| Artículos | 01 SEP 1995

GSM: Revolución en la Telefonía móvil

Tags: Histórico
Sistema mundial de comunicaciones nuevo en España
David Rodríguez.

El sistema GSM supone la introducción total de la informática en las comunicaciones por radio, sustituyendo el sistema analógico por el digital.

Desde los años 80, la telefonía móvil ha experimentado un crecimiento inaudito. En España, aunque con un ligero retraso, ha despegado hasta alcanzar miles de usuarios. Sin embargo, el panorama actual en este país y en el resto de Europa es muy diferente, estando la clave de esa diferencia resumida en tres letras: GSM.

El sistema español actual utiliza métodos puramente convencionales, limitándose a utilizar la radio como transmisor de una señal analógica que representa a la voz humana. Salvo los aspectos de control y tarificación de llamadas, la informática tiene muy poca implicación en la gestión de la señal. Asimismo, al no haber un estándar analógico, la situación sería similar a la existente en 1990: cada país tenía su propio sistema, siendo incompatibles tanto en terminales como en protocolos. Por otra parte, cada terminal almacena información del propietario, así como de la compañía que suministra el servicio sobre el terminal, existiendo una simbiosis terminal-usuario que los hace inseparables. Este amor eterno, ocasiona múltiples problemas, en especial ante una eventual avería del terminal. Otro problema añadido es que resulta muy fácil pinchar la línea, consiguiendo grabaciones que violan el derecho a la intimidad, algo tan de moda en los últimos meses.

Historia del GSM

En 1982, la Conference of European Posts and Telegraphs formó una comisión de estudio llamada Groupe Spécial Mobile (GSM) con el objetivo de crear un sistema panaeuropeo público y portátil. Las primeras especificaciones sobre el GSM fueron publicadas en 1990 por el ETSI (European Telecomunication Standard Institute), comenzando su aplicación comercial en el año 91 y expandiéndose de forma considerable, hasta el punto que en el 94 estaba presente en 60 países europeos, varios países del este, Sudáfrica y Australia, con más de cinco millones de usuarios a principios de 1995 y un crecimiento exponencial. Las siglas GSM actuales han cambiado su significado a Global System for Mobile communication.

Los objetivos que persigue la definición del estándar GSM son los siguientes: adecuada calidad de la voz transmitida, al menos subjetivamente; bajo coste tanto del terminal como del servicio; soporte de desplazamiento internacional (roaming); flexibilidad en las ampliaciones de servicios; eficiencia espectral y compatibilidad RDSI.

Un diseño flexible

Normalmente, todos los estándares adolecen de varios defectos debido a que cuando nacen se hallan encorsetados por diversas consideraciones comerciales, gubernamentales o de otra índole. Sorprendentemente, la única consideración que existía en este caso era la exigencia de una compatibilidad RDSI, pero por lo demás, los aspectos tecnológicos eran una hoja en blanco que la informática se encargó de llenar.

El aspecto más importante del GSM es su naturaleza digital. La voz humana es transformada mediante un convertidor AD y transmitida por módem-radio a la estación base mediante una cadena digital codificada. De esta forma se cubre el servicio básico de telefonía, pero ciertos aspectos adicionales, que serán comentados más adelante, extienden el sistema.

Un ejemplo de servicio adicional podría ser que los usuarios puedan enviar y recibir datos con una tasa de transferencia de 9.600 baudios, a otros usuarios incluidos en POTS (Plain Old Telephone Service), RDSI o redes de datos públicas conmutadas, con protocolos X.25 o X.32. Además, el usuario no necesita módem dada la naturaleza digital del servicio. También es posible enviar o recibir fax (facsímile grupo 3) con un simple adaptador.

Otra característica única, que no se puede encontrar en los sistemas analógicos, es el SMS (Short Message Service) que consiste en dar un servicio bidireccional de forma que se puedan intercambiar mensajes alfanuméricos breves (unos 160 bytes de longitud). De esta forma puede lanzarse un mensaje a otro usuario y recibir la respuesta. Este servicio también puede ser implementado como mensajería con ordenadores, por ejemplo a través de Internet. En efecto, un usuario con su ordenador podría enviar un mensaje a determinadas empresas que dieran este servicio, sin necesidad de estar abonado a la red telefónica ni de pagar llamadas internacionales.

En la fase I de las especificaciones GSM se habla de varios métodos avanzados de llamadas cuando el usuario no recibe cobertura o cuando se halla en otro país, pero en una segunda fase tenemos más y más opciones, tales como identificación del que llama, llamada en espera, conversaciones múltiples, etc.

Red GSM

La red GSM está formada por varias entidades funcionales, como se puede ver en la figura 1. En general, la red puede subdividirse en tres partes diferenciadas: una estación móvil, que es transportada por el usuario, un subsistema de estación base y un subsistema de red.

1) La estación móvil (MS; Mobile Station) consiste en un equipo móvil (el terminal) y una tarjeta similar a las de crédito llamada SIM (Subscriber Indentity Module). En la tarjeta SIM figura toda la información respecto al usuario (número, clave secreta, etc.), independizándolo del terminal. Esto significa que si introducimos nuestra tarjeta en otro terminal, podemos recibir y realizar llamadas exactamente igual como si fuera nuestro. Tanto el terminal como el SIM (es decir, el usuario) tienen un número asignado que es único. En el primer caso se guarda en el IMEI (International Mobile Equipment Identity) y en el segundo en el IMSI (International Mobile Subscriber Identity), siendo ambos independientes.

La tarjeta SIM puede ser protegida de accesos no autorizados mediante contraseñas o códigos personales. Asimismo, esta tarjeta contiene una pequeña memoria capaz de almacenar mensajes del servicio SMS al que antes nos referíamos. La implicación directa de este sistema afecta a que el alquiler o préstamo de terminales no ofrece problemas, incluidos los casos de reparación. También podemos viajar al extranjero portando únicamente nuestra tarjeta SIM. Igualmente, podemos adquirir más de un terminal, aunque sólo estará operativo aquel que le conectamos dicha tarjeta.

2) El subsistema de estación base está compuesto de dos partes, la estación base transceptora (BTS) y el controlador de estación base (BSC). Existe una interfaz llamado Abis que permite operaciones entre componentes de diferentes suministradores.

La BTS almacena los transceptores de radio que definen las células y gestionan los radioenlaces con las estaciones móviles. En las áreas urbanas puede haber una notable cantidad de BTS. El BSC gestiona los recursos de radio de una o varias BTS, enlazándose con el centro de conmutación de servicios móviles (MSC).

3) El subsistema de red tiene como componente principal precisamente al MSC, que se encarga de prácticamente todas las tareas informáticas tales como registrar, autentificar, actualizar la localización, gestionar saturaciones, redireccionar llamadas, etc. El MSC se nutre de otras redes informativas, con bases de datos ocasionalmente remotas. Por ejemplo, el registro de localización de residentes (HLR) y el registro de localización de visitantes (VLR) proveen de las capacidades de seguimiento de llamadas y capacidad de desplazamiento internacional (roaming) de los GSM. El HLR contiene todo tipo de información administrativa de los abonados de la red, existiendo uno por cada red GSM. El VLR se nutre del anterior con información parcial sobre los abonados que se encuentran en una área concreta.

Cada conexión implica la participación de un centro único de autentificación, encargado de autorizar la misma. Más adelante veremos algún detalle adicional sobre este proceso.

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