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5/9/2018 Handover & Roaming a22426 a22424 - slidepdf.com

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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



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.



Sistema Celular

O que é um sistema celular.

Área de cobertura de uma BTS (Base

Transceiver Station)

Base Station (BS)Célula



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



Mov imento entre células



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.



Handover

O handover acontece Um mobile station migra de um célula para outra.

Exemplo comum de quando acontece handover.



Handover (continuação)



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.



Aplicação de Handover



Handover (continuação)

Temos 2 tipos de H andover

S oft H andover

H ard H andover



Soft Handover

³make-before-break ́

Mais de 1 conexão



Hard Handover

³break-before-make´

1 conexão activa



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.



Tipos de Handover em GSM (continuação)

MSC

BSC BSCMSC

BSC BSC

23 4

1



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)



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)



Algoritmos de Handover

M ini mum Acceptable Perfor mance

Pow er Budget Algorithm



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.



Smears (borrões)

Legenda:

A ± Célula A

B ± Célula B

Potência de

Pico

Local onde apotência da célulaB é mais elevadaque a da célula A



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.



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.



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.



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.



Conventional Handover (continuação)

-H H

Ligação

Ligado à BS B

Ligado à BS A

Handover para A Handover para B

Potência (B)-Potência (A)



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.



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 ́



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.



Umbrella Cell



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



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 .



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.



Roaming

Roaming dentro de uma rede

Roaming internacional



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.



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.



Roaming Internacional (Continuação)



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



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

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