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O que é GSM e como funciona?

9 3 37 4 Redação | Assunto: Mobile

Aprenda o que é e como funciona o GMS (Global System for Mobile). Sistema Global para Comunicações Móveis (GSM: originalmente, Groupe Spécial Mobile) é uma tecnologia móvel e o padrão mais popular para celulares do mundo.

Telefones GSM são usados por mais de um bilhão de pessoas em mais de 200 países. A onipresença do sistema GSM faz com que o roaming internacional seja muito comum através de "acordos de roaming" entre operadoras de celular. O GSM diferencia-se muito de seus predecessores sendo que o sinal e os canais de voz são digitais, o que significa que o GSM é visto como um sistema de celular de segunda geração (2G). Este fato também significa que a comunicação de dados foi acoplada ao sistema logo no início. GSM é um padrão aberto desenvolvido pela 3GPP.

O GSM possui uma série de características que o distinguem dentro do universo das comunicações móveis. Nascido nos anos 80 e fruto de uma cooperação sem precedentes dentro da Europa (consulte aqui a história do GSM), o sistema partilha elementos comuns com outras tecnologias utilizadas em telemóveis, como a transmissão ser feita de forma digital e a utilizar células (como funciona um telemóvel). Este artigo irá apresentar as características fundamentais do sistema, assim como as suas capacidades

Do ponto de vista do consumidor, a vantagem-chave do GSM são os serviços novos com baixos custos. Por exemplo, a troca de mensagens de texto foi originalmente desenvolvida para o GSM. A vantagem para as operadoras tem sido o baixo custo de infra-estrutura causada por competição aberta. A principal desvantagem é que o sistema GSM é baseado na rede TDMA, que é considerada menos avançada que a concorrente CDMA

A performance dos celulares é muito similar, mas apesar disso o sistema GSM tem mantido compatibilidade com os telefones GSM originais. No mesmo tempo, o sistema GSM continua a desenvolver-se com o lançamento do GPRS. Além disso, transmissão de dados em alta velocidade foi adicionada no novo esquema de modulação EDGE. A versão de 1999 do padrão introduziu índices relativamente altos de transmissão de dados, e é normalmente referida como 3G.

Arquitetura 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). 

Numa rede GSM, o terminal do utilizador chama-se estação móvel. Uma estação móvel é composta por um chip SIM (Subscriber Identity Module), permitindo identificar o usuário de maneira única e um terminal móvel, ou seja, o aparelho móvel (na maioria das vezes um celular). 

Os terminais (aparelhos) são identificados por um número de identificação único de 15 números chamado IMEI (International Mobile Equipment Identity). Cada chip 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 usuário, independentemente do terminal utilizado. A comunicação entre uma estação móvel (aparelho) e a estação básica se dá através de uma onda de rádio.

 

Como funciona a rede GSM?

O sistema GSM 900 utiliza dois conjuntos de frequências na banda dos 900 MHz, o primeiro nos 890-915MHz, utilizado para as transmissões do terminal e o segundo nos 935-960MHZ, para as transmissões da rede.

O método utilizado pelo GSM para gerir as frequências é uma combinação de duas tecnologias: o TDMA (Time Division Multiple Access) e o FDMA (Frequency Division Multiple Access). O FDMA divide os 25 MHz disponíveis de frequência em 124 canais com uma largura de 200 kHz e uma capacidade de transmissão de dados na ordem dos 270 Kbps.

Uma ou mais destas frequências é atribuída a cada estação base e dividida novamente, em termos de tempo, utilizando o TDMA, em oito espaços de tempo (timeslots). O terminal utiliza um timeslot para recepção e outro para emissão. Eles encontram-se separados temporalmente para que o telemóvel não se encontre a receber e transmitir ao mesmo tempo. Esta divisão de tempo também é chamada de full rate. As redes também podem dividir as frequências em 16 espaços, processo de designado de half-rate, mas a qualidade da transmissão é inferior.

A voz é codificada de uma forma complexa, de forma a que erros na transmissão possam ser detectados e corrigidos. De seguida é enviada nos timeslots, cada um com uma duração de 577 milisegundos e uma capacidade de 116 bits codificados.Cada terminal tem possuir uma agilidade de frequência, podendo deslocar-se entre os timeslots utilizados para envio, recepção e controlo dentro de um frame completo. Ao mesmo tempo, um telemóvel verifica outros canais para determinar se o sinal é mais forte e mudar a transmissão para os mesmos, caso a resposta seja afirmativa.


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