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Tecología GSM

 

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GSM: Empleo y Comparaciones

 

Empleos de GSM

 

El GSM (Sistema Global para Comunicaciones Móviles) es una tecnología digital de segunda generación completamente diferente a otras tecnologías, como las análogas u otros sistemas digitales; además, actualmente, es la red digital celular más utilizada en el mundo. Una de sus propiedades más características es la versatilidad en la transmisión de datos. Este sistema digital permite que cualquier usuario pueda enviar y recibir mensajes de correo electrónico, faxes, navegar por Internet o utilizar otras funciones digitales de transmisión de datos como voz y valor agregado en voz (identificación de llamada entrante, conferencia, desvío, etc.)

 

Por su parte, el SMS, que básicamente es un servicio integrado de buscapersonas (radiomensaje), se puede integrar al terminal celular si éste está dotado para recibir mensajes alfa numéricos, que pueden ser de hasta 140 bytes. El usuario tiene la capacidad de crear directamente el mensaje desde su terminal o llamar al operador para que éste lo envíe. Hoy en día, más y más redes GSM ofrecen acceso a sus SMS.

 

Esta herramienta se ha transformado en un estilo de comunicación, capaz de expresar, con signos, letras y números, y de poner en contacto a diferentes personas, aunque estén separadas por grandes distancias. Se diferencia del sistema de chat en que este último depende de un terminal computacional y es accesible a múltiples usuarios en tiempo real; en cambio el SMS es un sistema que utiliza tanto el sistema computacional para el envío de mensajes, como el aparato celular para la recepción y envío de estos mensajes; además es un sistema más privado ya que la comunicación se realiza de una persona a otra, lo que garantiza el previo conocimiento del numero de PC del receptor.

 

Aplicaciones de una pasarela de mensajería SMS

 

Los posibles usos que se pueden dar a una pasarela SMS entre las redes GSM e IP son extensísimas.

 

Sirva la siguiente lista como ejemplo de actividades que se realizan en la actualidad con este tipo de pasarelas de mensajería:

 

¨       Correo electrónico. La pasarela convierte un mensaje de correo en SMS y un mensaje SMS en mensaje de correo, con las consiguientes generaciones/eliminaciones de cabeceras de mensaje.

¨       Distribución de mensajes SMS. Al igual que funcionan las listas de correo electrónico, en las que un mensaje es reenviado a lo suscriptores de la lista, en la lista de distribución de mensajes SMS la pasarela permite el mantenimiento (alta/baja/consulta) de suscriptores y envía al resto de suscriptores de la lista los mensajes que no son comandos de actuación sobre la propia pasarela.

¨       Recepción de alarmas de los sistemas de monitorización de servicios. Aplicaciones como "mon", "heartbeat", agentes "snmp", etc. generan avisos cuando se alcanzan ciertos eventos. Estos avisos pueden ser encaminados mediante mensaje SMS dependiendo de su importancia, para que ciertas personas sean avisadas inmediatamente.

¨       Transporte de contenidos Web. El SMS es utilizado como paquete de transporte para hacer llegar desde el móvil al servidor la petición de una página Web y desde el servidor al móvil el contenido de dicha página una vez "filtrada" para eliminar imágenes, tags html, cabeceras de página, etc.

¨       Concursos de preguntas y respuestas. Ante una solicitud desde el teléfono móvil para comenzar el concurso, la pasarela envía mensajes con preguntas, recibe respuestas y mantiene un contador de resultados para cada participante, de manera que se pueden generar clasificaciones.

¨       Sistemas de seguimiento de flotas de vehículos. Un teléfono celular unido a un módulo GPS permite enviar información acerca de la posición exacta del portador del teléfono, de manera que para flotas de vehículos se reciben sus notificaciones de posición en la pasarela y ésta actualiza una base de datos consultable por otras aplicaciones que pueden mostrar la situación de cada elemento de la flota.

¨       Notificación de estado de dispositivos aislados. Máquinas de vending, dispositivos de control de temperatura y presencia, etc. que se encuentren aislados y sin comunicación con una red mediante enlace físico pueden hacer uso de los mensajes SMS para recibir ordenes y para notificar de su estado (queda poca bebida, la temperatura ha superado los 45 grados, etc.). Normalmente esta comunicación se realiza sin intervención manual, por lo que realmente se conectan equipos automáticos en ambos lados. Es lo que Nokia denomina M2M (machine to machine).

 

Además, de inmediato, a cada persona le surgen nuevas aplicaciones, orientadas a su área de conocimiento:

 

¨       Consulta de bases de datos.

¨       Mantenimiento de sistemas. Consultas de estado de servicios, reinicio de los mismos, reinicio de equipos.

¨       Notificación de informaciones académicas. Notas, convocatorias de examen, etc.

¨       Banca GSM. Servicios financieros y alarmas para el seguimiento de operaciones de valores.

¨       Cualquier otro tipo de alarmas debido a caídas de tensión, detección de intrusos en firewalls, etc.

¨       Domótica. Control y consulta de dispositivos a distancia.

¨       Avisos de intervención para equipos médicos, mantenimiento, rescate, etc.

 

Dadas las características de la red GSM que permiten la movilidad de los terminales (teléfonos) en su zona de cobertura, su pueden imaginar aplicaciones que aprovechen la posibilidad de localización de un teléfono, en base a la estación base de la red que en ese momento tiene conexión con él. Sin embargo, esta información no es directamente accesible desde el exterior de la red del operador de telefonía, por lo que, salvo aplicaciones fuertemente integradas con la red del operador, no es posible su utilización.

 

Podríamos imaginar una aplicación que permitiera emitir mensajes SMS a teléfonos móviles entre las 2 y las 3 de la tarde en la zona de cobertura de una estación base situada junto a un restaurante que contratara los servicios de publicidad que un operador pudiera ofrecer, para que todos los que por allí cerca pasaran supieran donde está dicho restaurante. Al margen de la aplicación, podrían surgir problemas con la utilización de la posición de los terminales para operaciones no solicitadas por el propietario del terminal, ya que al fin y al cabo, la situación de cada terminal es información privada del propietario.

 

De cualquier manera, la pasarela de mensajería sólo trata de servir de intermediario y facilitar la labor de desarrollo de las extensiones móviles para una aplicación dada.

 

La pasarela de mensajería SMS/IP trata de ser como un servidor Web, realiza sus tareas de cambio de formato y ajuste del mensaje, pero precisa de contenidos que realmente le den una utilidad, aunque en este caso los contenidos son pequeñas o grandes aplicaciones que permiten interactuar al usuario móvil con otro programa.

 

También tiene un comportamiento similar al de un Agente de Transferencia de Mensajes de correo (MTA) ya que, de alguna forma, ésa también es su tarea: el encolado, conmutado y entrega de mensajes.

 

Para finalizar con las utilidades de las pasarelas de mensajería SMS/IP, añadir que no hay un estándar para que las aplicaciones comuniquen con las pasarelas, en general, sino que cada una define su propio interfaz, que es diferente en todos los casos. En este aspecto queda mucho camino por recorrer para, quizás, definir un wrapper, un interfaz intermedio, normalizado, que permita la utilización de diferentes pasarelas SMS sin necesidad de realizar cambios en la aplicación.

 

Unión GPS y GSM

 

El levantamiento, por parte del gobierno de Estados Unidos, del control sobre el sistema GPS, sin duda propiciará que éste llegue a manos de los usuarios de a pie.

Anteriormente los sistemas existentes de GPS poseían ciertas restricciones en cuanto a su uso por parte de los civiles, ya que debido a su exactitud de localización podían entrañar riesgo para la defensa.

 

Una vez que el sistema de localización es totalmente utilizable desde terminales para uso comercial venía la duda de encontrar un mecanismo fiable y barato para el envío del posicionamiento del receptor GPS. Uno de los medios más fiables y eficaces en las comunicaciones de datos y voz es el GSM. Su cobertura, además, es de ámbito europeo.

 

USOS DEL GPS.

 

El uso del sistema de localización permitirá el seguimiento de personas, mercancías, etc. a un coste muy bajo. Este tipo de seguimiento se podrá realizar de diferentes formas, desde vía WEB a monitorización mediante un software específico para ello.

 

SISTEMA GPS-GSM.

 

El hardware de los sistemas integrados GSM-GPS poseen:

 

una tarjeta GPS, que se encarga de calcular las posiciones, un microcontrolador, que es el encargado de realizar la conversión de señales GPS a GSM y ordenar el envío de la señal, y un módem GSM mediante el cual se transmite la información suministrada por el GPS.

 

SISTEMA DE ENVÍO DE SEÑALES.

 

Dependiendo de la cantidad de señales que la estación receptora necesite o desee recibir del terminal, el método de envío puede variar, existen tres opciones diferentes a tener en cuenta.

 

Utilización del sistema SMS, servicio de mensajes cortos. Este sistema es ideal para aquellas transmisiones configuradas para realizar la emisión en largos periodos de tiempo, ya que a mayor frecuencia de envío mayor coste, porque el coste se define por el número total de mensajes realizados.

 

Crear un canal de comunicación GSM continuo, desde el receptor GPS al centro de control. Este método es utilizado cuando se desea conocer la situación en todo momento del receptor GPS.

 

El último método es utilizar el propio terminal GSM, de manera que dependiendo del registro que vaya haciendo a través de su trayectoria o posición se pueda conocer su localización.

 

Comparación de GSM con otras Tecnologías

 

Principales características GSM.

 

La principal ventaja que ofrece este sistema, es que permiten roaming automático dentro del las fronteras del país donde está la red instalada, así como la posibilidad de roaming internacional.

 

El abonado a RTC o RDSI, no necesita conocer la posición del abonado a la red GSM a la que está llamando, ya que las llamadas son encaminadas automáticamente hacia la posición en la que se encuentra el abonado.

 

Está abierto a operare con servicios propios de la RDSI, también con servicios de mensajería de las redes fijas a través de las recomendaciones X.400.

 

Gran seguridad, ya que toas las conversaciones están cifradas, evitando así las posibles escuchas en la red.

 

Permite la transmisión de voz y datos, siempre en formato digital y encriptado, lo que hace casi imposible la intervención de las comunicaciones.

 

Al igual que en la RDSI las redes GSM, disponen de un canal de control (canal D en los accesos RDSI) que permiten entre otras facilidades, la identificación del número llamante, el envío y recepción de mensajes cortos en formato texto (SMS, Sort Message Send), multiconferencia, llamada en espera, y otros.

Utilización más eficiente del espectro, con células más pequeñas.

Menor consumo de energía.

El sistema GSM permite la conexión con la red conmutada (Telefónica) y con la RDSI (Red de servicios integrados) y permite ofrecer al usuario telefonía, transmisión de datos (hasta 9.600 bit/s), facsímil del grupo III, conexión a sistemas de correo electrónico (X-400) y envío de mensajes cortos (alfanuméricos) que permite tanto su envío como su recepción desde un terminal móvil, leyéndolos en este ultimo caso en el visor correspondiente.

Soporta prestaciones adicionales, como son, desvío de llamada, restricciones de llamadas entrantes o salientes, conferencias a tres, llamada en espera y otras m s.

El terminal a su vez, ofrece prestaciones adicionales como marcación abreviada, repetición del último numero marcado, bloqueo del terminal, etc.

El tema de la seguridad ofrece en este servicio novedades importantes respecto a los actuales (TMA), el uso de tarjeta de usuario para la autentificación de la validez de la llamada; encriptado, que facilita una confidencialidad total (voz, datos e identidad del abonado) e imposibilidad de utilización de equipos robados mediante la asignación previa de un numero de serie a cada estación móvil.

 

En su componente radio se utiliza la banda de frecuencias de 900 Mhz con el método TDMA (Acceso por multiplexación en el tiempo), que proporciona ocho canales telefónicos en una misma portadora y una codificación de voz a 13 Kbps, destinándose un octavo de tiempo a cada canal. Esta prevista para un futuro una codificación de voz a velocidad mitad, lo que permitiría la utilización de 16 canales por portadora.

 

Características GSM que lo hacen superior respecto a los demás sistemas analógicos.

Capacidad de tráfico mejorada. Soporta más usuarios para un número dado de canales, esta prestación ganará importancia con el tiempo por las razones anteriormente expuestas.

Mayor eficacia espectral: salto en frecuencia. Se pueden utilizar varias frecuencias durante una llamada, lo que evita el corte de la comunicación al realizar handovers entre células. Además, durante todo el tiempo que dura la llamada, la estación base va enviando una señal piloto no audible al terminal móvil, mediante la cual va comprobando la calidad de la comunicación. Si la calidad baja de un determinado nivel, la central de telefonía móvil hace que todas las estaciones vecinas realicen pruebas de calidad, haciendo que la comunicación cambie a un nuevo canal de la estación base mejor situada con respecto al móvil. Esos cambios de estaciones base se realizan de forma automática, sin que el usuario se de cuenta.

 

Calidad digital: La calidad de voz está mejorada, debido a la corrección de errores y a una mayor inmunidad frente a interferencias. La encriptación hace virtualmente imposible que una llamada sea pinchada.

Transferencia de un canal a otro de una célula adyacente más preciso (handover).

Roaming internacional: facilita que un usuario pueda utilizar su terminal más allá de las fronteras del país de origen.

 

Comparación TDMA – CDMA – GSM

 

Ambos sistemas pueden ser progresivamente incorporados a redes celulares existentes, coexistiendo las señales digitales y analógicas. Además, los teléfonos celulares digitales tienen la compatibilidad para ser usados en áreas celulares que solo soporten señales analógicas.

 

TDMA y CDMA fueron desarrollados inicialmente para soportar comunicaciones de voz, pero con el transcurso de tiempo y uso han sido desarrollados estándares que especifican como usar canales digitales para la transmisión de datos.

 

El estándar GSM a semejanza del estándar IS-136 TDMA utiliza acceso múltiple por división de tiempo, pero no son compatibles. Este sistema es uno de los más importantes del mundo, cubre todo el occidente de Europa y ofrece servicios de gran calidad. Resumiendo, posee: Espaciamiento portadora 30 kHz, esquema de acceso TDMA con tecnología digital, opera en las bandas de frecuencia de 930 a 960 MHz y de 890 a 915 MHz, es utilizada en más de 120 países del mundo y posee más de 160 millones de usuarios.

 

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