¿Que elementos componen una red móvil?

En una red móvil hoy en día conviven tres generaciones funcionando simultáneamente y, cada una, con elementos diferentes. Por supuesto hay elementos comunes que permiten que los usuarios puedan conectarse utilizando las diferentes tecnologías pasando de una a otra incluso durante una llamada. Para comenzar vamos a ver un esquema simplificado de una red móvil. No están todos los elementos pero si los más importantes.

Lo primero que podemos ver es que, en la caseta a los pies de cada antena, están los equipos que dan servicio a cada una de las tecnologías. Uno de los elementos más caros de la red es el emplazamiento y no por los equipos de telecomunicaciones. Normalmente es necesario pagar un alquiler y energía eléctrica, suelen estar en sitios remotos por lo que el mantenimiento es complicado. Por lo tanto, exceptuando el despliegue inicial cuando aparece una nueva tecnología, todos los emplazamientos de un operador dan cobertura en las tres tecnologías. A partir de ahí nuestra llamada o conexión de datos sigue un camino distinto dependiendo de la tecnología.

A continuación detallamos los elementos que la componen:

BTS

Siglas de "Base Transceiver Station". Es el elemento que se conecta a las antenas de telefonía móvil en la segunda generación. La BTS se instala en la caseta que solemos ver a los pies de la torre de un emplazamiento. De la BTS salen los cables que emiten y reciben las señales y que se conectan a las antenas situadas en lo alto de la torre. Normalmente hay una BTS por emplazamiento que se conecta a varias antenas. Cada antena da cobertura a un sector circular al que denominamos celda. Por lo tanto una BTS gestiona todas las celdas de un emplazamiento.

BSC

Siglas de "Base Station Controller". El elemento BSC controla un determinado número de BTSs de un area. Todas las BTSs de dicho area se conectan a la BSC y, a través de ella, pasa todo el flujo de comunicaciones. El elemento BSC controla el correcto funcionamiento de las BTSs conectadas, maneja la configuración de cada una de ellas e incluso participa activamente cuando un usuario móvil pasa de una BTS a otra (hand-over). Con las generaciones 2.5 y 2.75 el elemento BSC diferencia el tráfico de voz y de datos ya que, a partir de ella, siguen caminos separados.

Base Station Controller (BSC)- Controla la conexión entre las Base Transceiver Station y las Mobile Switching Center. Permite la gestión y configuración del canal de radio para cada llamada tiene que elegir la celda correcta y luego seleccionar el canal radio más apto para efectuar la conexión. La gestión de los handover: sobre la base de las medidas recibidas por el BTS, decide cuando efectuar el handover, es decir el cambio de celda cuando el usuario se desplaza de la celda en que se encuentra a otra durante una conversación.

MSC

Siglas de "Mobile Switching Center". Son las centrales de comunicación que establecen las llamadas de voz en las redes móviles. A este elemento se conectan tanto las BSCs como las RNCs aunque solo reciben las llamadas de voz. Las llamadas de datos siguen un camino diferente. La tecnología utilizada por estas centrales es la misma que la empleada en las centrales de telefonía fija. Aun así el software que las controla es bastante más complejo ya que tiene que permitir la conexión de usuarios que están en movimiento y que pueden conectarse desde cualquier lado.

HLR

Siglas de "Home Location Register,  o registro de ubicación base". Es el elemento de la red que almacena los datos de los usuarios. Para dar de alta un usuario en una red móvil se deben introducir los datos en el HLR correspondiente. En una red móvil suele haber un HLR por cada millón de abonados. Por lo tanto los elementos de la red móvil que consultan la información del usuario deben saber, según el usuario, cual es el HLR que contiene su información. La información almacenada es toda la información estática relativa al usuario como los desvíos o los servicios activados.

VLR

Siglas de "Visitor Location Register". Aunque lógicamente es un elemento diferente realmente es parte de la MSC. En él se almacena la información de los abonados que están conectados en dicha MSC. Este elemento permite no tener que estar preguntando continuamente al HLR por la información de un abonado. Además contiene información particular relativa a su posición en la red y su estado actual. 

EIR

Siglas de "Equipment Identification Register". Este elemento no es imprescindible y, de hecho, al principio no se ponía. Su función es comprobar el identificador del dispositivo o IMEI (international mobile equipment identification). Todos los dispositivos tienen un identificador IMEI único en el mundo. El operador tiene registrado nuestro IMEI si hemos comprado el teléfono a través de él o también si le informamos cuando compramos un nuevo teléfono. Si nuestro teléfono es robado podemos informar al operador y este pone el IMEI de nuestro teléfono en la lista negra del EIR. Si el EIR detecta una llamada con nuestro teléfono la interrumpe aunque la SIM sea distinta por lo que el teléfono queda inoperativo. El EIR admite también una lista gris en la que la llamada no se interrumpe pero envía un aviso informando de su uso. Algunos operadores tienen acuerdos para intercambiar el contenido de sus listas para impedir el uso de teléfonos robados aunque se cambie de operador.

AuC

Siglas de "Authetication Center". Es un elemento complementario del HLR. Para mantener la confidencialidad en las comunicaciones e identificarnos con seguridad se utilizan unas claves particulares para cada SIM. Estas claves también están almacenadas en el AuC. Por seguridad estas claves no se almacenan en ningún otro sitio de la red y el AuC las mantiene protegidas.

Central de Conmutación Móvil Cabecera (GMSC)

MSC atravéz de la cual se gestionan las llamadas en las que interviene la red fija, permitiendo el interfuncionamiento de la red fija con la red móvil (cabecera: Gateway)

-Se encarga de interrogar al Registro local de abonados (HLR) adecuado para conocer la posición del móvil al que va dirigida la llamada, posteriormente encaminar la llamada hacia la central de conmutación móvil correspondiente.

- esta función la pueden incorporar todos los MSC de la red o únicamente algunos.

VMS

  El buzón de voz, VMS (por sus siglas en inglés)es un dispositivo de la red móvil que permite guardar mensajes de voz para el abonado destinatario de la llamada (lo que en la red fija viene a ser un tipo de contestador automático).

El IVR es lo que se conoce como una ‘máquina parlante’ y que permite al abonado la configuración del VMS (para escuchar sus mensajes pulse ‘0’, para elegir la modalidad de saludo pulse ‘1’…)

El VMS está conectado a la red de SS7, como indica la siguiente figura, así como a un MSC para poder recibir la llamada como si fuera un abonado.

  Cuando el abonado se encuentre en su propia red marcará un número corto (por ejemplo ‘123’) y accederá a su buzón de voz a escuchar los mensajes depositados para él. También, mediante el IVR, podrá configurar su funcionamiento.

Cuando el abonado se encuentre fuera de su red (haciendo roaming en otra red) o en la red fija y quiera escuchar sus mensajes de voz recibidos. Deberá marcar un número de teléfono del buzón de voz que será un número largo (no el 123 del ejemplo) porque la red por la que accede el abonado no entenderá el número corto. Normalmente le pedirá teclear su número de abonado y su contraseña.

Mensaje depositado en el VMS:

El VMS suele usarse como destino de la llamada cuando el abonado está fuera de cobertura u ocupado (por ejemplo). La llamada será desviada el VMS porque se cumple alguna de las condiciones especificadas para el desvío (almacenadas en el HLR)

SMSC

La Central de Servicio de Mensajes Cortos o SMSC (siglas en inglés de Short Message Service Center) es un elemento de la red de telefonía móvil cuya función es de enviar/recibir mensajes de texto (servicio de mensajes cortos o SMS).

Funcionamiento

1. En el momento que un usuario envía un mensaje de texto (SMS) a otro usuario lo que sucede es que el teléfono envía dicho mensaje a la SMSC correspondiente al operador del usuario remitente.

2. La SMSC guarda el mensaje y lo entrega a su destinatario cuando este se encuentra en cobertura.

3. Por lo general la SMSC, dentro de los cientos de parámetros configurables que se pueden modificar, dispone de un tiempo máximo durante el cual el mensaje es guardado, si en ese tiempo el destinatario no es localizado, el mensaje es desestimado, cabe decir que también el usuario remitente puede especificar el tiempo máximo, pero siempre siendo el configurado en la SMSC el determinante.