Red GSM utilizando Open BTS

Introducción

GSM es una de las primeras tecnologías

desarrolladas para los sistemas de

comunicaciones móviles. Fue

desarrollada en los años 80’s y es el

estándar predominante en el mundo, tan

solo en México alrededor del 80% de los

usuarios de teléfonos móviles usaban

GSM alrededor del año 2004.

Anteriormente para implementar los

sistemas GSM, ha sido necesario utilizar

equipos de costo elevado, sin embargo

gracias al desarrollo de sistemas SDR

(Software Defined Radio), que realizan

funciones vía software típicamente

implementadas mediante hardware, es

posible implementar este tipo de redes

con un costo reducido.

Para aprovechar estos sistemas

encontramos herramientas como GNU

radio, USRP (Universal Software Radio

Peripheral), y Open BTS, que brindan la

posibilidad de realizar las tareas antes

realizadas por hardware a un costo mucho

menor.

Antecedentes.

Conocida como Global System for

Movile Communications, es un estándar

mundial para teléfonos móviles

desarrollado por el ETSI, es un estándar

abierto, no propietario y evolutivo.

GSM cuenta con cuatro versiones

principales basadas en las bandas GSM-

850, GSM-900,GSM-1800 y GSM-1900.

Por ser digital cualquier cliente de GSM

puede conectarse a través de su teléfono

con su ordenador y puede hacer, enviar y

recibir mensajes por e-mail, faxes,

navegar por Internet, acceso seguro a la

red informática de una compañía

(LAN/Intranet), así como utilizar otras

funciones digitales de transmisión de

datos, incluyendo el Servicio de Mensajes

Cortos (SMS).

Arquitectura GSM

Una red GSM es un sistema complejo

compuesto por varios componentes.

Base Station Transceiver. La BTS es la

responsable de transmitir y recibir las

señales de radio frecuencia (RF) al

terminal del usuario (teléfono celular,

PDA, módem, etc.)

Base Station Controller. Responsable

de controlar las BTS y que está conectado

a un MSC y VLR (Mobile Switching

Center y Visitor Location Register).

MSC/VLR son responsables de

autenticar al usuario contra la base de

datos HLR -Home Location Register- y el

AUC –Centro de Autenticación de

usuarios- de la red del operador. En

figura1 se muestran los elementos clave

de una red GSM.

Figura1.- Elementos clave de una red GSM.

Open BTS

OpenPTS es un proyecto, con el cual

podemos hacer la instalación de nuestra

propia red GSM con todos los

componentes que en ella existen, utiliza el

software Universal Software Radio

Peripheral (USRP) para presentar una

interfaz GSM.

Es decir OpenBTS permite el despliegue

de una red GSM a un costo más bajo.

Para poder operar esta red de bajo costo

es necesario contar con un sistema Open

BTS con los siguientes componentes para

poder emular a la red GSM convencional.

OpenBTS

Transceiver

PBX

GNU radio

En figura 2. Se muestra la arquitectura de

una red Open BTS.

Figura2.-Arquitectura Open BTS

OpenBTS utiliza el hardware llamado

USPR para recibir y transmitir la señal

GSM, esto se hace mediante el

framework GNU Radio. Asterisk se

utiliza para conectar las llamadas entre los

teléfonos GSM celulares en la red

OpenBTS.(PBX)

Al ser código abierto cualquier empresa

privada, gobierno, militares, operadores

de telefonía pueden utilizar OpenBTS

como a una alternativa a soluciones de las

compañías comerciales más grandes, y de

esta manera implementar redes para

comunicaciones corporativas y que

presenta la ventaja de poder desplegar una

red GSM con bajos costos de

implementación y operativos.