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• Erika Yujra

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1.Características de 2G  Es una tecnología digital. Señales de radio modulación digital.

son

digitales,

 Maximizo la capacidad de usuarios por área.  Las conversaciones de voz son encriptados digitalmente, al igual que los mensajes de texto.  Implementación de calidad de servicio para la voz.

2.GSM Global System for Mobile Communications 2.1. Reseña Histórica

El estándar GSM fue desarrollado a partir de 1982. En 1990 se finalizaron las especificaciones para el primer estándar GSM-900.

Es una estándar desarrollad0 por la ETSI (European Telecomunication Standars Insitute). En 1992 entraron en funcionamiento las primeras redes comerciales en Europa con NOKIA 1011.

2.1. Reseña Histórica Para 1993 estaban ya operativos 36 redes GSM en 22 países. Su gran éxito se debe a que es un “estándar abierto”. El cuerpo del Standard estaba formado inicialmente por poco más de cien normativas -a cuya redacción colaboraron PTT, centros de búsqueda y empresas manufactureras de toda Europa- y representa uno de los proyectos más ambiciosos de los últimos diez años (ETSI). Implementa el uso de un SIM (Subscriber Identity Module) que actúa como un identificador digital.

2.2. Evolución de GSM 2.75 G

GSM

EDGE 59.2 Kb/s

2.5 G

GSM

GPRS 21.4 Kb/s

Modulación 8PSK

Modulación Gausiana GMSK

CS

2G

GSM

CSD 9.6 Kb/s

PS

2.3.Arquitectura GSM (solo CS)

SIM = Subscriber Identity Module ME = Mobile Equipment BTS = Base Transceiver Station BSC = Base Station Controller

MSC = Mobile services Switching Center VLR = Visitor Location Register

HLR = Home Location Register EIR = Equipment Identity Register AuC = Authentication Center

I. MS – Mobile Station El MS permite al usuarios acceder a la red móvil a través de la interface de radio. Esta compuesto por:  Mobile Equipment(ME): que es la terminal (Teléfono móvil)  Subscriber Identity Module (SIM): que contiene la información de usuario que puede ser usada por el ME.

SIM La SIM (Subscriber Identity Module), es introducida con GSM para permitir: •almacenamiento de información concerniente a la red del operador y del usuario •funciones de seguridad y autenticación del usuario •que el operador pueda controlar las funciones de aprovisionamiento de los usuarios •independizar el servicio de diferentes terminales móviles

Estructura y empaquetado de SIMCard

SIMEvolución a nivel de forma y tamaño

Datos almacenados SIM

Autenticación en GSM

El algoritmo A3/A8 es implementado en la SIM Card y en el Authentication Center de la red GSM. Es utilizado para autenticar al usuario y generar una llave para encriptar tráfico de voz y datos.

Autenticación en GSM

El Algoritmo de autenticación A3/A8 es implementado en el AuC, cada IMSI tiene asociado un Ki, con este dato es generado el RAND, el SRES y el Kc (tripleta de autenticación). El RAND es enviado a la terminal móvil y el SRES y el Kc son utilizados para comparar el cálculo efectuado por la estación móvil.

Encripción en GSM

Un algoritmo de encripción A5, encripta el tráfico de voz y datos entre el teléfono y la estación Base BTS. El algoritmo A5 es implementado en el teléfono y el subsistema de estaciones base (BSS)

Arquitectura terminal móvil

Arquitectura terminal móvil

II. BSS - Base Station System Esta compuesto por 2 unidades funcionales BTS y BSC. a.BTS– Base Transceiver Station La BTS es el equipo de radio que se requiere para dar servicio a una celda. Contiene un sistema de antenas, transmisores, receptores y un equipo de señalización digital. Este es el equipo que transmite y recibe la información sobre la interfaz de aire Um hacia la BSC.

a.BTS

a.BTS – Cobertura de una Celda

a.BTS – Tipos de Celdas

Existen celdas Macro, Micro, Pico y Femto.

a.BTS

A cada BTS se le denomina también Sitio y el área que cubre cada grupo de radios (TRX´s) se denomina celda.

b. BSC - Base Station Controller Una BSC controla y supervisa a una o más BTS´s mediante la interface Abis que es cerrada. Sus funciones especificas son:  Asignación de canal de radio. Handover entre celdas de la misma BSC. Configuración y administración de sitios y celdas. Transferencia de información de señalización hacia y desde MS. Una BSC esta conectada solo a una MSC a través de la interface A que es abierta. Varias BSC´s pueden estar conectadas a una misma MSC.

b. BSC - Base Station Controller Una BSC puede trabajar en modo separado o combinado con el TRC.

A

A

A-ter Abis

MODO SEPARADO

Abis

MODO COMBINADO

c. TRC (Transcoder Controller) Es una unidad que tiene la función de comprimir la voz de 64 Kbps a 16 kbps. Realiza una adaptación de tasa.

Arquitectura GSM (CS y PS)

Interfaces en la Arquitectura GSM

d. PCU – Packet Control Unit Ultimo elemento adicionado a la BSS, sus funciones son:  Conmutación y procesamiento de Paquetes de datos (inicio de GPRS/EDGE).

A

Se conecta con la BSC a través de la interfaz Pb. Se conecta con la SGSN a través de la interface Gb. Pb

Gb

La PCU puede estar incluida en la BSC.

III.NSS – Network & Switching System Este módulo se encarga de las funciones principales de conmutación de la red GSM y la conexión hacia otras redes.

Se divide en Core CS y Core PS.

Core CS CS

a. MSC – Mobile Switching Center La principal función de la MSC es la conmutación de llamadas dentro del sistema GSM. Procesamiento de llamadas: Conexión /desconexión. Gerencia de la Movilidad. Handover inter BSC e inter MSC. Enrutamiento del servicio de mensajes cortos SMS. Generación de CDR (Call Detail Record) para la facturación.

Hardware Central MSC

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b. HLR- Home Location Register Es una base de datos para parámetros de suscriptores. Contiene el perfil del usuario en la red GSM. Cuando un nuevo suscriptor es adicionado al sistema, su información es insertada en la base de datos por el operador de la red. Almacena datos de identificación del suscriptor (IMSI, MSISDN). Indica el VLR actual donde el suscriptor se encuentra (ubicación actual).

b. HLR- Home Location Register Almacena la información de los servicio suplementarios de cada usuario (conferencia tripartita, llamada en espera, identificador de llamadas). Almacena el estado de registro del usuario (registrado/no registrado).

 Cuando un línea es dada de baja esta es borrada del HLR.

Hardware HLR

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c. VLR- Visitor Location Register Es una base de datos que almacena temporalmente información de todos los abonados que se encuentran dentro del área de servicio del MSC. Contiene una copia de los principales datos que se almacenan en el HLR. Almacena el estado actual del móvil: libre, ocupado, registrado, etc. Almacena el IMSI del usuario. Asigna un TIMSI al usuario (Temporary Mobile Subscriber Identity). Almacena el LAI (Location Area Identity) para saber donde se encuentra el abonado.

d. AUC - Authentication Center Es la unidad que provee los parámetros de autenticación y encriptación para verificar la identidad de los suscriptores y asegurar la identidad de cada llamada.

e. EIR - Equipment Identity Register Es una base de datos que contiene la información de las identidades de los equipos móviles. Este registro previene el uso de equipos robados, no autorizados o defectuosos. Se divide en 3 listas:

 White List Black List Grey List

f. SGSN – Serving GPRS Support Node Es la central de conmutación de paquetes. Reenvía paquetes IP entrantes y salientes hacia y desde un MS que esta registrado en el área de servicio del SGSN.

g. GGSN – Gateway GPRS Support NODE Es GGSN es la unidad funcional que provee la interface para comunicar al sistema GSM con una red de IP externa.

h. OSS – Operation and Support System Es un sistema diseñado para proveer un adecuado gerenciamiento de la red. Un OSS puede soportar varios elementos de la red.

Gerenciamiento se refiere al reporte de fallas, reporte del desempeño y estadísticas, seguridad en el acceso a los nodos, interfaces para configuración de los elementos de la red.

i. Interfaces Nombre Um (Air interface) Abis A-ter Pb Gb A B C D E F G H

Interfaz MS BTS BSC BSC BSC BSC MSC MSC VLR MSC MSC VLR HLR

BTS BSC TRC PCU SGSN MSC VLR HLR HLR MSC EIR VLR AUC

Abierta Propietaria Propietaria Abierta Abierta