CODIFICACION Y CIFRADO DE SISTEMAS GSM

INTRODUCCION

Los sistemas de comunicación inalámbricos requieren de técnicas de procesamiento de señales a fin de mejorar el desempeño del enlace en un medio altamente hostil.

CANALES DE COMUNICACIÓN EN GSM

Existen dos tipos de canales logicos:

- Canales de trafico: pueden contener voz o datos de usuario.

- Canales de control: llevan comandos de señalizacion y sincronizacion entre la estacion base y la unidad movil.

CANALES DE COMUNICACIÓN EN GSM

CANALES DE CONTROL

Pueden dividirse en tres grandes grupos:

• Canal de control comun.• Canal de control dedicado.• Canal de difusion.

CANALES DE COMUNICACIÓN EN GSM

CARACTERISTICAS:

• Cada uno de estos grupos de canales de control consta de varios canales logicos que permiten la implementacion de varias funciones de control que son necesarias en GSM.

• En el estandar GSM la transmision de canales de trafico es interrumpida cada 13 0 26 tramas para el envio de canales de control.

CANALES DE COMUNICACIÓN EN GSM

Esquema de canales en GSM

TRANSMISION DE VOZ EN GSM

DISTINTAS OPERACIONES REALIZADAS SOBRE LA VOZ DESDE ORIGEN HASTA DESTINO

- El codificador de voz entrega bloques de260 bits cada 20ms.

- La voz digitalizada se procesa posteriormenteen el bloque de codificacion del canal.

- En el bloque de entrelazado se transmite Repetidas veces la informacion a intervalos de tiempo de coherencia de canal.

CANALES DE COMUNICACIÓN EN GSMDISTINTAS OPERACIONES REALIZADAS SOBRE LA VOZ DESDE ORIGEN

HASTA DESTINO

- En el bloque de cifrado se modifica elcontenido de los bloques que genera elentrelazador.

- En el bloque funcional de formateo de rafagasSe agregan datos binarios a la trama deInformacion cifrada.

- Con el bloque de decodificacion de canal se implementa un algoritmmo que decodifica la secuencia recibida estimando el mensaje original.

CODIGOS DE CANAL

-La utilizacion de codigos de canal es una tecnica que se implementa para mejorar la confiabilidad de un enlace de comunicaciones mediante la añadidura de bits de redundancia en la informacion a transmitir.

- Los codigos de canal se dividen en 2 grupos: • Detectores de errores.• Correctores de errores.

- Detectores de errores: se utilizan en aplicaiones que son insensibles a retardos como lo son la transferencia de datos o imágenes.

CODIGOS DE CANAL

-Los codigos correctores de errores son implementados en sistemas de comunicación donde los retardos determinan el servicio que proveen.

-Estos pueden ser clasificados en:

• Codigos de bloques.

• Codigos convolucionales.

• Turbocodigos.

CODIFICACION DE CANAL EN GSM

En GSM, la codificacion afecta tanto a los canales de voz, datos y control de forma distinta y bien definida.

-Codificacion para canales de voz, en enlace de subida y bajada

En esta el flujo de bits es ordenado en grupos para protegerlos contra errores, basandose en la importancia de la contribucion a la calidad de la voz.

CODIFICACION DE CANAL EN GSM

-Codificacion para canales de datos, en enlace de subida y de bajada.

Distingue 2 tipos de canales de voz: de taza completa y media taza.

- Codificacion para canales de control, en enlace de subida y bajada

Los mensajes de canales de control en GSM estan definidos como secuencia de 184 bits y son codificados usando un codigo de fuego binario ciclico acortado.

CIFRADO DE SISTEMAS GSM

-En GSM se utiliza un cifrado en flujo, lo que evita que se produzca propagacion de errores.

-Tanto la operación de cifrado como la descifrado se realizan aplicando un operación or exclusiva, bit a bit.

-Para generar la secuencia de cifrado se utiliza el algoritmo A5, el cual utiliza dos datos de entrada: el contador de trama y una trama de sesion Kc.

-Utilizando el identificador de trama para sincronizar el generador A5, se consigue que el procesamiento de cada trama sea independiente y que la posible perdida de ellas no afecte el resto.

- Los canales de subida y bajada utilizan secuencias de cifrado distintas, debido a que los números de trama son diferentes en ambos.

CONCLUSIÓN

El sistema GSM es el primer acercamiento a un verdadero sistemas de comunicación personal global; a decir verdad es un estandar bastante complejo, pero probablemente es el precio que se debe pagar por un servicio integrado y de calidad en un ambiente severamente sujeto a interferencias.