Mobile Communications phase 2 .pps

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  • Aproveitamento das capacidades das actuais redes móveis para transmitir dados
  • Aplicações horizontais – serviços móveis de internet WAP- e-mail, web-browsing, ou empresas acesso intranets = DOMINANTES Verticais –destinadas a companhias ou grupos de utilizadores – privadas- telemetria (ex medições ´tráfego rodoviário) controle máquina-máquina( vendas de refrigerantes)
  • Com Pacotes – em vez de enviar os dados numa stream envia ( BURSTS ) pacotes que vão ser encaminhados através de routers o que permite maior número de utilizadores por célula
  • Mobile Communications phase 2 .pps

    1. 1. Evolução do GSM para a 3ª Geração (GSM 2+) 10 Janeiro 2001
    2. 2. Resumo Histórico <ul><li>1ª Geração, Analógica - AMPS, ETACS, NMT, C-NET... </li></ul><ul><li>2ª Geração, Digital - GSM, PDC, DAMPS, CDMA... </li></ul><ul><li>2ª Geração Wireless - DECT, PHS... </li></ul><ul><li>2ª Geração Satélite - Iridium, Globalstar.. </li></ul><ul><li>3ª Geração - Universal - IMT-2000, UMTS </li></ul>
    3. 3. High Speed Circuit Switched Data <ul><li>Este serviço é um melhor aproveitamento do actual serviço de comutação de circuitos (GSM), proporcionando taxas de transmissão superiores a 9.6 Kbps, através da combinação de vários canais. </li></ul>
    4. 4. Aproximar a velocidade da comunicação móvel à do ISDN <ul><li>BSC </li></ul>High Speed data circuits HSCSD n*14.4 (3*14.4 = 43.2) MSC BTS BTS UDI ISDN GSM IWE PSTN Internet Corporate Networks LAN
    5. 5. Interface Ar <ul><li>Os terminais moveis funcionam em half duplex, no entanto o HSCSD permite a operação de uma forma assimétrica possibilitando a taxa de recepção superior à da transmissão. </li></ul>
    6. 6. Protocolos de Dados <ul><li>É permitido o serviço transparente e não transparente. </li></ul><ul><li>Transparente é baseado no protocolo especificado para o ISDN. </li></ul><ul><li>Não transparente baseado no Radio Link Protocol (RLP) entre o MS e o Interworking Functions </li></ul>
    7. 7. Sinalização <ul><li>Os parâmetros do serviço são negociados quando se estabelece a chamada, ou durante se for não transparente. </li></ul><ul><li>Modo transparente o ritmo é fixo o que leva à modificação da codificação do canal quando se altera o numero de canais. </li></ul><ul><li>Modo não transparente permite a alteração do numero de canais, desde que o ritmo de transmissão seja variável. </li></ul>
    8. 8. Obstáculos <ul><li>Preço </li></ul><ul><li>Baixas taxas de transmissão para aplicações </li></ul><ul><li>Interface com o utilizador </li></ul>
    9. 9. O que é o GPRS ? <ul><li>GPRS = General Packet Radio System </li></ul><ul><li>GPRS serviço de dados por pacotes sobre a infraestrutura GSM, permite acesso de terminais móveis a redes de dados </li></ul><ul><ul><li>GPRS consegue teóricamente taxas até 170 Kbit/s </li></ul></ul><ul><ul><li>A taxa inicial será muito inferior, na ordem dos 28.8 Kbit/s </li></ul></ul>
    10. 10. Atractivos no GPRS <ul><li>Novas aplicações </li></ul><ul><ul><li>Horizontais </li></ul></ul><ul><ul><li>Verticais </li></ul></ul><ul><li>Conectividade Instantânea e Constante </li></ul><ul><ul><li>Acesso a Internet instantânea </li></ul></ul><ul><li>Acesso ao serviço </li></ul><ul><ul><li>Telemóveis - Computadores de Bolso </li></ul></ul><ul><ul><li>Smart Phones - Communicators </li></ul></ul><ul><ul><li>Placas PC c/ interface rádio </li></ul></ul><ul><ul><li>Caixas Negras </li></ul></ul>
    11. 11. Impactos do GPRS <ul><li>Para o Utilizador </li></ul><ul><li>Acesso móvel a redes de dados </li></ul><ul><li>Taxação baseada no volume de dados </li></ul><ul><li>Para o Operador de rede </li></ul><ul><ul><ul><li>Aumento do tráfego total </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Complexidade da gestão de rede (vários tipos de tráfego) </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Uso eficiente dos recursos rádio </li></ul></ul></ul>
    12. 12. Características da rede GPRS Comutação de pacotes – Dados enviados em bursts Eficiência de Espectro – 2 timeslots downlink , 1 timeslot uplink Transmissão PTP (Point to Point) ou PTM (Point to Multipoint) Codificação de Canal – Esquemas CS1 a CS4 Alocação dinâmica de timeslots
    13. 13. Alocação Dinâmica de timeslots <ul><li>Atribuição de prioridade a um serviço assegurando um mínimo de capacidade a outro </li></ul>TDMA frame TRX : GPRS & GSM 0 7 TS number Só GSM Só GPRS GSM ou GPRS
    14. 14. Codificação de Canal <ul><li>Dependendo da C/I vários esquemas de Codificação </li></ul>GSM Com GPRS Área de Cobertura CS1 CS2 CS3 CS4
    15. 15. Três peças fundamentais GGSN – Gateway GPRS Support Node interface entre rede de suporte GPRS e PDN exteriores, conversão num pacote de dados apropriado e endereços SGSN – Serving GPRS Suport Node encaminhamento, transferência, gestão de mobilidade e autenticação PCU – Packet Control Unit Encaminhamento de pacotes GPRS para a SGSN
    16. 16. Arquitectura do Sistema
    17. 17. Protocolos
    18. 18. Ligação GPRS BSC BTS Server BTS BSC GGSN SGSN HPLMN VPLMN GGSN BG BG SGSN Intra-PLMN Backbone Network Data Network Intra-PLMN Backbone Network Inter-PLMN Backbone Network
    19. 19. EDGE Enhanced Data rate for Global Evolution
    20. 20. Objectivos <ul><li>Melhorar capacidade e a eficiência da banda GSM </li></ul><ul><li>Melhor qualidade de serviços </li></ul><ul><li>Antecipar serviços da 3G </li></ul>
    21. 21. Parâmetros do Sistema EDGE <ul><li>Duração da Trama de 4.615ms (GSM) </li></ul><ul><li>8 timeslots por trama (GSM) </li></ul><ul><li>270.833K Símbolos/s (GSM) </li></ul><ul><li>200KHz de Largura de Banda (GSM) </li></ul><ul><li>Modulação: 3  /8 8-PSK </li></ul>
    22. 22. EDGE-> 3  /8 8PSK <ul><li>Permite codificar a informação em símbolos de 3Bits, havendo um ganho de 3 relativamente á taxa transmissão de bits da Modulação GMSK </li></ul><ul><li>Com a formatação do Coseno-Elevado existe uma relação de 1 entre a largura de banda e a taxa de símbolos </li></ul>
    23. 23. Filtragem do sinal EDGE com Filtros Lineares Gaussianos
    24. 24. Constelação 3  /8 8PSK
    25. 25. Efeitos da Filtragem <ul><li>Relação Pico-Média de 3.3dB </li></ul>
    26. 26. Desempenho da Modulação do EDGE vs GSM <ul><li>Para valores abaixo de 10dB de Eb/No , os sinais 8-PSK e MSK mostram virtualmente o mesmo desempenho </li></ul><ul><li>Para valores acima de 10dB de Eb/No, o sinal MSK é melhor que o 8-PSK cerca de 0.25dB </li></ul><ul><li>O Receptor revela uma perda de 7dB comparado com o sinal 8-PSK ideal </li></ul>
    27. 27. Conclusão <ul><li>O esquema de modulação do EDGE representa uma possível estratégia de evolução para GSM2+ HSCSD e serviços de GPRS. </li></ul><ul><li>O EDGE tem potencial para multiplicar a taxa de transferencia de dados dos serviços GSM por um factor de 3 e atingir um desempenho próximo da 3G </li></ul>
    28. 28. Convergencia com 3G 2 Mbit/s 384 Kbit/s 115 Kbit/s 57.6 Kbit/s 9.6 Kbit/s GSM HSCSD GPRS EDGE UMTS 3G Theoretical Data Rate per User 1999 2001 2002 Rentabilização da rede existente Serviços mais eficientes de dados na infra estrutura actual GSM Evolução gradual para 3G

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