Gestão de mobilidade - Mobility management

Este artigo é sobre comunicação sem fio. Para a gestão da mobilidade em transportes públicos, consulte Transporte Gestão da Demanda e desenvolvimento orientado Transit .

O gerenciamento de mobilidade é uma das principais funções de uma rede GSM ou UMTS que permite o funcionamento de telefones celulares . O objetivo da gestão da mobilidade é rastrear onde os assinantes se encontram, permitindo que chamadas, SMS e outros serviços de telefonia móvel sejam entregues a eles.

Procedimento de atualização de localização

Uma rede GSM ou UMTS , como todas as redes celulares , é basicamente uma rede de rádio de células individuais, conhecidas como estações base. Cada estação base cobre uma pequena área geográfica que faz parte de uma área de localização identificada exclusivamente . Ao integrar a cobertura de cada uma dessas estações base, uma rede celular fornece cobertura de rádio em uma área muito mais ampla. Para GSM, uma estação base é chamado de uma estação base emissora-receptora (BTS), e por UMTS-lo é chamado um Nó B . Um grupo de estações base é denominado área de localização ou área de roteamento .

O procedimento de atualização de localização permite que um dispositivo móvel informe a rede celular sempre que se mover de uma área de localização para a próxima. Dispositivos móveis são responsáveis ​​por detectar códigos de área de localização (LAC). Quando um celular descobre que o código de área de localização é diferente de sua última atualização, ele realiza outra atualização enviando para a rede uma solicitação de atualização de local, juntamente com sua localização anterior, e sua Identidade Temporária de Assinante Móvel (TMSI).

O celular também armazena o LAC atual no cartão SIM, concatenando-o a uma lista de LACs usados ​​recentemente. Isso é feito para evitar procedimentos de conexão IMSI desnecessários no caso de o celular ter sido forçado a desligar (removendo a bateria, por exemplo) sem ter a chance de notificar a rede com uma desconexão IMSI e, em seguida, ligado logo após ter sido ligado desligado. Considerando o fato do móvel ainda estar associado ao Mobile Switching Center / Visitor Location Register (MSC / VLR) da área de localização atual, não há necessidade de qualquer tipo de procedimento de fixação de IMSI.

Existem vários motivos pelos quais um celular pode fornecer informações de localização atualizadas para a rede. Sempre que um celular é ligado ou desligado, a rede pode exigir que ele execute um procedimento de atualização de localização de desconexão ou anexação de IMSI. Além disso, cada móvel é obrigado a relatar regularmente sua localização em um intervalo de tempo definido usando um procedimento de atualização de localização periódica . Sempre que um celular se move de uma área de localização para a próxima enquanto não está em uma chamada, uma atualização de localização aleatória é necessária. Isso também é necessário para uma unidade móvel estacionária que seleciona novamente a cobertura de uma célula em uma área de localização diferente, devido ao enfraquecimento do sinal. Assim, o assinante tem um acesso fiável à rede e pode ser contactado através de uma chamada, usufruindo da liberdade de mobilidade em toda a área de cobertura.

Quando um assinante é paginado em uma tentativa de entregar uma chamada ou SMS e o assinante não responde a essa página, o assinante é marcado como ausente tanto no MSC / VLR quanto no Registro de Localização de Casa (HLR) (Sinalizador móvel não acessível MNRF está definido). Na próxima vez que o móvel realizar uma atualização de localização, o HLR será atualizado e o sinalizador móvel não alcançável será apagado.

TMSI

A identidade temporária do assinante móvel (TMSI) é a identidade que é mais comumente enviada entre o celular e a rede. O TMSI é atribuído aleatoriamente pelo VLR a cada móvel na área, no momento em que é ligado. O número é local para uma área de localização e, portanto, deve ser atualizado cada vez que o celular muda para uma nova área geográfica.

A rede também pode alterar o TMSI do celular a qualquer momento. E normalmente faz isso para evitar que o assinante seja identificado e rastreado por bisbilhoteiros na interface de rádio. Isso torna difícil rastrear qual celular é qual, exceto brevemente, quando o celular acaba de ser ligado ou quando os dados no celular se tornam inválidos por um motivo ou outro. Nesse ponto, a "identidade do assinante móvel internacional" ( IMSI ) global deve ser enviada à rede. O IMSI é enviado tão raramente quanto possível, para evitar que seja identificado e rastreado.

Um uso fundamental do TMSI é chamar um celular. "Paging" é a comunicação um-para-um entre o celular e a estação base. O uso mais importante das informações de transmissão é configurar canais para "paging". Cada sistema celular tem um mecanismo de transmissão para distribuir essas informações a uma pluralidade de celulares.

O tamanho do TMSI é de 4 octetos com dígitos hexadecimais completos, mas não pode ser totalmente FF porque o SIM usa 4 octetos com todos os bits iguais a 1 para indicar que nenhum TMSI válido está disponível.

Roaming

O roaming é um dos procedimentos fundamentais de gerenciamento de mobilidade de todas as redes celulares . Roaming é definido como a capacidade de um cliente de celular fazer e receber chamadas de voz automaticamente, enviar e receber dados ou acessar outros serviços, incluindo serviços de dados domésticos, ao viajar para fora da área de cobertura geográfica da rede doméstica , por meio do uso de um rede visitada. Isso pode ser feito usando um terminal de comunicação ou então apenas usando a identidade do assinante na rede visitada. O roaming é tecnicamente suportado por um gerenciamento de mobilidade, autenticação , autorização e procedimentos de cobrança .

Tipos de área

Área de localização

Uma "área de localização" é um conjunto de estações base agrupadas para otimizar a sinalização. Normalmente, dezenas ou mesmo centenas de estações base compartilham um único Controlador de Estação Base (BSC) em GSM ou um Controlador de Rede de Rádio (RNC) em UMTS. O BSC / RNC é a inteligência por trás das estações base; ele lida com a alocação de canais de rádio, recebe medições dos telefones celulares e controla a transferência entre as estações base.

Cada área de localização possui um identificador exclusivo atribuído, composto de números, chamado de "código de área de localização" (LAC). O LAC é transmitido por cada estação base em intervalos regulares. Dentro de uma área de localização, a cada estação base é atribuído um número distinto de "identificador de célula" (CI), consulte também Identidade Global da Célula .

Se as áreas de localização forem grandes e moderadamente povoadas, provavelmente haverá um grande número de celulares operando simultaneamente, resultando em um tráfego de paging muito alto. Isso se deve ao fato de que toda solicitação de paging deve ser transmitida para todas as estações base na área de localização. Em última análise, isso desperdiça largura de banda e energia em dispositivos móveis, exigindo que eles ouçam mensagens de transmissão com muita frequência. Da mesma forma, se, por outro lado, houver muitas áreas de localização pequenas, o dispositivo móvel deve entrar em contato com a rede com muita frequência para mudanças de localização, o que também irá descarregar a bateria do dispositivo. Portanto, é importante encontrar um equilíbrio entre o tamanho da área de localização e o número de usuários de dispositivos móveis na área de localização.

Área de roteamento

A área de roteamento é o domínio de comutação de pacotes equivalente à área de localização. Uma "área de roteamento" é normalmente uma subdivisão de uma "área de localização". As áreas de roteamento são usadas por celulares com conexão GPRS . O GPRS é otimizado para serviços de comunicação de dados "bursty", como internet / intranet sem fio e serviços multimídia. Também é conhecido como GSM-IP (" Protocolo de Internet ") porque conecta usuários diretamente a Provedores de Serviços de Internet

A natureza intermitente do tráfego de pacotes significa que mais mensagens de paging são esperadas por unidade móvel e, portanto, vale a pena conhecer a localização da unidade móvel com mais precisão do que seria com o tráfego comutado por circuito tradicional. Uma mudança de área de roteamento para área de roteamento (chamada de "Atualização da Área de Roteamento") é feita de maneira quase idêntica a uma mudança de área de localização para área de localização. As principais diferenças são que o "Serving GPRS Support Node" ( SGSN ) é o elemento envolvido.

Área de rastreamento

A área de rastreamento é a contrapartida LTE da área de localização e da área de roteamento. Uma área de rastreamento é um conjunto de células. As áreas de rastreamento podem ser agrupadas em listas de áreas de rastreamento (listas TA), que podem ser configuradas no Equipamento do usuário (UE). As atualizações da área de rastreamento são realizadas periodicamente ou quando o UE se move para uma área de rastreamento que não está incluída em sua lista de TA.

Os operadores podem alocar listas de TA diferentes para UEs diferentes. Isso pode evitar picos de sinalização em algumas condições: por exemplo, os UEs de passageiros de um trem podem não realizar atualizações de área de rastreamento simultaneamente.

Do lado da rede, o elemento envolvido é a Entidade Gestora de Mobilidade (MME). O MME configura listas TA usando mensagens NAS como Attach Accept, TAU Accept ou GUTI Reallocation Command.

Veja também

Referências

  1. ^ http://www.3gpp.org/ftp/Specs/archive/23_series/23.003/23003-920.zip
  2. ^ Documento de referência permanente AA.39 da associação GSM

links externos