Repaso y GSM/GPRS - Profesores. Universidad Tecnológica Nacional

Repaso y GSM/GPRS - Profesores. Universidad Tecnológica Nacional

OVERVIEW TELEFONÍA
CELULAR
GSM/GPRS
Objetivos
Repaso Sistema
celular 8800
Convergencia Tec.
„ Sistema Celular
GSM
„ Conceptos de GPRS
„
1
Sistema Celular
Inicial - G1
„
„
La norma que dio base al sistema es la
CMS8800, que originó el sistema AMPS
(Advanced Mobile Phone System) FDMA
Los sistemas digitales de acceso 2G son:
TDMA D-AMPS (Time Division Mpx Acc)
TDMA GSM (Global System Mobile)
CDMA IS-95 (Code Division Mpx Access)
Cómo comparto un canal?
La línea es llena
Es un canal analógico y ocupa la transmisión todo el tiempo
2
Llamada 2
Llamada 1
Aquí lo vemos
tiempo
Llamad
Divido el tiempo para que accedan muchos
Trabaja así
Divido el tiempo para que accedan muchos
3
TDMA DAMPS
TECNOLOGÍAS ACTUALES de
ACCESO
TDMA
GSM
D-AMPS
GPRS
IS-136++
(NO APTA PARA
PCS)
Analógica
C.D.M.A.
IS-95 (JS008)
4
Distribución Mundial de
Tecnologías
RESTO
RESTO
14%
14%
CDMA
CDMA
13%
13%
GSM
GSM
63%
63%
DAMPS
DAMPS
10%
10%
Cantidad de prestadores
AMPS
AMPS/DAMPS
GSM/DAMPS
CDMA
Celular
Banda
A
Personal
Banda
B
CTI
Prestadores Existentes
GSM/CDMA
GSM/DAMPS
Nuevo
PCS
Movicom
PCS
Personal
PCS
CTI
PCS
Unifon
Nuevo
5
Prestadores Celulares en Argentina Banda 800 Mhz
Banda A
25 Mhz
Banda B
25 Mhz
25 Mhz
25 Mhz
25 Mhz
25 Mhz
NORTE
AMBA
SUR
AMBA: Area multiple Bs.As
1999: Se adjudican las licencias PCS
Banda 1900 Mhz.
20 Mhz
20Mhz
40 Mhz
40 Mhz
20 Mhz
30 Mhz
30 Mhz
40 Mhz
20 Mhz
20Mhz
40 Mhz
40 Mhz
NORTE
AMBA
SUR
PCS : Personal Comunicatión System
6
Un sistema celular básico
VLR
Canales de voz a
la RTPN
HLR
d
al
s
ato
ed
z
Vo
de
n
Ca
les
na
Ca
SWITCH
MSC (mtso)
RBS
RBS
CALL CENTER
CENTRO DE
COMPUTOS
SISTEMA DE TASACION y
FACTURACION
CENTRAL
TELEFONICA
HLR
R.E.
SUPERVISION
DE LA RED
PLATAFORMA DE
VOZ Y DATOS
MSC
R.E.
R.E.
R.E.
R.E.
TELECOM
TELEFONO HM
RBS
MOVICOM
TELEFONIA
FIJA
CTI
UNIFON
RBS
R.E.
RBS
TELEFONO HM
7
MSC
1,80 mts.
Interconección entre ALM
HLR
HLR
S7
VLR
VLR
MSC
MSC
PSTN
ALM 1
PSTN
ALM 2
8
PROGRAMACIÓN NUEVAS
REDES
AMIGOS
SID
ENEMIGOS
Intelligent
Roaming
IRDB
Data
Base
Varios SID
SOC
BAND ORDER
A,b,ABCDEF
30 a 100m
El medio de transmisión
Ra
yo
r
Ra
yo
efl
e
jad
di r
ect
o
o
M
M
2 Km o más
9
Una gráfica típica de fading
%
99,99
63
9
1
0,1
+10dB
0dB
-10dB
-30dB
seg
0
0,5
1
1,5
ANTENAS OMNI
RX
RX
TX
10
ANTENAS SECTORIALES
UNA TORRE y UNA
ANTENA
Ésta es la antena!!
Estructura
autosoportada = torre
11
DEFINICIÓN DE
TÉRMINOS
„
„
„
RADIOBASE = Transmisor, Receptor, Antena, cables, etc.
SITIO: Domicilio donde se encuentran una o
varias Radiobases
CELDA: Área de cobertura de una Radiobase
12
TERMINO CELULAR
FICTICIO
IDEAL
REAL
ESTACION BASE
TIPOS DE CELDAS
Macro Celda Omni
Micro Celdas Omni
Micro Celdas Sector
Macro Celdas Sector
13
publico
PABX
residencial
RTPN
oficina
RTPN
RTPN
PABX
GSM
Celdas Pequeñas
Celdas Medianas
Celdas Grandes
Cobertura
Outdoor
14
COBERTURA
AREA
INDOOR
AREA INCAR
AREA OUTDOOR
CONFIGURACION DE SITIOS
„
„
Todos los sitios se configuran con 30W
La cantidad de RBS la da el tráfico y la
altura de la antena.
15
Superposición de celdas
Zona de
superposición
obligatoria
para Hand Off
Cada celda emite
continuamente una
frecuencia llamada
Canal de Control
La convergencia de Tecnologías
en el nuevo escenario mundial
de las comunicaciones
16
Tamaño del mercado
Convergencia Inalámbrico-Internet
Internet
Inalámbrica
300 millones de
suscriptores
1000 millones de
suscriptores
Wireless
Internet
200 millones de
suscriptores
2005
1998
MEDIOS
Movilidad
Servicios de
Alta velocidad
COMPUTACIÓN
-acceso a Internet
-correo electrónico
-imágenes en tiempo real
-multimedia
-computación móvil
IP
-Video on demand
-Video Interactivo
-TV/Radio/Datos contribución
y distribución
Movilidad
Servicios especializados
Movilidad
Servicios de banda ancha
TELECOMUNICACIONES
-servicios ISDN
-video teléfono
-servicios de datos
de banda ancha
Convergencia en la Industria
17
Algunas conclusiones
„
„
„
„
La Internet inalámbrica es una de las
expresiones de la Convergencia, junto con las
nuevas redes de banda ancha.
La Banda Ancha, alámbrica o inalámbrica, es la
forma de comunicación que prosperará.
Los componentes base de la Convergencia ya
están funcionando.
Cambia el modo en que el mundo se comunica.
Qué es Tercera Generación?
„
„
„
„
Datos en banda ancha hasta 2 Mbps
Roaming mejorado entre las tecnologías GSMTDMA-CDMA
Eficiencia del uso del espectro, los planes de
tarifa plana congestionan la red, con 3G se
incrementará la calidad, eficiencia y velocidad de
transmisión, ya que voz y datos compartirán los
mismos canales.
IP puede reducir los costos de la red,
especialmente en non-voice services.
18
Predicción de tendencias
mundiales
2000
Millones de
abonados
Telefonía móvil
Telefonía fija
Internet móvil
1500
1000
Internet fijo
500
1995
2000
2005
Año
2010
ROADMAP TECNOLÓGICO
2° G
D-AMPS
9,6 Kbps
GSM
9,6Kbps
2° G
CDPD
19,2Kbps
HSCSD
64Kbps
CDMA
IS-95A
14,4Kbps
1999
2,5° G
EDGE
384Kbps
3° G
W-CDMA
fijo 2Mbps
móvil 384 Kbps
GPRS
128 Kbps
CDMA
IS-95B
64Kbps
2000
2,5° G
CDMA2000
1XRTT
128Kbps
2002
CDMA
2000
6XRTT
2Mbps
CDMA
2000
3XRTT
384Kbps
2003
2004
19
20
21
GSM OVERVIEW
Conexión por circuitos
Un canal ida y
vuelta solamente
para mí
Antena 1
Teléfono celular
CCM
Antena 2
Teléfono celular
22
Conexión por paquetes
Un canal ida y
vuelta virtualmente
para mí, pero para
uso de todos
CCM
Antena 1
Antena 2
Teléfono celular
Teléfono celular
Paquetes??
CBA
S
A
C
A
A
L
CAR
PAR
M
R
S
A
L
A
HO C
A
R
R
A
M
A
S
LA C
L
ROS
23
Estándares
„
„
„
„
„
„
„
„
„
Se lanzó el primer standard celular digital en 1991.
GSM se lanzó en Europa bajo una base diferente a lo que
sucedía en EEUU.
Se creó la CEE
Se desregló la telefonía móvil
Incentivos de fabricantes
Un sistema no basado en estándares existentes.
No especifica el hardware necesario sino las funciones de la
red e interfaces en detalle.
Comenzaron exclusivamente en 900 MHz
Fue creado por un grupo de la ETSI ahora GSM MoU. Es un
esfuerzo cooperativo.
Frecuencias de GSM
Uplink
Downlink
En más de
100 países
GSM 900
890-915 MHz
935-960 MHz
DCS1800
GSM 1900
1710-1785 MHz 1850-1910 MHz
1805-1880 MHz 1930-1990 MHz
Reino Unido
Rusia, Finlandia
Alemania - Brasil
En toda
América
Redes en
desarrollo
24
¿Qué necesitamos?
HLR
EIR
OSS
BSC
VLR
MSC
GMSC
AUC
BTS
25
ESPECIFICACIONES GENERALES
arquitectura GSM
Operadoras
OSS
Red
Externa
GSM
MS
BSS
Usuarios
NSS
VLR
NSS
AUC
HLR
EIR
NMC y OMC
GMSC
Otras
Redes
MSC
MS
BSC
BSS
BTS
26
MSC
MSC yy GMSC
GMSC son
son el
el corazón
corazón de
de la
la red.
red.
1.1.- Hace
Hace las
las funciones
funciones de
de conmutación.
conmutación.
Conecta
Conecta llamadas
llamadas del
del Abonado
Abonado AA al
al B.
B.
2.2.- Colecta
Colecta los
los detalles
detalles de
de las
las llamadas
llamadas hechas
hechas
yy recibidas
recibidas yy comunica
comunica todos
todos sus
sus detalles.
detalles.
3.3.- Supervisa
Supervisa las
las operaciones
operaciones del
del resto
resto de
de los
los
componentes
componentes de
de la
la red.
red.
„„
„
„
„
„
„
„
Home Location Register (HLR)
Base de datos de la PLMN
Identidad del suscriptor (no domicilio ni
nombre) - IMSI y MSISDN
Servicios suplementarios y restricciones
Información de localización
Información de autenticación
„
„
Puede ser nodo o base de datos independiente
Se duplica siempre
27
„
Visitor Location Register (VLR)
„
DBS contiene información de los suscriptores del área
del MSC.
Hay un VLR por cada MSC
y está integrado al MSC.
Se borra cada 24 horas
Puede denominarse como un HLR distribuido.
Interworking Location Register (ILR)
Permite el roaming intersystem(GSM a AMPS)
„
Muy próximo el ILR GSM/AMPS/DAMPS
„
„
„
„
„
„
„
Authentication center (AUC)
„
Es el sistema anti fraude
Se conecta al HLR
„
Equipment Identity Register
„
„
„
Base de Datos con identificación de todos los
equipos móviles
Dar de baja un equipo no da de baja al
suscriptor.
28
BASE STATION SYSTEM (BSS)
Base Station Controller (BSC)
Funciones relacionadas con las MS
Handover
Asignación de canales de radio
Colecta la configuración celular
Cada MSC controla un N° de BSC´s
Cada BSC controla un N° de Radiobases
Los otros subsistemas
„
„
„
„
OSS - Administra las operaciones diarias
(inventario, billing, etc.)
OMC - Es el centro de operación y
mantenimiento. (GR)
VMS - Voice mail
SMSC - Mensajes cortos
29
SIM
card
ME
mobile
equipment
Suscriber Identity Module
ESTACIÓN MÓVIL (MS)
„
Un MS en GSM consiste de:
„
„
„
Un terminal móvil
Un módulo de Identidad del Suscriptor (SIM)
Estados del MS
„
„
„
IDLE: ON sin llamada
ACTIVE : ON con llamada
DETACHED: OFF
30
Tipos de SIM Card
ID-1 SIM (Standard ISO)
PLUG-IN SIM (Para instalaciones
permanentes)
Comparaciones
DAMPS
ESN
MIN (MSNB)
SNB
GSM
IMEI
IMSI
MSISDN
31
Presentación
„
„
„
Para que un equipo pueda ser registrado y
usar la red GSM, debe tener cargado una
tarjeta SIM debidamente dada de alta.
Sin la SIM solamente podrá hacer llamadas
de emergencia (112).
El cliente puede cambiar la SIM de equipo
sin más tramites.
Suscriber Identity Module
(SIM)
„
„
„
„
„
Datos fijos guardados antes de la
activación (IMSI), Authentication Key Ki y
Algoritmos de Seguridad.
Datos temporarios de Red: (IRDB)
Service data: lenguaje a utilizar, aviso de
carga.
Los SIM fase 1 contienen los datos necesarios de la red.
Los SIM fase 2 tienen un gran número de facilidades
extra.
32
Seguridad
„
„
„
En el sobre (PIN MAILER) junto a la SIM,
vienen los códigos de desbloqueo.
Existe el código de seguridad PIN1 que
será requerido al encender el MS. Se puede
cambiar a elección.
Todas las tarjetas SIM vienen programadas
con el código 1234.
Desbloqueo
„
„
En caso que el PIN se ingrese mal 3 veces,
se bloqueará, no pudiendo usar la SIM
hasta que ingrese el código de desbloqueo
denominado PUK de 8 dígitos.
Estos códigos quedan registrados por las
dudas en TP, de manera de ser consultados
en caso de extravío del PUK.
33
Otro PIN
„
„
„
Existe otro nivel de seguridad llamado
PIN2, para opciones más avanzadas.
Para este código, también hay en el sobre
un código PUK2.
Los códigos de desbloqueo se podrán
ingresar en forma errónea hasta 10 veces,
luego la SIM no sirve más.
Procedimiento de autenticación
1. RAND
MSC/VLR
3. SRES
4. MSC compara el SRES recibido
del MS con el SRES en Triplete.
Si son iguales permite el acceso.
3. MS calcula SRES usando
RAND+Ki (SIM card) a través
de A3 y Kc usando RAND + Ki
A TRAVÉS DE A8.
34
Tripletes
RAND
generador
Base de
Datos
IMSI
Ki
RAND
Ki
A3
Algoritmo
autenticación
A8
Algoritmo de
Cifrado
Request
triplets
from HLR
SRES
Kc
Tripletes
35
Transmisión Discontinua
(DTS)
Detecta
Detecta voz
voz
Transmisor=
Transmisor= ON
ON
Señal
Señals/TCH=
s/TCH=PRE
PRE
X
X
No
No detecta
detecta voz
voz
Envía
señal
Envía señals/TCH=
s/TCH=POST
POST
Incorpora=
Incorpora=Noise
NoiseBackground
Background
information
information
36
Mobile Station ISDN Number
Identifica a una suscripción móvil en el plan de
numeración de la PSTN para GSM 1900.
CC
NPA
54 11 5174 xxxx
SN
National Mobile Number
International Mobile Station
ISDN Number
oddee ng AArreeaa
rryyCCoa
t
ni ng
n
t
u
CCooun berrPPl lannnbierr
=
C
CCC = Nuum
m be
be
= N m eerrNNuum
NNPPAA= ussccrrib
b
i
S
SSNN== Su
International Mobile
Suscriber Identity (IMSI)
Maximo de 15 dígitos
3 digit
MCC
2-3 digit
MNC
MSIN
National MSI
International Mobile Suscriber
Identity
El rango de TP comienza con
72234
Se
Seusa
usapara
paratoda
todalalaseñaseñalización
en
la
lización en laPLMN.
PLMN.Se
Se
guarda
guardaen
enlalaSIM,
SIM,en
enelel
HLR
HLRyyen
enelelVLR.
VLR.
72 234 11 5174xxxx
e
CCoodde
y
r
t
y
n
r
u nt Coddee
lieleCCoou
i
rk Co
b
o
M
ob e Neettwwoorkon NNbbrr
=
M
C
=
l
N
C
ati on
M
oobbi ile ntifific
MCC
M
icati
=
M
t
e
C
n
=
d
I
N
M
SS Ide
MNICN==M
SSIN M
M
M
37
International Mobile
Equipment Identity (IMEI)
6 digit
TAC
2 digit
FAC
6 digit
SNR
1 digit
spare
IMEI
TAC
TAC ==Type
TypeApproval
ApprovalCode,
Code,determinado
determinadopor
porelelcuerpo
cuerpocentral
centralGSM
GSM
FAC
FAC ==Final
FinalAssembly
AssemblyCode,
Code,identifica
identificaalalfabricante
fabricante
SNR
SNR ==Serial
SerialNumber,
Number,número
númeroindividual
individualde
de66cifras
cifrasque
queidentifica
identifica
alalequipo
dentro
de
cada
TAC
y
FAC.
equipo dentro de cada TAC y FAC.
spare=
spare=Digito
Digitopara
parauso
usofuturo.
futuro.Desde
DesdeelelMS
MSdebe
debeser
sersiempre
siemprecero.
cero.
38
ESTRUCTURA GEOGRÁFICA
DE RED GSM
„
„
„
„
„
„
Celda: Area geográfica que cubre una BTS.
A cada celda se le asigna un número único
llamado Cell Global Identity (CGI)
Location Area (LA): es un grupo de celdas
Se ubica a un MS según la LA donde esté.
El paging se efectúa a toda la LA.
Si el MS cambia de LA, debe registrarse.
AREA DE SERVICIO DE UN MSC
„
„
Está formada por varios LA. Es la zona
geográfica controlada por un MSC.
Se guarda esta zona en el HLR
LA1
LA2
MSC VLR
Celdas
LA3
LA4
39
AREA DE SERVICIO PLMN
Public
Public Land
Land Mobile
Mobile Network
Network (PLMN):
(PLMN):
„„ Es
Es el
el grupo
grupo entero
entero de
de celdas
celdas servidas
servidas por
por
un
un solo
solo operador.
operador.
„„ En
En un
un país
país puede
puede haber
haber varias
varias PLMN.
PLMN.
„„
AREA DE SERVICIO GSM
„
Es el área geográfica de servicio donde un
suscriptor puede tener acceso a una red
GSM.
Celda
Celda
Celda
Celda
Area de servicio MSC
Area de Servicio PLMN
Area de Servicio GSM
40
METODO DE ACCESO
TDMA
„
En GSM, el frame consiste de ocho time
slots (Cada canal lleva 8 llamados)
Frecuencia 1 (down link)
0
1
2
3
4
5
6
7
BTS
Resumen Proceso de la Voz en GSM
Segmentación
20 mseg
64Kbit--- 1 seg
1280 bit---20 mseg
A>D
8KHz
8bit
64Kbps
Entrelazado
Codificador de canal
(bloque y convoluc) BTS
260 bit
456 bit
Codificador de voz
(híbrido)BSC
13 Kbps
13Kbit---1 seg
260 bit---20 mseg
Cifrado(Kc)
Formateado
Modulación GMSK
33,8 Kbps
3
57
1
26
1
57
3
41
42
¡D -A MP S E S TÁ VIV O Y
P A TA LE A ND O !
Modos de búsqueda
„
Los modos son dos:
„
Modo automático: es transparente para el
„
usuario. El móvil busca primero la última red
accedida, Si no encuentra, busca otra red
disponible. Es recomendado.
Modo Manual: si el MS no se registra,
aparecerá en el display “Seleccionar red?” Al
presionar “yes” sale una lista de redes y el
usuario deberá seleccionar la que corresponda al
roaming.
43
Selección y Autenticación
¡¡¡Hola Red!!! Aquí estoy
y quiero usar el servicio...
Les envío mi IMSI
para registrarme
Consulta en las tablas del PLMN preferido, que tienen MCC+MNC,
las dos primeras cifras del IMSI.
Hay tablas permitidas y tablas prohibidas
Che VLR, tengo un IMSI
que quiere usar el servicio.
¿Tenés alguna información
de esto?
Josefina MSC
No tengo ninguna información
de ese IMSI.
Voy a tener que pedirle al
HLR del país que sea
José VLR
44
Sí. Ya chequeamos el IMSI en mi
base y es un buen cliente. Te envío
toda la info que necesitas para
ofrecerle el mismo servicio que acá.
También te envío la info para asegurar que es realmente mi cliente y
que su conversación estará libre
de escuchas clandestinas.
Ciao Giussepe, tengo un IMSI
que quiere usar mi red.
Si le doy permiso, me garantiza
el pago de los cargos?
Giussepe HLR Pisa
José HLR BUE
Llamado a un MS
3.
MSISDN--->IMSI
IMSI ---> MSC
MSISDN
5
N
SR
M
5.
GMSC
MSISDN
2
HLR
SI
IM
4.
MSRN
MSISDN
RTPN
1
MSRN
6.
MSC/VLR
IMSI
7.
11. SDCCH
PCH
8.
H
PC
BSC/TRC
8.
1
H
PC
RACH
AGCH
SDCCH
8.
8.
9.
10.
11.
H
PC
CH
RA
CH
9.
AG
CH
10.
DC
11. S
45
Ericsson
Nokia 3
Motorola
Baterías
Tipo
Alkalina
Precio
Barata
Perfomance
Notas
Buena
Son las pilas
AA
Bajo el
Buena
Cuidado con
Nicd –
promedio
la carga
Niquel
efecto “Mem”
Cadmium
Medio
Mejor
Es la ofrecida
NiMh –
comúnmente
Niquel Metal
Sin efecto
Hydride
Memoria
LiLonAlto
La mejor
Pequeña,livia
Litium Ion
na, última
tecnología
46
¿Qué es GPRS?
„
„
„
„
„
„
General Packet Radio Services
Evolución de redes GSM y TDMA
Interfaces abiertas estándar
El punto de quiebre en Wireless Data
El paso a la 3G
Alta velocidad de transmisión de paquetes desde
móviles.
47
¿Qué no es GPRS?
„
„
„
Internet en su bolsillo
Ancho de Banda móvil sin límites
El último grito en la transmisión de datos
móviles de alta velocidad.
Uso de los servicios vs.
tiempo de soporte
UMTS
GPRS
ISDN
RTPN
GSM
foto
reporte
web
foto
E-mail web
videoclip
reporte
videoclip
reporte videoclip
foto
E-mail
web
E-mail
10 seg
foto
web
reporte
videoclip
foto
1 min
reporte
10 min
videoclip
1 hora
48
Clasificación de los Móviles GPRS
MS
„
Class A :
Circuit (CS) y Packet-Switched (PS) services simultáneos
„
Class B :
Attached ambos servicios CS and PS. Elección automática de servicio, CS
or PS, pero solo uno a la vez
„
Class C :
Móvil para packet o para CS solamente.
Comparaciones
Acceso
Modulación
Ancho de Banda
Velocidad
Sistemas Analógicos
FDMA
FM
25 KHz
x
GSM
TDMA
GMSK
200 KHz
9,6 Kbps
GPRS
TDMA
GMSK
200 KHz
160 Kbps
EDGE
TDMA
8-PSK
200 KHz
384 Kbps
UMTS
WCDMA
Q-PSK
5 MHz
2 Mbps
49
Universo del cliente
Em
Cobertura
Movilidad
s
a
es
r
p
Aplicaciones
Innovación
Servicios
Avanzados
al Cliente
Mensajes
uo
d
i
iv
Ind
Prestaciones
de uso
Facturación
Flexible
Acceso al Servicio
„
„
„
„
„
„
Para usar GPRS, el cliente necesita específicamente:
Un teléfono móvil o terminal que soporte GPRS (los teléfonos de GSM
existentes, no soportan GPRS si no se los compra con esa facilidad)
Una suscripción a una red que brinde servicio de GPRS
Concurrir al proveedor de servicio de red para que habilite el teléfono
para acceso a GPRS y adecue la notebook, etc.
Conocimiento de cómo enviar y recibir información de GPRS utilizando
el teléfono adquirido, incluyendo la configuración de hardware y
software necesarios.
Un destino para enviar o recibir información a través de GPRS. En
este caso, es como acceder a una dirección de Internet, puesto que
GPRS está diseñado para acceder a Internet por completo desde el
primer momento.
50
Acceso móvil a Internet
Limitaciones de las PC móviles:
CPU menos poderosa
Menor cantidad de memoria (RAM/ROM)
Limitaciones en consumo de energía
Display más pequeño
Diferentes dispositivos de entrada
Limitaciones en las redes de datos móviles:
Menor ancho de banda
Más retrasos de transmisión
Menor estabilidad de la conexión
Difícil predicción de la velocidad de acceso
Difusión del GPRS
South America 6
North America 9
Africa 5
Middle East 7
Western Europe 71
Asia 52
Eastern Europe 32
www.mobilegprs.com
51
GPRS en Europa Occidental
Austria 5
UK 5
Belgium 3
Switzerland 3
Denmark 6
Sweden 5
Spain 6
Finland 7
Portugal 2
Norway 2
France 5
Germany 4
Greece 2
Netherlands 6
Malta 2
Lichtenstain 1
Italy 4
Iceland 1
Ireland 2
www.mobilegprs.com
Cobertura de GPRS en Italia
ggsn+sgsn
gprs coverage
(ericsson)
gprs coverage (siemens)
52
Equipos del usuario
53
Terminals
Wireless data
Mobile Internet
Evolución de los datos en GSM
UMTS
2Mbps
Servicios GSM/GPRS
hasta 170 Kbps
Servicios GSM HSCSD
hasta 38,4 Kbps (57,6 Kbps)
EDGE
384 Kbps
Servicios GSM CS de datos
hasta 9,6 Kbps
91/92
98
99/00
2002
54
Y hay más
Control de
potencia
Retardo de
Propagación
Sincronismo
en uso de red
en el uplink
Handover
Agregamos GPRS a GSM
HLR
BTS
BSC
MSC/
VLR
GMSC
PSTN
PSTN
Circuit
Domain
PCU
PCU
Otro
OtroPLMN
PLMN
GSM BSS
SGSN
GGSN
Internet
Internet
Packet
Domain
Intranets
Intranets
GSM/GPRS
Core Network
55
Red UMTS R99
HLR
MS
BTS
MSC/
VLR
BSC
PSTN
PSTN
GMSC
Circuit
Domain
Otro
OtroPLMN
PLMN
GSM BSS
SGSN
GGSN
Internet
Internet
Packet
Domain
UE
BTS
Intranets
Intranets
RNC
UMTS
Core Network
basada en GSM/GPRS
UTRAN
Esquemas de códigos
Radio
block
Coding
bits
Header
456 bits = 4 burst x 114 bits
Codif
N° bits de Veloc.
info
Máx /TS
160
8 Kbps
Target
C/I
6
20 bytes
BTS
CS-1
MS
CS-2
241
12Kbps
9
30 bytes
CS-3
293
14Kbps
12
40 bytes
CS-4
401
20Kbps
17
50 bytes
56
Esquemas de Codificación
Protección
Mandatorio
para el MS
CS-1
CS-2
Mandatorio
para la BTS
y PDCH´s
CS-3
CS-4
Conexión
Se aplican solamente
para los PDTCH
Cálculo velocidad
SGSN
LLC
BSC
Radio Blocks
RLC
BTS
4x114bit=456 bit
456 bit = 20mseg
456 bit
Datos 160 bit
+ Codificación 294 bit
CS-1
160bit /20mseg=8Kbps
CS-2
241bit /20mseg=12Kbps
456 bit
Datos 240 bit
+ Codificación 216 bit
57+57=114
114
114
114
1 radio block = 4 burst
57
Conexión a Internet
„
„
„
„
Web browsing
E-mail, Video
postcards
Mapas, guías
Comercio electrónico
USB
58
Diagrama de estados
Desde el MS
Desde el SGSN
IDLE
GPRS detach
Implicit Detach
o Cancel location
Standby
timer expiry
GPRS
attach
IDLE
READY
Ready timer
expiry or forced
to Standby
GPRS detach
o Cancel locat
GPRS
attach
READY
Ready timer
expiry or forced
to Standby
PDU
TX
STAND BY
PDU
reception
STAND BY
Procedimiento de GPRS
Attach
Es el primer paso
BTS
Abis
BSC
Gb
MSC/VLR
IP
IP
NetNetwork
work
Gs
Gr
HLR
GGSN
SGSN
Backbone
Backbone
Si el SGSN lo acepta, le da un TLLI
(Temporay Location Link ID)
59
Transferencia de Data Packet a
MS2 y llamada CS a MS1
O
X
RPP segmenta
TRAU codifica
MS1
MS2
A
ETC
RPP1
O
MSC/VLR
64 Kbps
TRH
CELDA 11
RPP2
TRAU
X
O
X
PCU
O
Gb
1TS
ETC
ETC
O
BSC
+
X
=
LLC Cell 11
X
SGSN
1 packet para
MS2
64Kbps
x15ch= 960 Kbps
O
X
SRS
Subrate Switch
Alocación fija o dinámica de la
dirección de IP
HLR
BTS
BSC
SGSN
zzFija:
Fija:IP
IPaddress
addressguardada
guardadaen
enelelHLR
HLR
zzDinámica:
Dinámica:Un
Unset
setde
deIP
IPaddresses
addresses
Backbone
Backbone
son
songuardadas
guardadasen
eneleldominio
dominiodel
delGGSN
GGSN
zzDinámica:
IP
address
puede
ser
Dinámica: IP address puede sercolocada
colocada
por
porelelRADIUS
RADIUSexterno
externo
ISP
ISP
DNS
RADIUS
GGSN
Corp.
Corp.
Network
Network
60
Resumen
„
No cambiamos nada en GSM
Hacemos conmutación de paquetes
Se agregan dos nodos SGSN y GGSN
Se agregan interfaces (Gb,Gs,Gr,Gg,Gd,Gn,Gi,Gp)
Paso a la 3G = Cambiar las RBS
Nuevo MS : (A, B, C)
No hay aplicaciones nuevas, solamente la forma de acceder
(Horizontal= Generales; Vertical=específicas)
Comunicación punto a punto.
Comunicación multi cast.
„
El handover lo decide el móvil. No hay mediciones
„
„
„
„
„
„
„
„
Sigue Resumen
„
„
„
„
„
HW= Combine GGSN (Core)
Calidad de servicio: Retraso - Velocidad media Velocidad pico - Fiabilidad (protocolos con retry
GTP/LLC/RLC) - Prioridad
BSC se le agrega la PCU que tiene RPP
(fragmentan LLC en RLC)
Cada RPP tiene 2 tramas 2DL2(Abis- Gb de 64K a
2Mbps)
Esquemas de codificación: CS1(8K) - CS2 (12K)
61
Ejercicios
„
„
„
„
„
„
„
„
„
„
PS es ideal para: Voz - Video - Datos
No es posible surfear la Web usando GSM sin GPRS.
En qué estado el MS acepta el Paging? Idle - S By - Ready
Se precisan dos MS, uno para PS y otro para GSM
Qué nodo es afectado por el GPRS? BSC-BTS-MSC-HLR
Debemos instalar nuevos canales en la red de GSM para PS?
Un TS debe ser compartido por varios usuarios
La autenticación del MS la hace: SGSN-MSC/VLR-BSC-BTS
El cifrado/descifrado se hace en: SGSN-MSC/VLR-BSC-BTS
La decisión del handover la hace: SGSN-MSC/VLR-BSC-BTS
Más ejercicios
„
„
„
„
„
Un paquete de datos no puede ser transferido si no hay
activación de PDP.
Llamada de paquetes entre móviles, es posible?
¿Al borde de la celda, con interferencia C/I, cual se desempeña
mejor, GSM o GPRS?
Qué hace el APN?
Para qué sirve el Gs: handover- GPRS work - Paging común de
GSM/GPRS
„
„
El canal lógico en GPRS está entre?
Cuál es la máxima velocidad de datos para GPRS R8 hoy? 8Kbps
- 150Kbps - 48Kbps
„
La plataforma de HW para el nodo GSN es: AXE - Cello - Core
62
Más ejercicios
„
„
„
„
„
Dé una pequeña definición de célula.
¿Cual és el tamano máximo (radio) de una célula GSM
?
Dé 3 bandas de frecuencias usadas en GSM.
¿ Cual es el papel del MoU ?
¿ Cual es el significado de “roaming” ? ¿Y “SIM
roaming” ?
¿ Cual es la posible evolución del GSM (2G para 3G) ?
Práctica
„
„
„
„
„
Bajo una página de Internet de 48 Kbytes. Viene en PK de 1,5
Kbytes c/u. ¿Cuántos paquetes se enviarán?
Los PK de IPO serán multiplexados en el SGSN y enviados sobre
la Gb en tramas LLC que llevan de 140 a 1520 bytes. ¿Cuántas
tramas LLC harán falta si cda una lleva 1,2 Kbyte de información?
El LLC se divide en radioblocks en la PCU. ¿Cuántos blocks se
necesitan para transportar una trama LLC con CS-2 (241 bit y
cada byte = 8 bit)?
Cuántos block se necesitan para enviar la página completa?
Cuánto tardará si cada radio block se transmite cada 20mseg?
63
Acrónimos
Ap
AAL
AGCH
ANSI
APN
ATM
AUC
BCCH
BELLCORE
BGP
BGw
BSC
BSS
BSSGP
BTS
BYB501. BYB202
C S - 1, CS -2
CCCH
CCU
CDR
CG F
CGSN
CHAP
Cl C2, C# 1, C32
CS
DCE
DCS
DHCP
DL
DLCI
DNS
DP
ISDN
ISP
ITU-T
L 1, L2
LA
LAN
LAN
LLC
MAC
MAS
MM
MP13CH
MPS
MS
MSC
MSS
MT
MTP
MTS
MVS
NAT
NCS
NS
NSAPI
NTP
OSPF
OSS
PACCH
PAGCH
PAP
PBCCH
PCCCH
Application Processor
ATM Adaptation Layer
Access Grant CHannel
American National Standards Institute
Access Point Name
Asynchronous Transfer Mode
AUthentication Center
Broadcast Control CHannel
BELL COrnmunications REsearch
Border Gateway Protocol
Billing Gateway
Base Station Controller
Base Station System
Base Station System GPRS Protocol
Base Transceiver Station
Building Practice (Ericsson specific)
Coding Scheme 1 and 2
Common Control CHannel
Channel Control Unit
Call Data Record
Charging Gateway Functionality
Co-located GSN
Challenge Handshake Authentication Protocol
Cell selection and reselection parameters
Circuit Switched
Data Communication Equipment
Digital Communication System
Dynamic Host Configuration Protocol
Digital Link
Data Link Connection Identification
Domain Name Server
Digital Processor or Device Processor
DRX
DSP
EDGE
EGT
EIR
ETC
ETSI
FR
FTP
GGSN
GMSC
GPB
GPRS
GS
GSM
GSN
GTP
HLR
HSCSD
IA N A
IAS
IBAE
IBAM
IBAS
IBE
IBEN
IBT
IH
IM S 1
IMEI
IP
Ipsec
Más Acrónimos
Integrated Services Digital Network
Internet Service Provider
International Telecommunications Union - Telec
Layer 1, Layer 2
Location Area
Local Area Network
Local Area Network
Logical Link Control
Medium Access Control
Mobile network Access Subsystem
Mobility Management
Master Packet Data Channel
Mobile Point-to-Point control Subsystem
Mobile Station
Mobile Switching Center
Mobile Short message Subsystem
Mobile Terminal
Message Transfer Part
Mobile Transport protocol Subsystem
Mobile Visitor register Subsystem
Network Address Translator
Network element Control and distribution Subsystem
Network Service
Network layer Serv ce Access Point Identifier
Network Time Protocol
Open Shortest Path First
Operation and Support System
Packet Associated Control CHannel
Packet Access Grant CHannel
Password Authentication Protocol
Packet Common Control Channel
Packet CHannel
PCH
PCM
PCS
PCU
PDCH
PDP
PDTCH
PDU
PEB
PLMN
PPB
PPCH
PPP
PRACH
PS
PSS
PSTN
PTCCH
PTP
PVC
QoS
RP
RA
RACH
RADIUS
RBS
RF
RIP
RLC
RPP
SA
SDH
Discontinuous Reception
Digital Signal Processors
Enhanced Data rates for GSM Evolution
Ericsson GPRS Terminal
Equipment Identity Register
Exchange Terminal Circuit
European Telecommunication Standards Institute
Frame Relay
File Transfer Protocol
Gateway GPRS Support Node
Gateway Mobile services Switching Center
General Processing Board
General Packet Radio Service
Group Switch
Global System for Mobile Communication
GPRS Support Node
GPRS TUNNELING Protocol
Home Location Register
High-Speed Circuit-Switched Data
Internet Assigned Numbers Authority
Internet Access Server
Interface Board ATM Electrical
Interface Board ATM Multi-mode
Interface Board ATM Single-mode
Interface Board with E 1
Interface Board EtherNet
Interface Board with T 1
Internet service Host
International Mobile Subscriber Identity
International Mobile station Equipment Identity
Internet Protocol
IP Secure Protocol
Pulse Code Modulation
Personal Communication SYSTEM
Packet Control Unit
Packet Data Channel
Packet Data Protocol
Packet Data Traffic Channel
Packet Data Unit
Power and Ethernet Board
Public Land Mobile Network
Packet Protocol Board
Packet Paging Channel
Point-to-Point Protocol
Packet Random Access CHannel
Packet Switched
Packet Switching System
Public Switched Telephone Network
Packet Traffic Control Channel
Point-To-Point
Permanent Virtual Circuit
Quality of Service
Routing Area
Regional Processor
Random Access Channel
Remote Access
Dial-In User Service
Radio Base Station
Radio Frequency Routine
Information Protocol
Radio Link Control
type of RP the PCU is built on (MSC/VLR)
Service Area
Synchronous Digital Hierarchy
64
Más acrónimos II
SGSN
SM
SMS
SND C P
SONET
SPE
SPU
SRS
SS7
STM
STP
STS
SW
TBF
TCAP
TCH
TCP
TE
TFI
TLLI
TRAU
TRC
TRX
UDP
UMTS
USF
VLR
www
Serving GPRS Support Node
Short Message
Short Message Service
SubNetwork Dependent Convergence Protocol
Synchronous Optical Network
Signal Processing Extension
Signal Processing Unit
SubRate Switch common channel
Signaling Subsystem No 7
Synchronous Transport Module
Signaling Transfer Point
Statistic and Traffic measurement Subsystem
Soft Ware
Temporary Block Flow
Transaction Capabilities Application Part
Traffic CHannel
Transmission Control Protocol
Terminal Equipment
Temporary Flow Identity
Temporary Location Link Identit
TRanscoder Adapter Unit
TRanscoder Controller
Transceiver
User Datagram Protocol
Universal Mobile Telecommunications System
Uplink State Flag
Visitor Location Register
World Wide Web
65