Tecnología gsm 2g

TECNOLOGÍA GSM 2G
I. INTRODUCCION
Las primeras redes celulares del mundo fueron introducidas en los años 80,
usando tecnologías de radio análogas. Dentro de algunos años, los sistemas
celulares llegaron a saturarse en su capacidad mientras que millones de nuevos
suscriptores exigían más tiempo aire, ya que las llamadas sin completar y
comunicaciones perdidas eran comunes. Para superar dichos inconvenientes de
tráfico, se desarrollaron nuevas tecnologías, mismas que llegaron a soportar tres
o cuatro veces más capacidad que sistemas análogos.
El desarrollo de estas nuevas tecnologías constituye una solución de
comunicaciones vía radio que se enmarca en lo que se ha dado en llamar la
segunda generación de sistemas de radio (conocida como 2G), una generación de
carácter celular digital que aparece a principios de los años 90 como continuación
de la primera, basada en tecnología analógica.
Los primeros trabajos con GSM los inició en 1982 un grupo dentro del Instituto
Europeo de Normas de Comunicaciones (ETSI, European Telecommunications
Standards Institute).
II. Global System for Mobile communications(GSM):
Es un estándar mundial para teléfonos móviles digitales creado por la CEPT y
posteriormente desarrollado por el ETSI como un estándar para los teléfonos
móviles europeos, con la intención de desarrollar una normativa que fuera
adoptada mundialmente. El estándar es abierto, no propietario y evolutivo (aún
en desarrollo) y es el estándar predominante en Europa, así como el mayoritario
en el resto del mundo (alrededor del 80% de los usuarios de teléfonos móviles del
mundo en 2004 usaban GSM). GSM difiere de sus antecesores principalmente en
que tanto los canales de voz como las señales son digitales. Para lograr así un
moderado nivel de seguridad
III. CARACTERÍSTICAS
 El sistema GSM puede ser definido como un sistema de radio comunicaciones,
porque está destinado para comunicaciones de media y larga distancia, digital,
móvil y celular, lo interesante del sistema es que nos proporciona servicios de
datos, e incluye integración de servicios.
 Este sistema nos proporciona una calidad de audio que ayuda a la fiabilidad de
la comunicación, incluye sistemas de seguridad en el aspecto de autenticación
de usuarios, actualmente este sistema es utilizado a nivel mundial por la
mayoría de operadores celulares y en el Ecuador CONECEL fue la primera en
integrar a su sistema esta tecnología en el año de 2003, continuando
MOVISTAR en el año del 2006.
 El roaming internacional, esta una de las armas poderosas con las que cuenta
este sistema, especialmente utilizado por los usuarios de negocios que
constantemente viajan al exterior, solamente con tener un móvil que trabaje en

las cuatro bandas y un convenio internacional de operadoras el usuario accede
de manera automática a este servicio.
 Utiliza el método de acceso multiple TDMA, donde varios usuarios comparten
una portadora por medio de una multiplexacion en el tiempo dentro de 8
intervalos (8 usuarios), cada uno asociado a una comunicación con
espaciamiento de portadora de 200 Khz, utiliza modulación GMSK.
 Tiene 124 canales, y cada canal puede dar servicio a 8 o 16 usuarios a la vez.
 La velocidad máxima del canal de radio es 270.833 kbps
 Duración de un bit de 3,692 msec.
 La longitud de una trama es de 4,615 msec, y la longitud de un slot de tiempo
0,577 msec. Codificación de la voz: RELP-LTP 13 kbps
 Potencia de salida de 20 mW a 20W.
IV. SERVICIOS DE ABONADO
1. Servicios de portador
Este servicio permite a los abonados la transferencia de datos de un extremo
a otro del sistema, disponiendo de la capacidad necesaria para transmitir
señales apropiadas entre dos puntos. Entre algunos de estos servicios tenemos:
- Transmisión de voz
- Trafico a la RDSI (Red Digital de Servicios Integrados)
- Correo electrónico
Se ofrecen dos tipos de velocidades de datos:
- Datos síncronos a velocidades: 1200, 2400, 4800 y 9600 bps
- Datos asíncronos a velocidades: 300, 9600 bps
2. Servicios de telefonía
Este servicio permite recibir y realizar llamadas de un usuario a otro por ello
se le llama servicio de voz bidireccional. Entre algunos de estos servicios se
incluye:
- Servicios de mensajes cortos (SMS)
- Correo de voz
- Fax de grupo 3 (permite a un fax conectado a GSM se comunique con
cualquier fax analógico de la red fija).
3. Servicios suplementarios
Estos servicios mejoran los servicios de portador y de telefonía, entre los
cuales tenemos:
- Identificación del abonado que llama
- Indicación de llamada en espera
- Restricción de llamadas (entrantes / salientes)
V. ENLACES DE RADIO
La UIT (International Telecommunication Union), que maneja la localización de
los canales de radio le ha dado las siguientes frecuencias al GSM en Europa:
- UPLINK (de móvil a Estación Base): 890-915 MHz.
-DOWNLINK (de Estación Base a Móvil): 935-960 MHz.

VI. BANDAS DE FRECUENCIA
Los sistemas GSM han sido desarrollados para operar en diversas bandas de
frecuencia:
1. GSM – 900
- Móvil a BTS (uplink): 890Mhz – 915Mhz
- BTS a móvil (downlink): 935Mhz – 960Mhz
- Ancho de banda por canal: 200Khz
- 124 canales en dos sub-bandas de 25Mhz c/u
- Separación entre portadora Down Link y Up Link: 45Mhz
2. DCS – 1800
3. PCS – 1900
Banda Nombre Canales Uplink (MHz) Downlink (MHz) Notas
GSM 850 GSM 850 128 - 251 824,0 - 849,0 869,0 - 894,0 Usada en los EE.UU.,
Sudamérica y Asia.
GSM 900 P-GSM 900 0-124 890,0 - 915,0 935,0 - 960,0 La banda con que nació
GSM en Europa y la más
extendida
E-GSM 900 974 - 1023 880,0 - 890,0 925,0 - 935,0 E-GSM, extensión de GSM
900
R-GSM 900 n/a 876,0 - 880,0 921,0 - 925,0 GSM ferroviario (GSM-R).
GSM1800 GSM 1800 512 - 885 1710,0 - 1785,0 1805,0 - 1880,0
GSM1900 GSM 1900 512 - 810 1850,0 - 1910,0 1930,0 - 1990,0 Usada en Norteamérica,
incompatible
con GSM-1800 por
solapamiento de bandas.

VII. VENTAJAS Y DESVENTAJAS
Ventajas
 Identificación de los usuarios de los móviles mediante el uso de un chip
incorporado en el teléfono denominado simcard.
 Debido a que es posible almacenar la información en una tarjeta denominada
SIM en vez del dispositivo como sucedía anteriormente, se facilita el
traspaso de diferentes servicios (Mensajería, Agenda) de un Móvil a otro sin
mayores problemas
 Extensa área de cobertura, gracias a su capacidad para roaming internacional
es posible tener cobertura y realizar y recibir llamadas desde diferentes
partes del mundo con tu mismo dispositivo y misma línea.
 Provee claridad y calidad en los servicios de voz.
 Permite la transmisión y recepción de información multimedia.
 Ofrece múltiples servicios como: Mensajería de Texto, Identificador de
llamada, llamada entrante, llamada saliente, llamada en espera, correo de
voz, entre otros.
 Debido a su amplio uso alrededor del mundo, existe una gran variedad de
equipos para la escogencia de los usuarios.
Desventajas
 Una de las principales desventajas de GSM es que gran cantidad de usuarios
comparten el mismo ancho de banda, y con una cantidad suficiente de estos
la transmisión puede encontrar interferencias.
 Puede presentar interferencia con determinados dispositivos electrónicos.
 El nivel de seguridad respecto a otras tecnologías como CDMA es de menor
calidad.
 Falta de presencia en ciertas zonas del territorio norteamericano.
 Requiere un número considerado de radios base para garantizar una gran
cobertura.
VIII. SIM-CARD
Los teléfonos GSM funcionan con una "Tarjeta Inteligente" llamada Módulo de
Identidad del Suscriptor o Tarjeta SIM (Subscriber Identity Module).
En principio la funcionalidad de la tarjeta SIM en comunicaciones inalámbricas
es la autenticación del abonado y el Roaming. Aunque tales características pueden
lograrse a través de una red inteligente centralizada (IN) o un teléfono más
inteligente, pero hay muchos beneficios clave que no se podrían utilizar sin este
tipo de tarjeta, la cual es independiente del móvil. Estos beneficios reforzaron la
seguridad, mejoraron la logística, y las oportunidades de un nuevo mercado.
La tarjeta SIM está basada en un módulo inteligente con un circuito integrado
programable. Cada tarjeta está personalizada por abonado, el módulo se programa
con un código secreto utilizado por el operador para identificar al teléfono, y con
un PIN (Personal Identification Number) para el subscriptor. Permite identificar
al teléfono y al abonado dentro de la red y provee los códigos de autenticación a

la red, el cual posibilita la adecuada facturación, ya que el cobro del servicio GSM
se lleva a cabo a través de la tarjeta SIM.
Con excepción de llamadas de emergencia, un móvil GSM puede operar
solamente si tiene una SIM válida insertada.
La SIM guarda tres tipos de información relacionada al suscriptor:
 Datos fijos guardados antes de que la SIM sea asignada a un suscriptor,
por ejemplo: el IMSI, claves de autenticación y algoritmos de seguridad.
 Datos temporales de red, como pueden ser el área de localización del
suscriptor y PLMNs restringidas.
 Datos del servicio, como idioma preferido, estado de cuenta.
IX. ARQUITECTURA
Bajo estas líneas encontramos la arquitectura, lógica, de una red GSM (Global
System Mobile)

La arquitectura GSM consta de varios Subsistemas:
1. Estación Móvil (MS): Se trata de teléfonos digitales que pueden ir integrados
como terminales en vehículos, pueden ser portables e incluso portátiles. Un
dispositivo SIM (Subscriber Identify Module) que es básicamente la típica
Tarjeta que proporciona la información de servicios e identificación en la Red,
Una estación móvil se compone funcionalmente de dos partes:
 El Equipo Terminal (ET)
 La Terminación Móvil (TM)
El Equipo Terminal (ET) realiza funciones semejantes a las de un terminal
RDSI y realiza las siguientes funciones:
•Transmisión.
•Gestión de canales de transmisión.
•Capacidad del terminal, incluyendo la interfaz hombre-máquina.
•Codificación de voz.
•Protección de errores.
•Control del flujo de datos de usuario.
•Adaptación de velocidad de datos de usuario y velocidad del canal.
•Soporte de terminales múltiples.
•Gestión de movilidad.
La Terminación Móvil (TM) puede ser de tres tipos:
•TMO Realiza las funciones anteriormente mencionadas, sin incluir ningún
interfaz.

•TM1 Incluye además una interfaz RDSI.
•TM2 Incluye además interfaces CCITT series X y V.
Utilizando estos tres tipos de TM se pueden establecer las configuraciones
necesarias para acceder al sistema GSM. Una estación móvil puede además
clasificarse en distintos tipos según su uso o potencia de salida.
Para que una estación móvil GSM pueda funcionar necesita tener el módulo
de identificación del usuario (SIM). Existen dos tipos distintos de módulo de
identificación del usuario:
•Una tarjeta inteligente que puede ser retirada de la estación móvil cuando el
usuario termina de utilizarla.
•Un módulo que es incorporado dentro de la estación móvil, con el fin de estar
instalado permanentemente, aunque siempre sería posible retirarlo abriendo el
armazón de la estación móvil. Este módulo es el que contiene toda la información
necesaria para realizar la función de autentificación del usuario, además de otras
informaciones necesarias para el sistema. El SIM debe contener la siguiente
información:
•Número de serie.
•Estado del SIM (bloqueado o desbloqueado).
•Clave del algoritmo de autentificación.
•Algoritmo de Autentificación (A3).
•Identificación internacional del usuario móvil (MSI).
•Identificación temporal del usuario móvil (TMSI).
•Algoritmo de generación de claves de cifrado (A8).
•Clave del algoritmo de cifrado de señalización y datos (A5).
•Número de secuencia de la clave del algoritmo de cifrado.
•Clase de control de acceso del usuario.
2. Estación base (BSS).
El BSS agrupa la maquinaria de infraestructura específica a los aspectos
celulares de GSM. El BSS está en contacto directo con las estaciones móviles
a través de la interfaz de radio. Por lo tanto, incluye las máquinas encargadas
de la transmisión y recepción de radio, y de su gestión. Por otro lado, el BSS
está en contacto con los conmutadores del NSS (Network and Switching
Subsystem). La misión del BSS se puede resumir en conectar la estación
móvil y el NSS, y por lo tanto, conecta al usuario del móvil con otros usuarios.
El BSS tiene que ser controlado, y por tanto debe estar en contacto con el
OSS. De acuerdo con la estructura canónica de GSM, el BSS incluye dos tipos
de máquinas: el BTS ("Base Transceiver Station" ó Transceptor de la Estación
Base), en contacto con las estaciones móviles a través de la interfaz de radio,
el BSC ("Base Station Controller" ó Controlador de la Estación Base), en
contacto con los conmutadores del NSS.
Un BTS lleva los dispositivos de transmisión y recepción por radio,
incluyendo las antenas, y también todo el procesado de señales específico a la
interfaz de radio, y que se verá con posterioridad. Los BTSs se pueden
considerar como complejos módems de radio, con otras pequeñas funciones.
Actualmente el volumen de los BTS se ha reducido mucho, esperándose un
gran avance en este campo dentro de GSM. Un componente importante del

BSS, que está considerado en la arquitectura canónica de GSM como que
forma parte del BTS, es la TRAU (Unidad Transcoder y Adaptadora de
Velocidad). La TRAU es el equipo en el cual se lleva a cabo la codificación
y descodificación de la voz (fuente), así como la adaptación de velocidades
en el caso de los datos. El segundo componente del BSS es el BSC. Está
encargado de toda la gestión de la interfaz de radio a través de comandos
remotos sobre el BTS y la MS, principalmente, la gestión de la localización
de los canales de tráfico y de la gestión del "handover". El BSC está conectado
por un lado a varios BTSs y por otro al NSS (más específicamente a un MSC).
Un BSC es en definitiva un pequeño conmutador con una gran capacidad de
cómputo. Sus funciones principales, como ya hemos dicho son la gestión de
los canales de radio y de los handovers. Un BSC típico consiste en uno o dos
armarios, y puede gestionar hasta algunas decenas de BTSs, dependiendo de
su capacidad de tráfico.
3. Subsistema de red (NSS).
El NSS incluye las principales funciones de conmutación en GSM, así como
las bases de datos necesarias para los datos de los abonados y para la gestión
de la movilidad. La función principal del NSS es gestionar las comunicaciones
entre los usuarios GSM y los usuarios de otras redes de telecomunicaciones.
Dentro del NSS, las funciones básicas de conmutación están realizadas por el
MSC (Centro de Conmutación de servicios Móviles), cuya función principal
es coordinar el establecimiento de llamadas hacia y desde los usuarios GSM.
El MSC tiene interfaces con el BSS por un lado, y con redes externas por el
otro. La interfaz con las redes externas requiere un "gateway" para la
adaptación (Funciones de "Interworking"), cuya función es más o menos
importante dependiendo del tipo de datos y de la red a la que se accede.
Además de los MSCs, el NSS incluye dos bases de datos que se conocen como
registro de posiciones base (HLR) y registro de posiciones de visitantes
(VLR). El primero analiza los niveles de suscripción, servicios
suplementarios y localización actual, o más reciente de los móviles que
pertenecen a la red local. Asociado al HLR trabaja el centro de autentificación
(AUC), que contiene la información por la que se comprueba la autenticidad
de las llamadas con el fin de evitar los posibles fraudes, la utilización de
tarjetas de abonado (SIMs) robadas o el disfrute del servicio por parte de
morosos.
El VLR contiene la información sobre los niveles de suscripción, servicios
suplementarios y área de localización para un abonado que se encuentra o al
menos se encontraba recientemente en otra zona visitada. Esta base de datos
dispone también de información relativa a si el abonado se encuentra activo o
no, lo que evita el uso improductivo de la red (envío de señales a una
localización que se encuentra desconectada). El registro de identidad de los
equipos (EIR) almacena información sobre el tipo de estación móvil en uso y
puede eludir que se realice una llamada cuando se detecte que ha sido robada,

pertenece a algún modelo no homologado o sufre de algún fallo susceptible
de afectar negativamente a la red
4. Central de conmutación móvil.
La Central de Conmutación Móvil es la encargada de todas las funciones de
conmutación para las estaciones móviles situadas en su área de influencia
(área MSC). Las principales diferencias de esta central respecto a una central
de la red fija, consisten en que esta central debe tener también en cuenta el
impacto de las funciones de asignación de los recursos radio y la naturaleza
móvil de los usuarios. Central de conmutación móvil de cabecera “Gateway”
(MSCC). Es una Central de Conmutación Móvil que además se utiliza para
dirigir hacia ella las llamadas originadas en la red fija. Esta central se encarga
de interrogar al HLR adecuado para conocer la posición del móvil al que va
dirigida la llamada, y posteriormente de encaminarla llamada hacia la central
de conmutación móvil correspondiente. La elección de las centrales de
conmutación móvil que van a ser además centrales de cabecera dependerá de
la organización que se desee dar a la red móvil. El sistema GSM introduce
respecto a los sistemas analógicos de segunda generación una mayor
descentralización de las funciones de la central de conmutación móvil,
pasando parte de ellas a ser realizadas dentro de los propios sistemas de
estación base.
5. Unidad de interfuncionamiento (UI).
Es una entidad funcional asociada con la central de conmutación móvil. Esta
unidad es la encargada de proporcionar la funcionalidad necesaria para
permitir el interfuncionamiento del sistema GSM con las redes fijas (RDSI,
RTC, y RTPCP). Su principal cometido es convertir los protocolos utilizados
en el sistema GSM a los utilizados en las redes fijas.
6. Centro de operaciones y mantenimiento (OMC).
El OMC tiene varias tareas que realizar. Todas estas tareas requieren
interacciones entre algunas o todas las máquinas de la infraestructura que se
encuentra en el BSS ó en el NSS y los miembros de los equipos de servicio
de las distintas compañías comerciales

7. Interfaces
a) Interfaz Um
La radio interfaz es utilizada por las estaciones móviles para acceder a
todos los servicios y utilidades del sistema GSM, empleando para ello los
Sistemas de Estación Base como punto de conexión con la red.
b) Interfaz A.
Esta interfaz es entre la MSC y el BSS, se utiliza fundamentalmente para
el intercambio de información relacionada con las siguientes funciones:
•Gestión del BSS.
•Manejo de la llamada.
•Gestión de la movilidad.
c) Interfaz A-bis.
Esta interfaz es entre el BSC y la BTS, permite conectar de una forma
normalizada estaciones base y controladores de estación base,
independientemente de que sean realizadas por un mismo suministrador o
por suministradores distintos.
d) Interfaz B.
Esta interfaz permite una conexión entre el MSC y el VLR para tener un
control de los móviles visitantes y poder ofrecerles los servicios del
sistema.
e) Interfaz C.
Esta interfaz es entre el MSC y el HLR, se utiliza fundamentalmente para
las siguientes funciones:
•Al final de una llamada en la que un móvil tiene que ser tarifado, la
MSC de ese móvil puede enviar un mensaje de tarifación al HLR.

•Cuando la red fija no puede realizar el procedimiento de interrogación
necesario para el establecimiento de una llamada hacia un usuario móvil
la MSC de cabecera debe interrogar al HLR del usuario llamado para
conocer el número de seguimiento del móvil llamado.
f) Interfaz D.
Esta interfaz es entre el HLR y el VLR, se utiliza para intercambiar los
datos relacionados con la posición de la estación móvil y los datos de
suscripción del usuario. A través de esta interfaz el VLR informa al HLR
correspondiente de la posición de una estación móvil gestionada por este
último registro, proporcionándole un número de seguimiento a fin de que
pueda encaminar las llamadas dirigidas hacia esta estación móvil.
En el otro sentido el HLR envía a LR que controla el área donde se
encuentra la estación móvil, los datos correspondientes necesarios para
soportar los servicios contratados por el usuario. Asimismo, mediante una
interfaz similar, el HLR debe informar también al VLR anterior que
cancele el registro de localización correspondiente a dicha estación móvil,
cuando esta estación móvil se desplaza a una nueva área VLR.
Estos intercambios de datos se producen cuando la estación móvil requiere
un servicio determinado, cuando el usuario quiere cambiar algunos datos
relacionados con su suscripción, o bien cuando los parámetros de la
suscripción se modifican por el operador del sistema.
g) Interfaz E.
Cuando una estación se desplaza del área controlada por una MSC al área
de otra MSC distinta, es necesario realizar un procedimiento de traspaso
para poder continuar la conversación. En este caso, las MSC deben
intercambiar datos para poder llevar a cabo esta operación
8. Canales
Un canal lógico no es más que una combinación ordenada de ráfagas dentro
de una estructura de trama que transportan un mismo tipo de información.
En el sistema GSM existen dos grupos de canales lógicos:
• Canales COMUNES: Transmiten información de señalización común a
todos los móviles ubicados en una célula determinada. Son canales punto
a multipunto.
• Canales DEDICADOS: Transmiten información correspondiente a una
conexión establecida entre un móvil concreto y la red. Son canales punto
a punto.
De todas las portadoras que transmite una celda dada, hay una de ellas que
funciona como señal piloto para los móviles, utilizándose su TN 0 (timeslot
number 0) para transmitir todos los canales comunes de señalización. Esta
portadora se identifica generalmente con el nombre de uno de los canales
lógicos que transmite (BCCH) y se denomina portadora BCCH.

a) Canales comunes
- Canales de RADIODIFUSIÓN (Broadcast CHannels: BCH)
Proporcionan al móvil información suficiente para su sincronización con la
red:
- BCCH (Broadcast Control CHannel)
- FCCH (Frequency Correction CHannel)
- SCH (Synchronization CHannel)
- Canales de CONTROL COMUNES (Common Control CHannels: CCCH)
Permiten el establecimiento del enlace entre el móvil y la base:
- PCH (Paging CHannel) (DL)
- AGCH (Access Grant CHannel)
- NCH (Notification CHannel)
- CBCH (Cell Broadcast CHannel)
- RACH (Random Access CHannel)
b) Canales dedicados
- Canales de TRÁFICO (Traffic CHannels: TCH)
Se utilizan para transmitir información de usuario entre la red y el móvil:
- TCH/F (Traffic CHannel Full Rate)
- TCH/H (Traffic CHannel Half Rate)
- Canales de CONTROL DEDICADOS (Dedicated Control CHannels:
DCCH)
Se utilizan para transmitir información de control entre la red y el móvil:
- SACCH/TF (Slow Associated Control CHannel/Full Rate)
- SACCH/HF (Slow Associated Control CHannel/Half Rate)
- FACCH/F (Fast Associated Control CHannel Full Rate)
- FACCH/H (Slow Associated Control CHannel Half Rate)
- SDCCH (Stand alone Dedicated Control CHannel)
SCH (Synchronization CHannel)
• Permite identificar la estación base sintonizada y sincronizarse con la
estructura de trama.
• Transmite los parámetros a partir de los que pueden calcularse los números
BN (bit Number), QN (Quarter bit Number), TN (Time slot Number) y FN
(Frame Number), así como los números de multitrama y supertrama (19 bits).
• Transmite el BSIC (Base Transceiver Station Identity Code) asignado a la
celda (6 bits). Este código permite distinguir células distintas que transmitan
en la misma frecuencia cuando haya solape de coberturas.
• Informa al móvil de la secuencia de entrenamiento que utiliza la base y que
es necesaria para la demodulación de la ráfaga (a partir de los 3 bits del BCC
(Base station Colour Code) que contiene el BSIC).
• El móvil determina el resto de los TSs de la celda a partir de su posición
relativa a la del TS en el que se ha recibido el SCH (TN=0).

• Los 25 bits de información se codifican mediante la concatenación de un
código cíclico y otro convolucional de tasa 1/2 y dan lugar a 78 bits
codificados.
FCCH (Frequency Correction CHannel)
• Informa al móvil de la frecuencia portadora de la estación base.
• Permite la sintonía de los receptores móviles.
BCCH (Broadcast Control CHannel)
• Se utiliza para informar al móvil de parámetros del sistema necesarios para
identificar la red y acceder a la misma.
• La información útil de cada bloque ocupa 23 octetos. Estos bits se codifican
mediante la concatenación de un código cíclico y otro convolucional de tasa
1/2 y dan lugar a 456 bits codificados.
• Como una ráfaga normal tiene capacidad para transmitir 114 bits
codificados, son necesarias cuatro ráfagas para transmitir los 23 octetos de un
bloque de información BCCH.
PCH (Paging CHannel)
• Avisa al móvil de las llamadas entrantes procedentes de la estación base.
AGCH (Access Grant CHannel)
• Concede o niega la llamada solicitada por el móvil.
• En caso de concesión de llamada también informa del valor de TA (Time
Advance).
1/2 y dan lugar a 456 bits codificados. Como una ráfaga normal tiene
capacidad para transmitir 114 bits codificados, son necesarias cuatro ráfagas
para transmitir los 23 octetos de un bloque de información, tanto para el canal
PCH como para el canal AGCH.
NCH (Notification CHannel)
• Se emplea para avisar de la llegada de mensajes de difusión de voz a todos o
a un grupo de móviles de la red.
CBCH (Cell Broadcast CHannel)
• Se emplea para enviar mensajes cortos a todos o a un grupo de móviles de la
red.

Se transmite dentro de una RÁFAGA NORMAL.
Como una ráfaga normal tiene capacidad para transmitir 114 bits codificados,
son necesarias cuatro ráfagas para transmitir los 23 octetos de un bloque de
información, tanto para el canal NCH como para el canal CBCH.
RACH (Random Access CHannel)
• Se emplea por el móvil para solicitar un canal.
• La información útil de cada bloque ocupa 8 bits. Estos bits se codifican
mediante la concatenación de un código cíclico (se calculan 6 bits de paridad
que se añaden una vez sumados or exclusiva con los 6 bits del BSIC de la
estación base a la que se accede) y otro convolucional de tasa ½ (previamente
se añaden cuatro bits de cola) y dan lugar a 36 bits codificados. Se transmite
dentro de una RÁFAGA de ACCESO.
TCH/F, TCH/H (Traffic CHannel)
• Transmiten información de voz o datos.
• Son canales bidireccionales que utilizan el mismo TN tanto en la portadora
del DL como en la del UL.
• Pueden ocupar cualquier TN en cualquier portadora, excepto el TN=0 de la
portadora BCCH, que se reserva para los canales comunes de señalización.
• Hay dos clases de canales de tráfico: de velocidad total (TCH/F: TCH Full
Rate) y de velocidad mitad (TCH/H: TCH Half Rate), que se diferencian en la
periodicidad del canal. El TCH/F ocupa un TS por trama, mientras que el
TCH/H ocupa un TS cada dos tramas. Se transmiten dentro de una RÁFAGA
NORMAL.
X. MOVILIDAD GSM
Una de las características principales utilizadas en todas las redes GSM y satélite,
es la capacidad para soportar el "roaming" (poder cambiar de un país a
otro...viajar!) de los usuarios. Utilizando la red de señalización de control, los
MSCs interactúan para localizar y conectar a los usuarios en toda la red. Los
"Registros de Localización" se encuentran incluidos en las Bases de Datos del
MSC para ayudar a la función de determinar como y si las conexiones deben
realizarse para los usuarios itinerantes (usuarios Roaming). Cada user de una
estación móvil GSM tiene asignado un HLR que se utiliza para contener la
localización del usuario y los servicios del abonado en cuestión ;). Un registro
separado, denominado VLR se utiliza para seguir la pista de localización de un
user. Cuando el user cruza el área cubierta por el HLR, la estación móvil notificara
una nueva VLR de su paradero actual (e.j. Un viaje a fuera de las fronteras
Españolas; D...) El VLR a si vez utiliza la red de control para señalar la HLR de
la nueva localización de la estación móvil. Utilizando esta información, las
llamadas terminadas en el móvil se pueden encaminar al usuario utilizando la
información de localización contenida en el HLR del usuario.

XI. SEGURIDAD
La seguridad en GSM consta de los siguientes aspectos:
Autenticación de la Identidad del Abonado
Confidencialidad de la Identidad del Abonado
Confidencialidad de los Datos de Señalización
Confidencialidad de los Datos del Usuario
El abonado se le identifica de forma única utilizando la Identidad de Abonado
Móvil Internacional (IMSI). Esta información junto con la clave individual de
autenticación de abonado (Ki) constituyen las "credenciales de identificación"
sensibles, análogas al ESN (Electronic Serial Number) de los sistemas analógicos
como AMPS (Advanced Mobile Phone System) y TACS (Total Access
Communication System). El diseño de los esquemas de cifrado y autenticación
es tal que esta información sensible nunca se transmite por el canal de radio. En
su lugar se utiliza un mecanismo de "desafío-respuesta" para realizar la
autenticación. Las conversaciones reales se cifran utilizando una clave temporal
de cifrado generada aleatoriamente (Kc). La Estación Móvil (MS) se identifica
por medio de la Identidad Temporal de Abonado Móvil (TMSI) que emite la red
y puede cambiarse periódicamente (por ejemplo durante momentos de no
intervención "hand-offs") para mayor seguridad. Los mecanismos de seguridad
de GSM se implementan en tres elementos diferentes del sistema:
El Modulo de Identidad del Abonado (SIM)
El Aparato portátil GSM también denominado Estación Móvil (MS)
La autenticación es necesaria para evitar que personas no autorizadas puedan
utilizar la red GSM y también para que el móvil pueda calcular la clave de cifrado
Kc. Por lo tanto, la autenticación se realiza después de que la red tenga
conocimiento del IMSI o del TMSI del móvil y antes de que el canal esté cifrado.
En el proceso de autenticación participan varias claves:
• Ki: Clave individual de usuario de 128 bits. Se asigna al cliente a la vez
que el IMSI y se guarda en su SIM. En la red, el IMSI queda registrado en
el HLR y la pareja IMSI-Ki se registra en el AUC. Esta clave no se transmite
nunca en la interfaz radio.
• RAND: Es un número aleatorio de 128 bits que genera el AUC y unido a
la clave Ki obtiene otro número denominado SRES utilizando el algoritmo
A3.
• SRES o respuesta firmada: es el número de 32 bits que se obtiene al aplicar
el algoritmo A3 a la clave Ki y a RAND.
IMEI
Se comprueba que el teléfono está autorizado para acceder a la red
- Terminales defectuosos
- Terminales robados
Se lleva a cabo por el EIR, que cataloga los IMEI en tres grupos
- Lista blanca: Terminales autorizados
- Lista negra: Terminales robados o que crean problemas en la red
- Lista gris: Terminales que causan problemas, aunque se permite su utilización
No es obligatorio comprobar el IMEI (potestad del operador)

XII. PROCESO DE UNA LLAMADA EN GSM.
Para comprender cómo se usan los diferentes canales de tráfico y de control,
consideremos el caso de que se origine una llamada en GSM. Primero, la estación
móvil debe estar sincronizada a una estación base cercana como se hace en un
BCH. Recibiendo los mensajes FCCH, SCH y BCCH, el móvil se enganchará al
sistema y al BCH apropiado. Para originar una llamada, el usuario primero marca
la combinación de dígitos correspondiente y presiona el botón de enviar del
teléfono GSM. El móvil transmite una ráfaga de datos RACH, usando el mismo
ARFCN que la estación base a la que está enganchado. La estación base entonces
responde con un mensaje AGCH sobre el CCCH que asigna al móvil un nuevo
canal para una conexión SDCCH. El móvil, que está recibiendo en el TS0 del
BCH, recibe su asignación de ARFCN y su TS por parte del AGCH e
inmediatamente cambia su sintonización a su nuevo ARFCN y TS. Esta nueva
asignación del ARFCN y del TS es físicamente el SDCCH (no el TCH).
Una vez sintonizado al SDCCH, el móvil espera primero a la trama SDCCH que
se transmite (la espera será a lo más de 26 tramas cada 120 ms), que informa al
móvil del adelanto de temporización adecuado y de los comandos de potencia a
transmitir. La estación base es capaz de determinar el adelanto de temporización
adecuado y el nivel de señal del móvil gracias al último RACH enviado por el
móvil, y envía los valores adecuados a través del SACCH. Hasta que estas señales
no le son enviadas y procesadas, el móvil no puede transmitir ráfagas normales
como se requieren para un tráfico de voz. El SDCCH envía mensajes entre la
unidad móvil y la estación base, teniendo cuidado de la autenticación y la
validación del usuario, mientras que la PSTN conecta la dirección marcada con
el MSC, y el MSC conmuta un camino de voz hasta la estación base servidora.
Después de pocos segundos, la unidad móvil está dirigida por la estación base a
través del SDCCH que devuelve un nuevo ARFCN y un nuevo TS para la
asignación de un TCH. Una vez devuelto el TCH, los datos de voz se transfieren
a través del Uplink y del Downlink, la llamada se lleva a cabo con éxito, y el
SDCCH es liberado
Cuando se originan llamadas desde la PSTN, el proceso es bastante similar. La
estación base envía un mensaje PCH durante el TS 0 en una trama apropiada de
un BCH. La estación móvil, enganchada al mismo ARFCN, detecta su búsqueda
y contesta con un mensaje RACH reconociendo haber recibido la página. La
estación base entonces usa el AGCH sobre el CCCH para asignar un nuevo canal
físico a la unidad móvil su conexión al SDCCH y al SACCH mientras la red y la
estación base están conectadas. Una vez que el móvil establece sus nuevas
condiciones de temporización y de potencia sobre el SDCCH, la estación base
gestiona un nuevo canal físico a través del SDCCH, y se hace la asignación del
TCH.

XIII. APLICACIONES
Uso de la Tecnología GSM en Transmisión de Datos Industriales
En el campo de la Automatización y Control Industrial se requiere frecuentemente
conectar distintos equipos y sistemas. Para tal objeto, usualmente, se emplean
unidades remotas de transferencia de datos (RTU) debidamente interconectadas,
y cuando el medio requerido es el aire, se dispone de módems RF (Radio
Frecuencia). Sin embargo, hoy en día es posible emplear la red de telefonía móvil,
la que ya cuenta con la tecnología adecuada para transmisión de datos (GSM).
Las primeras aplicaciones industriales implementadas con GSM se generaron por
la dificultad orográfica o la excesiva dispersión de los puntos a controlar, lo que
imposibilitaba o encarecía las comunicaciones por radio. Además, una plataforma
GSM se puede implementar más rápidamente, ya que no requiere licencia, torres,
repetidores o permisos de paso en terrenos. De igual modo, el GSM presenta tres
ventajas adicionales que han resultado claves para su extensión, como lo son una
cobertura universal con antenas de tamaño reducido, módems GSM a precios
competitivos y un bajo consumo energético. Al tener una cobertura universal, se
han desarrollado RTUs de pequeño tamaño con antena interna, es decir, sin costo
de instalación exterior.
Campos de aplicación de las RTU con GSM
Las aplicaciones posibles de este tipo de RTU son múltiples y en su mayoría
novedosas, ya que hasta el momento las tecnologías alternativas ofrecían costos
demasiado elevados para implementarlas. A modo de ejemplo, mencionaremos
algunas en diferentes campos:
• Aguas: control de avenidas en torrentes, control de calidad de agua o fugas
(Sectoring) en la red, control de pozos y control de plantas de tratamiento de
aguas.
• Seguridad industrial: supervisión de sistemas eléctricos, intrusismo y control de
ambiente en naves industriales y cámaras frigoríficas.
• Transporte industrial: control de seguridad en transportes de materias peligrosas.
• Energía: control de mini-centrales hidráulicas, generadores eólicos o solares.
• Sector agrícola: estaciones meteorológicas y agrimensoras.
• Sector medioambiental: estaciones meteorológicas y control de plagas.
Muchas compañías ofrecen actualmente equipos para la transmisión de datos
GSM/GPRS y cada vez están siendo de mayor uso, ya que la red GSM ha ido
cubriendo un mayor territorio. De hecho, en Chile son pocas las localidades que
no disponen de esta red.

XIV. BIBLIOGRAFÍA
http://www.emb.cl/electroindustria/articulo.mvc?xid=25&edi=30
http://www.coopvgg.com.ar/alumnado-gomara/Files/gsm.pdf
http://www.monografias.com/trabajos75/tecnologias-gsm-cdma-tdma-
gprs/tecnologias-gsm-cdma-tdma-gprs2.shtml
http://html.rincondelvago.com/gsm.html
http://www.slideshare.net
http://www.sigmaelectronica.net/gsm-c-98_207.html
http://155.210.158.52/docencia_it/RedesAccesoCelular/teoria/Tema%202_Siste
ma%20GSM.pdf

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