Redes Celulares Trabalho realizado por : Nuno Martins nº12207 Marta Tomé nº17503

Objectivos Noção de Rede Celular Cobertura Handover Arquitectura Técnicas de Modulação Gerações dos Sistemas Celulares

Noções de Rede Celular (I) Célula A unidade básica geográfica do sistema de comunicação celular. A cobertura de uma determinada área é baseada na interligação das células. O tamanho de cada célula é determinado pelo terreno e pelo número de utilizadores (300 m a 35 Km)

Noções de Rede Celular (II) Cobertura (I) Dependente da potência de transmissão do equipamento Potência de transmissão diminui de forma proporcional á distancia da estação receptora A performance dos serviços depende da potência radiada

Noções de Redes Celulares (III) Cobertura (II) Antenas omnidireccionais Permitem uma ampla cobertura geográfica Reutilização das frequências A mesma frequência pode ser utilizada em varias células, desde que se mantenham distantes de modo a não causar interferência nos canais

Noções de Redes Celulares (IV) Vantagens Redução de Potencia Aumento da capacidade de rede Desvantagens Mais custos de infra-estrutura Interferência co-canal Necessidade de transferência entre canais radio a frequências de células diferentes

Noções de Redes Celulares (V) Handover Passagem para outra célula sem que exista corte de comunicação Tipos de Handover Hard Handover é o handoff em que a estação móvel é desconectada temporariamente para a troca de canal. . Soft Handover procedimento no qual duas BS mantêm a chamada até o handoff ser completado. A primeira estação BS não liberta a chamada até receber a informação da segunda estação BS, de que a chamada está sob controle. Este tipo de handoff, até a presente data, só é possível com a interface aérea para CDMA.

Noções de Redes Celulares (III) Arquitectura

Noções de Redes Celulares (IV) MS (Mobile station) É compreendida pelo equipamento móvel e o cartão SIM (Subscriver Identity Module) SIM é o cartão que armazena todas as informações relacionadas com o utilizador O MS pode ser qualquer dispositivo que utilize a rede GSM Opera em full duplex

Noções de Redes Celulares (V) BSS (Base Station Subsystem ) Responsável pelo gerenciamento de handover Sua função é fazer a ligação entre MS e o NSS BSS BTS (Base Transceiver Station) BSC (Base Station Controller) Transmissor radio de baixa potencia que liga o MS ao BSC e posteriormente ao restante sistema Controla dezenas ou centenas de BTS Faz a alocação dos canais radio Controla handovers entre BTS

Noções de Redes Celulares (VI) NSS (Network and Switching SubSystem) MSC (Mobile Switching Center )- Faz a comutação de chamadas entre estações  móveis ou  entre uma estação móvel e um terminal fixo Fornece toda a funcionalidade necessária para o tratamento de um assinante móvel : Registro Autenticação Actualização da localização Handover Roaming

Noções de Redes Celulares (VII) VLR (Visitor Location Register) Controla a chamada e providencia os serviços de cada assinante, situada dentro de uma determinada área de controle através de uma base de dados HLR (Home Location Register) Base de dados que armazena todas as informações do assinante Contém informação administrativa de todo o assinante registado na correspondente rede Contém localização da estação móvel

Noções de Redes Celulares (VIII) AuC (Authentication Center) Elemento que gera os parâmetros necessários para a autenticação dos assinantes Armazena chaves e algoritmos Usado para encriptar através do canal rádio Guarda uma cópia de cada SIM EIR (Equipment Identity Register) Base de Dados que armazena lista dos equipamentos Estações móveis identificadas pelo IMEI

Técnicas de acesso ao meio (I) Permite o compartilhamento de uma determinada faixa de RF entre vários terminais móveis Maximiza o numero de utilizadores em simultâneo na mesma faixa de frequência Tipos de acesso Frequency Division Multiple Access(FDMA) Time Division Multiple Access(TDMA) Code Division Multiple Access(CDMA)

Técnicas de acesso ao meio (II) FDMA A largura da faixa é subdividida e a cada um dos utilizadores é alocada uma sub-faixa Características Desperdício de recurso quando o canal não está a ser utilizado Podem transmitir sinais analógicos ou digitais Opera em modo full duplex Elevado custo do sistema Comunicação continua no tempo

Técnicas de acesso ao meio (III) TDMA O espectro é dividido em slots de tempo Cada utilizador pode enviar ou receber dados durante o intervalo de tempo a ele reservado Podem transmitir apenas sinais digitais Características Handover mais simples Utiliza os intervalos de tempo sem transmissão para "ouvir" outros transmissores Slots de tempo podem ser alocados para vários utilizadores Partilha de espectro e aumento da capacidade do sistema

Técnicas de acesso ao meio (IV) CDMA Transforma voz ou dados transmitidos pelo utilizador num sinal da rádio codificado, que é recebido pelas antenas e transformado novamente para o receptor Todos os usuários transmitem ao mesmo tempo e utilizam a mesma faixa de frequência Maior velocidade em transmissão de dados (p.e. Serviços WAP, video on demand...)

Sistemas Celulares 1G Características Resultados Sistemas analógicos como o AMPS (Advanced Mobile Phone Service) Terminais pesados Baixa Capacidade Transmissão de Voz Resultados Incapacidade de assegurar serviços de roamming devido a incompatibilidades Tamanho dos terminais moveis foi “reduzindo” no fim da década de 80 Procura maior do que o previsto

Sistemas Celulares 2 G Objectivo Características Definir um sistema único para comunicações moveis na Europa Características Sistemas Digitais (GSM, TDMA ou CDMA) Terminais mais leves Maior Capacidade Possibilidade de transmissão de dados Opera na Banda dos 900, 1800 e 1900 MHz

Sistemas Celulares 2 G Resultados Elevada aderência aos serviços da tecnologia 2 G Baixa de preços nos produtos Equipamentos com dimensão reduzida Baseada no serviço de voz Baixa transmissão de dados

Sistemas Celulares 2.5 G Tecnologia intermediária entre a segunda e terceira geração. Objectivos Permitir que as estações móveis estejam a usufruir de Internet com uma largura de banda superior Acesso rápido à internet móvel e conexão permanente Transmissão por pacotes Taxa cobrada pelos dados transmitidos Maior velocidade Novos esquemas de codificação do canal Introdução de varias tecnologias High Speed Circuit Switched Data Packet-mode Personal Digital Cellular General Packet Radio Service Enhanced Data Rates for Global Evolution

Sistemas Celulares 2.5 G HSCSD Atribui um canal físico permanente à ligação durante toda a duração da chamada Velocidade máxima de transmissão de dados de 57,6 Kbps correspondente a quatro slots de 14,4 Kbps. Taxado em função do tempo de uso Mais antigo e a sua implementação menos dispendiosa Modulação 8PSK (Phase Shift Modulation )

Sistemas Celulares 2.5 G GPRS O canal só é alocado quando é necessário transferir informação seja para receber ou enviar Proporciona velocidades máximas na casa dos 171,2 kbps, correspondentes a 8 timeslots à velocidade de 21,4 Kbps. Taxado em função do volume de dados Slots podem ser partilhadas Modulação GMSK (Gaussian Minimun Shift Keying)

Sistemas Celulares 2.5 G EDGE Permite ligações de dados três vezes mais rápidas que o GPRS dentro da mesma classe de multislot. Taxado em função do volume de dados Possibilidade de fazer streaming de vídeo e o download de ficheiros grandes Modulação 8PSK

Sistemas Celulares 3 G Objectivos Elevadas taxas de transmissão (144 kps até 2 Mbps). Transmissão simétrica e assimétrica. Transmissão em modo pacote e modo circuito. Boa qualidade de voz. Maior capacidade e eficiência espectral. Possibilitar o uso de vários serviços em simultâneo. Coexistirem com as redes 2G. Permitirem o roaming entre as várias

Sistemas Celulares 3 G Velocidades mais elevadas de transmissão de dados Disponibilização de conteúdos multimédia de qualidade Aumento da capacidade da rede, que permite aos operadores ultrapassar eventuais problemas de saturação.

Redes Celulares FIM Obrigada pela atenção!