Los servicios GSM son un conjunto estándar de aplicaciones y funciones disponibles a través del Sistema Global para Comunicaciones Móviles (GSM) para usuarios de telefonía móvil en todo el mundo. Los estándares GSM son definidos por la colaboración 3GPP e implementados en hardware y software por fabricantes de equipos y operadores de telefonía móvil . Este estándar común permite usar los mismos teléfonos con servicios de diferentes compañías, e incluso realizar roaming en distintos países. GSM es el estándar de telefonía móvil predominante a nivel mundial.
El diseño del servicio es moderadamente complejo porque debe ser capaz de localizar un teléfono en movimiento en cualquier parte del mundo y adaptarse a la capacidad relativamente pequeña de la batería, las capacidades limitadas de entrada/salida y los transmisores de radio débiles de los dispositivos móviles.
Acceso a una red GSM
Para acceder a los servicios GSM, un usuario necesita tres cosas:
- Relación de facturación con un operador de telefonía móvil . Normalmente, se trata de dos modalidades: pago por adelantado de los servicios ( prepago ) o emisión y liquidación de facturas una vez consumido el servicio ( postpago ).
- Un teléfono móvil compatible con GSM que funciona en las mismas frecuencias celulares que el operador. La mayoría de las compañías telefónicas venden teléfonos de fabricantes externos.
- Una tarjeta SIM (Módulo de Identidad del Abonado) es activada por el operador una vez establecida la relación de facturación. Tras la activación, la tarjeta se programa con el Número de Red Digital de Servicios Integrados para Abonados Móviles (MSISDN) del abonado (su número de teléfono). El abonado también puede almacenar información personal, como los números de contacto de amigos y familiares, en la tarjeta SIM.
Una vez que los suscriptores se registran, la información sobre su identidad (número de teléfono) y los servicios a los que tienen acceso se almacena en un "registro SIM" en el Registro de Ubicación de Origen (HLR).
Una vez insertada la tarjeta SIM en el teléfono y encendido, este buscará la antena de telefonía móvil más cercana (también llamada estación base/BTS ) con la señal más potente en la banda de frecuencia del operador . Si se logra contactar con una antena, se considera que hay cobertura en la zona. A continuación, el teléfono se identifica ante la red a través del canal de control. Una vez completado este proceso, se considera que el teléfono está conectado a la red.
La característica principal de un teléfono móvil es la capacidad de recibir y realizar llamadas en cualquier área con cobertura. Esto se conoce generalmente como roaming desde la perspectiva del cliente, pero también como visita al describir el proceso técnico subyacente. Cada área geográfica cuenta con una base de datos llamada Registro de Ubicación de Visitantes (VLR, por sus siglas en inglés), que contiene información detallada de todos los teléfonos móviles presentes en dicha área. Cuando un teléfono se conecta o visita una nueva área, el Registro de Ubicación de Visitantes debe contactar con el Registro de Ubicación de Origen para obtener la información de ese teléfono. La ubicación celular actual del teléfono (es decir, a qué estación base (BTS) pertenece) se registra en el VLR y se utiliza durante un proceso llamado localización (paging) cuando la red GSM necesita localizar el teléfono móvil.
Cada tarjeta SIM contiene una clave secreta, denominada Ki, que se utiliza para proporcionar servicios de autenticación y cifrado. Esto es útil para prevenir el robo de servicio y también para evitar el espionaje inalámbrico de la actividad del usuario. La red realiza esta función mediante el Centro de Autenticación , sin transmitir la clave directamente.
Cada teléfono GSM contiene un identificador único (distinto del número de teléfono), llamado Identidad Internacional de Equipo Móvil (IMEI). Este se puede obtener marcando *#06#. Cuando un teléfono se conecta a la red, su IMEI se puede verificar con el Registro de Identidad de Equipos para localizar teléfonos robados y facilitar su monitoreo.
Llamadas de voz
Todos los salientes
Una vez que un teléfono móvil se ha conectado correctamente a una red GSM como se describió anteriormente, se pueden realizar llamadas desde ese teléfono a cualquier otro teléfono de la red telefónica pública conmutada global .
El usuario marca el número de teléfono , pulsa la tecla de enviar o hablar , y el teléfono móvil envía un mensaje de solicitud de establecimiento de llamada a la red de telefonía móvil a través de la estación base transceptora (BTS) de telefonía móvil más cercana.
El mensaje de solicitud de establecimiento de llamada es procesado a continuación por el Centro de Conmutación Móvil (MSC) , que verifica el registro del abonado en el Registro de Ubicación de Visitantes para comprobar si la llamada saliente está permitida. En caso afirmativo, el MSC enruta la llamada del mismo modo que lo haría una central telefónica en una red fija.
Si el abonado tiene una tarifa prepago (también conocida como Pago por Uso o Pago y Pago ), se realiza una comprobación adicional para verificar si dispone de saldo suficiente. En caso contrario, la llamada se rechaza. Si se permite que la llamada continúe, se monitoriza continuamente y se deduce el importe correspondiente de la cuenta del abonado. Cuando el saldo llega a cero, la red corta la llamada. Los sistemas que monitorizan y prestan los servicios prepago no forman parte de los servicios estándar GSM , sino que constituyen un ejemplo de servicios de red inteligentes que un operador de telefonía móvil puede decidir implementar además de los servicios GSM estándar.
Llamadas entrantes
Contacto de Gateway MSC
Cuando alguien llama a un teléfono móvil, marca el número de teléfono (también llamado MSISDN ) asociado al usuario y la llamada se enruta al Centro de Conmutación Móvil (MSC) de la operadora. El MSC , como su nombre indica, actúa como puerta de entrada desde las partes externas de la Red Telefónica Pública Conmutada (RTPC) a la red del proveedor.
Como se mencionó anteriormente, el teléfono puede desplazarse libremente por la red del operador o por las redes de sus socios de roaming, incluso en otros países. Por lo tanto, la primera función del Gateway MSC es determinar la ubicación actual del teléfono móvil para conectar la llamada. Para ello, consulta el Registro de Ubicación de Origen (HLR), que, como se describió anteriormente, sabe a qué Registro de Ubicación de Visitantes (VLR) está asociado el teléfono, si corresponde.
Enrutamiento de la llamada
Cuando el HLR recibe este mensaje de consulta, determina si la llamada debe ser enrutada a otro número (lo que se denomina desvío) o si debe ser enrutada directamente al teléfono móvil.
- Si el propietario del teléfono ha solicitado previamente que todas las llamadas entrantes se desvíen a otro número, conocido como Número de Desvío de Llamadas Incondicional (CFU), este número se almacena en el Registro de Ubicación de Origen. En ese caso, el número CFU se devuelve al MSC de puerta de enlace para su enrutamiento inmediato a dicho destino.
- Si el teléfono móvil no está asociado a un Registro de Ubicaciones Visitadas (porque está apagado), el Registro de Ubicación de Origen devuelve un número conocido como Número de Desvío de Llamadas No Alcanzable (CFNRc) al MSC de la puerta de enlace, y la llamada se desvía allí. Muchos operadores pueden configurar este valor automáticamente con el número de buzón de voz del teléfono , para que quienes llaman puedan dejar un mensaje. En ocasiones, el teléfono móvil puede anular la configuración predeterminada.
- Finalmente, si el Registro de Ubicación de Origen sabe que el teléfono está en itinerancia en un área VLR específica, solicitará un número temporal (denominado MSRN) a dicha VLR (utilizando el IMSI como número de referencia). Este número se transmite al MSC de puerta de enlace y se utiliza para enrutar la llamada al MSC donde se encuentra el teléfono llamado.
Localizar y hacer sonar el teléfono
Cuando la llamada llega al MSC visitado, se utiliza el MSRN para determinar a cuál de los teléfonos de la zona se está llamando; es decir, el MSRN se corresponde con el IMSI del número de teléfono original marcado. El MSC envía un mensaje a todas las antenas de telefonía móvil de la zona donde está registrado el IMSI para informar al teléfono de que recibe una llamada. Si el abonado contesta, se establece una comunicación a través del MSC visitante y el MSC de puerta de enlace hasta la red de la persona que realiza la llamada, y se inicia una llamada telefónica normal.
También es posible que la llamada no sea contestada. Si el abonado está ocupado en otra llamada (y no utiliza la llamada en espera ), el MSC visitado redirige la llamada a un número predeterminado de desvío de llamadas ocupado (CFB). Del mismo modo, si el abonado no contesta la llamada tras un tiempo (normalmente 30 segundos), el MSC visitado la redirige a un número predeterminado de desvío de llamadas sin respuesta (CFNRy). El operador puede configurar este valor por defecto para que el buzón de voz del móvil permita a quienes llaman dejar un mensaje.
Si el abonado no responde a la solicitud de localización, ya sea por estar fuera de cobertura o porque se le ha agotado la batería o se le ha quitado, el MSC visitado redirige la llamada a un número predeterminado de desvío de llamadas no alcanzable (CFNRc). El operador puede configurar este valor por defecto al buzón de voz del móvil para que quienes llamen puedan dejar un mensaje.
Un usuario en itinerancia quizás prefiera evitar estos servicios de reenvío en la red visitada, ya que se aplicarán cargos por itinerancia.
Cargos por voz
En Estados Unidos y Canadá, quienes llaman pagan el costo de la conexión al MSC Gateway de su compañía telefónica, independientemente de la ubicación real del teléfono. Dado que a los números móviles se les asignan números geográficos estándar según el Plan de Numeración Norteamericano , quienes llaman pagan lo mismo para comunicarse con teléfonos fijos y móviles en una zona geográfica determinada. Los usuarios de telefonía móvil pagan por el tiempo de conexión (generalmente con minutos incluidos en su plan o prepago) tanto para llamadas entrantes como salientes. Para las llamadas salientes, los cargos por larga distancia se facturan como si se originaran en el GMSC, aunque sea el MSC visitante el que completa la conexión a la PSTN. Son populares los planes que incluyen larga distancia nacional y/o roaming nacional sin costo adicional para las llamadas salientes "locales".
En Europa, Asia (excepto Hong Kong, Macao y Singapur), Australia y Argentina, las redes móviles solo cobran a sus abonados por las llamadas salientes. Las llamadas entrantes son gratuitas para el abonado, salvo cuando recibe una llamada en roaming, como se describe a continuación. Sin embargo, quienes llaman suelen pagar una tarifa más alta al llamar a teléfonos móviles. Se utilizan prefijos especiales para identificar los números móviles, de modo que quienes llaman sepan que están llamando a un teléfono móvil y, por lo tanto, se les cobrará una tarifa superior.
Desde la perspectiva de quien llama, no importa dónde se encuentre el usuario, ya que el proceso técnico para conectar la llamada es el mismo. Si un usuario está en roaming en la red de otra compañía, es posible que deba pagar un recargo por el tiempo de conexión. Las llamadas internacionales en roaming suelen ser bastante caras, por lo que algunas compañías exigen a sus usuarios que otorguen autorización explícita para recibir llamadas mientras se encuentran en determinados países.
Codificación de voz
Durante una llamada GSM, el teléfono convierte la voz de ondas sonoras analógicas a datos digitales , que se transmiten a través de la red móvil por medios digitales. (Aunque algunas partes más antiguas de la red telefónica pública conmutada fija pueden utilizar la transmisión analógica).
El algoritmo digital utilizado para codificar las señales de voz se denomina códec . Los códecs de voz utilizados en GSM son Half-Rate (HR) , Full-Rate (FR) , Enhanced Full-Rate (EFR) , Adaptive Multirate (AMR) y Wideband AMR , también conocido como voz HD. Todos los códecs, excepto AMR, funcionan con una velocidad de datos y un nivel de corrección de errores fijos.
Transmisión de datos
El estándar GSM también proporciona funciones independientes para la transmisión de datos digitales. Esto permite que un teléfono móvil funcione como cualquier otro ordenador en Internet , enviando y recibiendo datos a través del Protocolo de Internet .
El teléfono móvil también puede conectarse a un ordenador de sobremesa, portátil o PDA para funcionar como interfaz de red (al igual que un módem o una tarjeta Ethernet , pero utilizando uno de los protocolos de datos GSM descritos a continuación en lugar de un canal de audio compatible con PSTN o un enlace Ethernet para transmitir datos). Algunos teléfonos GSM también pueden controlarse mediante un conjunto de comandos AT estandarizados de Hayes a través de un cable serie o un enlace inalámbrico (mediante IRDA o Bluetooth ). Los comandos AT pueden controlar desde tonos de llamada hasta algoritmos de compresión de datos.
Además del acceso general a Internet, el operador de telefonía móvil puede proporcionar otros servicios especiales , como SMS .
Protocolos de datos conmutados por circuitos
Una conexión de datos conmutada por circuitos reserva una cierta cantidad de ancho de banda entre dos puntos durante la duración de la conexión, del mismo modo que una llamada telefónica tradicional asigna un canal de audio de cierta calidad entre dos teléfonos durante la duración de la llamada.
El estándar GSM define dos protocolos de datos conmutados por circuito: Datos conmutados por circuito (CSD) y Datos conmutados por circuito de alta velocidad (HSCSD). Estas conexiones suelen facturarse por segundo, independientemente de la cantidad de datos transmitidos. Esto se debe a que se asigna un ancho de banda determinado a la conexión, se utilice o no.
Las conexiones conmutadas por circuitos tienen la ventaja de proporcionar una calidad de servicio constante y garantizada , lo cual resulta útil para aplicaciones en tiempo real como las videoconferencias.
Servicio General de Radio por Paquetes (GPRS)
El Servicio General de Radio por Paquetes (GPRS) es un protocolo de transmisión de datos por conmutación de paquetes que se incorporó al estándar GSM en 1997. Es compatible con versiones anteriores del estándar. GPRS logra esto enviando paquetes a la estación base de telefonía móvil local ( BTS ) en canales que no se utilizan para llamadas de voz conmutadas por circuito ni conexiones de datos. Varios usuarios de GPRS pueden compartir un único canal no utilizado, ya que cada uno lo usa solo para ráfagas cortas ocasionales.
La ventaja de las conexiones de conmutación de paquetes es que el ancho de banda solo se utiliza cuando hay datos que transmitir. Por lo tanto, este tipo de conexión generalmente se factura por kilobyte en lugar de por segundo, y suele ser una alternativa más económica para aplicaciones que solo necesitan enviar y recibir datos esporádicamente, como la mensajería instantánea .
La tecnología GPRS se suele describir como una tecnología 2.5G ; consulte el artículo principal para obtener más información.
Servicio de Mensajes Cortos (SMS)
El Servicio de Mensajes Cortos (más conocido como mensajería de texto ) se ha convertido en la aplicación de datos más utilizada en los teléfonos móviles, con un 74% de todos los usuarios de teléfonos móviles en el mundo que ya eran usuarios activos de SMS, o 2.400 millones de personas a finales de 2007.
Los usuarios de teléfonos móviles pueden enviar mensajes de texto SMS a otros usuarios de teléfonos móviles o a servicios externos que acepten SMS. Estos mensajes suelen enviarse desde dispositivos móviles a través del Centro de Servicio de Mensajes Cortos (SMS) mediante el protocolo MAP .
El SMSC es un centro de enrutamiento centralizado para mensajes cortos. Muchos operadores de telefonía móvil utilizan sus SMSC como pasarelas a sistemas externos, incluyendo Internet , flujos de noticias SMS entrantes y otros operadores móviles (a menudo utilizando el estándar SMPP, de facto , para el intercambio de SMS).
El estándar SMS también se utiliza fuera del sistema GSM ; consulte el artículo principal para obtener más detalles.
Servicios suplementarios
Consulte también los códigos GSM para servicios suplementarios .
- Desvío de llamadas .
- Bloqueo de llamadas salientes .
- Bloqueo de llamadas entrantes .
- Aviso de cargo (AoC) . Este servicio GSM estima el costo de la llamada para mostrarlo en el teléfono móvil del usuario. [ 1 ] Esto ayuda a los usuarios evitando sorpresas desagradables en la factura [ 2 ] y reduce la carga del departamento de atención al cliente del operador de red móvil . Sin embargo, en la práctica, este servicio GSM se usa raramente porque el cálculo es más complejo de lo que permite el estándar. En cambio, algunos operadores proporcionan a los suscriptores notificaciones de saldo y/o costo de llamada enviadas en momentos predeterminados, como al inicio o al final de cada llamada. Estas notificaciones pueden leerse en voz alta mediante un sistema de síntesis de voz o transmitirse en formato de texto. [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]
- Llamada en espera .
- Llamada en espera .
- Servicio multipartito .
- Presentación de identificación de línea llamante (CLIP)/Restricción (CLIR) .
- Grupo de Usuarios Cerrados (CUG) .
- Transferencia Explícita de Llamadas (TEC) . Este servicio permite a un usuario que tiene dos llamadas conectarlas y liberar sus conexiones a las otras dos partes.
Véase también
- Códigos USSD GSM : datos suplementarios no estructurados: lista de códigos GSM estándar para funciones relacionadas con la red y la tarjeta SIM.
Referencias
- ↑ ETSI: Servicios suplementarios de notificación de cargos (AoC) - Etapa 1
- ↑ "Advice of Charge: Simplifying Wireless Data Pricing" . Billing World . Virgo Publishing, LLC. 1 de noviembre de 2002 . Consultado el 23 de septiembre de 2011 .
- ↑ "Planes: Pago por uso" . Airvoice Wireless. Archivado del original el 7 de enero de 2012. Recuperado el 27 de diciembre de 2011.
También recibe notificaciones de saldo al final de cada llamada telefónica, así como después de enviar y recibir mensajes. Para mantenerlo informado, recibirá una grabación automática cuando el saldo de su cuenta alcance los $2.00 o menos, y 5 días antes de su fecha de vencimiento, recordándole que recargue su cuenta. Este mensaje se reproducirá en su primera llamada saliente del día hasta que agregue más tiempo de aire o durante los últimos 5 días de servicio.
Haz clic en la pestaña "Cómo añadir fondos a mi cuenta" para ver el texto original citado. - ↑ "¿Cómo consulto mi saldo de giffgaff?" . Giffgaff . Consultado el 27 de diciembre de 2011 .
Notificaciones de saldo: Tu saldo también se muestra automáticamente en tu teléfono brevemente después de cada llamada con cargo que realices o mensaje que envíes.
{{cite web}}: CS1 maint: servicio de archivado obsoleto ( enlace ) - ↑ Mobilicity, una compañía de telecomunicaciones canadiense, reproduce un mensaje informativo antes de cada llamada de larga distancia. El mensaje anuncia el costo por minuto de la llamada y el saldo de la cuenta del cliente.
Enlaces externos
- Diagramas de flujo y secuencia de llamadas GSM Diagramas detallados del flujo de llamadas que describen el establecimiento de llamadas GSM, la actualización de la ubicación y la transferencia de llamadas.
- Flujos de llamadas GSM y tutorial: Diagramas detallados del flujo de llamadas.
- Estándar GSM