Post on 22-May-2015
UM ESTUDO EVOLUTIVO DOS SISTEMAS MÓVEIS CELULARES:
DE 1G A 4G E TENDÊNCIAS
AU
TO
RES
ALUNOSALEXANDRE ABDALLA PALIS JR.
HELENA BARBONE TEIXEIRA MENDESTAIS BARBONE TEIXEIRA MENDES
PROFESSOR ORIENTADORJOSÉ PAULO FALSARELLA
INTR
OD
UÇ
ÃO
1G sinal analógico e suscetível a interferências.
2G sinal digital codificado, SMS, aparelhos menores.
3G maior capacidade da rede, flexibilidade, novos serviços.
4G tudo sobre IP.
5G e TENDÊNCIAS
SIS
TEM
A G
EN
ÉR
ICO
REDES EXTERNAS
REDE DE ACESSO
CCCTERMINAL
MÓVEL
SISTEMA BASE
1ª G
ER
AÇ
ÃO
EficiênciaEspectral
SIGLA PADRÃO SISTEMATAXA
(Kbps)REGIÃO
AMPSAdvanced Mobile
Phone SystemAnalógico 10 Estados Unidos, Brasil
TACS
Total Access
Communication
System
Analógico 8Inglaterra, Irlanda, Hong
Kong
NMTNordic Mobile
TelephonyAnalógico 1,2
Suécia, Finlândia,
Noruega, Dinamarca,
Rússia, etc
RC2000 RADIOCOM2000 Analógico 5,28 França
RTMRadio Telefono
MobileAnalógico 8 Itália
JTACS
Japanese Total
Access
Communication
System
Analógico 8 Japão
• Padrões
AM
PS
DOMINAÇÃO MUNDIAL
2ª G
ER
AÇ
ÃO
SIGLA PADRÃO SISTEMATAXA
(Kbps)REGIÃO
TDMA (D-
AMPS)
Time Division
Multiple AccessDigital 14,4 Estados Unidos
CDMAOneCode Division
Multiple AcessDigital 14,4 Estados Unidos, Asia
GSM
Global System for
Mobile
Communication
Digital 14,4
Europa
(Finlândia,Portugal, etc)
Brasil
PDCPersonal/Pacific
Digital CellularDigital 11,2 Japão
Qualidadeda Voz
EficiênciaEspectral
Mais usuários
• D-AMPS Digital AMPS
• CDMA Code Division Multiple Access
GSM Global System for Mobile Communication
PA
DR
ÕES
13
7
1
13
7
1
14
8
2
14
8
2
15
9
3
15
9
3
16
10
4
16
10
4
17
11
5
17
11
5
18
12
6
18
12
6
TEMPO
FREQUÊNCIA30 KHz
FREQUÊNCIA
TEMPO
AMPLITUDE
f1 f2
FREQUÊNCIA TEMPO
CÓDIGO
CANAL 1
CANAL 2
CANAL N...
1,25 MHz
• 1991;• 30KHZ;• 3 ou 6 usuários;
• 1995;• 1,25MHZ;
• 1990;• 200kHZ;• 8 ou 16 usuários;
• Arquitetura básicaG
SM
MSC GMSC
EIR HLR AUC
VLR
SINALIZAÇÃODADOS
BTS
BTS
BTS
MS
CORE DA REDE (GSM)
REDE DE ACESSO (GSM)
BSC
MS BSS SS
• CONCEITOS:
CÉLULA
HANDOVER
SERVIÇOS
ROAMING
Baixa Potência
Reuso de Frequência
SMS
VOZ
Nacional
Internacional
Fora da Área de Cobertura
Interferência
Hard Handover
CA
RA
CTER
ÍSTIC
AS
SIGLA TECNOLOGIA GERAÇÃO TAXA (Kbps) REGIÃO
CDMA2000 1xRTT
Radio
Transmission
Technology
2,5 144 Estados Unidos, Asia
HSCSDHigh Speed Circuit
Switched Data2,5 57,6
Europa (Finlândia,Portugal,
etc) Brasil
GPRSGeneral Packet
Radio Service2,5 114
Europa (Finlândia,Portugal,
etc) Brasil
EDGE
(E-GPRS)
Enhanced Data for
GSM Evolution2,75 384
Europa (Finlândia,Portuga,
etc) Brasil
• Desenvolvimento da rede;• Acesso à Internet; E
VO
LUÇ
ÃO
• Arquitetura básicaG
PR
S/E
DG
ESINALIZAÇÃO
DADOS
BTS
BTS
BTS
MS VOZ
REDE DE ACESSO (GPRS)
BSC
REDE GSM DE COMUTAÇÃO DE CIRCUITOS
REDE GPRS
RTPC
PDN
IP
DADOS POR PACOTES
• Comutação por pacote;• Alta transferência de
dados;
VOZ
DADOS
3ª G
ER
AÇ
ÃO
GEN
ÉR
ICO
Design
SISTEMA EM CAMADAS
Design
TUDO SE TRANSFORMA
PA
DR
ÕES
UM
TS
Design
UE UTRAN CN
CA
RA
CTER
ÍSTIC
AS
ESPALHAMENTO DS-CDMA
• Largura de Banda de 5 MHz• Identificação de Usuário e ou Serviço por Códigos • Múltiplos Serviços com Taxas de Bits Variáveis
CA
RA
CTER
ÍSTIC
AS
HANDOVER
• Rápido e Rígido• Minimização de Interferência
CONTROLE DE POTÊNCIA
• Softer Handover• Soft Handover• Inter-Frequency Handover• Inter-RAT Handover
EV
OLU
ÇÃ
O
Release 8
MELHORIAS DE SISTEMAS FÍSICO E
LÓGICOS
DESEMPENHOPACOTES DE DADOS
APLICA TÉCNICAS DESENVOLVIDAS
PARA O 4G (MIMO)
4ª G
ER
AÇ
ÃO
IMT - Advanced
• 100 Mbps para comunicações rápidas;• 1Gbps para comunicações lentas;• All over IP;• Compatibilidade com outras redes sem fio;• Mais usuários por célula;• Aumento da eficiência espectral;• Suporte multimídia.
WiM
AX
LTE/S
AE
SGW PGW
MME HSS
SINALIZAÇÃODADOS
UE
CORE DA REDE (SAE)
REDE DE ACESSO (SAE)eNodeB
eNodeB
eNodeB
CONTROLE + ACESSO = SIMPLICIDADECONTROLE + ACESSO = SIMPLICIDADE
UE LTE SAE
• OFDM• MIMO (Multiple Input, Multiple Output)• All over IP (Internet das Coisas M2M)• SON (Self Organized Network)
CA
RA
CTER
ÍSTIC
AS
CO
MPA
RA
TIV
O
• Tempo de mercado;• Latência;• Evolução natural dos padrões atuais;• Roaming para redes móveis atuais;• SIM card;• WiMAX e Intel;• Operadoras preferem LTE (evolução GSM).
WiMAX LTE
5ª G
ER
AÇ
ÃO
CÂMERA DE VÍDEOCÂMERA DE VÍDEO
CELULARCELULAR
TABLETTABLET
COMPUTADORCOMPUTADOR
TELEFONE IPTELEFONE IP
eNodeB
TELEVISÃOTELEVISÃO
SATÉLITESATÉLITE
CINEMACINEMA
Mais Dispositivos Conectados
Mais Volume de
Tráfego
Mais Aplicações
5G ACESSO SEM FIO
EVOLUÇÃO DAS TECNOLOGIAS SEM FIO EXISTENTES E NOVAS
TECNOLOGIAS COMPLEMENTARES
2000 2005 2010 2015 2020 2025 2030
WIFI
3G
4G
5G
NOVAS TECNOLOGIAS SEM FIO
NÃO É SUBSTITUIÇÃO
É EVOLUÇÃO ECOMBINAÇÃO
2020
10Gbps
5ª G
ER
AÇ
ÃO
NÃO É SUBSTITUIÇÃO
É EVOLUÇÃO ECOMBINAÇÃO
CO
NC
LUS
ÃO
ALÔ