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Situação Européia Pré-GSM

• Comunidade Européia não tinha um sistema padronizado de primeira geração

• Variados padrões em diferentes países impossibilitavam roaming internacional

• Atuação dos fabricantes restringidas a pequenas regiões ou países.

Situação Européia com advento do GSM

• Comunidade Européia não tinha um sistema padronizado de primeira geração

• GSM foi idealizado com as seguintes finalidades:

– Alocação de uma única faixa de frequencia

– Incentivo aos produtores equipamentos – atuação no mercado europeu

– Padronização para interfaceamento com ISDN

– Aumento da capacidade

Inovações com a Introdução do GSM

• Estrutura de canais lógicos mais complexos

• Possibilidade de oferecer diversos serviços adicionais (ex: Short Message)

• Aumento da capacidade

• Melhor qualidade de voz

• Aumento na segurança – autenticação e criptografia

• Roaming Internacional

Tipos de Serviços oferecidos pelo GSM

Serviços GSM :  Três tipos de serviços implementados em 2 etapas GSM (Fase 1 e 2)

– Teleservices

– Bearer Services

GSM Fase 1

• Operacional desde 1992

• Serviços oferecidos implementados são

opcionais da operadora

GSM Fase 2

• Novos serviços foram implementados, muitos deles provenientes das experiências adquiridas na Fase 1

GSM Fase 2.5 (GPRS)

• Foi implementada uma evolução no sistema GSM no qual se permite uma integração com uma rede de comutação de pacotes

Arquitetura da Rede

Panorama da Rede GSM

Estruturação da Rede

• Devido as características inerentes de uma rede de comunicações móveis a estrutura requerida é extremamente complexa.

• Entre cada elemento da rede existe uma interface própria com protocolos específicos para a integração dos elementos.

• Tem-se abaixo os principais elementos da rede:

       – Terminal Móvel

      – BTS – Base Transciver Station

      – BSC – Base Station Controler

      – TRAU – Transcoder rate

      – GMSC – Gateway Mobile Switching Center

      – OSS – Operation SubSystem

      – HLR – Home Location Register

      – VLR – Visitor Location Register

      – AUC – Autentification Center

Terminal Móvel

• Composto por duas partes:

     – SIM – Dados do usuário:

               » Identidade Internacional do Usuário (IMSI)

               » Identidade Temporária do Usuário (TMSI)

               » Parâmetro Secreto do Usuário (Ki)

               » Autentificação e Cifragem (A3,A5 e A8)

               » Armazena informações de mensagens curtas, números  telefônicos.

    – Términal – Composto do hardware de transmissão da interface rádio.

BTS – Base Transceiver Station

• Componente da rede que serve uma célula

• Possui equipamento de processamento do

sinal

• Responsável pela transmissão e recepção.

• Como não possui inteligência de gerenciamento de chamadas o custo da BTS é reduzido

BSC – Base Station Controler

• Controladora da estação rádio-base (BTS) – controla um conjunto de BTS’s

• Gerência de recursos de rádio.

– Configuração dos canais

– Alocação de canais para uma chamada

• Gerência de Handoff.

• Conjunto BTS + BSC conhecido como Base Station SubSystem (BSS).

TRAU

• Unidade de adaptação e transcodificação.

• Adaptação de taxas (16 Kbps/64 Kbps).

• Integra o subsistema BSS com MSC

GMSC – Gateway Mobile Swithing Center

• Central de comutação de chamadas.

• Interface com outras redes.

• Uma rede pode ter centrais que não se interligam com outras redes – MSC

• Cada GMSC tem um HLR associado.

OSS – Operation SubSystem

• Tem a estrutura de uma rede de gerência em Telecomunicações:

– Gerenciamento de assinantes – Tarifação

– Gerenciamento do equipamento móvel

• Formada por centros de operação e Manutenção (OMC).

• Gerenciamento da central da BSS e NSS

HLR – Home Location Register.

• Principal Banco de Dados

• Guarda todas as informações dos usuários:

– Perfil de serviços (e.g Restrições de Serviços)

• Localização do usuário (VLR)

VLR – Visitor Location Register

• Nível hierárquico inferior ao HLR

• Guarda usuários ativos em sua área de serviço.

• Atua nas seguintes funções:

• Localização do usuário – Mantém HLR atualizado.

• Armazena perfil do usuário.

• Autentificação e estabelecimento de chamadas do usuário.

AUC – Autentification Unit Center

• Possui os algoritmos de autenticação e cifragem.

• Armazena as chaves de segurança.

• Subsistema EIR – Registro de Identidade de Equipamento:

• Armazena as identidades e o tipo de equipamentos autorizados a operar na área de serviço.

• Observação e bloqueio de Terminais irregulares:

– Lista Branca, Cinza ou Negra.

Elementos da Rede

O autor, Bruno Maia Antonio Luiz ( bmaia1@terra.com.br),  graduou-se em Engenharia Elétrica com ênfase em Telecomunicações pela PUC-Rio (Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro) em 1999; em 2002  concluiu mestrado na área de Comunicações Móveis na mesma Universidade. Participou de projetos na área de Sistemas Rádios incluindo o desenvolvimento de softwares para dimensionamento de sistemas rádio, proferindo cursos na área de sistemas móveis. Foi responsável pela área de projetos da WiNGS Telecom, como gerente de projetos. Atualmente encontra-se na CLARO alocado no departamento de Engenharia de RF.