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Tutorial: Estabelecimento de uma Chamada de Voz GSM Originada pelo Mvel Sobre o autor

Csar Kyn d'vila obteve sua graduao em Engenharia Eltrica em 1992 pela Universidade Estadual de Campinas (Unicamp), onde tambm completou sua formao acadmica com o Mestrado e Doutorado na rea de Telecomunicaes, nos anos de 1995 e 1998 respectivamente. Seus trabalhos acadmicos se concentram em estudos sobre os sistemas celulares

com tecnologia CDMA (UMTS, CdmaOne, 1xRTT, 1xEVDO) aplicada s Comunicaes sem Fio. Desde a sua formao como doutor, atua no mercado de telecomunicaes, como consultor em diversas empresas operadoras, fabricantes de equipamentos e prestadoras de servio. Possui grande experincia didtica e ministrou inmeros treinamentos em empresas como Samsung, Motorola, Nortel, Ericsson, Instituto Eldorado, Flextronics, Brasil Telecom, Telemar, Vivo, Claro, Telemig Celular, e outras, bem como cursos de ps-graduao em faculdades. Atualmente ocupa a posio de Diretor de Tecnologia do Centro de Desenvolvimento Profissional e Tecnolgico (CEDET) empresa com projetos com as tecnologias GSM, UMTS e Wi-MAX e atua como pesquisador independente tendo orientado teses e trabalhos cientficos em instituies de renome como Unicamp e Inatel.

Introduo Quando realizamos uma chamada de voz com um celular GSM, diversos procedimentos de troca de mensagens so efetuados e, tanto o mvel como a rede, realizam o processamento dessas mensagens e de seus parmetros no sentido de definir as caractersticas do servio, avaliar a qualidade do canal e alertar o usurio. O objetivo deste tutorial detalhar o estabelecimento de uma chamada dentro do sistema GSM, mostrando as principais mensagens trocadas entre os elementos e procedimentos realizados. Obviamente que o detalhamento poderia ser bem maior, com a descrio de todas as mensagens e de seus campos. Entretanto, a idia aqui dar uma viso geral do processo.

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Solicitao do Servio pelo Mvel O incio do processo se d com a solicitao do servio pelo mvel. De fato, no caso de uma chamada de voz, o usurio deve digitar o nmero do usurio B, ou escolher este nmero na agenda de contatos ou na memria do celular. O celular monta ento uma mensagem de camada 3 chamada CM Service Request. Esta uma mensagem com diversos campos, sendo o principal, o que indica o servio solicitado. Um aspecto interessante aqui que esta uma mensagem que deve ser enviada em um SDCCH (Stand-Alone Dedicated Control Channel). O SDCCH um canal de controle dedicado para a sinalizao entre o mvel e o sistema e alocado atravs do procedimento de solicitao de canal (Channel Request). Portanto, como mostra a figura seguinte, o mvel deve ento realizar o procedimento de Channel Request e em seguida, de posse do SDCCH, enviar a CM Service Request.

Note que a mensagem de solicitao do servio enviada pelo mvel para a BTS, que repassa para a BSC que por sua vez repassa novamente, agora para a MSC. Portanto, uma mensagem que o mvel envia para a central que ir processa-la no sentido de autorizar ou no o servio solicitado.

Autorizao do Servio Depois de solicitado o servio, a MSC vai comandar o processo de autorizao. O objetivo verificar se o mvel est ou no autorizado para aquele tipo de servio. Na interface area iremos observar a troca de algumas mensagens. Dependendo da configurao da rede (verso de protocolo ou parmetros de sistema) algumas etapas

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podem ser suprimidas. No total, so quatro os procedimentos possveis:

Autenticao do mvel Ativao da criptografia Verificao do IMEI Realocao de TMSI

Na autenticao, a rede verifica se o mvel legtimo ou no, dificultando a clonagem de aparelhos. Na ativao da criptografia, a rede passa a trocar mensagens encriptadas na interface area, garantindo sigilo no canal. Na verificao do IMEI, a MSC consulta a Black List do EIR para verificar se o aparelho no est bloqueado. Na realocao do TMSI, o mvel pode receber o comando para mudar o seu nmero temporrio dificultando o rastreamento de suas chamadas futuras. Logo abaixo, apresentado um diagrama completo do procedimento at aqui.

Setup da Chamada O prximo passo de uma chamada originado pelo mvel GSM, o envio da mensagem de Setup. Nesta mensagem, o mvel transmite rede todas as informaes sobre a chamada originada, inclusive o nmero do usurio B. O mvel envia a mensagem para a rede, sendo que os equipamentos a vo repassando at que chegue na MSC.

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Na figura anterior, no indicamos a troca de mensagens da MSC com outras centrais. Porm, aps o recebimento da mensagem de Setup, a MSC dispara o procedimento de busca e conexo com o usurio B. Encontrado o usurio B, a MSC envia para o mvel GSM, a mensagem Call Proceeding que indica que o procedimento continuar com a alocao do canal de trfego.

Alocao do Canal de Trfego O prximo passo do procedimento a alocao do canal de trfego. Neste ponto, a chamada est autorizada e o usurio B est sendo procurado para conexo. Na figura abaixo, mostramos a mensagem Assignment Command na interface area, a qual indica para o mvel qual o nmero do canal de trfego (portadora e time slot) para o qual o mvel deve ir para realizar a chamada. Antes desta mensagem ser enviada, BTS e BSC j trocaram mensagens para a ativao do TCH (Traffic Channel).

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Aps a alocao do TCH, o mvel deve realizar a inicializao do canal, verificando se a qualidade do canal est boa e ativando o controle de potncia. O final do processo de alocao ocorre quando a MSC recebe a mensagem Assignment Complete vinda do mvel para indicar que teve sucesso na mudana para o TCH, permitindo rede, liberar o SDCCH.

Alerta e Conexo da Chamada

Com o mvel no canal de trfego, e no caso do usurio B estar pronto para receber a chamada, a MSC ir enviar para o mvel que originou a chamada uma mensagem Alert. Esta mensagem indica que o telefone do usurio B est tocando, ou seja, no

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TCH ser ouvido o tom de chamada. Dizemos agora que estamos na superviso de atendimento, ou seja, esperando o atendimento da chamada.

Quando o usurio B atende, gerada uma mensagem Connect que vai da MSC at o mvel. O mvel recebe esta mensagem e responde com uma Connect Acknowledge.

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Feito isso, a chamada considerada em andamento e a tarifao (cobrana) do servio pode ser iniciada, obedecendo claro, as regras impostas pelo rgo regulador de cada pas.

Consideraes Finais Neste rpido tutorial, procuramos detalhar o procedimento de estabelecimento de uma chamada originada no sistema GSM. Mostramos diversas mensagens e indicamos os principais procedimentos. Certamente que existem siglas e detalhes que podem gerar dvidas, porm, pretendemos aos poucos, ir colocando informaes complementares em outros tutoriais e no verbetes da seo O que ... do nosso site (www.cedet.com.br). Autor: Dr. Csar Kyn dvila ltima atualizao em 08/01/2009 Copyright CEDET Centro de Desenvolvimento Profissional e Tecnolgico Este contedo pode ser utilizado livremente desde que citados o autor e o site do CEDET (www.cedet.com.br).

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