A apresentação está carregando. Por favor, espere

A apresentação está carregando. Por favor, espere

REDES SEM FIOS Prof. Amine Berqia Web :

Apresentações semelhantes


Apresentação em tema: "REDES SEM FIOS Prof. Amine Berqia Web :"— Transcrição da apresentação:

1 REDES SEM FIOS Prof. Amine Berqia Web :

2 Componentes das redes de móvel & as redes sem fios UIMMT RANCN UIM : User Identity ModuleMT : Mobile Terminal RAN : Radio Access NetworkCN : Core Network

3 Interface UIM-MT UIMMT UIM-MT Interface situa-se entre o cartão SIM e o terminal móvel que pode corresponder a diferentes tipos de redes: GSM, GPRS, UMTS, IEEE802.11

4 Interface MT-RAN MT RAN Interface MT-RAN ligar o terminal móvel à antena e define como o terminal acede à antena e reciprocamente.

5 Interface RAN-CN RANCN Interface RAN-CR refere- se à transmissão da antena ao primeiro comutador da rede.

6 Interface CN-CN CN Interface CN- CN define a tecnologia rede utilizada para encaminhar as informações.

7 Redes De Móvel & Redes Sem Fios RDM RSF Um utilizador é definido como utilizador móvel se o mesmo é capaz de comunicar fora da sua rede de assinatura conservando ao mesmo tempo o mesmo endereço. Um sistema chama-se sem fios se o mesmo propõe um serviço de comunicação totalmente independente das tomadas murais.

8 Exemplos de Redes Móveis e/ou Sem fios SistemaSem FiosMovel GSM UMTS TCP/IPxx IP Mobilex ATMxx DECT x

9 Os Sistemas Celulares GSM : Global System for Mobile communications GPRS : General Packet Radio Service EDGE : Enhanced Data for GSM Evolution UMTS : Universal Mobile Telecommunications System

10 GSM 1979: reserva da banda do 900 MHz para as comunicaçoes móveis na Europa por IUT 1980: criação de grupo de trabalho GSM (Groupe Spécial Mobile) 1992: comercialização real dos primeiros sistemas GSM Desde o GSM deixou a sua sigla francesa para a de Global System for Mobile communications e suplantou os sistemas analógicos.

11 Arquitectura Geral

12 BSS : Base Station Subsystem MS (Mobile Station) : parte visível do sistema rádio móvel e miniaturisés cada vez mais. BTS (Base Transceiver Station) : estações básicas, pontos de acesso a rede GSM. Os BTS materializa-se sob a forma de antenas sobre os tectos dos edifícios na cidade ou sobre o bordo da estrada. BSC (Base Station Controller) : controlador BTS, um BSC gere os canais rádios e BTS aplica as decisões tomadas pelos BSC como o controlo de admissão das chamadas e a gestão dos handovers.

13 NSS : Network SubSystem MSC (Mobile-services Switching Center) : O MSC é um comutador numérico em modo circuito, que gere todas as comunicações com os móvel sob a sua cobertura. HLR (Home Location Register) : base de dados de localização nominal na qual são armazenadas todas as informações relativas aos assinantes de uma rede móvel. VLR (Visitor Location Register) : base de dados de localização Local na qual são armazenadas todas as informações relativas aos utilizadores de uma região específica.

14 Interface rádio: Subsídio de frequência: - banda Mhz para a direcção ascendente (MT para BTS) -banda Mhz para a direcção descendente (BTS para MT) Métodos de acesso: FDMA, TDMA, CDMA, F-TDMA…..

15 FDMA O FDMA é o método de acesso múltiplo mais utilizado. Esta técnica é mais antiga, e permite diferenciar os utilizadores por simples uma diferenciação frequencial. Com efeito, para ouvir o utilizador N, o receptor considera apenas a frequência fN associado. A aplicação desta tecnologia é bastante simples. Frequência Tempo B A C Ocupado pelo utilizador 2 Ocupado pelo utilizador 1 Livre Frequency Division Multiple Access Canal físico

16 TDMA Frequência Tempo Ocupado pelo utilizador 2 Ocupado pelo utilizador 1 Livre Time Division Multiple Access Canal físico O TDMA é um método de acesso que baseia-se na distribuição de recursos no tempo. Cada utilizador emite ou transmite num intervalo de tempos concreto cuja periodicidade é definida pela duração da trama. Neste caso, para ouvir o utilizador N, o receptor tem apenas a considerar o intervalo de tempos N associado à este utilizador. 1, 2, 3,4Slots

17 F-TDMA Frequência Tempo Frequency Time Division Multiple Access B A C Ocupado pelo utilizador 2 Ocupado pelo utilizador 1 Livre 1, 2, 3,4Slots

18 CDMA Tempo Code Division Multiple Access Livre Codigo Frequência Ocupado pelo utilizador 2 Ocupado pelo utilizador 1 Canal físico O CDMA é baseado na distribuição por códigos. Com efeito, cada utilizador é diferenciado do resto dos utilizadores por um código N que lhe foi atribuído no início da sua comunicação e que é ortogonal ao resto de códigos ligados à outros utilizadores. Neste caso, para ouvir o utilizador N, o receptor tem apenas a multiplicar o sinal recebido pelo código N associado à este utilizador.

19 Allocaç ão de recursos Conjunto dos recursos disponíveis = bandwith; Divisão da bandwith em vários conjunto de canais; Multiplexing de várias comunicações sobre a mesma bandwith à ajuda dos métodos de acesso; Vários esquemas de subsídios de recursos: FCA, DCA, HCA.

20 FCA FCA : Fixed Channel Assignment + simples e rápido; + atribuição fixa de recursos todas as às estações básicas; -- não permite de gerir a variação brutal e instantânea do tráfego.

21 DCA DCA : Dynamic Channel Assignment + concentração dos recursos num grupo comum; + aumentar a capacidade do sistema; -- requer uma importante carga de sinalização.

22 HCA HCA : HybridChannel Assignment + mistura de FCA e de DCA; -- mistura dos inconvenientes;

23 Handover Permite de passar de uma célula ao outro sem corte de comunicação; É um mecanismo revolucionário responsável do sucesso da telefonia móvel.

24

25

26

27

28

29

30

31

32

33

34 Tecnologias 2,5G HSCSD GPRS EDGE Web site Ericsson

35 HSCSD e GPRS HSCSD - High Speed Circuit Switched Data GPRS - General Packet Radio Service Estas novas tecnologias oferecem soluções para aumentar as taxas de dados com relação às redes GSM existentes. As operadoras de rede querem promover serviços de dados para aumentar as receitas.

36 HSCSD O HSCSD é uma tecnologia de comutação de circuitos Um canal físico é atribuído por toda a duração da chamada A conexão do canal físico é mantida mesmo se não houver dados sendo transferidos

37 GPRS É muito diferente das arquiteturas de redes celulares atuais Somente é atribuído um canal físico quando for necessário transmitir ou receber dados Os canais físicos podem ser compartilhados entre diferentes usuários móveis O GPRS é uma tecnologia de comutação de pacotes

38 Comutação de circuitos vs pacotes Circuitos Cada canal físico é atribuído Adequado a.. Aplicações em que o tempo é crítico p.ex. videofone Complementa.. PSTN e ISDN Cobrado por … O minuto Pacotes Cada canal físico é compartilhado Adequado a.. Web browsing Valores de ações, etc. Complementa.. TCP/IP, X25 Cobrado por.. O BIT (e QoS)

39 HSCSD e GPRS vs GSM Multislot As unidades móveis GSM convencionais usam umúnico timeslot no uplink e no downlink para transportar um canal de tráfego (TCH). As unidades móveis HSCSD e GPRS podem transmitir e receber em diversos timeslots GSM por quadro. Unico timeslot

40 GSM + GPRS PSTN BSC GSM BTS GSM BTS MSC PCU Other nets GGSNSGSN Como promover uma rede da GSM a GPRS? 1.For the BSS software upgrade hardware upgrade 2.New GPRS support nodes (SGSN – GGSN)

41 Esquemas de Coding de GPRS (1) GPRS using same physical RF layer as GSM speech Data is coded into normal bursts (456 bits / 20ms) Higher data rates per timeslot achieved by removing error protection

42 Timeslot sharing BTS BCCH GPRS TCH User rate at CS2 = 40.2 kbps TCH A Voice call require the GPRS TS

43 Timeslot sharing BTS BCCH GPRS TCH User rate at CS2 = 40.2 kbps TCH A Voice call takes the GPRS TS User rate at CS2 = 26.8 kbps

44 EDGE EDGE = Enhanced Data rates for GSM Evolution EDGE é uma extensão do HSCSD e GPRS EDGE define um novo formato de modulação (8PSK) que permite que serviço como o HSCSD e GPRS sejam mais rápidos

45 Downlink Uplink ClasseDownlinkUplink A8PSKGMSK B8PSK BTS MS Classes do EDGE

46 Esquemas de Coding da EDGE

47 Impacto da EDGE em redes existentes de GSM/GPRS Hardware upgrade to the BSS (new transceiver in each cell) Software upgrade to the BS and BSC No change in the core networks New terminals - Terminal which provides 8PSK in the uplink and the downlink - Terminal which provides GMSK in the uplink and 8PSK in the downlink

48 SGSN GGSN Gb Gn Gc Gi Gs Gn HLR BSC MSC PSTN BTS Abis A A D D A A PDN NEW GSM + GPRS + EDGE

49 Tecnologias 3G UMTS : Universal Mo Mobile Telecommunications Service IMT 2000 : International Mobile Telecommunication system CDMA 2000 : Code Division Multiple Access W-CDMA : Wideband-Code Division Multiple Access

50 UMTS Circuito e Pacote, Voice : 144kb/s low-rate data : 384kb/s, high-rate data : 2Mb/s.

51 As classes de serviços do UMTS (1) Classe A (conversational): serviços bidirectivos implicando 2 interlocutores (ou um grupo de pessoa), como a telefonia, visiophonie ou os jogos interactivos...; Telefonia Visiophonie …

52 As classes de serviços do UMTS (2) Classe B (streaming) : serviços implicando um utilizador e um servidor de dados, como vídeo ao pedido e aplicações de transferência de imagens Servidor Imagens, Vidéo …

53 As classes de serviços do UMTS (3) Classe C (interactivo): serviços nos quais o utilizador mantem um diálogo interactivo com um servidor de aplicações ou de dados, como navegação sobre Internet, transferência de ficheiros por ftp... Servidor Response Request

54 As classes de serviços do UMTS (4) Classes D (background): parentes da classe C à diferença que as informações transmitidas são de prioridades inferiores, como a transferência de telefax ou o serviço de mensagens de tipo SMS... Servidor Dados

55 Frequências da 3G Para os sistemas terrestres (230 MHz) : 1885 – 2025 MHz para a primeira banda 2110 – 2200 MHz para a segunda Para os sistemas MSS (Mobile Satellite Service) (150MHz) : 1980 – 2100 MHz MHz

56 Rede UMTS CN BRANUTRANSRAN AN CN :Core Network, AN : Access Network, BRAN : Broadband Radio Access Network, SRAN : Satellite RAN, UTRAN : UMTS Terrestrial RAN

57 CN : noção de domínio CS domain PS domain AuC GMSCHLR GGSN VLR MSC EIR SGSN

58 Rede de acesso UTRAN RNC Node B RNC Node B RNC Node B MH lub CS PS Core Network Rede de acesso RNC : Radio Network Controller, MH : Mobile Host

59 Técnicas do Multiplexing : FDD et TDD t f1 movél rede t f2 rede movél t fi movél rede rede movél Multiplex FDD Multiplex TDD FDD e TDD estão disponíveis em UMTS TDD foram projetados para o uso em áreas elevadas da densidade; a taxa a mais elevada : TDD-2.048Mb/s FDD-384kb/s

60 Redes Celulares: Sumário GSM MHz MHz TDMA GMSK ~ 24kbps UMTS MHz MHz ~ 2Mbps HSCSD <57kps GPRS ~171kbps EDGE GMSK 8PSK < 2G2,5G3G

61 WLAN 1990 : o projecto de lançar uma rede local sem fios é lançado. IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) : IEEE IEEE Hiperlan (High Performance Local Area Network) HiperLAN

62 IEEE As frequências situam-se na gama 2,4 GHz; As comunicações podem fazer-se directamente de terminal à Terminal o passando por uma estação básica. Os débitos variam de acordo com a técnica de codificação utilizada e a banda espectral da rede. O rede IEEE é Celular

63 Arquitectura IEEE ESS BSS IBSS AP AP: Access point, BSS : Basic Set service, ESS : Extented Set Service, IBSS Independent BSS.

64 Funcionamento do WLAN Switch Main Corporate Backbone Server iPaq Notebook PalmPilot Mobile Phone Notebook If the site is using DHCP, and no additional security – then connection and subsequent IP address allocation is automatic.

65 WLAN na Europa, Ásia e EU Higher density of population Higher cellular penetration Market dominated by mobile operators Bigger reliance on public transportation, smaller homes Consumer-oriented wireless data market Higher penetration of laptop computers and PDAs Higher Internet penetration Higher penetration Airports and hotels as major hotspot locations More advanced wireless data applications for business users Europe and Asia US Higher density of hotspots WLAN access as an extension of cellular data access Larger demand for wireless data applications from business users WLAN access as a substitute for fixed LAN access Higher density of population Higher cellular penetration Market dominated by mobile operators Bigger reliance on public transportation, smaller homes Consumer-oriented wireless data market Europa e Ásia EU

66 Método de Acesso Dois métodos de acesso fundamentais a nível da camada MAC: DCF (Distributed Coordination Function) : Utilizado para permitir transferências de dados assíncronas em best esforço; baseado no CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance). PCF (Point Coordination Function) : Baseado na interrogação polling, controlados pelo ponto de acesso; concebido essencialmente para a ransmissão dos dados sensíveis que pedem uma gestão do prazo.

67 HiperLAN (1) ETSI : European Telecommunications Standards Institute HiperLAN : High Performance Local Area Network HiperLAN 1 HiperLAN 2 HiperLAN 3 (WLL Wireless Local Loop) HiperLAN 4

68 HiperLAN (2) MAC Camada Fisica 5 GHz 23 Mbit/s HiperLAN Tipo 1 LAN Sem Fois 802 MAC Camada Fisica 5 GHz 23 Mbit/s HiperLAN Tipo 2 ATM Sem Fois Acesso Curto alcance MAC Camada Fisica 5 GHz 20 Mbit/s HiperLAN Tipo 3 ATM Sem Fois Acessos a distância MAC Camada Fisica 17 GHz 155 Mbit/s HiperLAN Tipo 4 ATM Sem Fois Interconexão ATM : Asynchronous Transfer ModeDLC : Data Link control MAC : Medium Access Control

69 Arquitectura HiperLAN CAC : Channel Access ControlMAC : Medium Access Control DLC : Data Link ControlOSI : Open Systems Interconnection Camada Fisica Camada CAC Camada MAC Camada Fisica Camada Rede Liaison Camada Fisica Camada MAC Camada DLC

70 Bluetooth (1) Nome de um chefe Viking Harald Bluetooth; Ericsson e um grupo dos vários grandes industriais (IBM, Intel, Nokia, Toshiba...); 1999: o grupo IEEE WPAN (Wireless Personal Area Network) ter ser instaurar lugar para normalizar rede dum alcance duma dezena metro; Três grupos de servicos : A, B e C.

71 Grupo A Utilização de banda do espectro sem licença 2,45 GHz; muito baixo custo para instaurar em lugar e utilização; Dimensão reduzida; Modo sem conexão; Possibilidade superposition com o IEEE

72 Grupo B Utilização de uma camada MAC (Medium Access Control) até 100 kbit/s; Possibiltés para todas as máquinas de comunicar entre elas; Utilização de QoS para autorizar certas aplicações; Até 10 m de alcance; Tempo máximo um segundo para se conectar rede.

73 Grupo C Segurança da comunicação; Transmissão do vídeo; Possibilidade de roaming.

74 WLAN vs WPAN WLAN (802.11) para: - Interagir com infra-estruturas LAN; - Ser utilizado horas ou mesmo dias; - Equipamentos portáteis. WPAN (802.15) para: - Interagir com equipamentos pessoais; - Ser utilizado segundos ou mesmo alguns minutos; - Equipamentos móveis.

75 Bluetooth : Piconets (Picoredes) Baseado na utilização de picoredes (piconets) : Contendo um mestre (iniciador da conexão) que gere as trocas e aos mais 7 escravos activos que podem comunicar. Vários piconets formam um scatternet mestre escravo Piconet

76 Bluetooth : Scatternets Mestre Escravo Possibilidade de conectar 10 piconets para formar uma rede de 72 aparelhos : 8x e-aparelho que servem de pontes estreitas por conseguinte comuns à 2 picoréseaux. Num piconet, o mestre dá a palavra alternadamente atribuindo tempos de palavra ou slots... a formação de scatternets complexifie o problema.


Carregar ppt "REDES SEM FIOS Prof. Amine Berqia Web :"

Apresentações semelhantes


Anúncios Google