Transmisión celular

La difusión celular ( CB ) es un método para enviar simultáneamente mensajes cortos a múltiples usuarios de telefonía móvil en un área definida. Está definida por el comité GSM de ETSI y 3GPP , y forma parte de los estándares 2G , 3G , 4G y 5G . ^{[ 1 ]} También se conoce como Servicio de Mensajes Cortos-Difusión Celular (SMS-CB o CB SMS). ^{[ 2 ] [ 3 ]}

La difusión celular es diferente del servicio de mensajes cortos (también llamado servicio de mensajes cortos punto a punto / SMS-PP para distinguirlo). La difusión celular es un servicio de mensajería uno a muchos, geolocalizado y con acceso restringido geográficamente , que generalmente se dirige a todos los teléfonos conectados a una celda de red específica . La tecnología de difusión celular se utiliza ampliamente en sistemas de alerta pública . ^{[ 4 ]}

La mensajería Cell Broadcast se demostró por primera vez en París en 1997. Algunos operadores de telefonía móvil utilizaron Cell Broadcast para comunicar el código de área de la celda de antena al usuario móvil (a través del canal 050), ^{[ 5 ]} para alertas nacionales o municipales, informes meteorológicos, mensajería masiva, noticias basadas en la ubicación , etc. Cell Broadcast se ha implementado ampliamente desde 2008 por los principales operadores de redes de Asia, Estados Unidos, Canadá, Sudamérica y Europa. No todos los operadores tienen activada la función de mensajería Cell Broadcast en su red, pero la mayoría de los teléfonos móviles que se utilizan actualmente la admiten; sin embargo, en muchos dispositivos está desactivada por defecto y no existe una interfaz estandarizada para habilitar la función. ^{[ 1 ]}

Un mensaje de difusión celular puede llegar a un gran número de teléfonos a la vez. Los mensajes de difusión celular se dirigen a celdas de radio específicas de una red de telefonía móvil, en lugar de a un teléfono específico. ^{[ 6 ]} La última generación de sistemas de difusión celular (CBS) puede enviar a toda la red móvil (por ejemplo, 1.000.000 de celdas) en menos de 10 segundos, llegando a millones de abonados móviles al mismo tiempo. Un mensaje de difusión celular es un servicio de envío no confirmado , lo que significa que los originadores de los mensajes no saben quién ha recibido el mensaje, lo que permite servicios basados ​​en el anonimato. ^{[ 1 ]} La difusión celular cumple con el último Reglamento General de Protección de Datos (RGPD) de la UE, ya que no requiere números de teléfono móvil. El originador (autoridad de alerta) del mensaje de difusión celular puede solicitar la tasa de éxito de un mensaje. En tal caso, el sistema de difusión celular responderá con el número de celdas dirigidas y el número de celdas que han difundido el mensaje de difusión celular (alerta).

Cada celda de radio cubre un área geográfica determinada, generalmente de unos pocos kilómetros de diámetro. Por lo tanto, al enviar el mensaje de difusión celular solo a celdas de radio específicas, la transmisión se puede limitar a un área concreta ( segmentación geográfica ). Esto resulta útil para mensajes que solo son relevantes en un área específica, como las alertas de inundación.

Los parámetros del mensaje CB contienen el cronograma de difusión. Si se deja abierta la hora de inicio, el sistema CBC asumirá un inicio inmediato, como ocurrirá con los mensajes de advertencia pública. Si se deja abierta la hora de finalización, el mensaje se repetirá indefinidamente. Para detener este mensaje, se deberá utilizar un mensaje de cancelación posterior. La frecuencia de repetición se puede configurar entre 2 segundos y valores superiores a 30 minutos. Cada mensaje CB repetido tendrá el mismo identificador (que indica el origen del mensaje) y el mismo número de serie. Con esta información, el teléfono móvil puede identificar e ignorar las difusiones de mensajes ya recibidos.

Una página de mensaje de difusión celular se compone de 82 octetos que, utilizando el conjunto de caracteres predeterminado, pueden codificar 93 caracteres. Se pueden concatenar hasta 15 de estas páginas para formar un mensaje de difusión celular ^{[ 1 ]} (por lo tanto, la longitud máxima de un mensaje de difusión celular es de 1395 caracteres). ^{[ 3 ]}

Un Centro de Difusión Celular (CBC, por sus siglas en inglés), un sistema que es la fuente del mensaje SMS-CB, está conectado a un Controlador de Estación Base (BSC , por sus siglas en inglés) en redes GSM , a un Controlador de Red de Radio (RNC, por sus siglas en inglés) en redes UMTS , a una Entidad de Gestión de Movilidad (MME, por sus siglas en inglés) en redes LTE (de telecomunicaciones) o a una Función de Gestión de Acceso y Movilidad (AMF, por sus siglas en inglés) central en redes 5G .

La implementación técnica del servicio Cell Broadcast se describe en la especificación 3GPP TS 23.041 ^{[ 7 ].}

• La interfaz 2G-CBC (BSC) se describe en la norma TS 48.049 de 3GPP ; sin embargo, existen implementaciones no estándar.
• La interfaz 3G-CBC (RNC) se describe en la norma TS 25.419 de 3GPP .
• La interfaz 4G-CBC (MME) se describe en la norma TS 29.168 de 3GPP .
• La interfaz 5G-CBC (AMF) se describe en la norma TS 29.518 de 3GPP .

Un CBC envía mensajes CB, una lista de celdas donde se deben transmitir los mensajes, la frecuencia de repetición solicitada y la cantidad de veces que se transmitirán al BSC/RNC/MME/AMF. La responsabilidad del BSC/RNC/MME/AMF es entregar los mensajes CB a las estaciones base (BTS) , Node B , ENodeB y gNodeB que manejan las celdas solicitadas.

La difusión celular no se ve afectada por la carga de tráfico; por lo tanto, es muy adecuada durante un desastre, cuando los picos de carga de datos ( redes sociales y aplicaciones móviles ), el uso regular de SMS y llamadas de voz ( eventos de llamadas masivas ) tienden a congestionar significativamente las redes móviles, como lo han demostrado múltiples eventos.

Los sistemas de alerta pública , también conocidos como sistemas de alerta de emergencia, implementados mediante tecnología de transmisión celular, varían según el país, pero en general son similares. Los estándares técnicos se describen en el estándar 3GPP TS 23.041. Las implementaciones importantes mencionadas en los estándares 3GPP son Wireless Emergency Alerts (CMAS) en Estados Unidos y EU-Alert en Europa (establecido en los estándares ETSI , pero la implementación nacional varía). Las alertas pueden estar geolocalizadas, de modo que solo los teléfonos en un área geográfica definida están configurados para recibir una alerta. ^{[ 8 ]} Cuando se recibe una alerta, se muestra una notificación en un formato único y se reproduce un sonido específico, incluso si el teléfono está en silencio:sonido de atención de dos tonos^ⓘ de ondas sinusoidalesde 853Hzy 960Hz, según lo prescrito por los estándares WEA (CMAS) y ETSI. ^{[ 9 ] [ 8 ]} Las alertas de emergencia de difusión celular pueden transmitirse en un idioma local y un idioma adicional, que se mostrará según la configuración de idioma del dispositivo del usuario. ^{[ 10 ]} La mayoría de los fabricantes de teléfonos se adhieren a estos estándares, pero tienen interfaces de usuario ligeramente diferentes. ^{[ 11 ]} De manera similar alas llamadas de emergencia, los dispositivos generalmente no necesitan unatarjeta SIMpara recibir alertas. ^{[ 12 ]} Las alertas de emergencia en la mayoría de las implementaciones de difusión celular tienen categorías o niveles de alerta distintos, utilizando un identificador de mensaje descrito en los estándares 3GPP. La categoría o nivel de alerta se define por la gravedad de la advertencia, por ejemplo, amenaza a la vida, peligro inminente o mensaje de asesoramiento. Dependiendo de la implementación nacional, los usuarios pueden optar por no recibir alertas de nivel inferior. Sin embargo, el nivel más alto de alerta generalmente siempre se mostrará en el dispositivo del usuario. ^{[ 13 ] [ 10 ]}  

A continuación se muestra una tabla comparativa de categorías/niveles de alerta en diferentes sistemas (basada en los identificadores de mensajes 3GPP comunes): ^{[ 8 ]}

Cuando se encuentra en roaming , si el operador de origen del usuario admite alertas de emergencia por difusión celular, se mostrarán alertas si la categoría/nivel de alerta está habilitado y es equivalente al sistema de su operador de origen. ^{[ 10 ] [ 8 ]}

Los mensajes de difusión celular pueden utilizar un mensaje CAP ( Protocolo de Alerta Común ) como entrada, según lo especificado por OASIS (organización) o el protocolo de interfaz C de Alertas de Emergencia Inalámbricas (WEA), que ha sido especificado conjuntamente por la Alianza para Soluciones de la Industria de las Telecomunicaciones (ATIS) y la Asociación de la Industria de las Telecomunicaciones (TIA).

Las ventajas de utilizar la difusión celular para alertar al público son:

• Enviar un mensaje de difusión celular a unas pocas o millones de personas lleva menos de 10 segundos.
• Cell Broadcast tiene un tono de llamada y una vibración únicos y exclusivos.
• Solo una autoridad autorizada y la red móvil que presta el servicio pueden enviar los mensajes de difusión celular.
• El 99% de todos los teléfonos móviles que se utilizan hoy en día son compatibles con la función de difusión celular.
• Cell Broadcast admite una longitud máxima de mensaje de 1395 caracteres en el alfabeto latino y de 615 caracteres en la codificación del Conjunto de Caracteres Codificados Universales (UCS-2) para admitir otros alfabetos como el árabe , el chino , el urdu o el griego .
• Cell Broadcast admite varios idiomas.
• Cell Broadcast admite el uso de URL y enlaces web en el mensaje de alerta.
• Cell Broadcast admite la segmentación de un área geográfica específica ( geolocalización ); solo los dispositivos conectados a una estación base en esa área recibirán el mensaje.
• Cell Broadcast admite la actualización en cuestión de segundos de los mensajes de alerta existentes debido a cambios en las situaciones de peligro.
• Cell Broadcast permite informar e instruir a las personas en cuestión de segundos en las zonas de peligro adyacentes.
• Cell Broadcast puede llegar a todos los suscriptores móviles, incluidos los suscriptores en roaming (en su propio idioma).
• La transmisión celular no se ve afectada por la congestión de la red móvil.
• La transmisión celular no se ve afectada por el bloqueo de clase de acceso ni por el bloqueo de clase de SIM.
• La función Cell Broadcast no se ve afectada por ninguna restricción de protección de datos, ya que no se requieren ni se utilizan datos personales (identidad del suscriptor o MSISDN ) para entregar el mensaje.
• La función de difusión celular se puede utilizar para dirigirse a personas presentes en un sector celular individual o en grandes polígonos que abarquen una ciudad o un país completo.
• Los mensajes de difusión celular se pueden actualizar a medida que cambian las condiciones del incidente durante un evento; al final del evento, se puede dar la señal de que todo está despejado.
• La difusión celular es adecuada para pruebas nacionales de concienciación y alerta pública mensuales o semestrales.
• La activación de Cell Broadcast en la red móvil no influye en la duración de la batería de los dispositivos móviles.

Un punto de crítica en el pasado sobre Cell Broadcast fue que no había una experiencia de usuario uniforme en todos los dispositivos móviles de un país. ^{[ 1 ]}

La mayoría de los modelos de teléfonos móviles admiten alertas de emergencia inalámbricas y alertas gubernamentales mediante difusión celular. Algunos teléfonos inteligentes cuentan con un menú de configuración que permite desactivar ciertos niveles de gravedad de alerta pública. ^{[ 5 ] [ 14 ]}

En caso de que una organización nacional de defensa civil adopte uno de los estándares del Sistema de Alerta Pública (PWS) del 3GPP, también conocido como CMAS en Norteamérica, EU-Alert en Europa, LAT-Alert en Sudamérica y Sistema de Alerta de Terremotos y Tsunamis en Japón, cada suscriptor en ese país, ya sea que utilice la red doméstica o su roaming, utiliza automáticamente la función integrada de Difusión Celular de Alerta Pública presente en todos los dispositivos móviles Android (sistema operativo) ^{[ 5 ]} e iOS . ^{[ 14 ]}

En los países que han seleccionado la difusión celular para transmitir mensajes de alerta pública, hasta el 99 % de los teléfonos móviles reciben el mensaje (alcanzando entre el 85 % y el 95 % de la población total, ya que no todas las personas tienen un teléfono móvil) en cuestión de segundos después de que las autoridades gubernamentales hayan enviado el mensaje; véanse como ejemplos la Alerta Móvil de Emergencia (Nueva Zelanda), las Alertas de Emergencia Inalámbricas (EE. UU.) y NL-Alert (Países Bajos).

Muchos países y regiones han implementado sistemas de alerta basados ​​en la localización mediante difusión celular. Los mensajes de alerta a la población, que ya se difunden a través de diversos medios, se retransmiten mediante la red móvil utilizando la difusión celular.

• Austria - Alerta AT ^{[ 15 ]}
• Brasil - Defesa Civil Alerta ^{[ 16 ]}
• Bulgaria - BG-ALERT
• Canadá - Lista para la alerta
• Chile - Sistema de Alerta de Emergencias (SAE)
• Croacia ^{[ 17 ]}
• Dinamarca - S!RENEN ( Español: THE S!REN ) ^{[ 18 ] [ 19 ]}
• Unión Europea - EU-Alert ^{[ 1 ]}
• Francia ^{[ 20 ] [ 21 ]} - FR-Alert
• Alemania - DE-Alert (MoWaS) ^{[ 22 ]}
• Grecia - Alerta GR
• Hong Kong - Sistema de alerta de emergencia (EAS) ^{[ 23 ]} utilizado por primera vez el 9 de marzo de 2022. ^{[ 24 ] [ 25 ]}
• Irán ^{[ 26 ]}
• Israel - "Mensaje personal " ^{[ 27 ]}
• Italia - Alerta de TI ^{[ 28 ]}
• Japón - J-Alert ^{[ 1 ] [ 29 ]}
• Letonia - LV-ALERT
• Lituania - LT-Alert ^{[ 30 ]}
• Luxemburgo - LU-Alert ^{[ 31 ]}
• Países Bajos - NL-Alert
• Nueva Zelanda - Alerta móvil de emergencia
• Noruega - Nødvarsel ^{[ 32 ]}
• Omán - Alerta de Omán
• Filipinas - Sistema de Radiodifusión Celular de Emergencia (ECBS)
• Rumania - RO-ALERT
• Arabia Saudita - Alerta KSA ^{[ 33 ]}
• Singapur - SG-Alert ^{[ 34 ]}
• Corea del Sur - Servicio de Alerta Pública de Corea (utilizado diariamente para las cifras regionales de COVID y, además, casi a diario, por ejemplo, para informar sobre el cierre temporal de una línea de metro , personas desaparecidas o condiciones climáticas frías).
• España - ES-Alert ^{[ 35 ] [ 36 ]}
• Sri Lanka - Red de Alerta de Desastres y Emergencias (DEWN) ^{[ 1 ]}
• Taiwán - Servicio de difusión de alerta pública ^{[ 37 ]}
• Tailandia - Alerta T ^{[ 38 ]} del Departamento de Prevención y Mitigación de Desastres (DDPM) ^{[ 39 ] [ 40 ] [ 41 ]}
• Turquía - UYARSİS
• Emiratos Árabes Unidos - Alerta EAU
• Reino Unido ^{[ 42 ]} - Alertas de emergencia ^{[ 43 ]}
• Estados Unidos - Alertas de emergencia inalámbricas ^{[ 1 ]}

• 911 inverso

• 3GPP: el organismo de estandarización actual para GSM con estándares libres disponibles.
• 3GPP TS 23.041 Realización técnica del servicio de difusión celular (CBS)
• Interfaz UTRAN Iu-BC 3GPP TS 25.419: Protocolo de difusión de área de servicio (SABP)
• Compatibilidad con el servicio de mensajes cortos por difusión celular (SMSCB) de 3GPP TS 44.012 en la interfaz de radio móvil.
• 3GPP TS 45.002 Multiplexación y acceso múltiple en la ruta de radio
• Especificación de interfaz BSC-CBC 3GPP TS 48.049; Protocolo de servicio de difusión celular (CBSP)
• 3GPP TS 29.168 El Centro de Difusión Celular se interconecta con el Núcleo de Paquetes Evolucionado; Etapa 3