Celular Apr

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    REDES CELULARES

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    TELECOMUNICAES

    1880 - Inveno do Rdio por Hertz

    1897-Demonstrao prtica da primeira comunicaordio por Marconi

    1900- Rdio mvel era utilizado para comunicar comnavios, ajudando na navegao e segurana

    1921- Primeiro sistema de telefone mvel desenvolvido

    pela polcia de Detroit

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    TELECOMUNICAES

    1932 - Sistema similar desenvolvido pela polcia deNew York

    1940 - A FCC (Federal Communications Commission)nos EUA autoriza a utilizao de 4 canais entre os 30 e40 MHz. O resultado foi um aumento substancial nonmero de sistemas de telecomunicaes utilizado pelapolcia

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    TELECOMUNICAES

    1946 - Primeiro sistema pblico instalado em St. Louisutilizando 3 canais na banda dos 150 MHz

    1947 - Sistema de comunicao na auto-estrada

    Boston-New York na banda dos 35-45 MHz

    1960 - Novas tcnicas de desenho de redes mveis

    1964 - Introduo do primeiro sistema decomunicaes mvel automtico

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    TELECOMUNICAES

    1970 - Introduo dos circuitos integrados e dossintetizadores de frequncia de baixo-custo

    1980 - Diminuio da dimenso dos equipamentos edas exigncias a nvel de potncia

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    Redes Mveis

    &Redes Sem Fios

    RDM RSF

    Um usuario definidocomo usuario mvel se o

    mesmo capaz de

    comunicar-se fora da suarede de assinatura basicaconservando o mesmoendereo de origem.

    Um sistema chama-se semfios se o mesmo prope um

    servio de comunicao

    totalmente independente deconexes fisicas.

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    Exemplos de Redes Mveise/ou Sem fios

    Sistema Sem Fios Movel

    GSM UMTS

    TCP/IP x x

    IP Mobile x

    ATM x x

    DECT x

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    CONCEITO CELULAR

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    CCC Central de Comutao e Controle

    CONCEITO CELULAR

    o corao de um sistema celular, responsvel pelavalidao dos assinantes, processamento de chamadas,interface com a rede fixa de telefonia, interface comoutras CCCs sejam elas de outra operadora ou no,gerao de bilhetes das chamadas, gerenciamento dehand-off (passagem do mvel de uma clula para outra),monitorao de alarmes das Estaes Radio BaseERBs ,entre muitas outras funes . O termo em inglspara CCC MSC (Mobile Switch Center).

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    Matriz de Comutao Esta parte da CCC igual auma central telefnica comum. Ela responsvel pelainterconexo com a rede fixa e a comutao entre osterminais mveis;

    CONCEITO CELULAR

    BSC (Base Station Controller) a parte da CCCresponsvel pelo gerenciamento das ERBs. Atravs do

    BSC a CCC tem o status de todas as ERBs do sistemacomo , por exemplo, alarmes e configuraes . PeloBSC, os tcnicos da central podem efetuar a operao emanuteno da rede.

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    Gerenciador de Mobilidade Esta includa dentrodo BSC. a parte responsvel pelos handoffs dentro dosistema. O GM recebe continuamente dados de cadamvel (atravs do canal de sinalizao) como nvel desinal recebido, taxa de erro de quadro, e decide paraqual ERB o mvel deve efetuar o hand-off .

    CONCEITO CELULAR

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    HLR (Home Location Register) a base de dadosdos assinantes da rea de servio de uma CCC. Em

    algumas arquiteturas podemos ter HLR contendo a basede dados de mais de uma CCC e sendo acessadas por

    todas.

    CONCEITO CELULAR

    Mobile Station (MS) - Estao Mvel o terminalutilizado pelo assinante. A estao mvel identificada

    por um MIN (Mobile Identification Number). Oequipamento dispe ainda de um nmero de srieeletrnico (ESN).

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    VLR (Visit Location Register) Similar ao HLR,possui um cadastro dinmico dos assinantes, tanto doslocais (Home) quanto dos visitantes (Roamers).

    CONCEITO CELULAR

    TranscoderAlgumas centrais trabalham comcanais de voz entre a CCC e a ERB de 16Kb/s. Comoas inter conexes com as outras operadoras de

    telefonia fixa, longa distncia e celular so feitas viacanais PCM de 64 Kb/s, necessrio o transcoder parafazer a converso entre estas taxas.

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    PTS Ponto de Transferncia de Sinalizao. responsvel pelo gerenciamento da sinalizao entre acentral celular e as outras centrais . Com o surgimento

    do protocolo de sinalizao por canal comum #7 (SS7),os canais de voz e sinalizao passaram a seguircaminhos independentes. H uma rede nacional de nsPTS interligada para que as centrais possamestabelecer as rotas para se completar uma chamadaenquanto o usurio est digitando os nmeros dotelefone desejado.

    CONCEITO CELULAR

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    ERB Estao Rdio Base

    Uma ERB o equipamento responsvelpara a comunicao com as Estaes Moveis(MS) em uma determinada ara, constituindoento uma clula, da temos o conceito de

    telefonia celular.Uma ERB troca informaao apenas com

    uma CCC porm esta troca informaes comvarias ERBS.

    CONCEITO CELULAR

    DICA: PotenciaMaxima do MS600 miliWatts(0,6 Watts).

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    Sistemas Celulares

    AMPS : Advanced Mobile Phone System

    TDMA: Time Division Multiple Access

    CDMA: Code Division Multiple Acess

    GSM : Global System for Mobile communications

    GPRS : General Packet Radio Service

    EDGE : Enhanced Data for GSM Evolution

    UMTS : Universal Mobile Telecommunications

    System

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    Sistemas Celular AMPS

    AMPS : Advanced Mobile Phone System

    Desenvolvido pelo Bell Labs nos Estados Unidos(1979) entrou em operao naquele pas em 1983tornando-se o sistema analgico dominante no mundo.

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    Sistemas Celular AMPS

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    Sistemas Celular AMPS

    Foi a primeira Gerao de SistemasCelulares, formada por sistemas analgicos,estabeleceu a estrutura e funcionalidadesbsicas associadas a estes sistemas comoroaming e handover entre clulas

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    Sistemas Celular AMPS

    A Banda do AMPS dividida em canais deRF, onde cada canal consiste de um par de

    freqncias (Transmisso e Recepo) com30 kHz de banda cada. Cada Banda (A ou B)ocupa 12,5 MHz e composta por 416canais, sendo 21 canais de controle e osdemais de voz. Os canais no AMPS utilizammodulao FM.

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    FDMAO FDMA o mtodo de acessomltiplo mais utilizado. Estatcnica mais antiga,e permite diferenciar os usuarios

    por simples uma diferenciao

    frequencial.Com efeito, para ouvir o usuario

    N, o receptor considera apenas afrequnciafN associado. A aplicao desta

    tecnologia bastante simples.

    Frequncia

    Tempo

    B

    A

    C

    Ocupado pelo usuario 2

    Ocupado pelo usuario 1

    Livre

    Frequency Division Multiple Access(FDMA)

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    Sistemas Celular TDMA

    O TDMA mantm toda a estrutura de canalizao doAMPS mas permite que um canal seja compartilhadono tempo por vrios usurios atravs de mltiploacesso por diviso no tempo (TDMA).

    O canal de controle no TDMA digital e permite a

    implantao de servios de Small Menseger Service(SMS).

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    TDMA

    Frequncia

    Tempo

    Ocupado pelo usuario 2

    Ocupado pelo usuario 1

    Livre

    Time Division Multiple Access

    1 2 3 4 1 2 3 4

    O TDMA um mtodo de acessoque baseia-se na distribuio derecursos no tempo.Cada utilizador emite ou transmitenum intervalo de tempo concretocuja periodicidade definida pela durao da trama.

    Neste caso, para ouvir ousuarioN, o receptor tem apenas aconsiderar o intervalo de tempos N

    associado este usuario.

    1, 2, 3,4 Slots

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    F-TDMAFrequncia

    Tempo

    Frequency Time Division Multiple Access

    1 2 3 4 1 2 3 4

    B

    A

    COcupado pelo usuario 2

    Ocupado pelo usuario 1

    Livre

    1, 2, 3,4 Slots

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    Sistemas Celular

    AMPS x TDMA

    A possibilidade de roaming, ou seja, o

    assinante de um sistema celular continuarfalando do seu terminal mvel em outro sistema,como visitante, foi implementada para sistemas

    AMPS e TDMA atravs do protocolo IS-41.

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    Sistemas Celular CDMA

    O acesso mltiplo da diviso do cdigo(CDMA) uma tecnologia celular definida

    pela Qualcomm em IS-95 e IS-2000.

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    CDMA

    Tempo

    Code Division Multiple Access

    LivreCodigo

    Frequncia

    Ocupado pelo utilizador 2

    Ocupado pelo utilizador 1

    O CDMA baseado na

    distribuio por cdigos. Com efeito,cada usuario diferenciado do resto dosusuarios por um cdigo N que lhe foiatribudo no incio da sua comunicaoe que ortogonal ao resto de cdigos

    ligados outros usuarios.Neste caso, para ouvir o

    usuario N, o receptor tem apenas quemultiplicar o sinal recebido pelo cdigo

    N associado

    este usuario.

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    CDMA

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    GSM

    1979: reserva da banda do 900 MHz para ascomunicaoes mveis na Europa por IUT

    1980: criao de grupo de trabalho GSM (Groupe

    Spcial Mobile) 1992: comercializao real dos primeiros sistemas

    GSM

    Desde entao GSM deixou a sua sigla francesa para a deGlobal System for Mobile communications e suplantouos sistemas analgicos.

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    Arquitectura Geral

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    BSS : Base Station Subsystem

    MS (Mobile Station) : parte visvel do sistema rdio mvel,e cada vez mais com funes .

    BTS (Base Transceiver Station) : estaes bsicas, pontos deacesso a rede GSM. Os BTS materializa-se sob a forma deantenas sobre os tectos dos edifcios na cidade ou sobre o

    bordo da estrada.

    BSC (Base Station Controller) : controlador BTS, um BSCgere os canais rdios e BTS aplica as decises tomadas pelosBSC como o controlo de admisso das chamadas e a gesto doshandovers.

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    NSS : Network SubSystem

    MSC (Mobile-services Switching Center) : O MSC umcomutador numrico em modo circuito, que gere todas ascomunicaes com os mvel sob a sua cobertura.

    HLR (Home Location Register) : base de dados de localizaonominal na qual so armazenadas todas as informaes relativas aosassinantes de uma rede mvel.

    VLR (Visitor Location Register) : base de dados de localizaoLocal na qual so armazenadas todas as informaes relativas aosutilizadores de uma regio especfica.

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    Interface rdio:

    Subsdio de frequncia:- banda 890-915 Mhzpara a direco ascendente (MT

    para BTS)-banda 935-960 Mhzpara a direco descendente (BTS

    para MT)

    Mtodos de acesso:

    FDMA, TDMA, CDMA, F-TDMA..

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    Allocao de recursos

    Conjunto dos recursos disponveis = bandwith; Diviso da bandwith em vrios conjunto de canais;Multiplexingde vrias comunicaes sobre a mesmabandwith ajuda dos mtodos de acesso; Vrios esquemas de subsdios de recursos:

    FCA, DCA, HCA.

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    FCA

    FCA : Fixed Channel Assignment

    + simples e rpido;

    + atribuio fixa de recursos na todas s estaesbsicas;-- no permite de gerir a variao brutal einstantnea do trfego.

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    DCA

    DCA : Dynamic Channel Assignment

    + concentrao dos recursos num grupo comun;+ aumentar a capacidade do sistema;-- requer uma importante carga de sinalizao.

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    HCA

    HCA : HybridChannel Assignment

    + mistura de FCA e de DCA;-- mistura dos inconvenientes;

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    Esquema de acesso mltiplo

    A banda de frequncia 890-915MHz (downlink) e 935-960MHz (uplink) reservada para comunicaes moveisna Europa, com 2x10MHz reservados em exclusivo paraGSM.

    Atribuio mxima de 2x25MHz divido em portadoras de200khz, e cada portadora est dividida em 8 fragmentosde tempo ou canais.

    Grupos de 8 fragmentos consecutivos formam uma frameTDMA

    Frames TDMA so numeradas e ambos o MS e a BS

    esto sincronizados A posio de uma frame indica a funo do canal

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    Canais de trfego

    Os MS que reservam um "Canal de Trfego" (TCH)encontram-se em modo dedicado

    Os canais de trfego define-se pelas suas posiesrespectivas numa Multiframe

    Canais de trfego so atribudos em conjunto com umcanal SACCH e podem ser full-rate, half-rate, eighth-rate. os canais TCH normalmente transportam dados do

    utilizador Quando usados para sinalizao so chamados de

    FACCH e antecipam a chegada de dados do utilizador.

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    Canais comuns

    Usados pelos MS para obter conexo a rede e na obteno de informaode handover das BS vizinhas.

    BCCH (Broadcast Control Channel) no sentido de downlink (de BS paraMS) para enviar a identificao, atribuio de frequencias, sequencias desaltos (hopping sequences)

    FCCH (Frequency Correction Channel) no sentido de downlink SCH (Synchronization Channel) no sentido de downlink para alinhar o MSa estrutura de fragmentos de tempo da BS

    PCH (Paging Channel) no sentido de downlink que transporta mensagensindicando uma chamada a chegar

    AGCH (Access Grant Channel) no sentido de downlink, usado naatribuio de uma canal dedicado para o estabelecimento de umaconexo

    RACH (Random Access Channel) no sentido de uplink, fragmentos decanais Aloha (Slotted Aloha channel) usados pelo MS para requisitaracesso.

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    Controlo de potencia

    Ao mesmo tempo que as BS executam asmedidas de sincronizao, eles tambmexecutam medidas no nvel de potencia do sinaldos diferentes MS. Estes nveis de potencia so

    ajustados de modo que a potencia quase amesma para cada burst.

    Uma BS tambm controla seu nvel de potencia. A

    BS mede a fora e a qualidade do sinal entre si eo MS. Se o MS no recebe correctamente o sinal,a BS muda seu nvel de potencia.

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    Redes Celulares (1)

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    Redes Celulares (2)

    H d

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    Handover

    Permite de passar duma clula ao outro sem corte de

    comunicao;

    um mecanismo revolucionrio responsvel dosucesso da telefonia mvel.

    Cell

    HandoverUplink

    Downlink

    BS

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    Tipos de Handoff (Handover)

    Handoff

    Soft Handoff(make-before-break)

    Hard Handoff(break-before-make)

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    Soft handoffUm Soft Handoff estabelece uma conexo com a nova BTS

    antes de quebrar a conexo com a antiga.

    Refere-se sobreposio de zonas cobertas.

    No h perdas de conectividade mvel rede

  • 7/29/2019 Celular Apr

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    Hard handoff

    Interrupo, perda momentnea com a conexo mvel rede

    O Hard Handoff requer ao telemvel quebra de conexo com aBTS antiga para posteriormente fazer a conexo com a nova.

    Os telefones CDMA comutam de modo digital para analgico duranteO Hard Handoff.

  • 7/29/2019 Celular Apr

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    Hard HO (2)

    Sx e Sy sao a potencia do sinal de (base station) Bx e By para a estaao movel.

    O algoritmo sera: Se (Sy-Sx) > D e a estao de ativa e Bx

    de handoff para By.

    ou (Sx-Sy) > D e a estao de ativa e Byde handoff para Bx.

    seno nao h handoff.

    D: chamado margem da histerese. Se D maior significa maior margem& maior delay.

  • 7/29/2019 Celular Apr

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    Vantagens:

    Requer pouco processamento da rede que fornece o servio.. Eficaz ao mover-se de uma rede de CDMA para anlogica.

    Hard-handoff:

    Desvantagens: Perda momentnia da conectividade com o movel. Interrupo da ligao muito comum. Grande tempo de instalao.

    muito caro se no for executado correctamente.

  • 7/29/2019 Celular Apr

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    Estratgias de Handover (1)

    Existem Trsestrategias propostas para deteco de HO. Mobile-assisted HO (MAHO): Network-initiated HO (NIHO): Mobile-controlled HO (MCHO):

    0 Mvel mede a potencia do sinal do BS mais prximo, e a seguir responde ao

    server BSs.O handover comea quando o poder recebido do vizinho BSs excede o

    poder do BSs em uso no momento.Usado em 2G & 2.5G networks (GSM & CDMA).

    (1) Mobile-Assisted HO:

  • 7/29/2019 Celular Apr

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    BSs monitora o nvel do sinal dos mveis com as chamadas em

    andamento.O receptor especial, receptor do localizador, controlado por CAM usado para monitorizar a fora do sinal.

    O handover ocorre se o nvel do sinal cair abaixo do ponto inicial.

    Usado nas redes de IG (ampres).

    (2)Network-Initiated HO:

    Estratgias de Handover (2)

  • 7/29/2019 Celular Apr

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    O MS monitora continuamente os sinais do BSs vizinho.

    O MS faz medidas de qualidade aos vrios canais, e escolhe osmelhores em cooperao com a rede.

    Usado em DECT (tecnologia de TDMA).

    (3)Mobile-controlled HO:

    Estratgias de Handover (3)

  • 7/29/2019 Celular Apr

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    Estados do Handover

    PHY Sync-O mvel faz a varredura, detecta e fica com o novo BSs.-Simplifica o projeto da rede de acesso.- faz Pedidos de air-link.

    MAC layer exchange-No pode conter erros-O movil alocados recursos de ar-link, autenticado, autorizadoe registado.

    Network Layer exchange

    -Especifica o protocolo da gerncia da mobilidade(por exemplo, MIPv4)-o mbil prepara-se ao trfego send/receive do IP

    (por exemplo, DHCP)

  • 7/29/2019 Celular Apr

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    Causas de falha HO

    No existe canal na nova celula.

    A rede demora demasiado tempo a fazer o handover,

    e entretanto o mvel perde o sinal.

    Sinal demasiado fraco.

    A recepo transforma-se pior devido zona inoperante.

  • 7/29/2019 Celular Apr

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    Atribuio de canal para HO

    A atribuio da canal tm que tratar dos 2 tipos de chamadas:

    (nova chamada) (cham. handover)

    Se no forem encontrados novos canais.

    - nova chamada blocked.- chamada de handoff dropped.

    Preferencia dada as chamadas em Handoff e depois a novas chamadas.

  • 7/29/2019 Celular Apr

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    Tecnicas de Atribuio de

    Canal Canais protegidos:- Reserva um certo numero de canais exclusivamente

    para chamadas em handover.-As novas chamadas no tm o acesso a estes, mas aschamadas em handover tm o acesso a ambos os canaisregulares e protegidos.

    Chamadas em espera:-As chamadas so colocadas em filas de espera e enviadasa BSs seguinte de acordo com a prioridade.

  • 7/29/2019 Celular Apr

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    Situaes existentes

    Handoff entre clulas: O destino e a origem soconectados ao mesmo MSC.

    Handoff entre sistemas: ocorre quando ummvel vai para um outro sistema celularcontrolado por uma outra MSC(Mobile SwitchingCenter). Neste caso diz-se que o mvel est emroaming.

  • 7/29/2019 Celular Apr

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    Definio de Roaming

    O roaming definido como a capacidadeque um cliente mvel tem paraautomaticamente efectuar e receberchamadas, enviar e receber dados, ou

    aceder a outros servios quando viaja parafora da rea de cobertura geogrfica da suaoperadora, utilizando para o efeito, uma redevisitada.

    Em termos mais tecnicos o equivalente amudar de MSC(Mobile Switching Center).

  • 7/29/2019 Celular Apr

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    Tipos de Roaming

    Um terminal mvel est em roaming quando

    opera num sistema mvel de uma localidade

    diferente daquela em que ele assinante do

    servio. roamingnacional

    podemos considerar como roaming todas as

    chamadas efectuadas em pases diferentes do

    pas onde o assinante reside roaminginternacional

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    Funcionamento Roaming (1)

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    Funcionamento Roaming (2)

    Em um sistema mvel, o terminal mvel comunicacom o sistema atravs da Estao Rdio Base(BTS) mais prxima. A BTS que o terminal mvelutiliza para comunicar com o sistema vai mudando

    conforme o terminal se move.

    Um terminal mvel registrado numa rea deRegistro, que a rea de localizao do terminal

    mvel por ocasio da sua habilitao no serviomvel. Esta rea serve de referncia para o clculodo valor das chamadas destinadas ao assinante

  • 7/29/2019 Celular Apr

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    Definio de Assinante

    Quando o terminal est fora da sua rea deMobilidade ele est em roaming, ou seja, ele umassinante visitante no sistema mvel daquelaregio. Esta condio sinalizada no visor doterminal mvel.

    So visitantes todos os assinantes que nopertencem operadora na qual as chamadas sorealizadas.

    O sistema de tarifao de uma regio no sercapaz de identificar os assinantes que nopertencem sua rede (base de dados deassinantes).

  • 7/29/2019 Celular Apr

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    Acordos para Roaming

    Para que estes assinantes possam efetuarchamadas em roaming necessrio que existamacordos entre operadoras.

    Dependendo do acordo estabelecido as chamadas dos visitantes podero ser tarifadas

    normalmente e separadas para futuro acerto decontas ou podero ser simplesmente encaminhadas para as

    suas operadoras de origem para ento seremtarifadas.

    Independentemente de serem tarifadas todas aschamadas dos visitantes, estas devero serclassificadas e enviadas para as suas operadorasde origem, pois sero responsveis pela cobranados assinantes e pelo acerto de contas entre as

    operadoras.

  • 7/29/2019 Celular Apr

    74/110

    Cobrana em Roaming

    efetuada a cobrana em servios roaming: Para receber chamadas locais, nacionais e

    internacionais

    Para efetuar chamadas Servios de dados

  • 7/29/2019 Celular Apr

    75/110

    Servios em Roaming

    Quando em modo analgico, basicamente, oassinante tem acesso ao servio de voz.

    Em modo digital, no entanto, o cliente temacesso a praticamente todos os servios:

    - Chamada em Espera,- Consulta,- Conferncia,- Identificao de Assinante que telefona,

    - SMS (Short Message Service) bidireccional,- WAP (Wirelless Application Protocol),- cones de servios como Correio de Voz eSMS,

    - entre outros.

  • 7/29/2019 Celular Apr

    76/110

    Tecnologias 2,5G

    HSCSD

    GPRS

    EDGE Web site Ericsson

  • 7/29/2019 Celular Apr

    77/110

    HSCSD e GPRS

    HSCSD - High Speed Circuit Switched Data GPRS - General Packet Radio Service

    Estas novas tecnologias oferecem solues para aumentaras taxas de dados com relao s redes GSM existentes.

    As operadoras de rede querem promover servios dedados para aumentar as receitas.

    Comutao de circuitos vs

  • 7/29/2019 Celular Apr

    78/110

    Comutao de circuitos vs

    pacotes

    Circuitos

    Cada canal fsico atribudo

    Adequado a..

    Aplicaes em que o

    tempo crtico

    p.ex. videofone

    Complementa..

    PSTN e ISDNCobrado por

    O minuto

    Pacotes

    Cada canal fsico compartilhado

    Adequado a..

    Web browsing

    E-mail

    Valores de aes, etc

    . Complementa..

    TCP/IP, X25Cobrado por ..

    O BIT (e QoS)

    HSCSD

  • 7/29/2019 Celular Apr

    79/110

    HSCSD

    O HSCSD uma tecnologia de comutao de circuitos

    Um canal fsico atribudo por toda a durao da chamada

    A conexo do canal fsico mantida mesmo se no houverdados sendo transferidos

    GPRS

  • 7/29/2019 Celular Apr

    80/110

    GPRS

    General Packet Radio Service oferece uma maior taxa detransmisso de dados.

    Introduz funcionalidade de comutaao de pacotes

    - Melhor taxa de transferencia- Baixo custo e ligao orientada

    Reutilizao das infraestruturas existentes.

    Baseado em interfaces standartizados.

    HSCSD GPRS GSM

  • 7/29/2019 Celular Apr

    81/110

    HSCSD e GPRS vs GSM

    Multislot

    As unidades mveis GSM

    convencionais usam

    umnico timeslot no uplink e

    no downlink para transportar

    um canal de trfego (TCH).

    As unidades mveis HSCSD

    e GPRS podem

    transmitir e receber em

    diversostimeslots

    GSM por quadro.

    Unico timeslot

  • 7/29/2019 Celular Apr

    82/110

    GPRS vs GSM

    Comutao de Pacotes Elevada taxa detransmisso (at

    170Kbps) Tempo de ligaoreduzido Cobrana baseado novolume Suporte robusto dasaplicaes

    Comutao de Circuitos Baixa taxa detransmisso (9.6 kbps)

    Tempo de ligaoelevado Cobrana baseado nadurao da ligao Volume de dados

    constantes

    E d C di d GPRS

  • 7/29/2019 Celular Apr

    83/110

    Esquemas de Coding de GPRSCoding

    Scheme

    Coded

    bits

    Punctured

    bits

    Data

    Rate

    (kbps)

    Multiple

    Slot

    Max.

    Data

    Rate

    (kbps)

    CS-1 456 0 9,05 72,4

    CS-2 588 132 13,4 107,2

    CS-3 676 220 15,6 124,8

    CS-4 456 0 21,4 171,2

    Max. Per TS Data rate (kbps)

    0

    5

    10

    15

    20

    25

    CS-1 CS-2 CS-3 CS-4

    KBitsperS

    econd

    Ti l t h i

  • 7/29/2019 Celular Apr

    84/110

    Timeslot sharing

    BTS

    BCCH GPRS GPRS GPRSTCHTCH TCH

    CS2 = 40.2 kbps

    TCH

    Ti l t h i

  • 7/29/2019 Celular Apr

    85/110

    Timeslot sharing

    BTS

    BCCH GPRS GPRSTCH TCH TCHTCH TCH

    CS2 = 26.8 kbps

    E d d MS

  • 7/29/2019 Celular Apr

    86/110

    Explicit Detach

    Estados do MS

    IDLE

    READY

    STANDBY

    GPRS Detach

    PDU

    Transmission

    /Reception

    reachable

    mobile

    unreachablemobile

    Attach

  • 7/29/2019 Celular Apr

    87/110

    Attach

    Att h

  • 7/29/2019 Celular Apr

    88/110

    Attach

    Registar MS numa SGSN, para que possa utilizar osservios GPRS

    Rede verifica a autorizao do MS

    Rede copia o perfil do utilizador para o SGSN Atribui-lhe um identificador temporrio P-TMSI

    (Packet Temporary Mobile Subscriber Identity).

    D t h

  • 7/29/2019 Celular Apr

    89/110

    Detach

    Existem dois tipos de detach:

    1. O detach iniciado pelo MS

    2. O detach iniciado pela rede

    ex: terminao dos servios congesto da rede

    Detach

  • 7/29/2019 Celular Apr

    90/110

    EDGE

  • 7/29/2019 Celular Apr

    91/110

    EDGE

    EDGE = Enhanced Data rates forGSM Evolution

    EDGE uma extenso do HSCSD e GPRS

    EDGE define um novo formato de modulao (8PSK) que

    permite que servio como o HSCSD e GPRS sejam mais rpidos

    Classes do EDGE

  • 7/29/2019 Celular Apr

    92/110

    Downlink

    Uplink

    Classe Downlink UplinkA 8PSK GMSK

    B 8PSK 8PSK

    BTSMS

    Classes do EDGE

    Esquemas de Coding da

  • 7/29/2019 Celular Apr

    93/110

    q g

    EDGE

    Tecnologias 3G

  • 7/29/2019 Celular Apr

    94/110

    Tecnologias 3G

    UMTS : Universal Mobile Telecommunications Service

    IMT 2000 : International Mobile Telecommunication system

    CDMA 2000 : Code Division Multiple Access

    W-CDMA : Wideband-Code Division Multiple Access

    UMTS

  • 7/29/2019 Celular Apr

    95/110

    UMTS

    Circuito e Pacote,

    Voice : 144kb/s

    low-rate data :

    384kb/s,

    high-rate data :

    2Mb/s.

    3GPP

  • 7/29/2019 Celular Apr

    96/110

    3GPP

    3GPP UMTS

  • 7/29/2019 Celular Apr

    97/110

    3GPP - UMTS

    GSM Core Network

    (Circuit Network)

    GPRS

    Core Network

    (Packet Network)

    External IP Networks

    Internet

    Intranet

    ISP2G RAN

    UTRAN /

    GERAN

    +

    +

    SA

    Core Network

    As classes de servios do

  • 7/29/2019 Celular Apr

    98/110

    UMTS (1)

    Classe A (conversational): servios bidirectivos implicando 2interlocutores (ou um grupo de pessoa), como a telefonia,

    visiophonieou os jogos interactivos...;

    TelefoniaVisiophonie

    As classes de servios do

  • 7/29/2019 Celular Apr

    99/110

    UMTS (2)

    Classe B (streaming) : servios implicando um utilizador

    e um servidor de dados, como vdeo ao pedido e

    aplicaes de transferncia de imagens

    Imagens, Vido

    As classes de servios do

  • 7/29/2019 Celular Apr

    100/110

    UMTS (3)

    Classe C (interactivo): servios nos quais o utilizador mantem

    um dilogo interactivo com um servidor de aplicaes ou de

    dados, como navegao sobre Internet, transferncia de

    ficheiros por ftp...

    Response

    Request

    As classes de servios do

  • 7/29/2019 Celular Apr

    101/110

    UMTS (4)

    Classes D (background): parentes da classe C diferena

    que as informaes transmitidas so de prioridades

    inferiores, como a transferncia de telefax ou o servio de

    mensagens de tipo SMS...

    Dados

    Dados

    Exemplos de Servios

  • 7/29/2019 Celular Apr

    102/110

    Exemplos de Servios

    LBS (location-based service)

    PMM (Personal Mass and Media)

    VC (Video Conferencing)

    IC (Internet Connectivity)

    EC (Enterprise Connectivity)

    Inter Redes UMTS

  • 7/29/2019 Celular Apr

    103/110

    Inter-Redes UMTS

    UMTS

    Terminal UMTS A

    UMTS

    Terminal UMTS BCore Network

    Telecom A

    Core Network

    Telecom B

    InternetExternal IP Networks

    Intranet

    ISP

    Problemas?

  • 7/29/2019 Celular Apr

    104/110

    Problemas?

    GSM

    GPRS

    Internet

    External IP Networks

    Intranet

    ISP

    UMTS

    Terminal UMTS

    Core

    Network

    Porblemas?

  • 7/29/2019 Celular Apr

    105/110

    Porblemas?

    QoS Segurana

    Frequncias da 3G

  • 7/29/2019 Celular Apr

    106/110

    Frequncias da 3G

    Para os sistemas da Terra(230 MHz) :

    1885 2025 MHz para a primeira banda

    2110 2200 MHz para a segunda

    Para os sistemas MSS (Mobile Satellite Service) (150MHz) :

    1980 2100 MHz2170-2200 MHz

    Rede UMTS

  • 7/29/2019 Celular Apr

    107/110

    CN

    BRAN UTRANSRAN

    AN

    CN :Core Network, AN : Access Network, BRAN : Broadband RadioAccess Network, SRAN : Satellite RAN, UTRAN : UMTS TerrestrialRAN

    CN : noo de domnio

  • 7/29/2019 Celular Apr

    108/110

    CS domain PS domain

    AuC

    GMSC HLR GGSN

    VLR

    MSC

    EIR

    SGSN

    BIBLIOGRAFIA

  • 7/29/2019 Celular Apr

    109/110

    Referncias:

    Histria e Evoluo dos Telefones Celulares. PUCRio Certificao Digital n 0310214/CA.Disponvel em: http://www.maxwell.lambda.ele.puc-rio.br/cgi-

    bin/PRG_0599.EXE/6705_3.PDF?NrOcoSis=19091&CdLinPrg=pt . Acessado em: 08/06/2007.

    SIQUEIRA, Ethevaldo. Celular analgico tinha alto consumo de bateria Tecnologia digitaltrouxe aparelhos mais leves e eficientes. Disponvel em:http://www.link.estadao.com.br/index.cfm?id_conteudo=5051. Acessado em: 08/06/2007.

    PASCINI, Rodrigo Liberatori. As Geraes do Celular. Disponvel em:http://www.wirelessbrasil.org/wirelessbr/secoes/sec_4g.html. Acessado em: 08/06/2007.

    BITTENCOURT, Fernando. Cenrio Tecnolgico nas Mdias de Comunicao Social.Disponvel em: http://webthes.senado.gov.br/silo/palestra/CCS20030630-Fernando.pdf.

    Acessado em: 08/06/2007.

    Boadica. As Novas Tecnologia que Revolucionaro o Celular. Disponvel em:http://www.boadica.com.br/noticia.asp?codigo=7972. Acessado em: 08/06/2007.

    BIBLIOGRAFIA

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  • 7/29/2019 Celular Apr

    110/110

    Referncias:

    SIQUEIRA, Ethevaldo. A Computao sem Limites, Via Celular. Disponvel em:http://celepar7cta.pr.gov.br/portfolio.nsf/df68e5d9a5b678d603256d2100656346/5138f9242d37e2a403256dc70064d738?OpenDocument . Acessado em: 08/06/2007.

    Tech Faq. Disponvel em: http://www.tech-faq.com/lang/pt/wcdma.shtml . Acessado em: 08/06/2007.

    Teleco Tutoriais Telefonia Celular. Disponvel em:http://www.teleco.com.br/tutoriais/tutorialtdma/pagina_1.asp . Acessado em: 08/06/2007.

    Wikipdia, a enciclopdia livre. Telefone celular. Disponvel em:http://pt.wikipedia.org/wiki/Telefone_celular. Acessado em: 08/06/2007.

    ZIMMER, Jaime & KLAMT, Rafael Luis & cia. Celular 2G, 2.5G e 3G. Disponvel em:http://boboquemle.tripod.com/celular.htm. Acessado em: 08/06/2007.

    ALBANO, Wellington & ANDRADE, Rossana & cia. Localizao e Segurana de Dispositivos Mveisentre Rede Cellular IP. Disponvel em: http://www.rnp.br/_arquivo/wrnp2/2003/lsdmr01.pdf. Acessado em:08/06/2007.

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