quarta-feira, 21 de outubro de 2015

GSM

Global System for Mobile Communications, ou Sistema Global para Comunicações Móveis (GSM: originalmente, Groupe Special Mobile) é uma tecnologia móvel e o padrão mais popular para telefones celulares do mundo[carece de fontes]. 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 telefonia móvel. O GSM diferencia-se muito de seus antecessores sendo que o sinal e os canais de voz são digitais, o que significa que o GSM é visto como um sistema de telefone celular de segunda geração (2G). Este fato também significa que a comunicação de dados foi acoplada ao sistema logo no início. O 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[1] , o sistema partilha elementos comuns com outras tecnologias utilizadas em telemóvel, como a transmissão ser é 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 sistema GPRS. Além disso, a transmissão de dados em alta velocidade foi adicionada no novo esquema de modulação EDGE. A versão de 2000 do padrão introduziu índices relativamente altos de transmissão de dados, e é normalmente referida como 3G.

Como Funciona[editar | editar código-fonte]

Os primeiros telefones GSM (1991)
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 designado como half-rate, mas a qualidade da transmissão é inferior.
A voz é codificada de uma forma complexa, de forma que erros na transmissão possam ser detectados e corrigidos. Em seguida, a codificação digital da voz é enviada nostimeslots, cada um com uma duração de 577 milisegundos e uma capacidade de 116 bits codificados. Cada terminal deve possuir uma agilidade de frequência, podendo deslocar-se entre os timeslots utilizados para envio, recepção e controle dentro de um frame completo. Ao mesmo tempo, um telemóvel verifica outros canais para determinar se o sinal é mais forte e mandar a transmissão para eles, caso a resposta seja afirmativa.

Criptografia[editar | editar código-fonte]

A comunicação de dados (voz e conteúdos digitais) entre o aparelho celular e o provedor de telefonia são criptografados visando a privacidade dessas comunicações que, sem uma codificação, poderiam ser interceptadas facilmente. Os algoritmos de criptografia de dados do GSM incluem o GSM A5/1 (1987), mais potente e utilizado principalmente na Europa e Estados Unidos, e o GSM A5/2 (1989), menos potente e utilizado em vários outros países com restrições de uso de algoritmos mais seguros. A interceptação direta dessas comunicações, com equipamentos capazes de descriptografar a codificação GSM, estiveram restritas às agências de inteligência governamentais.[2] Durante o evento 26th Chaos Communication Congress foi anunciada a "quebra" do código criptográfico GSM A5/1 ao público em geral. A quebra do código, caso confirmada, permitiria a qualquer pessoa munida de equipamentos e softwares especializados interceptar comunicações de voz e dados de interlocutores alheios que utilizem aparelhos da tecnologia GSM.[3]

Bloqueio do telefone[editar | editar código-fonte]

Às vezes, operadoras de telefonia celular restringem aparelhos que elas vendem para uso em sua própria rede. Isto é chamado bloqueio e é implementado por uma característica do software do telefone. Como o preço de compra do telefone celular é tipicamente subsidiado com a renda dos assinantes, operadoras devem conservar este investimento antes de o assinante encerrar o serviço. Um assinante pode geralmente contatar o provedor para remover o bloqueio (às vezes mediante pagamento de uma taxa), utilizar serviços privados para remover o bloqueio ou fazer uso de software livre ou pago e websites para desbloquear o aparelho.
Em alguns países, como Bangladesh, Hong Kong, Índia,Brasil e Paquistão, todos os telefones são vendidos desbloqueados. Em outros, como Bélgica ou Finlândia, é ilegal para as operadoras oferecerem qualquer forma de subsídio no preço de um telefone. No Brasil, desde 2010, com base em resolução da Anatel, as operadoras estão obrigadas a fornecer serviço de desbloqueio de qualquer aparelho gratuitamente[4] [5].

Estatística de Assinantes de Telefonia Celular[editar | editar código-fonte]

DataMundoGSMWCDMACDMACDMA 1XCDMA 1X EV-DOUS TDMAPDCiDENAnalógicos
Dezembro 2000721.3455.182.365.250.868.0
Dezembro 2001935.3627.1113.093.656.843.6
Dezembro 20021129.8787.5142.7109.260.130.0
Dezembro 20031382.91012.02.898.980.14.6100.158.113.412.9
Dezembro 20041714.11296.016.387.4131.912.390.054.216.89.2
Dezembro 20052177.11709.250.062.4213.121.248.546.321.15.4
Julho 20062405.81941.674.737.0225.034.526.138.523.84.5
Em milhões de usuários segundo a GSM World

Referências

  1. Ir para cima↑ Consulte aqui a história do GSM.
  2. Ir para cima↑ (em inglês) Alex Biryukov, Adi Shamir, David Wagner (29 de dezembro de 2009). Real Time Cryptanalysis of A5/1 on a PC. Visitado em 2009-12-30.
  3. Ir para cima↑ Alemão diz ter decifrado código de privacidade de celulares Terra online (29 de dezembro de 2009). Visitado em 2009-12-30.
  4. Ir para cima↑ Agência Nacional de Telecomunicações (07/08/2007). Resolução ANATEL nº 477/2007, Regulamento do Serviço Móvel Pessoal – SMP Imprensa Nacional. Visitado em 27/05/2014.
  5. Ir para cima↑ Lauro Jardim, Radar Online (18/03/2010). Anatel obriga operadoras a fazer desbloqueio imediato de celular – e sem multas Veja, Editora Abril. Visitado em 27/05/2014.

Ver também[editar | editar código-fonte]

Literatura[editar | editar código-fonte]

  1. Siegmund M. Redl, Matthias K. Weber, Malcolm W. Oliphant: "An Introduction to GSM", Artech House, March 1995, ISBN 978-0-89006-785-7
  2. Siegmund M. Redl, Matthias K. Weber, Malcolm W. Oliphant: "GSM and Personal Communications Handbook", Artech House, May 1998, ISBN 978-0-89006-957-8Aprenda 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.
    Redação
    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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