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CMO 2012/1 - Aula 16

Revisão de 15h42min de 17 de maio de 2012 por Robson Machado (discussão | contribs)

GSM/GPRS


  • Capitulo 5
    • Página 89


  • Discussão: 17/05


  • GSM


  • Limitações - Luiz Cláudio
    • Limitações do GSM
      • 1/6: GSM é um padrão europeu para telefonia móvel celular. GSM é considerada a geraçao 2G e foi orinalmente projetada para sistemas baseados em voz e ainda para transmissão de dados. em uma rede GSM, serviços de dados são oferecidos no modelo comutado a circuitos. Serviços modernos de dados como os centrados em IP são baseados em pacotes e consequentemente são pobremente servidos pelos arranjos comutados a circuito.
      • 2/6: O desenvolvimento do GPRS habilitou taxas de dados mais altas que o GSM suporta com o benefício adicional de que os recursos são usados apenas quando os dados são enviados. GPRS é conhecido como geração 2.5. Este sistema é constituído por uma sobreposição sobre a rede de voz GSM existente e usa a mesma interface de rádio. Isto significa que os padrões comutados a circuito e a pacote são oferecidos numa rede GSM com GPRS.
      • 3/6: A geração 3G tem muitos dos atributos GSM e GPRS incorporados em um único padrão. Gerações subsequentes poderão tornar-se rede puramente de dados e utilizarão a tecnologia VoIP para acomodar as chamadas de dados. Um padrão já consolidado para atender a este necessidade e que permitirá a convergência de todas as redes é o IMS.
    • Vantagens do GPRS sobre o GSM
      • 4/6: Sistemas comutados a circuito usam os recursos de rádio durante todo o tempo em que um usuário está conectado. Contudo, sistemas comutados a pacote acessam os recursos de rádio apenas durante a transferência dos dados. Dessa forma, estes onerosos recursos estão sendo usados de forma mais eficiente em uma rede comutada a pacotes.
      • 5/6: GPRS reduziu os custos e aumentou a taxa de dados associados ao GSM. Os baixos custos permitirão que se aumentasse a penetração no mercado para serviços móveis de dados. Usando CSD com GSM sempre que um usuário desconecta entre a transferência de dados, cada transferência de dados requer um canal de tráfego e que então cai novamente uma vez que a transferência foi completada. GPRS contudo fornece conexões virtuais que podem ser mantidas com um mínimo de sinalização.
      • 6/6: Para implementar as alterações no sentido de termos uma rede comutada a pacotes é exigido normalmente uma arquitetura nova de sistemas. Contudo, para reutilizar a interface de rádio, esta nova rede sobrepoem-se à rede GSM existente. O novo sistema é o GPRS e este padrão foi completamente definido pelo ETSI.



  • Distinções para com o GPRS - Marcelo
    • 1/6:
      • Em um sistema de comunicações móveis, como o GSM e o GPRS, os termos "Núcleo da Rede (Core Network)" e "Rede de Acesso do Radio (Radio Access Network)" são utilizados para distinguir duas entidades lógicas do sistema de comunicação móvel.
      • O Núcleo da Rede (Core Network) refere-se as matrizes de comutação e a conexão entre as diversas matrizes da rede de comunicação.
      • Já a Rede de Acesso do Radio (Radio Access Network) é a estação radio base que recebe o sinal do comunicador móvel e o seu sistema de comutação.
    • 2/6:
      • O GPRS compartilha diversos recursos com o GSM, incluindo a interface aérea do rádio. Entretanto o núcleo das redes são completamente separados.
      • O GPRS se interage com outras redes através de um "Gateway GPRS Support Node (GGSN)".
    • 3/6:
      • O GGSN é o principal comutador e controlador de uma rede GPRS, funciona como um gateway como o "Gateway Mobile service Switching Center (GMSC)" do GSM.
      • Um GGSN se conecta à vários "Nós de Suporte de Serviços GPRS (Serving GPRS Support Nodes - SGSN) através de enlaces de alta capacidades como os de microondas ou fibras ópticas.
    • 4/6:
      • Cada SGSN controla uma parte (área geográfica) da rede GPRS. Essas partes são conhecidas como "área de serviço SGSN (SGSN service area)".
      • Apesar de que a área de serviço SGSN é uma parte da área do Centro de Comutação de serviços Móveis (Mobile services Switching Center - MSC) do sistema GSM, não há uma relação entre as áreas de serviços.
    • 5/6:
      • Cada Controlador de Rádio Base (Base Station Controller - BSC) se comunica tanto com a MSC como a SGSN.
      • A MSC irá disponibilizar parte dos canais de rádio para a rede GPRS. O restante é reservado para os sinais de voz e CSD.
      • Por fim, a SGSN e a BSS vão administrar os canais reservados para o GPRS.
    • 6/6:
      • As BTS em uma já existente rede GSM precisam apenas de atualizar os software para acomodarem os canais de GPRS. Algumas exceções podem ocorrer dependendo do fabricante da BTS.
      • As células GPRS vão cobrir a mesma área geográfica das células GSM. Entretanto usuários de dados, quando demandarem um baixa taxa de transmissão, vão poder acessar as redes GPRS a uma distância maior do que a possível para a transmissão dos sinais de voz. Isso é possível devido a pequena relação sinal-ruído requerida para o transporte de dados.




  • Canais - Rafael
    • 1/6
      • Uma vez que o GPRS irá funcionar sobre uma rede GSM existente e compartilhar o canal aéreo com os canais comutados por circuitos do GSM, a BTS deve tratar igualmente um PDTCH e um TCH
      • Os bits de uma sequência de bits GPRS são posicionados igualmente como sequências TCH. Consequentemente, os moduladores, demoduladores e componentes de radio da BTS e da MS são idênticos para GPRS e serviços de comutação de circuitos;
    • 2/6
      • No entanto, a BSC conterá uma nova pilha de protocolo, permitindo a identificação de quais canais são TCHs e quais são PDTCHs
      • Essa identificação é realizada pelas funções Radio Link Control (RLC) e Media Access Control (MAC)
      • Consequentemente, novo hardware é necessário para implementar essa nova função de software e comutação de pacotes. Esse é o Packet Control Unit (PCU).
    • 3/6
      • Todas as funções de controle podem ser acomodadas nos canais de controle do GSM sem maiores restrições
      • Como os canais GSM sempre estarão presentes, a MS os utiliza por padrão. Se existirem canais de controle GPRS dedicados, a MS deve ser explicitamente informada da sua localização física na BCCH
    • 4/6
      • Normalmente uma MS irá 'acampar' na BCCH, quer dizer, a MS irá monitorar o time-slot 0 (TS 0) no sinal mais forte para colher informações sobre a célula. O TS 0 carrega o BCCH
      • Geralmente, um PBCCH é configurado somente se há tráfego GPRS suficiente,ou se um canal de frequência é dedicado ao GPRS em uma célula. Nesse caso, todos os MSs irão 'acampar' no PBCCH.
    • 5/6
      • A maior limitação na utilização dos canais GSM estipulada pelo padrão ETSI está na área de acesso aleatório, que resulta em uma taxa de bits mais baixa.
      • Se um PDTCH é requisitado sobre o RACH, a rede pode atribuir no máximo 2 PDTCHs por aparelho. Por outro lado, se PRACH é utilizado, um máximo de o PDTCHs pode ser atribuído.
    • 6/6
      • A menos que um canal físico seja inteiramente dedicado ao GPRS, qualquer PDCH pode ser liberado para o uso normal GSM se a demanda muda de comutação de pacotes para comutação de circuitos. O operador de rede decidirá quais canais dedicar ao GPRS e quais alocar dinamicamente a ambos GPRS e GSM.
      • Desse modo, os recursos de rádio podem ser utilizados mais eficientemente, dependendo da demanda por dados ou voz.


  • GPRS
    • Vantagens sobre o GSM - Murilo
    • Elementos chave - Muller
    • Tipos de canais - Robson
    • 1/6
      • GPRS compartilha a interface aérea com o padrão GSM. Por conseguinte, será usado técnicas de Múltiplo Acesso por Divisão no Tempo, utilizando os mesmos oito time slots doGSM. Qualquer intervalo de tempo em qualquer canal de rádio GSM atribuído a utilização GPRS é definido como um pacote de dados do canal (PDCH)
    • 2/6
      • Qualquer PDCH utilizado para transportar os dados do utilizador é referido como um canal de tráfego de pacote de dados (PDTCH).

Enquanto um PDTCH ocupará um time slot em um dado quadro, cada estação móvel (MS) pode utilizar PDTCHs múltiplos na mesma frequência da portadora de rádio. No entanto, já que o MS só podem ter acesso um transportador de cada vez,existe um máximo de 8 PDTCHs por MS

    • 3/6
      • O canal de difusão de pacotes (PBCCH) leva informação específica para uma determinada célula, tal como o mapeamento físico de PDTCHs e os critérios para ser usados ​​para calcular o momento de transferência para a outra célula.

Se uma célula tem poucos utilizadores ativos GPRS, pode ser pragmática para reduzir a sobrecarga de sinalização GPRS, proporcionando assim mais recursos de rádio GSM para o funcionamento normal. Para facilitar isto, o BCCH pode ser usado para transportar toda a informação suportada sobre o PBCCH em determinados momentos. Caso contrário, a informação PBCCH será atribuída a um time slot específico sobre uma portadora específica, e o BCCH vai levar a sua localização do canal físico.

    • 4/6
      • O Packet commom Control Channel (PCCCH) tem três principais canais secundários, cada um com sua função específica. Estas funções incluem:

1-Page como MS por BSC-Packet Paging Chanel (PPCH) 2-Alocar recursos para o MS-Packet Acesso Grant Channel (PAGCH) 3-Pedido PDTCH pelo MS-Packet Pandom Canal de Acesso (PRACH) As partes PCCCH em um dado time slot com a PBCCH em um GSM multiquadro-51, enquanto que as partes PCCCH um time slot dado com a PBCCH e o PDTCH num GPRS multiquadro-52, onde implementada.

    • 5/6
      • O Packet Associated Control Channel (PACCH) transporta informações de sinalização entre o BSC e MS, incluindo:

Informações sobre o recurso re-alocação Nível de potência e tempo de ajustes Mudanças de freqüência, etc Uma vez que cada MS requer apenas um canal de sinalização, apenas uma PACCH é necessária para cada MS, independentemente do número de PDTCHs

    • 6/6
      • Ao contrário do GSM, GPRS não tem nenhuma SDCCH. Isto é porque o SDCCH só é usado durante a configuração de chamada, e a GPRS eliminou a maior parte da negociação associada a configuração de chamada.

Da mesma forma, TSHs GSM utilizam um time slot a cada 26 para realizar o controle de sinalização sobre a SACCH. No entanto, o SACCH não pode existir no GPRS, uma vez que requer uma constante, o circuito é comutado ao caminho a partir do MS para BSC. No GPRS, o PACCH carrega as informações de sinalização, a qual é usada apenas quando a sinalização é realmente necessária.

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