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` Aula 1: Introdução Porto Alegre, setembro de 2013 Unstructured Supplementary Service Data (USSD) Aula 1: Introdução Porto Alegre, setembro de 2013 Data.

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1 ` Aula 1: Introdução Porto Alegre, setembro de 2013 Unstructured Supplementary Service Data (USSD) Aula 1: Introdução Porto Alegre, setembro de 2013 Data Communication Group

2 Organização do curso Tecnologia GSM Princípios do USSD Arquitetura USSD 2 Unstructured Supplementary Service Data (USSD) Porto Alegre, setembro de 2013

3 3 Rede GSM USSD

4 4 Unstructured Supplementary Service Data (USSD) Porto Alegre, setembro de 2013

5 Organização do curso Tecnologia GSM Princípios do USSD Arquitetura USSD 5 Unstructured Supplementary Service Data (USSD) Porto Alegre, setembro de 2013

6 O que é? Global System for Mobile Communications Padrão de tecnologia móvel de comunicação celular Utilizado por mais de um bilhão de pessoas em 200 países Introduziu o conceito de roaming internacional 6 Unstructured Supplementary Service Data (USSD) Porto Alegre, setembro de 2013

7 AnoEvento 1982CEPT cria o Groupe Special Mobile para padronizar comunicação celular na europa 1986Testes de campo com diferentes tecnologias de Radiofrequência 1987Combinação de TDMA e FDMA. Primeiro Memorandum of Understanding (MoU) é assinado, representando 12 países 1988Sistema GSM é validado 1989Padronização do GSM é repassada para ETSI (European Telecommunications Standards Institute) 1990Fase 1 do GSM é entregue (900 MHz) 1991Lançamento comercial do GSM. Significado da sigla muda para Global System for Mobile Communications 1993Cobertura roaming se expande para além da Europa (1.8 GHz - UK) 1995Fase 2: cobertura rural e suporte: dados, fax e vídeo (1.9 GHz - USA) 1999Lançado o serviço Wireless Application Protocol (WAP) 2000Lançado o serviço GPRS 7

8 8 MS - Mobile Station BSS - Base Station Subsystem BTS - Base Transceiver Station BSC - Base Station Controller NSS - Network Station Subsystem MSC - Mobile Services Switching Center VLR - Visitior Location Register HLR - Home Location Register AuC - Autentiction Center EIR - Equipment Identitty Register SMSC - Short Message Service Center GMSC – Gateway MSC 8 MS BSS NSS

9 9 Responsável pela transmissão/recepção em redes móveis Manipula os protocolos da comunicação de rádio com os MSs Geralmente posicionada no centro da célula Possui em média de 1 à 16 transceivers Unstructured Supplementary Service Data (USSD) Porto Alegre, setembro de 2013

10 10 Gerencia os recursos dos BTSs Responsável por um ou mais BTSs É a conexão entre os dispositivos móveis e rede celular Traduz o canal de voz de 13 kbps do link de rádio para o tamanho padrão de 64 kbps Realiza o handoff inter-células Controla a potência de transmissão das BSC e MSs em sua área Unstructured Supplementary Service Data (USSD) Porto Alegre, setembro de 2013

11 11 Componente central da rede GSM Realiza o switching de ligações Responsável pela gerência dos serviços móveis, tais como: Autenticação Registro Localização Handoffs Roteamento aos assinantes em roaming Cada MSC possui uma identificação única Realiza ainda a sinalização com demais serviços Unstructured Supplementary Service Data (USSD) Porto Alegre, setembro de 2013

12 12 Gateway de comunicação do MSC Responsável pela comunicação com outras redes Geralmente implementado na mesma central do MSC Possui basicamente duas funcionalidades; Consultar a base dos assinantes de uma operadora em roaming Encaminhar a chamada de acordo com a consulta realizada Unstructured Supplementary Service Data (USSD) Porto Alegre, setembro de 2013

13 13 Base de dados para usuários temporários Mantém as informações sobre visitantes ( roaming) Trabalha diretamente com o MSC Quando um dispositivo móvel realiza roaming para outro MSC: VLR requisita suas informações ao HLR Ao realizar uma ligação, as informações já estão no VLR Unstructured Supplementary Service Data (USSD) Porto Alegre, setembro de 2013

14 14 Base de dados de assinantes Considerada a base de dados mais importante Armazena dados permanentes sobre os assinantes: Registro Autenticação Localização Perfil Atividade Quando um assinante adquire um Subscriber Identity Module (SIM), suas informações são armazenadas no HLR Unstructured Supplementary Service Data (USSD) Porto Alegre, setembro de 2013

15 15 International Mobile Subscriber Identity (IMSI) Identifica o usuário e operadora Usuário pode passar seus dados para diferentes dispositivos móveis Base de dados para autenticação Mantém protegida uma cópia da chave de identificação presente em cada SIM Chave é utilizada para autenticação e cifragem do canal de rádio entre o MS e a BTS Unstructured Supplementary Service Data (USSD) Porto Alegre, setembro de 2013 MCC – Mobile Country code MCN - Mobile Network Code MSIM – Mobile Station Identification Number

16 16 International Mobile Station Equipment Identity (IMEI) Identificação exclusiva do dispositivo Utilizado para identificação de dispositivos válidos (autorizados). Ex: *#06# Base de dados para validação de dispositivos Contém a identificação (IMEI) de todos os dispositivos homologados Um IMEI é inválido em dois casos: Quando for roubado Quando dispositivo não for aprovado (homologado) No Brasil, ANATEL realiza a homologação Unstructured Supplementary Service Data (USSD) Porto Alegre, setembro de 2013 CC : Country Code FAC : Final Assembly Code MC : Manufacturer Code SN : Serial Number U: Unused

17 17 Centro de controle do serviço de SMS Recepção das mensagens dos usuários da rede sem fio Armazenamento das mensagens ( store ) Encaminhamento das mensagens ( forward ) Entrega das mensagens para os usuários da rede Manutenção e time stamps únicos nas mensagens Utiliza o algoritmo Store-and-Forward Unstructured Supplementary Service Data (USSD) Porto Alegre, setembro de 2013

18 18 Signalling System No. 7 (SS7) Conjunto de protocolos de sinalização entre componentes da NSS, padronizado pela UIT Dividido em quatro camadas: Unstructured Supplementary Service Data (USSD) Porto Alegre, setembro de 2013 MTP1 MTP2 MTP3 SCCP ISUP TCAPTCAP MAPMAP INAPINAP Física Enlace Rede Aplicação INAP - Intelligent Network Application Protocol MAP - Mobile Application Part TCAP - Transaction Capabilities Application Part SCCP - Signalling Connection Control Part ISUP - ISDN User Part MTP - Message Transfer Part

19 19 Mobile Application Part (MAP) Camada de Aplicação A comunicação com outros elementos da Rede GSM, tais como MSC, HLR e EIR, é sempre baseada no protocolo MAP A comunicação entre elementos da NSS e serviços externos, via gateways, também são basedos no protocolo MAP Ex.: Comunicação USSD dentro da NSS Unstructured Supplementary Service Data (USSD) Porto Alegre, setembro de 2013

20 Organização do curso Tecnologia GSM Princípios do USSD Arquitetura USSD 20 Unstructured Supplementary Service Data (USSD) Porto Alegre, setembro de 2013

21 Evolução das redes GSM Introdução de novos serviços suplementares Alguns desses serviços não eram reconhecidos por antigas Mobile Stations (MS) Para que esses novos serviços fossem suportados por antigas MS, introduziu-se o USSD 21 Unstructured Supplementary Service Data (USSD) Porto Alegre, setembro de 2013

22 O que é? Protocolo de comunicação para troca de mensagens Dispositivo vs. Aplicações interativas na rede Exemplos de aplicações: serviços baseados em menu, recarga de telefones pré-pagos, mobile banking, etc. 22 Unstructured Supplementary Service Data (USSD) Porto Alegre, setembro de 2013

23 Dividido em fases Phase 1.0 (GSM 02.90) Suportava apenas operações iniciadas do dispositivo para a aplicação Sem estabelecimento de sessão No núcleo da rede, mensagens eram entregues através de MAP 23 Unstructured Supplementary Service Data (USSD) Porto Alegre, setembro de 2013

24 Phase 2.0 (GSM 03.90) Introduzida a transmissão orientada a pacotes nas redes GSM Capaz de estabelecer sessão entre dispositivo e aplicação Interação similar a um diálogo Suporta operações iniciadas tanto pelo dispositivo como pelas operadoras Utiliza MAP2 24 Unstructured Supplementary Service Data (USSD) Porto Alegre, setembro de 2013

25 Mecanismo flexível, de baixo custo Oferece aplicações baseadas em menu para facilitar interação com usuários Independente do telefone ou do SIM. Funciona em praticamente todos telefones GSM 25 Unstructured Supplementary Service Data (USSD) Porto Alegre, setembro de 2013

26 Permite iniciar mensagens durante ligações, permitindo transmissão simultânea de voz e dados Mensagens são enviadas diretamente ao receptor, agilizando a comunicação e permitindo resposta instantânea Permite acessar serviços da rede mesmo em roaming, sem custo adicional 26 Unstructured Supplementary Service Data (USSD) Porto Alegre, setembro de 2013

27 Pouco investimento necessário USSD utiliza protocolos SS7 já existentes Curto time-to-market Integração com serviços terceirizados são facilmente integrados a um gateway USSD Transformação da Nuvem de telecomunicações em Nuvem de serviços 27 Unstructured Supplementary Service Data (USSD) Porto Alegre, setembro de 2013

28 Os códigos são pré-definidos na plataforma USSD, ou fabricante Exemplo: Field test do Iphone: *3001#12345#* 28 Unstructured Supplementary Service Data (USSD) Porto Alegre, setembro de 2013

29 Dispositivo reconhece o formato de um código USSD Não realiza uma chamada de voz Ao invés disso, comunica-se com a infraestrutura USSD Funciona como um gatilho, invocando diferentes serviços que não requerem o overhead e os custos de um SMS 29 Unstructured Supplementary Service Data (USSD) Porto Alegre, setembro de 2013

30 O gateway USSD possui uma interface para o Mobile Switching Center (MSC) através do protocolo SS7 Uma sessão em tempo real é iniciada entre o usuário e a plataforma de aplicação USSD, permitindo o envio e recebimento de dados Sessão permanece ativa através de uma conexão de rádio e encerra quando: Serviço finaliza com sucesso Usuário encerra o uso do serviço Usuário digita uma opção incorreta no menu Ocorre time-out de uma requisição 30 Unstructured Supplementary Service Data (USSD) Porto Alegre, setembro de 2013

31 USSDSMS Uso de canais de sinalizaçãoSim Funcionalidade Tempo real e orientado a sessão Técnica store-and-forward para entregar mensagens de texto Informação enviada diretamente do dispositivo para uma aplicação Mensagem de texto é enviada para o SMSC, que tenta entregar ao destinatário Pode envolver uma sessão contínua através de menus Serviço de única instância, não envolvendo sessão contínua 31 Unstructured Supplementary Service Data (USSD) Porto Alegre, setembro de 2013

32 USSDSMS Comprimento por mensagem (7-bit/caracter) 182 caracteres alfanuméricos 160 caracteres alfanuméricos Média de duração de cada transação 2 segundos7 segundos Armazenamento de mensagem no dispositivo Mensagens do tipo Flash Não podem ser armazenadas Mensagens podem ser armazenadas Analogia Navegação na Internet, Telnet 32 Unstructured Supplementary Service Data (USSD) Porto Alegre, setembro de 2013

33 USSDSMS Utilização de discagem rápida para operar o serviço SimNão Custos de operação envolvidos SMSC não envolvidoSMSC envolvido Como não há uso do SMSC, as transações são muito econômicas Por envolver o uso do SMSC, a transmissão do SMS é mais custosa InterfaceSS7 33 Unstructured Supplementary Service Data (USSD) Porto Alegre, setembro de 2013

34 USSDSMS Facilidade de uso Cliente não precisa criar mensagem. Basta discar o código Cliente precisa escrever uma mensagem e então enviar Algumas aplicações permitirão o uso de atalhos de menus, onde o cliente acessa um subitem do menu através de um separador asterisco 34 Unstructured Supplementary Service Data (USSD) Porto Alegre, setembro de 2013

35 O gateway USSD utiliza a mesma interface de programação que o SMSC, facilitando o porte de serviços baseados em SMS para USSD Na prática, apenas modificações específicas de USSD precisam ser realizadas para aplicações externas 35 Unstructured Supplementary Service Data (USSD) Porto Alegre, setembro de 2013

36 Serviços de informações Notícias, temperatura, filmes, esportes Taxa cambial, mercado de ações Diretórios de telefone, páginas amarelas Informações emergenciais a partir da operadora Reservas (transporte, cinema) 36 Unstructured Supplementary Service Data (USSD) Porto Alegre, setembro de 2013

37 Anúncios/publicidade Balanço de conta após chamadas Recarga de telefones pré-pagos (mesmo em roaming), através de cartão de crédito registrado Informação sobre vencimento de cartão Transferência de créditos pré-pagos de uma conta de usuário para contas de outros usuários 37 Unstructured Supplementary Service Data (USSD) Porto Alegre, setembro de 2013

38 38 Unstructured Supplementary Service Data (USSD) Porto Alegre, setembro de 2013 ICICI Bank USSD Disponibiliza inúmeros serviços

39 Organização do curso Tecnologia GSM Princípios do USSD Arquitetura USSD 39 Unstructured Supplementary Service Data (USSD) Porto Alegre, setembro de 2013

40 Composta basicamente por 4 componentes: A parte da rede GSM que inclui: Home Location Register (HLR) Visitor Location Register (VLR) Mobilite Switching Center (MSC) Gateway USSD e o servidor de aplicação USSD A lógica para suportar múltiplas aplicações em uma única plataforma USSD A interface Simple Messaging Peer-Peer (SMPP) para habilitar o serviço 40 Unstructured Supplementary Service Data (USSD) Porto Alegre, setembro de 2013

41 41 Unstructured Supplementary Service Data (USSD) Porto Alegre, setembro de 2013 Aplicações Externas Provedor de conteúdo externo SS7 CDR/Prepaid IN SMPPMIS SMPP E1/SS7 Rede GSM USSD Gateway IN Prepaid Rating Platform TCP/IP Web Management CDR - Call Data Record MIS - Management Information Systems

42 USSD Gateway – USSD Center: É totalmente aberto e pode ser integrado com qualquer sistema de telecomunicação e com a Internet Essa característica permite uma rápida implementação de novos serviços e encoraja a existência de aplicações de mensagens 42 Unstructured Supplementary Service Data (USSD) Porto Alegre, setembro de 2013

43 Outros elementos da arquitetura Interface para contas pré-pagas ( In Prepaid ) Sistema de billing pós-pago – Call Data Records (CDRs) Sistema de gerenciamento de informação – Management Information Systems (MIS) Interconexão com sistemas SMSC 43 Unstructured Supplementary Service Data (USSD) Porto Alegre, setembro de 2013

44 44 Unstructured Supplementary Service Data (USSD) Porto Alegre, setembro de 2013 Assinante Telecom Internet Aplicação USSD Gateway Telefone Aplicação MSC MAP SMPP

45 Sanganagouda, J. USSD: A Comminicstion Technology to Potentially oust SMS dependency, with paper, Aricent, GSM (ETSI TS ) Specification (USSD) Phase 1 GSM (ETSI TS ) Specification (USSD) Phase 2 45 Unstructured Supplementary Service Data (USSD) Porto Alegre, setembro de 2013

46 ` Obrigado! Perguntas? Cristiano Bonato Both Unstructured Supplementary Service Data (USSD) Porto Alegre, setembro de 2013

47 Mobile M-Banking de 2011 Seria interessante mostrar casos de uso do USSD 47 Unstructured Supplementary Service Data (USSD) Porto Alegre, setembro de 2013


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