Transcript 3.3.2 - Sinalização

Sistemas de Telecomunicações 2
Sistemas Avançados de Telecomunicações
(2004/2005)
Cap. 3 – Redes sem fios
3.3.2 Princípios de sinalização na rede GSM
1
Tipos de comunicação existentes no GSM
•
•
•
•
•
Registo
Paging
Roaming
Estabelecimento de chamada
Handover
2
Registo
1. Pedido de canal
(MS para BTS e BTS para BSC)
2. BSC envia comando activação canal
3. BTS envia ACK activação
4. O canal é atribuído
5. Pedido de actualização de área de localização
PSTN
PLMN
6. Pedido de autenticação
7. Resposta de autenticação
8. Verificação de autenticação
9. Atribuição de TMSI e de nova área
10. ACK de TMSI e nova área
11. Escrita da nova área e TMSI em VLR e HLR
AuC
OMC
HLR
EIR
VLR
GMSC
SMS-C
MSC
BSC
BSC
12. O canal é libertado
MS
BTS
BTS
3
Paging (I)

Para efeitos de oferta de chamadas de entrada,
é necessário que a MS seja rapidamente
detectada, o que implica a actualização contínua
da sua localização.

Concretização do requisito de mobilidade
aparece sempre associado à da área de
localização da MS, i.e., a rede tem de saber,
tanto quanto possível, em que agregado de
células (LA) é que a MS se encontra em cada
instante.

O paging corresponde ao procedimento de
procura de uma dada MS na área de localização
onde esta se encontra registada.
4
Paging (II)
PLMN
Área MSC
Paging
Área de localização
MSC
BSC
Célula
BSC
BSC
BSC
BSC
5
Roaming (I)

Em idle mode uma MS encontra-se a escutar de
forma contínua a informação de sistema
difundida pelas portadoras das células vizinhas.

Sempre que o sinal difundido por essas
portadoras for melhor do que o da célula em
que se encontra, a MS decide mudar de célula.

Mudanças de célula só são permitidas dentro da
mesma PLMN, ou com outras PLMNs com as
quais exista um acordo administrativo.
6
Roaming (II)

Em sentido estritamente técnico, a mudança de célula, quando a MS se
encontra em idle mode, tem a designação de roaming.
célula anterior
nova célula do MS
célula vizinha
7
Registo - versão simplificada (I)

Procedimento de registo (actualização de
localização de uma MS) só se concretiza em idle
mode.

Situação de execução de um registo (location
update):

mudança de área de localização (incluindo roaming)

activação (IMSI attach)

periódico
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Registo - versão simplificada (II)

Mudança de área de localização
LA3 (antiga)
LA4 (nova)
LAI SIM(LA3) ‡ LAI BTS(LA4)
LA4!
MSC2!
IMSI - LA4
BSC
VLR
MSC
MSC2
IMSI!
VLR
BSC
HLR
MSC
MSC1
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Estabelecimento de chamada (X para Y)
1. Pedido de canal
2. O canal é atribuído
3. Pedido de chamada
4. Pedido de autenticação X
5. Resposta de autenticação
6. Comando de cifra
7. Cifra aceite, comunicação cifrada
PSTN
PLMN
AuC
OMC
HLR
EIR
VLR
GMSC
8. Envio do nº destinatário
9. MSC interroga HLR
(supondo mesma PLMN)
10. HLR responde com VLR de Y
11. MSC comunica com VLR de Y para determinar
BSC de Y
SMS-C
MSC
BSC
BSC
12. MSC comunica com BSC de Y que faz paging e
retorna BTS de Y
Y
13. É atribuído um canal de tráfego voz
MS
14. ACK do canal de tráfego
15. Sinalização chamada para Y e sinal de
chamada para X
X
BTS
16. Y aceita a chamada, envia ACK e chamada fica activa
BTS
10
Handover (I)

MS em dedicated mode, i. e. , chamada
estabelecida ou em vias de estabelecimento.

BSC, após recepção de relatórios de medidas
de parâmetros rádio da BTS e MS, decide
mudanças tendo por base limiares de tolerância
pré-programados.

Handover concretizado através da mudança do
canal rádio de uma célula para um outro canal
rádio de uma célula adjacente.
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Handover (II)
• Tipos de Handover
–
–
–
–
–
Intra-BTS Handover
Intra-BSC e inter-BTS handover
Inter-BSC handover
Inter-MSC handover
Não há handovers entre redes diferentes.
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Handover (III)
• Tipos de Handover
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Handover – Uma situação (I)

Intra - BSC handover
BSC
5
1
4
2
3
Nova
Antiga
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Handover – Uma situação (II)

Intra - BSC handover
1.
activação de um novo canal rádio para tráfego na célula destino.
2.
ordem de handover para a MS agarrado ao canal antigo mudar para o novo canal
activado noutra célula.
3.
aquisição de sincronismo da MS com o novo canal.
4.
indicação de handover terminado enviada da MS para a BSC (antiga).
5.
desactivação do canal rádio primitivo.
15
Handover – Inter-MSC handover (I)
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Handover – Inter-MSC handover (II)
1. MS move-se para a fronteira entre 2 células e a
estação base antiga decide iniciar o processo
de handoff para célula nova.
2. BSC antiga pede ao MSC antigo que comece
handoff para nova célula. O MSC antigo
reconhece que a nova célula pertence a outro
MSC.
3. O MSC antigo pede um número de handover
ao MSC novo. Esse nº é usado para
estabelecer uma ligação via PLMN ou PSTN
para o handover.
4. O novo MSC pede ao novo BSC que reserve
um canal de tráfego.
5. O novo BSC atribui um canal de tráfego e
informa o novo MSC.
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Handover – Inter-MSC handover (III)
6. O novo MSC atribui um nº de handover e
envia-o ao MSC antigo.
7. O MSC antigo encaminha a chamada para o
novo MSC através da PSTN/PLMN usando o nº
handover.
8. Quando o encaminhamento está completo, o
novo MSC (e VLR) ordena à MS (através do
MSC antigo) para mudar para o novo canal de
tráfego da nova célula.
9. O novo MSC liga o percurso de voz através do
canal reservado na nova célula. Note-se que a
chamada continua a ser gerida pelo MSC
antigo (anchor MSC)
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Decisão de Handoff (I)
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Decisão de Handoff (II)
• Nível relativo do sinal (L1)
• O MS passa da estação base A (BSA) para BSB quando o
sinal de B excede o sinal de A.
• Pode provocar efeito ping-pong.
• Nível relativo do sinal com limiar
• O handoff só ocorre quando o sinal de A está abaixo do
limiar.
• A escolha do limiar é crítica! (ver Th1-L1, Th2–L2 e Th3-L4)
• Nível relativo do sinal com histerese (L3)
• O handoff só ocorre quando o sinal de B é suficientemente
mais elevado que o sinal de A (margem H)
• Nível relativo do sinal com histerese e limiar
• O handoff só ocorre se o sinal de A estiver abaixo do limiar
e se o sinal de B estiver acima do sinal de A por uma
margem H. (no exemplo o handoff ocorre em L3 se o limiar for Th1
ou Th2 ou em L4 se o limiar for Th3)
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