Fundamentos de Sistemas de Posicionamiento Global y Redes Móviles: GPS, DGPS, GSM y GPRS

Fundamentos de Sistemas de Posicionamiento Global y Redes Móviles

Sistema de Posicionamiento Global (GPS)

Cada satélite GPS emite una señal con un código pseudoaleatorio particular de forma periódica, informando su posición con respecto a la Tierra y respecto a los datos de la efemérides (almanaque).

La interacción del receptor con la red GPS le permite determinar la posición en la que se encuentra mediante un cálculo geodésico conocido como triangulación. Este proceso se basa en la distancia entre el receptor y al menos 3 o 4 satélites.

• La información aportada por cada satélite que permite calcular la distancia a él se conoce como efemérides.
• Para realizar el proceso de triangulación, el GPS debe discriminar cuáles son los 3 o 4 satélites más distantes que generan un área de intersección menor.

Sistema Diferencial de Posicionamiento Global (DGPS)

Este sistema hace uso de una estación terrestre que, obviamente, conoce su ubicación y, por lo tanto, conoce el factor de error. Esta estación replica la corrección a los receptores GPS para que estos la apliquen a sus lecturas.

Sistema Global para las Comunicaciones Móviles (GSM)

El sistema GSM está compuesto básicamente por 3 subsistemas:

1. Móvil o Terminal

• Incluye una tarjeta SIM (Subscriber Identity Module).

2. Subsistema Estación Base

Se compone de:

• Una unidad transceptora (BTS - Base Transceiver Station).
• El controlador de la base (BSC - Base Station Controller).

Para permitir la conexión de "visitantes", se introduce la interfaz Abis entre estos dos componentes.

3. Subsistema de Red

Su componente principal es el MSC (Mobile Switching Center) o centro de conmutación de servicios, que se encarga de:

• Registrar, autenticar y actualizar la posición de los terminales en cada instante.
• Proporcionar los servicios adicionales.

El MSC interactúa con la información de las bases de datos:

• HLR (Home Location Register): Contiene las posiciones base.
• VLR (Visitor Location Register): Registra la posición de los visitantes.

En este sistema GSM, todo el canal de comunicación es dedicado a la conexión. Por este motivo, al solicitar una conexión a Internet, se paga todo el tiempo de conexión.

Servicio General de Paquetes por Radio (GPRS)

En el sistema GPRS, la conexión permite que los datos a transferir utilicen time-slots como parte de la señal portadora. Así entonces, la conexión permitirá acceder a Internet desde el momento de encender el equipo, cancelando solo el tráfico de Internet consumido.

Capacidad y Clasificación

• Cada time-slot aporta una capacidad de transmisión de 10 kb/s.
• Los equipos se clasifican en A, B y C según su capacidad de recibir y transmitir voz y datos de forma única o bien simultánea.

Para actualizar una red GSM a GPRS se deben agregar software y algunos dispositivos.

Componentes Clave de GPRS

SGSN (Serving GPRS Support Node)

Este es el router que asigna la dirección IP y sigue los movimientos de los usuarios para gestionar la comunicación.

GSN (GPRS Support Node)

Esta es la pasarela para conectarse con otras redes.