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Transcrição

開啟原PDF - Mipaper

Ricardo Perez Mendes - Engenheiro
fevereiro/2004
GSM/GPRS OVERVIEW &
PROTOCOLOS DE REDE
GSM/GPRS
Protocolos de Rede
2
Interface Aérea
Arquitetura do Sistema GSM/GPRS
Serviços
Protocolos de Sinalização
Processamento de Chamadas
Quadro atual no Brasil e no Mundo
Linhas Gerais de Evolução do GSM
Celulares
Overview sobre Sistemas Celulares
Definições e Conceitos Gerais sobre Sistemas
Ementa
3
– Implantação do IMTS (Improved Mobile Telephone
Transmissão de alta potência
Sistema de baixa capacidade
Operação entre 150 e 450 MHz
Canais de 30KHz
-
-
-
-
Service)
1967
Labs;
1947 – Apresentação do conceito de telefonia móvel pelo Bell
Histórico:
4
- Sistema de primeira geração
- Sistema AMPS
1978 – Primeiro sistema celular é testado nos EUA:
libera uma banda de 40MHz entre 800 e 900MHz
1975 – FCC (Federal Communications Commission)
- Handoff não automático
- Viabilizava um aumento da capacidade
– Proposta do sistema AMPS (Advanced
Mobile Phone) pela AT&T:
1971
Histórico: (cont.)
5
Advanced Mobile Phone Service (AMPS) -
e
Espanha;
França,
expandiu
Suíça,
para
Holanda,
Noruega,
Áustria
e
Dinamarca,
Nordic Mobile Telephone (NMT) - Iniciou na
Finlândia,
Suécia
1981:
Chicago;
Primeiro sistema a entrar em pré-operação em
1979:
Histórico: (cont.)
6
sistemas
são
chamados
Geração de Sistemas Celulares.
Estes
de
7
Primeira
Radiocom 2000 - França;
C-450 - Alemanha;
Mobile Communication System (MCS) - Japão.
na Itália, Áustria e Espanha;
- Derivado do AMPS, iniciou no Reino Unido e depois
1985: Total Access Communication System (TACS)
Histórico: (cont.)
Division Multiple Access);
Técnica de acesso baseada no FDMA (Frequency
900 MHz;
Modulação Digital (FSK) para sinalização;
Bandas de freqüência em torno de 450 MHz
ou
da Voz analógica com modulação
na freqüência (FM);
Transmissão
Características dos Sistemas de Primeira Geração:
8
Redução do preço do serviço com o passar do tempo.
• 90´s: surgem terminais que cabiam em bolsos.
poucas horas;
9
• Início: Somente nos Veículos;
• Meio dos anos 80´s: pesavam alguns quilos e a bateria durava
Fraude;
Capacidade;
Mobilidade;
Terminais:
Dificuldades:
Características dos Sistemas de Primeira Geração: (cont.)
- Sistemas vulneráveis e sujeitos a fraudes.
existentes;
maior que a capacidade suportada das redes analógicas
- Demanda, que foi subestimada no início dos anos 80´s, é
- Limitações dos sistemas analógicos:
Celulares:
Motivações Gerais para uma 2ª Geração de Sistemas
10
- Transmissão de dados
Dificuldades:
- TDMA (Time Division Multiple Access)
- CMDA (Code Division Multiple Access)
Sistemas Digitais;
Modulação digital para voz e sinalização;
Técnicas de acesso baseadas em:
Geração:
Característica dos Sistemas Celulares de 2ª
11
- TDMA: Padrão japonês
PDC (Pacific Digital Cellular):
- TDMA: 13Kbps
GSM (Padrão Pan-Europeu):
- TDMA: 7,95Kbps
IS-136:
- CDMA: 8Kbps
IS-95:
Alguns sistemas Celulares de 2ª Geração:
Geração: (cont.)
Característica dos Sistemas Celulares de 2ª
12
para a unificação européia que deveria
de um novo sistema acarretaria um
possibilidade da adoção em vários países.
13
custo muito elevado, sendo somente justificado pela
Desenvolvimento
a Europa;
desenvolvimento de um sistema que fosse comum a toda
acontecer com data programada para 1992, motivando o
Preparativos
- Terminais não funcionam em outro sistema;
Incompatibilidade entre os diferentes sistemas:
Motivações Européias para uma 2ª Geração de Sistemas
Celulares:
Boa qualidade subjetiva de voz;
Terminal e serviços baratos;
Suporte para roaming internacional;
Novos serviços e facilidades;
Eficiência spectral;
Compatibilidade com o ISDN.
A proposta inicial foi:
Sistemas Celulares: (cont.)
Motivações Européias para uma 2ª Geração de
14
11
cuja
Mobile
países,
Spécial
função
(GSM)
era
com
único para a Europa na faixa de 900MHz.
especificar um sistema de radiocomunicação digital
de
Groupe
representantes
chamado
Estocolmo de um grupo de padronização no CEPT
Início dos trabalhos: criação em dezembro de 1982 em
25MHz em 900MHz em toda a Europa.
Resolução: acordo de 1978 reservando 2 faixas de
Maior problema para a adoção de um sistema único:
alocação de banda comum em vários países.
15
criação do Groupe Spécial Mobile junto ao
criação de Equipes de Trabalho (Working
serviços de dados.
- WP4 - para lidar especificamente com implementação de
especificação dos protocolos de sinalização e interfaces
abertas entre entidades da rede);
- WP3 - para todos os outros aspectos (arquitetura da rede,
evidência até 1987;
Party):
- WP1 - para definições do serviço;
- WP2 - para especificação da transmissão rádio que ficou em
1984:
CEPT (European Post Offices and Telecommunications);
1982:
Histórico dos Trabalhos do GSM:
16
17
a fase 1 da especificação do GSM 900 é
congelada para especificar um padrão. Requisição do
Reino Unido - versão do GSM adaptado para a
freqüência de 1800MHz (DCS 1800 - Digital Cellular
System 1800);
1990:
criado o ETSI (European Telecommunication
Standard Institute) e o GSM foi transferido para esse
novo instituto;
1988:
(mais de 100 recomendações divididas em 12 séries)
e um núcleo permanente foi criado;
1986: centralização do trabalho nas recomendações
Histórico dos Trabalhos do GSM: (cont.)
o
primeiro
sistema
em
operação
GSM TS se concentra em uma geração pós-
entra
pós-GSM,
o
UMTS
(Universal
Mobile
todas as maiores operadoras iniciam com o
sistema GSM 900.
1992:
Telecommunication System);
geração
mesmos sub-comitês e adição do SMG5 dedicado a
GSM, criado o SMG (“Special Mobile Group”), com os
1991:
(exposição Telecom’91);
1991:
Histórico dos Trabalhos do GSM: (cont.)
18
cuidou da padronização do SMG até
Segunda Geração GSM.
Project) assume as especificações de pós -
O 3GPP (Third Generation Partenership
31 de julho de 2000;
O ETSI
Normatização:
19
- Membros individuais.
- Observadores: ACIF (Austrália), TIA (EUA), TSACC (Canadá);
(EUA), UMTS Forum (EUA), UWCC (EUA), WMF (EUA);
20
(UK), GSM Association (Irlanda), IPV6 Forum (UK), MWIF
- Parceiros Representativos de Mercado: 3G.IP (EUA), GSA
(Korea), TTC (Japão);
(Japão), CWTS (China), ETSI (Européia), T1 (EUA), TTA
- Organizações Desenvolvedoras de Padrões (SDO): ARIB
3GPP: Projeto Colaborativo entre:
incluindo tecnologias de acesso rádio do GSM.
Um Sistema de Comunicação Móvel Global (GSM)
(UTRA), modos FDD e TDD;
rede do GSM e do Acesso Rádio Terrestre Universal
Sistema de 3G baseado na evolução do núcleo da
para:
Objetivo: Relatórios e Especificações Técnicas
21
(Intelligent Network), 1997.
Fase 2+: suporte a dados, GPRS, terminais Dual Band e Camel
evolução para um sistema de próxima geração;
(ex.: facsimile e Mensagens Curtas) e alternativos, visando uma
um codificador de voz melhorado, mais serviços suplementares
Fase 2: Especificações Publicadas como ETS em 1995, utilizando
Fase 1: Congelamento das Especificações Básicas em 1990;
Fases do GSM:
22
Interface Aérea
Serviços
Celulares
Ementa
23
Controlador de
Estações Rádio
Base (BSC) e
Central de
Comutação
e Controle
(MSC)
Central
Pública
Serviço Móvel Celular:
ERB
Definições e Conceitos
ERB
24
Móvel (EM) usa um desses canais para
• A MSC completa a
25
ligação para uma central do sistema fixo.
Controle (CCC - Mobile-services Switching Center MSC);
• A ERB envia a conversação para a Central de Comutação e
Estação
conversação;
•A
Estação de Rádio Base (ERB), trabalha com alguns
canais de comunicação;
•A
Elementos da Telefonia Celular:
Exemplo:
Sistema
AMPS
TDMA
GSM
CDMA
Largura da Faixa
30KHz
30KHz
200KHz
1250KHz
26
Largura de Faixa: divisão do espectro em faixas
com largura definida de acordo com a
tecnologia para permitir um maior utilização do
espectro.
27
Canal: conjunto de meios necessários para
estabelecer um enlace radioelétrico
possibilitando a transmissão unilateral de
sinais de comunicação entre dois pontos.
30 kHz
30 kHz
DIGITAL
MODULAÇÃO FSK (FM PARA SINAL DIGITAL)
CANAL DE CONTROLE -
CANAL DE VOZ - ANALÓG. - MODUL. FM
FREQÜÊNCIA
Exemplo de Ocupação de Freqüência: AMPS - 30kHz
TEMPO
28
SENTIDO
fr
ff
REVERSE
REVERSO
UPLINK
SENTIDO
DIRETO
DOWNLINK
FORWARD
Pode-se utilizar
freqüências
portadoras
diferentes para a
transmissão em cada
sentido:
Comunicação Duplex
por Divisão na
Freqüência (FDD)
ou a mesma
freqüência com
divisão no tempo:
Comunicação Duplex
por Divisão no
Tempo (TDD).
29
Sentidos de Transmissão nos Sistemas Móveis
e Comunicação Duplex:
30
(continua)
uma vez que apenas um reduzido número desses usuários
estão ativos simultaneamente;
• O sistema opera com muito menos canais do que assinantes,
liberado;
• Após o término da comunicação, o canal de comunicação é
durante a duração da mesma (comutação por circuitos);
• Cada conversação ocupa um canal de comunicação somente
par de canais de informação (direto e reverso), constitui
um Canal de Comunicação;
•O
Compartilhamento de Canais no Sistema Celular:
31
disponíveis em uma determinada área, sendo reutilizados em
outra.
• Aumento de capacidade com a utilização de todos os canais
célula;
• O sistema trabalha com um número limitado de canais por
número de canais disponíveis o sistema estará sobrecarregado
e alguns usuários não conseguirão conversar devido à falta de
canais;
• Se existir um número maior de usuários tentando falar que o
Compartilhamento de Canais no Sistema Celular: (cont.)
depende
de
muitos
fatores
relacionados,
A capacidade de tráfego da célula é outro limitante do tamanho.
edificações.
32
principalmente, com a topografia do terreno e a natureza de suas
Propagação
A célula hexagonal não existe na vida real;
fosse um hexágono.
Por motivos geométricos representaremos a cobertura como se
cobertura circular.
Idealmente com uma antena omini-direcional teria-se uma
(ERB).
Célula: área geográfica da cobertura de uma estação rádio base
Representação hexagonal da célula
33
Cobertura de um Sistema Real:
34
G
B
F
A
C
G’
B’
E
D
F’
A’
C’
E’
D’
35
por determinado número de células, formando um conjunto que
se denomina “Cluster”. No cluster vizinho repete-se a mesma
distribuição de canais.
Cluster: a quantidade total de canais disponíveis é distribuída
muito próximas causam interferência no
interferência co-canal.
36
A interferência de canais de mesma freqüência é a
serviço da outra;
Células
adjacentes;
Conceito que viabilizou os sistemas celulares;
Canais podem ser utilizados por outras células não
Reuso de Freqüência:
cluster.
Conjunto
37
de células contíguas é chamado de
fator de reuso K;
Modelos de distribuição de canais;
Total de canais distribuídos em células contíguas;
Quantidade de células contíguas é chamado de
Reuso de Freqüência: (cont.)
1
4
1
1
1
K=1
3
2
4
1
K=4
3
2
3
1
6
2
K=3
5
1
3
3
2
7
1
1
4
2
2
2
6
3
5
1
7
K=7
Padrões de Reuso de Freqüência:
4
2
3
38
A
Pr
Pr
A’
39
Distância, entre duas células co-canais, é muito maior que o raio
delas. Portanto o sinal interferente chega bem mais fraco do que o
sinal desejado.
Interferência de uma célula em outra co-canal:
A
Pr
Pr
A’
40
Conseguido diminuindo a potência de transmissão ou
substituindo a antena omini-direcional por outra criando uma
divisão dentro da célula chamada de setor.
Diminuição da interferência entre células co-canais:
Exemplo:
41
partes alimentadas por meio de antenas diretivas situadas em
uma única torre de transmissão. Usualmente utiliza-se
setorização tripla (3 setores) ou sextupla (6 setores).
Célula Setorizada: sub-divisão de uma célula em três ou mais

6 setores de 60 graus
3 setores de 120
graus
Omni
Exemplos de Células Setorizadas:
42
célula em um sistema CDMA.
43
Softer-handover: mudança de setores internamente a uma
terminal se comunica com mais de duas células ao mesmo tempo);
Soft-handover: somente pode ocorrer no sistema CDMA (o
Hard-handover: ocorre nos sistemas CDMA, TDMA;
continuar a conversação enquanto ocorre uma mudança de área
de cobertura de uma estação rádio base. A mudança pode ocorrer
entre setores de uma mesma célula e entre células.
Podem ser de três formas:
Handover (Handoff): procedimento que permite ao usuário
Handover
44
Área de
Registro
ROAMING
Área de Registro
45
Registro (mesmo limite geográfico da Área de Tarifação), na qual é
registrada, e vai para uma outra Área de Registro. Segue os moldes
do IS-41 (aparece RM no terminal). Indica para o usuário diferenças
no procedimento de marcação.
Roaming (no Brasil): é quando a estação móvel sai da Área de
País A
ROAMING
País B
46
uma PLMN e vai para outra PLMN. As PLMN, normalmente, tem
abrangência nacional.
Roaming (na Europa): é quando o terminal móvel sai da área de

serviço GPRS.
Classe C - A MS está conectada e suporta somente o
operação em um tipo de serviço por vez;
GSM e GPRS mas a MS suporta suporta somente
Classe B - A MS está conectada a ambos, serviços
ambos os serviços;
e GPRS e a MS suporta a operação simultânea para
47
Classe A - A MS está conectada a ambos, serviços GSM
Modos de Operação de uma MS GPRS:
Classe de
Confiabilidade
Classe de
Throughput de Pico
Rede
Classe de
Atraso de
Transferência
Resposta de acordo com os valores do assinante
e capacidade da rede
Requisição do PDP desejado/par de endereços
(QoS)
Ativação de PDP:
Classe de
Precedencia
Classes de
Throughput Médio
Qualidade de Serviços:
Modos de Operação de uma MS GPRS
48
Interface Aérea
Serviços
Celulares
Ementa
49
To = 35,60 Erlangs
45 canais c/ Bloqueio de 2%
Tráfego oferecido:
56 - 3 = 45 canais de tráfego
Supondo 3 canais físicos para controle.
Quantidade de canais de tráfego por setor:
6 x 8 = 48 canais
Quantidade de canais físicos:
Para um Setor com 6 Portadoras:
Interface Aérea
50
definida para garantir compatibilidade durante o
roaming
A interface de rádio deve ser completamente
dependem fundamentalmente da interface área;
Aspectos como capacidade do sistema
Sistemas Celulares;
É uma das mais importantes interfaces dos
infra-estrutura física;
É a interface entre as estações móveis e a
Introdução:
Interface Aérea
51
FDMA
TDMA
Tecnologia de Acesso:
CDMA
Técnicas de Acesso e Duplexação:
Interface Aérea
52
(cont.)
Baixa privacidade
Exemplo:
Sistema analógico AMPS;
Canalização - 30 KHz;
Modulação FM.
freqüência
Frequency Division Multiple Access
Acesso Múltiplo por Divisão de Freqüência
Para cada usuário o sistema aloca uma faixa de
FDMA:
Interface Aérea
53
freqüência
FDMA:
Interface Aérea
(cont.)
54
tempo
(cont.)
Cada canal comporta vários canais de tráfego;
Modulação digital;
Média privacidade.
de tempo;
Time Division Multiple Access;
Acesso Múltiplo por Divisão de Tempo;
Para cada usuário o sistema aloca um período
TDMA:
Interface Aérea
55
freqüência
TDMA:
Interface Aérea
56
tempo
(cont.)
freqüência
TDMA e FDMA:
Interface Aérea
(cont.)
57
tempo
(cont.)
- Canalização - 30 KHz;
- 6 Slot de tempo disponível para 3 Usuários;
- Modulação digital.
IS – 136:
- Canalização - 200 KHz;
- 8 Slot de tempo disponível para 8 Usuários;
- Modulação digital.
Sistema GSM:
TDMA e FDMA:
Exemplos:
Interface Aérea
58
2
2
2
1
1
1
200 kHz
200 kHz
200 kHz
Freqüência
GSM:
3
3
3
4
4
4
5
5
5
6
6
6
Interface Aérea
7
7
7
8
8
8
59
Tempo
1
1
1
(cont.)
Code Division Multiple Access;
Acesso Múltiplo por Divisão de Código;
Cada freqüência comporta vários canais de tráfego;
Uso inicial em comunicação militar;
Imunidade a interferência;
Sigilo;
Para cada usuário o sistema aloca um código.
CDMA:
Interface Aérea
60
freqüência
CDMA: (cont.)
Interface Aérea
(cont.)
61
tempo
(cont.)
Alta privacidade;
Reuso 1;
Melhor penetrabilidade.
aumento do numero de usuários;
Sincronismo;
Controle de potência;
IS-95 Canalização - 1,25 MHz;
Qualidade do serviço degrada progressivamente com o
CDMA: (cont.)
Interface Aérea
62
- 1850 - 1910 MHz (uplink)
- 1930 - 1990 MHz (downlink)
(continua)
GSM 1900) (Américas - 46 operadoras)
GSM 1900 (Personal Communication System -
- 1710 - 1785 MHz (uplink)
- 1805 - 1880 MHz (downlink)
1800)(Europa, Ásia, Brasil - SMP - 123
operadoras)
DCS 1800 (Digital Cellular System-GSM
- 890 - 915 MHz (uplink)
- 935 - 960 MHz (downlink)
63
Faixa de Freqüências dos Padrões atuais:
GSM 900 (Global System for Mobile
communication)(Europa, Ásia, África, Américas 338 operadoras)
Interface Aérea
- 1850 - 1910 MHz (uplink)
- 1930 - 1990 MHz (downlink)
64
1900 (Personal Communication System TDMA/CDMA) (USA, Canadá - CDMA - 22
operadoras)
PCS
- 824 - 849 MHz (uplink)
- 869 - 894 MHz (downlink)
(Time/Code Division Multiple
Access) (Américas, África, Ásia - CDMA - 84
operadora)
TDMA/CDMA
Faixa de Freqüências dos Padrões atuais: (cont.)
Interface Aérea
1710
200 KHz
Base TX
95 MHz
1725 1805
Base RX
1820
Faixa de Operação Banda D:
Interface Aérea
65
ter
portadoras
aproximadamente 15 MHz/200KHz= 75
Faixa total de 15 MHz total
15 MHz de ida e 15 MHz de volta
Para canais de 200 KHz podemos
Interface Aérea
Distribuição dos canais:
66
uma célula com 3 setores, cada
setor terá cerca de 18/3=6 portadoras
Em
para cada célula
Setores de 120 graus e reuso de 4
Estarão disponíveis 75/4~18 portadoras
Interface Aérea
Distribuição dos canais: (cont.)
67
faixa de operação é dividida em 3
Banda C ocupa15 MHz
Banda D ocupa15 MHz
Banda E ocupa15 MHz
subfaixas de 15 MHz de largura
A
Interface Aérea
Banda C, D e E:
68
= 75 portadoras
Banda 15 MHz;
Separação do Canais: 200 KHz
Cluster: 4
Número de Portadoras = 15 MHz / 200 KHz
Parâmetros:
Calculo de Capacidade:
Interface Aérea
69
(cont.)
3 Setores
18,74 port / ERB
= 6,25 portadoras
Quantidade de Portadoras por Setor:
4 ERB
75 Portadoras = 18,75 port / ERB
Quantidade de Portadoras por ERB:
Para um Cluster de 4 Células:
Calculo de Capacidade:
Interface Aérea
70
Total de portadoras nos 12 setores: 54+21 = 75
21 portadoras.
- 3 setores com 7 portadoras, resultando um total de
54 portadoras.
- 9 setores com 6 portadoras, resultando um total de
Arranjo numericamente compatível:
Para um cluster de 4 células:
Interface Aérea
71
To=43,06 Erlangs
53 canais c/ Bloqueio de 2%
Tráfego oferecido:
56 - 3 = 53 canais de tráfego
Supondo 3 canais físicos para controle.
Quantidade de canais de tráfego por setor:
7 x 8 = 56 canais
Quantidade de canais físicos:
Para um Setor com 7 Portadoras:
Interface Aérea
72
Canais Lógicos
Canais Físicos
Estrutura de Canais do GSM:
Interface Aérea
73
0
1
2
3
4
6
7
0
1
2
Slot de Tempo (Burst)
0.577 ms
5
Duração: 4,615 ms
Quadro 0
- 8 Canais Físicos
Tempo (Surto – Brust)
3
4
5
Quadro 1
6
7
0
Canais Físicos:
- Cada Quadro é formado por 8 Slots de
Interface Aérea
1
74
Freqüência
Banda de
Guarda
1
...
...
...
200KHz
...
15MHz
Slot de Tempo (Burst)
2
3
3
2 1
1 0
74
Interface Aérea
2
7m
7
5
0.
...
s
7
75
s A
m
5 DM
1
6
4 . ro T
d
ua
Q
m
Te
po
1
do
2
4
1
3
0
Quadro 0
móvel.
6
7
2
3
4
Quadro 0
5
5
0
6
1
Downlink
0
3
Uplink
7
2
1
4
2
5
Quadro 1
7
0
3
4
5
Quadro 1
6
6
1
76
Evita a transmissão/recepção simultânea pela estação
defasagem
0
-
dos time slots no uplink é derivada
downlink, mas defasada de 3 time slots;
- Numeração
OffSet entre Uplink e Downlink:
Interface Aérea
1
2
5
6
7
1
BURST
0
2
3
4
5
6
Time Slot com duração de 0,577 ms
3 4
Quadro 1
A seguir veremos os tipos de Burst existentes:
0
Quadro 0
Estrutura de Tempo (Burst):
Interface Aérea
7
0
1
77
57
Informação
3
TB
SF
1
1
SF
Seq. de
treinamento
26
Informação
57
TB
3
GP
8.25
Burst Normal:

Informação: Transporta Dados e/ou informação de controle

Seqüência de treinamento: Seqüência conhecida no transmissor e
receptor utilizada para equalização do sinal

GP (Guard Period): Período de guarda

TB (Tail bits): Bits utilizados para pelo decodificador de Viterbi
utilizado no receptor

SF (Stealing Flags): Bits de controle
Interface Aérea
78
142
Bits Fixos
3
TB
TB
3
GP
8.25
Frequency Correction Burst:

É utilizado para a sincronizar a freqüência do oscilador do móvel
com relação à freqüência da BTS

Todos os bits do burst são constantes dessa forma a portadora é
transmitida com uma modulação constante

A BTS transmite este burst em uma frequência 67.7 KHz acima da
freqüência da portadora

O móvel procura por este burst sempre que ligado
Interface Aérea
79
39
Seqüência de
Sincronização
64
3
Bits de Dados TB
39
GP
8.25
O número do quadro TDMA;
O BSIC (BTS Identity Code);
Qual das 8 seqüência de treinamento está sendo
utilizada.
TB Bits de Dados
3

Synchonization Burst:
É utilizado para sincronismo dos slots de
tempo no móvel
É transmitido logo em seguida do Frequency
Correction Burst
Este burst carrega informações sobre:
Interface Aérea
80

Originação de chamada;
Resposta ao page;
Registro.
41
Seqüência de
Sincronização
8
TB
Bits de dados
36
TB
3
GP
68.25
Tem uma proteção maior que os outros bursts.

Access Burst:
É utilizado pelas unidades móveis para
inicializar uma comunicação com sistema
Algumas utilizações deste burst são:
Interface Aérea
81
58
Bits Mistos
3
TB
Seq. de
treinamento
26
Bits Mistos
58
8.25
GP
3
TB
Dommy Burst:
Não transporta nenhuma informação;
É transmitido apenas no enlace direto;
E é utilizado quando não existe informação a
ser transmitida nos slots de tempo da
portadora do canal de broadcast (BCCH);
Também é utlizado por móveis de outra célula
para medir a potência do sinal da portadora no
processo de handover.
Interface Aérea
82
- Canais Dedicados.
- Canais Comuns;
- Canais Broadcast;
Terminais e a BSS:
Controle ou Sinalização: Comunicação entre os
- Half-rate;
- Full- rate;
Tipo de informação contida no canal físico. São
de 2 tipos possíveis:
Tráfego: Voz ou Dados dos Usuários:
Canal Lógico:
Interface Aérea
83
84
lógicos distribuídos ao longo do tempo;
• A transmissão de vários canais lógicos, em um mesmo
canal físico, é conseguida criando-se quadros de hierarquia
superior;
• No próximo slide temos um exemplo:
• Os TS 0 dos m primeiros quadros transmitem o canal
lógico A;
• Os TS 0 dos (s-m) quadros seguintes transmitem o
canal lógico B.
• Um mesmo Canal Físico pode transmitir diversos canais
Transmissão de Canais Lógicos:
Interface Aérea
fn 0
0
TS
Canal Lógico A
Quadro 0
0
Quadro m
0
Quadro s
(cont.)
Canal Lógico B
0
Transmissão de Canais Lógicos:
Interface Aérea
0
85
fn
B
0
TS
C
0
Quadro m
Canal lógico A
0
Quadro 0
A
Multiquadro 0
P
A
C
0
TS
P
0
Quadro m
Canal lógico A
0
Quadro 0
B
Multiquadro 1
Exemplo: transmissão dos canais lógicos A, B, C,........P
A
86
A transmissão de vários canais lógicos, em um mesmo
canal físico, é conseguida criando-se quadros de hierarquia
superior.
Interface Aérea
Transmissão de Canais Lógicos: (cont.)
TCH/9.6
TCH/4.8
TCH/2.4
TCH/F
TCH/H
Dados
Voz
Traffic Channels
TCH
FCCH SCH
Downlink
Uplink
PCH AGCH RACH
Downlink
Common Control Channels
CCCH
SACCH
Slow
87
SDCCH SDCCH
Fast
Dedicated Control Channels
DCCH
Signalling Channels
SC
Broadcast Channels
BCCH
Canais Lógicos
Interface Aérea
Organograma dos Canais do GSM
PNCH
PPCH
PBCCH
Canais
Broadcast
PTCCH/U
PAGCH
PRACH
PACCH
PTCCH/D
PDTCH
Canais Comuns
PCCH
Canais
Dedicados
Canais
de
Tráfego
Canais
de
Controle
Canais Lógicos
88
Organograma dos Canais para Tráfego de Pacotes do GPRS
Interface Aérea
PNCH
PPCH
PBCCH
Canais
Broadcast
PTCCH/U
PAGCH
PRACH
PACCH
PTCCH/D
PDTCH
Canais Comuns
PCCH
Canais
Dedicados
Canais
de
Tráfego
Canais
de
Controle
Canais Lógicos
89
Organograma dos Canais para Tráfego de Pacotes do GPRS
Interface Aérea
Mux
Criptografia
Codificação de
Canal
Entrelaçador
(Interleaver)
Modulador
Compressão
Digitalização
Esquema de Transmissão do GSM:
Interface Aérea
90
4KHz
Sinal Analógico
(voz)
Discretização
Sinal Digital
64Kbps
Codificação
8 bits por amostras
Quantização
8000 amostras/seg
Interface Aérea
Digitalização:
91
Mux
Criptografia
Codificação de
Canal
Entrelaçador
(Interleaver)
Modulador
Compressão
Digitalização
Interface Aérea
92

64 Kbps é uma taxa alta para transmissão
móvel;
Sinais de áudio tem muita redundância;
Informação desnecessária;
O processo de compressão elimina a
redundância;
Tira a informação desnecessária para
possibilitar a transmissão;
Compromisso entre qualidade e taxa.
Compressão:
Interface Aérea
93

94
- Alta qualidade de voz a menor taxa de bits
possível;
- Baixo atraso;
- Baixa complexidade;
- Imunidade às taxas de erros de bits;
- Conexões em cascata (Tandenning);
- Transparência na transmissão de dados na faixa de
voz.
Requisitos Básicos de um CODEC:
Compressão:
(cont.)
Interface Aérea

- Forma de Onda;
- Paramétricos (Vocoders);
- Híbridos.
Classe de codecs:
Compressão:
(cont.)
Interface Aérea
95

PCM (Pulse Code Modulation) a 64 Kbps
ADPCM (Adaptive Differencial Pulse Code Modulation)
G.726 a 32 Kbps
- Procura seguir com maior fidelidade possível a
forma de onda do sinal original.
- Exemplos
Forma de Onda:
Compressão:
(cont.)
Interface Aérea
96

97
- Procuram sintetizar o sinal de voz a partir de um
modelo paramétrico do trato vocal;
- Possuem uma qualidade de voz fortemente
metálica e taxa de bits muito baixa, em torno de 2,4
Kbps;
- Procura seguir com maior fidelidade possível a
forma de onda do sinal original.
Paramétrico:
Compressão:
(cont.)
Interface Aérea

- Compromisso entre qualidade e taxa de bits,
aproveitando-se das características dos
codificadores de Forma de Onda e Paramétrico;
- Necessitam de canceladores de eco (Atraso
>100ms);
- Divididos em duas gerações.
Híbridos:
Compressão:
(cont.)
Interface Aérea
98

RPE-LTP (Regular Pulse Excited Long Term Predictor)
Taxa de bits : 13 kbps
Sistema : GSM
VSELP (Vector Sum Excited Linear Predictor)
Taxa de bits : 8 kbps
Sistema : IS-54 e IS-136
QCELP (Qualcomm Code Excited Linear Predictor)
Taxa de bits : 9,6 kbps (Taxa máxima)
Sistema : IS-95
Híbridos - Primeira Geração :
Compressão:
(cont.)
Interface Aérea
99

100
ACELP(Algebraic Code Excited Linear Prediction) (EFR -Enhanced
Full Rate):
Taxa de bits : 12,2 kbps;
Sistema : GSM.
ACELP (Algebraic Code Excited Linear Prediction) (EFRCEnhanced Full Rate Codec):
Taxa de bits : 7,4 kbps;
Sistema: IS-136.
QCELP-13 (Qualcomm Code Excited Linear Predictor):
Taxa de bits : 13 kbps (Taxa máxima);
Sistema : IS-95.
EVRC (Enhanced Variable Rate Codec)
Taxa de Bits : 8 kbps (Taxa máxima);
Sistema : IS-95.
Híbridos - Segunda Geração :
Compressão:
(cont.)
Interface Aérea
1.280 bits (20 ms)
64Kbps
1.280
Voz digitalizada
Ordenação de bits
segunda uma prioridade
260 bits (20 ms)
13Kbps
260
Voz comprimida
CODEC: RPE-LTP
260 bits (20 ms)
13Kbps
50 132 78
101
Tipo Ia
Bits muito importantes
Tipo Ib
Bits importantes
Tipo II
Outros bits
Interface Aérea
Compressão:
(cont.)
Mux
Criptografia
Codificação de
Canal
Entrelaçador
(Interleaver)
Modulador
Compressão
Digitalização
Interface Aérea
102
Demux
Total: 189
378
267 bits (20 ms)
13,35Kbps
Codificador
Convolucional
de Taxa meio (2,1,5)
78
263 bits (20 ms)
13,15Kbps
50 3 132 78
78
103
456 bits (20 ms)
22,8Kbps
378
Reordenação
do bits
Bits de Paridade
25 66 3 25 66 4 78
Codificador de Bloco
(CRC)
25 66 3 25 66 4
260 bits (20 ms)
13Kbps
50 132 78
Tipo Ia
Tipo Ib
Tipo II
Interface Aérea
Codificação de Canal:
Demux
Mux
Criptografia
Codificação de
Canal
Entrelaçador
(Interleaver)
Modulador
Compressão
Digitalização
Interface Aérea
104
A # C D E F G #
Depois do
desentrelaçamento
#
A #
Sinal recebido com
um surto de erro
#
A H P B
Depois do
entrelaçamento
# Q C J
I Q C J
A B C D E F G H
Antes do
entrelaçamento
O V
O V
...
O V
O V
...
...
...
Interface Aérea
Entrelaçador:
105
78
456 bits (20 ms)
22,8Kbps
378
Entrelaçador
matricial
Entrelaçador:
Intercalação
Diagonal
156,25 bits (0,577ms)
270,833Kbps
normal burst
106
3 57 1 26 1 57 3 8.25
456 bits (20 ms)
22,8Kbps
456
Interface Aérea
Entrelaçador: (cont.)
Mux
Criptografia
Codificação de
Canal
Entrelaçador
(Interleaver)
Modulador
Compressão
Digitalização
Interface Aérea
107
Mux
Criptografia
Codificação de
Canal
Entrelaçador
(Interleaver)
Modulador
Compressão
Digitalização
Interface Aérea
108
Mux
Criptografia
Codificação de
Canal
Entrelaçador
(Interleaver)
Modulador
Compressão
Digitalização
Interface Aérea
109
156,25
Modulador:
270,833Kbps
normal burst
Codificador
156,25 bits (0,577ms) Diferencial

Modulador
FSK
Filtro
Gaussiano
(0.3)
Interface Aérea
Sinal ocupando uma faixa
de ≈189,5831KHz
110

- Equalização.
- Frequency Hopping;
- Diversidade;
- Transmissão Descontínua;
- Controle de Potência;
transmissão:
métodos e para melhora o desempenho na
O padrão GSM prevê a utilização de vários
Diferenciais na Transmissão do GSM:
Interface Aérea
111

Reduz a interferência co-canal.

112
O GSM possibilita que a estação móvel
ajuste sua potência em passos de 2dB que
é feito automaticamente sob o controle da
estação base.
Aumenta a vida útil da bateria na estação;

Controle de Potência:
O controle eficiente de potência traz
benefícios como:
(cont.)
Interface Aérea

(cont.)
(cont.)
Havendo a necessidade de um ajuste em um
tempo menor que 60ms o sinal será
comprometido e pode haver interrupção da
conversação.
Os ajustes ocorrem a cada 13 quadros (60 ms).
113
O nível de potência é ajustado para minimizar a
interferência co-canal entre as estações móveis.
Controle de Potência:
Interface Aérea

(cont.)
Em conversações normais cada pessoa fala em
média 40% do tempo;
Uma outra maneira de diminuir a interferência cocanal é desligar o transmissor quando houver
silêncio na conversação;
Este método é conhecido como transmissão
descontínua.
Transmissão Descontínua:
Interface Aérea
114

(cont.)
Diversidade em Freqüência;
Diversidade Espacial;
Diversidade Temporal.

Existem 3 técnicas de diversidade:
A idéia de diversidade é enviar ou receber uma
mesma informação ou a informação do mesmo
usuário de maneira ou meios diferentes,
aumentado assim a confiabilidade do sinal
transmitido ou recebido.
Diversidade:
Interface Aérea
115

(cont.)
f2
f1
Diversidade em Freqüência:
Diversidade:
Interface Aérea
(cont.)
116

(cont.)

(cont.)
f1
t3
t2
t1
Ex: Rake-receiver e os equalizadores
117
Alguns dispositivos aproveitam o problema do multipercurso para realizar diversidade temporal.
Diversidade Temporal:
Diversidade:
Interface Aérea

(cont.)

t1
(cont.)
t1
f1
f1
118
A diversidade espacial é muito utiliza pelas BTS que
recebem o mesmo sinal através de duas antenas. O
receptor pode escolher o sinal mais forte ou combinalos.
Diversidade Espacial:
Diversidade:
Interface Aérea

(cont.)
Devido a variação do canal nos sistemas
móveis. A seletividade do mesmo, em
freqüência, muda continuamente.
Frequency Hopping (FH):
Interface Aérea
119

(cont.)
(cont.)
Os saltos ocorrem de forma aleatória dentro de uma
determinada lista
- Algoritmo com saltos aleatórios:
Os saltos seguem uma lista de freqüências especificada
- Algoritmo com saltos cíclicos:
Diferentes algoritmos de FH podem ser
utilizados:
Frequency Hopping (FH):
Interface Aérea
120
(cont.)
s(t-τ1)
Potência
s(t)
s(t-τ2)
(cont.)
Freqüência
r(t) = s(t) + s(t-τ1) + s(t-τ2)
Problema do multi-percurso causando
Interferência InterSimbólica (ISI)
Distorção no Canal

Equalização:
Interface Aérea
121
(cont.)
(cont.)
Freqüência
Resposta do Canal
Resposta do Equalizador
122
O equalizadores combatem a ISI,
simplesmente, invertendo a resposta do canal
e fazendo com que resposta total seja plana.
Potência

Equalização:
Interface Aérea

(cont.)
(cont.)
123
Entretanto se a variação do canal for muito
rápida, < 0,577 ms, o equalizador não
conseguirá equalizar o sinal de forma correta.
A cada 0,577ms o equalizador é adaptado;
O GSM envia uma seqüência de treinamento
de 26 bits em cada burst de dados;
Equalização:
Interface Aérea
9. 05
CS1 : mesmo resultado
que os do GSM
• a proteção reduz com o
conseqüente aumento da
taxa de dados
Analisando CS1 para CS4
Informação
CS2 CS3
13.4
15.6
CS
124
CS4 : sem proteção
21.4
Taxas de Dados (Kbits/s)
4 Esquemas de Codificação para Transferência de
Pacotes
Proteção da
Interface Aérea
Esquema de Codificação no GPRS:
Uma célula
GSM
Permite
GPRS
GSM
cobertura
CS4
Novos limiares para o desenho:
• Dependendo do esquema de codificação
devido ao decréscimo da proteção /
interferência
• Nas redes existentes cobertura "concêntrica" GPRS
Interface Aérea
Cobertura GPRS:
CS3
CS2
CS1
125
Interface Aérea
Serviços
Celulares
Ementa
126
Interfaces de Sinalização e de Sinalização & Dados.
CGF (Sistema de Billing no GPRS);
PCU, SGSN, GGSN;
HLR, EIR, SMS-SC;
MSC/VLR, GMSC;
BTS, BSC;
Entidades:
Arquitetura Completa do Sistema GSM/GPRS:
127
Gn
Gb
BSC
IP
Backbone
Serving GPRS
Support Node
(SGSN)
PCU
BTS
CCU
Gn
A
TRAU
E
C
GMSC -SMS
SMS-IWMSC
Gf
Firewall
Gi
SS7 Network
Gr
F EIR
D
HLR/AuC
Gateway GPRS
Support Node
(GGSN)
Gs
MSC
Gd
ISDN/PSTN
Network
CIMD
(TCP/IP)
SMSC
Sinalização e Dados
Sinalização
Secure
Service Network
(DMZ)
NA
MP
W
W
W
SM
TP
DN
S
128

pelas funções rádio do GSM;
- Base Station Subsystem): responsáveis
Subsistema de Estações de Rádio Base (BSS
Telefone Portátil do Usuário;
Subsistema do Assinante: Equipamento de
Arquitetura Funcional do Sistemas GSM/GPRS:
129

Manutenção da Rede.
Responsável pelas Funções de Operação e
- Operation and Maintenance Subsystem):
Subsistema de Operação e Manutenção (OMS
Funções de Comutação do GSM;
Switching Subsystem): Responsável pelas
Subsistema de Rede (NSS - Networking and
Arquitetura Funcional do Sistemas GSM/GPRS:
130
Mensagens curtas;
Números telefônicos;
Lista de serviços assinados pelo usuário;
Identificadores de sistema.
Pode armazenar:
- PIN (Personal Identity Number);
131
Protege o assinante e a rede contra o acesso fraudulento
(versão para 3G) e memória;
Cartão de plástico que contém um chip com processador
Subsistema do Assinante (SIM):
Figura de um SIM
132
Channel
Controller).
Estações
Controladoras
(BSC
-
Base
133
Station
de Controle de Pacotes (PCU - Packet
Control Unit);
Unidade
Codec Unit);
TRAU - Transcoder and Rate Adapter Unit;
Unidade de Codificação do Canal (CCU -
Transceptoras (ERB - Estação de Rádio
Base, BTS - Base Transceiver System);
Estações
Formado pelos elementos funcionais:
Subsistema Estações de Rádio Base (BSS)
Gn
Gb
BSC
IP
Backbone
Serving GPRS
Support Node
(SGSN)
PCU
BTS
CCU
Gn
A
TRAU
E
C
GMSC -SMS
SMS-IWMSC
Gf
Firewall
Gi
SS7 Network
Gr
F EIR
D
HLR/AuC
Gateway GPRS
Support Node
(GGSN)
Gs
MSC
Estações Transceptoras (BTS)
Gd
ISDN/PSTN
Network
CIMD
(TCP/IP)
SMSC
Sinalização
Secure
Service Network
(DMZ)
NA
MP
W
W
W
SM
TP
DN
S
134
de equipamentos de transmissão e
(continua)
sinais
específicos
para
a
interface
135
aérea;
recepção via rádio, antenas e processamento de
Composto
tamanho dos setores;
Normalmente realiza a cobertura de 3 setores;
Potência nominal de transmissão depende do
Estações Transceptoras (BTS)
Estrutura Hierárquica de Células.
136
O GSM suporta configurações em que se utiliza
bis;
Comunica-se com a BSC através da interface A-
é decodificado e transmitido normalmente;
Cifragem é feita até ela, a partir de então o sinal
Estações Transceptoras (BTS) (cont.)
PCU
BTS
CCU
Gn
Gb
BSC
IP
Backbone
Serving GPRS
Support Node
(SGSN)
TRAU
Gn
A
TRAU
E
C
GMSC -SMS
SMS-IWMSC
Gf
Firewall
Gi
SS7 Network
Gr
F EIR
D
HLR/AuC
Gateway GPRS
Support Node
(GGSN)
Gs
MSC
Gd
ISDN/PSTN
Network
CIMD
(TCP/IP)
SMSC
Sinalização
Secure
Service Network
(DMZ)
NA
MP
W
W
W
SM
TP
DN
S
137
138
de voz;
Conversão das taxas digitais na interface aérea
(16kbps - líquida de 13kbps) e na ligação BSC e MSC
(64kbps);
Distingue os diferentes tipos de informação (dados,
voz);
Algumas implementações colocam na BSC ou na MSC
para economia de enlaces entre BTS - BSC - MSC (4/1)
É considerada como parte da BSC;
Responsável pela codificação e decodificação do sinal
TRAU
TRAU (cont.)
139
Gn
Gb
BSC
IP
Backbone
Serving GPRS
Support Node
(SGSN)
PCU
BTS
CCU
Gn
A
TRAU
E
C
GMSC -SMS
SMS-IWMSC
Gf
Firewall
Gi
SS7 Network
Gr
F EIR
D
HLR/AuC
Gateway GPRS
Support Node
(GGSN)
Gs
MSC
Gd
ISDN/PSTN
Network
CIMD
(TCP/IP)
SMSC
Unidade de Codificação do Canal (CCU)
Sinalização
Secure
Service Network
(DMZ)
NA
MP
W
W
W
SM
TP
DN
S
140

141
informações relativas às medidas de avanço de tempo
qualidade do sinal recebido, nível de sinal recebido e
Medidas do canal rádio móvel, incluindo nível de
entrelaçamento dos dados para transmissão (GPRS)
Codificação do canal, incluindo o FEC e
Funções:
Unidade de Codificação do Canal (CCU)
Subsistema de Estações de Rádio Base (BSS)
Gn
Gb
BSC
IP
Backbone
Serving GPRS
Support Node
(SGSN)
PCU
BTS
CCU
Gn
A
TRAU
E
C
GMSC -SMS
SMS-IWMSC
Gf
Firewall
Gi
SS7 Network
Gr
F EIR
D
HLR/AuC
Gateway GPRS
Support Node
(GGSN)
Gs
MSC
Gd
ISDN/PSTN
Network
CIMD
(TCP/IP)
SMSC
Unidade de Controle de Pacotes (PCU)
Sinalização
Secure
Service Network
(DMZ)
NA
MP
W
W
W
SM
TP
DN
S
142

de controle de broadcast, etc.
143
potência, controle de congestionamento, informação
Gerenciamento dos recursos rádio ex. controle de
e permissões;
Controle do acesso do canal ex. requisição de acesso
Funções:

Realiza funções das camadas GPRS MAC e RLC.

(cont.)
144
3 - Ao lado do SGSN. Neste caso a a BSC deve ser
considerada transparente para os canais de 16kbit/s e
o CCU deve controlar algumas funções do PCU, assim
como o PCU deve controlar algumas funções do CCU.
2 - Na BSC, como um acréscimo a BSC.
1 - Na BTS, ao lado do CCU (Channel Codec Unit) que
faz as Codificações do Canal para Transmitir na
interface Um (a aérea).
Pode estar em 3 posições:
Unidade de Controle de Pacotes (PCU) (cont.)
145
Gn
Gb
BSC
IP
Backbone
Serving GPRS
Support Node
(SGSN)
PCU
BTS
CCU
Gn
A
TRAU
E
C
GMSC -SMS
SMS-IWMSC
Gf
Firewall
Gi
SS7 Network
Gr
F EIR
D
HLR/AuC
Gateway GPRS
Support Node
(GGSN)
Gs
MSC
Estações Controladoras (BSC)
Gd
ISDN/PSTN
Network
CIMD
(TCP/IP)
SMSC
Sinalização
Secure
Service Network
(DMZ)
NA
MP
W
W
W
SM
TP
DN
S
146
147
(continua)
Estações Controladoras (BSC)
Criada para desonerar o processamento da
MSC;
Encarregada da gerência da interface aérea
através de comandos remotos enviados às
ERB´s e EM;
Principais funções:
Alocação e Liberação de Canais de Rádio;
Gerenciamento de Handover;
Estabelecer Conexão entre EM e a Rede.
controlar várias ERB´s (depende da
148
como concentrador entre ERB´s e
Conecta-se com a CCC através da interface A.
MSC;
Funciona
capacidade de tráfego);
Pode
Estações Controladoras (BSC) (cont.)
Estações Controladoras (BSC) (cont.)
149
150
(continua)
Controle de chamadas, autenticação e encriptação;
Administração da Mobilidade;
Sinalização com outras redes;
Armazenamento de informações sobre os assinantes;
Localização dos assinantes.
Principais funções:
e Usuários de outras Redes.
Gerencia as Comunicações entre Usuários GSM
de Comutação do GSM e Bases de
Dados com Informações sobre os Assinantes.
Funções
Subsistema de Rede (NSS)
(continua)
Short
Message
Service
151
Center);
Central de Serviço de Mensagens Curtas (SMSC -
station Switching Center);
Central de Comutação e Controle (MSC - Mobile-
Register);
Registro Local de Assinantes (VLR - Visitor Location
Center);
Centro de Autenticação (AUC - Authentication
Location Register);
Registro de Assinantes Domésticos (HLR - Home
É formado pelas unidades funcionais:
Equipment Identity Register).
152
Registro de Identidade de Equipamento (EIR -
GPRS Support Node);
Nó de Suporte do Gateway GPRS (GGSN - Gateway
GPRS Support Node);
Nó de Suporte do Servidor GPRS (SGSN - Serving
É formado pelas unidades funcionais: (cont.)
Gn
Gb
BSC
IP
Backbone
Serving GPRS
Support Node
(SGSN)
PCU
BTS
CCU
Gn
A
TRAU
E
C
GMSC -SMS
SMS-IWMSC
Gf
Firewall
Gi
SS7 Network
Gr
F EIR
D
HLR/AuC
Gateway GPRS
Support Node
(GGSN)
Gs
MSC
Gd
ISDN/PSTN
Network
CIMD
(TCP/IP)
SMSC
Registro de Assinantes Domésticos (HLR)
Sinalização
Secure
Service Network
(DMZ)
NA
MP
W
W
W
SM
TP
DN
S
153
dos
154
como um ponto de referência fixo e onde a
informação sobre uma macro localização atual do
usuário é armazenada;
(continua)
Cada assinante deve ter 1 HLR associado que atua
informações
permanentes
assinantes de um local específico;
Armazena
possível;
Mais importante Base de Dados;
Seu tempo de acesso deve ser o mais curto o
Registro de Assinantes Domésticos (HLR)
->
usuários: AUC (AUthentication Center)
155
Constantes autenticações e cifragem dos
Criação do VLR junto a MSC
Reduzir a carga de solicitações do HLR
Registro de Assinantes Domésticos (HLR) (cont.)
Gn
Gb
BSC
IP
Backbone
Serving GPRS
Support Node
(SGSN)
PCU
BTS
CCU
Gn
A
TRAU
E
C
GMSC -SMS
SMS-IWMSC
Gf
Firewall
Gi
SS7 Network
Gr
F EIR
D
HLR/AuC
Gateway GPRS
Support Node
(GGSN)
Gs
MSC
Gd
ISDN/PSTN
Network
CIMD
(TCP/IP)
SMSC
Centro de Autenticação (AUC)
Sinalização
Secure
Service Network
(DMZ)
NA
MP
W
W
W
SM
TP
DN
S
156
Protege as operadoras e usuários contra fraudes.
criptográficas para o HLR.
157
Fornece os parâmetros de autenticação e tripletas
Centro de Autenticação (AUC)
Gn
Gb
BSC
IP
Backbone
Serving GPRS
Support Node
(SGSN)
PCU
BTS
CCU
Gn
A
TRAU
E
C
GMSC -SMS
SMS-IWMSC
Gf
Firewall
Gi
SS7 Network
Gr
F EIR
D
HLR/AuC
Gateway GPRS
Support Node
(GGSN)
Gs
MSC
Registro Local de Assinantes (VLR)
Gd
ISDN/PSTN
Network
CIMD
(TCP/IP)
SMSC
Sinalização
Secure
Service Network
(DMZ)
NA
MP
W
W
W
SM
TP
DN
S
158
de controle da MSC;
(continua)
159
Cuida do gerenciamento do usuário na área geográfica
MSC;
Para cada MSC existe um VLR associado e interno à
Provê gerenciamento dinâmico dos dados do usuário;
Base de dados com funções diferentes do HLR;
Registro Local de Assinantes (VLR)

dados ao HLR daquele usuário.
160
Porém isso não isenta o novo VLR de pedir outros
entre o VLR que o usuário está deixando para o novo;
(IMSI e as tripletas de autenticação) são enviadas
Movendo-se de uma localização para outra dados
Usuário em roaming:
Registro Local de Assinantes (VLR) (cont.)
Gn
Gb
BSC
IP
Backbone
Serving GPRS
Support Node
(SGSN)
PCU
BTS
CCU
Gn
A
TRAU
E
C
GMSC -SMS
SMS-IWMSC
Gf
Firewall
Gi
SS7 Network
Gr
F EIR
D
HLR/AuC
Gateway GPRS
Support Node
(GGSN)
Gs
MSC
Gd
ISDN/PSTN
Network
CIMD
(TCP/IP)
SMSC
Central de Comutação e Controle (MSC)
Sinalização
Secure
Service Network
(DMZ)
NA
MP
W
W
W
SM
TP
DN
S
161
Comutação da rede GSM;
Conexão com outras redes (GATEWAY MSC);
Decisão de Handover;
Controle de Potência;
Conectar com os BSS´s.

Realiza as Funções:
Central de Comutação Controle (MSC)
162
(continua)

163
Funcionalidade de Interfuncionamento (InterWorking
Function - IWF): conversão de protocolos e adaptação
das taxas para serviços de dados.
(continua)
Funcionalidade para Realizar e Controlar os Handover
entre MSC´s;
Atribuição de Canais aos usuários através da BSS;
comutação ISDN com algumas modificações
para cuidar das aplicações de mobilidade:
Tecnicamente a MSC é uma central de
Central de Comutação Controle (MSC) (cont.)

164
(continua)
consulta ao Registro de
Assinantes Domésticos, HLR);
(entra pela GMSC que
chamada terminada de fora para dentro da PLMN
Tem papel especial durante o estabelecimento de
MSC que faz interface com outras redes;
Gateway MSC (GMSC):

pelas
BSS´s,
pertencentes
à
PLMN
áreas de controle dos VLR´s;
165
pode ser descrita também como a soma de todas as
Como cada MSC tem o seu próprio VLR, a PLMN
determina a área geográfica da mesma;
cobertas
A soma de todas as áreas controladas pelas MSC, e
Relação entre MSC e VLR:
Gn
Gb
BSC
IP
Backbone
Serving GPRS
Support Node
(SGSN)
PCU
BTS
CCU
Gn
A
TRAU
E
C
GMSC -SMS
SMS-IWMSC
Gf
Firewall
Gi
SS7 Network
Gr
F EIR
D
HLR/AuC
Gateway GPRS
Support Node
(GGSN)
Gs
MSC
Gd
CIMD
(TCP/IP)
SMSC
ISDN/PSTN
Network
Central de Serviço de Mensagens Curtas (SMSC)
Sinalização
Secure
Service Network
(DMZ)
NA
MP
W
W
W
SM
TP
DN
S
166
167
(continua)
baseada no TIA/ANSI-41 não existe tal número
de endereço;
Existe somente no caso do GSM. Na rede
específico para enviar mensagens;
Cada usuário tem um número de servidor
operadora que possui um endereço (número de
lista).
Servidor conectado à rede de sinalização da
Aumento significativo da receita média por usuário.
168
mais de 750 milhões de mensagens foram enviadas
por dia;
De acordo com a Associação GSM em setembro,
do UK superou 1,3 bilhões em Dezembro de 2001;
Total de mensagens enviadas nas 4 operadoras GSM
grande número de SMS
enviadas o custo investido nessas máquinas obtém
um rápido retorno;
Na Europa, devido ao
(cont.)
Gn
Gb
BSC
IP
Backbone
Serving GPRS
Support Node
(SGSN)
PCU
BTS
CCU
Gn
A
TRAU
E
C
GMSC -SMS
SMS-IWMSC
Gf
Firewall
Gi
SS7 Network
Gr
F EIR
D
HLR/AuC
Gateway GPRS
Support Node
(GGSN)
Gs
MSC
Gd
CIMD
(TCP/IP)
SMSC
ISDN/PSTN
Network
Registro de Identidade de Equipamento (EIR)
Sinalização
Secure
Service Network
(DMZ)
NA
MP
W
W
W
SM
TP
DN
S
169
número serial e um identificador de tipo; (continua)
170
Identificador único: IMEI composto de um
rastrear e proibir que tais equipamentos sejam
utilizados na rede;
O EIR foi introduzido na rede para identificar,
negro de equipamentos roubados;
Isso possibilita o surgimento de um mercado
SIM;
É possível operar terminais GSM com qualquer
Registro de Identidade de Equipamento (EIR)

Lista Cinza: permite rastrear tais IMEI´s.
roubados ou barrados por motivos técnicos;
171
(continua)
Lista Negra: contém os IMEI´s conhecidos como
terminais móveis;
Lista Branca: contém todos os tipos aprovados de
Banco de Dados contém 3 listas:
Registro de Identidade de Equipamento (EIR) (cont.)
durante
o
estabelecimento
chamada ou atualização de localização.
momento
172
da
A interrogação ao EIR deve ocorrer a qualquer
seja significativo.
EIR, caso o número de roubo de terminais não
É facultativo à operadora possuir ou não um
Registro de Identidade de Equipamento (EIR) (cont.)
Gn
Gb
BSC
IP
Backbone
Serving GPRS
Support Node
(SGSN)
PCU
BTS
CCU
Gn
A
TRAU
E
C
GMSC -SMS
SMS-IWMSC
Gf
Firewall
Gi
SS7 Network
Gr
F EIR
D
HLR/AuC
Gateway GPRS
Support Node
(GGSN)
Gs
MSC
Servidor de Nó de Suporte GPRS (SGSN)
Gd
ISDN/PSTN
Network
CIMD
(TCP/IP)
SMSC
Sinalização
Secure
Service Network
(DMZ)
NA
MP
W
W
W
SM
TP
DN
S
173
Mantém informações atualizadas das localizações das

Interface com PDU (Gb) e com o GGSN (Gn)

Conectado ao BSS por FRAME RELAY
mobilidade, medidas de tráfego e faturamento
segurança, controle de acesso, gerenciamento da
MS´s (a nível de setor) e realiza as funções de: paging,
Mesmo nível hierárquico que uma MSC (serve a MS)

Servidor do Nó de Suporte do GPRS (SGSN)
174

usuário GPRS irá utilizar
para propósitos de roteamento, com o GGSN que o
175
SGSN estabelece um contexto PDP que será utilizado
mobilidade contendo informação pertencente a MS
SGSN estabelece um contexto de gerenciamento de
Conexão GPRS:
Servidor do Nó de Suporte do GPRS (SGSN) (cont.):

transmissão de pacotes de dados
Utiliza um algoritmo de cifragem otimizado para
utilizados no GSM
mesmos algoritmos, chaves e critérios que os
autenticação e criptografia dos dados com os
Equivalente a existente no GSM: realiza a
Segurança no GPRS:
176
Servidor do Nó de Suporte do GPRS (SGSN) (cont.):
Gn
Gb
BSC
IP
Backbone
Serving GPRS
Support Node
(SGSN)
PCU
BTS
CCU
Gn
A
TRAU
E
C
GMSC -SMS
SMS-IWMSC
Gf
Firewall
Gi
SS7 Network
Gr
F EIR
D
HLR/AuC
Gateway GPRS
Support Node
(GGSN)
Gs
MSC
Gateway do Nó de Suporte GPRS (GGSN)
Gd
ISDN/PSTN
Network
CIMD
(TCP/IP)
SMSC
Sinalização
Secure
Service Network
(DMZ)
NA
MP
W
W
W
SM
TP
DN
S
177

178
Informação utilizada para transmitir os PDP´s
através de um túnel para o SGSN
(continua)
Analisando o endereço PDP: contém informação
de roteamento para usuários de GPRS
conectados
Função de interfuncionamento com redes
externas de comutação de pacotes (Gi) e PLMNs
externas (Gp)
Gateway do Nó de Suporte do GPRS (GGSN)

estrutura de rede IP do GPRS (Gn)
Conectado com o SGSN através da infra-
suporta serviço GPRS
179
(continua)
Pacotes de Dados com uma PLMN GSM que
É o primeiro ponto de interconexão da Rede de
HLR através da interface Gc opcional
Pode requisitar informações de localização do
Gateway do Nó de Suporte do GPRS (GGSN) (cont.)
Comparável com o GMSC e parte do HLR no

Medidas do Tráfego e de Tarifação

Roteamento de Pacotes
GSM
Proteção e Filtragem dos Dados

180
Gateway do Nó de Suporte do GPRS (GGSN) (cont.)
Gn
Gb
BSC
IP
Backbone
Serving GPRS
Support Node
(SGSN)
PCU
BTS
CCU
Gn
A
TRAU
E
C
GMSC -SMS
SMS-IWMSC
Gf
Firewall
Gi
SS7 Network
Gr
F EIR
D
HLR/AuC
Gateway GPRS
Support Node
(GGSN)
Gs
MSC
Gd
ISDN/PSTN
Network
CIMD
(TCP/IP)
SMSC
Subsistema de Operação e Manutenção (OMS)
Sinalização
Secure
Service Network
(DMZ)
NA
MP
W
W
W
SM
TP
DN
S
181

Gerência de Configuração
Gerência de Desempenho

Tem interfaces com o NSS e o BSS
Gerência de Falhas

Essas aplicações estão divididas em 3 categorias:
da rede
Tem como aplicação monitorar as funções e elementos
Subsistema de Operação e Manutenção (OMS)
182

dos bilhetes (CDR´s) para gerar a conta do usuário
Responsável pela separação e pós processamento
183
GGSN) e encaminhamento ao Centro de Faturamento
gerados pelas entidades da rede GSM (MSC, SGSN e
Responsável pela separação dos bilhetes (CDR´s)
Centro de Faturamento:

Gateway de Cobrança (Charging Gateway):
Subsistema de Operação e Suporte (OMS)
Identificadores da Rede GSM/GPRS:
184

telefônico convencional do celular.
O IMSI é completamente diferente do número
Possui 15 dígitos decimais
cartão SIM
185
Número que está, permanentemente, armazenado no
International Mobile Subscriber Identity (IMSI)
MNC
MCC
MSIC
10 dígitos
assinante
MSIC - Mobile Subscriber Identification Code, identifica o
MNC - Mobile Network Code, identifica a rede GSM/PLMN
GSM/PLMN está localizada
MCC - Mobile Country Code, identifica o país onde a rede
Número IMSI
2 dígitos
3 dígitos
186
Exemplos número IMSI:

- Código de identificação do assin. móvel - MSIC: 21 89901234
- Operadora TELEMAR: 31
- Assinante domiciliado no Brasil: 724
- IMSI= 724 31 218990-1234
Número derivado do MSISDN - Consulta Pública XXX

187
International Mobile Subscriber Identity (IMSI) (cont.)

como endereço de Global Title no SCCP
188
A composição do MSISDN deve ser tal que ele deve ser utilizado
Recomendação CCITT E.164:
Alocado de acordo com o plano de numeração da
Mobile Station international ISDN number (MSISDN):
NDC
CC
SN
8 dígitos
Número Nacional
SN - Subscriber Number: número do assinante
registro do usuário
NDC - National Destination Code: código nacional da área de
CC - Country Code: código do país
MSISDN
2 dígitos
2 ou 3 dígitos
189
Possui a mesma estrutura do MSISDN
Número que não deve ser utilizado para chamar o usuário

terminadas na PLMN diretamente para a MS de destino
Utilizado, temporariamente, para roteamento de chamadas

Mobile Station Roaming Number (MSRN):
190

-
IMSI= 724 31 218990-1234
Assinante domiciliado no Brasil: 724
Operadora TELEMAR: 31
Código de identificação do assin. móvel - MSIC: 21 89901234
Exemplos número IMSI:
Consulta Pública XXX
International Mobile Subscriber Identity (IMSI) -
Parte do MSISDN entra na composição do
191
Area Identity (LAI)
• Identificado no sistema através do parâmetro Location
assinante
localização usada pelo sistema GSM para buscar o
• Existem dentro da rede MSC/VLR várias áreas de
localização
mover livremente sem necessidade de atualizar sua
• Parte da área serviço MSC/VLR na qual a EM pode se
Área de Localização (LA - Location Area)
192
MNC
MCC
rede
máximo 2 octetos, identifica a área de localização dentro da
LAC - Location Area Code: código de tamanho flexível, no
MNC - Mobile Network Code: código da rede GSM/PLMN
193
a rede GSM/PLMN está localizada, tem o mesmo valor do IMSI
MCC - Mobile Country Code: código que identifica o país onde
LAC
2 octetos ( máx)
Location Area Identity
2 ou 3 dígitos
3 dígitos
MNC
MCC
LAC
2 octetos ( máx)
Cell Global Identification (CGI)
2 ou 3 dígitos
3 dígitos
• CI tem comprimento máximo de 2 octetos
de localização ou roteamento
CI
2 octetos (máx)
• Identidade única de identificação da célula em uma área
Identidade da Célula (CI - Cell Identity)
194
BCC
NCC
Base Station Identify Code (BSIC)
3 bits
3 bits
• Comprimento de 6 bits
(NCC)
estações base (BTS) vizinhas (BCC) e PLMNs distintas
• É um código de cor que permite a MS distinguir entre
Identify Code)
195
Código de Identificação da Estação Base (BSIC - Base Station

TAC
6 dígitos
SNR
6 dígitos
IMEI 15 dígitos
FAC
2 dígitos
Não existe dois terminais com o mesmo número
verificado no EIR
Reserva
1 dígito
Número pertencente ao equipamento GSM/GPRS e que pode ser
International Mobile station Equipment Identity (IMEI):
196

197
Reserva - este dígito deve ser 0 quando o IMEI é transmitido pela
MS.
SNR - Serial Number: é um número serial individual único
identificando cada equipamento em conjunto com o TAC e FAC.
O comprimento é de 6 dígitos.
FAC - Final Assembly Code: identifica o local de montagem,
indicado pelo fabricante. Comprimento é de 2 dígitos.
TAC - Type Approval Code: atribuído por um organismo. O
comprimento é de 6 dígitos
Composição:
International Mobile station Equipment Identity (IMEI):

Consiste de 4 octetos (parte do número
associado com a hora da atribuição)
Serviço GPRS: P-TMSI - utilizado no
gerenciamento da mobilidade dos usuários
(Mobility Management)
198
(cont.)
Possui significancia local (associado a uma
Área de Localização – LA)
Temporary Mobile Subscriber Identity (TMSI)

Não deve ser alocado um TMSI com todos os
bits iguais a 1
- 11 para alocação pelo SGSN
- 00, 01 e 10 para alocação pelo VLR
E áreas servidas por redes GPRS é
necessário diferenciar os TMSIs alocados os
bits mais significativos do TMSI são:
199
Temporary Mobile Subscriber Identity (TMSI)

Consiste de 4 octetos alocados pelo VLR
Utilizada pelo HLR para acessar as informações no
VLR
Local Mobile Subscriber Identity (LMSI)
200
existem várias RA dentro das RA
201
• Existem dentro da rede MSC/VLR várias LA e por sua vez
uma Área de Localização (LA)
• Área de Roteamento é um subconjunto de uma, e somente
livremente sem necessidade de atualizar sua localização
• Parte da área serviço da LA na qual a EM pode se mover
Área de Roteamento (RA - Routing Area)
Routing Area Identity (RAI)
• Pode ser identificada pelo sistema utilizando o parâmetro
• Uma RA é servida por somente um SGSN.
• Usada pelo sistema GPRS para buscar o assinante
Área de Roteamento (RA - Routing Area) (cont.)
202
MNC
MCC
LAC
2 octetos ( máx)
RAC
1 octeto
203
Routing Area Identity
MCC - Mobile Country Code: código que identifica o país onde
a rede GSM/PLMN está localizada, tem o mesmo valor do IMSI
MNC - Mobile Network Code: código da rede GSM/PLMN
LAC - Location Area Code: código de tamanho flexível, no
máximo 2 octetos, identifica a área de localização dentro da
rede
RAC - Routing Area Code: código de tamanho fixo em 1 octeto,
identifica a área de roteamento dentro da LA
2 ou 3 dígitos
3 dígitos

Identificador de Operadora APN: opcional, nome de domínio,
deve terminar com “.gprs”.
204
Identificador da Rede APN: identifica a rede externa que o GGSN
está conectado, mandatário,e é um rótulo
O APN armazenado no HLR não deve conter o
Identificador de Operadora APN.

Composto de Duas Partes:
DNS GPRS interno traduzir o APN em um endereço IP do
GGSN
Referência ao GGSN
Nome do Ponto de Acesso (Access Point Name - APN):
É construído pelo MS ou pelo SGSN baseado no P-

diretamente (TLLI randômico ou auxiliar)
205
Consiste de 32 bits

TMSI (no caso de um TLLI local ou visitante) ou
Utilizado pelo Radio Resource Management (BSSGP)

Temporary Logical Link Identity (TLLI)

- X: bits reservados
- A: bits escolhidos do SGSN
- R: são bits aleatórios
- T: são bits derivados do P-TMSI
Estrutura do TLLI:
206
Temporary Logical Link Identity (TLLI): (cont.)

Existe, opcionalmente, um Endereço de GSN para os
SGSN, GGSN
- Número do GGSN
- Número do SGSN
- Número da MSC
- Número do VLR
- Número do HLR
Números ISDN Internacionais e/ou Código do Ponto
de Destino:
Identificação das Entidades da Rede para
Propósito de Roteamento:
207
Endereços GSN
AL
A
(AT=0,AL=4) ou IPv6 (AT=1,AL=16)
A - Address: tamanho variável que pode ser endereço IPv4
campo do endereço
AL - Address Length: código de tamanho fixo identificando o
de endereço que são utilizados no campo do endereço
208
AT - Address Type: código de tamanho fixo identificando o tipo
AT
Identificadores
da Rede
4 a 16 octetos
6 bits GSM/GPRS:
2 bits

0000 0111 - 7
0000 1001 - 9
- AUC (MAP): 0000 1010 - 10
- EIR (MAP):
- MSC (MAP): 0000 1000 - 8
- VLR (MAP):
- HLR (MAP): 0000 0110 - 6
Números de Subsistema Padronizados Globalmente
para uso pelo GSM:
Utilizados entre PLMNs
Números utilizados para identificar aplicações nas
entidades da rede que utilizem sinalização SCCP.
Numeração do Subsistema SCCP:
209

1111 1011 - 251
1111 1100 - 252
- MSC (BSSAP-LE):
- SMLC (BSSAP-LE):
- BSSAP (interface A):
1111 1110 - 254
- BSS O&M (interface A): 1111 1101 - 253
1111 1010 - 250
- BSC (BSSAP-LE):
Números de Subsistema Padronizados
Nacionalmente para utilizar internamente da
Rede GSM:
Numeração do Subsistema SCCP: (cont.)
210

1001 0001 - 145
1001 0010 - 146
1001 0011 - 147
1001 0100 - 148
1001 0101 - 149
1001 0110 - 150
- GMLC (MAP):
- CAP:
- gsmSCF (MAP):
- SIWF (MAP):
- SGSN (MAP):
- GGSN (MAP):
211
Números de Subsistema Padronizados Nacionalmente
para utilizar internamente e entre Redes GSM:
Numeração do Subsistema SCCP: (cont.)
Interface Aérea
Serviços
Celulares
Ementa
212
Serviços Suplementares
Serviços utilizados no transporte dos dados
Bearer Services:
Teleserviços (Teleservices)
ser divididos em:
De acordo com a ITU-T os serviços de telecomunicações podem
Serviços:
Serviços
213
TE
Teleserviços
Rede de
Transmissão Rede Destino
Serviços de Suporte
GSM/STFC
Pontos de Acesso:
Serviços
TE
214
215
Teleserviços:
Serviços de voz:
Telefonia
Chamadas de emergência
Serviço de fascsmile pertencentes ao grupo 3
Correio de Voz (Voice mail)
SMS (Short Message Service)
Serviços de Dados:
Possibilidade de conexão de dados até 170 Kbps (9 - 170Kbps)
para usuários:
GSM / GPRS
Serviços
216
SMS (Short Message Service):
Transmissão ponto a ponto:
Serviço bidirecional para pequenas mensagens alfanuméricas
(até 160 bytes)
As mensagens são transportadas no modo store-and-forward
Pode-se enviar uma SMS para outro usuário com confirmação
de entrega
Transmissão Cell Broadcast:
Neste o modo a SMS tem no máximo 93 caracteres
Pode-se selecionar todos os móveis dentro de uma área
geográfica
A SMS pode ser armazenada no SIM Card
Serviços
GPRS (transmissão até 170000 bps através da Rede GPRS)
Voz seguida por dados
Alternação entre Voz e Dados
Pacotes (Packet, transmissão síncrona de dados)
assíncrona através da Rede GSM)
PAD (Packet Asynchronous Data, transmissão de dados
Áudio 3,1 kHz
Serviços de Suporte:
Serviços
217
Serviços Suplementares:
• Informação de Tarifa
• Identificação de Linha originadora (Calling Line
Identification - CLIP-CLIR)
• Identificação da linha conectada (Connected Line
Identification - COLP-COLR)
• Informação Usuário a Usuário (UUI)
• Portabilidade de Terminais
• Bloqueio de Chamadas de Saída
• Bloqueio de Chamadas de Saída Internacionais exceto
aquelas dirigidas ao país de registro
Serviços
218
etc..
• Grupo Fechado de Usuários (Closed User Group - CUG)
• Chamada em Conferência (Multi Party)
• Chamada em Espera (CW)
• Transferência em caso de não Responde (CFNR)
• Transferência em caso de Ocupado (CFB)
• Transferência Incondicional
originadas no país de registro
219
• Bloqueio de Chamadas de Entrada Internacionais exceto aquelas
Serviços Suplementares:
Serviços
Interface Aérea
Serviços
Celulares
Ementa
220
O
S
I
C
a
m
a
d
a
s
Físico
Enlace Dados
Rede
Transporte
Sessão
Apresentação
Aplicação
EM
A
LAP-D
64 Kbits/s
Rádio
MTP-1
MTP-2
MTP-3
SCCP
Protocolo de Distribuição
B
MTP-1
MTP-2
MTP-3
SCCP
D
TCAP
MTP-1
MTP-2
MTP-3
SCCP
MAP/D
Ancora
MSC/VLR
MAP/E (MSCs)
e MAP/G (VLRs)
Serv
MSC/VLR
BSSMAP
DTAP
RIL3-MM
RSM
DTAP
BSC
RIL3-CC
A-bis
LAP-Dm
RIL3-RR
Um
BTS
C
MTP-1
MTP-2
MTP-3
MTP-1
MTP-2
MTP-3
TUP
ISUP
TUP
ISUP
GMSC
SMS Gateway
SCCP
MAP/C
HLR/AuC
221
STFC/RDSI
numa rede de comunicação
• Método que provê e interpreta as informações
• Protocolo de Sinalização:
Controlar a Comunicação
• Sinalização é a Transferência de Informações para
Overview:
222
Baseado na tecnologia de comutação de mensagens (podem
•
Otimizado para a tecnologia de centrais e sistemas de
transmissão digitais - Sistema Multi-Aplicações
•
223
Transportar informações de um ponto de origem até um ponto
de destino (enlaces ponto a ponto, terrestres ou via satélite)
•
ser consideradas pacotes)
Desenvolvido para operar numa rede distinta da rede de voz
•
O Sistema Nº 7:
•
Parte comum de transferência de informações de
• Estruturado em níveis funcionais
usuários
• Permite evolução independente das aplicações de
da sinalização de forma transparente e confiável
• Contém funcionalidades responsáveis pelo transporte
sinalização
•
Sub-Sistema de Transferência de Mensagens:
• Sub-Sistema de Usuários
•
Composto pelo:
O Sistema Nº 7: (cont.)
224
analógicos
Aplicações que compreendem também os sistemas
•
•
•
Aplicado com redundância de recursos
perturbação/falha na rede
225
Recursos para transferência confiável de dados diante de
baseada no PCM 2048 kbit/s
Otimizado para operação a 64kbit/s e rede de transporte
Características:
• Projeto utilizou experiência do SS N.º 6 e modelo OSI
•
O Sistema Nº 7: (cont.)
FUNÇÕES
(N-1)
FUNÇÕES
(N+1)
ENTIDADE
(N-1)
PROTOCOLO
(N-1)
PROTOCOLO
N
PROTOCOLO
(N+1)
ENTIDADES PARES
SERVIÇO (N-1)
ENTIDADE
N
SERVIÇO (N)
ENTIDADE
(N+1)
ENTIDADE
(N-1)
ENTIDADE
N
ENTIDADE
(N+1)
Conceitos Básicos no Modelo de Referência:
Referência para Sistemas Abertos):
Modelo OSI (Open Systems Interconnection - Modelo de
226
CAMADA
(N-1)
CAMADA
(N)
CAMADA
(N+1)
PDU: Protocol Data Unit
PCI
CAMADA (N-1)
PCI: Protocol Control Information
Dados
CAMADA (N)
Dados
PCI
CAMADA (N+1)
PDU
Prestação de Serviço em Camadas:
227
5
4
3
2
1
5
4
3
2
1
SESSÃO
TRANSPORTE
REDE
ENLACE
FISICA
meio físico
6
6
APRESENTAÇÃO
7
7
APLICAÇÃO
O Modelo OSI:
TRANSMISSÃO DE BITS
CORREÇÃO DE ERROS
ENDEREÇMENTO
CORREÇÃO DE ERROS
FIM A FIM
PROCEDIMENTOS
DE DIÁLOGO
SINTAXE
SEMÂNTICA
228
C
A
M
A
D
A
S
1
2
3
6
5
4
7
OSI
SCCP
TCAP
OMAP MAP
MTP
INAP
ISUP
TUP
2
1
3
4
SCC No 7
S
I
E
V
Í
N
Arquitetura do Protocolo da Sinalização de Canal Comum No 7
229
O
S
I
C
a
m
a
d
a
s
Físico
Enlace Dados
Rede
Transporte
Sessão
Apresentação
Aplicação
EM
A
LAP-D
64 Kbits/s
Rádio
MTP-1
MTP-2
MTP-3
SCCP
B
MTP-1
MTP-2
MTP-3
SCCP
D
MAP/D
Ancora
MSC/VLR
TCAP
MTP-1
MTP-2
MTP-3
SCCP
MAP/E (MSCs)
e MAP/G (VLRs)
Serv
MSC/VLR
BSSMAP
DTAP
RIL3-MM
RSM
DTAP
BSC
RIL3-CC
A-bis
LAP-Dm
RIL3-RR
Um
BTS
C
MTP-1
MTP-2
MTP-3
MTP-1
MTP-2
MTP-3
TUP
ISUP
TUP
ISUP
GMSC
SMS Gateway
SCCP
MAP/C
HLR/AuC
230
STFC/RDSI
Serviços Suplementares
Suporte
Básicos
Serviços:
Funções de Sinalização Necessárias para o Fornecimento dos
Protocolo do Sistema de Sinalização Nº7
Descrição Funcional:
de Usuário de Rede Digital de Serviços Integrados):
231
ISUP (Integrated Services Digital User Part-ISDN UP, Subsistema
Dados comutados por circuitos
Telefônicas
Adequado para Aplicação em Redes:
Descrição Funcional:
de Usuário de Rede Digital de Serviços Integrados):
232
ISUP (Integrated Services Digital User Part-ISDN UP, Subsistema

GSM usa o Protocolo CCITT SS7 para Sinalização
Funcionais arranjadas de Forma Hierárquica
233
- Protocolos GSM Descritos Considerando-se várias Camadas
Modelo OSI:
Consistentes com o Modelo OSI
Os Protocolos de Comunicação do GSM são
para Suportar os Serviços Oferecidos
Coleção de Protocolos de Comunicação Necessários
Arquitetura dos Protocolos GSM:
O
S
I
C
a
m
a
d
a
s
Físico
Enlace Dados
Rede
Transporte
Sessão
Apresentação
Aplicação
EM
A
Serv
MSC/VLR
LAPD
64 Kbits/s
Rádio
MTP-1
MTP-2
MTP-3
SCCP
BSSMAP
DTAP
RIL3-MM
RSM
DTAP
BSC
RIL3-CC
A-bis
LAPDm
RIL3-RR
Um
BTS
MTP-1
MTP-2
MTP-3
SCCP
D
MAP/D
TCAP
MTP-1
MTP-2
MTP-3
SCCP
MAP/E (MSCs)
e MAP/G (VLRs)
B
Ancora
MSC/VLR
C
MTP-1
MTP-2
MTP-3
MTP-1
MTP-2
MTP-3
TUP
ISUP
TUP
ISUP
GMSC
SMS Gateway
SCCP
MAP/C
HLR/AuC
234
STFC/RDSI

- MAP
- TCAP
- MTP e SCCP
Protocolos:
- Nível Aplicação - Camada 3
- Nível Enlace de Dados - Camada 2
- Nível Físico - Camada 1
Camadas Funcionais:
Estrutura
235
O
S
I
C
a
m
a
d
a
s
Físico
Enlace Dados
Rede
Transporte
Sessão
Apresentação
Aplicação
EM
A
LAPD
64 Kbits/s
Rádio
MTP-1
MTP-2
MTP-3
SCCP
B
MTP-1
MTP-2
MTP-3
SCCP
D
TCAP
MTP-1
MTP-2
MTP-3
SCCP
MAP/D
Ancora
MSC/VLR
MAP/E (MSCs)
e MAP/G (VLRs)
Serv
MSC/VLR
BSSMAP
DTAP
RIL3-MM
RSM
DTAP
BSC
RIL3-CC
A-bis
LAPDm
RIL3-RR
Um
BTS
C
MTP-1
MTP-2
MTP-3
MTP-1
MTP-2
MTP-3
TUP
ISUP
TUP
ISUP
GMSC
SMS Gateway
SCCP
MAP/C
HLR/AuC
236
STFC/RDSI
Rede: Ethernet (IP)

Canais PCM 64 Kbps GPRS:

Interface Gb: Frame-Relay
Interface Aérea

Tipos de Acesso:

237
Funções Necessárias para Transferir as Informações no

Meio Físico
Primeiro Nível da Arquitetura do Protocolo

Nível Físico:
O
S
I
C
a
m
a
d
a
s
Físico
Enlace Dados
Rede
Transporte
Sessão
Apresentação
Aplicação
EM
A
LAPD
64 Kbits/s
Rádio
MTP-1
MTP-2
MTP-3
SCCP
B
MTP-1
MTP-2
MTP-3
SCCP
D
TCAP
MTP-1
MTP-2
MTP-3
SCCP
MAP/D
Ancora
MSC/VLR
MAP/E (MSCs)
e MAP/G (VLRs)
Serv
MSC/VLR
BSSMAP
DTAP
RIL3-MM
RSM
DTAP
BSC
RIL3-CC
A-bis
LAPDm
RIL3-RR
Um
BTS
C
MTP-1
MTP-2
MTP-3
MTP-1
MTP-2
MTP-3
TUP
ISUP
TUP
ISUP
GMSC
SMS Gateway
SCCP
MAP/C
HLR/AuC
238
STFC/RDSI

- Interface Gn: GTP
- Interface Gb: BSSGP, LLC, GMM/SM e SNDCP
GPRS:
- MTP-2, nas outras interfaces
- LAPD, protocolo na interface A-bis
239
GSM tem 3 tipos de Protocolos de Camada 2 (Enlace)

- LAPDm, protocolo de acesso para canais de sinalização na
interface aérea
EM, BTS, BSC, MSC, HLR, VLR e rede SS7
Provê as Conexões no Enlace para Troca de
Sinalização entre Diferentes Elementos

Nível Enlace:
O
S
I
C
a
m
a
d
a
s
Físico
Enlace Dados
Rede
Transporte
Sessão
Apresentação
Aplicação
EM
A
LAPD
64 Kbits/s
Rádio
MTP-1
MTP-2
MTP-3
SCCP
B
MTP-1
MTP-2
MTP-3
SCCP
D
TCAP
MTP-1
MTP-2
MTP-3
SCCP
MAP/D
Ancora
MSC/VLR
MAP/E (MSCs)
e MAP/G (VLRs)
Serv
MSC/VLR
BSSMAP
DTAP
RIL3-MM
RSM
DTAP
BSC
RIL3-CC
A-bis
LAPDm
RIL3-RR
Um
BTS
C
MTP-1
MTP-2
MTP-3
MTP-1
MTP-2
MTP-3
TUP
ISUP
TUP
ISUP
GMSC
SMS Gateway
SCCP
MAP/C
HLR/AuC
240
STFC/RDSI
CRC
Campo de Informação
ou
Bits de Preenchimento
7 6 5 4 3 2 1
Campo de Endereço
Campo de Controle
C. de Indicação de Comprim.
8
11
12
.
.
.
4
1
2
3
Octeto
241
LAPDm (LAPD modificado):
Modificado para otimização na interface Ar do GSM, levando
em consideração as limitações;
Exemplo de uma mensagem LAPDm:
O
S
I
C
a
m
a
d
a
s
Físico
Enlace Dados
Rede
Transporte
Sessão
Apresentação
Aplicação
EM
A
LAPD
64 Kbits/s
Rádio
MTP-1
MTP-2
MTP-3
SCCP
B
MTP-1
MTP-2
MTP-3
SCCP
D
TCAP
MTP-1
MTP-2
MTP-3
SCCP
MAP/D
Ancora
MSC/VLR
MAP/E (MSCs)
e MAP/G (VLRs)
Serv
MSC/VLR
BSSMAP
DTAP
RIL3-MM
RSM
DTAP
BSC
RIL3-CC
A-bis
LAPDm
RIL3-RR
Um
BTS
C
MTP-1
MTP-2
MTP-3
MTP-1
MTP-2
MTP-3
TUP
ISUP
TUP
ISUP
GMSC
SMS Gateway
SCCP
MAP/C
HLR/AuC
242
STFC/RDSI
Campo de Informação
ou
Bits de Preenchimento
8 7 6 5 4 3 2 1
Cam. Indicativo de Comp.
k
.
.
.
Octeto
1
2
3
4
LAPD (Link Access Procedure on D Channel):
Funções:
• Detecção de Erros (CRC);
• Identificação do tipo de informação nos quadros (SAPI);
• Identificação do terminal do usuário (TEI);
• Sequenciamento de Mensagens e Controle de Fluxo.
243
O
S
I
C
a
m
a
d
a
s
Físico
Enlace Dados
Rede
Transporte
Sessão
Apresentação
Aplicação
EM
A
LAPD
64 Kbits/s
Rádio
MTP-1
MTP-2
MTP-3
SCCP
B
MTP-1
MTP-2
MTP-3
SCCP
D
TCAP
MTP-1
MTP-2
MTP-3
SCCP
MAP/D
Ancora
MSC/VLR
MAP/E (MSCs)
e MAP/G (VLRs)
Serv
MSC/VLR
BSSMAP
DTAP
RIL3-MM
RSM
DTAP
BSC
RIL3-CC
A-bis
LAPDm
RIL3-RR
Um
BTS
C
MTP-1
MTP-2
MTP-3
MTP-1
MTP-2
MTP-3
TUP
ISUP
TUP
ISUP
GMSC
SMS Gateway
SCCP
MAP/C
HLR/AuC
244
STFC/RDSI
GMSC e HLR/AuC

Verificação de Erros
Controle de Fluxo
Verificação da Seqüência

Processa as Funções de Camada 2:
MSC e HLR/AuC

MSC´s

Transporta Dados de Sinalização
BSC e MSC

Meios para Troca de Mensagens entre:

MTP-2:
245
O
S
I
C
a
m
a
d
a
s
Físico
Enlace Dados
Rede
Transporte
Sessão
Apresentação
Aplicação
EM
A
Serv
MSC/VLR
LAPD
64 Kbits/s
Rádio
MTP-1
MTP-2
MTP-3
SCCP
BSSMAP
DTAP
RIL3-MM
RSM
DTAP
BSC
RIL3-CC
A-bis
LAPDm
RIL3-RR
Um
BTS
MTP-1
MTP-2
MTP-3
SCCP
D
MAP/D
TCAP
MTP-1
MTP-2
MTP-3
SCCP
MAP/E (MSCs)
e MAP/G (VLRs)
B
Ancora
MSC/VLR
C
MTP-1
MTP-2
MTP-3
MTP-1
MTP-2
MTP-3
TUP
ISUP
TUP
ISUP
GMSC
SMS Gateway
SCCP
MAP/C
HLR/AuC
246
STFC/RDSI
Provê as Informações de Endereçamento e Roteamento para

Método Orientado ou Não a Conexão
Tradução do Título Global (GTT): Capacidade de obtenção do

Diretório do Usuário ou de uma Entidade da Rede
Código do Ponto de Destino (DPC) a partir do Número do
Suporta Dois Métodos de Comunicação

Transferência de Dados entre Processos da Aplicação
Responsável pelas Funções de Controle da Conexão

SCCP (Signaling Connection Control Part):
247

Utiliza as Recomendações E.163, E.164, E.165, E.212 e
E.213
248
Procedimento de Conversão deve Fornecer o Endereço
de Sinalização
Deve permitir as centrais da rede fixa utilizar a
informação de roteamento existente para identificar a
PLMN
Pode ser derivado tanto do IMSI ou do MSISDN para
permitir a identificação do HLR do usuário
Tradução do Título Global (GTT):
SCCP:
NC
MGT
Parte E.164
CC
Derivado do MSISDN
Parte E.212
MSIN
249
CC - Country Code, segundo a recomendação E.163
NC - Network Code
MGT - Mobile Global Title - comprimento máximo de 15 dígitos
MSIN - Mobile Station Identity Number, segundo a
recomendação E.212
O número de dígitos retirados do MSIN deverá ser conforme a
necessidade para identificação do elemento

SCCP:
CC
Traduzido
MCC
NC
Traduzido
MNC
MSIN
MSIN
250
MCC - Mobile Country Code, segundo a recomendação E.163
MNC - Mobile Network Code
MSIN - Mobile Station Identity Number, segundo a
recomendação E.212
O número de dígitos retirados do MSIN deverá ser conforme a
necessidade para identificação do elemento
MGT
IMSI
SCCP:
Derivado do IMSI
SPC:10012
CdPA: 32-075-6300121
CgPA: 49-173-8900097
Endereçamento GTT
Msg: send routing info
CdPA: 49-173-8900097
CgPA: 32-075-6300121
Endereçamento GTT
Msg:MSRN
INAT0: SPC=10010
GT: GTDIG=32-075
DPC=10012, NI=INAT0
NAT0: SPC=8900
Endereçamento GTT
CgPA: 49-173-8900097
CdPA: 32-075-6300121
SPC:8900
Mensagem SCCP
GT: GTDIG=32-075
DPC=8900, NI=NAT0
SPC:10010
GT: GTDIG=49-173-8900097
DPC=8901, NI=NAT0
SSID=MAPHLR
Msg:MSRN
Endereçamento SPC
HLR
MSC Gateway
SPC: 8901
CgPA: 32-075-6300121
SPC: 8901
PLMN A
CgPA: 49-173-890097
SCCP: Tradução do Título Global (GTT):
251
CgPA: 49-173-8900097
Endereçamento GTT
CgPA: 32-075-6300121
Endereçamento GTT
Msg:MSRN
GT: GTDIG=49
DPC=1020, NI=NAT0
CgPA: 32-075-6300121
Msg:MSRN
Endereçamento GTT
CgPA: 32-075-6300121
CdPA: 49-173-8900097
SPC:1234
SPC=1234
VLR
SPC:1234
GT: GTDIG=32-075-6300121
DPC=1234, NI=NAT0
SSID=MAPVLR
PLMN B
Msg:Send Routing Info
Endereçamento SPC
CgPA: 49-173-8900097
MSC Gateway
NAT0: SPC=1020
GT: GTDIG=49-173
DPC=10010, NI=INAT0
CdPA: 32-075-6300121
CdPA: 49-173-8900097
INAT0: SPC=10012
SPC:10012
SPC:10010
SCCP:
252
MTP
MTP
UDT
SCCP
SCCP
UDT
HLR
VLR
Transferência de Mensagens
Point B
SPC = 2
Point A
SPC = 1
SCCP:

Procedimentos Não Orientados a Conexão:
253
MTP
MTP
Fase de Liberação de
Conexão
Fase de Transf. De Dodos
RLC
RLSD
DT1
DT1
CC
SCCP
SCCP
CR
BSC
MSC
Fase de Estabelecimento
de Conexão
Point B
SPC = 2
Point A
SPC = 1
SCCP:

Procedimentos Orientados a Conexão:
254
MTP
MTP
Fase de Liberação da
Conexão
Fase de Transf. De Dados
RLC
RLSD
AK
DT2
CC
SCCP
SCCP
CR
BSC
MSC
Fase de Estabelecimento
de Conexão
Point B
SPC = 2
Point A
SPC = 1
SCCP:
Procedimentos Orientados a Conexão:
255
O
S
I
C
a
m
a
d
a
s
Físico
Enlace Dados
Rede
Transporte
Sessão
Apresentação
Aplicação
EM
A
LAP-D
64 Kbits/s
Rádio
MTP-1
MTP-2
MTP-3
SCCP
B
MTP-1
MTP-2
MTP-3
SCCP
D
TCAP
MTP-1
MTP-2
MTP-3
SCCP
MAP/D
Ancora
MSC/VLR
MAP/E (MSCs)
e MAP/G (VLRs)
Serv
MSC/VLR
BSSMAP
DTAP
RIL3-MM
RSM
DTAP
BSC
RIL3-CC
A-bis
LAP-Dm
RIL3-RR
Um
BTS
MTP-1
MTP-2
MTP-3
MTP-1
MTP-2
MTP-3
TUP
ISUP
TUP
ISUP
GMSC
SMS Gateway
SCCP
MAP/C
C
HLR/AuC
256
STFC/RDSI
Pilha de Protocolo da Interface A:
257
BSSAP: Relação entre BSSMAP e DTAP:
258
Dividida em Duas Funções:

BSS Management Application Part - BSSMAP
Usa uma Conexão para cada MS Ativa

Utiliza o SCCP para Transportar as Mensagens

Direct Transfer Application Part - DTAP
Utilizada entre BSS e a MSC

Nível acima ao SCCP

BSSAP (BSS Application Part) - Camada 3 - Aplicação:
259

O BSS é transparente a essas mensagens
Nenhuma analise das informações é feita

Mobility Management) entre MS e MSC
260
Control, e Gerenciamento de Mobilidade, MM,
mensagens (Controle de Chamada, CC, Call
Utilizado pelo BSS para transferir as

Direct Transfer Application Part - DTAP:
BSSAP: (cont.)

- Serviço de gerência das conexões para a camada CC
- Gerencia as funções de segurança do sistema
- Gerencia as funções de localização e de registro
- Provê a comunicação entre a MS e a rede
Mobility Management - RIL 3 MM:
DTAP: (cont.)
BSSAP: (cont.)
261

mensagens curtas (SMS)
- Gerencia os procedimentos de tratamento do serviço de
suplementares
- Gerencia os procedimentos de tratamento dos serviços
de chamadas
- Gerencia os procedimentos de estabelecimento e liberação
tanto originadas como terminadas
- Controla as funções para estabelecimento de chamadas,
Call Control - RIL 3 CC:
DTAP: (cont.)
BSSAP: (cont.)
262
BSSAP: Relação entre BSSMAP e DTAP:
263

-
Distribuição das informações do sistema
Estabelecimento da chamada
Conversação
Liberação da chamada
Procedimentos para as seguintes fases:
- Radio Interface Layer 3 - RR
- Radio Subsystem Management - RSM
- BSS Management Application Part - BSSMAP
264
Funções de controle para operação dos
canais de controle rádio comuns e dedicados
Consiste de 3 protocolos principais
BSSAP: (cont.)
Radio Resource management (RR):

Suporta procedimentos orientados a conexão e não

orientados a conexão
Controla os RR em resposta a instruções da MSC
handover
rádio durante o estabelecimento de chamadas e no
Utilizado na comutação e alocação dos recursos de
265
(Radio Resource management, RR) entre BSC e MSC
Mensagens de Gerenciamento de Recursos Rádio

BSSMAP (BSS Management Application Part):
BSSAP: (cont.)

- Provê as funções de RR entre BTS e BSC
Radio Subsystem Management - RSM
- Ativa o modo cifragem
- Provê o controle para a troca de canais intra e inter células
- Distribui as informações de sistemas
266
- Estabelece as conexões de rádio entre MS e as BSCs durante
a duração da chamada
Radio Interface Layer 3 - RIL 3 RR
RR:
BSSAP: (cont.)
O
S
I
C
a
m
a
d
a
s
Físico
Enlace Dados
Rede
Transporte
Sessão
Apresentação
Aplicação
EM
A
LAPD
64 Kbits/s
Rádio
MTP-1
MTP-2
MTP-3
SCCP
SCCP
MTP-1
MTP-2
TCAP
MTP-1
MTP-2
MTP-3
SCCP
MTP-1
MTP-2
MTP-3
MTP-1
MTP-2
MTP-3
TUP
ISUP
TUP
ISUP
GMSC
SMS Gateway
SCCP
MAP/C
HLR/AuC
CeD
MAP/D
Ancora
MSC/VLR
MAP/E (MSCs)
e MAP/G (VLRs)
B
MTP-3
Serv
MSC/VLR
BSSMAP
DTAP
RIL3-MM
RSM
DTAP
BSC
RIL3-CC
A-bis
LAPDm
RIL3-RR
Um
BTS
267
STFC/RDSI

Componente
Transação

É Estruturado em Duas Sub Camadas:
Pergunta/Resposta (Query/Response)
Provê um Conjunto de Procedimentos do Tipo
entre Dois Nós da Rede
Sistema Geral de Transferência de Informações
TCAP (Transaction Capability Application Part):
268
Estrutura
TCAP:
Signaling Connection Control Part (SCCP)
Subcamada de
Transação
Subcamada de
Componente
Transaction Capability Application Part (TCAP)-Usuário
Transaction Capability
Application Part
269

São Elementos Operacionais Utilizados em
Operações Remotas de Pergunta (Invoke) e a
Correspondente Resposta (Return) com o
Resultado
Esses Procedimentos mapeiam as Primitivas
de Serviços em Componentes (Mensagens)

São Funções Padronizadas do Protocolo
Essas Funções Definem as Operações e
Partilham de um Formato Comum
Transação:

TCAP:
Componente:
270
Mensagens
Transação
Estruturada
Dialogo
Estruturado
Entidades
TCAP:
SCCP
Subcamada
de
Transação
Subcamada
de
Componente
Usuário A
da TCAP
Transações
Transação Não
Estruturada
Componentes
Diálogo Não
Estruturado
Operações
SCCP
Subcamada
de
Transação
Subcamada
de
Componente
Usuário B
da TCAP
271
Mensagem
TCAP
Dados
Transparentes
Dados do
Usuário
Cabeçalho
SIF (Service Information Field) da Mensagem SCCP (UDT)
Mensagens TCAP Encapsuladas na SCCP:
TCAP:
272
SP A
UDT
UNI
UniDaTa message (SCCP)
UNIdirectional message (TCAP)
UDT [ UNI [ Invoke ] ]
TCAP:
Diálogo Não Estruturado
SP B
273
TCAP
SP A
UDT [ CONTINUE [ Invoke ] ]
UDT [ BEGIN [ Invoke ] ]
UDT [ END [ Return Result Last ] ]
UDT [ CONTINUE [ Return Result Last ] ]
TCAP:
Diálogo Estruturado
274
TCAP
SP B
Exemplo: Transação MSC - MSC
TCAP:
275
O
S
I
C
a
m
a
d
a
s
Físico
Enlace Dados
Rede
Transporte
Sessão
Apresentação
Aplicação
EM
A
Serv
MSC/VLR
LAP-D
64 Kbits/s
Rádio
MTP-1
MTP-2
MTP-3
SCCP
BSSMAP
DTAP
RIL3-MM
RSM
DTAP
BSC
RIL3-CC
A-bis
LAP-Dm
RIL3-RR
Um
BTS
MTP-1
MTP-2
MTP-3
SCCP
D
MAP/D
TCAP
MTP-1
MTP-2
MTP-3
SCCP
MAP/E (MSCs)
e MAP/G (VLRs)
B
Ancora
MSC/VLR
C
MTP-1
MTP-2
MTP-3
MTP-1
MTP-2
MTP-3
TUP
ISUP
TUP
ISUP
GMSC
SMS Gateway
SCCP
MAP/C
HLR/AuC
276
STFC/RDSI
C
A
M
A
D
A
S
1
2
3
6
5
4
OSI7
SCCP
TCAP
OMAP MAP
MTP
INAP
ISUP
Arquitetura do Protocolo da SCC No 7
MAP
TUP
2
1
3
4
SCC No 7
S
I
E
V
Í
N
277
278
Utiliza os serviços do TCAP: Não existem Mensagens MAP mas

sim Serviços MAP que são Primitivas das Mensagens
Suporta procedimentos da classe não orientados a conexão
de pergunta/resposta
As mensagens são grupadas em diálogos, a maioria sob a forma
mensagens
Acesso a banco de dados remotos sob a forma de troca de

Utilizado entre os elementos de rede na forma de

perguntas/respostas
Reside acima do protocolo TCAP

Mobile Application Part - MAP:

Relação de Dependência dos Serviços MAP
MAP:
279
Routing
Label
SIO
DPC
OPC
SLS
MSU User Data
UDT Message
Msg
Type
Msg
Header
Component
Portion
GSM
Operation
Transaction
Portion
Encapsulamento
da MAP na SS7

MAP:
MTP Layer
SCCP Layer
TCAP Layer
MAP Layer
280
RIL3
BSS
VLR
MSC
VLR
MAP/G
MAP/C
MAP/D
GMSC
MAP/F
MAP/B
MAP/B
MSC
MAP/E
BSSMAP
MAP:
Interconexões MAP:
AuC
MAP/H
281
HLR
EIR
RIL3
BSS
VLR
MSC
VLR
MAP/G
MAP/C
MAP/D
GMSC
MAP/F
MAP/B
MAP/B
MSC
MAP/E
BSSMAP
MAP:
Interconexões MAP: MAP/B
AuC
MAP/H
HLR
282
EIR

MSC
PCM30
MTP
SCCP
TCAP
MAP
VLR
MAP/B, usado entre MSC e VLR (interface interna):
MAP:
Designação das Interfaces MAP:
283

Obtenção dos Parâmetros dos Usuários durante o
Estabelecimento da Conexão
Registro da Localização de Usuários Móveis em Roaming
Alocação do Número de Handover (HON)
Autenticação de Usuários Móveis
- Funções Implementadas na Interface B:
- Enlaces de Sinalização SS7
MAP/B, usado entre MSC e VLR: (Interface
Interna)
MAP:
Designação das Interfaces MAP: (cont.)
284
RIL3
BSS
VLR
MSC
VLR
MAP/G
MAP/H
HLR
EIR
AuC
MAP/C
MAP/D
GMSC
MAP/F
MAP/B
MAP/B
MSC
MAP/E
BSSMAP
MAP:
Interconexões MAP: MAP/C
285

G/MSC
PCM30
MTP
SCCP
TCAP
MAP
MAP/C, usado entre G/MSC e HLR:
MAP:
HLR
286

Terminação de Chamada para um Usuário em Roaming
287
Transmissão de Informações para Encaminhamento de uma
- Funções Implementadas na Interface C:
MAP/C, usado entre GMSC e HLR:
MAP:
RIL3
BSS
VLR
MSC
VLR
MAP/G
MAP/H
HLR
EIR
AuC
MAP/C
MAP/D
GMSC
MAP/F
MAP/B
MAP/B
MSC
MAP/E
BSSMAP
MAP:
Interconexões MAP: MAP/D
288

VLR
PCM30
MTP
SCCP
TCAP
MAP
MAP/D, usado entre HLR e VLR:
MAP:
HLR
289

Manutenção e Atualização do Perfil do Usuário
Recuperação dos Registros de Localização dos Usuários
Registro e Atualização da Localização do Usuário
Transferência do MSRN do VLR para o HLR
Transferência de Parâmetros de Autenticação
- Funções Implementadas na Interface D:
MAP/D, usado entre HLR e VLR:
MAP:
290
RIL3
BSS
VLR
MSC
VLR
MAP/G
MAP/C
MAP/D
GMSC
MAP/F
MAP/B
MAP/B
MSC
MAP/E
BSSMAP
MAP:
Interconexões MAP: MAP/E
AuC
MAP/H
291
HLR
EIR
ISUP
PCM30
MTP
SCCP
TCAP
MAP
MAP/E, usado entre MSC´s:
MSC

MAP:
MSC
292

Estabelecimento e Liberação de Conexões
293
Disponibilização de Informações de Controle para Handover
Handover entre MSCs
Tráfego de Voz e Dados
- Funções Implementadas na Interface E:
- Conexões de Tráfego e de Sinalização SS7
- Estabelecimento de Conexões entre Áreas de
Serviços de MSCs Distintos
MAP/E, usado entre MSC´s:
MAP:
RIL3
BSS
VLR
MSC
VLR
MAP/G
MAP/C
MAP/D
GMSC
MAP/F
MAP/B
MAP/B
MSC
MAP/E
BSSMAP
MAP:
Interconexões MAP: MAP/F
AuC
MAP/H
294
HLR
EIR
PCM30
MTP
SCCP
TCAP
MAP
MAP/F, usado entre MSC e EIR:
MSC

MAP:
EIR
295

Equipamento Móvel (IMEI)
296
- Validação de Terminais através da Identidade Internacional do
MAP/F, usado entre MSC e EIR:
MAP:
RIL3
BSS
VLR
MSC
VLR
MAP/G
MSC
MAP/E
BSSMAP
MAP/C
MAP/D
GMSC
MAP/F
MAP/B
MAP/B
MAP:
Interconexões MAP: MAP/G
AuC
MAP/H
297
HLR
EIR

VLR
PCM30
MTP
SCCP
TCAP
MAP
MAP/G, usado entre VLR´s
MAP:
VLR
298

Registro da Localização: Transferência das Triplas de
Autenticação entre VLRs
299
Registro da Localização: Transferência da Identidade Internacional
do Usuário (IMSI) entre VLRs
- Funções Implementadas na Interface G:
- Transferência de Informações dos Usuários durante o
Procedimento de Registro da Localização
MAP/G, usado entre VLR´s:
MAP:
RIL3
BSS
VLR
MSC
VLR
MAP/G
MAP/C
MAP/D
GMSC
MAP/F
MAP/B
MAP/B
MSC
MAP/E
BSSMAP
MAP:
Interconexões MAP: MAP/H
AuC
MAP/H
300
HLR
EIR

HLR
PCM30
MTP
SCCP
TCAP
MAP
MAP/H, usado entre HLR e AuC:
MAP:
AuC
301

- Interface Interna (Protocolo não Padronizado)
Móveis
- Obtenção dos Parâmetros de Autenticação dos Usuários
MAP/H, usado entre HLR e AuC:
MAP:
302
AGCH
RACH
BSS
3
2
1
7
6
5
BSSMAP LOC_UPD_REQ
<TMSI/IMSI, last CI + LAC;
CI + LAC>
DTAP
AUTHENTICATION_REQ
<CKSN, RAND>
DTAP
AUTHENTICATION_RSP
<SRES>
UA Unnumbered Acknoledgement
MM LOC_UPD_REQ
MM LOC_UPD_REQ
RIL3-RR IMM Assign
<>
AUTH_REQ
AUTH_RSP
MSC
RIL3-RR Channel Request
<>
BSSMAP
LOC_UPD_REQ 4
LOC UPD REQ
EM
7
6
5
4
3
2
1
Mensagem de pedido de
autenticação do usuário
(opcional)
Resposta a Mensagem de
pedido de
autenticação do usuário
Mensagem pedido de
estabelecimento de
atualização de localização
Mensagem de pedido de informações
do sistema para a MS
Mensagem inicial de
Mensagem de reconhecimento
Solicita acesso ao sistema
MAP:
Atualização da Localização nas Interfaces da BSS:
303
EM
LOC_UPD_ACC
TMSI_REAL_COM
TMSI_REAL_CMD
IDENTITY_RESPONSE
8
10
9
8
16
15
14
13
CONFIRMAÇÃO DE
LIBERAÇÃO DOS
RECURSOS RÁDIO
ACC <>
LIBERAÇÃO DE RECURSOS
RÁDIO
<TMSI>
DTAP
TMSI_REAL_COMPLETE
<>
DTAP LOCATION
UPDATE
16
15
14
13
11 DTAP IDENTITY RESPONSE 11
12 DTAP TMSI_REAL_CMD
12
BSSMAP CIPHER_MODE
<KC, A5/X>
9 BSSMAP CIPHER_MODE
<>
10 DTAP IDENTITY REQUEST
MSC
IDENTITY_REQUEST
CIPHER_MODE
CIPHER_MODE
BSS
Resposta a Mensagem de pedido de
liberação dos recursos rádio
304
Mensagens para liberar os recursos rádio
alocados para a atualização de localização
Mensagem de realocação
de TMSI (opcional)
Resposta a mensagem de
realocação de TMSI
Mensagem de confirmação da atualização
de localização
Mensagem de confirmação de
ativação de cifragem
Mensagem de pedido do IMEI para
verificação no EIR (opcional)
Resposta a Mensagem de pedido de IMEI
Mensagem de ativação de cifragem (opcional)
MAP:
Atualização da Localização nas Interfaces da BSS:
(NOVA)
DTAP LOC_UDT_ACC
<>
UDT BEGIN update
location <IMSI, LMSI, VLR
novo> / cancel location
UDT SEND IDENTIFICATION
<Authentication Data, IMSI>
INSERT_SUBS_DATA
INSERT_SUBS_DATA
INSERT_SUBS_DATA
UDT CON insert subscriber
data
7
6
8 UDT END insert subscriber data 8
7
CON insert subscriber data
5
4
3
Finalização do processo de
inserção dos dados do usuário.
305
Resposta a Mensagem de
pedido de informações
ao MSC/VLR antigo
Mensagem de resposta a
Mensagens de atualização
de localização no HLR, e
cancelamento na MSC/VLR
antigo
Mensagem de confirmação de
cancelamento dos dados no
VLR antigo e transferência
para o novo VLR.
Resposta a Mensagem de atual.
dos dados do usuário
Mensagem pedido de atualização
BSSMAP LOC_UPD_REQ 1 de localização com mudança
de MSC
<>
2 Mensagem de pedido de
UDT BEGIN SEND
informações ao MSC/VLR antigo
IDENTIFICATION <TMSI>
CANCEL_LOC 6 UDT END cancel location /
5
4
3
2
1
(ANTIGA
MSC/VLR
CANCEL_LOC
SEND IDENT
UPDATE_LOC
LOC_UPD_ACC
HLR
SEND_IDENT
MSC/VLR
LOC_UPD_REQ
BSS
MAP:
Atualização da Localização nas Interfaces da NSS:
Inter-MSC com Handover Subsequente
Intra-MSC
Intra-BSC
Intra-BTS
Cenários de Handover:
MAP:
306
MAP:
Intra-BTS
307
Intra-BSC
308
Intra-MSC
309
Inter-MSC com Handover Subsequentes
310
MSC A
ACM
HND_DET
9
BSSMAP Handover Detected
BSSMAP Handover Command
ISUP/ACM
7
8
ISUP/IAM
UDT/CON Prepare Handover
<HND_CMD>
BSSMAP Handover Request
6
5
3
9
8
7
6
5
Mensagem de reconhecimento do pedido de
Handover.
handover.
Mensagem ISUP de
endereçamento inicial
Mensagem ISUP de
endereçamento completo
Mensagem de realização
de Handover
Mensagem de detecção
311
de Handover
2
HND_REQ_ACK 4 BSSMAP Handover Request Ack 4
UDT/BEGIN prepare handover
<>
1
Solicita o handover para
a MSC atual, para mais
de 1 BTS, de acordo com
uma lista de preferencia
Mensagem de preparação
de handover
de handover para a BSS
2
1
BSSMAP Handover_Request
<>
3
Prepare Handover
IAM
BSS
HND_REQ
MSC B
Prepare handover
HND_CMD
HND_RQD
Conversação Ativa
BSS
MAP:
Cenários de Handover: Inter-MSC: (cont.)
SendEndSign
HND_CMP
14
14
BSSMAP CLR_CMD /
RELEASE
13
12
11
10
13 UDT/CON SendEndSignaling
12 BSSMAP Handover Complete
11
ANM
Conversação Ativa
ISUP/ANM
10
BSS
ProcessAccSig
MSC B
UDT/CON Process Acc
Signaling
MSC A
CONCLUSÃO
BSS
MAP:
Cenários de Handover: Inter-MSC: (cont.)
312
Mensagens de reconhecimento do handover e
liberação dos recursos
previamente alocados..
Mensagem de conclusão
do Handover.
Mensagem indicando que
o handover foi concluído
Passa a informação do
HND_DET nessa mensagem.
Mensagem de ISUP dizendo
que houve a comutação
da chamada
Inter-MSC com Handover Subsequentes
313
HND_REQ
HND_CMP
SendEndSign
Conversação Ativa e Controlada por A
HND DET
HND CMD
PrepareSubsequentHO
UDT/CON Prepare Handover
<HND_CMD>
5
8
7
UDT/END sendEndSignal
BSSMAP Handover Complete
BSSMAP Handover Detected
BSSMAP Handover Command
BSSMAP Handover Request Ack
4
6
BSSMAP Handover Request
UDT/BEGIN prepare
subseqent handover <>
BSSMAP Handover_Request
<>
3
2
1
9
BSS
HND_RQD
Conversação Ativa
MSC B
Prepare SubsequentHO
MSC A
HND_REQ_ACK
BSS
9
8
7
6
5
4
3
2
1
Handover.
handover.
Mensagem de realização
de Handover
Mensagem de detecção
de Handover
Mensagem indicando que
o handover foi concluído
Transporta a Mensagem
de finalização de HO. 314
de handover para a BSS
de handover subsequente
Cenários de Handover: Inter-MSC: Hand. Subs.para a MSC A
BSS
RLC
REL
MSC A
12
11
10
BSS
CONCLUSÃO
MSC B
BSSMAP CLR_CMD /
RELEASE
ISUP/RLC
ISUP/REL
12
11
10
315
Mensagens de reconhecimento do handover e
liberação dos recursos
previamente alocados..
Mensagem para liberar o
recurso previamente
alocado entre MSC A e B.
Mensagem de ISUP dizendo
que houve a liberação dos
recursos
MAP:
Cenários de Handover: Inter-MSC: Hand. Subs.para a MSC A
(cont.)
Conversação Ativa
MSC B
MSC A
MSC C
PrepareHandover
ACM
IAM
4
3
ISUP/IAM
ISUP/ACM
7
8
6
BSSMAP
Handover Request
BSSMAP Handover
Request Ack
8
7
6
UDT/CON prepare
subseqent handover
UDT/BEGIN prepare
subsequent handover
UDT/COM
Prepare Handover
<HND_CMD>
2
BSSMAP
1 Handover_Request
1
BSS
HND_REQ_ACK 5
HND_REQ
Prepare Subseq.HO
HND_RQD
BSS
5
4
3
Msg ISUP de inical de
endereçamento
handover.
Mensagem de
pedido de Handover.
Handover.
Msg de preparação
de handover subseq
Msg de preparação
de handover subseq
Msg de endereçamento
completo
316
2
Cenários de Handover:Inter-MSC HO Subsequente MSC-C
BSS
MSC A
Conclusão
HND_CMD
sendEndSign
sendEndSign
ANM
UDT/CON prepare
subseqent handover
Msg para realizar o
indicando a MSC B
9 Msg
para realizar o Handover
Handover 10
10 BSSMAP
Handover
Command
9
BSS
17
Conclusão
16UDT/END
Send End Signal
17
16
Msg de finalização do
Handover
Msg de finalização do
handover na MSC B
concluído
Msg de atendimento.
317
Msgs na BSS para liberação do enlace rádio.
14
Send End
15 UDT/CON
5
Signal
Complete
14 ISUP/ANM
HND_CMP 13 BSSMAP Handover 13 Msg de handover
UDT/CON prepare
12 subseqent
12 com sucesso
handover
Msg inform. De Handover
Msg que o Handover foi
BSSMAP
HND_RQD 11Handover Detected 11 feito com sucesso
MSC C
ProcessAccSign.
MSC B
Cenários de Handover:Inter-MSC HO Subsequente MSC-C
(cont.)

Cuidam da Transferência de Informações dos Usuários

Subsistema de Rede (NSS - Network Subsystem)
Plano de Transmissão Independe da Plataforma de
de erros).
318
fluxo, detecção de erro, correção de erros e recuperação
Controle de Transferência de Informação (ex. controle de
em Conjunto com Procedimentos Associados de
Consiste em Camadas Estruturadas de Protocolos

Plano de Transmissão no GPRS:
Um
GSM RF
GSM RF
Gb
Ethernet
Ethernet
Network
Service
Frame
Relay
Network
Service
Frame
Relay
SGSN
IP
Gn
Ethernet
IP, X.25
GGSN
Ethernet
Ethernet
IP
UDP/
TCP
UDP/
TCP
BSSGP
GTP
IP, X.25
Relay
GTP
BSSGP
BSS
MAC
MAC
MS
RLC
RLC
LLC
LLC
Relay
SNDCP
Relay
SNDCP
IP, X.25
Application
Planos de Transmissão no GPRS
Gi
ISP
Ethernet
Ethernet
IP, X.25
Application
319
UDP
TCP
GTP
Network Layer (IP,X.25)g Network Layer (IP,X.25)

GTP
TCP
UDP
IP
GMM/SM
IP

SNDCP
GMM/SM

Protocolos do GPRS:
320
SMS
GSM RF
GSM RF
Gb
Network Service
Frame Relay
Network
Service
Frame
Relay
SGSN
BSSGP
LLC
GMM
SMS
/SM
BSSGP
BSS
MAC
MAC
MS
RLC
RLC
Um
Relay
SNDCP
GMM
SNDCP
/SM
LLC
IP/X.25
IP/X.25
Frame Relay:
Pilha de Protocolos
321
Orientado a Conexão
Quadros de Diferentes Tamanhos (260…1600 octetos)
Detecção de Erros, sem correção (FCS)
Quadros de Informação Não Numerados (UI)
Vazão Máxima/Mínima Negociada
Controle de Congestionamento

Conceito:
Frame Relay:
322
•
•
Troca de informação em quadros de dados
link connection identifier ) a conexão
pontos, e atribui um único valor de DLCI (data
Estabelece uma conexão lógica entre dois
Conexão:
Frame Relay:
323
Canal “Bearer” - Canal Físico
Usr 3
Rede de
Frame Relay
DLC - Data Link Connection
Usr 2
Usr 1
Frame Relay:
Canais Lógicos e Físicos:
Usr 5
324
Usr 4
Vários Canais Lógicos DLCs Diferentes
Tipos de Canais Físicos:
• Canalizado
• Não Canalizado
• Fracional
SMS
Frame Relay
Frame
Relay
SGSN
Network Service
Network
Service
Gb
BSSGP
LLC
GMM
SMS
/SM
BSSGP
BSS
GSM RF
GSM RF
Um
MAC
MAC
MS
RLC
RLC
Relay
SNDCP
GMM
SNDCP
/SM
LLC
IP/X.25
IP/X.25
Serviços da Rede (NS - Network Services):
Pilha de Protocolos
325

superiores entre o BSS e SGSN.
unidades de dados de camadas de protocolos
primitivas para a transmissão e recepção de
A Entidade de Serviço da Rede deve prover as

Subsistema de Rede de Serviços (ex. Frame Relay)
congestionamento devem ser realizadas pelo
As ações de controle de recuperação de
Indicação de Congestionamento da Rede

Serviço da Rede de Transferência de SDU
Overview das Funcões:
Serviços da Rede:
326

de Rede para relatar congestionamento

informar o usuário NS do efeito do evento NS
Indicação de Estado devem ser utilizados para
327
Rede de Serviços devem ser utilizados pelos Serviços
disponíveis na implementação do Subsistema de
Mecanismos de relatório de congestionamentos
Indicação de Estado

Indicação de Congestionamento da Rede (cont.)
Overview das Funcões:
Serviços da Rede:
SMS
Frame Relay
Frame
Relay
SGSN
Network Service
Network
Service
Gb
BSSGP
LLC
GMM
SMS
/SM
BSSGP
BSS
GSM RF
GSM RF
Um
MAC
MAC
MS
RLC
RLC
Relay
SNDCP
GMM
SNDCP
/SM
LLC
IP/X.25
IP/X.25
BSSGP(Base Station Subsystem GPRS Protocol):
Pilha de Protocolos
328
Identificado por um BVCI (BSSGP Virtual Connection Identifier) na

Cada grupo de VCs suporta um ou mais BVCs

maneira única um BVC em um SGSN
BVCI+NSEI (Network Service Element Identifier) identifica de
interface Gb, único em um SGSN
Cada BVC é suportado por um grupo de VC (Virtual Connection)
entidades (BSS - SGSN) para transporte de SDUs
Provê caminhos de comunicação NS (Network Services) entre

Conexão Virtual da BSSGP (BVC - BSSGP Virtual Connection):
BSSGP:
329
BVCI=IV
BVCI=III
BVCI=II
BVCI=I
BVCI=VI
BVCI=VII
signalling
PTM
PTP,
cell 3 BVCI=V
BSS#2
signalling
PTM
PTP,
cell 2
PTP,
cell 1
BSS#1
β
NS-VCI=f
NS-VCI=e
NS-VCI=d
NS-VCI=c
NS-VCI=b
αNS-VCI=a
bearer chan. = 4
DLCI=511
bearer chan. = 3
DLCI=16
DLCI=302
bearer chan. = 2
DLCI=21
DLCI=17
bearer chan. = 1
DLCI=98
NS-VCI=f
NS-VCI=e
β
NS-VCI=d
NS-VCI=c
NS-VCI=b
NS-VCI=a
α
BVCI=V
BVCI=IV
BVCI=III
BVCI=II
BVCI=I
SGSN
BVCI=VII
BVCI=VI
Conexão Virtual da BSSGP:
330

SGSN indica o TLLI para o BSSGP
- Tempo de Vida do PDU
- Perfil de QoS
- Capacidade do Acesso Rádio da MS
331
Provisão por um SGSN para a BSS (através da
BSSGP) de informação relacionada ao rádio utilizado
pela função RLC/MAC:
Downlink:
Função Primária:
BSSGP:

-
TLLI
BVCI
QoS
cell identifier
LSP (Link Selector Parameter - não transmitido)
RLC/MAC:
informação relacionada ao rádio derivada da função
Provisionamento pela BSS para o SGSN de
Uplink:
Função Primária: (cont.)
BSSGP:
332

funções de controle de gerenciamento do nó
nó fisicamente distintos (SGSN e BSS) operar
Provisão da funcionalidade para permitir a dois
Função Primária: (cont.)
BSSGP:
333

Gerenciamento do BVC
recurso rádio
Controle de Fluxo: gerencia a transferência para otimizar o

Gerencia de Mobilidade do Usuário

Atualização de Localização
Estado do Enlace Rádio

Paging

Funcionalidades:
BSSGP:
334
RLC/MAC
Relay
BSSGP:
Modelo de Serviço na BSS
BSSGP
GMM
Network Service
RL
GMM
NM
NM
335
BSSGP
GMM
GMM
Network Service
BSSGP
LLC
BSSGP:
Modelo de Serviço no SGSN
NM
NM
336
SMS
Gb
Network Service
Frame Relay
Network
Service
Frame
Relay
SGSN
BSSGP
LLC
GMM
SMS
/SM
BSSGP
BSS
GSM RF
GSM RF
Um
MAC
MAC
MS
RLC
RLC
Relay
SNDCP
GMM
SNDCP
/SM
LLC
IP/X.25
IP/X.25
Logical Link Control Protocol (LLC):
Pilha de Protocolos
337
Notificação de erros irrecuperáveis
Controle de Sequencia
Controle de Fluxo
Cifragem

338
Transmissão, formatação e deteção e correção de erros

durante a operação
Troca de dados Fim-a-Fim entre MS e SGSN

Funções da Camada:
LLC:
Troca de informação com reconhecimento

somente sinalização GMM é possível

troca de dados do usuário possível (ex. sessão de Internet)
339
Sinalização possíveis: GMM, SM, e SMS, possível também troca
de dados do usuário sem reconhecimento
Estado ABM

TLLI Atribuído / Estado ADM

Estado de TLLI Não Atribuído
3 Estados Básicos do Enlace Lógico:
Troca de informação sem reconhecimento

Modos de Operação:
LLC:
LLGMM
GRR
SAPI=1
LLGMM
RLC/MAC
Camada RLC/MAC
Camada LLC
Entidade de
Gerenciamento
do Link
Lógico
LLC layer
Layer 3
Gerenciamento de Mobilidade
do GPRS
LLC:
Modelo Funcional:
SAPI=5
QoS 2
SAPI=9
QoS 3
SAPI=11
QoS 4
MS SGSN
SAPI=7
LLSMS
SMS
Camada BSSGP
BSSGP
BSSGP
Procedimento de Multiplexação
SAPI=3
QoS 1
SNDCP
Sinalização
Sinalização e
Transferência de
dados
340
SMS
Um
Relay
GSM RF
GSM RF
Gb
Network Service
Frame Relay
Network
Service
Frame
Relay
SGSN
BSSGP
BSS
MAC
MAC
MS
RLC
RLC
LLC
GMM
SMS
/SM
BSSGP
SNDCP
GMM
SNDCP
/SM
LLC
IP/X.25
IP/X.25
Pilha de Protocolos
Subnetwork Dependent Convergence Protocol(SNDCP):
341

Melhorias na Eficiência do Canal
Rede
Transferência Transparente de PDUs da
Principais Funções:
SNDCP:
342

Informação de Controle do Protocolo

original
Segmentação e Remontagem da informação
Dados do Usuário

Compressão/Descompressão dos Dados
Principais Funções: (cont.)
SNDCP:
343
Entidade
de Controle
Entidade de
Gerenciamento
De Sessão
SNSM
Entidade de
Gerenciamento
do SNDCP
Camada SNDCP
SNDCP:
Estrutura:
LL3
6
PDP ou
Relay
. . . 15
LL9
LL11
Camada LLC
LL5
SAPI
NSAPI
15
Usuários
SNDCP
Entidade SNDCP
5
PDP ou
Relay
344
SAPI
NSAPI
Packet Data
Protocol
SNDCP:
Alocação do NSAPI:
Packet Data
Protocol
LLC
SNDCP
Packet Data
Protocol
SN-PDU
N-PDU
345
Controle do
Compressor
Compressão
de Dados
Segmentação
Compressão
de Dados
Segmentação
SN-Unitdata.Req
dados
Controle do
Compressor
SN-Data.Req
cabeçalho
N-PDU
SNDCP:
Fluxo de Transmissão de Dados:
LLC
SNDCP
Usuário SNDCP
346
SMS
Um
Relay
GSM RF
GSM RF
Gb
Network Service
Frame Relay
Network
Service
Frame
Relay
SGSN
BSSGP
LLC
BSSGP
BSS
MAC
MAC
MS
RLC
RLC
LLC
SND
SMS
CP
SND
GMM/SM
CP
GMM/SM
IP/
X.25
IP/
X.25
na interface Gb
GPRS Mobility Management/Session Management (GMM/SM):
347

Gerenciamento de Sessão: Ativação,
Modificação e Desativação dos Serviços
GPRS
Gerenciamento da Mobilidade do GPRS:
Administração da MS (em combinação
com os serviços de CS (Circuited
Switched)
Funções Primárias:
GMM/SM:
348
STANDBY
timer
expiry
GPRS Detach
Modelos de Estados de MM do SGSN
PDU
reception
Modelo de Estados de MM da MS
READY timer
expiry or
Force to
STANDBY or
Abnormal RLC
condition
READY
GPRS Detach
or
Cancel
Location
STANDBY
PDU
transmission
STANDBY timer
expiry
or
Cancel Location
GPRS Attach
IDLE
STANDBY
READY timer
expiry or
Force to
STANDBY
READY
GPRS Attach
IDLE
349
GMM/SM: Modelo de Estado do Gerenciamento da
Mobilidade do GPRS:
READY
Modelo de Estados de Acesso Anônimo da MS
AA PDP
Context
Activation
READY timer
expiry or
AA PDP Context
Deactivation
IDLE
READY
Modelo de Estados de Acesso Anônimo do SGSN
AA PDP
Context
Activation
READY timer
expiry or
Abnormal RLC
condition or
AA PDP Context
Deactivation
IDLE
350
GMM/SM: Modelo de Estado do Gerenciamento da
Mobilidade do GPRS para Acesso Anônimo:
Activate
PDP
Context
ACTIVE
Deactivate PDP
Context
or
MM state change to
IDLE
INACTIVE
GMM/SM: Modelo de Estado Funcional PDP:
Ativação de Contextos PDP
351

GPRS Attach
Detach
P-TMSI Reallocation
Authentication
Identification
Paging
PDP Context Activation
PDP Context
Deactivation
GMM/SM: Procedimentos:

352
AA PDP Context
Activation
AA PDP Context
Deactivation
Routing Area Updates
Combined Routing
Area/Location Area
Updates
Nenhum dado no SLR
Dados no SLR
Com o IMSI
IMSI não encontrado
Dados Inválidos Armazenados
Dados Validos Armazenados
IMSI encontrado
Com o TLLI alocado pelo
SGSN
IMSI requisitado da MS
IMSI recuperado do
SGSN antigo
Com o TLLI não alocado
pelo SGSN
GMM/SM: Possíveis Opções para o Procedimento de GPRS
Attach:
353
Attach Accept
Attach Complete
Authentication
Identity Response
Identity Request
Attach Request
BSS
GGSN
HLR
TMSI Reallocation Complete
SGSN
GMM/SM:
Procedimento de GPRS Attach:
MSC/
VLR
354
SGSN
Detach Accept
GGSN
HLR
GPRS Detach Indication
IMSI Detach Indication
Delete PDP Context Response
Delete PDP Context Request
Detach Request
BSS
GMM/SM:
Procedimento de Detach Iniciado pela MS:
MSC/
VLR
355
SGSN
Detach Accept
GGSN
HLR
Detach Request
BSS
GMM/SM:
Procedimento de Detach Iniciado pelo SGSN:
MSC/
VLR
356
SGSN
Detach Request
GGSN
Cancel Location
HLR
Cancel Location Ack
Detach Request
BSS
GMM/SM:
Procedimento de Detach Iniciado pelo HLR:
MSC/
VLR
357
SGSN
P-TMSI Reallocation Complete
P-TMSI Reallocation Command
BSS
GGSN
GMM/SM:
Procedimento de Realocação do P-TMSI:
HLR
MSC/
VLR
358
SGSN
Authentication and Ciphering Response
GGSN
HLR
Send Authentication Info Ack
Send Authentication Info
Authentication and Ciphering Request
BSS
GMM/SM:
Autenticação dos Usuários:
MSC/
VLR
359
Identity Response
Identity Request
BSS
SGSN
HLR
MS Information Response
MS Information Request
GGSN
GMM/SM:
Procedimento de Identificação (IMEI):
MSC/
VLR
360
Identity Response
Identity Request
BSS
SGSN
Check IMEI Ack
Check IMEI
GGSN
GMM/SM:
Procedimento de Verificação de Identidade:
EIR
361
MM Information
BSS
SGSN
HLR
MM Information
GGSN
GMM/SM:
Procedimento de Informação de MM:
MSC/
VLR
362
SABM (Paging Response)
Paging Request
BSS
GGSN
Page
HLR
SCCP Connection Request (Paging Response)
Paging Request
SGSN
GMM/SM:
Procedimento de CS Paging:
MSC/
VLR
363
Any LLC Frame
SGSN
Paging Request
Any LLC Frame
GPRS Paging Request
BSS
PDP PDU
GMM/SM:
Procedimento de Paging (Transferência GPRS de Downlink):
364
SGSN
GGSN
Activate PDP Context Accept
HLR
Create PDP Context Response
Create PDP Context Request
Security Functions
Activate PDP Context Request
BSS
MSC/
VLR
GMM/SM:
Procedimento de Ativação do Contexto PDP (pela MS):
365
GGSN
MSC/
VLR
Send Routing Info for GPRS Ack
PDP Notification Request
PDP Context Activation Procedure
Request PDP Context Activation
HLR
PDP PDU
Send Routing Info for GPRS
SGSN
PDP Notification Response
BSS
GMM/SM:
Procedimento de Ativação de Contexto PDP Requisitado pela
Rede:
366
SGSN
GGSN
Deactivate PDP Context Accept
HLR
Security Functions
Deactivate PDP Context Request
BSS
MSC/
VLR
GMM/SM:
Procedimento de Desativação de Contexto PDP (pela MS):
367
SGSN
HLR
GGSN
Deactivate PDP Context Accept
Deactivate PDP Context Request
BSS
MSC/
VLR
GMM/SM:
Procedimento de Desativação de Contexto PDP (pelo GGSN):
368
SGSN
Modify PDP Context Accept
Modify PDP Context Request
GGSN
HLR
Update PDP Context Response
Update PDP Context Request
BSS
GMM/SM:
Procedimento de Modificação de Contexto PDP:
MSC/
VLR
369
SGSN
Activate AA PDP Context Accept
GGSN
Create AA PDP Context Response
Create AA PDP Context Request
Activate AA PDP Context Request
BSS
370
GMM/SM:
Procedimento de Ativação de Contexto PDP de Acesso Anônimo:
SGSN
GGSN
Delete AA PDP Context Response
Delete AA PDP Context Request
1. READY timer expiry
BSS
GMM/SM:
Procedimento de Desativação do Contexto PDP de Acesso
Anônimo (pela MS):
371
SGSN
Delete AA PDP Context Request
GGSN
Delete AA PDP Context Response
Deactivate AA PDP Context Resquest
Deactivate AA PDP Context Request
Identity Response
Identity Request
BSS
GMM/SM:
Procedimento de Desativação de Contexto PDP de Acesso
Anônimo (pelo GGSN):
372
Routing Area Update Complete
Routing Area Update Accept
Security Functions
Routing Area Update Request
BSS
SGSN
GMM/SM:
Procedimento Atualização de Área de Roteamento no mesmo
SGSN:
373
new
SGSN
Forward Packets
SGSN Context Ack
Security Functions
GGSN
SGSN Context Response
SGSN Context Request
BSS
old
SGSN
HLR
MSC/
VLR
GMM/SM:
Procedimento de Atualização de Área de Roteamento entre
SGSNs:
374
new
SGSN
GGSN
HLR
Update Location Ack
Insert Subscriber Data Ack
Insert Subscriber Data
Cancel Location Ack
Cancel Location
Update Location
BSS
old
SGSN
MSC/
VLR
GMM/SM:
SGSNs: (cont.)
375
new
SGSN
BSS
GGSN
HLR
Location Updating Response
Location Updating Request
old
SGSN
MSC/
VLR
GMM/SM:
SGSNs: (cont.)
376
SGSN
Security Functions
BSS
HLR
Cancel Location
Update Location
new
MSC/
VLR
old
MSC/
VLR
377
GMM/SM:
Procedimento de Atualização Conjunta de Área de Roteamento e
Localização entre SGSNs:
BSS
SGSN
Update Location Ack
Location Updating Accept
old
MSC/
VLR
Cancel Location Ack
HLR
new
MSC/
VLR
GMM/SM:
SGSNs: (cont.)
378
SGSN
BSS
new
MSC/
VLR
HLR
old
MSC/
VLR
GMM/SM:
SGSNs: (cont.)
379
GGSN
Forward Packets
SGSN Context Ack
Security Functions
new
MSC/
VLR
SGSN Context Response
SGSN Context Request
BSS
new
SGSN
old
SGSN
HLR
old
MSC/
VLR
380
GMM/SM:
Procedimento de Atualização Inter SGSN de Área de Roteamento
entre SGSNs:
new
MSC/
VLR
GGSN
Update Location Ack
Cancel Location Ack
Cancel Location
Update Location
BSS
new
SGSN
old
SGSN
HLR
old
MSC/
VLR
381
GMM/SM:
entre SGSNs: (cont.)
GGSN
HLR
old
MSC/
VLR
Update Location Ack
Cancel Location Ack
Cancel Location
Update Location
new
MSC/
VLR
Location Updating Accept
BSS
new
SGSN
old
SGSN
382
GMM/SM:
entre SGSNs: (cont.)
GMM/SM:
Mensagens:

Attach

Detach

P-TMSI Reallocation

Authentication and
Ciphering

Identity

Routing Area Update

GMM Status

GMM Info

Activate PDP Context
Request PDP Context
Modify PDP Context
Deactivate PDP
Context
Activate AA PDP
Context
Deactivate AA PDP
Context
SM Status
383
Um
GSM RF
GSM RF
Gb
Frame
Relay
Frame
Relay
SGSN
Ethernet
Network
Ethernet
Service
Network
Service
IP
Gn
Ethernet
IP, X.25
GGSN
Ethernet
Ethernet
IP
UDP/
TCP
UDP/
TCP
BSSGP
GTP
IP, X.25
Relay
GTP
BSSGP
BSS
MAC
MAC
MS
RLC
RLC
LLC
LLC
Relay
SNDCP
Relay
SNDCP
IP, X.25
Application
Gi
ISP
Ethernet
Ethernet
IP, X.25
Application
384
Protocolo de “Tunelamento” GPRS (GTP - GPRS Tunnelling Protocol):

abaixo em cinza
385
Interfaces que são consideradas estão na figura
por este Protocolo
Todos os PDUs PDP devem ser Encapsulados
Support Nodes) na Rede de Backbone do GPRS
Usuário e Sinalização entre o GSNs (GPRS
Protocolo de “Tunelamento” de Dados de
GTP:
TE
R
TE
R
BSS
MT
Gb
Um
Gb
Gn
Gn
BSS
SGSN
Gn
SGSN
GTP-MAP
protocol
converting
GSN
Gc
HLR
Gi
Other PLMN
SGSN
Gp
GGSN
Gr or Gc
Signalling and Data Transfer Interface
Signalling Interface
MT
Um
GTP:
Interfaces destacadas
é aonde atua
PDN
TE
386

- Apagar os Túneis
- Modificar
- Criar
Sinalização é Utilizada para:
uma MS.
Permite o SGSN a Prover o Acesso a Rede GPRS a
Gerenciamento
Protocolo de “Tunelamento” para Controle e
Plano de Sinalização:
GTP:
387

388
Nenhum outro sistema precisa conhecer ou entender

o GTP
Implementado somente entre o SGSN e o GGSN
Transportados Requerem Confiabilidade
Escolha do Caminho Depende se os Dados a serem
de Carregar os Pacotes de Dados dos Usuários
Mecanismo de “Tunelamento” para Prover o Serviço

Plano de Transmissão:
GTP:

A Pilha de Protocolos da Inteface Gp (entre PLMNs) é o

geográfica
número de MSs dispostas por uma grande área
para entregar informações de tráfego para um grande
389
Um único GGSN pode ser associado com vários SGSNs
mesmo da Gn
Um SGSN pode prover serviço para vários GGSNs

GTP:

Pilha de Protocolos
GTP:

Plano de Sinalização:
390
Um
GSM RF
GSM RF
Gb
Frame
Relay
Frame
Relay
SGSN
Ethernet
Network
Ethernet
Service
Network
Service
IP
Gn
Ethernet
IP, X.25
GGSN
Ethernet
Ethernet
IP
UDP/
TCP
UDP/
TCP
BSSGP
GTP
IP, X.25
Relay
GTP
BSSGP
BSS
MAC
MAC
MS
RLC
RLC
LLC
LLC
Relay
SNDCP
Relay
SNDCP
IP, X.25
Application
Gi
ISP
Ethernet
Ethernet
IP, X.25
Application
Protocolo de Internet para GPRS (IP - Internet Protocol):
391
Fragmentação e Montagem

Adaptação do tamanho do datagrama para redes
inferiores
Roteamento

Endereçamento
392
Provê meios de transmitir blocos (datagramas) de fontes
para destinos
IP foi desenhado para interconexão de redes de
computadores diferentes de comutação de pacotes

Funções:
IP:

Confiabilidade para transferência de dados fim-a-fim
Controle de Fluxo
Sequenciamento

Nenhum mecanismo para:
Desvantagens:
IP:
393
Nenhum reconhecimento (seja fim-a-fim ou enlace-a-

Nenhum controle de erro para os dados
Nenhuma retransmissão
Nenhum controle de fluxo

enlace)
Nenhum facilidade para confiabilidade de comunicação

Segurança e o IP:
IP:
394
Physical
Data Link
Network
Transport
Session
Presentation
Application
ISO OSI Model
Network Access
Internet
Transport
Application
TCP/IP Model
IP:
Modelos: OSI de 7 Camadas X TCP/IP de 4 Camadas:
395
TCP/IP OSI
Model Model
NA
IP
TCP
UDP
App
Router or
Network node
P
Router or
Network node
DL
DL
P
N
Transport
Session
Presentation
Application
N
End user (DTE A)
P
DL
N
OSI TCP/IP
Model Model
NA
IP
TCP
UDP
App
End user (DTE B)
IP:
Modelos: OSI de 7 Camadas X TCP/IP de 4 Camadas: (cont.)
396
ARP
ICMP
User
program
IP
Physical
Media
UDP
User
program
Network
Device
Driver
TCP
User
program
IP:
Arquitetura do Protocolo TCP/IP:
RARP
IGMP
User
program
Network
Interface
Network
Transport
Application
397
Um
GSM RF
GSM RF
Gb
Frame
Relay
Frame
Relay
SGSN
Ethernet
Network
Ethernet
Service
Network
Service
IP
Gn
Ethernet
IP, X.25
GGSN
Ethernet
Ethernet
IP
UDP/
TCP
UDP/
TCP
BSSGP
GTP
IP, X.25
Relay
GTP
BSSGP
BSS
MAC
MAC
MS
RLC
RLC
LLC
LLC
Relay
SNDCP
Relay
SNDCP
IP, X.25
Application
Gi
ISP
Ethernet
Ethernet
IP, X.25
Application
Protocolo de Internet para GPRS: Diferentes Interfaces:
398
SNDCP
message
IP Protocol
SN-Data
TCP Protocol
FTP Client
IP:
IP na Interface Gb:
IP
Header
FTP Data
TCP Data
IP Data
TCP
Header
FTP Data
SNDCP
Frame
IP Datagram
TCP Segment
399
Um
GSM RF
GSM RF
Gb
Frame
Relay
Frame
Relay
SGSN
Ethernet
Network
Ethernet
Service
Network
Service
IP
Gn
Ethernet
IP, X.25
GGSN
Ethernet
Ethernet
IP
UDP/
TCP
UDP/
TCP
BSSGP
GTP
IP, X.25
Relay
GTP
BSSGP
BSS
MAC
MAC
MS
RLC
RLC
LLC
LLC
Relay
SNDCP
Relay
SNDCP
IP, X.25
Application
Gi
ISP
Ethernet
Ethernet
IP, X.25
Application
Protocolo de Internet para GPRS: Diferentes Interfaces
400
Frame
relay
Frame
relay
IP Protocol
TCP Protocol
FTP Client
RFC
1490
IP:
IP na Interface Gi:
IP
Header
FTP Data
TCP Data
IP Data
TCP
Header
FTP Data
CRC
Frame
Relay
frame
IP Datagram
TCP Segment
401
Interface Aérea
Serviços
Celulares
Ementa
402
• Chamadas Terminadas
• Chamadas Originadas
Processamento de Chamada
403
EM
SDCCH
MSC
SCCP
SCCP Connection Request
BSSMAP Complete Layer 3 Information
<TMSI, Call Setup>
5
UA Unnumbered Acknoledgement
SABM Initial Message
<identity of the message>
RIL3-RR IMM Assign
<>
<>
BSSMAP
4
3
2
AGCH
SDCCH
1
RACH
SEND
BSS
Chamadas Originadas:
4
Mensagem pedido de
estabelecimento de chamada
Mensagem inicial
3
5
2
1
404
EM
MAP/B IMSI Detach
<TMSI>
SCCP
MSC
MAP/B
O
O
<RAND, SRES, Kc>
MAP/D
7
6
5
O
HLR
MAP/D Sem Parameters Result
<RAND, SRES, Kc>
MAP/D Send Parameters
<>
MAP/D
SCCP Connection Confirm
<>
6
VLR
O MAP/D Sem Parameters Result
O
OPCIONAL:
Procedimento de autenticação
7
BSS
Chamadas Originadas: (cont.)
MAP/D
MAP/D
405
Solicita parâmetros para Autenticação
Chamada estabelecida
Mensagem pedido de estabelecimento
de chamada
AuC
EM
O
o
MAP/B Authenticate
<RAND>
BSSMAP
MAP/B Set cipher Mode
<Kc>
Procedimento
de cifragem
MAP/B Authentication Completel
<SRES>
o
MAP/B
O
VLR
HLR
BSSMAP Chiper Mode Complete
MAP/B
MAP/B
MSC
OPCIONAL:
BSS
O
O
o
o
Completado modo cifragem
Solicita Cifragem
406
Reconhecimento da Identificação
Solicita autenticação
STFC
EM
RIL3-RR Call Setup
<>
SDCCH
14
13
12 RIL3-CC Assigment Command
TUP/ISUP IAM
RIL3-CC Assigment Complete
<>
<>
9
8
STFC
13
12
Alocação de canal finalizada
Aloca canal de tráfego para EM
Ordem para continuar
Chamada Completada (relação dos
serviços e parâmetros
407
Pedido de Info. Chamada (se a EM está
autorizada para o tipo de chamada e destino)
Mensagem pedido informações p/
HLR
11
10
SDCCH
RIL3-MM Call Proceeding
<>
MAP/B
MAP/B
8
VLR
11
MSC
SDCCH
MAP/B Call Complete
<>
MAP/B Isend Call Setup Info
<>
10
9
SDCCH
BSS
EM
SDCCH
TCH/ACCH
SDCCH
Assinante
Chamado responde
SDCCH
BSS
19
18
17
16
15
MSC
16
Início da conversação
RIL3-CC Connect Ack
<>
RIL3-CC Connect
<>
TUP/ISUP Ianswer Signal
STFC
19
18
Chamado estabelecida
HLR
Answer Message
RIL3-RR Call Setup
<>
TUP/ISUP ACM
VLR
408
3
5
VLR
HLR
6 IAM <MSRN>
MAP/C Routing Information Acknowledge
<MSRN>
MAP/D
MAP/D
MAP/C Send Routing Information
<MSISDN>
MAP/D Provide MSRN
<MSISDN>
1
MAP/D MSRN Acknowledge
<MSRN>
2
MSC
Chamadas Terminadas:
1
Solicita Info de
encaminhamento
TUP/ISUP IAM
<MSISDN>
TUP/ISUP IAM da
central distante
STFC
5
409
Resposta
a info de
encaminhamento
Resposta número para Roaming
Solicita número para Roaming
MAP/C
3
2
MAP/C
1
GMSC
EM
PCH
AGCH
12
11
10
MSC
9
VLR
8
7
RIL3-RR IMM Assign
<>
HLR
GMSC
STFC
12
410
Solicita busca assinante chamado
Solicita busca da EM
9
Solicita Info de encaminhamento
Pedido de Info. Chamada (se a EM está
autorizada para o tipo de chamada e de serviço)
11
10
BSSMAP Page <TMSI>
MAP/B
MAP/B
RIL3-RR Page Requestt
<TMSI>
BSSMAP
MAP/B Complete Call
<LAI,TMSI>
MAP/B Send Call Setup Info
<MSRN>
RACH
8
7
BSS
Chamadas Terminadas: (cont.)
EM
<TMSI>
VLR
BSSMAP Page Response
MAP/B
15
UA Paging Response Acknoledgement
SABM Page Response
<identity of the message>
BSSMAP
14
13
MSC
16MAP/B Iprocess Access Request
SDCCH
SDCCH
BSS
16
15
14
13
HLR
STFC
Processa pedido de acesso
Resposta a busca
411
Mensagem de reconhecimento ao paging
Mensagem de resposta ao paging
GMSC
EM
MSC
O
<>
MAP/B
MAP/B
<RAND, SRES, Kc>
MAP/B Authenticate
<RAND>
MAP/D
HLR
MAP/D
<RAND, SRES, Kc>
O
MAP/B Authentication Completel
<SRES>
O
VLR
Parameters
<>
OPCIONAL:
O MAP/D Send
BSS
Solicita parâmetros para Autenticação
O
O
412
Reconhecimento da Identificação
Solicita autenticação
MAP/D
MAP/D
O
AuC
EM
O
HLR
RIL3-MM TMSI Realocation Complete
<>
MAP/B
MAP/B TMSI Ack
<>
VLR
BSSMAP Chiper Mode Complete
O
O
MAP/B
O
MSC
SDCCH
Reconhecimento
do TMSI
BSSMAP
MAP/B Set cipher Mode
<Kc>
Procedimento
de cifragem
BSS
O
O
O
O
Finalizada atualização
413
Resposta a reconhecimento TMSI
Completado modo cifragem
Solicita Cifragem
STFC
EM
19
22
23
SDCCH
18
17
RIL3-CC Alert
<>
RIL3-CC Assigment Complete
<>
<>
GMSC
STFC
23
22
21
TUP/ISUP Address Complete
414
Início do toque da campainha da EM
Alocação de canal finalizada
Aloca canal de tráfego para EM
20
HLR
TUP/ISUP Address Complete
<>
RIL3-RR Call Setup
<>
RIL3-RR Call Setup
<>
VLR
21 RIL3-CC Assigment Command
18
17
MSC
SDCCH
SDCCH
SDCCH
SDCCH
BSS
EM
SDCCH
SDCCH
BSS
25
24
MSC
25
24
HLR
TUP/ISUP Answers
<>
Coversação
26
RIL3-CC Connect Ack
<>
RIL3-CC Connect
<>
VLR
STFC
27
TUP/ISUP Answers
EM responde
GMSC
415
Gb
Act_PDP_Context_Resp
Act_PDP_Context_Req
BSS
Attach_Complete
Attach_Accept
Attach_Request
SLR
GGSN
Internet Packet Traffic
Act_PDP_Context_Resp
Act_PDP_Context_Req
Gn
GPRS_Location_Update_Comp
SGSN
GPRS_Location_Update
HLR
Gi
Internet
GPRS: Exemplo de uma Ativação de Contexto PDP de uma
Transferência de Dados Iniciada pelo usuário
416
BTS
BSC
BSC
DNS
SGSN
Border Gateway:
conecta redes IP
autônomas.
BTS
DNS
GGSN
Root
DNS
GGSN
Inter-PLMN
Backbone
Home Operator
PLMN
HOME
BG
BG
PLMN
VISITADA
SGSN
Visited Operator
Roaming GRPS:
FW
FW
Internet
417
Domain Name System:
utilizado pelo SGSN para
encontrar o GGSN correto

Permite utilizar um protocolo especial ex. IPv6;
Permite utilizar filtros de perfis usuários especiais;
Permite utilizar serviços especiais; (e.g. Push
services)
Permite utilizar pontos de acessos especiais (ex.
Acesso seguro a corporações).
Para oferecer os mesmos serviços, mesmo
quando os usuários estão em roaming:
Nota: O GGSN pode também estar na operadora
visitada.

Porque utilizar o GGSN da Operadora de
Origem ?
418
Interface Aérea
Serviços
Celulares
Ementa
419
No
Mundo
.
Cenário do GSM/GPRS no Brasil e no Mundo
420
No Mundo:
Mais de 500 operadoras
Mais de 207 países
Mais de 987,3 Milhões de Usuários
Mais de 45,6 Bilhões de Mensagens Curtas enviadas por Mês
Mais de 547,5 Bilhões de Mensagens Curtas previsto para 2004
O GSM representa 72,0 % do mercado mundial digital e 70,0 %
do mercado mundial de comunicação sem fio.
Fonte: GSM WORLD, Fevereiro de 2003
421
No Brasil:
Banda D na Região 1 (Amazonas, Roraima, Amapá, Pará,
Maranhão, Piauí, Ceará, Rio Grande do Norte, Paraíba,
Pernambuco, Alagoas, Sergipe, Bahia, Minas Gerais, Espírito
Santo, Rio de Janeiro): TNL PCS (Telemar)- Oi
Banda E (Amazonas, Roraima, Amapá, Pará, Maranhão, Sergipe,
Bahia, Espírito Santo, Rio de Janeiro): TIM
Banda D (São Paulo, Rio Grande do Sul, Acre, Rondônia, Mato
Grosso do Sul, Mato Grosso do Norte, Tocantins, Goiás, Distrito
Federal): TIM
Banda B: Rio de Janeiro, Espírito Santo, Nordeste, Rio Grande do
Sul, Centro Oeste, São Paulo – Telecom Américas – Claro
Banda A: Amazonia e Minas Gerais – Amazonia Celular e
Telemig Celular
422
1805
MHz
1710
MHz
Downlink
D
15 MHz
D
15 MHz
Uplink
C
15 MHz
95 MHz ( Duplex )
C
15 MHz
E
15 MHz
E
15 MHz
SÓ COMPATÍVEL COM DCS 1800 ( PCN )
1850
MHz
1755
MHz
A
B
5 MHz 5 MHz
1980
1990
MHz
MHz
423
DOWN LINK
80 MHz
( Duplex )
1910
MHz
UP LINK
B
A
5 MHz 5 MHz
SÓ COMPAT.
COM PCS
1900
MHz
No Brasil teremos uma mistura de DCS e PCS.
North
America
1885 MHz
1900
1870
1850
AA
D
B
1930
IMT 2000
PHS
AA
B
1950
D
E F
C
2000
MSS
2025 MHz
MSS
MSS
1980 MHz
MSS
MSS
2010 MHz
2000
1980 MHz
IMT 2000
PCS
1900
C
1950
UMTS
WLL WLL
1910
1895 MHz
E F
1950
IMT 2000
1885 MHz 1918 MHz
1885 MHz
GSM 1800
WLL
1850
1880 MHz
GSM 1800 DECT
Japan
Korea (w/o PHS)
China
Brasil
Europe
ITU Allocations
1850
2050
2050
2100
2150
2150
M
D
S
MSS
2200
MSS
MSS
2160 MHz
IMT 2000
Reserve
MSS
2170 MHz
IMT 2000
UMTS
MSS
2200
2170 MHz
IMT 2000
2110 MHz
2100
Alocação de Freqüências Definida na WARC’92
424
2250
2250
Interface Aérea
Serviços
Celulares
Ementa
425
Até 57,6 kbit/s de taxa máxima
Investimento de 1/5
Utilização da rede e billing existente
Tecnicamente relacionadoa com
comutação por circuito
Solução de curto prazo
Sem orientação a TCP/IP
Sem aceitação internacional
sem roaming internacional
Sem terminais diponíveis
Dificuldade de Hand-over
As necessidades de recursos implicam em
preços elevados
Ineficiencia da infraestrutura
426
Porque não o HSCSD ?
HSCSD = High Speed Circuit Switched Data (Alta Velocidade de
Dados através de COMUTAÇÃO POR CIRCUITOS)
Associação de Canais baseados na Comutação por Circuito
Linhas Gerais da Evolução do GSM
Trafégo SMS precisa ser transportado de maneira mais eficiente
Tarifação realmente dependente da utilização (padrão TAP3)
que precisam da extensão na rede móvel
427
Novas aplicações na rede fixa (mobile banking, e-mail, e-commerce)
cada 8 meses)
Aumento da tendência de conteúdo (duplicação de páginas www a
Aumento do Tempo Online, Internet (+ 100% de 1995 a 2000)
Tendencia de serviços que não sejam voz, até nas redes fixas
Outros aspectos que não seja o sucesso da Mensagem Curta
Porque o GPRS ?
Midia:
• Musica
• Video on
Demand
• Animação
• Inforção
• Publicidade
Computação:
• Acesso a
Internet
• Figuras
• LAN Remota
• e-mail
• voz sobre IP
Telecomunicações:
• Transporte
• ISDN - Serviços
• Video calls
• Grande Banda
Convergência IP
Porque GPRS?
Î Tendencia em direção ao IP móvel
Mobilidade
e
serviços
individuais
+
IP
Mobile
428
até 473 Kbit/s (8 timeslots @ 59.2 Kbit/s)
EDGE permite altas velocidades de transmissão de pacotes
upgrades de software das BTS / BSC
GSM / GPRS / EDGE)
429
Nova modulação rádio de 8 Fases (multi-padrões de TRXs
reutilização do Núcleo da Rede do GSM / GPRS
preservação da arquitetura / funcionalidades do GPRS
EDGE (E-GPRS) especificado pela ETSI no GSM Release 99:
Implementação do GSM EDGE:
Para onde evoluir depois do GPRS ?
BSC
Data
Network
InterPLMN
IP Backbone
Network
Border
Gateways
POTs/PSTN
Network
Voice
Roaming
GSM / EDGE Operator A
GGSN
Intra-PLMN
Backbone
Network
SGSN
BTS
Redes GSM / EDGE:
SGSN
Server
430
Some graphics © NOKIA
GSM / EDGE Operator B
GGSN
Intra-PLMN
Backbone
Network
POTs /
PSTN
Network
BSC BTS
necessita de nova modulação de rádio WCDMA
evolução do núcleo da rede do GPRS
até 2 Mbit/s em ambientes estáticos
UMTS permite altas velocidades de transmissão de pacotes
da infra-estrutura IP
431
Integração total entre redes de voz e dados baseados no núcleo
tanto do GPRS ou do GSM EDGE
Implementação do UMTS:
Para onde evoluir depois do GPRS ?
BTS
BSS
Node B
Iub
Abis
Node B
RNC
RNS
Iu-CS
BSC
BTS
A
MSC
MSC
E
VLR
G
GMSC
VLR
PSTN
PSTN
D
C
Iu-CS
F
Iur
Gs
EIR
Gf
Gc
Gr
Node B
RNS
Iu-PS
H
HLR
AU
C
Overview de uma Rede Móvel Integrada:
Iub
Node B
RNC
Iu-PS
SGSN
Gn
GGSN
Gb
Gp
Gi
BTS
BSS
Abis
BSC
BTS
other PLMN
PDN
432
Intra-PLMN
Backbone
Network
SGSN
BSC
GSM / EDGE / UMTS:
GGSN
Data
Network /
Internet
IP based GSM /
EDGE /
UMTS Network
Server
POTs / PSTN
Network
433
Sistemas Celulares Digitais,
sobreposição ao analógico
Roaming,QoS melhorada,
funcionalidades melhoradas,
serviços de dados limitados
Incompatibilidade de roaming
internacional
Padrões de 2G:
GSM, CDMA,
TDMA, PDC
2G
Aumento na taxas de transmissão
Extensão de capacidade da infra-estrutura
Tecnologias Permitidas
Comutação IP
Modulação Flexível
Padrões 2.5G:
HSCSD, GPRS, EDGE, EGPRS, IS136B/HS, IS95B
Cooperação:
UWCC/GSM
2.5G
Alta taxa de Chip (CDMA),multi-portadoras ou
esquemas de modulação de alta-ordem
Padrões Emergentes:
UMTS, ARIB, UWC-136,
cdma2000, 3GPP, 3GPP2
Cooperação:
ETSI/ARIB
Grupos de Harmonização
3G
434

AS In the Internet model, an Autonomous System (AS)
is a connected segment of a network topology that
consists of a collection of subnetworks (with hosts
attached) interconnected by a set of routes.
ATM Asynchronous Transfer Mode
BG Border Gateway
BGP Border Gateway Protocol
BSSAP+ Base Station System Application Part +
BSSGP Base Station System GPRS Protocol
AA Anonymous Access
APN Access Point Name
APNIC Asia Pacific Network Information Center
ARIN American Registry for Internet Numbers
Glossário
435

BVCI BSSGP Virtual Connection Identifier
CCU Channel Codec Unit
CDR Call Detail Record
CGF Charging Gateway Functionality
CGI Cell Global Identification
CS Circuit Switched
DNS Domain Name System
GGSN Gateway GPRS Support Node
GMM/SM GPRS Mobility Management and Session
Management
GSN GPRS Support Node
GTP GPRS Tunnelling Protocol
GRX GPRS Roaming eXchange
Glossário
436

L2TP Layer-2 Tunnelling Protocol
LL-PDU LLC PDU
LLC Logical Link Control
ICMP Internet Control Message Protocol
IETF Internet Engineering Task Force
IHOSS Internet-Hosted Octet Stream Service
IP Internet Protocol
IPv4 Internet Protocol version 4
IPv6 Internet Protocol version 6
IPX Internet Packet eXchange
ISP Internet Service Provider
IPSec Internet Protocol Security
Glossário
437

MAC Medium Access Control
MNRF Mobile station Not Reachable Flag
MNRG Mobile station Not Reachable for GPRS flag
MNRR Mobile station Not Reachable Reason
MTP2 Message Transfer Part layer 2
MTP3 Message Transfer Part layer 3
NGAF Non-GPRS Alert Flag
NS Network Service
NSAPI Network layer Service Access Point Identifier
NSS Network SubSystem
OSP Octet Stream Protocol
P-TMSI Packet TMSI
Glossário
438

RA Routeing Area
RAC Routeing Area Code
RAI Routeing Area Identity
PCU Packet Control Unit
PDCH Packet Data CHannel
PDN Packet Data Network
PDP Packet Data Protocol, e.g., IP or X.25 [34]
PDU Protocol Data Unit
PPF Paging Proceed Flag
PPP Point-to-Point Protocol
PVC Permanent Virtual Circuit
QoS Quality of Service
Glossário
439

RLC Radio Link Control
SGSN Serving GPRS Support Node
SM Short Message
SM-SC Short Message service Service Centre
SMS-GMSC Short Message Service Gateway MSC
SMS-IWMSC Short Message Service Interworking MSC
SN-PDU SNDCP PDU
SNDC SubNetwork Dependent Convergence
SNDCP SubNetwork Dependent Convergence Protocol
TCAP Transaction Capabilities Application Part
TCP Transmission Control Protocol
TID Tunnel Identifier
Glossário
440

TLLI Temporary Logical Link Identity
TRAU Transcoder and Rate Adaptor Unit
UDP User Datagram Protocol
Glossário
441

442
The GSM System for Mobile
Communications, Michel Mouly e MarieBernadette Pautet, CELL & SYS;
GSM Networks: Protocols, Terminology
and Implementation, Gunnar Heine, Artech
House.
Glossário de Termos de
Telecomunicações da ANATEL.
Material sobre GPRS gentilmente cedido
pela TEKTRONIX.
Referências Bibliográficas
CPqD Technologies & Systems, Inc.
111, W. St. John Street, Suite 610
San Jose, CA 95113, USA
www.cpqdusa.com
CPqD - Centro de
Pesquisa e Desenvolvimento
em Telecomunicações
Rod. Campinas–Mogi-Mirim, km 118,5 - SP340
13086-902 - Campinas - SP
BRASIL
www.cpqd.com.br
OBRIGADO!
Ricardo Perez Mendes
[email protected]
telefone: (19) 3705-4048
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Mipaper at www.lcis.com.tw
Mipaper at www.lcis.com.tw