Introdução. Sistemas de Comunicação Wireless. Sumário. Visão Geral de Redes Móveis "#$%%% Percentual da população com telefone celular

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1 Sumário Sistemas de Comunicação Wireless! #$%%% & Visão Geral de Redes Móveis Introdução Percentual da população com telefone celular Brasil 19% 34% Fonte: Global Mobile, Goldman Sachs, DiamondCluster

2 Visão Geral de Redes Móveis Evolução dos Sistemas Móveis Primeira Geração canal RF AMPS Segunda Geração formato digital D-AMPS, GSM e CDMA IS-95 Voz e dados em um único sistema Mecanismos de segurança Terceira Geração MMS, LBS UMTS, IMT-2000 Evolução GSM e GPRS 2G < 65Kbps 2,5G < 144Kbps 3G até 2Mbps TDMA EDGE GSM GPRS WCDMA CDMA CDMA2000 1x CDMA2000 1xEV ' ())) *+,

3 GSM Arquitetura do GSM Global System for Mobile Communications Objetivo padronizar a comunicação móvel Integração de voz e dados em um único sistema (comutação por circuito) Taxa máxima 14,4 kbps BSS Cells MS BTS MS: Mobile Station BTS: Base Transceiver Station BSC: Base Station Controller MSC: Mobile Switching Center GMSC: Gateway Mobile Switching Center BSC MSC EIR HLR: Home Location Register VLR: Visitor Location Register AC: Authentication Center EIR: Equipment Identity Register NSS AC HLR Redes Externas (PSTN, ISDN) GMSC VLR GPRS Arquitetura do GPRS General Packet Radio Service BSC MSC HLR Rede IP Extensão do GSM Comutação de pacotes Recursos de rádio são alocados apenas pela BTS SGSN GGSN Rede X.25 duração de um ou alguns pacotes IP Taxa máxima por volta de 171,2 kbps Backbone Network Rede de Acesso via Rádio Rede Núcleo

4 SGSN e GGSN Roteamento Autenticação, autorização e controle de admissão; Gerenciamento de mobilidade, de enlace lógico e de caminho; Compressão e Codificação Coleta de dados de carga; Gerenciamento de mobilidade; Tradução de protocolo de mesma camada (Relay), Roteamento, Mapeamento e tradução de endereços, Encapsulamento, Tunelamento INTERNET 1 Pilha de Protocolos GPRS Plano de Transmissão Plano de Sinalização! Plano de transmissão ( &' #$ % ( '+ )* + &' #$ % '+ )* + ) ' ' ' & ' '',

5 Plano de Sinalização Entre a MS e SGSN '* ' ( &' #$ % ) ' & '* &' #$ % ' Canais Lógicos Esquema de codificação do canal Taxa de dados em Kb/s CS CS CS CS Kb/s x 8 time slot 171,2 kb/s GPRS e Multimídia UMTS Qualidade de Serviço Prioridade de serviço Confiabilidade Atraso Throughput (Vazão)

6 UMTS Características do UMTS Suporta tanto comutação por pacotes como de circuitos 32 kbps ADPCM para a codificação de voz Várias conexões Utilizar a Internet enquanto se responde chamadas de voz e/ou videoconferência no celular Transmissão de chamadas de voz oito vezes maior em relação ao CDMA banda estreita 80 chamadas de voz ou 50 conexões Internet Reutilização de parte das redes digitais já existentes significativa economia na implantação do sistema Características do UMTS Características do UMTS Broadband e Multimídia com Qualidade comparável às Redes Fixas Interconexão com diferentes redes sem fio Taxa de transmissão 384 kbps (todos ambiente em alta velocidade) e 2 Mbps (ambientes locais em baixa velocidade) Faixa de frequência 5 MHz Bearer Services capacidade, taxa de erro e atraso definidos Parâmetros de QoS negociados e renegociados DSSS até Mcps para aplicações multimídia

7 Arquitetura do UMTS Arquitetura do UMTS Estação Móvel telefone celular ou PDA Node B FEC (forward error correction) e modulação QPSK Cells Node B Site Controller RNC SGSN HLR GGSN IP RNC (Radio Network Controller) Handover Cells Site Controller MSC GMSC Rede Pública Interface da Rede-Núcleo conexão entre as várias redes UTRAN Rede Núcleo Classes de QoS no UMTS IMT Classe conversasional voz, VoIP, videoconferência Classe de streaming multimídia, vídeo sob demanda, webcast Classe interativa web browsing, jogos, acesso a base de dados Classe background , SMS, downloading

8 Wireless ATM () = ATM + acesso de rádio ATM Forum ITU (International Telecommunication Union) Velocidade 20MBit/s a 155MBit/s WLAN Telefonia Celular Exemplo de Aplicação do : Ambientes Médicos Pode fornecer uma infra-estrutura para as aplicações móveis existentes: PCS, GSM, WLAN ATM (Asyncronous Transfer Mode) Comutação de células Célula (53bytes) 5 Bytes 48 Bytes Cabeçalho Célula ATM DADOS

9 Configuração ATM sem Fio Idéia Básica 5 Bytes 48 Bytes Cabeçalho Cabeçalho DADOS CRC Célula ATM Célula Especificação Wireless de Baixa Velocidade Wireless de Alta Velocidade Banda de Freqüência 5,15-5,15GHz; 5,725-7,825Hz 59-64GHz Célula 80m 10-15m Pot. de Transmissão 100mW 10-20mW Fator de reuso acima de 12 7 Bandwidth do Canal 30MHz 150/700MHz Taxa de Dados 25MBits/s 155/622MHZ Modulação DPSK DQPSK Estrutura em camadas Terminal Móvel Estação Base Comutador ATM fixo

10 Sinalização (Aplicações Móveis) Camada AAL Camada ATM WDLC MAC Estabelecimento e liberação de chamadas e negociação de parâmetros de QoS Fornecer serviços com quesitos específicos Multiplexar e demultiplexar as células Tratamento dos erros ocorridos no canal de rádio Controlar o acesso dos terminais ao canal de rádio MAC como camada crítica do TDD (Time Division Duplex) FDD ( Frequency Division Duplex) DQRUMA e MASCARA Radio de Alta Velocidade Responsável pela transmissão e recepção de dados no nível físico em alta velocidade