O padrão GSM

Outubro 2017

Introdução ao padrão GSM

A rede GSM (Global System for Mobile communications) constitui no início do século XXI o padrão de telefonia móvel mais utilizado na Europa. Trata-se de um padrão de telefonia dito “de segunda geração” (2G) porque, contrariamente à primeira geração de telefones portáteis, as comunicações funcionam de acordo com um modo inteiramente numérico.

Baptizado “Grupo Especial Móvel” à origem da sua normalização em 1982, tornou-se uma norma internacional nomeada “Global System for Mobile communications” em 1991.

Na Europa, o padrão GSM utiliza as bandas de frequências 900 MHz e 1800 MHz. Aos Estados Unidos em contrapartida, a banda de frequência utilizada é a banda 1900 MHz. Assim, qualifica-se de tribanda (às vezes notado tribande), os telefones portáteis que podem funcionar na Europa e nos Estados Unidos e de BIbanda os que funcionam unicamente na Europa.

A norma GSM autoriza um débito máximo de 9,6 kbps, que permite transmitir a voz bem como dados numéricos de fraco volume, por exemplo das mensagens textos (SMS, paraShort Message Service) ou as mensagens multimédia (MMS, para Multimedia Message Service).

Noção de rede celular


As redes de telefonia móvel baseiam-se na noção de células, ou seja zonas circulares que se sobrepõem a fim de cobrir uma zona geográfica.

Rede celular



As redes celulares assentam na utilização emissor-receptor central a nível de cada célula, chamada “estação básica” (em inglês Base Transceiver Station, notada BTS)

Qaunto mais o raio de uma célula é pequeno, mais a banda concorrida disponível é elevada. Assim, nas zonas urbanas fortemente povoadas, células de uma dimensão que pode limitar algumas centenas metros estarão presentes, enquanto vastas células de cerca de trinta de quilómetros permitirão cobrir as zonas rurais.

Numa rede celular, cada célula é cercada por 6 células vizinhas (é a razão pela qual se representa geralmente uma célula por um hexágono). A fim de evitar as interferências, células adjacentes não podem utilizar a mesma frequência. Na prática, duas células que possuem a mesma gama de frequências devem ser afastadas de uma distância que representa duas a três vezes o diâmetro da célula.

Arquitectura da rede GSM

Numa rede GSM, o terminal do utilizador chama-se estação móvel. Uma estação móvel é composta por um carta SIM (Subscriber Identity Module), permitindo identificar o utente de maneira única e um terminal móvel, ou seja, o aparelho do utente (na maior parte do tempo um telefone portátil).

Os terminais (aparelhos) são identificados por um número de identificação único de 15 números chamado IMEI (International Mobile Equipment Identity). Cada carta SIM possui igualmente um número de identificação único (e secreto) chamado IMSI (International Mobile Subscriber Identity). Este código pode ser protegido com a ajuda de uma chave de 4 números chamada código PIN.

O cartão SIM permite assim identificar cada utilizador, independentemente do terminal utilizado aquando da comunicação com uma estação básica. A comunicação entre uma estação móvel e a estação básica faz-se através de uma relação rádio, geralmente chamado conversão ar (ou mais raramente interface Um).

 

Rede celular



O conjunto das estações básicas de uma rede celular ligadas a um controlador de estações (em inglês Base Station Controller, notado BSC), é encarregado de gerir a distribuição dos recursos. O conjunto constituído pelo controlador de estação e as estações básicas conectadas constitui o subsistema rádio (em inglês BSS para Base Station Subsystem).

Por último, os controladores de estações estão eles mesmos ligados fisicamente ao centro de comutação do serviço móvel (em inglês MSC para Móvel Switching Center), gerido pelo operador telefónico, que o liga à rede telefónica pública e Internet. O MSC pertence a um conjunto chamado sub-sistema rede (em inglês NSS para Network Estação Subsystem), encarregado de gerir as identidades dos utilizadores, a sua localização e o estabelecimento da comunicação com os outros assinantes.


MSC está ligado geralmente a bases de dados que asseguram funções complementares:

  • O registo dos assinantes locais (notado HLR para Visitor Location Register : trata-se de uma base de dados que contém informações (posição geográfica, informações administrativas, etc.) sobre os assinantes inscritos na zona do comutador (MSC).
  • O Registo dos assinantes visitantes (notado VLR para Visitor Location Register): trata-se de uma base de dados que contém informações sobre os outros utilizadores além dos assinantes locais. O VLR reenvia os dados sobre um novo utilizador a partir do HLR que corresponde à sua zona de assinatura. Os dados são conservados durante todo o tempo da sua presença na zona e suprimidos quando a deixa ou após um longo período de inactividade (terminal apagado).
  • O registo dos terminais (notado EIR para Equipement Identity Register): trata-se de uma base de dados que posiciona os terminais móveis.
  • O Centro de autenticação (notado AUC para Autentication Center): trata-se de um elemento encarregado de verificar a identidade dos utilizadores.



A rede celular assim formada foi concebida para suportar a mobilidade graças à gestão do handover, ou seja, a passagem de uma célula à outra.

Por último, as redes GSM suportam igualmente a noção de itinérance (em inglês roaming), ou seja, a passagem da rede de um operador a outro.

Cartão SIM

Um cartão SIM contém as informações seguintes :

  • Número de telefone do assinante (MSISDN)
  • Número de assinante internacional (<gras>IMSI</ital>, international mobile subscriber identity)
  • Estado do mapa SIM
  • Código de serviço (operador)
  • Chave de autenticação
  • Código PIN (Personal Identificação Código)
  • Código PUK (Personal Unlock Code)
  • Número de telefone do assinante (MSISDN)
  • Número de assinante internacional
  • IMSI, internacional móvel subscriber identity) Estado do carta SIM
  • Código de serviço (operador)
  • Chave de autenticação
  • Código PIN (Personal Identification Code)
  • Código PUK (Personal Unlock Code)

Veja também


The GSM standard
The GSM standard
Estándar GSM (Sistema global de comunicaciones móviles)
Estándar GSM (Sistema global de comunicaciones móviles)
Le standard GSM
Le standard GSM
Lo standard GSM
Lo standard GSM
Última modificação: 9 de outubro de 2009 às 08:30 por owliance.pt_004.
Este documento, intitulado 'O padrão GSM', está disponível sob a licença Creative Commons. Você pode copiar e/ou modificar o conteúdo desta página com base nas condições estipuladas pela licença. Não se esqueça de creditar o CCM (br.ccm.net) ao utilizar este artigo.