Los servicios GSM son una colección estándar de aplicaciones y funciones disponibles a través del Sistema Global para Comunicaciones Móviles (GSM) para suscriptores de teléfonos móviles en todo el mundo. Los estándares GSM están definidos por la colaboración 3GPP e implementados en hardware y software por fabricantes de equipos y operadores de telefonía móvil . El estándar común permite utilizar los mismos teléfonos con servicios de diferentes empresas, o incluso realizar roaming en diferentes países. GSM es el estándar de telefonía móvil más dominante en el mundo.
El diseño del servicio es moderadamente complejo porque debe poder ubicar 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.
Para poder acceder a los servicios GSM, un usuario necesita tres cosas:
Después de que los suscriptores se registran, la información sobre su identidad (número de teléfono) y a qué servicios pueden acceder se almacena en un "registro SIM" en el Registro de Ubicación Doméstica (HLR).
Una vez que la tarjeta SIM esté cargada en el teléfono y el teléfono esté encendido, buscará la antena de telefonía móvil más cercana (también llamada estación transceptora base/BTS ) con la señal más fuerte en la banda de frecuencia del operador . Si se puede contactar con éxito con un mástil, entonces se dice que hay cobertura en el área. Luego, el teléfono se identifica en la red a través del canal de control. Una vez que esto se completa con éxito, se dice que el teléfono está conectado a la red.
La característica clave de un teléfono móvil es la capacidad de recibir y realizar llamadas en cualquier área donde haya cobertura disponible. Esto generalmente se denomina roaming desde la perspectiva del cliente, pero también se llama visita cuando se describe el proceso técnico subyacente. Cada zona geográfica dispone de una base de datos denominada Registro de Localización de Visitantes (VLR), que contiene el detalle de todos los móviles que se encuentran actualmente en esa zona. Siempre que un teléfono se conecta o visita una nueva área, el Registro de Ubicación de Visitantes debe comunicarse con el Registro de Ubicación de Origen para obtener los detalles de ese teléfono. La ubicación celular actual del teléfono (es decir, en qué BTS se encuentra) se ingresa en el registro VLR y se usará durante un proceso llamado búsqueda cuando la red GSM desee ubicar el teléfono móvil .
Cada tarjeta SIM contiene una clave secreta, llamada Ki, que se utiliza para proporcionar servicios de autenticación y cifrado. Esto es útil para evitar el robo del servicio y también para evitar el espionaje "por aire" de la actividad de un usuario. La red hace esto utilizando el Centro de autenticación y se logra sin transmitir la clave directamente.
Cada teléfono GSM contiene un identificador único (diferente del número de teléfono), llamado Identidad Internacional de Equipo Móvil (IMEI). Esto se puede encontrar marcando *#06#. Cuando un teléfono contacta la red, su IMEI puede compararse con el Registro de identidad del equipo para localizar teléfonos robados y facilitar el monitoreo.
Una vez que un teléfono móvil se ha conectado exitosamente a una red GSM como se describe anteriormente, se pueden realizar llamadas desde el teléfono a cualquier otro teléfono en la red telefónica pública conmutada global .
El usuario marca el número de teléfono , presiona la tecla 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 transceptora base de telefonía móvil (BTS) más cercana.
El mensaje de solicitud de establecimiento de llamada es manejado a continuación por el Centro de Conmutación Móvil , que verifica el registro del suscriptor mantenido en el Registro de Ubicación de Visitantes para ver si la llamada saliente está permitida. Si es así, el MSC enruta la llamada de la misma manera que lo hace una central telefónica en una red fija.
Si el suscriptor tiene una tarifa prepaga (a veces conocida como Pay As You Go (PAYG) o Pay & Go ), se realiza una verificación adicional para ver si el suscriptor tiene suficiente crédito para continuar. En caso contrario, se rechaza la convocatoria. Si se permite que la llamada continúe, se monitorea continuamente y se deduce la cantidad apropiada de la cuenta del suscriptor. Cuando el crédito llega a cero, la red corta la llamada. Los sistemas que monitorean y brindan los servicios prepagos no forman parte de los servicios estándar GSM , sino que son un ejemplo de servicios de red inteligentes que un operador de telefonía móvil puede decidir implementar además de los servicios GSM estándar.
Cuando alguien realiza una llamada a un teléfono móvil , marca el número de teléfono (también llamado MSISDN ) asociado con el usuario del teléfono y la llamada se enruta al Centro de conmutación móvil Gateway del operador de telefonía móvil . El Gateway MSC , como su nombre indica, actúa como "entrada" desde las partes exteriores de la red telefónica pública conmutada a la red del proveedor.
Como se señaló anteriormente, el teléfono puede viajar libremente en cualquier lugar de la red del operador o en las redes de los socios de roaming, incluso en otros países. Entonces, el primer trabajo del Gateway MSC es determinar la ubicación actual del teléfono móvil para poder conectar la llamada. Para ello, consulta el Registro de ubicación de inicio (HLR), que, como se describió anteriormente, sabe a qué Registro de ubicación de visitantes (VLR) está asociado el teléfono, si corresponde.
Cuando el HLR recibe este mensaje de consulta, determina si la llamada debe enrutarse a otro número (llamado desvío) o si debe enrutarse directamente al móvil.
Cuando la llamada llega al MSC visitado, el MSRN se utiliza para determinar a cuál de los teléfonos en esta área se está llamando, es decir, el MSRN se asigna al IMSI del número de teléfono original marcado. El MSC busca en todas las antenas de telefonía móvil en el área en la que está registrado el IMSI para informar al teléfono que hay una llamada entrante para él. Si el abonado responde, se crea una ruta de voz a través del MSC visitante y el MSC de puerta de enlace de regreso a la red de la persona que realiza la llamada, y sigue una llamada telefónica normal .
También es posible que la llamada telefónica no sea contestada. Si el abonado está ocupado con otra llamada (y no se utiliza la llamada en espera ), el MSC visitado enruta la llamada a un número de desvío de llamada ocupada (CFB) predeterminado. De manera similar, si el abonado no responde la llamada después de un período de tiempo (normalmente 30 segundos), entonces el MSC visitado enruta la llamada a un número predeterminado de Desvío de llamada sin respuesta (CFNRy). Una vez más, el operador podrá decidir establecer este valor por defecto en el buzón de voz del móvil para que quienes llaman puedan dejar un mensaje.
Si el suscriptor no responde a la solicitud de búsqueda, ya sea porque está fuera de cobertura o porque se le ha agotado o se le ha quitado la batería, entonces el MSC visitado enruta la llamada a un número predeterminado de desvío de llamadas no alcanzable (CFNRc). Una vez más, el operador podrá decidir fijar este valor por defecto en el buzón de voz del móvil para que quienes llaman puedan dejar un mensaje.
Es posible que un usuario en itinerancia desee evitar estos servicios de reenvío en la red visitada, ya que se aplicarán cargos por itinerancia.
En Estados Unidos y Canadá, quienes llaman pagan el costo de conectarse al Gateway MSC de la compañía telefónica del suscriptor, independientemente de la ubicación real del teléfono. Como los números móviles reciben números geográficos estándar según el Plan de Numeración de América del Norte , quienes llaman pagan lo mismo para comunicarse con teléfonos fijos y móviles en un área geográfica determinada. Los suscriptores de telefonía móvil pagan por el tiempo de conexión (normalmente utilizando minutos del plan o prepagos) tanto para las llamadas entrantes como para las salientes. Para las llamadas salientes, los cargos de larga distancia se facturan como si se originaran en el GMSC, aunque sea el MSC visitante el que complete la conexión a la PSTN. Son populares los planes que incluyen larga distancia nacional y/o roaming nacional sin cargo adicional sobre las llamadas salientes "locales".
Las redes móviles de Europa, Asia (excepto Hong Kong, Macao (Macao) y Singapur), Australia y Argentina sólo cobran a sus suscriptores por las llamadas salientes. Las llamadas entrantes son gratuitas para el suscriptor móvil con la excepción de recibir una llamada mientras el suscriptor está en roaming como se describe a continuación. Sin embargo, quienes llaman suelen pagar una tarifa más alta cuando llaman a teléfonos móviles. Se utilizan prefijos especiales para designar números de móviles de modo que quienes llaman sepan que están llamando a un teléfono móvil y, por lo tanto, se les cobrará una tarifa más alta.
Desde el punto de vista de la persona que llama, no importa dónde se encuentre el abonado móvil, ya que el proceso técnico para conectar la llamada es el mismo. Si un suscriptor está en roaming en la red de una compañía diferente, el suscriptor, en lugar de la persona que llama, puede pagar un recargo por el tiempo de conexión. Las llamadas en roaming internacional suelen ser bastante caras y, como resultado, algunas empresas exigen que los suscriptores otorguen un permiso explícito para recibir llamadas mientras están en roaming en ciertos países.
Durante una llamada GSM, el propio teléfono convierte la voz de ondas sonoras analógicas en datos digitales y la transmite a través de la red de telefonía móvil por medios digitales. (Aunque las partes más antiguas de la red telefónica pública conmutada fija pueden utilizar transmisión analógica).
El algoritmo digital utilizado para codificar señales de voz se llama códec . Los códecs de voz utilizados en GSM se denominan 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 fija y un nivel de corrección de errores.
El estándar GSM también proporciona funciones separadas para la transmisión de datos digitales. Esto permite que un teléfono móvil actúe como cualquier otra computadora en Internet , enviando y recibiendo datos a través del Protocolo de Internet .
El móvil también se puede conectar a una computadora de escritorio, portátil o PDA , para usarlo como interfaz de red (al igual que un módem o una tarjeta Ethernet , pero usando uno de los protocolos de datos GSM que se describen 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 comando AT estandarizado de Hayes configurado a través de un cable serie o un enlace inalámbrico (mediante IRDA o Bluetooth ). Los comandos AT pueden controlar cualquier cosa, 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 .
Una conexión de datos con conmutación de circuitos reserva una cierta cantidad de ancho de banda entre dos puntos durante la vida de una 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.
En el estándar GSM se definen dos protocolos de datos con conmutación de circuitos: datos conmutados por circuitos (CSD) y datos conmutados por circuitos de alta velocidad (HSCSD). Estos tipos de conexiones generalmente se cobran por segundo, independientemente de la cantidad de datos enviados a través del enlace. Esto se debe a que se dedica una cierta cantidad de ancho de banda a la conexión independientemente de si es necesaria o no.
Las conexiones con conmutación de circuitos tienen la ventaja de proporcionar una calidad de servicio constante y garantizada , lo que resulta útil para aplicaciones en tiempo real como las videoconferencias.
El Servicio General de Radio por Paquetes (GPRS) es un protocolo de transmisión de datos conmutados por paquetes , que se incorporó al estándar GSM en 1997. Es compatible con sistemas que utilizan versiones del estándar anteriores a 1997. GPRS hace esto enviando paquetes al mástil de telefonía móvil local ( BTS ) en canales que no se utilizan para llamadas de voz con conmutación de circuitos o conexiones de datos. Varios usuarios de GPRS pueden compartir un único canal no utilizado porque cada uno de ellos lo utiliza sólo para ráfagas cortas ocasionales.
La ventaja de las conexiones de conmutación de paquetes es que el ancho de banda sólo se utiliza cuando realmente hay datos para transmitir. Así, este tipo de conexión se factura generalmente por kilobyte en lugar de por segundo, y suele ser una alternativa más económica para aplicaciones que sólo necesitan enviar y recibir datos de forma esporádica, como la mensajería instantánea .
GPRS suele describirse como una tecnología 2,5G ; consulte el artículo principal para obtener más información.
El servicio de mensajes cortos (más comúnmente conocido como mensajes de texto ) se ha convertido en la aplicación de datos más utilizada en los teléfonos móviles: el 74% de todos los usuarios de teléfonos móviles en todo el mundo 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 dispositivos móviles o servicios externos que acepten SMS. Los mensajes generalmente se envían desde dispositivos móviles a través del Centro de servicio de mensajes cortos utilizando el protocolo MAP .
El SMSC es un centro de enrutamiento central para mensajes cortos. Muchos operadores de servicios móviles utilizan sus SMSC como puertas de enlace a sistemas externos, incluido Internet , canales de noticias SMS entrantes y otros operadores móviles (a menudo utilizan 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.
Ver también Códigos GSM para servicios suplementarios .
También recibe notificaciones de saldo al final de cada llamada telefónica, así como después de enviar y recibir mensajes.
Para ayudarlo a mantenerse actualizado, recibirá una grabación automática cuando el saldo de su cuenta alcance $2.00 o menos, y 5 días antes de su fecha de vencimiento, recordándole que recargue su cuenta.
Este mensaje se reproducirá en tu primera llamada saliente del día hasta que agregues más tiempo aire o durante los últimos 5 días de servicio.Haga clic en la pestaña "Cómo agregar fondos a mi cuenta" para ver el texto original citado.
Notificaciones de saldo: su saldo también se muestra automáticamente en su teléfono brevemente después de cada llamada con cargo que realiza o mensaje que envía.