Red GSM
Arquitectura GSM
MS, BSS, NSS, OSS, registros e interfaces
GSM es un sistema celular digital de segunda generación. Lo que más se pregunta es qué hace cada elemento, qué información guarda y por qué interfaz habla con los demás.
Qué ofrece GSM
GSM (Global System for Mobile Communications, ETSI) es un sistema de comunicaciones digitales, radio, móvil y celular, con servicios integrados de voz y datos y con interoperabilidad con la RTC y la RDSI. Sus normas las mantiene 3GPP (serie 45 para el acceso radio, 23.002 para la arquitectura de red, 41.101 como lista completa). Frente a los sistemas analógicos aporta calidad (comunicación de datos), seguridad (autenticación y cifrado) y variedad de servicios.
| Tipo | Ejemplos |
|---|---|
| Teleservicios | Telefonía a 13 kbps (6,5 kbps en half rate), llamada de emergencia, SMS, fax G3 |
| Servicios portadores | Datos hasta 9600 bps (multi-link) |
| Servicios suplementarios | Desvío, identificación del llamante, llamada en espera, grupo cerrado de usuarios, prohibición de llamadas |
Los cuatro subsistemas
Antes de memorizar elementos, fíjate en el reparto: el RSS es el terminal, el BSS controla la radio, el NSS conmuta y guarda los registros y el OSS opera y mantiene la red.
La SIM
El móvil es el terminal físico (transmisor y receptor radio, codecs, pantalla, batería) más la SIM (Subscriber Identity Module), que identifica al abonado frente a la red. Puede ser tarjeta, formato plug-in o eSIM, y admite applets Java.
Información permanente
- Tipo de tarjeta y nº de serie
- Tabla de servicios
- Identidad: el IMSI
- PIN (4 dígitos) y PUK (8 dígitos)
- Clave de autenticación Ki
- Redes prohibidas
Información volátil
- Identidad temporal: el TMSI
- Área de localización (LA)
- Información de la célula
- Clave de cifrado Kc
El TRAU: pasar de la radio a la red fija
La voz GSM va a 13 kbps (o 6,5 kbps) y la red terrestre usa 64 kbps. El TRAU (Transcoding and Rate Adaptation Unit) hace esa conversión: transcodificación para la voz y adaptación de velocidad para los datos. Puede estar junto a la BTS, junto a la BSC o junto al MSC, y esa decisión cambia cuánto ocupa cada enlace.
Interfaces
| Interfaz | Une | Detalles |
|---|---|---|
| Um | MS – BTS | Interfaz aérea (tema siguiente) |
| Abis | BTS – BSC | Sistemas E1/T1 (30+2 canales de 64 kbps, G.732). La unidad básica es 64 kbps y admite sub-múltiplex de 4 llamadas por canal. Puede no existir si BTS y BSC están juntas, y a veces va por radioenlace. |
| A | BSC – MSC | Basada en E1/T1 |
| O | OSS – MSC y BSC | X.25 (o Frame Relay/IP) sobre canales de 64 kbps |
| B, C, D, E, F, G, H | Entre elementos del NSS | Señalización SS7 con ISUP y MAP. Cada elemento se identifica por su dirección SS7 (point code). Según el dibujo de las diapositivas: B MSC–VLR, C GMSC–HLR, D VLR–HLR, E entre MSC, F MSC–EIR, G entre VLR, H HLR–AuC. |
Autoevaluación
¿Qué subsistema contiene la BSC y qué gestiona?
El BSS. La BSC gestiona los recursos radio (espectro, asignación de canales y traspasos) de las decenas de BTS que controla.
¿Qué diferencia hay entre HLR y VLR?
El HLR es la base de datos de todos los abonados del sistema (identidades, servicios, autenticación, localización) y suele ser único. El VLR guarda solo a los abonados activos en el área de un MSC, y hay uno asociado a cada MSC.
¿Para qué sirve el EIR y qué identidad guarda?
Es una base de datos de equipos (terminales, no abonados). Guarda el IMEI y permite gestionar listas de equipos válidos, robados o dudosos.
¿Qué hace el TRAU y por qué es necesario?
Adapta la codificación de GSM (13 o 6,5 kbps) a los 64 kbps de la red terrestre: transcodificación para la voz y adaptación de velocidad para los datos.
¿Qué lleva la SIM de permanente y qué de volátil?
Permanente: IMSI, Ki, tabla de servicios, PIN/PUK, redes prohibidas. Volátil: TMSI, área de localización, información de la célula y la clave de cifrado Kc.
¿Qué protocolos de señalización usan las interfaces del NSS?
SS7 (MTP/SCCP) con TCAP y MAP entre los componentes (MSC, VLR, HLR, AuC) e ISUP para el establecimiento de llamadas.
Material del curso usado: Cx_IntroGSM.pdf.