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SumSumááriorio
�� Conceitos BConceitos Báásicossicos
�� O que O que éé Telefonia Celular?Telefonia Celular?
�� O que O que éé RRáádiofreqdiofreqüüênciaência ??
�� O que são O que são ““BandasBandas””??
�� DiferenDiferençças entre as tecnologiasas entre as tecnologias
�� EvoluEvoluçção das tecnologiasão das tecnologias
�� GSMGSM
�� O que O que éé GSM?GSM?
��Faixas de freqFaixas de freqüüência do GSMência do GSM
��GSM no mundoGSM no mundo
��DiferenDiferençças entre as tecnologiasas entre as tecnologias
��EvoluEvoluçção do GSMão do GSM
��33ºº GeraGeraççãoão
��Rede GSMRede GSM
��Sim CardSim Card
��Sim Card x AparelhoSim Card x Aparelho
��Aparelhos x Bandas de operaAparelhos x Bandas de operaççãoão
É a comunicação móvel através de um sistema celular que opera por radiofreqüência, interconectado com a rede telefônica fixa.
• A mobilidade é conseguida pela utilização de comunicação wireless (sem fio) entre o terminal e uma Estação Rádio Base (ERB) conectada a uma Central de Comutação e Controle (CCC) que tem interconexão com o serviço telefônico fixo comutado (STFC) e a outras CCC´s, permitindo chamadas entre os terminais celulares, e deles com os telefones fixos comuns.
• ERB (Estação Radio base) é uma antena que emite o sinal para o telefone celular e recebe o sinal dele, fazendo a comunicação entre as estações móveis e a CCC (Central de Comutação e Controle).
• CCC (Central de Comutação e Controle) é uma central telefônica que intermedia a comunicação entre um telefone celular e outro telefone celular ou fixo. Para isso, a CCC utiliza as ERBs, que a mantém em contato com as estações móveis.
• O terminal móvel se comunica com a ERB mais próxima. A área de cobertura referente a uma ERB é chamada de célula. Ao se locomover o terminal móvel muda de célula e tem sua comunicação transferida de uma ERB para outra. A mudança de ERB durante uma chamada é denominada “handover”.
• É possível a um terminal operar em um sistema celular em outra região do país ou do mundo desde que o terminal seja compatível com as características técnicas da operadora visitada e exista um acordo de roaming desta com a operadora do assinante. As principais características técnicas para permitir o roaming são freqüência de operação e padrão de tecnologia do terminal.
• Como as freqüências do espectro eletromagnético são um recurso escasso, devido a sua utilização por um grande número de aplicações, a ampliação da capacidade dos sistemas celulares foi possível com a divisão da banda disponível em grupos de freqüências que são reutilizados em células não adjacentes.
Conceitos BConceitos Báásicossicos
O que O que éé Telefonia Celular?Telefonia Celular?
Conceitos BConceitos Báásicossicos
O que O que éé RRáádiofreqdiofreqüüênciaência ??
• A Radiofreqüência (RF), assim como os raios X e a luz visível, é uma parte do espectro eletromagnético e propaga-se por ondas através do espaço, à velocidade da luz (300 mil Km por segundo). O comprimento das ondas varia com a freqüência, que se mede em Hertz (ciclos por segundo).
• Estas ondas e freqüências são usadas em diversas aplicações para a comunicação, como telefonia, televisão, rádio, ....
• Bandas são faixas de freqüência; no caso da telefonia celular, são faixas de freqüência de rádio, assim como aquelas que observamos no dial dos aparelhos rádio receptores.
• Todos os aparelhos das bandas A e B operam entre as radiofreqüências de 800 e 900 MHz (megahertz). Já as bandas D e E trabalham na faixa dos 1800 MHz, ou 1,8 GHz (gigahertz).
• No caso das bandas de terceira geração (WCDMA), elas estarão distribuídas na faixa do espectro de 1,9 GHz e 2,1 GHz.
Conceitos BConceitos Báásicossicos
O que são O que são ““BandasBandas””??
E s t a ç ã o M ó v e l E R B
B a n d a A8 2 4 - 8 3 5 8 4 5 - 8 4 6 , 5
8 6 9 - 8 8 0 8 9 0 - 8 9 1 , 5
B a n d a B8 3 5 - 8 4 5 8 4 6 , 5 - 8 4 9
8 8 0 - 8 9 0 8 9 1 , 5 - 8 9 4
B a n d a D9 1 0 - 9 1 2 , 5 1 7 1 0 - 1 7 2 5
9 5 5 - 9 5 7 , 5 1 8 0 5 - 1 8 2 0
B a n d a E9 1 2 , 5 - 9 1 5 1 7 4 0 - 1 7 5 5
9 5 7 , 5 - 9 6 0 1 8 3 5 - 1 8 5 0
T r a n s m i s s ã o d aF r e q ü ê n c ia s ( M H Z )
Número de Canais: 20 (798 usuários por canal)
Espaço do Canal: 1250 KHz
Número de Canais: 832 (3 usuários por canal) Espaço do Canal: 30 KHz
Número de Canais: 832 (1 usuário por canal) Espaço do Canal: 30 KHz
Número de Canais: 124 (8 usuários por canal)
Espaço do Canal: 200 KHz
AnalAnalóógicogico TDMATDMA
CDMACDMA GSMGSM
Conceitos BConceitos Báásicossicos
DiferenDiferençças entre as tecnologias...as entre as tecnologias...
Primeiro sistema celular implantado, disponibilizava apenas tráfego de voz e possui muitas limitações, de capacidade, pois permitia apenas 1 usuário por canal e não suportava serviços.
A digitalização permitiu que até 3 usuários compartilhassem o mesmo canal, através da divisão por tempo (cada usuário utiliza um “espaço de tempo” próprio durante a transmissão, compartilhando o canal com outros dois usuários)
Nesta tecnologia, todos os telefones móveis e todas as ERBs transmitem seus sinais ao mesmo tempo e nas mesmas freqüências, para diferencia-los o sistema atribui um código exclusivo para cada assinante.
No GSM, a divisão do canal também é feita por tempo, como no TDMA, algumas variações de tamanho de canal e quantidade de assinantes por canal.
EvoluEvoluçção tecnolão tecnolóógica do celulargica do celular
Conceitos BConceitos Báásicossicos
EvoluEvoluçção das tecnologias...ão das tecnologias...
GSMGSM
O que O que éé GSM?GSM?
Tecnologia EDGE ou Tecnologia EDGE ou EnhancedEnhanced Data rates for Global Data rates for Global EvolutionEvolutionÉ uma tecnologia utilizada no padrão de telefonia móvel conhecida como 2,5G, que permite às redes GSM
suportar e oferecer serviços de dados de alta velocidade (384 kbit/s), sendo uma evolução do GPRS.
O EDGE usa o mesmo conceito da tecnologia TDMA (Time Division Multiple Access), no que se refere à estrutura dos quadros, canais lógicos e largura de banda de 200kHz, assim como as redes GSM atuais. Desta forma,
permite a coexistência com as redes atuais.
GSM ou Sistema Global para ComunicaGSM ou Sistema Global para Comunicaçções Mões MóóveisveisÉ uma tecnologia móvel e o padrão mais popular para celulares do mundo.
Telefones GSM são usados por mais de um bilhão de pessoas em mais de 200 países. A presença mundial do sistema GSM faz com que o roaminginternacional seja muito comum através de "acordos de roaming" entre operadoras de celular.
Os cartões SIM são usados nos celulares GSM para o armazenamento de dados como a agenda telefônica e mensagens de texto, além dos dados da operadora, como qual é o plano
contratado.
GPRS GPRS -- General General PacketPacket Radio Radio ServiceService
É uma tecnologia que aumenta as taxas de transferência de dados nas redes GSM existentes. Esta permite o transporte de dados por pacotes
(Comutação por pacotes). Sendo assim, o GPRS oferece uma taxa de transferência de dados muito mais elevada que as taxas de transferência das tecnologias anteriores, que usavam comutação por circuito, que eram em torno de 12kbps. Já o GPRS, em situações ideais, pode ultrapassar a
marca dos 170kbps. No entanto na prática, essa taxa está em torno dos 40 kbps.
FreqFreqüüênciaência
GSMGSM
Faixas de freqFaixas de freqüüência do GSM...ência do GSM...
GSM 850 824 – 849 MHz e 869 – 894 MHz
GSM 900 880 – 915 MHz e 925 – 960 MHz
GSM 1800 1710 – 1785 MHz e 1805 – 1880 MHz
GSM 1900 1850 – 1910 MHz e 1930 – 1990 MHz
RangeRange
Padrão Padrão Americano**Americano**
Padrão Padrão Europeu*Europeu*
* utilizado no Brasil pelas bandas D e E* utilizado no Brasil pelas bandas D e E
** a ser utilizado no Brasil pela Vivo** a ser utilizado no Brasil pela Vivo
PresenPresençça da Tecnologia GSMa da Tecnologia GSM
Veja, no mapa abaixo, as freqüências GSM no mundo.O GSM opera nas freqüências de 850, 900, 1800 e 1900, dependendo da localidade.
GSMGSM
GSM no mundo...GSM no mundo...
Espectro
Geração 2 G 2,5 G 2,5/3 G
Tecnologia GSM GPRS EDGEWCDMA (UMTS)
HSDPA (WCDMA)
Taxa de dados máxima teórica (Kbit/s)
14,4 171,2 473,6 2.000 14.000
Taxa de dados média (Kbit/s)
- 30 - 40 100 - 130 220 - 320 550 - 1100
Canalização (KHz)
200 200 200 5.000 5.000
3 G
Atual: 900 e 1800 MHz (Europa) e 1900 MHz (EUA)
Novo: 1900/2100 MHz
EvoluEvoluçção da Tecnologia GSMão da Tecnologia GSM
GSMGSM
EvoluEvoluçção do GSM...ão do GSM...
O WCDMA (UMTS), padrão sem fio que está sendo implantado pelas operadoras que migram de
redes 2G baseadas em GSM para redes 3G baseadas em CDMA, suporta as mais altas taxas de
velocidade de dados que proporcionam conectividade em todo o mundo.
A tecnologia WCDMA (Wideband CDMA) está sendo implementada pelas operadoras nos Estados
Unidos e no Japão com a transição de TDMA/GSM/GPRS/PDC. Os termos WCDMA e UMTS são,
efetivamente, sinônimos.
WCDMAWCDMA
Operadoras WCDMA no mundoOperadoras WCDMA no mundo
WCDMA67 milhões de clientes
105 operadoras46 países
GSMGSM
33ºº GeraGeraççãoão
Arquitetura Arquitetura
O GSM tem a estrutura básica dos sistemas celulares e oferece as mesmas funcionalidades básicas dos demais sistemas celulares associadas à mobilidade como roaming e handoverentre células.
GSMGSM
Rede GSMRede GSM
MobileMobile StationStation
Ou Estação Móvel é o terminal utilizado pelo assinante quando carregado com um cartão
inteligente conhecido como Sim Card ou Módulo de Identificação do Assinante (SubscriberIndentify Module). Sem o SIM Card a Estação Móvel não está associada a um usuário e não
pode fazer nem receber chamadas.
Uma vez contratado o serviço junto a uma operadora o usuário passa a dispor de um SIM
Card que ao ser inserido em qualquer terminal GSM faz com que este passa a assumir a identidade do proprietário do SIM Card.
Cada equipamento terminal GSM apresenta uma identificação única, caracterizado por um
número composto por 15 dígitos, denominado IMEI - International Mobile Equipment Identity
ou Identificação Internacional de Equipamento Móvel. O Equipment identity register (EIR) da
rede móvel consegue identificar e, caso necessário, monitorar os terminais registrados. O número IMEI também permite conclusões relativas ao fabricante e ao número do modelo do
equipamento terminal GSM.
GSMGSM
Rede GSMRede GSM
MobileMobile--ServicesServices SwtchingSwtching Centre (MSC)Centre (MSC)
Ou Central de Comutação e Controle (CCC) é a central responsável pelas funções de comutação e sinalização para as estações móveis localizadas em uma área geográfica designada como a área do MSC. A diferença principal entre um MSC e uma central de comutação fixa é que a MSC tem que levar em consideração a mobilidade dos assinantes (locais ou visitantes), inclusive o handover da comunicação quando estes assinantes se movem de uma célula para outra. O MSC encarregado de rotear chamadas para outros MSC´s é chamado de Gateway MSC.
HomeHome LocationLocation RegisterRegister (HLR) (HLR)
Ou Registro de Assinantes Locais é a base de dados que contém informações sobre os assinantes de um sistema celular.
VisitorVisitor LocationLocation RegisterRegister (VLR)(VLR)
Ou Registro de Assinantes Visitantes é a base de dados que contém informações sobre os assinantes em visita (roaming) a um sistema celular.
Base Base StationStation SystemSystem (BSS) (BSS)
É o sistema encarregado da comunicação com as estações móveis em uma determinada área. É formado por várias Base Transceiver Station (BTS) ou ERB´s, que constituem um célula, e um Base Station Controller (BSC), que controla estas BTS´s.
GSMGSM
Rede GSMRede GSM
EquipamentEquipament IdentifyIdentify RegisterRegister (EIR)(EIR)
Ou Registro de Identidade do Equipamento é a base de dados que armazena os IMEI´s dos terminais móveis de um sistema GSM.
OperationalOperational andand MaintenanceMaintenance CenterCenter (OMC) (OMC)
Ou Centro de Operação e Manutenção é a entidade funcional através da qual a operadora monitora e controla o sistema.
AuthenticationAuthentication CenterCenter (AUC)(AUC)
Ou Centro de Autenticação é responsável pela autenticação dos assinantes no uso do sistema. O Centro de Autenticação está associado a um HLR e armazena uma chave de identidade para cada assinante móvel registrado naquele HLR possibilitando a autenticação do IMSI do assinante. É também responsável por gerar a chave para criptografar a comunicação entre MS e BTS.
GSMGSM
Rede GSMRede GSM
O CHIP, ou SIM Card (Subscriber Identity Module), é um tipo de cartão inteligente, especialmente projetado para telecomunicações.
Todo aparelho GSM precisa de um para funcionar. Cada SIM Card possui um número de série com 20 dígitos, único mundiamente.
Este número (ICCID – Integrated Circuit Chip Identification) serve para identificar o usuário do SIM Card.
O que O que éé o SIM Cardo SIM Card
A IdentificaA Identificaçção do Usuão do Usuááriorio
Diferente do TDMA e CDMA, sistema no qual o número de telefone está associado ao serial do aparelho, no GSM o seu número está associado ao número de série do SIM Card (ICCID).
TDMA ou CDMA: 9999 9785
GSM: 9999 9785
N.º de série do aparelho (ESN)
N.º de série do SIM Card (ICCD)
GSMGSM
Sim CardSim Card
IMSI IMSI -- International Mobile Subscriber Identity
Trata-se de um número de identificação de 15 dígitos, que identifica cada usuário GSM. O IMSI é composto por um código de três dígitos (Mobile Country Code, MCC) do país, um código de dois dígitos para a rede (Mobile Network Code, MNC) e um número de dez dígitos para a identificação do assinante. O SIM Card envia o código IMSI do assinante para a rede móvel durante o registro na mesma.
MSISDN MSISDN - Mobile Subscriber ISDN Number
Consiste no número de telefone e é guardado no SIM. A associação IMSI com MSISDN somente é conhecida pela operadora.
O número discado para chamar um aparelho celular na rede é o MSISDN, sendo esse número internamente na rede móvel associado de maneira transparente para o usuário ao IMSI.
Ex: um número MSISDN pode ser: 55 51 99991234, e o número IMSI relacionado com esse número pode ser: 724 01 0123456789.
GSMGSM
Sim CardSim Card
O SIM Card também é responsável por armazenar a agenda de contatos e as últimas mensagens de texto (SMS) recebidas. Com o SIM Card, ao mudar de aparelho, você não sómantém o número, como também mantém a agenda e mensagens recebidas.
ComodidadeComodidade
O SIM Card utiliza duas senhas para garantir a segurança e a integridade dos dados armazenados. São os códigos PIN (senha) e PUK (chave da senha).
O PIN 1 é a senha de acesso ao SIM Card. Se o PIN 1 estiver ativado, sua senha serásolicitada sempre que você ligar o aparelho.
Caso você digite o PIN 1 incorretamente por três vezes, o seu SIM Card será bloqueado. Para desbloquear, você deve informar a chave da senha, ou seja, o PUK 1 de oito dígitos.
PIN E PUK PIN E PUK –– Senhas para SeguranSenhas para Seguranççaa
GSMGSM
Sim CardSim Card
IMSI – identificação do assinante
MSISDN – número do assinante
ICCID – identificação do SIM
PIN – senha de acesso ao SIM
PUK – senha de acesso ao SIM
....
IMEI –
identificação do aparelho
GSMGSM
Sim Card x AparelhoSim Card x Aparelho