¿Cómo funciona GSM?

GSM son las siglas de Global System for Mobile Communication. Actualmente, GSM es utilizado por más de 800 millones de usuarios finales distribuidos en 190 países, lo que representa alrededor del 70 por ciento del mercado inalámbrico digital actual. Entonces, veamos cómo funciona. 

En GSM, el área geográfica se divide en celdas hexagonales cuyo lado depende de la potencia del transmisor y la carga en el transmisor (número de usuarios finales). En el centro de la celda hay una estación base que consta de un transceptor (combinación de transmisor y receptor) y una antena. 

Arquitectura : 
Imagen de Arquitectura GSM : 

Función de los componentes: 
 

1. Estación móvil (MS): Se refiere a la estación móvil. Simplemente, significa un teléfono móvil.
2. Base transceiver system (BTS) : Mantiene el componente de radio con MS.
3. Controlador de estación base (BSC): su función es asignar los intervalos de tiempo necesarios entre BTS y MSC.
4. Registro de ubicación de inicio (HLR): es la base de datos de referencia para los parámetros del suscriptor, como la identificación del suscriptor, la ubicación, la clave de autenticación, etc.
5. Registro de ubicación de visitantes (VLR): contiene una copia de la mayoría de los datos almacenados en HLR que es temporal y existe solo hasta que el suscriptor está activo.
6. Registro de identidad de equipos (EIR): Es una base de datos que contiene una lista de equipos móviles válidos en la red.
7. Centro de autenticación (AuC): Realiza la autenticación de los suscriptores.

Funcionamiento: 
GSM es una combinación de TDMA (acceso múltiple por división de tiempo), FDMA (acceso múltiple por división de frecuencia) y salto de frecuencia . Inicialmente, GSM usa dos bandas de frecuencia de 25 MHz de ancho: banda de frecuencia de 890 a 915 MHz para enlace ascendente y frecuencia de 935 a 960 MHz para enlace descendente. Posteriormente, se agregaron dos bandas de 75 MHz. 1710 a 1785 MHz para enlace ascendente y 1805 a 1880 MHz para enlace descendente. enlace ascendente es el enlace desde la estación terrestre a un satélite y enlace descendente es el enlace desde un satélite a una o más estaciones terrestres o receptores. GSM divide la banda de 25 MHz en 124 canales, cada uno con un ancho de 200 KHz y los 200 KHz restantes se dejan sin usar como banda de protección para evitar interferencias. 

Canales de control: Estos son los principales canales de control en GSM: 
 

1. BCH (Canal de transmisión): es solo para enlace descendente. Tiene los siguientes tipos: 
   1. BCCH (Broadcast Control Channel): Transmite información sobre la celda de servicio.
   2. SCH (Canal de sincronización): transporta información como el número de trama y BSIC (Código de identidad de la estación base) para la sincronización de tramas.
   3. FCCH (Canal de corrección de frecuencia): permite que MS se sincronice con la frecuencia.
2. CCCH (Canal de control común): tiene los siguientes tipos: 
   1. RACH (Random Access Channel) : Utilizado por MS al realizar su primer acceso a la red. Es solo para enlace ascendente.
   2. AGCH (Canal de concesión de acceso): se utiliza para el reconocimiento del intento de acceso enviado en RACH. Es solo para enlace descendente.
   3. PCH (Canal de megafonía): busca en la red la MS, si hay una llamada entrante o un mensaje corto. Es solo para enlace descendente.
3. DCCH (Canal de control dedicado): es tanto para el enlace ascendente como para el enlace descendente. Tiene los siguientes tipos: 
   1. SDCCH (Canal de control dedicado autónomo): se utiliza para establecer llamadas, autenticación, actualización de ubicación cifrada y SMS.
   2. SACCH (Canal de control asociado lento): se usa para transferir la señal mientras la MS tiene una conversación en curso sobre el tema o mientras se usa SDCCH.
   3. FACCH (Fast Associated Control Channel): Se utiliza para enviar mensajes rápidos como mensajes de traspaso.

Referencia de la imagen: http://i.imgur.com/TkhFsqc.jpg 

Referencia: http://www.teletopix.org/gsm/bchccch-and-dcch-channel-of-gsm/ 

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