Generalidades Sobre Telefonia Celular Y Gsm

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Aqui las diapositivas de la ponencia sobre tecnología celular ofrecida por @mandoler (Ivan Carreño) en la 4ta edición del #refreshSC (14/11/2009)

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  • Buena presentación, saludos. Dejo esta noticia de Telefónica http://www.cincodias.com/articulo/empresas/Cesar-Alierta-mejor-presidente-ejecutivo-Espana-Thomson-Extel/20100618cdscdsemp_21/
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  • 1. Generalidades sobre Telefonia Celular y GSM Iván Carreño Noviembre 2009 Generalidades sobre Telefonía Celular y GSM
  • 2. EVOLUCIÓN DE LOS SISTEMAS CELULARES Generalidades sobre Telefonía Celular y GSM
  • 3. Concepto Celular PSTN CCIC CCIC = Centro de Comutación Inter-Central DL ERB= Estación Radio Base EM = Estación Móvil UL DL = Downlink (de la ERB a la EM) UL = Uplink (de la EM a la ERB) CCIC Generalidades sobre Telefonía Celular y GSM
  • 4. Concepto Celular • Sistema celular planificado en la década de los años 70 e implementado por 1era. vez 5 en 1983 (Chicago). 3 7 1 • Idea viabilizada por el uso de 6 2 computadores en los 4 terminales (móviles o fijos). • Área a ser cubierta es dividida en áreas menores = celdas. • Cada celda tiene su propia • Cluster: Conjunto de ERB, con un transmisor de celdas que utilizan baja potencia. subconjuntos distintos del total de canales del Generalidades sobre Telefonía Celular y GSM sistema.
  • 5. Concepto Celular - Reuso de Frecuencias • Similar al reuso de 5 frecuencias para las emisoras 3 7 5 1 3 7 de radio. 6 2 1 • Los canales asignados a una 5 4 6 2 3 7 5 4 celda, son re-utilizados en 1 3 7 5 otra celda. 6 2 1 3 7 4 6 2 1 • celdas geográficamente 5 4 6 2 3 7 5 4 distantes para evitar (limitar) 1 3 7 la interferencia cocanal ⇒ 6 2 1 4 6 2 distancia de reuso D 4 D = R 3N D 3 3 Geometría hexagonal D D Generalidades sobre Telefonía Celular y GSM N = i 2 + ij + j 2 3
  • 6. Concepto Celular - Reuso de Frecuencias Otras geometrías D = i 2 + j 2 2R D = i − ij + j R 2 2 Triangular Cuadrangular Generalidades sobre Telefonía Celular y GSM
  • 7. Macro y Microceldas • Células grandes para atención en areas remotas • En areas de alta densidad de usuarios, células de menor diámetro Generalidades sobre Telefonía Celular y GSM
  • 8. ¿Qué es GSM? • Sistema Global para Comunicaciones Móviles (GSM) es una tecnología inalámbrica de segunda generación (2G) que presta servicios de voz de alta calidad. Es un sistema celular de estándar mundial que opera en bandas de frecuencia 900, 1800, 1900 y 850 Mhz. • Esta compuesto por cuatro (04) subsistemas básicos y tres (03) Interfaces “abiertas”* Generalidades sobre Telefonía Celular y GSM
  • 9. ELEMENTOS DE LA RED GSM • Estación móvil (MS) • Subsistema de radio estaciones (BSS) • Subsistema de conmutación de red (NSS) • Subsistema de monitoreo de red (NMS) Generalidades sobre Telefonía Celular y GSM
  • 10. Redes GSM NMC OMC OMC BTS GS M BTS BSC VLR BTS MSC MS BSS EIR BTS AUC BTS BSC MSC HLR MS VLR BSS Interfaz con otras redes Generalidades sobre Telefonía Celular y GSM
  • 11. Mobil Stations (MS) Estación móvil Es el terminal portátil de transferencia de voz y datos Se comunica con la red móvil a través del interfaz aire (Um). SIM Card (Suscriber Identity Module) Es una tarjeta que contiene un microprocesador y una pequeña memoria. Ésta contiene las características del abonado y se puede utilizar en cualquier teléfono compatible. Guardará, entre otras, la siguiente información para la comunicación: Generalidades sobre Telefonía Celular y GSM
  • 12. Mobil Stations (MS) • Número de serie • Identificación internacional del abonado móvil (IMSI) • Identificación temporal del abonado móvil (TMSI) • PIN (Clave corta de desbloqueo) • PUK (Clave larga de desbloqueo) • Clave del algoritmo de autentificación (Ki) • Algoritmo de autentificación (A3) • Algoritmo de generación de claves de cifrado (A8) • Algoritmo de cifrado (A5) • Clave del algoritmo de cifrado (Kc) Generalidades sobre Telefonía Celular y GSM
  • 13. Subsistema De Radio Base (Bss) Funciones del BSS: Gestionar y controlar la red de acceso Establecer la conexión entre el MS y el NSS Gestión de Movilidad del MS Mantener el contacto con el MS Encriptamiento de la Interfaz de aire Procesamiento y codificación de la voz Señalización Recolección de datos estadísticos Generalidades sobre Telefonía Celular y GSM
  • 14. Subsistema De Radio Base (Bss) Estación Radio-Base Estación Controladora Transcoder Generalidades sobre Telefonía Celular y GSM
  • 15. Base Transceiver Station Equipment (BTSE) •Soporta la Interfaz aire e interconecta al MS con el resto de los Sistemas. • Aplica el acceso por división de tiempo TDMA •Maneja canales de voz de 16 Kbps BTSE BTSE •Maneja canales de Datos hasta 384 Kbps “EDGE” • Maneja Señalización por un canal común del tipo LAP-D hacia MS y hacia BSC • Posee el sistema radiante (Antenas) de acceso. • Ejecuta la Encriptación • Soporta varios tipos de celdas (Omni y sectorial) •Se conecta a través de un PCM hacia la BSC, para trafico de voz y señalización 2Mbit/s a la BSC 2Mbit/s a la BSC Generalidades sobre Telefonía Celular y GSM
  • 16. Base Station Controller (BSC) • Agrupa y Controla varias BTS y TC • Conmutación de los canales de tráfico y datos • Manejo de Movilidad Handovers Inter BSC • Participa en el proceso de Call Setup • El manejo de canales de voz lo hace a 16 Kbps • Manejo de Señalización LAP-D hacia elementos de Red y SS7 hacia el conmutador principal MSC • Utiliza las Interfaces Abis hacia las BTS’s y Asub hacia los TC •Captura de Datos Estadísticos y Mediciones • Almacenamiento de Base de Datos del Sistema de BSS Generalidades sobre Telefonía Celular y GSM
  • 17. Network Sub-system (NSS) MSC NSS MSC: Mobile Switching Funciones del NSS: Center VLR: Visitor Location Control de llamadas y del BSS Register Interconexión con otras redes HLR: Home Location Register Manejo de los datos y servicios del suscriptor Manejo de la movilidad y seguridad AuC: Authentication Center Charging EIR: Equipment Identity Señalización Register Recolección de datos estadísticos Generalidades sobre Telefonía Celular y GSM
  • 18. Network Sub-system (NSS) • Es el equivalente a una central de conmutación digital en la red fija, pero por supuesto añadiendo las características necesarias para el servicio móvil. MSC Generalidades sobre Telefonía Celular y GSM
  • 19. Network Sub-system (NSS) • El Home Local Register (HLR), es una Base de datos donde la información almacenada en este registro es de dos tipos: • De suscripción del abonado móvil (características del abonado); el IMSI, el MSISDN (Número RDSI del abonado móvil, el que hay que marcar para conectar con él), la clave de autentificación, restricciones impuestas a ese abonado, características del equipo, servicios contratados… • De localización del abonado móvil, que permitirá encaminar las llamadas dirigidas al móvil. En realidad se almacena el MSC en el móvil se encuentra registrado en ese momento y así se conocerá el camino que debe seguir la llamada. Generalidades sobre Telefonía Celular y GSM
  • 20. VISITOR LOCATION REGISTER (VLR) Es una Base de Datos temporal que contiene la ubicación, en cada momento, de los suscriptores que se encuentran dentro del área de cobertura de dicho VLR/MSC. Generalidades sobre Telefonía Celular y GSM
  • 21. Network Sub-system (NSS) • El centro de autenticación (AC) suministra las tripletas Número aleatorio, Resultado esperado y Kc que se almacenan posteriormente en el VLR y el HLR y que se utilizarán para la autenticación de usuario y el cifrado de las comunicaciones. De este modo se crean listas de tripletas y para cada llamada se utiliza una de la lista, cuando se termine se piden más al centro de autenticación. Generalidades sobre Telefonía Celular y GSM
  • 22. Network Sub-system (NSS) • El registro de identificación de equipos (EIR) es opcional. Es una base de datos sobre los equipos móviles que contiene datos como el número de serie, fabricante, homologación... • La función básica es impedir un uso malicioso de la red y de terminales móviles robados o no homologados. • Existen tres listas • Blanca: Terminales no problemáticos • Gris: Terminales que interesa tener aparte • Negra: Aquellos a los que no se les debe permitir el acceso (robados, no homologados...) Generalidades sobre Telefonía Celular y GSM
  • 23. NMS Network Management Subsystem Generalidades sobre Telefonía Celular y GSM
  • 24. Generalidades sobre Telefonía Celular y GSM
  • 25. BANDAS DE FRECUENCIA GSM Sistema Uplink (megaciclos) Downlink (megaciclos) Número de canal T-GSM-380 380.2-389.8 390.2-399.8 Dinámico T-GSM-410 410.2-419.8 420.2-429.8 Dinámico GSM-450 450.4-457.6 460.4-467.6 259–293 GSM-480 478.8-486.0 488.8-496.0 306–340 GSM-710 698.0-716.0 728.0-746.0 Dinámico GSM-750 747.0-762.0 777.0-792.0 438–511 T-GSM-810 806.0-821.0 851.0-866.0 Dinámico GSM-850 824.0-849.0 869.0-894.0 128–251 P-GSM-900 890.0-915.0 935.0-960.0 1–124 E-GSM-900 880.0-915.0 925.0-960.0 975-1023, 0-124 R-GSM-900 876.0-915.0 921.0-960.0 955-1023, 0-124 T-GSM-900 870.4-876.0 915.4-921.0 Dinámico DCS-1800 1710.0-1785.0 1805.0-1880.0 512–885 PCS-1900 1850.0-1910.0 1930.0-1990.0 512–810 Generalidades sobre Telefonía Celular y GSM
  • 26. Preguntas Contactos: email: icarreno@gmail.com Twitter: @mandoler Tlf: 0412 – 808.24.97 Generalidades sobre Telefonía Celular y GSM