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RED GSM
Un poco
de Historia
Comparacion
Analogico-Digital
Introduccion
Tecnica
Arquitectura
de Base
|
GSM:
Un poco de historia
|
| A principios de los '80, los
sistemas telefónicos móviles analógicos han tenido
un rápido desarrollo en Europa, y así cada nación
desarrolló un sistema propio, pero que era incompatible con los
sistemas de otros países. Esta situación no era agradable,
porque no sólo los sistemas móviles debían limitar
su operatividad dentro de los confines nacionales, (que en una Europa unida
se estaban convirtiendo cada vez en más numerosos, menos importantes),
sino que también creaba un mercado muy limitado para los varios
tipos de preparaciones necesarias a la implantación y al desarrollo
de las redes, de tal forma que no podían realizarse economías
de gran escala con los consiguientes ahorros tanto a favor del usuario
como de los operadores de red.
En 1982, un gestor público de servicios
de telefonía móvil de los países nórdicos (Nordic
PTT) envió una propuesta al CEPT (Conference Européenne de
Postal et Tèlécommunications) para la implantación
de un servicio común de telefonía móvil europeo en
la frecuencia de los 900 MHz. El CEPT decidió entonces formar el
Groupe Speciale Mobile (del que proviene el nombre GSM) con el fin de desarrollar
un standard pan-europeo para las comunicaciones celulares. Actualmente
el acrónimo GSM está para Global System for Mobile Communication,
donde se ha querido utilizar el término global a causa de la adopción
de este standard en cada continente del planeta.
Entre 1982 y 1985 se planteó qué
tipo de sistema construir: digital o analógico. Pero en 1985, tras
numerosas discusiones, el grupo decidió implantar un sistema basado
en tecnología digital. El paso siguiente fue el de elegir entre
la solución de banda ancha (broadband) o banda estrecha (narrowband).
Por esta razón, en 1987 se efectuaron en París pruebas de
campo, en las que diferentes fabricantes propusieron soluciones diversas
(broadband y narrowband). En mayo de 1987 se eligió la solución
narrowband TDMA (Time Division Multiple Access).
En el mismo periodo las 13 primeras naciones (en
el Reino Unido dos operadores) firmaron el MoU (Memorandum of Understanding),
comprometiéndose a respetar las normativas y prometiendo tener el
mismo sistema basado en el standard GSM operativo a partir de primeros
de Julio de 1991. 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 de la European Telecommunications Standard Institute (ETSI),
al cual la CEE le ha mandado unificar la normativa europea en el sector
de las telecomunicaciones y que en 1990 publicó la Fase I de las
normativas del sistema GSM. Los primeros servicios comerciales fueron lanzados
a mediados de 1991, y en 1993 estaban ya operativos 36 redes GSM en 22
países.
Las normativas se ampliaron enseguida para incluir
una interfaz aérea también para la banda de los 1800-1900
MHz (DCS1800- PCS1900). En particular a USA se le ha concedido la
banda de los 1900 MHz y a Europa y a los otros países extranjeros
la de los 1800 MHz.
A pesar de que se haya estandarizado ya en Europa,
el sistema GSM no es sólo un standard europeo, de hecho hay redes
GSM operativas o planificadas en 1996 en otros 100 países de todo
el mundo. El aumento de los abonados ha sido vertiginoso: 1.3 millones
a inicios de 1994, 5 millones a inicios de 1995, hasta alcanzar los 10
millones en 1995 tan sólo en Europa.
El standard GSM reúne una serie de mejoras
e innovaciones respecto a las redes celulares existentes, destinadas a
un uso eficiente del espectro de las radio-frecuencias (RF), a la seguridad
de la transmisión, a la mejora de la calidad de conversación,
a la reducción del coste de los terminales, de las infraestructuras
y de la gestión, a la capacidad de soportar nuevos servicios y a
la plena compatibilidad con la red ISDN (Integrated Services Digital
Network) y con otras redes de transmisión de datos.
Además, la red radio móvil GSM constituye
el primer sistema estandarizado para usar una técnica de transmisión
numérica por el canal radio: este punto representa una característica
peculiar de la red, en tanto en cuanto todos los sistemas radio celulares
anteriores, utilizaban técnicas de transmisión analógicas.
Otra característica de base del sistema es el roaming (movilidad),
es decir la posibilidad ofrecida al usuario de móvil, de acceder
a los servicios GSM también cuando se encuentra físicamente
fuera del área de cobertura de la propia red de suscripción,
registrándose como usuario visitante. El Roaming es completamente
automático dentro de todas las naciones con cobertura del sistema
GSM. Además de la posibilidad de efectuar Roaming, el GSM ofrece
nuevos servicios para el usuario, como la transmisión de datos,
el servicio fax y el servicio de transmisión breve de mensajes de
texto.
El sistema GSM reúne un cierto número
de “interface open” (OSI = Open System Interconnection) ofreciendo
funciones de servicio y de capacidad, permitiendo a las industrias una
flexibilidad de implantación de la red y a los operadores más
facilidad en instalación y manutención de los equipamientos.
Resumiendo, las principales características
de este nuevo proyecto, se dirigían a alcanzar los siguientes objetivos:
-
Posibilidad de usar el mismo terminal radio en todos
los Países del área CEE, y en aquellos Países no pertenecientes
a la Comunidad pero que utilizan el mismos standard (Roaming internacional).
-
Mejora de la eficiencia espectral respecto a las
actuales redes radiomóviles celulares de tipo analógico.
-
Seguridad de la transmisión radio (para impedir
interceptar las conversaciones y los datos identificativos de los usuarios).
-
Empleo de la técnica numérica, para
permitir mejorar la calidad fónica, la transmisión de datos
y la compatibilidad con los standards internacionales a nivel OSI (Open
System Interconnection) e ISDN (Integrated Services Digital Network).
-
|
|
COMPARACIÓN
ENTRE SISTEMA RADIOMÓVIL Y DIGITAL
|
| CARACTERÍSTICAS |
ANALÓGICO |
DIGITAL |
| Estandarización |
Falta de
estandarización internacional.
Ha hecho que cada país desarrollase
su propio sistema, provocando la incompatibilidad. |
Existencia
de estandarización internacional.
Los standards internacionales garantizan
la compatibilidad entre los sistemas de países distintos, permitiendo
a los abonados usar sus propios terminales en aquellos países que
hayan adoptado el standard digital y que hayan estipulado un acuerdo con
el propio proveedor del servicio. |
| Roaming
Internacional (Mobilidad) |
Limitado.
El roaming está limitado
debido a la inseguridad de los sistemas analógicos a los accesos
no autorizados por los países que adoptan el mismo standard y a
causa de la incompatibilidad técnica para los países que
adoptan standards diversos. |
Ilimitado.
El roaming no está limitado
a las áreas cubiertas por un cierto sistema; las llamadas pueden
ser tasadas y tratadas usando el mismo número personal también
cuando un abonado se traslada de un país a otro. |
| Capacidad |
Limitada.
Las señales de radio analógicas
comportan un aprovechamiento ineficaz de los recursos del espectro radio;
cada soporte de radio viene asociado a un único usuario (SCPC
= Single Channel Per carrier) empleando un canal radio para cada
conversación y limitando el nuevo uso de las frecuencias radio (imposibilidad
de crear celdas con pequeños diámetros).
El sistema no permite ofrecer un
número elevado de abonados en el interior de un área limitada. |
Potenciada.
Las señales radio digitales
desarrollan mejor el espectro radio permitiendo el tener celdas también
con pequeños diámetros (algún centenar de metros).
De este modo el sistema puede servir en un área determinada, a un
número elevado de abonados.
Además el soporte radio está
asignado a más usuarios a través de un acceso múltiple
a división de tiempo (TDMA = Time Division Multiple Access).
Actualmente en el GSM, en cada canal radio, pueden conversar hasta 16 usuarios
contemporáneamente con el código Half Rate |
| Calidad |
Suficiente.
El número limitado de frecuencias
disponibles y la falta de algoritmos de codificación, aptos para
proteger la señal de molestias y de interferencias co-canal, implican
frecuentemente una calidad fónica apenas suficiente. |
Buena y
constante.
Gracias a la mejora del control
de los recursos radio (potencia variable ya sea en MS como en BTS), de
la codificación, del interleaving y del frequency hoping,
las estaciones móviles están en grado de ofrecer una mejor
calidad, aún en condiciones de propagación variable. |
| Costes |
Elevados.
Para los operadores, los
costes del sistema son más altos a causa del elevado número
de canales radio utilizados por un sistema analógico (cerca de 600
en un sistema TACS), que implica la instalación de un número
elevado de receptores radio para cada propia BTS, que por tanto necesita
de un mayor trabajo ya sea en la instalación como en el mantenimiento.
|
Reducidos.
Para los operadores, los
costes del sistema son relativamente bajos; de hecho en un sistema digital
el número limitado de canales radio (124 en GSM) permite el uso
de un número inferior de receptores radio para BTS, con el consiguiente
ahorro de dinero en términos de espacio, aparatos y tiempo de instalación.
Para los usuarios, los costes
de los terminales son más bajos, puesto que el standard es internacional,
la cantidad es mayor y los fabricantes pueden beneficiarse de significativas
economías de escala. |
| Seguridad
en el acceso al sistema y en las conversaciones |
No protegido.
Los sistemas analógicos tienen
la desventaja de no poseer mecanismos con autenticación de los terminales.
Esto no excluye la interceptación y explotación no autorizada
o abusiva de los datos de acceso de los usuarios.
Las conversaciones se pueden además
monotorizar y seguir por cualquiera que posea un modesto aparato. |
Protegido.
Las potentes técnicas de
autenticación y código secreto para todos los datos de señalización
y conversación permiten un acceso protegido a la red para una parte
de los usuarios, garantizando un elevado grado de confidencialidad. |
|
GSM:
INTRODUCCIÓN TÉCNICA
|
| A diferencia
de lo que sucede en la red telefónica fija, en la que el terminal
de cada usuario está conectado a la red mediante un punto de acceso
unívoco, en una red radio-móvil, el abonado puede desplazarse
por cualquier punto de la misma. Por tanto, los datos relativos al abonado
deben ser memorizados en una base de datos que se pueda consultar y actualizar
desde cualquier punto de la red.
La característica de base
de un sistema radio-móvil puede resumirse en términos de
enlaces entre los aparatos radio, los nodos radio-móviles, la base
de datos y la red PSTN/ISDN, con el fin de identificar los terminales móviles,
para estabilizar, controlar y terminar las conexiones y actualizar los
datos de gestión.
En todos los sistemas radio-móviles
el factor que tiene mayor importancia en el proyecto del sistema, es el
espectro de frecuencia disponible (ancho de banda), de hecho el número
de frecuencias radio asignado a estos servicios es limitado.
Para aprovechar al máximo
el ancho de la banda disponible, con el fin de servir a más usuarios
a la vez en un mismo sector, el sistema se estructura subdividiendo el
área de servicio (Service area) en zonas delimitadas llamadas celdas.
Cada celda tiene una Estación Radio Base (BTS) que opera
en un set de canales radio, diferentes a los utilizados en las celdas adyacentes,
para evitar interferencias. Este tipo de subdivisión permite la
reutilización de las mismas frecuencias en celdas no adyacentes.
La unión de las celdas, que en su conjunto utilizan todo el espectro
radio disponible, se llama cluster.
Generalmente se utilizan formas
regulares de celdas y por tanto de clusters para cubrir un área
de servicio. Teóricamente las celdas se pueden imaginar con forma
hexagonal, aunque en realidad su forma es irregular a causa de la no homogénea
propagación de la señal de radio, debido principalmente a
la presencia de obstáculos.
Reduciendo el diámetro de
las celdas la capacidad del sistema aumenta, aunque el uso de esta elección
supone la disminución de la distancia de reutilización de
las frecuencias, es decir de la distancia entre dos celdas co-canal, que
conlleva el aumento de la interferencia co-canal. Parece evidente que la
capacidad del sistema, amén del número de canales disponibles,
está ligada a este tipo de interferencia y, por ello, el sistema
GSM utiliza técnicas, que se describirán a continuación,
destinadas a minimizarlas.
El standard GSM utiliza la tecnología
de acceso a división de frecuencia (FDMA) combinada con la
de acceso a división de tiempo (TDMA): 8 canales vocales
(Full rate) o bien 16 (Half rate "multiplexadas" en un único
canal radio, junto a las informaciones de control de error, necesarias
para disminuir la interferencia debida al ruido, y a las informaciones
de sincronización y señalización. |
|
GSM:
ARQUITECTURA DE BASE DEL NETWORK
|
La arquitectura
de base del sistema GSM prevé cuatro subsistemas principales cada
uno de los cuales contiene un cierto número de unidades funcionales
y está interconectados con el otro mediante inferfaces standard
que se describirán a continuación. Los subsistemas principales
del network y los elementos que lo componen son:
-
MS (Mobile Station).
- ME (Mobile Equipment).
- SIM (Subscriber Identity Module).
-
BSS (Base Station Sub-System).
- BSC (Base Station Controller).
- BTS (Base Transceiver Station).
-
NSS (Network Sub-System).
- MSC (Mobile Switching Centeer) - (Home Location Register).
- HLR VLR (Visitor Location Register).
- AUC (Autentication Center).
- EIR (Equipment Identity Register).
-
NMC (Network Management Center).
- OMC (Operation and Maintenance Center).
La Mobile Station es el terminal
radiomóvil transportado por el abonado. El Base Station Sub-System
se ocupa del control de la conexión radio con el MS. El Network
Sub-System realiza la conmutación de las llamadas entre redes móviles
y la red fija o hacia otras redes radiomóviles y se ocupa además
de la supervisión de la movilidad de los abonados. Desde el Network
Management Center se pueden controlar todas las operaciones en curso, además
de efectuar la configuración de la red. A continuación sigue
la descripción de las mencionadas entidades.
Mobile Station
La Mobile Station está formada
por el Mobile Equipment (el terminal GSM) y por el Subscriber Identity
Module (SIM), una pequeña tarjeta dotada de memoria y microprocesador,
que permite identificar al abonado independientemente del terminal usado;
y por tanto la posibilidad de continuar recibiendo y efectuando llamadas
y utilizar todos los servicios subscriptos insertando la tarjeta SIM también
en un terminal que no sea el propio.
-
Mobile Equipment
El Mobile Equipment está
inequívocamente identificado dentro de cualquier red GSM por el
International Mobile Equipment Identity (IMEI).
El IMEI es un número de 15
cifras y tiene la siguiente estructura;
IMEI = TAC / SNR / sp
Donde:
TAC = Type Approval Code,
determinado por el cuerpo central del GSM (6 CIFRAS).
FAC = Final Assembly Code,
identifica al fabricante (2 cifras).
SNR = Serial Number (6 cifras).
Sp = Cifra suplementaria
de reserva (1 cifra).
Los terminales GSM están
subdivididos en cinco clases basándose en la misma potencia con
la que pueden transmitir sobre el canal radio, que varía desde un
máximo de 20 Watt a un mínimo de 0.8 Watt. La siguiente tabla
resume las características de estas cinco clases.
| CLASE |
POTENCIA
MÁXIMA |
TIPO |
| 1 |
20 |
VEHICULAR |
| 2 |
8 |
PORTÁTIL |
| 3 |
5 |
PALMARIO |
| 4 |
2 |
PALMARIO |
| 5 |
0.8 |
PALMARIO |
Clases de potencia para
el MS
La potencia del MS determina la
capacidad de ésta última para alejarse de la estación
transmisora/receptora (BTS) de la red y poder seguir disfrutando
del servicio.
Una peculiaridad de los MS
está formada por la capacidad de variar la potencia de emisión
de la señal sobre el canal radio de forma dinámica en 18
niveles, con el fin de poder mantener en cada momento la potencia de transmisión
óptima, limitando así las interferencias co-canal inducidas
sobre las celdas adyacentes y por tanto reduciendo los consumos del terminal.
Estos dos últimos aspectos están mejorados por el Discontinuos
Transmit (DTX) que inhibe la transmisión cuando el usuario
no habla, gracias a la función Voice Activity Detection (VAD)
que verifica la presencia o no de actividad vocal. El aumento o la disminución
de la potencia de la señal transmitida le llega a la MS desde BSS
que monotoriza constantemente la calidad de comunicación.
-
SIM
La tarjeta SIM contiene la International
Mobile Subscriber Identity (ISMI), usada para identificar al abonado
en cualquier sistema GSM, los procedimientos de criptografía que
garantizan la confidencialidad de la información del usuario, otros
datos como por ejemplo memorias alfanuméricas del teléfono
y memorias para mensajes de texto (SMS) y finalmente una contrasena
para impedir el uso no autorizado de dicha tarjeta y para el acceso a posteriores
funciones.
La IMSI tiene la siguiente estructura:
MCC / MNC / MSIN
donde:
MCC = Mobile Country
Code (2 o 3 cifras, para Italia 39)
MNC = Mobile Network
Code (2 cifras, en Italia 01 para TIM y 10 para Omnitel)
MSIN = Mobile Station
Identification Number (max 13 cifras)
Base Station
Sub-System
El Base Station Sub-System controla
la interfaz radio. Está compuesto por una o más Base Transceiver
Station (BTS) y por un Base Station Controller (BSC). Estos
elementos se comunican entre sé a través de una interfaz
estandarizada tipo A-bis, con el fin de permitir operaciones incluso entre
componentes construidos por fabricantes diferentes, además el BSC
está conectado al Mobile Switching Center (MSC) mediante
una interfaz tipo A.
-
Base Transceiver Station
El Base Transceiver Station
aloja todos los receptores transmisores que sirven una celda y que se interesan
por recibir y enviar información al canal radio, abasteciendo una
interfaz física entre la Mobile Station y el BSC. EL BTS ejerce
una serie de funciones descritas a continuación:
-
Capacidad de gestionar canales Full
Rate y Half Rate.
-
La gestión de la Antenna
Diversity, es decir la utilización de dos antenas de recepción
para mejorar la calidad de la señal recibida; las dos antenas reciben
de forma independiente la misma señal y están afectadas de
distinto modo por el fading; la posibilidad de que ambas sean afectadas
contemporáneamente por un fading profundo es muy pequeña.
-
Supervisión del Relación
Ondas Estacionarias (ROS) en antena.
-
Frequency Hopping (FH):
cambio de la frecuencia usada en un canal radio a intervalos regulares,
con el fin de mejorar la calidad del servicio a través de las distintas
frecuencias.
-
Discontinuos Transmission (TDX)
ya sea en el up-link como en el down-link.
-
El Control Dinámico de la
Potencia (DPC) del MS y de la BTS: el BSC determina la potencia
óptima con la que del MS y la BTS deben transmitir sobre el canal
radio (explotando las mediciones realizadas por MS y BTS), para mejorar
la eficiencia espectral.
-
La gestión de los algoritmos
de clave: la información de los usuarios criptografía para
garantizar al abonado una cierta discreción sobre el canal de tráfico
y el de señalización. El proceso de criptografía de
los datos debe ser realizado por la BTS sobre las informaciones transmitidas
el canal radio; el algoritmo de criptografía que debe utilizarse
es comunicado a la BTS por la BSC en base a las indicaciones recibidas
por la MSC y la clave de criptografaziones única para casa usuario.
Actualmente el standard GSM Fase II admite 8 algoritmos de clave
-
Monitorización de la conexión
radio realizando medidas significativas sobre señales RF, medidas
que luego se envían a la BSC para la elaboración con la finalidad
de asegurar un elevado nivel de calidad de la conexión.
-
Base Station Controller
El Base Station Controller gobierna
los recursos radio para una o más BTS, controlando la conexión
entre las BTS y las MSC (centrales de conmutación que proporcionan
la conexión a la red física y a otras redes), y además
gestionando los canales radio, la señal, el frequency hopping y
los handover. En particular permite:
-
La gestión y configuración
del canal radio: para cada llamada tiene que elegir la celda correcta y
una vez en su interior seleccionar el canal radio más apto para
efectuar la conexión.
-
La gestión de los handover:
sobre la base de las medidas recibidas por el BTS, decide cuando efectuar
el handover, es decir el cambio de celda cuando el usuario se desplaza
durante una conversación dentro del área de cobertura de
su competencia.
-
Funciones de transcodificación
de los canales radio Full Rate( 16 kbps ) o Half rate ( 8 kbps ) en canales
a 64 kbps.
Network Sub-System
El Network Sub-System explica las
funciones de conmutación para la conexión con otros abonados
de la red fija o móvil mediante la MSC y las funciones de
database, distribuidas en 4 nudos inteligentes (HLR, VLR,
AUC, EIR) para la identificación de los terminales
y de los usuarios, la actualización de su posición, la autenticación
y conducción de las llamadas a un abonado en roaming.
-
Mobile Switching Centre
El Mobile Switching Centre (SMC)
es el elemento central del NSS. Se ocupa, basándose en las informaciones
recibidas desde el NLR y desde el VLR, de la conducción (routing)
y gestión de la señal de todas las llamadas directas y provenientes
desde varios tipos de redes, como PSTN, ISDN, PLMN
y PDN. Implementa además las funciones de gateway con los
otros componentes del sistema y de gestión de los procesos de handover,
conmutando las llamadas en curso entre BSC diferentes o hacia otro MSC.
Dentro del servicio pueden estar
presentes más MSC y cada una es responsable de la gestión
del tráfico de una o más BSS y desde el momento en que los
usuarios se trasladan por toda el área de cobertura, para garantizar
a cada uno un nivel de servicio constante, los MSC tienen que encontrarse
en situación de gestionar números de usuarios variables en
tipología además de en calidad.
Otras funciones fundamentales de
los MSC se describen a continuación:
-
Autenticación del que llama;
la identificación de la MS que ha efectuado la llamada es necesaria
para determinar si el usuario está habilitado para disfrutar del
servicio.
-
Confidencialidad acerca de la identidad
del usuario: para garantizar la confidencialidad acerca de la identidad
de un usuario en el canal radio, aún estando ya todas las informaciones
criptografiadas, el sistema no transmite nunca el IMSI asignado
cuando el usuario subscribe el abono; sin embargo se le asigna el Temporary
Mobile Subscriber Identity (TMSI), que se asigna en el momento de
la llamada y tiene un significado temporal: crear la correspondencia entre
TMSI e IMSI es tarea del MSSC y cuando el móvil se desplaza a la
location area controlada por otro MSC, se le tiene que asignar un nuevo
TMSI.
-
Proceso de handover: en la red
GSM un usuario puede continuar utilizando el servicio aunque atraviese
durante la conversación los límites de la celda en la que
se encuentra. Se pueden verificar dos casos:
-
La MS se traslada a una celda controlada
siempre por el mismo MSC; en este caso el proceso de handover es
gestionado por el mismo MSC.
-
La nueva celda a la que se traslada
la MS está controlada por otro MSC; en este caso el proceso de handover
se produce desde dos MSC basándose en las medidas de señal
monitorizadas por la BTS que reciben la MS.
-
Home Location Register
Cuando un usuario subscribe
un nuevo abono a la red GSM, todas las informaciones para su identificación
se memorizan en la HLR. Tiene la función de comunicar al
VLR, que posteriormente veremos, algunos datos relativos a los abonados,
en el momento en que estos se desplazan desde una Location Area
a otra. Dentro del HLR los abonados son identificados por el número:
MSISDN = CC / NDC / SN
donde:
CC = Country Code,
prefijo internacional (el CC italiano es 39).
NDC = National Destination
Code, prefijo nacional del abonado sin el Cero.
SN = Subscriber Number,
número que identifica al usuario móvil.
La Home Location Register
(HLR) es un database (archivo) que puede ser único para todo
el network o bien distribuido en el sistema; se pueden por tanto tener
MSC sin los HLR, pero conectadas al de otras MSC. Cuando existen
más HLR, a cada uno de ellos se les asigna un área de numeración,
es decir un set de Mobile Station ISDN Number (MSISDN). El
MSISDN identifica unívocamente una suscripción de teléfono
móvil en el plano de numeración de la red telefónica
conmutada pública internacional.
El HLR, como todos los demás
database que después veremos, está implementado en una workstation
cuyas prestaciones (memoria, procesadores, capacidad de los discos) son
actualizables cuando crece el número de abonados. Aquél contiene
todos los datos relativos a los abonados y en particular las informaciones
que están contenidas en él son:
-
Informaciones de tipo permanente:
-
La International Mobile subscriber
Identity (IMSI), que es la información que identifica
al abonado dentro de una cualquiera de la red GSM y que está contenido
también en el interior de la SIM.
-
El Mobile Station ISDN Number
(MSISDN).
-
Los tipos de servicio subscriptos por
el abonado a los cuales tiene derecho a acceder (voz, servicio datos, SMS,
eventuales bloqueos para llamadas internacionales, otros servicios auxiliares).
-
Informaciones de tipo dinámico:
-
Posición corriente del MS,
es decir la dirección del VLR en la que está registrada.
-
El estado de eventuales servicios auxiliares.
Resumiendo las funciones
implementadas por la HLR son:
-
Seguridad: diálogo con
el AUC y el VLR.
-
Registro de la posición:
diálogo con el VLR.
-
Coste de la llamada (Charge):
diálogo con el MSC
-
Gestión de los datos del
abonado: diálogo con el OMC y el VLR.
-
Gestión de los datos estadísticos:
los datos recogidos se envían al OMC.
-
Visitor Location Register
El Visitor Location Register(VLR)
es un database que memoriza de modo temporal los datos de todos los abonados
que se encuentran en un área geográfica bajo su control.
Estos datos se piden al HLR perteneciente al abonado. En general
para simplificar las señalizaciones requeridas y la estructura del
sistema, los fabricantes implementan el VLR y el MSC juntos,
de modo que el área geográfica controlada por el MSC
corresponde a la controlada por el VLR.
En particular las informaciones
que contiene son:
-
Temporary Mobile Subscriber Identity
(TMSI), usado para garantizar la seguridad del IMSI, se asigna
cada vez que se cambia LA.
-
Estado de la MS (standby, ocupato,
apagado).
-
El estado de los servicios suplementarios
como Call Waiting, Call Divert, Call Barring, etc.
-
Los tipos de servicios subscriptos
por el abonado al que se le permite acceder (voz, servicio datos, SMS,
otros servicios auxiliares).
-
La Location Area Identity (LAI)
en la que se encuentra la MS dentro de aquéllas bajo el control
del MSC/VLR.
-
Autentication Center
La Autentication Center es una
función del sistema que se ocupa de verificar si el servicio ha
sido solicitado por un abonado legítimo, proporcionando ya sea los
códigos para la autenticación como la clave, para proteger
tanto al abonado como al operador de red, de intrusiones del sistema por
parte de terceros.
El mecanismo de autenticación
verifica la legitimidad de la SIM sin transmitir sobre el canal radio las
informaciones personales del abonado, como IMSI y llaves de clave, a fin
de verificar que el abonado que está intentando el acceso sea el
verdadero y no un clon; la clave sin embargo genera algunos códigos
secretos que se usarán para criptar toda la comunicación
cambiada por error sobre el canal radio. Los códigos de autenticación
y clave están generados casualmente por cada abonado en particular
por algunos sets de algoritmos definidos por el estándar y que son
memorizados además de en la AUC también en la SIM.
La autenticación se produce
cada vez que la MS se conecta al network y más precisamente en los
siguientes casos:
-
Cada vez que la MS recibe o efectúa
una llamada.
-
Cada vez que se efectúa la actualización
de la posición de la MS (location updating)
-
Cada vez que se solicita la activación,
desactivación o información sobre los servicios suplementarios.
La AUC puede ser implementada
también como otra aplicación en la misma workstation en que
se encuentra la HLR, que es el úni | |
