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Rossana Andrade, copyright 2001-2007 Alterado em 23/04/2007 1

Redes Móveis e sem Fio

Rossana AndradePh.D, SITE, University of Ottawa, Canadá

Profa. Departamento de Computação, Centro de Ciências,Universidade Federal do Ceará

[email protected]://great.ufc.br


• Órgãos de Padronização• Modelo de Camadas• Funcionalidades comuns entre Redes Móveis e

sem Fio• Sistemas Celulares

• Redes de 2a Geração: ANSI-41, WIN, GSM • Redes de 2.5a Geração: GPRS • Redes de 3a Geração: UMTS e IMT-2000

Tópicos – 1a Parte


• Internet Móvel• Mobile IPv4 • Mobile IPv6

• Rede Locais sem Fio• Bluetooth

• IEEE 802.1x• Web sem Fio

• J2ME, Super-Waba e Brew

Tópicos – 2a Parte

Órgãos de Padronização


Órgãos de Padronização� De Jure

� IETF: Internet Engineering Task Force � ISO: International Organization for Standardization� ANSI: American National Standards Institute� IEEE: Institute of Electrical and Electronics Engineers� ITU-T: International Telecommunications Union� ETSI: European Telecommunication Standard Institute

� De Facto� 3GPP� 3GPP2� Fórum do Bluetooth

� Exemplo de Padrões de Facto e de Jure� Arquitetura TCP/IP e Modelo de Referência ISO/OSI


Estrutura do International Telecommunication Union (ITU)

PlenipotentiaryConference

Council

Secretary-GeneralDeputy Secretary-GeneralCoordination

Committee

GeneralSecretariat ITU-RITU-D ITU-T

[referência site 3GPP]


Uma visão Geral dos Órgãos de Padronização dos celulares da 3G

ITU-RTG 8/1

ITU-TWP 3/11 +

IMT-2000

International

Region 3

3G PP 3G PP2

ETSISMG

T1P1 TIA

3GPartnership

Projects

Region 1 Region 2

ARIB

TTC

TTA

CATT

Region 3

CITELCNO



3GPP - 3G Partnership Project Organization

Project Coordination Group

TSG SA

Services & Syst

Architecture

TSG RAN

Radio Access

Networks

TSG CN

Core

Network

TSG T

Terminals

•R1 (L1)

•R2 (L2, L3)

•R3 (Iu, Iur, OAM)

•R4 (Radio perf,RF param, conform.

•ITU Adhoc

•N1 (Iu)

•N2 (MAP,GTP,CAMEL)

•R3 (IW)

•SS Adhoc

•T1 (Conformance Testing)

•T2 (Services & Capabilities)

•T3 (USIM)

•S1 (Services)

•S2 (Architecture)

•S3 (Security)

•S4 (Codec)

•S5 (OAM)



Sobre 3GPP2

� Definição do 3GPP2 � especificações técnicas aplicadas

globalmente à 3G de padrões de telecomunicações

� evolução do ANSI- 41� e das tecnologias de Acesso de Rádio

relevantes

� contribuições a serem enviadas aos órgãos de padronização (Organizational Partners)


Parceiros Organizacionais e Membros Individuais

� Parceiros Organizacionais� ARIB, Japan� TTC, Japan� TTA, Korea� TIA, USA� CWTS, China� ANATEL, Brasil

� Membros Individuais� Sprint PCS� Air Touch� Nortel Networks� Lucent Technologies� Motorola� Qualcomm

� NEC� NTT� KDD� Hitachi� Fujitsu

� Ericsson� Siemens� etc.


3GPP2 -Visão Geral do Processo

Modelos de Camadas


Modelo de Camadas GenéricoCMMMRRM

Estas são as 4 camadas de protocolos que podem ser encontradas em um número de sistemas móveis:

• Camada de Transmissão (TL)

• Camada de Gerenciamento de Recursos de Rádio (RRM)

• Camada de Gerenciamento de Mobilidade (MM)

• Camada de Gerenciamento de Comunicação (CM)

TL


Mais sobre as Camadas …� Camada de Transmissão: protocolos de baixo nível.

Corresponde às 3 camadas do modelo OSI � Gerenciamento de Recursos de Rádio: mais

relevantes para a interface MS/BSC� handoff básica: MSC não está envolvida� handoff entre-sistemas: MSC está envolvida

� Gerenciamento de Mobilidade: � Registro de Localização � Funções de Segurança

� Proteção de identidade (e.g., autenticação)

� Gerenciamento de Comunicação: Estabelecendo e mantendo a chamada


Camadas Funcionais dos Sistemas Móveis e o Modelo de Referência da OSI/ISOGerenciamento de Comunicação

Gerenciamento de Recursos de Rádio

Gerenciamento de Mobilidade

Troca.Info

Con.Estab.

Desco-nexão

Registro de Localização

Segurança

Handoff

Aplicação (7)

Apresentação (6)

Sessão (5)

Transporte (4)

Redes (3)

Enlace (2)

Física (1)

Camada de Transmissão

Funcionalidades Comuns entre Redes Móveis e Sem Fio


Por que Características Comuns são Importantes

� Comunicação Móvel sem Fio tem elementos de arquitetura comuns executando funções semelhantes

� O reconhecimento e a captura destas características comuns� Permite projetistas reutilizá-los no

desenvolvimento e evolução de sistemas móveis� Conduz ao reconhecimento de diferenças e

potenciais incompatibilidades entre estes sistemas assim como uma melhor maneira de integrá-los


Limitando o Escopo� Foco nas soluções comuns para

problemas recorrentes de� sistemas da segunda a terceira

gerações � Funções de gerenciamento de

mobilidade e de recursos de rádio� protocolos para a camada de aplicação� estágios iniciais de desenvolvimento


Identificação de Comportamentos Funcionais Comuns entre Sistemas

Móveis e sem FioDescrição de Sistemas com a Notação Use Case Maps

Sistema 2,5G

E2

S

a

cb

E1

e

E2

Sa

cb

E1

d

WLAN

e

E3

Sistema 2G

E2

S

a

e

E1

d

bc

d

E3

Sistema 3G

E2

S

a

cb

E1

de

E3


Exemplo de um Comportamento Comum: Autenticação

SAuth: Start Authentication

E1Auth : end Successful Auth.

E2Auth : end Unsuccessful Auth.

[a1]: [Auth. Success][a2]: [Auth. Denied]

sAI : send Authentication InformationaAA: apply Auth. AlgorithmcAR: check Authentication Result

Legenda :

SAuth

[a1]

sAI

[a2]

E2AuthE1

Auth

aAAcAR


Relacionamento entre as Características Comuns

Entre-sistemasHandoff

Execução de

HandoffFalhas de

Ações para


ÂncoraMóvel

Centro de Comutação

Liberação de Recursos

HandoffDecisão de

Autenticação

LocalizaçãoRegistro de


de Origeme Visitante

Banco de Dados

TemporáriaIdentificação

Cifragem

de SegurançaBanco de Dados

Paging

Chamada de Saída Chamada de Entrada

Roaming


Elementos de Arquitetura ComunsModelo de Referência ANSI-41/WIN

MSIP

SMEMC

SNBSC

SCP

AC

External Networks

(PSTN, ISDN)

HLR

VLR

EIR

MSC

Cells BST

BS

.WmATMSwitch

Cells

WmATM Backbone

Databases

BSCBST

MS

ATM NetworkBackbone

..

Rede Móvel sem Fio ATM

VisitorDatabase

MobileSwitchingCenter

HomeDatabase

SecurityDatabase

Elementos de Arquitetura Comuns

BaseStationController

MobileStation

Identificação Temporária

Por Flávio [email protected]


Identificação Temporária

� Contexto� Problema� Forças� Solução� Motivação� Contexto Resultante� Usos Conhecidos


Contexto

� Quando um usuário liga uma estação móvel ou muda para área, canais comuns de controle são utilizados antes do estabelecimento de canal dedicado de controle.

� Neste instante, operações de privacidade e segurança são os principais objetivos para proteger contra “escutas” ilegais nestes canais.


Problema

� Como assegurar a privacidade da identidade do assinante quando este envia um sinal de localização ?


Forças

� Todas as troca de informações são vulneráveis e a identidade do assinante pode ser facilmente capturada (clonagem).

� Criptografia é muito eficiente, mas não pode proteger todas as trocas de mensagens, por exemplo:


Forças

� Quando canais comuns são utilizados por todas as estações em uma célula e em sua vizinhança.

� Quando um usuário móvel move-se para um canal dedicado, há um período durante o qual sua identidade real édesconhecida pela rede.


Solução

� Atribuir uma identidade temporária (IT).� Cada estação móvel tem uma IT única que

é composta da identidade da área de posição e uma string.

� IT é armazenada na estação móvel (EM) e no banco de dados visitante (BDV).

� Quando a EM é desligada ou muda de área de localização, essa IT é liberada no BDV.


Solução


Motivação

� Adiciona um nível extra de proteção.� A vantagem desse tipo de uso é

observada quando a criptografia não éaplicado para o tráfico.

� Mesmo se alguém “escutar” a comunicação, essa identidade não tem significado fora deste contexto.


Contexto Resultante

� A IT protege a EM e a rede.

� Um vez que a IT é atribuída a EM, a identidade do usuário pode ser validada através de autenticidade e troca de informações sobre um canal dedicado pode torna-se segura através de criptografia.


Usos Conhecidos

� Temporary Mobile Subscriber Identify (TMSI) nas especificações GSM/GPRS e ANSI-

41

� Temporary Mobile User Identify(TMUI) nos sistemas IMT-2000 e UMTS

Autenticação

Por Marcos Dantas [email protected]


Autenticação� Contexto

� Identificação Temporária (Iniciando estação móvel/mudança de área).

� Registro de Localização� Receber Chamadas

� Problema� Como prevenir o acesso, não autorizado ou

fraudulento, de estações móveis ilegais utilizando identificação falsa?


Autenticação

� Forças� O identificador do usuário pode ser capturado se

nenhum forma de encriptação for usada.� Sem uma forte verificação da identificação de uma

estação móvel, uma estação fraudulenta pode realizar chamadas utilizando um identificador de usuário válido.

� Senhas limitam apenas o acesso físico à estação móvel.

� Um método robusto de validação de usuário num ambiente sem fio, não requer intervenção do usuário nem trocas de chaves e algoritimos através do ar.


Autenticação

� Solução� Executar a operação de autenticação tanto na

estação móvel como na MSC, baseado num algoritmo de encriptação e chave secreta.

� Entradas do algoritmo:1. Numero randômico gerado pela MSC2. Chave Secreta3. Numero eletrônico serial4. Identificação do usuário

� Os resultados da execução do algoritmo na estação móvel e na MSC são comparados.

Identificam aestação móvel


Operações de Autenticação


Autenticação


Autenticação

� Motivação� Necessidade de verificar a autenticidade de toda

estação móvel que tenta acessar a rede para evitar problemas como a clonagem.

� Autenticação combina a verificação de identidade da estação móvel no lado da MSC, com a troca de números randômicos entre as entidades ao invés de usar a identidade real do usuário.


Autenticação

� Contexto resultante� Um ambiente de comunicação móvel

seguro é oferecido antes do Registro de Localização ou de uma tentativa de realizar chamada ou quando ocorre uma requisição de recebimento de chamada.


Autenticação

� Usos conhecidos� ANSI-41-C mobile applicatiton

part(MAP)1. Cellular Authentication and Voice

Encryption(CAVE). 2. Duas chaves secretas: A-Key e SSD.


Autenticação

� Padrões Relacionados(Software de criptografia)� Secure-channel communication� Sender authentication(authentication)� Secrecy with sender authentication� Authenticator


Por Diana Braga [email protected]


Registro de Localização� Context

� Um usuário móvel muda de área.

� Problem� Como manter as informações da localização de um

usuário móvel toda vez que ele muda de região?

� Forces� O VLR tem um limite na capacidade de

armazenamento.� A informação da exata localização é necessária para

oferecer serviços de telecomunicação.� As informações no VLR anterior se tornam inúteis.


Registro de Localização� Solution

� Atualizar e inserir as informações de localização do usuário no HLR e VLR, respectivamente. Inclui também um request ao VLR anterior para remoção do registro do usuário.

� Falhas� A informação de localização anterior do usuário não é

alcançada.� A estação móvel não suporta a nova área por razões

técnicas.

Como resultado, a informação da localização não éatualizada e o usuário é notificado.


Mapa de Caso de Uso

Fonte: [ANDRADE 2001]


Diagrama de Seqüência

Fonte: [ANDRADE 2001]


Registro de Localização� Rationale

� Para controlar a mobilidade do usuário, é necessário a atualização do HLR e VLR. Se essa operação não for executada, não é possível completar chamadas ou oferecer serviços aos usuários móveis.

� Resulting Context� Quando o MSC registra com sucesso uma estação

móvel em uma nova área, o HLR contém a atual localização da estação e o VLR atual contém um registro temporário da estação.



� Known Uses� Dependente do protocolo usado e dos algoritmos

implementados. Entretanto, AMPS, CDMA e TDMA suportam eventos comuns. As ações envolvidas no registro de localização são comuns ao ANSI- 41, sistemas baseados em GSM e redes WmATM.

� Related Patterns� The Parameter Database [UTAS 1998]


Referências Bibliográficas

� [ANDRADE 2001] Andrade, R. M. C., Capture, Reuse, and Validation of Requirements and Analysis Patterns for Mobile Systems. 2001. Thesis (Doctor of Philosophy in Computer Science)-School of Information Technology and Engineering (SITE), University of Ottawa-Carleton Institute of Computer Science, Ottawa, Ontario, Canada, 2001.

� [UTAS 1998] Utas, Greg, “A Pattern Language of Feature Interaction,” In: Feature Interactions in Telecommunications and Software System V, K. Kimbler and W. Bouma, Editors, IOS Press, Amsterdam, September 1998. ISBN 90-5199-431-1

Decisão de Handoff

Por Lincoln S. Rocha [email protected]


Decisão de Handoff


Decisão de Handoff

� Contexto� Canal de comunicação entre a MS e MSC� Movimentação de um lugar para outro

� Problema� Como controlar a qualidade da

comunicação entre o MS e a rede?


Decisão de Handoff

� Forças� Interrupção da comunicação com ou sem

ligação ativa

� Quando uma chamada esta em andamento: interrupção de rádio afeta na percepção da qualidade (usuário)


Decisão de Handoff

� Forças� Ao comparar a potencialidade de duas

células: a carga de transmissão e a interferência em cada célula

� Interferência geográfica


Decisão de Handoff

� Solução� Verificar: qualidade de transmissão no

canal, qualidade de transmissão nas células vizinhas e a carga da estação base

� Parâmetros: taxa de erro de transmissão, propagação de sinal, tempo de propagação, considerações de tráfego.


Decisão de Handoff


Decisão de Handoff

� Motivação� Monitoramento da qualidade da ligação

atual e das ligações circunvizinhas a fim garantir ao usuário a possibilidade de fazer chamadas, recebe chamadas, e obter outros serviços de rede.


Decisão de Handoff

� Usos Conhecidos� WmATM� ANSI-41 Handoff Measurement Request� GSM (GSM-900 e GSM-1800)

� Contexto Resultante� AMSC garante o handoff transparente� Outro tipo de handoff é necessário

Sistemas Celulares


� Primeira Geração (1G)� Analog Mobile Phone System (AMPS)� Cobertura ampla de área

� Células de 500m a 10Km de raio

� Acesso a PSTN� FMDA e comunicação bilateral utilizando FDD� Gerência de Mobilidade entre provedores com o mesmo

sistema� Incompatibilidade com outros sistemas celulares

analógicos� Canais de voz

� Modulação analógica FM

� Canais de sinalização� Taxas de 10Kbps com modulação digital FSK

Gerações de Sistemas Celulares


� Segunda Geração (2G)� Canais de voz e sinalização digitais� Qualidade de voz superior aos sistemas 1G� Roaming internacional� Privacidade e segurança na comunicação

� Criptografia das informações recebidas

� Conexão com a Internet� Comutação por circuitos

� Global System for Mobile Communication (GSM)� Sistema Celular Digital Europeu � Tecnologia de Rádio: FDD/TDMA

� America National Standards Institute - 41 (ANSI-41)� América do Norte� Tecnologias de Rádio: TDMA (IS-136) e CDMA (IS-95)

Gerações de Sistemas Celulares (Cont.)


� Segunda Geração e meia (2,5G ou 2G+)� Melhoria no desempenho da transmissão de dados� Conexão com a Internet

� Comutação por circuitos e por pacotes

� General Packet Radio Service (GPRS)� Rede de pacotes complementar à rede GSM

� Cellular Digital Packet Data (CDPD)� Rede de pacotes complementar ao AMPS

� TDMA IS-136 e CDMA IS-95

� IS-95B (CDMA One)� Modificação do padrão IS-95 � Rede de pacotes incompatível com os equipamentos antigos



� Terceira Geração (3G)� Global Roaming� Grande variedade de Serviços de Telecomunicações� Universal Mobile Telecommunication Service (UMTS) –

atividades do 3GPP� Evolução do GSM e do GPRS

� IMT-2000 - International Mobile Telephony (padrão em desenvolvimento)

� Tentativa do órgão de padronização ITU -T para integrar todos os padrões existentes

� Todas as gerações de padrões compartilham os mesmos conceitos básicos




� Quarta Geração (4G)� Início dos trabalhos com a empresa

japonesa NTT DoCoMo � Utiliza a interface W- CDMA da 3G, entre outras� Velocidades de 100Mbps para downloads� Velocidades de 20Mbps para uploads


Arquitetura de uma Rede Celular PLMN Típica: Public Land Mobile Network

MSC

Para outras MSCspara PSTN

BSC

BS

BSHLR

VLR

MS: Mobile StationBS: Base StationBSC: Base Station Controller

MS

MSC: Mobile Switching CenterHLR: Home Location RegisterVLR: Visitor Location Register


Arquitetura das Camadas Mais Baixas

CellsBase Station System = BSC + BS

Handoff

BSC

• Cada célula é servida por uma estação de base - BS (também chamada de estação de base transceptora - BST)

• O fato de uma estação se movimentar de uma célula para outra édenominado Handoff

• A estação de base controladora – BSC é responsável por várias células

MS

Base Station


Arquitetura das Camadas Mais Altas

MSC

para outras MSCspara PSTN

BSCBS

BS

VLR

MSHLR

• Mobile Switching Center: o comutador para uma certa área da rede

• Home Location Register: um banco de dados contendo todas as informações sobre usuários na área da MSC

• Visitor Location Register: um banco de dados com informação sobre usuários que estão “roaming” nesta área

Interface aérea


Organização Física Típica

� VLR, HLR, e MSC podem estar combinados no mesmo computador ou estar em dois ou três computadores separados

� Mais comumente, VLR e MSC estão reunidos no mesmo computador e o HLR pode também estar com eles


Áreas de Localização e MSCs

MSC MSC

Uma área de localização é um conjunto de células (BSs e BSCs) servidas por uma ou mais MSCs


Roaming� Capacidade dos usuários de se movimentarem para uma

área de localização diferente� Handoff e seleção de portadora são funções a serem executadas

durante o roaming

� Existem três tipos de handoff em relação aos elementos de arquitetura envolvidos� a MS permanece na mesma área de localização: somente BSTs

(também chamadas BSs) são envolvidas� a MS permanece na mesma área de localização: somente BSCs

são envolvidas� a MS muda de área de localização: MSCs são envolvidas


Níveis de Handoff

MSC - 1

BST

BST BSC - b

BST

BST BSC - a MSC - 2

BST

BSC - a


Elementos de Arquitetura: MS estána sua Home Location Area no início

da comunicação

MSC

HLR

Somente um MSC/HLR é envolvido

Mobile Station (MS)


Elementos de Arquitetura: MS não inicia a comunicação na Home

Location Area

Não está se movimentando (roaming)

VLR

ÂncoraMSC

(onde a MSestá atualmente)

Dados essenciais relacionados ao usuário são copiados para o VLR. Alguma comunicação com a MSC home pode ser necessária.

HLR

HomeMSC


Elementos de Arquitetura: MS inicia acomunicação na Home Location Area

Roaming: Cenário 1

VLR Atual

MSC Atual

Dados essenciais relacionados com os usuários foram copiados para o VLR. Alguma comunicação com as antigas MSCs âncora e atual pode ser necessária.

HLR

Home/ MSC Âncora (onde a MS iniciou)

MS movimenta-se

VLR Alvo

MSC Alvo

(MSC para onde a MS está se movendo)


Elementos de Arquitetura: MS não inicia a comunicação na na Home Location Area

Roaming: Cenário 2

Âncora VLR

MSC Âncora(onde a MS

iniciou)

VLR Atual

MSC Atual

HLR

HomeMSC

MS movimenta-se

VLR Alvo

MSC Alvo

(MSC para onde a MS estáse movendo)

Dados essenciais relacionados com os usuários foram copiados para o VLR. Alguma comunicação com as antigas MSCs âncora e atual pode ser necessária.


Conversando aqui e em qualquer lugar

MSC

Conversando com alguém na mesma LA

MSC Originadora

MSC Terminadora

Conversando com alguém em uma LA diferente

Na comunicação Entre-MSCs também será necessário recuperar diferentes tipos de informação relacionadas a diferentes serviços, tais como: call forwarding, call display...


Encontrando uma MS

� Estação Móvel (MS)� estado corrente: ligada

� MSC atual ou MSC terminadora� localiza a MS

� HLR � contém a área de localização (LA) em que a MS está

� VLR� se a MS está em movimento, ela deve ter sido

registrada na sua LA atual, então ela é conhecida do VLR desta LA


� Se a MS tem se movimentado� Na hora do registro, a sua home MSC é notificada

deste fato e a MSC notifica o HLR� Para encontrar a célula real onde a MS está, um sinal

de paging é enviado para a área de localização onde a MS está (conhecido)

� A MS responde a este sinal� Naturalmente, uma MS que está desligada não pode

ser localizada, mas tão logo ela seja ligada, deve ser registrada a sua localização atual no HLR

Encontrando uma MS (Cont.)


Sucesso no Handoff entre-sistemas

Previous Location Area Current Location Area

AnchorMobile

SwitchingCenter

BaseStation

Controller

CandidateMobile

SwitchingCenter

BaseStation

Controller

Cells

Base StationTransceivers

ExternalNetworks(PSTN,ISDN)

information request

positive response

channel allocation


Liberando Recursos depois de um Handoff entre-sistemas com sucesso

Previous Location Areas Current Location Area

AnchorMobile

SwitchingCenter

BaseStation

Controller

PreviousMobile

SwitchingCenter

BaseStation

Controller

Cells

Base StationTransceivers

ExternalNetworks(PSTN,ISDN)

CurrentMobile

SwitchingCenter

BaseStation

Controller

released


Relacionamento entre as Características Comuns

Entre-sistemasHandoff

Execução de

HandoffFalhas de

Ações para


ÂncoraMóvel

Centro de Comutação

Liberação de Recursos

HandoffDecisão de

Autenticação

LocalizaçãoRegistro de


de Origeme Visitante

Banco de Dados

TemporáriaIdentificação

Cifragem

de SegurançaBanco de Dados

Paging

Chamada de Saída Chamada de Entrada

Roaming


Cenários Específicos de Sistemas Móveis

Temporary Identification Inquiry

Ciphering

Authentication

GSM and ANSI-41 based-systems:Mobility management when amobile station receives a call

Paging

GSM and IMT-2000: Mobility managementwhen a mobile station originates a call

Temporary IdentificationAssignment

Location Registration

Outgoing call request

Temporary IdentificationAssignment

Incoming call request

Ciphering

Authentication


Cenário de Identificação Temporária (Comum em GSM, ANSI-41-C e IMT-2000)

MobileStation

MobileSwitching

Center

MobileStation

VisitorDatabase

MobileSwitching

Center Temporary Ident. Request

Temporary Ident.Indication

Temp. Ident. Assign. Request Temp. Ident. Assign. Indication

Temp. Ident. Assign. Response Temp. Ident. Assign. Confirmation

86

Cenário de Autenticação (Comum ao do ANSI-41-C)

Mobile Station

Security Database

Mobile Switching Center

User Authentication request User Authentication indication

User Authentication Calculation Network Authentication Calculation

Network Auth. confirmation

Network Auth. request

Authentication Result

UsrAuth := AuthAlg (key , random_value, MS_serial, Usr_ID)

(NetAuth := AuthAlg(key , random_value, MS_serial, Usr_ID)) = UsrAuth?

Home and Visitor Databases

Network Auth. indication Network Auth. response

Home Location Register

Mobile Switching

Center Authentication Center

Location Register

Visitor


Cenário de Estabelecimento do Modo Criptografado e Troca de Dados Criptografados

(Comum ao dos Sistemas IMT-2000)

MobileStation

SecurityDatabase


MobileStation


Ciphering data

Deciphering data indication

Deciphering data request Ciphering mode request

Ciphering mode indication


Cenário de Sucesso no Registro de Localização

(Comum ao das Redes ANSI-41-C)

New Network

Mobile Switching Center

De-registration request De-registration indication

Location regist. request

Old Network

Visitor Database

Visitor Database

Home Database

Home Network

Location regist. indication

Location regist. response

Location regist. confirmation


Cenário ANSI-41: Sucesso no Handoff-Forward com MSC Âncora

Initial Location Area Visitor Location Area

MobileSwitching

Center

MobileSwitching

Center

dedicated channel dedicated channel

AnchorExternalNetworks(PSTN,ISDN)


Modelo de Referência Internacional para Arquitetura de Redes e Interface

(ANSI-41 Revision C)

MS BS MSC HLR

VLR VLR

AC

EIR

MSC PSTN ISDN

Um A C

B G

H

F

D

EAi Di

Auth. Center

Equip. Id. Regist.


Algumas Entidades de Redes Adicionais(Estas são entidades Funcionais no ANSI-41, mas Entidades de

Redes em WIN)

� AC – Centro de Autenticação: privacidade e funções de autenticação (e.g. Assinalar a chave de criptografia). Frequentemente associada com o HLR.

� EIR – Registro de Identidade do Equipamento: registro do equipamento do usuário.

� BSC – Controlador de Estação de Base: Não émencionado no modelo de referência, pode ser combinado com a MSC.


ANSI-41 MAP

� MAP (Mobile Application Part) é uma família de protocolos padronizados que é usada em várias interfaces do modelo de referência

� Funções no princípio básico de Request-Response� error is returned when request cannot be granted

� reject is returned if request cannot be understood

� Este mecanismo pode ser adaptado a diferentes funcionalidades usando opções diferentes e parâmetros para requests e responses


IS-41 MAP

TCAP

SS7 X.25SCCP

MTP

Upper Layers

A arquitetura de protocolos ANSI-41 MAP pode suportar vários protocolos nas camadas inferiores

layer 3

layer 2

layer 1

TCP/IP

ANSI-41 MAP (Cont.)


Wireless Intelligent Networks - WIN

� Redes Inteligentes sem Fio - WIN

� um padrãoTIA/EIA

� Tecnologia IN para as redes sem fio � separa o processamento de chamadas inteligente e a

funcionalidade dos serviços dos switches

� facilita as funções de gerenciamento de mobilidade� oferece uma diversidade de serviços aprimorados para os

assinantes móveis� permite o acesso IN para diferentes redes móveis oferecendo

um primeiro passo para serviços de telecomunicações que funcionem globalmente e de forma transparente


Por que “inteligentes”?

� Intelligent Networks - IN� Inteligência pré-IN

� estabelecimento das chamadas� provisão de serviços

� Inteligência pós-IN� redistribuição das funções com o objetivo de

tornar flexível a criação de serviços� 4 Planos IN

� introdução de novos serviços facilitada


Modelo Conceitual: 4 Planos IN

Plano de

Serviços

Plano

Funcional

Global

Plano

Funcional

Distribuído

Plano

Físico

SF1 SF2 SF3

EF: Elementary FunctionFE: Functional EntityPE: Physical EntitySF: Service FeatureSIB: Service IndependentBuilding block

SIB1 SIB2

EF1 EF2 EF3 EF4

PE1 PE2


Relation between Distributed Functional and Physical Plane

� This relationship is similar to the relationship existing between layers in a layered model

� The data flows between functional entities are passed on to the physical entities which then transmit them among themselves by their preferred protocol, and then relay them internally to the appropriate functional entities

FE1

FE3

FE2 FE2 FE3

PE1 PE2

FE1

DTA

DTB

DTC

DTA,DTB

DTC

SS7 is used to transfer data flows betw. phys. ent.DT: data


Serviços das Redes Inteligentes

� Serviços IN� Suportados por Computadores Especiais

� SCP: Service Control Points� Controle Lógico� Dados Necessários

� Exemplo de Serviços� Controle de Chamadas de Entrada� Discagem Ativada por Voz � Controle para Tom de Chamada� Serviços de Chamada Central


Modelo de Processamento de Chamadas

O/T: Originating/Terminating

O-BCSM T-BCSM O-BCSM T-BCSM

Calling Party

Called PartySSP A SSP B

Each phone has two BCSM -‘Basic Call State Model’


SCP

SSP

service logic

call progress

request

response (events)

DP

General view of the Call Model


Triggering and Triggers

� Triggering: recognizing specific predefined events and act on them by suspending the call processing and issuing requests for instructions or information (normally to SCF/SCP).

� In practical terms, triggers are tests that recognize situations that must be handled by the SCF/SCP � they reside in the DPs.


Detection Points and TriggersFrom Uyless Black’s The Intelligent Network

Dialing

Talking

DPInformation

analyzed

Feature

code

Customized

directory

number

Special

service

code

*123/voice SCP-02

SCP-01888-8888

SCP-02737-1111

Adjunct411

TriggerCriteria

ExternalAIN

Host Id

This DP has triggers in 3 categories. These are associated with 3 different Host Ids. • If the user has dialed *123, then SCP-02 will be invoked. • If the number dialed was 888-8888, then SCP-01 is invoked, etc.


� Modelo de estado de Chamada Básica

Processamento de Chamadas de WIN e IN

IN Parte Chamada: Modelo Simplificado

Inativo

Autent. Terminação

Seleciona Serviços

Alerta

Ativo

Exceção

Suspenso

Inativo

Autent. Terminação

Seleciona Serviços

Alerta

Ativo

Exceção

Suspenso

WIN Parte Chamada: Modelo Simplificado

Assinale TLDN

Page


Camadas Funcionais dos Protocolos das Redes Móveis sem Fio e Planos IN

Diferentes

Planos IN

e as

Diferentes

Camadas de

Protocolos

das Redes

Móveis sem

Fio

Communication Management

Radio Resources Management

Mobility Management

Exchag.Info

Conn.

Estab.Discon-nection

Location Registration

Authentication

Inter-system Handoff

Plano de

Serviços

Plano

Funcional

Global

Plano Funcional

Distribuído

Plano

Físico


� The Intelligent Network Conceptual Model� Service plane, global functional plane, distributed

functional plane, and physical plane

� Common part of IN and WIN standards� Service plane and distributed functional plane

� Related to the ITU-T Three Stages Methodology (stage 1, stage 2 and stage 3)

Semelhanças e Diferenças entre WIN e IN: Planos

106

WIN Distributed Functional Model (DFM)Adaptado da Figura 1 do ANSI-41.7-WIN

Managementrelated functions

Service Controlrelated functions

Call Controlrelated functions

Wireless Access Mobilityrelated functions

SRF

SCF

LRF H

RTF

SSF

CCF

LRF V

RACF

MACF

RCF

SCEFSMAF SMF

To any FE

SDF

ACF

ACFAuthentication ControlCCFCall ControlLRFH

Location Registration-HLR

LRFV

Location Registration-VLR

MACFMobile Station Access Control

RACFRadio Access Control

RCFRadio Control

RTFRadio TerminalSCEFService Creation Environment

SCFService ControlSDFService DataSMAFService Management Access

SMFService ManagementSSFService SwitchingSRFSpecialized Resource


MS

IP

SMEMC

SN

BSC

SCP

AC

External Networks(PSTN, ISDN)

HLR

VLR

EIR

MSC

Cells

BST

BS

WIN Network Reference Model (NRM)Adaptado da Figura 2 do ANSI-41.1-WIN

AC Authentication CenterBS Base StationBSC Base Station ControllerBST Base Station TransceiverEIR Equipment Identity RegisterHLR Home Location RegisterIP Intelligent PeripheralISDN Integrated Services Digital Network

MC Message CenterMS Mobile StationMSC Mobile Switching CenterPSTN Public Switched Telephone NetworkSCP Service Control PointSME Short Message EntitySN Service NodeVLR Visitors Location Register


Serviços nas Redes Inteligentes sem Fio

� Serviços WIN : Fase I

� Incoming Call Screening (ICS)

� Calling Name Presentation (CNAP)

� Voice Controlled Services (VCS)

� Serviços WIN: Fase II

� Pre-Paid Service (PPS)

� Location Based Service (LBC)

� Freephone


Incoming Call Screening Service

� Oferece roteamento alternativo, bloqueamento, ou permissão de chamadas especificas de entrada

� Tratamento de Término de Chamada � Termina normalmente para o assinante com tom de alerta

normal� Termina normalmente para o assinante com tom de alerta

distinto� Redireciona para outro número� Redireciona para caixa de mensagens� Roteia para um anúncio específico do assinante� Bloqueia


Incoming Call Screening

� Exemplos de Fatores de Filtro da Parte Chamadora� Identidade da parte chamadora (e.g., lista de números de

diretórios específicos)� Procedimento de identificação baseada em voz ou discurso� password oferecida pela parte chamadora

� Exemplos de Fatores de Filtro da Parte Chamada� Localização da parte chamada (e.g., país de origem)� Status da Parte Chamada (e.g., estado da característica de

redirecionamento da chamada do usuário)� Data e Hora (e.g., hora do dia)


IncomingCall CallSetup

CallBlocked

Announcement

ICS

ReqServ

StartRequest EndRequest

VoiceMail

CallForwarded

Wireless Intelligent Network

Cenário Geral Ilustrando WINICS: Incoming Call Screening

112

Interação de outros Serviços de Redes Inteligentes sem Fio

Evolution of General WIN Scenario

Por exemplo, com os seguintes serviços ANSI-41-D convencionais:• Enhanced 911 (E911)

• Selective Call Acceptance (SCA)

• Password Call Acceptance (PCA)

IncomingCall

CallSetup

CallBlocked

VoiceMailICSSCA

PCA

CallForwarded

Announcement

E911OutgoingCall

CallSetup

OtherServices

113

MSC

call origination

locreq [TERMLIST]

routreq [TLDN]

call setup

LRT

RRTRRT

TLDNAT

HLR VLRSCP MS

LOCREQ [DGTSDIAL, TRANSCAP]

MSC

SERVREQ [SRVID, DGTSDIAL]SVRT

servreq [ACTCODE, ALRTCODE]

ROUTREQ [MIN, ALRTCODE]

ROUTREQ [MIN, ALRTCODE]

call setup [ALRTCODE]

routreq [TLDN]

Originating System Serving System

g

h

i

j

a

b

c

d

e

f

k

Fluxo de Informações Baseados em NEsDa Seção 8.3.2 do ANSI-41.4-WIN

• Invocando ICS com Término Normal e Tom de alerta distinto– Neste cenário, a MS está fora da área de serviço da MSC quando a chamada começa – A chamada então passa pelo fator de filtro e é terminada normalmente


� GSM: Padronizado pela ETSI em Dezembro de 1997

� Transmissão de voz com qualidade relativamente alta

� Tecnologia utilizada por mais da metade dos telefones celulares� Dados atuais: mais de 1 bilhão de usuários em mais

de 200 países

� Velocidade de transmissão de dados máxima de 14,4 Kbps (real: 9,6 Kbps)

GSM – Global System for Mobile Communications


Arquitetura GSM - Modelo de Referência

MT + SIM

BSC

External Networks (PSTN, ISDN)

HLR VLR EIR

MSC

Cells

BTS

BSS

AC

GMSC

NSS

BSS – Base Station SubsystemNSS - Network Switching Subsystem GMSC - Gateway Mobile services Switching Center


Cenário de Registro GSMComportamento e Estrutura Comum:

Registro de LocalizaçãoSucesso na Atualização de Localização

MSC VLRnew

m1S

E1d

VLRold HLR

m3

a, b

c

m2

m6

m4

m5

MSC

VLR

HLR

E1

S

verificaReg

notificaFracasso

atualizaRegOrigem

E2

notificaSucesso

Autenticacao

atualizaRegVisitante

verificaAut

a

b

c

d


Identificadores GSM� International Mobile Subscriber Number (IMSI)

� Location Area Identifier (LAI)

� Temporary Mobile Subscriber Identity (TMSI)


Identificadores GSM� Mobile Station ISDN Number (MSISDN)

� International Mobile Station Equipment Identity (IMEI)


Identificadores GSM


Usando os Identificadores


Autenticação GSM� Checa a validade do cartão SIM

� Utiliza o algoritmo A3 e uma chave privada Ki


GSM: Vantagens� Segurança: possibilidade de clonagem do aparelho

praticamente nula � Anonimato

� Não é fácil identificar um usuário no sistema

� Autenticação� Apenas a rede móvel sabe quem está usando o sistema

� tarifação

� Proteção da sinalização� Informações importantes no canal de sinalização são

protegidos no link de rádio� Número do telefone

� Proteção dos dados do usuário� Qualquer dado passando pelo link do rádio é protegido


GSM: Vantagens� Senhas

� PIN (4 dígitos) – Personal Identification Number� O SIM é bloqueado quando digitado 5 vezes errado

� PUK (8 dígitos) – Personal Unblocked Code� O SIM é bloqueado definitivamente quando digitado 10 vezes errado

� SIM card: Subscriber Identity Module� “Cérebro do aparelho”� Cartão de memória de 32Kbytes� Armazena informações sobre a sua linha de telefone celular e sobre

a sua conta

� Suporta diferentes freqüências� 1,8 GHz (e.g., Brasil)� 1,9GHz ou 900 MHz� Aparelho Tri-band


Caminhos de Migração GSM

1997 1998 1999 2002

Segunda Segunda e meia Terceira

Geração (II) Geração (II+) Geração (III)

GSMHSCSD

EDGE

GPRS

UMTS

Outras

Redes

3G


� Sistema de Comunicação de Dados por Pacotes integrado com o sistema de telefonia celular GSM

� Rápido desenvolvimento com um mínimo de impacto na infra-estrutura GSM existente

� União entre a tecnologia de transmissão de rádio da telefonia celular e os protocolos de entrega de informação da internet

� melhoria na experiência dos usuários GSM na computação de dados móveis� custo-efetivo para permanecer conectado constantemente � enviar e receber dados a velocidades bem mais altas do que GSM

GPRS - General Packet Radio Service


� Estações móveis GPRS� terminal móvel (e.g., um aparelho celular) ou um

equipamento terminal (e.g., um laptop ou um Personal Digital Assistant – PDA)

� Grau C� Operam no modo de ocmutação de pacotes ou de circuitos, não os

dois simultaneamente

� Grau B� Mantêm uma conexão com comutação de pacotes, mas não envia

dados quando uma chamda de circuito comutado está em andamento

� Grau A� Realizam conexões simultâneas de comutação de circuitos e de

pacotes

Arquitetura GPRS


GPRS: Serviços Adicionais

� EMS - Serviços de Mensagens Avançado� Textos, pequenas imagens e som

� MMS - Serviços de Mensagens Multimídia� Textos, imagens e vídeo


� Packet Control Unit (PCU)

� suporta o manuseio de pacotes no sub-sistema da estação de base (BSS)

� Colocado logicamente entre a BSS e o GPRS NSS

� Diferente das conexões de voz por circuito� Conexões GPRS são estabelecidas e liberadas

entre a BSS e a MS somente quando os dados necessitam ser transportados através da interface aérea

Novas Entidades de Rede na Arquitetura GPRS


� GPRS support node (GSN)

� serving GSN (SGSN) ou um gateway GSN

(GGSN)

� manuseio de pacotes no sub-sistema de comutação da rede

� SGSN� mantém o registro da posição da MS e controla o

acesso aos serviços de dados atualmente em uso

� a rede é dividida em áreas de serviço controladas por diferentes SGSNs

Novas Entidades de Rede na Arquitetura GPRS (Cont.)


Novas Entidades de Rede na Arquitetura GPRS (Cont.)

� SGSN (cont.)� Somente uma SGSN é responsável por uma MS

em um determinado tempo� Conectado à BSS por frame relay e

possivelmente a várias GGSNs através da rede backbone GPRS

� GGSN� interfaces para packet data networks (PDN)

externas


Arquitetura GPRS

X


Arquitetura GPRS (Cont.)� O banco de dados HLR é atualizado

para conter informações do assinante GPRS

� Não é preciso adaptações no MSC/VLR se não houver uma interface direta com o SGSN

� Novas interfaces foram incluídas


GPRS: Vantagens

� Serviços de dados GPRS� ponto a ponto (e.g., telnet, electronic mail, file

transfer e world wide web) � ponto a multiponto: aplicações tais como

transmissões multimídia, relatórios de tráfego e de tempo e serviços de conferência.

� taxas de bit GPRS� por volta de 170kbps � bem abaixo de 115,4 Kbps (real: 48Kbps)

� problemas de super-aquecimento nos aparelhos� uma parte dessa capacidade é realmente perdida


Estrutura de Protocolos� SubNetwork Dependent Convergence Protocol (SNDCP)

� mapeamento das características dos protocolos de rede (e.g., IP)� GPRS Mobility Management (GMM) e Session Management (SM)

� Gerenciamento das funções de mobilidade� Logical Link Control (LLC)

� Oferece o link lógico entre a MS e o SGSN� Gerencia a transmissão confiável e suporta endereçamento ponto a ponto e

ponto a multiponto� Radio Link Control (RLC), Medium Access Control (MAC) e GSM Radio

Frequency (RF)� Controle do link de rádio, alocação de canais físicos e freqüência de rádio

� Camada Base Station System GPRS Protocol (BSSGP)� Roteamento e QoS entre BSS e o SGSN

� GPRS Tunnelling Protocol (GTP)� Túnel de sinalização e as PDUs de usuário entre o SGSN e o GGSN


Segurança no Backbone GPRS

� IPSec pde ser utlizado em um backbone GPRS baseado em IP

� Outras opções� Firewall no ponto de referência Gi (entee a

GGSN e a rede de pacotes externas)� Utilizando gateways de borda nas

interfaces com outras redes GPRS� Utilizando mecanismos de filtragem de

pacotes


Gerenciamento de Mobilidade � Áreas de Serviço GPRS

� Grupo de células é chamado área de roteamento� Áreas menores para roteamento e paging e

otimização de recursos de rádio

� Acesso a rede GPRS� Link lógico entre a MS e o SGSN (TLLI –

Temporary Logical Link Identifier)

� Estados do Gerenciamento de Mobilidade GPRS� Idle, ready e standby


Gerenciamento de Mobilidade (Cont.)

� Procedimentos necessários para gerenciamento de localização das MSs� Atualização das células

� MS informa a rede de sua localização na célula

� Atualização do roteamento intra- SGSN� MS muda área de roteamento e permanece sendo

servida pela mesma SGSN

� Atualização do roteamento inter- SGSN� A entrada de uma MS em uma nova RA ativa uma

mudança na área de serviço SGSN


Roteamento de Pacotes Fim-a-Fim

� Procedimento de Ativação de Contexto PDP (Packet Data Protocol)� Access Point Name (APN)

� A MS especifica o APN ao qual ela quer se conectar

� domínio da rede PDN e do operador� Identificador do Túnel (TID)

� Uma MS pode ter endereços estáticos ou dinâmicos


Limitações do GPRS

� As velocidades são mais baixas do que na teoria

� delay de trânsito � Provenientes da comutação por pacotes� Podem ser causados pelos protocolos de

integridade de dados e retransmissão� Afeta a QoS


Tendências (do Web site da Ericsson)


� Grupos desenvolvendo 3G� ITU-T� 3GPP � 3GPP2

� Padrões ou Normas Técnicas de 3G� Universal Mobile Telecommunication System � IMT-2000 Systems

Terceira Geração de Padrões para Telecomunicações


� Sistema Celular Europeu para 3G� Parte do esforço de padronização do 3GPP

� Serviços de Broadband e Multimídia com Qualidade comparável às Redes Fixas

� Interconexão com diferentes redes sem fio� Velocidade de 144 kb/s para todos os ambientes

com alta mobilidadeVelocidade até 2 Mb/s para ambientes locais de baixa mobilidade

Uma nova interface aérea baseada em pacotes, um novo espectro e uma nova tecnologia de rede em adição às tecnologias existentes

Universal Mobile Telecommunication Systems - UMTS


UMTS (Cont.)MS

RNC

External Networks(PSTN, ISDN)

HLR

E-SGSN

UTRAN

CellsBTS

E-GGSN

GSM

RSS

CellsBTS

Site

Controller

Site

ControllerIP

E-VMSC E-GMSC

Core Network

UTRAN - UMTS Terrestrial Radio Access NetworkE-VMSC - enhanced visited mobile switching center (E-VMSC)RNC - radio network controller


• Common spectrum world wide (1.8 - 2.2 GHz band)

• Multiple radio environments (cellular, cordless, satellite, LANs)

• Wide range of telecommunications services (voice, data, multimedia, internet)

• Flexible radio bearers for increased spectrum efficiency

• Data rates up to 2Mb/s (Phase 1) - for indoor environments

• Maximum use of IN capabilities (for service provision and transport)

• Global seamless roaming and service provision

• Enhanced security and performance

• Integration of satellite and terrestrial systems

A global standard to satisfy market demand for mobile services in the 21st century

IMT-2000: Visão


IMT-2000

� Transmissão de dados simétrica e assimétrica

� Serviços baseados em chaveamento por circuitos e de pacotes� Tráfego IP e vídeo em tempo real

� Múltiplos serviços simultâneos e terminais para serviços multimídia


Satellite

MacrocellMicrocell

UrbanIn-Building

Picocell

Global

Suburban

Basic Terminal

PDA Terminal

Audio/Visual Terminal

To provide an international standard to support a wide range of radio and service environments with global roaming

IMT-2000: Objetivos


IMT-2000: Conceito de Membros de Família

FamilyMember

C

FamilyMember

B

FamilyMember

A

IMT-2000Family


Interfaces de Rádio � IMT-DS

� WCDMA, UTRAN FDD ou IMT- Direct Spread� Utiliza CDMA em espectro pareado � Uma das interfaces do UMTS

� IMT-MC� IMT- Multi Carrier ou CDMA 2000� Evolução para sistemas IS- 95


Interfaces de Rádio (Cont.)� IMT- TC

� IMT-Time Code, UTRAN TDD e TD-SCDMA� Versão do WCDMA para espectro não-pareado

� TD- SCDMA: padrão chinês baseado em TDMA com uma componente CDMA adaptativa

� IMT- SC� IMT-Single Carrier, EDGE e UWC-136� EDGE: tecnologia que é um caminho comum de evolução

entre o GSM/GPRS e o IS-136� Rede de acesso de rádio GSM/EDGE (GERAN)

� IMT- FT� IMT-Frequency Time ou DECT� Padrão baseado em TDMA para telefonia fixa sem fio


Interfaces de Rádio (Cont.)ITU

IMT-2000

Espectro Pareado (FDD)

IMT-DSWCDMA

(UTRAN FDD)Direct Spread

IMT-MCCDMA2000

Multi Carrier

IMT-TCUTRAN TDDTD-SCDMA

Time Code

IMT-SCEDGE (GERAN)

UWC-136

Single Carrier

IMT-FTDECT

Frequency Time

CDMA FDMA

TDMA


Estrutura para as Atividades de Padronização dos Sistemas IMT-2000

Study Group 11

ITU-R andExternal Fora

IMT-2000Program Manager

WPs of SG 11 andOther ITU-T SGs

WP3/11 JQGs

IMT-2000 Signaling Requirements IMT-2000 Protocol Choices*

JQG: JointQuestionGroups

*May include ProtocolDevelopment

Functional Architecture••••

Radio Interface••••

Network Interface••••

••••Radio Interface (L2)••••Service Control••••Mobility Management••••Call/Bearer Control••••Management (with SG4)•••• Security (with SG7)

ProtocolGroups

IMT-2000 Interface & Protocol Specifications

R. Pandya


Recomendações IMT-2000

Q . 1 7 1 1

I n f o rm a ti o n

F l o w s

C N - C N

I n te rf a c e

M T - R A N

I n te rf a c e

U I M - M T

I n te rf a c e

Q . 1 7 0 1

P ro to c o ls

Framework

S ignallingRequirements

Protocols

Q.1721

RAN-CN

Interface


Alto Nível do Modelo de Referência IMT-2000

de acordo com o conceito de família IMT-2000 (Q.1701)

Functional communications

UIM MT RAN CN

UIM-MT MT - RAN RAN - CN CN - CN

Core networks of otherIMT-2000 Family members

MT - CN

CN

UIM - CN (visited)

UIM - CN (home)

UIM MT RAN CN

UIM- MTInterface

RAN- CNInterface

NNIMT- RANInterface

CN

Physical Interfaces

Core Networks of other IMT-2000 family members


AMF SDF

MRTR RFTR

ARFSIBF

SACFMCFUIMF

SCFLMF

RACAF

SRF

CCAF’

RACFARF

CCF’/SSF

UIM MT RAN CN

SNCF

PSCAF PSCF

PSGCF

RadioAccessControl

Communi-cation andServiceControl

GPCFMGPF

GPF

IMT-2000 Functional Model


IMT-2000 Functional ModelSiglas

AMF Authentication Management FunctionARF Access link Relay FunctionCCAF Call Control Agent FunctionCCF Call Control FunctionGPCF Geographic Position Control FunctionGPF Geographic Position FunctionLMF Location Management FunctionMCF Mobile Control FunctionMGPF Mobile Geographic Position FunctionMRTR Mobile Radio Transmission and ReceptionPSCF Packet Service Control FunctionPSCAF Packet Service Control Agent FunctionPSGCF Packet Service Gateway Control FunctionRACAF Radio Access Control Agent FunctionRFTR Radio Frequency Transmission and ReceptionSACF Service Access Control FunctionSCF Service Control FunctionSDF Service Data FunctionSIBF System Access Information Broadcast FunctionSNCF Satellite Network Control FunctionUIMF User Identification Management Function


Objetivos da Recomendação Q.1721

� Provide stage 2 information flows for ITU- T IMT-2000 services and network capabilities as described in Rec. Q.1701

� Together with Rec. Q.1711, provides for a complete stage 2 description

� Includes:� aspects of IMT- 2000 not directly visible to

end users, such as establishment of signalling channels


Exemplo de Fluxo de Informação: Terminal Location RegistrationUIM MT RAN+CNv CNh

UIMF MCF SACF LMF LMF

Terminal Location req

User ID Retrieval

Terminal Location Registration req.ind

User ID Retrieval

User Authentication

0

1

2

3

4

5

6

7

0

1

2

3

4

5

6

7

CNpv

LMF

Start Ciphering

Roaming Registration req.ind

De-registration req.ind

De-registration resp.conf

User profile Update

Roaming Registration resp.conf

TMUI Assignment

Terminal Location Registration resp.conf

Location update

8

9

10

11

12

13

8

9

10

11

12

13


Serviços Principais� Novos serviços:

� Answer Hold (AH)� Rejection of Undesired Annoying Calls (RUAC)� User Selective Call Forwarding (USCF)� ISDN Interworking� Global Emergency Call Origination (GECO)� Preferred Language Enhancements (EPL)� Advice of Charge (AoC)� Removable UIM (R-UIM)

� Serviços oferecidos utilizando os antigos serviços� Closed User Group (CUG)� Credit Card Calling


Evolução nos padrões baseados em IS-41 e GSM/CN

IS- 41 Core Network

GSM/MAP Core Network

2G 2.5G 3G

GSM GPRSEDGE WCDMA

cdmaOneIS-95A

TDMAIS-136

cdmaOneIS-95B

cdma20001X


Wireline

Seamlessnetwork

Private Public

LECs IXCs

INnon-IN

Wireless

Cellular PCS

Analog Digital

CDMA

GSM

IS-54Low tier

others

Arquiteturas diferentes a considerar

(pelo menos...)


Visão do Futuro

IN CS-1

CORBA

3G

IN CS-2

IN CS-3 TINA

AMPSCellular

ERMES

POCSAG

Paging

DECT/PHS

telepointCT2-PLUS

CT2

CT1

Cordless

PCN/PCSGSM/IS-95

TACS

19831985

1990

1995

2000+

2000+

1995

1990

1985

1983

ODP


Visão do Futuro (Cont.)

Acronym Meaning

AMPSCORBACS-1CS-2CS-3CT1CT2DECT/PHSERMESGSM/IS-95PCN/PCS

POCSAGTACSTGMSTINATMN

Advanced Mobile Phone SystemCommon Object Request Broker ArchitectureCapability Set 1Capability Set 2Capability Set 3Cordless Telephony 1Cordless Telephony 2Digitally Enhanced Cordless TelephonyEuropean Radio Message SystemGlobal System for Mobile TechnologyPersonal Communications Network/Personal Communications ServicesPost Office Code Standardization Advisory GroupTotal Access Communications SystemThird Generation Mobile Wireless SystemsTelecommunication Intelligent Networking ArchitectureTelecommunications Management system


� Convergência é possível� o reconhecimento das características comuns entre

as gerações de redes móveis sem fio permite a elicitação das diferenças

� Celulares baseados em ANSI-41, WIN, GSM e GPRS operando em conjunto com as tecnologias sem fio� Locais, metropolitanas e de longa distância

� No futuro, uma única rede mundial integrada� Redes de 3a Geração: UMTS e IMT-2000

�Internet e Telecomunicações

Conclusões


Sites Interessantes

� www.umts-forum.org� www.nokia.com/gprs� www.3gpp.org� www.3gpp2.org� www.itu.int

tópicos –1a partedisciplinas.lia.ufc.br/rmsf071/arquivos/redesmoveissemfio-partei-v10.pdf ·...

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