Handover & Roaming a22426 a22424
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Handover & Roaming
Rui Cristina nº22424
Sérgio Henriques nº22426
Redes Sem FiosRedes Sem Fios
Universidade do AlgarveUniversidade do AlgarveEngenharia de Sistemas e InformáticaEngenharia de Sistemas e Informática
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Plano de Apresentação
Handover O que é?
Razões para à criação deste processo.
Explicação como se dá o Handover. Roaming
O que é? O que distingue o Roaming doHandover?
Razões que levaram ao Roaming. Explicação como se realiza o Roaming.
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Sistema Celular
O que é um sistema celular.
Área de cobertura de uma BTS (Base
Transceiver Station)
Base Station (BS)Célula
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Potência do sinal
A força do sinal sofre o impacto de vários factores(por outros), mas a proximidade para a base
station é o mais importante.
Distância é inversamente proporcional potência dosinal
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Mov imento entre células
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Introdução ao Handover
Mobilidade é o conceito - chave, numsistema comunicação celular sem fios. Existe o problema, em redes celulares sem
fios, de manter a continuidade da ligação de
um terminal móvel, de célula a célula. Então, para poder suportar a consistência do
conceito ³mobilidade´, foi criado o métodoHandover/Handoff que permite a
continuidade no fornecimento dos serviçosquando o terminal móvel muda de célula narede.
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Handover
O handover acontece Um mobile station migra de um célula para outra.
Exemplo comum de quando acontece handover.
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Handover (continuação)
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Handover
Processo de mudar o canal (frequência, timeslot, código ou combinação das três)
associado com a conexão actual enquantouma chamada está a decorrer.
Ocorrido quando um MS atravessa umafronteira de uma célula, ou quando adeterioração de um sinal atingir um limiar.
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Aplicação de Handover
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Handover (continuação)
Temos 2 tipos de H andover
S oft H andover
H ard H andover
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Soft Handover
³make-before-break ́
Mais de 1 conexão
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Hard Handover
³break-before-make´
1 conexão activa
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Tipos de Handover em GSM
1 ± Intra BS - Entre canais na mesma célula; 2 ± Inter BS e Intra BSC- Entre células (Base
Transceiver S tations ( BT S)) controladas pelomesmo Base S tation Controller (BSC);
3 - Inter BSC - Entre células BT S sob o controlede BSCs diferentes, mas pertencentes ao mesmoM obile S ervice-Sw itching Center (MSC);
4 - Macro-Handovers também conhecido por Inter
MSC ± Entre células sob o controle de diferentesMSCs.
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Tipos de Handover em GSM (continuação)
MSC
BSC BSCMSC
BSC BSC
23 4
1
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Handover considerando os tipos de rede
V ertical H andover
Passagem de uma estação móvel da área decobertura de uma rede sem fio para outra de
tecnologia diferente (Ex: UMTS -> GSM)
H orizontal H andover
Passagem de uma estação móvel da área decobertura de uma rede para outra área de
cobertura da mesma tecnologia (Ex: GSM ->GSM)
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Estratég ias para a detecção de Handover
M obile-assisted HO ( MAHO)
N et w ork-initiated HO ( NIHO)
M obile-controlled HO ( M C HO)
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Algoritmos de Handover
M ini mum Acceptable Perfor mance
Pow er Budget Algorithm
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Minimum Acceptable Performance
Prioridade à gestão da potência do sinal emdetrimento do handover. Quando o sinal se degrada até um certo nível o
nível de potência da MS é aumentado.
Se os aumentos de potência não melhoraram osinal: Então realiza-se o handover
É o método mais simples e mais comum.
Contudo provoca smears (borrões) , pois, numpico de potência de transmissão, pode causar interferências com a célula vizinha.
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Smears (borrões)
Legenda:
A ± Célula A
B ± Célula B
Potência de
Pico
Local onde apotência da célulaB é mais elevadaque a da célula A
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Power Budget Algorithm
Dá precedência ao handover e não gestãode potência. Realiza-se o handover quando um sinal com
melhor qualidade está disponível numa
célula da vizinhança Não provoca borrão (³smear ́) nos limites da
célula. Reduz a interferência co-channel . Contudo é um algoritmo complicado e difícil
de implementar.
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Algoritmos de Handover (continuação)
S eamless H andover VS Conventional H andover
S eamless Handover ± O MT (M obile Ter minal ) muda de BTS,
sempre que detectar um sinal melhor noutra. C onventional Handover ± O MT só muda de BTS, quando a
potência do sinal que recebe da BTS atinge um limiar, a partir doqual não são garantidos os serviços pedidos.
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Fenómeno ´Ping-Pong ingµ
Acontece no método ³S eamless H andover ́.
Sinal emitido pelas estações ³flutua´ ondularmente.
Um terminal móvel localizado no meio de duas BS,
poderá efectuar demasiados Handovers, gastandodesnecessariamente carga da bateria, para além desobrecarregar a rede.
Conventional Handover é a solução para o
problema, pois estabelece limiares, em que se podeconcluir com certeza que o sinal de uma BS estápior do que outra.
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Conventional Handover
Quando é atingido o threshold 2 (Limiar A), éo exemplo típico de Seamless Handover.
O threshold 3 (Limiar B), é o exemplo típico
de Convencional Handover.
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Conventional Handover (continuação)
-H H
Ligação
Ligado à BS B
Ligado à BS A
Handover para A Handover para B
Potência (B)-Potência (A)
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Handover ² Atrasos
Tráfego intenso ou nenhum canal disponível na célulavizinha causa atrasos em pedidos de handover econsequentemente quedas de chamada.
Solução: a BS da célula actual pode monitorizar apotência do sinal durante um intervalo de tempo (d w ell ti me), para tentar não perdê-lo (e assim evitar ohandover, enquanto não houver condições).
dwell time: intervalo de tempo no qual uma chamadapode ser mantida dentro de uma célula sem handover.
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Handover entre Micro células
Pico células: solução para aumentar a capacidadedo sistema, reduzindo a interferência dos canaisadjacentes.
Indicado para áreas urbanas com mais utilizadores.
Resultado do uso da técnica ³Cell S plitting ́
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Umbrella cell ( Micro e Macro células)
Que fazer, quando utilizadores se movementre as micro-células a alta velocidade,enchendo o MSC local de pedidos de
handover? A técnica ³U mbrella´ permite a utilizadores
em alta velocidade usar células maiores com
canais de potencia de transmissão diferente,às usadas nas micro-células.
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Umbrella Cell
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Antena A
Antena B
No momento da curva:
�Qualidade do sinal A decresce rapidamente.
�MT tem que encontrar rapidamente o sinal B,
antes de perder a chamada.
Corner-Effect
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Corner-Effect ( Solução)
No momento em que se planeia adistribuição de pico ± células numa zonaurbana, o responsável pode distribui-los de
tal maneira que exista sempre possibilidadede um handover fiável e seguro. Usando mobile-assisted handover (Handover
assistido por terminal móvel), aliviamos a
Base S tation Controller de usar recursospara estes tipos de handover, enquanto seelimina o problema do corner-effect .
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Introdução ao Roaming
O que fazer, se o terminal móvel for pararegiões, onde a rede do subscritor doterminal móvel não têm cobertura?
É aqui entra o conceito ³R oaming ́.
Roaming é um termo em comunicações semfios, que se refere a extensão deconectividade de um terminal móvel, por
redes em que o subscritor (dono do terminalmóvel), não está inscrito.
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Roaming
Roaming dentro de uma rede
Roaming internacional
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Roaming dentro de uma rede
O telefone liga-se automaticamente adiferentes células quando está emdeslocação.
Quando perde ou enfraquece o seucontacto com uma determinada célula otelefone procura imediatamente outra
célula que garanta uma melhor comunicação.
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Roaming Internacional
Roaming internacional significa que um telefonepode identificar-se na sua rede estando ligado aoutra rede diferente.
É necessário que as operadoras de cada redetenham estabelecido um contrato de roaming. É possível utilizar do telefone no estrangeiro
mantendo o mesmo número de telefone epodendo receber chamadas como se
encontrasse na sua rede original. Requer normalmente uma subscrição e tem um
tarifário próprio.
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Roaming Internacional (Continuação)
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Roaming GPR S/3G (Vodafone)
Diz-se ser o primeiro operador a disponibilizar serviços GPRS e3G (3ª Geração) em R oaming em Portugal.
A cobertura internacional GPRS Cobertura bastante alargada por todo o mundo
A cobertura 3G (3ª Geração) Alemanha Áustria Bélgica Espanha Finlândia França Grécia Holanda Itália Luxemburgo
Polónia Reino unido República da Irlanda Roménia Suécia Suiça Africa do Sul Hong Kong Japão
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Referências
Handover: http://searchmobilecomputing.techtarget.com/
http://en.wikipedia.org/wiki/Handoff
http://media.wiley.com/product_data/excerpt/28/04714190/04714190
28.pdf http://people.deas.harvard.edu/~jones/cscie129/nu_lectures/lecture7
/cellular/handoff/handoff.html
Roaming: http://www.vodafone.pt/main/Servicos+Roaming/Roaming/servicos/
Roaming+GPRS.htm
http://www.tmn.pt/cobertura/internacional/mapa.shtml