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jueves, 18 de noviembre de 2010

Arquitectura de alto nivel del sistema UMTS

El sistema de transmición móvil mas popular hoy en día es UMTS (Sistema Universal de Telecomunicaciones Móviles - Universal Mobile Telecommunications System). Su arquitectura  de funcionamiento se dividen de forma general en 3 partes las cuales explicaremos brevemente.
  1. El núcleo de la red (core network)
  2. La red de acceso radio (Radio Access Network)
  3. El dispositivo del usuario
El núcleo de la red

Es el encargado de mandar información de un dispositivo a otro utilizando elementos llamados swtiches. Para enviar la información existen dos, una es la transmisión por circuitos (CS), y la otra es transmisión por paquetes (PS). La transmisión por circuito se utiliza como interfaz de las líneas telefónicas por cable, como el teléfono de nuestra casa (PSTN) y cualquier otra red que se comunique con este protocolo. La característica de las redes PSTN es que siempre se comunican por circuito y no lo harán por el sistema de paquetes. También existe la transmisión por paquetes (PS) que se encarga de comunicarse con los servidores que maneja la red operadora, es decir la empresa dueña de la red, y además cualquier otro operador que funcione con la comunicación por paquetes. El sistema de internet es el más común sistema de comunicación por paquetes.

Las tareas principales del núcleo de la red son:
  • Envía información de un celular a otro.
  • Mantenimiento de las bases de datos, como las explicadas AQUÍ.
  • Utilizar las bases de datos para realizar y distribuir los recibos de pago.
  • Monitoria la posición de los dispositivos móviles para poderles mandar unformación.
La red de acceso radio

Es la encargada de manejar las comunicaciones entre el núcleo red y los dispositivos del usuario, en otras palabras, es la red de telecomunicaciones por radiofrecuencia y su enlace con el núcleo de la red.  Esta red contiene un gran número de estaciones o antenas, que reciben y transmiten la información a los dispositivos móviles y que ellas entre sí forman van formando una gran red que se compone de celdas.
UTRAN es la encargada de realizar la función de transmisión de datos, movilidad del dispositivo entre celdas, comunicación con las antenas y acceso a las redes. El sistema UMTS sigue funcionando también con redes GSM como parte básica en su arquitectura.


El dispositivo del usuario

En la red GSM se solía llamar simplemente estación móvil (mobile station) pero esto cambió con el cambio de tecnología al pasar del 2G al 3G. Actualmente los dispositivos de usuario funcionan en ambas redes, tanto en las redes GSM donde operan las redes 2G como en la red UMTS donde se encuentra la red 3G.

Interfaces

Dos interfaces son respecto a la red UTRAN y el núcleo de la red que tienen el prefijo Iu y nos deja uno por cada interface llamadas respectivamente Iu -CS y Iu-PS.

Las interfaces de comunicación entre la red de acceso y el dispositivo del usuario se llama canal de bajada (downlink o forward link) y el canal de subida (uplink o reversal link).

Si tienes alguna pregunta es bienvenida.

domingo, 31 de octubre de 2010

Bases de datos de red GSM o UTMS

HLR (Home Location Register)
Un HLR es una base de datos de información de los usuarios y es un componente clave en las redes celulares como GSM, TDMA y CDMA. La información almacenada en una HLR para las diferentes tipos de redes es similar, pero difiere en ciertos detalles, además la cantidad de HLR variara de acuerdo al número de usuarios que pueda contener la red. Cuando una persona compra una subscripción de un operador, el o ella es registrada en un HLR.

La HLR contiene información del usuario como:
  • El tipo de cuenta
  • El estado de la cuenta
  • Las preferencias del usuario
  • Las subscripciones
  • La posición actual
  • Información de la SIM
  • El MSISDN.
VLR (Visitor Location Register)
Es una base de datos similar a la HLR que se usa en las redes celulares para guardar perfiles temporalmente mientras hacen roaming. La base de datos VLR se obtiene de la información de la HLR. MSC usan información de la VLR para el manejo de usuarios en roaming.

¿Cómo se usan las HLR y las VLR?
Cada red móvil tiene su propia HLR y VLR. Cuando un MSC detecta un celular en su área de cobertura, se fija en su base de datos para identificar si el usuario es de esa área o está en roaming.
  • Usuario en su propia área: La HLR tiene toda la información para iniciar, terminar y recibir llamadas.
  • Usuario esta en roaming: La base de datos VLR contacta la base de datos HLR del usuario para obtener la información necesaria y setear la cuenta temporalmente.
La posición del usuario se guarda tanto en la base de datos HLR como en la VLR.

Supongamos que el usuario quiere hacer una llamada:
  • El usuario está en su área: MSC contacta al HLR antes de hacer la llamada.
  • El usuario esta en roaming: El MSC contacta al VLR antes de hacer la llamada.
Supongamos que hay una llamada para el usuario:
  • El usuario está en su área: El MSC envía la llamada inmediatamente.
  • El usuario esta en roaming: El MSC contacta al VLR para determinar el correcto enrutamiento y manejar la llamada entrante para proceder a transferir la llamada al MSC del roaming.
Centro de autenticación AuC
Contiene los parámetros de autenticación y encriptación de parámetros que verifican la identidad de los usuarios, por ejemplo incluye las claves de seguridad que la red utiliza para verificar su identidad y prevenir acceso a personas no autorizadas y protege a los diferentes operadores de muchas modalidades de fraude. Esta base de datos está fuertemente relacionada con la HLR y aunque no se requiere muchas veces se coloca fisicamente junto al HLR.

HSS (Home Subscriber Server) o UPSF (User Profile Server Function)
Esta base de datos nace después de la entrega 5 de la 3GPP y es básicamente la unión de la base de datos HLR y AuC convirtiéndose así en una base de datos fundamental para LA arquitectura UMTS. Algunas de las funcionalidades de esta base de datos son:
  • Contiene los datos que forman los perfiles de los usuarios.
  • Realiza autenticación y autorización del usuario.
  • Provee información de localización y información IP del usuario.
Cuando existe dentro de una red varias HSS se utiliza un SLF (Subscriber Location Function) que permite determinar cuál es la base de datos adecuada para encontrar al usuario.

Registro Identificador de Equipos (EIR)
Es la base de datos que contiene la identidad del equipo móvil (basados en el IMEI) que previene que las llamadas sean robadas, desautorizadas o que se produzcan de equipos defectuosos. Si un celular es robado, en teoría debería aparecer en esta base de datos para impedir que pueda ser usado en un futuro. La base de datos AUC y la EIR están diseñadas de dos maneras, tanto trabajando independientemente o como trabajando juntas.

jueves, 14 de octubre de 2010

Telefónica en Latinoamerica

Dado que muchas veces tenemos la necesidad de encontrar en que frecuencia y en qué lugar se encuentra que compañía de celular, me he detenido para dejar en este post la página de internet donde dice detalladamente que compañías y que tecnologías se usan en donde.
Esta página de 4g Americas esta llena de información muy interesante y es altamente recomendable para detalles estadísticos y para cierta información técnica.

Pero también quiero dejar por escrito una curiosidad y es el alcance que tiene la compañía telefónica con la que actualmente estoy.

Mexico EDGE, UMTS-HSPA 1900
El Salvador EDGE 850
Guatemala GPRS, EDGE, UMTS-HSPA Planned 1900
Venezuela EDGE, UMTS-HSPA 850
Nicaragua EDGE 850
Panama GPRS, UMTS-HSPA 850
Colombia EDGE, UMTS-HSPA 850/1900
Ecuador EDGE, UMTS Planned 1800
Peru EDGE, UMTS-HSPA 1900
Uruguay EDGE, UMTS-HSPA 850/1900
Argentina EDGE, UMTS-HSPA 1900


Cosas que llaman la atención en general:
  • Que no esté en Brasil.
  • La frecuencia en Ecuador es la unica en 1800 Mhz
  • Solamente en Panamá no hay tecnología EDGE.

Algunas Gráficas

La gráfica que esta a continuación muestra que frecuencias son las mas usadas, notando que 1900 y 850 es el promedio de 50%, mientras que solamente en ecuador es de 1800 Mhz dando casi un 10%.



Muchas veces suponemos en que tecnlogía estamos, acá mostramos una comparación y se ve claramente la tendencia.