Introducción al estándar GSM
En 1982, cuando fue estandarizado por primera vez, fue denominado
"Groupe Spécial Mobile" y en 1991 se convirtió en un estándar
internacional llamado "Sistema Global de Comunicaciones Móviles".
En Europa, el estándar GSM usa las bandas de frecuencia de 900MHz y 1800
MHz. Sin embargo, en los Estados Unidos se usa la banda de frecuencia de 1900
MHz. Por esa razón, los teléfonos portátiles que funcionan tanto en Europa como
en los Estados Unidos se llaman tribanda y aquellos que funcionan
sólo en Europa se denominan bibanda.
El estándar GSM permite un rendimiento máximo de 9,6 kbps, que permite
transmisiones de voz y de datos digitales de volumen bajo, por ejemplo,
mensajes de texto (SMS, Servicio de mensajes cortos) o mensajes
multimedia (MMS, Servicio de mensajes multimedia).
El concepto de red celular
Las redes de telefonía móvil se basan en el concepto de celdas, es decir zonas circulares que se superponen para cubrir un área geográfica.
Las redes celulares se basan en el uso de un transmisor-receptor central en cada celda, denominado "estación base" (o Estación base transceptora, BTS).
Cuanto menor sea el radio de una celda, mayor será el ancho de banda disponible. Por lo tanto, en zonas urbanas muy pobladas, hay celdas con un radio de unos cientos de metros mientras que en zonas rurales hay celdas enormes de hasta 30 kilómetros que proporcionan cobertura.
En una red celular, cada celda está rodeada por 6 celdas contiguas (por esto las celdas generalmente se dibujan como un hexágono). Para evitar interferencia, las celdas adyacentes no pueden usar la misma frecuencia. En la práctica, dos celdas que usan el mismo rango de frecuencia deben estar separadas por una distancia equivalente a dos o tres veces el diámetro de la celda.
Arquitectura de la red GSM
Al diseñar la estructura de red para un sistema de telefonía móvil, el problema a encarar es el de la limitación en el rango de frecuencias disponibles. Cada "conversación" (o cada cliente de tráfico de datos) requiere un mínimo de ancho de banda para que pueda transmitirse correctamente. A cada operador en el mercado se le asigna cierto ancho de banda, en ciertas frecuencias delimitadas, que debe repartir para el envío y la recepción del tráfico a los distintos usuarios (que, por una parte, reciben la señal del otro extremo, y por otra envían su parte de la “conversación”). Por tanto, no puede emplearse una sola antena para recibir la señal de todos los usuarios a la vez, ya que el ancho de banda no sería suficiente; y además, deben separarse los rangos en que emiten unos y otros usuarios para evitar interferencias entre sus envíos. A este problema, o más bien a su solución, se le suele referir como reparto del espectro o control de acceso al medio. El sistema GSM basa su división de acceso al canal en combinar los siguientes modelos de reparto del espectro disponible. El primero es determinante a la hora de especificar la arquitectura de red, mientras que el resto se resuelve con circuitería en los terminales y antenas del operador:
- Empleo de celdas contiguas a distintas frecuencias para repartir mejor las frecuencias (SDMA, Space Division Multiple Access o acceso múltiple por división del espacio); reutilización de frecuencias en celdas no contiguas;
- División del tiempo en emisión y recepción mediante TDMA (Time Division Multiple Access, o acceso múltiple por división del tiempo);
- Separación de bandas para emisión y recepción y subdivisión en canales radioeléctricos (protocolo FDMA, Frequency Division Multiple Access o acceso múltiple por división de la frecuencia);
- Variación pseudoaleatoria de la frecuencia portadora de envío de terminal a red (FHMA, Frequency Hops Multiple Access o acceso múltiple por saltos de frecuencia).
Las redes CDMA y GSM sus diferencias y alcances
Actualmente las operadoras de celulares en Venezuela se rigen por las dos plataformas de comunicación CDMA y la GSM.
Estos sistemas, GSM (Global System for Mobile Communications) o sistema global para comunicaciones móviles, y el CDMA (Code Division Multiple Access) este se traduce como división de código acceso múltiple, hacen de la telefonía celular dos elementos indispensables para una buena comunicación.
Los celulares GSM se identifican por llevar en su interior tarjetas SIM (módulo de identidad del suscriptor) y los celulares CDMA solamente obtienen comunicación por una configuración directa.
Las diferencias del funcionamiento de cada una de éstas está en que la GSM funciona con 4 bandas que comúnmente se encuentran de 900MHz y 1.800MHz en Europa y Asia, y de 850MHz y 1.900MHz en Estados Unidos y América Latina. El GSM permite ocho llamadas simultáneas en la misma frecuencia. Con este método la frecuencia es dividida en múltiples canales que son unidos como si fuera un solo flujo de información. Esta tecnología permite a varios usuarios compartir el mismo canal al mismo tiempo.
En la red GSM, hay un número límite fijo de usuarios que pueden usar una frecuencia al mismo tiempo. La calidad de la llamada no se degrada, pero es mucho más fácil que las frecuencias estén ocupadas y tener la necesidad de marcar más de una vez, cosa que no es tan común en las redes CDMA.
La red CDMA trabaja de forma totalmente diferente. Ésta envía la información a través del canal, después que el canal está digitalizado. Muchas llamadas se envían una sobre la otra a través de todo el canal. A cada llamada se le asigna su propio código de frecuencia para mantener la señal distinta. Con este método se ofrece mucha más seguridad que la red GSM. Esta es la razón por la cual muchos expertos prefieren la red CDMA.
Pero si de transmisión de datos se trata, el bajar información de internet por ejemplo, la velocidad teórica de las redes CDMA es de 2 mbps por segundo (llegando muchas veces a los 300 y 700 Mbps). Este tipo de internet es conocido como Internet 3G (Internet de 3ra Generación). La velocidad es comparable al internet ADSL.
La respuesta de GSM al Internet 3G se llama EDGE (Enhanced Data Rates for GSM Evolution). Esta promete una velocidad de hasta 384 kbps (variando desde los 70 hasta los 140 kbps dependiendo del número de usuarios) lo que equivaldría apenas al doble de una conexión dial up o de modem).
Entre otra de las ventajas de la red GSM es que esta red es de tecnología abierta, por lo que no hay que incurrir en los gastos de licencia en los que incurren los operadores de CDMA a la empresa Qualcomm, y donde el GSM puede viajar alrededor del mundo y no perder recepción con el servicio de Roaming.
Cada una de las dos tecnologías tienen sus ventajas y desventajas y depende del uso que se le piense dar al teléfono cada persona seleccionará la mejor elección considerando las mejores circunstancias de la comunicación y la tecnología.
Los celulares GSM se identifican por llevar en su interior tarjetas SIM (módulo de identidad del suscriptor) y los celulares CDMA solamente obtienen comunicación por una configuración directa.
Las diferencias del funcionamiento de cada una de éstas está en que la GSM funciona con 4 bandas que comúnmente se encuentran de 900MHz y 1.800MHz en Europa y Asia, y de 850MHz y 1.900MHz en Estados Unidos y América Latina. El GSM permite ocho llamadas simultáneas en la misma frecuencia. Con este método la frecuencia es dividida en múltiples canales que son unidos como si fuera un solo flujo de información. Esta tecnología permite a varios usuarios compartir el mismo canal al mismo tiempo.
En la red GSM, hay un número límite fijo de usuarios que pueden usar una frecuencia al mismo tiempo. La calidad de la llamada no se degrada, pero es mucho más fácil que las frecuencias estén ocupadas y tener la necesidad de marcar más de una vez, cosa que no es tan común en las redes CDMA.
La red CDMA trabaja de forma totalmente diferente. Ésta envía la información a través del canal, después que el canal está digitalizado. Muchas llamadas se envían una sobre la otra a través de todo el canal. A cada llamada se le asigna su propio código de frecuencia para mantener la señal distinta. Con este método se ofrece mucha más seguridad que la red GSM. Esta es la razón por la cual muchos expertos prefieren la red CDMA.
Pero si de transmisión de datos se trata, el bajar información de internet por ejemplo, la velocidad teórica de las redes CDMA es de 2 mbps por segundo (llegando muchas veces a los 300 y 700 Mbps). Este tipo de internet es conocido como Internet 3G (Internet de 3ra Generación). La velocidad es comparable al internet ADSL.
La respuesta de GSM al Internet 3G se llama EDGE (Enhanced Data Rates for GSM Evolution). Esta promete una velocidad de hasta 384 kbps (variando desde los 70 hasta los 140 kbps dependiendo del número de usuarios) lo que equivaldría apenas al doble de una conexión dial up o de modem).
Entre otra de las ventajas de la red GSM es que esta red es de tecnología abierta, por lo que no hay que incurrir en los gastos de licencia en los que incurren los operadores de CDMA a la empresa Qualcomm, y donde el GSM puede viajar alrededor del mundo y no perder recepción con el servicio de Roaming.
Cada una de las dos tecnologías tienen sus ventajas y desventajas y depende del uso que se le piense dar al teléfono cada persona seleccionará la mejor elección considerando las mejores circunstancias de la comunicación y la tecnología.
Tarjeta SIM
Una tarjeta SIM contiene la siguiente información:
- El número telefónico del abonado (MSISDN).
- El número internacional de abonado (IMSI, Identificación internacional de abonados móviles).
- El estado de la tarjeta SIM.
- El código de servicio (operador).
- La clave de autenticación.
- El PIN (Código de identificación personal).
- El PUK (Código personal de desbloqueo).
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