunicaciones
privadas.

8. Para el usuario, una radio troncalizada se ve como una radio ordinaria: Hay un
conmutador de canales para seleccionar el canal a ser usado. En realidad el
conmutador de canales no conmuta frecuencias como en una radio convencional,
cuando cambia refiere a un programa de software interno que ejecuta un llamado a un
grupo suscrito al que se accederá a través del control de canales.
Los sistemas de radio troncalizado también proveen un pequeño nivel de privacidad
extra considerando que los usuarios del grupo están transmitiendo constantemente en
diferentes frecuencias.
Sistemas de Radio Trunking
Sistema Trunking LTR
Esta tecnología de Trunking procesa las comunicaciones en forma analógica y utiliza el
protocolo LTR (Logic Trunked Radio) que tiene la característica de no ser un protocolo
propietario de una Marca de radios. Este hecho permite que existan en el mercado
muchos fabricantes de radios que ofrezcan productos compatibles con esta Tecnología
de Trunking.
Esta Tecnología es el primer escalón en la Troncalización de un Sistema Convencional
proporcionando grandes ventajas sobre esta última en cuanto a mayor capacidad de
tráfico, control de base de usuarios e implementación de llamadas de grupo, individual
y telefónica.
Sistema Trunking EDACS
Este Sistema Troncalizado ocupa un lugar privilegiado dentro del mercado de las
comunicaciones por su excelencia en prestación y confiabilidad. Es un producto
originalmente desarrollado por Ericsson cuyo protocolo es el denominado EDACS que
significa Ehanced Digital Access Communications System.
Es un sistema de radio troncalizada de acceso digital que posee canal de control, el
cual administra todas las comunicaciones que se cursan en el sistema.
Esta tecnología permite implementar sistemas con los requisitos más exigentes tales
como comunicaciones analógicas, digitales, digitales encriptadas, claves de
encriptación en las comunicaciones digitales y comunicación de datos.
También incorpora funciones avanzadas como reprogramación de terminales por aire,
reagrupamiento dinámico por aire, transmisión de datos multisitio, llamadas de
emergencia, prioridades en las comunicaciones, deshabilitar/habilitar por aire radios
robadas, etc.
Sistema Trunking MPT1327
Es un Sistema Troncalizado basado en un protocolo abierto que dedica uno de sus
canales a desempeñar funciones de canal de control. Esta configuración permite
incorporar prestaciones extras a las ofrecidas por LTR como hacer llamadas de
Emergencia y Prioridades en las comunicaciones.
Si bien las comunicaciones de voz son analógicas, las radios soportan la instalación de
opciones de encriptación de voz con la finalidad de lograr mayor privacidad en las
comunicaciones.
Las radios soportan interfaces de datos que permiten integrar en el mismo sistema
comunicaciones de voz y datos.

9. Sistema Trunking TETRA
Este sistema troncalizado es totalmente digital y utiliza tecnología TDMA. Se trata de
un sistema de última generación, orientado a sistemas de voz y datos móviles. Tiene
un aprovechamiento espectral óptimo permitiendo transmitir cuatro canales de voz o
datos por cada canal físico de RF.
Este sistema se basa en un protocolo abierto ampliamente difundido en Europa
existiendo varios fabricantes de equipos aptos para trabajar bajo este protocolo.
Sistema Trunking Open Sky
Este sistema troncalizado es totalmente digital. Por cada canal se transmiten dos
canales virtuales digitales utilizando tecnología TDMA. Se trata de un sistema de última
tecnología, orientado a sistemas de voz y datos móviles. Tiene un muy buen
aprovechamiento espectral no solo por el hecho de enviar dos canales de voz por cada
canal físico, sino que aprovecha las virtudes de un sistema digital nativo, para
entrelazar la información de control con los datos.
Este sistema se basa en un protocolo propietario ofreciendo las máximas prestaciones
que un sistema de comunicaciones puede contar.

10. GSM = Global System for Mobile Communication
GPRS = General Packet Radio Service
EDGE = Enhanced Data Rates for GSM Evolution
WCDMA = Wideband Code Division Multiple Access
HSPA = High Speed Packet Access
LTE = Long Term Evolution