GSM Global System for Mobile communications

Introducción
Componentes de la Red
Estructura geográfica
Números de identificación utilizados en la red GSM
Interfaces y Protocolos
Procedimientos
GSM
Global System for Mobile communications
Javier Pereira
[email protected]
Instituto de Ingeniería Eléctrica
Facultad de Ingeniería de la Universidad de la República
Uruguay
19 de septiembre de 2011
Javier Pereira
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Introducción
Componentes de la Red
Estructura geográfica
Números de identificación utilizados en la red GSM
Interfaces y Protocolos
Procedimientos
Agenda
1
Introducción
2
Componentes de la Red
3
Estructura geográfica
4
Números de identificación utilizados en la red GSM
5
Interfaces y Protocolos
Interfaz Um
Canales lógicos
Burst
Interfaz Abis
Interfaz A
Interfaces del NSS
6
Procedimientos
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Números de identificación utilizados en la red GSM
Interfaces y Protocolos
Procedimientos
Agenda
1
Introducción
2
Componentes de la Red
3
Estructura geográfica
4
Números de identificación utilizados en la red GSM
5
Interfaces y Protocolos
Interfaz Um
Canales lógicos
Burst
Interfaz Abis
Interfaz A
Interfaces del NSS
6
Procedimientos
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Componentes de la Red
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Números de identificación utilizados en la red GSM
Interfaces y Protocolos
Procedimientos
Historia y Actualidad
Estándar mundial para teléfonos móviles digitales desarrollado
por ETSI.
Estándar abierto y no propietario.
Alrededor del 50 % de la población mundial posee un teléfono
GSM, lo que es el 80 % del mercado
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Objetivos
Brindar servicios de telefonía y datos
Seguridad
Roaming
Interconexión con la PSTN
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Procedimientos
Bandas
GSM 800: 824 − 849 (UL) 869 − 894 (DL) MHz
GSM 900: 890 − 915 (UL) 935 − 960 (DL) MHz
GSM 1800: 1710 − 1785 (UL) 1805 − 1880 (DL) MHz
GSM 1900: 1850 − 1910 (UL) 1930 − 1990 (DL) MHz
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Procedimientos
Bandas
Son 25 MHz de ancho de banda subdivididos en 124 portadoras
separadas 200 kHz
Cada portadora se encuentra multiplexada en el tiempo,
conteniendo 8 canales full rate o 16 half rate
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Procedimientos
Network Colour Codes
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2
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4
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Interfaz Um
Canales lógicos
Burst
Interfaz Abis
Interfaz A
Interfaces del NSS
6
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Procedimientos
Composición de una red básica GSM
La red GSM básica se compone por tres subsistemas:
NSS: Network Subsystem
BSS: Base Station Subsystem
NMS: Network Management Subsystem
El otro componente básico de la misma es el móvil del usuario (MS:
Mobile System)
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Procedimientos
Esquema de la red GSM
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Estructura geográfica
Números de identificación utilizados en la red GSM
Interfaces y Protocolos
Procedimientos
NSS Network Subsystem
MSC Mobile Switching Center
Enrutamiento de las llamadas
Tarifación y autenticación
Control de las BSC conectadas
GMSC Gateway Mobile Switching Center
Comunicación con otras redes, por ejemplo la PSTN o otras
PLMN
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Números de identificación utilizados en la red GSM
Interfaces y Protocolos
Procedimientos
NSS Network Subsystem
MSC Mobile Switching Center
Enrutamiento de las llamadas
Tarifación y autenticación
Control de las BSC conectadas
GMSC Gateway Mobile Switching Center
Comunicación con otras redes, por ejemplo la PSTN o otras
PLMN
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Estructura geográfica
Números de identificación utilizados en la red GSM
Interfaces y Protocolos
Procedimientos
NSS Network Subsystem
HLR Home Location Register
BBDD única por operador. Contiene información de los usuarios,
servicios complementarios, autenticación, localización a nivel de
MSC, etc
VLR Visitor Location Register
BBDD local única por MSC (copia del HLR para cada abonado
que se encuentra en el área de dicho MSC)
Información acerca de en que Location Area se encuentra cada
abonado dentro del área asociada al MSC (LAI)
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Interfaces y Protocolos
Procedimientos
NSS Network Subsystem
HLR Home Location Register
BBDD única por operador. Contiene información de los usuarios,
servicios complementarios, autenticación, localización a nivel de
MSC, etc
VLR Visitor Location Register
BBDD local única por MSC (copia del HLR para cada abonado
que se encuentra en el área de dicho MSC)
Información acerca de en que Location Area se encuentra cada
abonado dentro del área asociada al MSC (LAI)
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Estructura geográfica
Números de identificación utilizados en la red GSM
Interfaces y Protocolos
Procedimientos
NSS Network Subsystem
AUC Authentication Center
Es una BBDD asociada al HLR que proporciona parámetros y
claves de encriptación usadas para la seguridad de la red
Tiene la función de autenticar a los usuarios que intentan acceder
a la red
EIR Equipment Identity Register
Contiene información para la validación de los móviles
Colabora en la localización de los terminales robados
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Números de identificación utilizados en la red GSM
Interfaces y Protocolos
Procedimientos
NSS Network Subsystem
AUC Authentication Center
Es una BBDD asociada al HLR que proporciona parámetros y
claves de encriptación usadas para la seguridad de la red
Tiene la función de autenticar a los usuarios que intentan acceder
a la red
EIR Equipment Identity Register
Contiene información para la validación de los móviles
Colabora en la localización de los terminales robados
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Estructura geográfica
Números de identificación utilizados en la red GSM
Interfaces y Protocolos
Procedimientos
NSS Network Subsystem
SMC-C Short Message Service Center
Implementa la lógica del servicio SMS
Cumple funciones de Store and Forward para enviar los mensajes
a el(los) destinatario(s)
Intercambia información de señalización y SMS con otras
entidades de red mediante el protocolo SMPP (Short Message
Peer-to-Peer)
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Interfaces y Protocolos
Procedimientos
BSS Base Station Subsystem
BSC Base Station Controller
Controla todas las funciones de radio de la red (handover,
asignación de TS, etc) de varias BTS
Cada BSC se encuentra asociado a un MSC, el cuál tiene
asociados varios BSC
BTS Base Transceiever Station
Comprende el equipamiento de radio y las antenas
Controla la interfáz de radio con el móvil
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Interfaces y Protocolos
Procedimientos
BSS Base Station Subsystem
BSC Base Station Controller
Controla todas las funciones de radio de la red (handover,
asignación de TS, etc) de varias BTS
Cada BSC se encuentra asociado a un MSC, el cuál tiene
asociados varios BSC
BTS Base Transceiever Station
Comprende el equipamiento de radio y las antenas
Controla la interfáz de radio con el móvil
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BSS Base Station Subsystem
TRAU Transcoder Rate Adapter Unit
Es el encargado de realizar la compresión de voz (de Ley A a 64
kbps a RPE-LTP a 13 kbps)
Adapta las velocidades de 16 kbps (13 kbps de tráfico de voz mas
3 kbps de señalización) a 64 kbps
Se puede localizar entre la BTS y el BSC o entre el BSC y el
MSC, reduciendo en el segundo caso el ancho de banda de
transmisión entre MSC y BSC
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BSS Base Station Subsystem
Esquema:
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NMS Network Management Subsystem
OMC Operation and Maintenance Center
Se comunica con el MSC y a las BSC’s por medio de una red IP
(X.25 o FRoIP)
Monitorea el estado de la red y controla ciertos parámetros de la
misma
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Estructura geográfica
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Interfaces y Protocolos
Procedimientos
MS Mobile Station
Está compuesto por dos elementos
SIM (Subscriber Identity Module)
◮
◮
◮
◮
◮
◮
Posee información del abonado, almacenada en varios registros
IMSI (International Mobile Subscriber Identity), identifica al
abonado de forma única
LAI (área de localización temporal donde se encuentra el móvil)
PLMN’s (Public Land Mobile Network) prohibidas
PIN (Personal Identity Number)
PUK (PIN Unlock Key)
ME (Mobile Equipment)
◮
Se identifica unívocamente por el IMEI (International Mobile
Equipment Identity)
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Estructura geográfica
Números de identificación utilizados en la red GSM
Interfaces y Protocolos
Procedimientos
MS Mobile Station
Está compuesto por dos elementos
SIM (Subscriber Identity Module)
◮
◮
◮
◮
◮
◮
Posee información del abonado, almacenada en varios registros
IMSI (International Mobile Subscriber Identity), identifica al
abonado de forma única
LAI (área de localización temporal donde se encuentra el móvil)
PLMN’s (Public Land Mobile Network) prohibidas
PIN (Personal Identity Number)
PUK (PIN Unlock Key)
ME (Mobile Equipment)
◮
Se identifica unívocamente por el IMEI (International Mobile
Equipment Identity)
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Números de identificación utilizados en la red GSM
Interfaces y Protocolos
Procedimientos
MS Mobile Station
Está compuesto por dos elementos
SIM (Subscriber Identity Module)
◮
◮
◮
◮
◮
◮
Posee información del abonado, almacenada en varios registros
IMSI (International Mobile Subscriber Identity), identifica al
abonado de forma única
LAI (área de localización temporal donde se encuentra el móvil)
PLMN’s (Public Land Mobile Network) prohibidas
PIN (Personal Identity Number)
PUK (PIN Unlock Key)
ME (Mobile Equipment)
◮
Se identifica unívocamente por el IMEI (International Mobile
Equipment Identity)
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Agenda
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Estructura geográfica
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Interfaces y Protocolos
Interfaz Um
Canales lógicos
Burst
Interfaz Abis
Interfaz A
Interfaces del NSS
6
Procedimientos
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Estructura geográfica
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Interfaces y Protocolos
Procedimientos
Componentes...
Celda
Area de cobertura dada por una dirección de antena de una BTS
Cell Global Identity: Identifica a la celda unívocamente
LA Location Area
Conjunto de celdas
La identidad de la LA es la información que se guarda en el VLR
para poder localizar al abonado
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Procedimientos
Componentes...
Celda
Area de cobertura dada por una dirección de antena de una BTS
Cell Global Identity: Identifica a la celda unívocamente
LA Location Area
Conjunto de celdas
La identidad de la LA es la información que se guarda en el VLR
para poder localizar al abonado
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Componentes...
Area de servicio de MSC
Parte geográfica de la red donde da servicio un MSC
Está compuesta por varias LA’s
El área de servicio de MSC es la información de localización de
abonado que se registra en el HLR
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Procedimientos
Definiciones...
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Interfaces y Protocolos
Interfaz Um
Canales lógicos
Burst
Interfaz Abis
Interfaz A
Interfaces del NSS
6
Procedimientos
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Definiciones...
MSISDN Mobile Station ISDN Number
Es el número discado cuando se llama a un abonado GSM
IMSI International Mobile Subscriber Identity
Identifica unívocamente al abonado, es el número usado para la
señalización dentro de la PLMN.
TMSI Temporary Mobile Subscriber Identity
IMSI temporal utilizado en la señalización dentro de la PLMN. Tiene
alcance solamente en el área de servicio de la MSC.
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Definiciones...
MSISDN Mobile Station ISDN Number
Es el número discado cuando se llama a un abonado GSM
IMSI International Mobile Subscriber Identity
Identifica unívocamente al abonado, es el número usado para la
señalización dentro de la PLMN.
TMSI Temporary Mobile Subscriber Identity
IMSI temporal utilizado en la señalización dentro de la PLMN. Tiene
alcance solamente en el área de servicio de la MSC.
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Definiciones...
MSISDN Mobile Station ISDN Number
Es el número discado cuando se llama a un abonado GSM
IMSI International Mobile Subscriber Identity
Identifica unívocamente al abonado, es el número usado para la
señalización dentro de la PLMN.
TMSI Temporary Mobile Subscriber Identity
IMSI temporal utilizado en la señalización dentro de la PLMN. Tiene
alcance solamente en el área de servicio de la MSC.
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Definiciones...
IMEI International Mobile Equipment Identity
Es Utilizado para identificar móviles robados.
MSRN Mobile Station Roaming Number
Es un número temporal que se le asigna a un usuario que se
encuentra haciendo roaming en la red. También se utiliza en el
establecimiento de llamadas nacionales.
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Definiciones...
IMEI International Mobile Equipment Identity
Es Utilizado para identificar móviles robados.
MSRN Mobile Station Roaming Number
Es un número temporal que se le asigna a un usuario que se
encuentra haciendo roaming en la red. También se utiliza en el
establecimiento de llamadas nacionales.
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Interfaz A
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Canales lógicos
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Interfaz Abis
Interfaz A
Interfaces del NSS
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Interfaz Um
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Interfaz A
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Esquema
MSC
BSC
B...F
A
Um
BTS
Abis
MS
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PSTN
PLMN
ISDN
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Interfaz Um
Interfaz Abis
Interfaz A
Interfaces del NSS
Modulación
Debe tener alta eficiencia espectral y ser resistente a los efectos
nocivos que introduce el canal de radio
Los sistemas de modulación con fase continua y envolvente
constante cumplen satisfactoriamente con estos requerimientos
Emplea un tipo de modulación GMSK (Gaussian Minimun Shift
Keying)
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Interfaces y Protocolos
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Interfaz Um
Interfaz Abis
Interfaz A
Interfaces del NSS
Modulación
Se transforman los ”0′ s” y ”1′ s” en bits de valores ” − 1/ + 1”
Dichos bits se filtran, se transforman en señales Gaussianas las
cuales se modulan en frecuencia
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Interfaz Um
Interfaz Abis
Interfaz A
Interfaces del NSS
Estructura
GSM utiliza una combinación de FDMA y TDMA en su interfaz de
aire
En la configuración FullRate se mapean 8 TS por portadora,
mientras que en la configuración HalfRate se mapean 16 TS por
portadora
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Interfaz Um
Interfaz Abis
Interfaz A
Interfaces del NSS
Generalidades
Las tramas TDMA se encuentran separados 200 kHz
Downlink y Uplink separados en distintas bandas de frecuencia
Cada trama contiene 8 time slots (TS), también llamado canal
físico
Cada TS puede información de voz, datos o señalización
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Interfaz Um
Interfaz Abis
Interfaz A
Interfaces del NSS
Canal físico - Frecuencias
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Interfaz Um
Interfaz Abis
Interfaz A
Interfaces del NSS
Canal físico - Frecuencias
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Interfaz Um
Interfaz Abis
Interfaz A
Interfaces del NSS
Canal físico - Trama TDMA
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Interfaz Um
Interfaz Abis
Interfaz A
Interfaces del NSS
Concepto
Los distintos mensajes que pueden transportar los canales físicos se
denominan canales lógicos
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Interfaz Um
Interfaz Abis
Interfaz A
Interfaces del NSS
Diagrama
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Interfaces y Protocolos
Procedimientos
Interfaz Um
Interfaz Abis
Interfaz A
Interfaces del NSS
BCH Broadcast Control Channel
El móvil ”busca” este canal para recibir información de la red, la cual
se transmite vía broadcast, son canales solo de downlink.
FCCH Frequency Correction Channel
Proporciona la señal de sincronismo que identifica una frecuencia
portadora de BCCH
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Interfaz Um
Interfaz Abis
Interfaz A
Interfaces del NSS
BCH Broadcast Control Channel
El móvil ”busca” este canal para recibir información de la red, la cual
se transmite vía broadcast, son canales solo de downlink.
FCCH Frequency Correction Channel
Proporciona la señal de sincronismo que identifica una frecuencia
portadora de BCCH
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Interfaz Um
Interfaz Abis
Interfaz A
Interfaces del NSS
BCH Broadcast Control Channel
SCH Synchronization Channel
Es la encargada del sincronismo lógico, porporciona información de la
estructura de la trama TDMA
BCCH Broadcast Control Channel
Proporciona al móvil información de la red en la que se encuentra
(potencia máxima permitida, portadoras BCCH de celdas vecinas)
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Interfaz Um
Interfaz Abis
Interfaz A
Interfaces del NSS
BCH Broadcast Control Channel
SCH Synchronization Channel
Es la encargada del sincronismo lógico, porporciona información de la
estructura de la trama TDMA
BCCH Broadcast Control Channel
Proporciona al móvil información de la red en la que se encuentra
(potencia máxima permitida, portadoras BCCH de celdas vecinas)
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Interfaz Um
Interfaz Abis
Interfaz A
Interfaces del NSS
CCH Common Control Channel
Son canales utilizados por el móvil para realizar o recibir llamadas
PCH Paging Channel
Dicho mensaje es enviado por la BTS (radiobase) para localizar a un
móvil el cual ha recibido una llamada o SMS. La localización se realiza
vía el IMSI.
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Interfaz Um
Interfaz Abis
Interfaz A
Interfaces del NSS
CCH Common Control Channel
Son canales utilizados por el móvil para realizar o recibir llamadas
PCH Paging Channel
Dicho mensaje es enviado por la BTS (radiobase) para localizar a un
móvil el cual ha recibido una llamada o SMS. La localización se realiza
vía el IMSI.
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Interfaz Um
Interfaz Abis
Interfaz A
Interfaces del NSS
CCH Common Control Channel
AGCH Access Grant Channel
Por este canal la BTS le informa al móvil el canal de control dedicado
que se le ha asignado para el establecimiento de la llamada.
RACH Random Access Channel
Gracias a este canal la BTS recibe requerimientos del móvil para
realizar llamadas, SMS, etc. Además sirve para responder a los
mensajes de Paging.
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Interfaz Abis
Interfaz A
Interfaces del NSS
CCH Common Control Channel
AGCH Access Grant Channel
Por este canal la BTS le informa al móvil el canal de control dedicado
que se le ha asignado para el establecimiento de la llamada.
RACH Random Access Channel
Gracias a este canal la BTS recibe requerimientos del móvil para
realizar llamadas, SMS, etc. Además sirve para responder a los
mensajes de Paging.
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Interfaz Abis
Interfaz A
Interfaces del NSS
DCCH Dedicated Control Channel
Son canales utilizados para la señalización entre la red y el móvil.
SDCCH Stand Alone Dedicated Control Channel
Se utiliza para la señalización del establecimiento de la llamada
(asignación del TCH), también se utiliza para enviar SMS ′ s al móvil.
CBCH Cell Broadcast Channel (va mapeado como SDCCH)
Es usado para el envío de SMS’s en broadcast (promociones, avisos,
etc).
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Interfaz Abis
Interfaz A
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DCCH Dedicated Control Channel
Son canales utilizados para la señalización entre la red y el móvil.
SDCCH Stand Alone Dedicated Control Channel
Se utiliza para la señalización del establecimiento de la llamada
(asignación del TCH), también se utiliza para enviar SMS ′ s al móvil.
CBCH Cell Broadcast Channel (va mapeado como SDCCH)
Es usado para el envío de SMS’s en broadcast (promociones, avisos,
etc).
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Interfaz A
Interfaces del NSS
DCCH Dedicated Control Channel
Son canales utilizados para la señalización entre la red y el móvil.
SDCCH Stand Alone Dedicated Control Channel
Se utiliza para la señalización del establecimiento de la llamada
(asignación del TCH), también se utiliza para enviar SMS ′ s al móvil.
CBCH Cell Broadcast Channel (va mapeado como SDCCH)
Es usado para el envío de SMS’s en broadcast (promociones, avisos,
etc).
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Interfaz Abis
Interfaz A
Interfaces del NSS
DCCH Dedicated Control Channel
SACCH Slow Associated Control Channel
Se utiliza para el control de potencia del móvil, time advance, envío de
SMS’s a otro móvil.
FACCH Fast Assocciated Control Channel
Se encarga de intercambiar la información necesaria para el handover
y de señalizar la llamada activa.
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Interfaz Um
Interfaz Abis
Interfaz A
Interfaces del NSS
DCCH Dedicated Control Channel
SACCH Slow Associated Control Channel
Se utiliza para el control de potencia del móvil, time advance, envío de
SMS’s a otro móvil.
FACCH Fast Assocciated Control Channel
Se encarga de intercambiar la información necesaria para el handover
y de señalizar la llamada activa.
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Interfaz Um
Interfaz Abis
Interfaz A
Interfaces del NSS
TCH Traffic Channel
TCH Traffic Channel
Es el canal encargado de transportar la voz por el medio de acceso.
Los TCH pueden ser de dos tipos:
Full Rate: 13 kbps, ocupando todo el canal físico (TS)
Half Rate: 6.5 kbps, ocupando medio canal físico
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Interfaz Abis
Interfaz A
Interfaces del NSS
Mapeo de Canales
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Interfaz Abis
Interfaz A
Interfaces del NSS
Burst - concepto
Es el tipo de formato con el cual los mensajes transportados mediante
los canales lógicos viajan dentro del canal físico asociado (TS). Dicho
formato está preestablecido de modo que tanto el móvil como la BTS
lo puedan decodificar correctamente.
Cada TS dura 156.25 tiempos de bits (148 bits de información y 8.25
bits de período de guarda).
Cada trama entera (8 TS) dura 4.615 ms.
Javier Pereira
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Introducción
Componentes de la Red
Estructura geográfica
Números de identificación utilizados en la red GSM
Interfaces y Protocolos
Procedimientos
Interfaz Um
Interfaz Abis
Interfaz A
Interfaces del NSS
Tipos de Burst
Normal TCH y la mayoría de los CCH
TB: Tail Bits, son tres bits en ”0”
Tráfico: Voz o datos codificados
Flag: Indica si va información de FCCH en vez de tráfico de voz
Training Sequence: Utilizada por los ecualizadores
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Estructura geográfica
Números de identificación utilizados en la red GSM
Interfaces y Protocolos
Procedimientos
Interfaz Um
Interfaz Abis
Interfaz A
Interfaces del NSS
Tipos de Burst
Normal TCH y la mayoría de los CCH
TB: Tail Bits, son tres bits en ”0”
Tráfico: Voz o datos codificados
Flag: Indica si va información de FCCH en vez de tráfico de voz
Training Sequence: Utilizada por los ecualizadores
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Procedimientos
Interfaz Um
Interfaz Abis
Interfaz A
Interfaces del NSS
Tipos de Burst
Frequency Correction Burst FCCH
Sirve para correjir pequeñas desviaciones en frecuencia.
Con el contenido de éste burst el móvil calcula una frecuencia a la
cual se sintoniza el reloj del mismo.
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Procedimientos
Interfaz Um
Interfaz Abis
Interfaz A
Interfaces del NSS
Tipos de Burst
Synchronization Burst SCH
Sirve para conservar el sincronismo.
Contiene la información acerca del número de trama asignado.
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Estructura geográfica
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Procedimientos
Interfaz Um
Interfaz Abis
Interfaz A
Interfaces del NSS
Tipos de Burst
Access Burst RACH y FACCH
Contiene información de acceso.
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Procedimientos
Interfaz Um
Interfaz Abis
Interfaz A
Interfaces del NSS
Tipos de Burst
Dummy Burst
Son TS de relleno (libres).
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Estructura geográfica
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Interfaces y Protocolos
Procedimientos
Interfaz Um
Interfaz Abis
Interfaz A
Interfaces del NSS
Mapeo de los canales lógicos en los físicos
El TS0 de la primera frecuencia (o radio") es de señalización
(BCH o CCH)
El TS1 se reserva para los DCCH, aunque éstos también pueden
ir mapeados en el TS0 (config. conjunta o separada)
El resto de los TS se reserva para tráfico de voz (TCH)
El móvil debe leer 51 tramas consecutivas para obtener la información
completa de control de la BTS.
Se van almacenando en un buffer todos los TS0 de las 51 tramas
formando la multitrama de control la cual se obtiene cada 235 ms.
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Números de identificación utilizados en la red GSM
Interfaces y Protocolos
Procedimientos
Interfaz Um
Interfaz Abis
Interfaz A
Interfaces del NSS
Mapeo de los canales lógicos en los físicos
El TS0 de la primera frecuencia (o radio") es de señalización
(BCH o CCH)
El TS1 se reserva para los DCCH, aunque éstos también pueden
ir mapeados en el TS0 (config. conjunta o separada)
El resto de los TS se reserva para tráfico de voz (TCH)
El móvil debe leer 51 tramas consecutivas para obtener la información
completa de control de la BTS.
Se van almacenando en un buffer todos los TS0 de las 51 tramas
formando la multitrama de control la cual se obtiene cada 235 ms.
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Procedimientos
Interfaz Um
Interfaz Abis
Interfaz A
Interfaces del NSS
Mapeo de los canales lógicos en los físicos
A 4 canales CCH se les denomina bloque
En cada bloque se pueden enviar 4 mesajes de paging utilizando
IMSI u 8 utilizando TMSI
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Procedimientos
Interfaz Um
Interfaz Abis
Interfaz A
Interfaces del NSS
Mapeo de los canales lógicos en los físicos
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Interfaz Um
Interfaz Abis
Interfaz A
Interfaces del NSS
Multitrama Downlink
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Procedimientos
Interfaz Um
Interfaz Abis
Interfaz A
Interfaces del NSS
Multitrama Uplink
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Interfaces y Protocolos
Procedimientos
Interfaz Um
Interfaz Abis
Interfaz A
Interfaces del NSS
Interfaz Abis
Interconecta la BTS con la BSC
Básicamente, existen dos tipos de canales entre la BSC y la BTS:
◮
◮
TCH
Señalización, se utiliza LAPD (protocolo proveniente del canal
ISDND)
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Interfaces y Protocolos
Procedimientos
Interfaz Um
Interfaz Abis
Interfaz A
Interfaces del NSS
Interfaz Abis
Interconecta la BTS con la BSC
Básicamente, existen dos tipos de canales entre la BSC y la BTS:
◮
◮
TCH
Señalización, se utiliza LAPD (protocolo proveniente del canal
ISDND)
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Estructura geográfica
Números de identificación utilizados en la red GSM
Interfaces y Protocolos
Procedimientos
Interfaz Um
Interfaz Abis
Interfaz A
Interfaces del NSS
Interfaz A
Interconecta la BSC y el MSC
Si la BSC contiene al TRAU, el TCH se manda a 64kbps sobre
una E1
Si el MSC contiene al TRAU, el TCH se manda a 16kbps (ATM)
El protocolo de señalización utilizado está basado en SS7 (se
utiliza el TS16 de la E1, AAL5 en ATM)
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Estructura geográfica
Números de identificación utilizados en la red GSM
Interfaces y Protocolos
Procedimientos
Interfaz Um
Interfaz Abis
Interfaz A
Interfaces del NSS
Interfaz A
Interconecta la BSC y el MSC
Si la BSC contiene al TRAU, el TCH se manda a 64kbps sobre
una E1
Si el MSC contiene al TRAU, el TCH se manda a 16kbps (ATM)
El protocolo de señalización utilizado está basado en SS7 (se
utiliza el TS16 de la E1, AAL5 en ATM)
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Estructura geográfica
Números de identificación utilizados en la red GSM
Interfaces y Protocolos
Procedimientos
Interfaz Um
Interfaz Abis
Interfaz A
Interfaces del NSS
Interfaz A
Interconecta la BSC y el MSC
Si la BSC contiene al TRAU, el TCH se manda a 64kbps sobre
una E1
Si el MSC contiene al TRAU, el TCH se manda a 16kbps (ATM)
El protocolo de señalización utilizado está basado en SS7 (se
utiliza el TS16 de la E1, AAL5 en ATM)
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Estructura geográfica
Números de identificación utilizados en la red GSM
Interfaces y Protocolos
Procedimientos
Interfaz Um
Interfaz Abis
Interfaz A
Interfaces del NSS
Interfaz A
Interconecta la BSC y el MSC
Si la BSC contiene al TRAU, el TCH se manda a 64kbps sobre
una E1
Si el MSC contiene al TRAU, el TCH se manda a 16kbps (ATM)
El protocolo de señalización utilizado está basado en SS7 (se
utiliza el TS16 de la E1, AAL5 en ATM)
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Estructura geográfica
Números de identificación utilizados en la red GSM
Interfaces y Protocolos
Procedimientos
Interfaz Um
Interfaz Abis
Interfaz A
Interfaces del NSS
Interfaces del NSS - Tipos
Todas las interfaces relacionadas con el MSC utilizan protocolos
de señalización de SS7
Interfaces B (MSC-VLR), C (MSC-HLR), D (HLR-VLR) y F
(MSC-EIR) utilizan los protocolos MAP-TCAP
Interfaz E: Entre dos MSC’s, utiliza los protocolos MAP-TCAP e
ISUP-TUP
Interfaz G: Entre distintas VLR’s, utiliza los protocolos MAP-TCAP
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Estructura geográfica
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Interfaces y Protocolos
Procedimientos
Interfaz Um
Interfaz Abis
Interfaz A
Interfaces del NSS
Interfaces del NSS - Tipos
Todas las interfaces relacionadas con el MSC utilizan protocolos
de señalización de SS7
Interfaces B (MSC-VLR), C (MSC-HLR), D (HLR-VLR) y F
(MSC-EIR) utilizan los protocolos MAP-TCAP
Interfaz E: Entre dos MSC’s, utiliza los protocolos MAP-TCAP e
ISUP-TUP
Interfaz G: Entre distintas VLR’s, utiliza los protocolos MAP-TCAP
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Estructura geográfica
Números de identificación utilizados en la red GSM
Interfaces y Protocolos
Procedimientos
Agenda
1
Introducción
2
Componentes de la Red
3
Estructura geográfica
4
Números de identificación utilizados en la red GSM
5
Interfaces y Protocolos
Interfaz Um
Canales lógicos
Burst
Interfaz Abis
Interfaz A
Interfaces del NSS
6
Procedimientos
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Componentes de la Red
Estructura geográfica
Números de identificación utilizados en la red GSM
Interfaces y Protocolos
Procedimientos
Roaming
Ocurre cuando un subscriptor de una red dada se encuentra bajo el
área de cobertura de una red ajena (por ejemplo en otro país), pero
igualmente hace uso de sus servicios.
Proceso del roaming:
Se prende el móvil en la red visitada, la misma nota que el móvil
es ajeno a su red e intenta identificar a su red de origen
En el caso en que haya arreglo en la red de origen del móvil y la
visitada, ésta hace una consulta al HLR (mediante el IMSI) de la
red de origen para pedir la información del usuario
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Componentes de la Red
Estructura geográfica
Números de identificación utilizados en la red GSM
Interfaces y Protocolos
Procedimientos
Roaming
Ocurre cuando un subscriptor de una red dada se encuentra bajo el
área de cobertura de una red ajena (por ejemplo en otro país), pero
igualmente hace uso de sus servicios.
Proceso del roaming:
Se prende el móvil en la red visitada, la misma nota que el móvil
es ajeno a su red e intenta identificar a su red de origen
En el caso en que haya arreglo en la red de origen del móvil y la
visitada, ésta hace una consulta al HLR (mediante el IMSI) de la
red de origen para pedir la información del usuario
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Estructura geográfica
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Interfaces y Protocolos
Procedimientos
Roaming
La red de visita guarda la información del móvil en el VLR en
cuestión mientras que el HLR de la red de origen registra que el
móvil se encuentra haciendo roaming para poder enrutar
correctamente todas las llamadas hacia el
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Procedimientos
Attach process
El móvil explora todas las bandas que tiene registradas buscando
el canal de control de mayor potencia
Se intentan registrar, de fracasar buscan otra portadora hasta que
alguna le admite el registro
Si el proceso de registro falla el móvil escucha en la portadora de
mayor potencia quedando en modo de emergencia sin cargo
(911)
Internacionalmente esta previsto que los servicios de emergencia
deben estar disponibles siempre
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Procedimientos
Call Delivery - Ejemplo
Establecimiento de una llamada PSTN-PLMN
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Procedimientos
Establecimiento de una llamada PSTN-PLMN:
Procedimiento
1. Se disca el
MSISDN
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Procedimientos
Establecimiento de una llamada PSTN-PLMN:
Procedimiento
2. Se consulta al
HLR por dicho
MSISDN
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Procedimientos
Establecimiento de una llamada PSTN-PLMN:
Procedimiento
3. HLR devuelve
el IMSI
correspondiente
al MSISDN y el
MSC en el que
está registrado.
Además le
asigna un MSRN
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Procedimientos
Establecimiento de una llamada PSTN-PLMN:
Procedimiento
4. GMSC le
envía el aviso de
llamada al MSC
en cuestión
mediante el
MSRN
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Procedimientos
Establecimiento de una llamada PSTN-PLMN:
Procedimiento
5. MSC envía
pedido de paging
al BSC que
controla el LA
donde se
encuentra el
móvil (info
obtenida del
VLR)
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Procedimientos
Establecimiento de una llamada PSTN-PLMN:
Procedimiento
6. Paging a todas
las BTS del LA
en cuestión, las
BTS envían el
mensaje vía el
canal PCH
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Procedimientos
Establecimiento de una llamada PSTN-PLMN:
Procedimiento
7. Móvil pide
SDCCH por
medio del RACH
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Procedimientos
Establecimiento de una llamada PSTN-PLMN:
Procedimiento
8. BSC asigna
SDCCH por
medio del AGCH
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Números de identificación utilizados en la red GSM
Interfaces y Protocolos
Procedimientos
Establecimiento de una llamada PSTN-PLMN:
Procedimiento
9. Se establece
la llamada por
medio del
SDCCH
(autenticación,
encriptación,
identificación,
asignación TCH
por la BSC)
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Números de identificación utilizados en la red GSM
Interfaces y Protocolos
Procedimientos
Handover
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Estructura geográfica
Números de identificación utilizados en la red GSM
Interfaces y Protocolos
Procedimientos
Handover - Intra BSC
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Números de identificación utilizados en la red GSM
Interfaces y Protocolos
Procedimientos
Handover - Señalización
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Interfaces y Protocolos
Procedimientos
Handover - Inter BSC
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Interfaces y Protocolos
Procedimientos
Handover - Inter MSC
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Interfaces y Protocolos
Procedimientos
Handover - Inter MSC
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Apéndice
Referencias
Ing. Cristina Fernández
Resumen de GSM del curso de Introducción a los Sistemas
Móviles Celulares
Wandel and Goltermann
GSM Pocket Guide
Introduction to GSM - Alcatel-Lucent University
Sitio de GSMWorld
http://www.gsmworld.com/index.shtml
Javier Pereira
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