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République Algérienne Démocratique et Populaire
Ministère de l'Enseignement Supérieur et de la Recherche Scientifique
UNIVERSITE ABDERRAHMANE MIRA BEJAIA.
FACULTE DES SCIENCES EXACTES
Département d’informatique
Mémoire préparé de fin de Cycle
En vue de l’obtention du diplôme de Master en informatique
Option : Administration et sécurité réseaux
Thème
Gestion de la mobilité dans les réseaux cellulaires
Mémoire soutenu le 26/06/2018 par :
Mr. DEBBAH Nassim
Mr. ATMANI Sofiane
Devant le jury composé de :
Président Mr. AKILAL Abdellah M.A.A Université de Bejaia
Rapporteuse Mme HOUHA Amel M.A.A Université de Bejaia
Examinatrice Mme BOUADEM Nassima M.A.A Université de Bejaia
Examinatrice Mme HAMECHE Salma doctorante Université de Bejaia
Promotion 2017-2018
Remercîments
Nos vifs remerciements vont d'emblé à Dieu tout puissant qui nous a doté d'une grande volonté et d'un savoir adéquat pour mener à bien ce modeste travail.
Nos remerciements sont adressés également à nos chers parents pour tous les
sacrifices consentis à notre égard et à leur énorme soutien.
A notre encadreur, Mme HOUHA Amel qui nous a accordé une grande confiance et nous a orienté dans le bon sens quant
à l'élaboration de ce projet.
Aux membres de la commission pour avoir accepté de juger notre modeste travail.
A tous nos enseignants et les membres du département informatique de l'université ABDERAHMENE MIRA.
Et enfin à tous ceux qui ont participé de près ou de loin à l'accomplissement de ce
projet.
Dédicaces
A nos chères mamans, sans vos sacrifices, votre tendresse et votre affection on ne pourrait arriver jusqu'au bout. .
A nos chers pères, sans votre soutien on ne serait rien devenu. On essayera
toujours d'être à la hauteur de votre confiance.
A nos chers frères et sœurs.
A nos grands-parents à qui on souhaite une longue vie.
A nos oncles et tantes.
A nos cousins et cousines.
A tous nos amis.
A tous ceux qu’on aime.
Table des matières
Table des matières Table des figures
Liste des tableaux
Liste des abréviations
Introduction générale ..................................................................................................................................... 1
Chapitre I Généralités sur les réseaux cellulaires ......................................................................................... 2
1.1. Introduction ..................................................................................................................................... 2
1.2. Les réseaux sans fil .......................................................................................................................... 2
1.3. Les catégories des réseaux sans fil ................................................................................................... 2
1.4. Les réseaux cellulaires ..................................................................................................................... 3
1.4.1. Radiotéléphonie cellulaire .......................................................................................................... 3
1.4.2. Concept cellulaire....................................................................................................................... 3
1.4.3. Définition de la Cellule ............................................................................................................... 3
1.4.4. La division cellulaire .................................................................................................................. 4
1.4.5. Déploiement des réseaux cellulaires........................................................................................... 5
1.5. Caractéristiques d’un réseau cellulaire ........................................................................................... 5
1.6. Constitution d’un réseau cellulaire ................................................................................................. 6
1.6.1. La station mobile (MS)............................................................................................................... 6
1.6.2. Station de transmission de base ................................................................................................. 7
1.6.3. Contrôleur de station de base (BSC).......................................................................................... 7
1.6.4. Support de transmission ............................................................................................................ 8
1.7. Fonctionnement du réseau cellulaire ............................................................................................... 9
1.8. Les qualités de services définies par les réseaux cellulaires .......................................................... 10
1.9. Evolution des normes cellulaires ................................................................................................... 11
1.9.1. La première génération (1G) ................................................................................................... 11
1.9.2. La deuxième génération (2G) ................................................................................................... 11
1.9.3. La troisième génération (3G) ................................................................................................... 12
1.9.4. La quatrième génération (4G) ................................................................................................. 13
1.10. Différences entre la 3G et la 4G ............................................................................................... 14
1.11. Conclusion ................................................................................................................................ 15
Chapitre II Gestion de la mobilité dans les réseaux cellulaires .................................................................. 16
2.1. Introduction ................................................................................................................................... 16
2.2. Définition de la mobilité................................................................................................................. 16
2.3. Concept de mobilité ....................................................................................................................... 16
2.4. Type de mobilité ............................................................................................................................ 17
2.4.1. La macro mobilité .................................................................................................................... 17
Table des matières
2.4.2. La micro mobilité ..................................................................................................................... 18
2.5. La mobilité dans les réseaux cellulaires sans fil ............................................................................ 18
2.6. Les fonctionnalités ......................................................................................................................... 19
2.7. Les critères de choix d’un protocole de gestion de la mobilité ...................................................... 20
2.8. protocoles de la gestion de mobilité ............................................................................................... 20
2.8.1. Mobile IP .................................................................................................................................. 20
2.8.2. Mobile IPv4 .............................................................................................................................. 23
2.8.3. Mobile IPv6 .............................................................................................................................. 27
2.8.4. Comparaison entre MIPv4 et MIPv6....................................................................................... 29
2.8.5. Cellular IP ................................................................................................................................ 29
2.9. Conclusion ..................................................................................................................................... 31
Chapitre III Handover ................................................................................................................................. 32
3.1. Introduction ................................................................................................................................... 32
3.2. Handover ....................................................................................................................................... 32
3.3. Caractéristiques des handovers ..................................................................................................... 33
3.4. Mécanisme de Handover ............................................................................................................... 33
3.5. Principales fonctions de Handover ................................................................................................ 34
3.6. Les phases de handover ................................................................................................................. 34
3.7. Les types de handover ................................................................................................................... 37
3.8. Gestion des handovers dans différentes technologies .................................................................... 38
3.8.1. Handover avec la norme GSM ................................................................................................. 38
3.8.2. Handover avec UMTS .............................................................................................................. 38
3.8.3. Handover inter système ........................................................................................................... 39
3.8.4. Handover avec WiMAX ........................................................................................................... 39
3.9. Conclusion ..................................................................................................................................... 46
Chapitre IV Simulation ............................................................................................................................... 47
4.1. Introduction ........................................................................................................................................ 47
4.2. Présentation du logiciel Matlab ..................................................................................................... 47
4.3. Environnement de simulation........................................................................................................ 47
4.4. Méthodologie et métrique d’évaluation ......................................................................................... 49
4.5. Simulation ...................................................................................................................................... 50
4.5.1. Handover entre les BTS (MACRO – MACRO) ...................................................................... 50
4.5.2. Handover entre BTS (Macro – Micro) ................................................................................... 56
4.6. Conclusion ..................................................................................................................................... 60
Conclusion générale ...................................................................................................................................... 61
Bibliographie ................................................................................................................................................. 62
Table des figures
Table des figures
Figure 1.1 : Catégories des réseaux sans fil …………………………………………………..02
Figure 1.2 : Taille de la cellule………………………………………………………………...04
Figure 1.3 : Evolution des normes cellulaires…………………….………………………...…11
Figure 2.1 : Types de mobilité………………………….……………………………………..18
Figure 2.2 : Macro mobilité et Micro mobilité………………………………………………..19
Figure 2.3 : Transfert intercellulaire………………………...…………………………….…..20
Figure 2.4: Les différents éléments d'un réseau Mobile IP………………………………..…23
Figure 2.5 : Encapsulation IP dans IP…………………………………………………………24
Figure 2.6 : Entête IPV4………...……………………………………………………….……24
Figure 2.7 : Enregistrement auprès de l’agent mère…………………………………..………26
Figure 2.8 : Dés-enregistrement auprès de l’agent mère…………………………..………….27
Figure 2.9 : Routage triangulaire du correspondant au mobile……………..……….……..…28
Figure 2.10 : Routage triangulaire du mobile au correspondant…………………..…………28
Figure 2.11 : Architecture Cellular IP………………………………………………..….…….32
Figure 2.12 : Schéma récapitulatif sur la gestion de mobilité…………..………………..……33
Figure 3.1 : Décision et exécution du HANDOVER………………………..……………...…34
Figure 3.2 : Les différentes phases du HO…………………………………………………….38
Figure 3.3: Hard handover………………………………………………………………….....39
Figure 3.4: Soft handover…………………………………………..…………………...…….39
Figure 3.5 : Fonctionnement du Hard Handover………………………………………………42
Figure 3.6 : Fonctionnement du MDHO………………………………………………………44
Figure 3.7 : Fonctionnement du FBSS…………………………………………………...……46
Figure 4.1 : coordonnés des BTS……………………………………………………………...50
Figue 4.2 : Les zones de couverture………………………………………………..………...50
Figure 4.3 : Coordonnées du mobile……………………...………………………………...…51
Figure 4.4 : Positions du mobile…………...……………………………………………….…51
Figure 4.5 : Mesure de RSSI en fonction de la distance………………………………………53
Figure 4.6 : Puissance du signal reçu par le mobile……………………………………………53
Figure 4.7 : Organigramme du handover entre BTS (Macro- Macro)…………………………55
Figure 4.8 : Intersection de zone de couverture……………………………………………….56
Figure 4.9 : Phase de mesure………………………………………...………………………..56
Table des figures
Figure 4.10 : Phase de préparation…………………………………………………………....57
Figure 4.11 : Phase d’exécution …………………………………………………………...…57
Figure 4.12 : Handover entre macro – micro………...…………..……...……………………59
Figure 4.13 : Puissance du signal reçu du mobile……………………………………………..60
Figure 4.14 : Organigramme de handover Macro – Micro…………………………………....61
Figure 4.15 : Phase de mesure………………………………………………………………...61
Figure 4.16 : Phase de préparation…………………………………………………………….62
Figure 4.17: Phase d’exécution………………………………………………………………..62
Liste des tableaux
Liste des tableaux
Tableau 1.1 : Comparaison entre les normes cellulaires……………………………………...15
Tableau4.1 : Données utilisées……….....…………………………………………………….47
Tableau 4.2 : Tableau des moyennes RSSI reçues…………………………………………….52
Tableau 4.3 : Positions du mobile pendant le handover………………………………………53
Liste des abréviations
Liste des abréviations
1G 1 ère Génération
2G 2 ème Génération
3G 3 ème Génération
4G 4 ème Génération
ADSL Asymmetric Digital Subscriber Line
ARP Address Resolution Protocol
BTS Base Transceiver Station
BS Base Station
BSC Base Station Controller
CDMA Code Division Multiple Access
CN Correspondent Node
COA Care Of Address
DC-HSPA Dual-Cell High Speed Packet Access
DHCP Dynamic Host Configuration Protocol
ECID Enhanced Cell ID
EDGE Enhanced Data Gates for GSM Evolution
FA Foreign Agent
FBSS Fast Base Station Switching
GNSS Global Navigation Satellite System
GPP Generation Partnership Project
GPRS General Packet Radio Service
GSM Global System Mobile communication
HA Home Agent
HN Home Network
HO Handover
Liste des abréviations
HSDPA High Speed Uplink Packet Access
HSPA High Speed Packet Access
ICMP Internet Control Message Protocol
IETF Internet Engineering Task Force
IMEI International Mobile Equipment Identity
IMSI International Mobile Subscriber Identity
IP Internet Protocol
IPTV Internet Protocol Television
LTE Long Term Evolution
MAC Media Access Control
MAHO Mobile Assisted Handover
MCoA Multiple Care-of Addresses
MDHO Macro Diversity Handover
ME Mobile Equipment
MIPv4 Mobile IPv4
MIPv6 Mobile IPv6
MN Mobile Node
MS Mobile Station
MSC Mobile Switching Centre
NEMO Network Mobile
NEMO BS Network Mobility Basic Support
OTD Observed Time Difference
OTDOA Observed Time Difference Of Arrival)
PMIP Proxy Mobile IP
PSTN Public Switched Telephon Network
PRS Public Regulated Service
Liste des abréviations
QoS Quality of Service
RAT Radio Access Technology
RFC Requests For Comments
RRC Radio Ressource Control
RSS Received Signal Strength
RSSI Received Signal Strength Indication
RTT Round Trip Time
SIM Subscriber Idendity Module
TOA Time of Arrival
TRX Transmission/Reception Unit
UDP User Datagram Protocol
UE User Equipement
UMTS Universal Mobile Telecommunications System
UTDOA Uplink Time Difference Of Arrival
Wi-Fi Wireless Fidelity
WiMax Worldwide Interoperability for Microwave Access
Introduction générale
1
Introduction générale
Depuis les années 90, la technologie réseau et radio mobile a fait l'objet de progrès
phénoménaux. Les réseaux mobiles et sans fil ont connu un essor sans précédent. Il s'agit d'une
part du déploiement de plusieurs générations successives de réseaux de télécommunications
essentiellement dédiés à la téléphonie (2ème Génération, GSM), puis plus orientés vers le
multimédia (3ème Génération, UMTS), la future génération de réseaux sans fil dite de
quatrièmes générations (4G) apporte un véritable tournant dans le Foisonnement et la disparité
des solutions existantes.
Cette avancée technologique s'est faite en parallèle du côté réseau, du côté application
et du coté besoin de l’utilisateur. L’évolution rapide de la technologie a eu pour conséquence
l’existence d’un environnement hétérogène où la couverture est assurée par la coexistence de
plusieurs types de réseaux. Le défi soulevé par cette architecture est de pouvoir naviguer entre
plusieurs réseaux d’une façon transparente. La navigation entre réseaux de types différents est
connue sous le nom du Handover.
Au terme de ce travail de fin de cycle de graduation « Gestion de la mobilité dans les
réseaux cellulaires », notre préoccupation est de montrer les principes de la mobilité.
Pour y remédier, nous allons au premier chapitre expliquer les réseaux cellulaires d’une
manière générale tout en expliquant son évolution et ses caractéristiques.
Ensuite, au deuxième chapitre nous allons présenter les différents protocoles de mobilité
dans les réseaux cellulaires, qui s’appuient sur le protocole mobile IP et ses extensions.
Dans le troisième chapitre, nous allons présenter le mécanisme du handover, qui est un
mécanisme fondamental dans la communication cellulaire, il représente l’ensemble des
opérations mises en œuvre permettant au mobile de changer cellule sans interruption de service.
Enfin, au quatrième chapitre, l’étude que nous allons mener se caractérise
essentiellement par l’utilisation d’un simulateur (MATLAB) pour l’implémentation du
handover dans les réseaux cellulaires.
Chapitre I Généralités sur les réseaux cellulaires
2
Chapitre I Généralités sur les réseaux cellulaires
1.1. Introduction
La téléphonie cellulaire est un système de communication sans support matériel ayant
pour but d’assurer la communication entre les abonnés mobiles.
Avec les progrès de l’informatique une nouvelle génération se profile, la
télécommunication mobile devenant ainsi un service de masse, elle est devenue au même titre
que l’eau courante ou l’électricité, un service de base.
Tout au long de ce chapitre, nous allons essayer d’expliquer les généralités des réseaux
cellulaires.
1.2. Les réseaux sans fil
Un réseau sans fil est un réseau informatique qui permet de connecter différents nœuds
sans l’aide d’une connexion physique qui établit la communication par des ondes
électromagnétiques. Les réseaux sans fil permettent de relier des ordinateurs et d’autres
appareils informatiques sans avoir à installer de câblage [1].
1.3. Les catégories des réseaux sans fil
Nous distinguons habituellement plusieurs catégories de réseaux sans fil, selon le
périmètre géographique offrant une connectivité (appelé zone de couverture).
Figure 1.1 : Catégories des réseaux sans fil [1].
Chapitre I Généralités sur les réseaux cellulaires
3
1.4. Les réseaux cellulaires
Un réseau cellulaire est un système de télécommunication qui doit répondre aux
contraintes de la mobilité de l’abonné dans le réseau, par l’étendu du réseau et par les ondes
radio qui lui sont allouées.
Un système de réseau cellulaire couvre l’ensemble d’infrastructures spécialement
destinées aux équipements d’acheminement de communication vers les mobiles ou les ondes
radio, dans le cas d’un réseau cellulaire servent de lien entre le terminal de l’abonné et
l’infrastructure de l’opérateur [2].
1.4.1. Radiotéléphonie cellulaire
Un système de radiotéléphonie mobile autrefois analogique et maintenant numérique
assurant la totalité des services proposés par le réseau fixe, plus celui de la mobilité : possibilité
de maintenir une communication en cours de déplacement (handover) et la possibilité d’appeler
et d’être appelé lorsque l’on se trouve à l’étranger (Roaming international).
1.4.2. Concept cellulaire
La téléphonie cellulaire rassemble tous les postes radio à deux canaux, l’un pour
l’émission et l’autre pour la réception en évitant les interférences probables.
Le concept cellulaire permet d’atteindre des capacités importantes illimitées au moyen
d’un grand nombre de stations radios dont chacune couvre une surface géographique appelée
« cellule ».
Ce concept consiste à diviser un territoire en cellules dont chacune est couverte par une
station radio ou station de base(BTS) du réseau. Et ainsi la réutilisation d’une même station afin
d’éviter les phénomènes d’interférences sur le signal utile reçu par le terminal mobile pour la
station de base [2].
1.4.3. Définition de la Cellule
Nous appelons cellule, une surface géographique couverte par des antennes sur laquelle
il y a la disponibilité d'un canal de transmission donnée (voie balise), constitué d'une voie radio
électrique caractérisée par une fréquence donnée ou un couple de fréquences données selon les
services assurées.
Chapitre I Généralités sur les réseaux cellulaires
4
Les cellules sont disposées de façon adjacente les unes contre les autres et peuvent
couvrir un rayon variant de 5 à 20 Km, c'est-à-dire qu'elles peuvent desservir les abonnés situés
dans un cercle de 10 à 50 Km de diamètre. La cellule joue le rôle d'interface entre le mobile et
le central cellulaire [2]. Elle assure donc les fonctions suivantes :
Affectation des canaux de communication aux mobiles.
Emission permanente de la signalisation.
Supervision de la communication
Figure 1.2 : Taille de la cellule
1.4.4. La division cellulaire
Un réseau comporte plusieurs cellules de différente dimension selon :
La ou les opérateurs achètent les licences
Le nombre d’utilisateurs potentiels dans sa zone.
La configuration du terrain (relief géographique, présence d’immeuble).
La nature et les densités des constructions (maisons, buildings, immeubles en
béton..).
La localisation (rurale, suburbaine, ou urbaine).
Alors, le réseau radio mobile sera divisé en petites zones de couverture radio, en forme
de nid d’abeille, au centre desquelles sont implantés les émetteurs-récepteurs.
Une zone couverte par une antenne est caractérisée par :
Chapitre I Généralités sur les réseaux cellulaires
5
- La puissance d’émission normale de sa BTS.
- Sa fréquence de porteuse utilisée pour l’émission radio électrique.
- Le réseau auquel elle est interconnectée.
1.4.5. Déploiement des réseaux cellulaires
L’opérateur devra tenir compte des contraintes du relief topographique et des contraintes
urbanistiques pour dimensionner la taille et la forme des cellules de son réseau. Pour cela, on
distingue :
La macro cellule omnidirectionnelle : ce type classique de cellule est plus utilisé dans
les zones rurales (à faible densité d’abonnés).
La macro cellule bi sectorisés : ce type de cellule est utilisé dans un environnement
médian (ruro-urbain). Malheureusement ce type de cellules est de plus en plus délaissé au profit
des cellules tri sectorisées.
La macro cellule tri sectorisée : c’est le type de cellule la plus utilisée dans les zones
urbaines à forte densité de trafic.
Les microcellules sont des cellules de petite dimensions destinées au zones à forte
densité de trafic, tandis que les pico cellules sont pourtant des cellules de taille encore plus
inferieures, prévues pour des endroits tels que les gares, les galeries marchandes … [2].
1.5. Caractéristiques d’un réseau cellulaire
Un réseau cellulaire est caractérisé par : [3]
Handover
Le handover est la capacité pour un terminal de changer de cellule de manière tout à fait
transparente sans coupure de communication.
Roaming
Permet à un abonné de téléphoner même dans un pays étranger à l’autre sans changer
son terminal, ni son abonnement, et cela peut se faire avec accords entre les opérateurs de tous
ces pays pour fournir les services voulus.
Chapitre I Généralités sur les réseaux cellulaires
6
Sectorisation
Le lieu physique où sont installées une ou plusieurs stations de base avec leur
alimentation en énergie, et les liaisons avec le BSC.
Assignation des fréquences
Les paires de fréquences sont gérées par le système et l'attribution des fréquences en
téléphonie cellulaire n'est possible lorsque l'abonné lance un appel de communication.
Réutilisation des fréquences
Ce principe permet d'éviter la saturation dans les cellules quand le nombre d'abonné
augmente pour éviter les effets d'interférence entre les canaux. Elle permet d'utiliser une
fréquence plusieurs fois à l'intérieur d'une même ville dans les cellules non adjacentes.
1.6. Constitution d’un réseau cellulaire
D'une manière générale, un réseau cellulaire est composé de :
La cellule.
La station de transmission de base (BTS).
Contrôleur de station de base (BSC)
Les supports de transmission.
Les postes d'abonnés.
1.6.1. La station mobile (MS)
La station mobile correspond au téléphone portable. À l’intérieur du MS plusieurs
entités fonctionnelles existent comme l’équipement mobile (Mobile Equipment, ME) qui est
responsable de la transmission et de la réception radio. Chaque ME possède un code unique
pour l’identifier. Il s’agit de l’International Mobile Equipment Identity (IMEI). À chaque
utilisation du ME, le code IMEI doit être vérifié pour mettre hors service tout mobile volé ou
grillé. La carte Subscriber Idendity Module (SIM) est une entité indispensable pour l’accès au
réseau. Elle contient toutes les informations concernant l’abonné (la liste des réseaux
accessibles et/ou interdits), l’International Mobile Subscriber Identity (IMSI) est un numéro
mondialement unique pour identifier l’abonné aussi bien que les services auxquels il a droit [4].
Chapitre I Généralités sur les réseaux cellulaires
7
1.6.2. Station de transmission de base
La BTS ou base tranceiver station est un élément de base du système cellulaire de
téléphonie mobile appelé antenne-relais.
Schématiquement, elle est composée essentiellement d'un élément d'interface avec la
station la contrôlant (la BSC), d'un ou plusieurs émetteurs et récepteurs (transceiver, TRX) et
d'une à trois antennes : elle forme ainsi une cellule (base du maillage d'un réseau de téléphonie
mobile).
- Une BTS classique est conçue pour les zones rurales et peut émettre jusqu'à 35 km au
maximum (dans la bande de fréquence des 900 MHz). On parle de macro-cellule pour
un rayon compris entre 2 km et 50 km elles sont caractérisées par une puissance de 20
à 30 watt.
- Les micros BTS sont conçues pour les zones urbaines denses ou dans les stations métro,
supermarché, aéroport, etc…, de puissance allant de 0,25 à 5 watt et définissent des
microcellules (rayon inférieur à 500 m), les Femtocells ont une portée de 10 à 20 m
(utilisées en général dans des locaux fermés) [5].
Les rôles principaux d'une BTS sont :
Gestion de la transmission et la réception du signal suivant des formats et un protocole
spécifique à chaque génération (2G, 3G, 4G).
L'activation et la désactivation d'un canal radio.
Le multiplexage temporel et la gestion des sauts de fréquences
Le chiffrement du contenu à transmettre (pour la confidentialité de la communication sans
fil)
Le contrôle de la liaison
La surveillance des niveaux de champ reçu et de la qualité des signaux (nécessaire pour
le transfert intercellulaire).
le contrôle de la puissance d'émission
1.6.3. Contrôleur de station de base (BSC)
Ce sont des concentrateurs de BTS. Ils gèrent les ressources radioélectriques et le
fonctionnement d’un certain nombre de stations de base notamment les handovers tandis que
Chapitre I Généralités sur les réseaux cellulaires
8
les BTS ne font qu’appliquer les décisions prises par le BSC. Un BSC standard peut contrôler
une soixantaine de BTS, ce nombre peut être réduit en zone rurale. Le BSC est connecté aux
BTS par l’interface Abis et aux MSC par l’interface A [4].
1.6.4. Support de transmission
Les supports de transmission ont pour rôle de faire véhiculer les informations
téléphoniques entre deux points quelconques distants, et leur bande passante varie en fonction
de leur nature.
Les supports de transmission se classent en plusieurs catégories suivant la nature des
signaux à transmettre et des systèmes mis en œuvres. Mais pour le cas du réseau cellulaire,
il y a :
Le câble coaxial.
la fibre optique.
le faisceau hertzien (c'est le support le plus utilisé en téléphonie cellulaire grâce au
rayonnement des ondes électromagnétiques).
Les supports de transmission assurent la liaison entre les mobiles, sites cellulaires et le
central cellulaire. La liaison entre le mobile et le site cellulaire se fait par rayonnement
électromagnétique en modulation de fréquence sans oublier que la transmission entre le site
cellulaire et le central téléphonique peut se faire soit par câble, soit par fibre optique ou soit par
faisceau hertzien.
1.6.4.1. Transmission par fibre optique
Une fibre optique est un fil en verre très fin qui conduit la lumière sans pertes
importantes et sur des distances très grandes. Grâce à ces caractéristiques et à la suite aux
développements de ses composants permettant de moduler la lumière, la fibre optique est
surtout utilisée dans la transmission de flux de données. Elle offre des débits d'information
nettement supérieurs à ceux des câbles téléphoniques en cuivre voire aux câbles coaxiaux.
Elle constitue la principale composante d'un réseau large bande tel qu'il est actuellement
déployé par tous les opérateurs télécom.
Elle permet le transport simultané d'un nombre quasi illimité de données. Un opérateur
peut offrir à ses clients, en simultanée, le téléphone, l'internet ultra large bande, la télévision
(IPTV), vidéoconférence, etc… [6].
Chapitre I Généralités sur les réseaux cellulaires
9
1.6.4.2. Transmission par faisceau hertzien
Les faisceaux hertziens présentent des caractéristiques particulières, en principe, ils sont
constitués d'une succession des stations relais comportant chacune pour chaque sens de
transmission, un émetteur, un récepteur, et leurs antennes, les deux stations terminales
comportent en outre les équipements de modulations et de démodulations.
En réalité, dans chaque station utilise généralement la même antenne pour l'émission et
pour la réception dans une même direction. Leur propagation est limitée à l'horizon optique et
leur affaiblissement dépend de la distance.
Le système de faisceaux hertziens à visibilité directe est celui dont les trajets entre les
antennes d'émission et de réception sont dégagés de tous les obstacles de façon que les
phénomènes de diffraction soient complètement négligeables.
Une autre particularité des faisceaux hertziens est l'utilisation du satellite de
télécommunication comme étant un relais de transmission spatial. Une liaison de
télécommunication par satellite peut être considérée comme une extension d'une liaison par
faisceau hertzien.
Les développements des faisceaux hertziens avait permis à la plupart des pays d'installer
un réseau national de télécommunication de bonne qualité [7].
1.7. Fonctionnement du réseau cellulaire
La procédure générale pour l'établissement d'une communication cellulaire, se fait de la
manière suivante :
L'abonné par son canal de signalisation demande l'attribution d'une fréquence, cet
abonné forme le numéro de son correspondant qui sera enfin envoyé à l'ordinateur central en
temps réel, et cet ordinateur analyse les autorisations de deux correspondants se trouvant dans
sa base de données.
Si elles sont conformes, l'ordinateur lance une recherche du correspondant dans toutes
les cellules , si cet abonné se trouve dans un réseau câble, il établit une liaison avec le central
PSTN (Public Switched Telephon Network) , si l'abonné est du type cellulaire, la cellule en
charge l'identifie et répond à l'ordinateur central ordonnant une connexion en passant par le
commutateur central.
Après cette identification, la communication peut se réaliser et cela dans un délai de 20
ms sans être audible à l'oreille.
Le réseau cellulaire présente les avantages et les inconvénients suivants :
Chapitre I Généralités sur les réseaux cellulaires
10
a. Avantages
La suppression des câbles entraine la mobilité de l’abonné.
Le contrôle rapide et automatique du réseau grâce aux ordinateurs et leurs bases de
données.
L'adaptation rapide et facile aux réseaux à forte ou à faible densité de trafic en restant
dans les mêmes proportions de l'investissement par abonné.
b. Inconvénients
La maintenance coûteuse.
La disponibilité des fréquences limitées.
1.8. Les qualités de services définies par les réseaux cellulaires
Avec l’évolution des réseaux cellulaires on trouve des changements sur la QoS (Quality
of Service) désirée par l’utilisateur. La qualité de service est généralement définie par les
critères suivants :
Délai
Temps écoulé entre l’envoi d’un paquet par un émetteur et sa réception par le
destinataire. Le délai comprend les délais de propagation, de transmission, de traitement et
d’attente dans les systèmes intermédiaires.
Gigue sur le délai
Variation du délai de deux paquets consécutifs.
Bande passante minimum
Taux de transfert minimum pouvant être maintenu entre deux points terminaux.
Fiabilité
Taux moyen d’erreurs d’une liaison.
Nous allons développer ces critères dans le chapitre 4.
Chapitre I Généralités sur les réseaux cellulaires
11
1.9. Evolution des normes cellulaires
Nous distinguons quatre types des systèmes radio mobiles suivant la date de leur
développement et leurs caractéristiques techniques : Pour expliquer l’état actuel des
technologies utilisées aujourd’hui, il nous semble intéressant de rappeler l’évolution de ces
techniques, cela a pour avantage de savoir de quoi nous sommes partis pour mieux se
positionner à l’heure actuel [8].
Figure 1.3 : Evolution des réseaux cellulaire [8].
1.9.1. La première génération (1G)
La Première Génération des systèmes cellulaires (1G) est apparue dans le début des
années 80 en offrant un service médiocre et très couteux de communication mobile. La 1G avait
beaucoup de défauts, comme les normes incompatibles d'une région à une autre, une
transmission analogique non sécurisée (écouter les appels), pas de Roaming vers l'international.
1.9.2. La deuxième génération (2G)
La deuxième génération (2G) de systèmes cellulaires repose sur une technologie
numérique a été développée au début des années 90. Ces systèmes cellulaires utilisent une
technologie numérique pour la liaison ainsi que pour le signal vocal. Ce système apporte une
meilleure qualité ainsi qu’une plus grande capacité à moindre coût pour l’utilisateur.
Chapitre I Généralités sur les réseaux cellulaires
12
La deuxième génération de systèmes cellulaires (2G) utilise essentiellement les standards
suivants :
GSM (Global System for Mobile communication) : le réseau GSM a pour premier
rôle de permettre des communications entre abonnés mobiles (GSM) et abonnés du
réseau téléphonique commuté. Il se distingue par un accès spécifique appelé la liaison
radio.
GPRS (General Packet Radio Service 2.5 G): 2,5 G est un système mobile
intermédiaire entre la 2G et la 3G (débits inférieurs à 100 kbit/s), c’est une évolution
des réseaux GSM avant leur passage aux systèmes de troisième génération.
EDGE (Enhanced Data Rates for GSM Evolution, 2,75G) : est un réseau de
transition entre GPRS et UMTS, il permet un débit plus élevé. EDGE est issu de la
constatation que dans un système cellulaire, tous les mobiles ne disposent pas de la
même qualité de transmission. Le contrôle de puissance tente de pallier ces inégalités
en imposant aux mobiles favorisés une transmission moins puissante.
1.9.3. La troisième génération (3G)
La 3G est la troisième génération de téléphonie mobile. Elle englobe notamment les
technologies Universal Mobile Télécommunications System (UMTS), celle-ci étant utilisée
dans un très grand nombre de pays, et CDMA2000, qui existe notamment aux Etats-Unis. Ces
technologies permettent des débits beaucoup plus rapides que ceux de la génération précédente,
et permettent des usages multimédias tels que la transmission de vidéos, la TV mobile, la
visiophonie ou l’accès à internet haut débit.
L’UMTS se caractérise par des débits théoriques de l’ordre de 2 Mbit/s et pratiques de
l’ordre de quelques centaines de kbit/s.
En quelques années, des extensions ont été mises au point afin d’améliorer les débits
proposés. On observe notamment trois sous-technologies 3G :
Le HSPA (High Speed Packet Access) : Parfois appelé génération 3,5G, qui se
caractérise par une évolution de l’UMTS pour un débit maximum théorique de 14,4 Mbit/s et
pratique d’environ 3,6 Mbit/s).
Chapitre I Généralités sur les réseaux cellulaires
13
Le HSPA+ (High Speed Packet Access +) : Parfois appelé génération 3,75G, qui se
caractérise par un débit 1 / 2 Telecom-infoconso.fr http://www.telecom-infoconso.fr
maximum théorique de 21Mbit/s et pratique d’environ 5 Mbit/s).
Le DC-HSPA+ (Dual-Cell High Speed Packet Access+) : Egalement appelé
génération 3,75G, qui se caractérise par un débit maximum théorique de 42 Mbit/s et
pratique de plus de 10 Mbit/s.
Les sigles 3G+, H+ ou DC peuvent également être utilisés par les opérateurs, cependant,
leurs définitions, notamment en ce qui concerne les débits pouvant être atteints, peuvent différer
selon les opérateurs.
Trois opérateurs en Algérie sont titulaires d’autorisations d’utilisation de fréquences
3G : OOREDOO, Mobilis, et Djezzy. Les fréquences utilisées pour la 3G sont dans les bandes
900 MHz et 2100 MHz.
1.9.4. La quatrième génération (4G)
La 4G constitue la quatrième génération des technologies de téléphonie mobile. Elle
repose sur la nouvelle norme « LTE » ou long Term Evolution, et succède directement à
la technologie 3G et à la 3G+, qui se fondaient quant à elles sur les normes UMTS et HSDPA
et qui se caractérise par un débit théorique de 150 Mbit/s. Tout comme la 3G représentait déjà,
à l'époque, une augmentation du débit par rapport aux premiers appareils GSM en 2G, la 4G se
caractérise par une augmentation très importante du débit de données. En pratique, toute fois,
la majorité des clients doivent s'attendre à bénéficier d'un débit de 20 Mb/s au maximum. Cette
valeur reste certes inférieure au seuil du « très haut débit », fixé à 30 Mb/s par l'ARCEP, mais
elle est environ dix fois supérieure aux débits constatés en 3G (2 Mb/s dans le meilleur des cas)
[9].
1.9.4.1. Le WIMAX
WIMAX est une technologie permettant des connexions sans-fil à haut-débit sur des
zones de couverture de plusieurs kilomètres. Le WIMAX est une des alternatives de couverture
pour l'Internet haut-débit de zones difficiles à couvrir par l'ADSL.
Chapitre I Généralités sur les réseaux cellulaires
14
Le WIMAX mobile ou norme 802.16 e, permet de se déplacer tout en restant connecté
à Internet, ceci par l'intermédiaire d'un appareil mobile (ordinateur portable, assistant personnel
ou téléphone mobile) équipé d'une carte WIMAX. A ses débuts, le WIMAX mobile permet de
se déplacer dans l'intégralité d'une zone couverte par l'intermédiaire d'une antenne centrale, le
tout sans déconnexion, par la suite le WIMAX permet de passer d'une zone de couverture à une
autre sans déconnexion. Le WiMAX quant à lui a une large zone de couverture théorique de
(50 Km) avec un débit montant et descendant de 70Mbits/s. On peut donc considéré que le
WIMAX mobile est un concurrent du WIFI au niveau informatique et de la 3G au niveau mobile
puisque une installation WIMAX reviendrait moins chère qu'une installation WIFI ou filaire.
Le WIMAX mobile permettra aussi d'utiliser la téléphonie IP ainsi que tous les services de
téléphonie haut débit, ceci pourrait permettre d'utiliser les services téléphoniques dans des lieux
où il n'y a aucune couverture des réseaux de téléphonie mobile [10].
1.9.4.2. Buts de la 4G
Les principaux objectifs visés par les réseaux de 4ème génération sont les suivants :
Assurer la continuité de la session en cours (éviter l'interruption des services durant
le transfert intercellulaire)
Réduire les délais et le trafic de signalisation ;
Fournir une meilleure qualité de service.
Optimiser l'utilisation des ressources.
Réduire le délai de relève, le délai de bout-en-bout, la gigue et les pertes de paquets
Minimiser le coût de signalisation.
Basculer l'utilisation vers le tout-IP
1.10. Différences entre la 3G et la 4G
La 4G offre une vitesse de connexion 10 fois plus rapide que la 3G, c’est pour cela
que l’on parle également de très Les principales haut débit mobile.
la latence beaucoup moins important que dans le réseau 3G et une large bande
passante, une bande de fréquence flexible.
La vitesse de téléchargement moyenne sur un réseau 4G se situe entre 3 et 6
Mbit/s avec une vitesse de pointe pouvant atteindre les 10 Mbit/s. la 3G offre un
Chapitre I Généralités sur les réseaux cellulaires
15
transfert de données moyen (débit) qui oscille entre 600 Kbit/s et 1,4 Mbit/s, alors
que sa vitesse de pointe est d’environ 3,1 Mbit/s.
La technologie 4G n’a pas encore été déployée partout (notamment en zone rurale).
Ainsi, de nombreux utilisateurs doivent encore se contenter d’un réseau 3G car la
zone n’a pas encore de couverture réseau et d’antenne relais 4G.
La 4èmeGénération vise à améliorer l'efficacité spectrale et à augmenter la capacité de
gestion du nombre de mobiles dans une même cellule. Elle tente aussi d'offrir des débits élevés
en situation de mobilité et à offrir une mobilité totale à l'utilisateur en établissant
l'interopérabilité entre les différentes technologies existantes.
Standard Génération Bande de fréquence Débit
GSM 2G Permet le transfert de voix de données
numériques de faible volume
9,6 kbps
GPRS 2 ,5G Permet le transfert de voix de données
numériques de volume modéré
21,4-171,2 kbps
EDGE 2,75G Permet le transfert simultané de voix et de
données numérique
43,2-345,6 kbps
UMTS 3G Permet le transfert simultané de voix et de
données numérique à haut débit
0,144 – 2 Mbps
LTE/WIMAX 4G Permet le transfert simultané de voix et de
données numérique à haut débit
10 – 300 Mbps
Tableau 1 : Comparaison entre les normes cellulaires
1.11. Conclusion
Nous avons présenté des concepts généraux sur les réseaux cellulaires en se focalisant
sur l’architecture et les fonctionnalités de ce réseau. Par la suite nous avons présenté un aperçu
des différents composants et les caractéristiques de la quatrième génération afin de passer par
la suite à la gestion de la mobilité utilisée dans les réseaux mobiles.
Chapitre II Gestion de la mobilité
16
Chapitre II Gestion de la mobilité dans les réseaux cellulaires
2.1. Introduction
De nos jours, il est devenu nécessaire de pouvoir être joignable à n'importe quel endroit
de la planète, et ce, à tout moment. Nous entrons donc dans une aire de mobilité où les réseaux
sans fil et les équipements mobiles prennent de plus en plus d’importance. De nombreux
protocoles de mobilité sont ainsi apparus, dans le but de favoriser la mobilité des utilisateurs
et des terminaux. L’ultime but aujourd’hui, étant de tendre vers une mobilité totalement
transparente, indépendante de la zone géographique où se trouve l'utilisateur, et du type de
terminal qu’il emploie. Les chercheurs et industriels se penchent donc sur de nouveaux
standards qui permettront à terme d’assurer cette connectivité « Any where, Any time, Any
place ».
2.2. Définition de la mobilité
C'est la possibilité pour un hôte mobile de changer de position et de poursuivre ses
communications pendant son déplacement. Elle se traduit par la possibilité que certaines entités
peuvent être déplacées entre des points d’attachement différents c’est-à-dire de changer de
réseau de manière transparente du point de vue de l’adressage. La mobilité se manifeste, vis-à-
vis du réseau, comme une modification du système d’adressage.
Nous énumérons quelques exemples:
• Un terminal est physiquement déplacé à un autre endroit et reconnecté à l’Internet par le
biais d’un nouveau réseau.
• Un utilisateur décide d’utiliser un nouveau terminal.
• Un terminal connecté simultanément à plusieurs réseaux change l’interface active.
• Parallèlement au déplacement de l’utilisateur, des données personnelles et applications
portables sont migrées sur un autre terminal.
2.3. Concept de mobilité
La mobilité des abonnés dans un réseau cellulaire a deux conséquences :
La gestion de localisation: Pour établir une communication, il faut savoir dans quelle
cellule l'abonné se trouve. Il doit y avoir une continuité de la communication lorsque
l'abonné passe d'une cellule à une autre (transfert intercellulaire appelé handover).
Chapitre II Gestion de la mobilité
17
Le roaming : Si la mobilité d'un abonné s'étend à plusieurs pays, des accords de roaming
doivent alors être passés entre les différents opérateurs pour que les communications d'un
abonné étranger soient traitées et aboutissent.
2.4. Type de mobilité
Nous définissons une connexion réseau comme une liaison établie par deux entités qui
se trouvent aux deux bouts de la connexion et qui s’envoient des données. En fonction du
niveau d’abstraction, ces entités peuvent désigner les machines, les applications ou même les
utilisateurs. Dans ce qui suit, nous présentons les caractéristiques de ces différents types de
mobilité [11].
Figure 2.1 : Types de mobilité [11].
La mobilité de terminaux qui est celui rencontré le plus fréquemment. En fonction de
la portée et de la durée du déplacement, on distingue deux sous-catégories de la mobilité des
terminaux : La macro mobilité et la micro mobilité (voir la figure 2.2).
2.4.1. La macro mobilité
La macro mobilité concerne un déplacement entre deux domaines (réseaux) différents.
Elle peut avoir lieu au cours d’une session active d’un utilisateur mobile, ou encore au cours
Chapitre II Gestion de la mobilité
18
d’une nouvelle session lancée par l’utilisateur dans un réseau visité, on parle alors de
nomadisme. Mobile IP a été conçu pour gérer ce type de mobilité.
2.4.2. La micro mobilité
La micro mobilité quant à elle, concerne le déplacement d’un nœud mobile entre deux
points d’attachement situés sur le même réseau. Les utilisateurs se déplacent avec leur
terminal tout au long d’une couverture réseau sans-fil fournie par un ou plusieurs points
d’accès. Ces points d’accès peuvent être équipés d’une même technologie et former des
cellules adjacentes, ou quand de différentes technologies sans-fil créent des zones de
couverture superposées. Quand un terminal est connecté à un réseau sans-fil, il peut être
déplacé sans problème dans le rayon de son point d’accès courant, avec des risques d’erreurs
de transmission si le terminal s’éloigne. (Ou bien s’il quitte son point d’accès courant allant
vers un autre point d’accès voisin.)
Figure 2.2 : Macro mobilité et Micro mobilité
2.5. La mobilité dans les réseaux cellulaires sans fil
Le processus le plus important de la mobilité dans les réseaux cellulaire est le transfert
intercellulaire. Le processus du transfert intercellulaire consiste à ce qu'un terminal mobile
maintienne sa session en cours, lors de son déplacement qui l’amène à changer de cellule.
Lorsque le signal de transmission entre un terminal mobile et une station de base s'affaiblit, le
Chapitre II Gestion de la mobilité
19
terminal mobile cherche une autre station de base disponible dans une autre cellule qui est
capable d'assurer à nouveau la communication dans les meilleures conditions.
La figure 2.3 montre une illustration simplifiée du transfert intercellulaire. De façon
générale, plusieurs techniques concernant la mobilité dans ce qui suit .Parler de la mobilité des
utilisateurs revient à parler de la mobilité des terminaux mobiles, ces deux concepts sont
interchangeables. Sachant que les applications et les services utilisés via les réseaux cellulaires
ne peuvent se faire que par le biais des terminaux mobiles, nous pouvons assimiler la mobilité
des terminaux mobiles à celle des services et applications en cours sur ces terminaux mobiles.
Ainsi, la mobilité des utilisateurs, la mobilité des terminaux mobiles des utilisateurs et la
mobilité des services utilisés via les réseaux cellulaires par le biais des terminaux mobiles
peuvent être interchangeables [12].
Figure 2.3 : Transfert intercellulaire
2.6.Les fonctionnalités
Les fonctionnalités de base d’une gestion de la mobilité sont principalement la gestion
de la localisation et la gestion des handovers. Nous citons quelques fonctions que doit
nécessairement posséder un protocole autorisant la gestion de mobilité :
Le transfert des paquets.
La mise à jour des chemins ou des routes entre les BTS.
Chapitre II Gestion de la mobilité
20
La gestion des handovers.
La gestion des adresses.
Les mécanismes d’authentification et de sécurité, etc…
2.7.Les critères de choix d’un protocole de gestion de la mobilité
Les critères de choix d’un protocole de gestion de la mobilité sont principalement la
durée totale du relais et le taux de paquets perdus durant la procédure.
Dans les réseaux IP, le problème majeur de la gestion des relais est que le relais de
niveau 3 (couche réseau) ne s’exécute qu’à la fin du relais de niveau 2 (couche liaison) que
nous allons développer dans le chapitre 3. Ce qui signifie qu’en cas de déconnexion du nœud
mobile de son ancien routeur et de connexion (nouveau lien radio) à un nouveau routeur, il doit
attendre que le relais de niveau 3 se fasse avant de pouvoir réutiliser les ressources du réseau.
C’est principalement sur cette forme de mobilité que nous allons nous attarder [11].
2.8. protocoles de la gestion de mobilité
Nous citons dans ce qui suit quelques protocoles de gestion de mobilité :
2.8.1. Mobile IP
Le premier standard à avoir vu le jour est la RFC 2002 de l’IETF, défini pour le support
de la mobilité sur les réseaux IP actuels.
L’objectif principal de ce protocole est de maintenir des communications existantes
entre un nœud mobile et ses correspondants pendant les déplacements. Ce protocole cherche
également à optimiser le routage le plus direct possible entre le mobile et ses correspondants
ainsi que le support de l’acheminement des paquets multipoint entre les mobiles et le reste des
participants à une communication de groupe. Pour remplir l’ensemble de ces fonctions, l’IETF
a identifié quatre acteurs : [10]
Mobile Node (MN) : le mobile
Correspondent Node (CN) : les correspondants
Chapitre II Gestion de la mobilité
21
Home Agent HA : l’agent mère est un routeur situé dans le réseau administratif (réseau
mère), Il enregistre la localisation de l’utilisateur puis transfère ses paquets vers la
destination adéquate.
Foreign Agent FA : l’agent local (relais) est un routeur situé dans le réseau visité par
le mobile appelé, utilisé uniquement dans le cas de la mobilité IPv4. Ce routeur sur
lequel le mobile, en déplacement sur un nouveau réseau, est rattaché, propose des
adresses temporaires à tous les nœuds visiteurs et transfère les messages de contrôle
vers l’agent mère local des visiteurs.
Care-Of-Address COA : adresse temporaire attribuée à un nœud mobile lorsqu’il
arrive dans un nouveau domaine. Cette adresse est associée à l’adresse permanente du
nœud par l’agent local pour le réacheminement des paquets vers la nouvelle localisation.
Il existe deux sortes de COA :
FA-COA : elle est allouée au MN par l’agent visité.
Co-COA (Co-located COA) : elle est acquise par le nœud mobile de manière
complètement autonome grâce à des protocoles comme DHCP.
Home Network : Le sous-réseau hébergeant l’adresse IP du nœud mobile, son réseau de
rattachement en quelque sorte. Il peut s’agir du réseau d’entreprise, de l’université, etc.
Visited Network : correspond au sous-réseau visité par le nœud, son lieu d’itinérance.
Figure 2.4 : Les différents éléments d'un réseau Mobile IP [10].
Chapitre II Gestion de la mobilité
22
2.8.1.1. Fonctionnement du protocole
Lorsqu’un mobile se déplace, il est amené à s’attacher à des points d’accès divers, ce
qui entraîne pour le mobile un changement d’adresse IP. En effet, un équipement IP est
généralement identifié par une adresse appartenant au réseau sur lequel il se trouve. Ce
changement d’adresse entraîne généralement la rupture des communications de niveau
transport. À travers le protocole Mobile IP, l’IETF permet de masquer ce changement aux
applications et sessions utilisées entre le mobile et ses correspondants. Les fonctionnalités
définies par l’IETF pour le mobile sont les suivantes :
Etre capable de découvrir son changement de point d’attachement sur l’Internet.
Etre capable de prévenir son agent mère, afin que celui-ci achemine les demandes de
communication des futurs correspondants du mobile. En effet, les futurs correspondants
du mobile ne peuvent pas connaître la position courante du mobile. Ces derniers font
initialement l’hypothèse que le mobile se situe dans son réseau mère.
Sécuriser les mécanismes de mise à jour de l’agent mère afin d’éviter les tentatives
d’usurpation d’identité.
Les fonctionnalités définies par l’IETF pour les correspondants du (des) mobile(s) sont les
suivantes :
Etre un routeur situé dans le réseau administratif du mobile
Etre capable d’apprendre les changements de positions des mobiles qu’il gère
Etre capable d’authentifier les mises à jour d’un mobile
Etre capable d’intercepter les paquets destinés à un mobile lorsque celui-ci n’est pas
dans son réseau mère
Etre capable d’acheminer les paquets destinés à un mobile vers sa position courante.
Scénario :
Figure 2.5 : Encapsulation IP dans IP
Chapitre II Gestion de la mobilité
23
2.8.2. Mobile IPv4
Le protocole IPv4 ou Internet Protocol 4 a été utilisé à l'origine dans ARPANET.
Bien que ce soit la quatrième génération du protocole Internet, mais c'est la première
version majeure du protocole Internet qui trouve son application pour la plupart de
l'internet. Il existe un IPv6 plus récent qui est en cours de déploiement.
Selon IPv4, les adresses IP sont effectivement en nombres binaires sous forme de 0 et
1. Mais ils peuvent également être écrits comme des nombres décimaux séparés par un point.
L'IPv4 utilise un espace d'adressage 32 bits équivalant à 4 octets. Cela signifie que le
nombre total d'adresses IP sur Internet peut aller jusqu'à 2 ^ 32. C'est à dire environ 4,3
milliards d'adresses [13].
Figure 2.6 : Entête IPV4
2.8.2.1. Découverte des agents de mobilité
Un hôte mobile(MN) quitte son réseau mère (Home Network) dans lequel un agent local
(Home Agent HA) a été configuré, et se déplace vers un réseau visité où un agent étranger
(Foreign Agent FA) s’affaire à la gestion des visiteurs, mettant à leur disposition une adresse
temporaire (COA). A cette fin, le FA diffuse à intervalles réguliers un message (Advertisement
Message, semblable au message ICMP) contenant les adresses temporaires proposées par le
domaine visité. Ce message est diffusé sur le support physique (dans le réseau visité). Le MN
présent dans ce sous-réseau doit donc être à l’écoute des messages de diffusion [14].
2.8.2.2. Enregistrement auprès de l’agent mère
Lorsque le mobile reçoit un message contenant l’adresse temporaire, il la récupère et la
transmet à son agent local HA (sur son réseau mère), qui permet au mobile d’informer l’agent
Chapitre II Gestion de la mobilité
24
local sur sa localisation. Au niveau du réseau mère, le HA construit une association entre
l’adresse IP du mobile et l’adresse temporaire COA que ce dernier vient d’acquérir.
Une fois l’enregistrement effectué, le mobile est alors parfaitement localisé et peut à
tout moment recevoir des paquets d’un correspondant CN sur le réseau.
Lorsque ce correspondant cherchera à joindre le MN, il utilisera son adresse IP originale
(celle qu’il possède dans son réseau mère), ignorant alors la nouvelle localisation de
l’utilisateur. Les paquets sont reçus par l’agent local HA, qui se charge de les transférer au
mobile.
Pour ce faire, il crée un tunnel, qui lui permet de faire de l’encapsulation IP dans IP entre
l’agent étranger FA du réseau visité (sur lequel se trouve actuellement le mobile), et lui-même,
pour le réacheminement de toute l’information en provenance d’un quelconque correspondant.
Etape 1
Une fois que le nœud mobile a une adresse temporaire valide, il émet un message
Registration Request (dans la Figure 2 .8) en indiquant la correspondance entre son adresse
principale et son adresse temporaire et éventuellement d’autres options. Ce message passe par
l’agent visité qui le transmet à l’agent mère du mobile s’il accepte les requêtes du nœud mobile.
Etape 2
L’agent mère doit acquitter le Registration Request pour bien confirmer la réception
(message UDP7) et pour informer le nœud mobile de l’acceptation ou du refus de la requête par
un Registration Reply A réception du Registration Request, aussi bien l’agent mère que le agent
visité mettent à jour leur cache d’association pour ce nœud mobile.
Figure 2.7 : Enregistrement auprès de l’agent mère [16].
Chapitre II Gestion de la mobilité
25
Ensuite, tant que le nœud mobile reste dans le même sous-réseau étranger, il doit
uniquement envoyer un Registration Request à intervalle régulier pour éviter que son entrée
dans le cache d’association des agents de mobilité n’expire. Par contre, à chaque nouveau
déplacement dans un autre sous-réseau étranger, il devra reprendre les mêmes opérations que
celles décrites ci-dessus. Si le nœud mobile retourne dans son sous-réseau mère, il doit se dés-
enregistrer auprès de son agent mère.
Il envoie alors un De-Registration Request (dans la Figure 2.8) jusqu’à ce qu’il reçoive
un De-Regitration Reply (étape 2) qui spécifie que l’agent mère a bien reçu le message et qu’il
a supprimé l’entrée pour ce nœud mobile [16].
Figure 2.8 : dés-enregistrement auprès de l’agent mère [16].
2.8.2.3. Communication
La communication entre un nœud mobile et un correspondant quelconque sur Internet
est très spécifique et requiert plusieurs mécanismes des agents de mobilité. Comme un nœud
correspondant d’un nœud mobile ne connaît que l’adresse principale du nœud mobile, les
paquets à destination du nœud mobile sont toujours envoyés dans le sous réseau mère du nœud
mobile. Si le nœud mobile ne s’est pas déplacé, les paquets lui seront « livrés » de la même
manière qu’un nœud fixe, c’est-à-dire sans opérations supplémentaires. Par contre, si le nœud
mobile est dans un sous-réseau visité, son agent mère devra capturer tous les paquets destinés
au nœud mobile et les lui transmettre à son adresse temporaire, grâce à son cache d’association
,
Chapitre II Gestion de la mobilité
26
Figure 2.9 : routage triangulaire du correspondant au mobile [16].
De l’autre côté, les paquets envoyés par le nœud mobile ont l’adresse du correspondant
comme adresse destination et l’adresse principale du mobile comme adresse source. Ceci
présente une entorse au modèle de l’Internet puisque l’adresse source des paquets envoyés par
le nœud mobile ne correspond pas au préfixe du sous réseau visité. Les paquets devront alors
obligatoirement passer par l’agent visité pour éviter qu’ils ne soient détruits (ingress filtering).
Par contre, une fois que les paquets ont été routés hors du sous-réseau visité, ils vont directement
du nœud mobile au correspondant sans passer par le réseau mère. C’est ce qu’on appelle le
routage triangulaire (voir Figure 2.10) [17].
Figure 2.10 : routage triangulaire du mobile au correspondant [17].
Chapitre II Gestion de la mobilité
27
Etudions plus en détail les opérations nécessaires pour effectuer ce routage triangulaire
Tout d’abord, lorsque le nœud mobile se déplace dans un sous-réseau visité, il doit en informer
son agent mère à travers un Registration Request. A la réception de ce message, si l’agent mère
accepte la requête, en plus de créer ou de mettre à jour l’entrée pour ce nœud mobile, il envoie
une requête ARP sur le réseau principal afin de faire correspondre l’adresse IP du mobile avec
son adresse MAC. Ainsi il peut intercepter les paquets à destination du mobile. Ensuite, l’agent
mère doit faire suivre ces paquets à la position courante du mobile. Pour cela, il encapsule
chaque paquet en ajoutant un en-tête de destination rempli avec l’adresse temporaire courante
du mobile comme adresse destination et avec son adresse comme adresse source avant de les
tunnellés à l’agent visité. Enfin, chaque paquet est décapsulé par l’agent visité (suppression de
l’en-tête) et délivré au nœud mobile. Ces opérations sont décrites dans les Figure 2.7 et Figure
2.10 [18][19].
2.8.3. Mobile IPv6
Une nouvelle version du protocole IP est en train d’émerger depuis quelques années : il
s’agit de la version 6 du protocole IP. Ce protocole inclut entre autres la mobilité en standard.
L’objectif de MIPv6 est d’offrir une communication directe entre un nœud mobile et ses
correspondants (élimination du routage triangulaire) et éviter les ruptures des communications
pendant les déplacements. Bien que MIPv6 reprenne des mécanismes de MIPv4, de nombreuses
fonctionnalités supplémentaires ont été mises en place [20].
Fonctionnalités requises
Dans MIPv6, l’agent visité décrit dans MIPv4 n’existe plus. Par contre, l’agent mère est
encore un routeur d’accès du sous-réseau principal du nœud mobile. Son rôle est le même que
dans le cas de MIPv4, à savoir capturer les paquets à destination du mobile et les lui tunneller
à sa localisation courante. Par contre, les correspondants doivent mettre en œuvre certains
mécanismes supplémentaires :
Tout d’abord, ils doivent disposer d’un cache d’association tout comme l’agent mère,
dans ce cache sera stockée la correspondance entre l’adresse principale d’un nœud mobile avec
lequel il a une communication et son adresse temporaire courante. Il devra donc être capable de
traiter des messages de registration envoyés par un nœud mobile. De plus, il devra être capable
d’effectuer le routage directement vers le mobile (routing header). Ceci constitue un apport
Chapitre II Gestion de la mobilité
28
important dans le fonctionnement de la mobilité puisque les paquets des correspondants
n’auront pas à passer par le réseau mère systématiquement. Mais toutes ces fonctionnalités
supplémentaires ne sont faites qu’au niveau de la couche IP, l’adresse identifiant la
communication au niveau applicatif sera toujours l’adresse principale du nœud mobile, la
couche IP cachant l’adresse temporaire source (ou destination selon qu’on se situe sur le nœud
mobile ou le correspondant).
2.8.3.1. Gestion de la Mobilité
Le routeur mobile opère le protocole NEMO BS qui lui permet d'être toujours joignable
par l'intermédiaire de son adresse principale tout comme les clients associés dans le réseau
mobile. Cette adresse principale est associée à une adresse temporaire auprès d'un équipement
appelé agent mère. Cette adresse temporaire représente la position réelle du routeur mobile dans
la topologie d'Internet et est mise-à-jour à chaque déplacement du réseau mobile vers un
nouveau réseau d'accès.
L'ensemble des flux à destination du réseau mobile passent toujours par l'agent mère,
qui peut donc assurer la continuité des flux tout au long des déplacements du réseau mobile.
2.8.3.2. Multi-domiciliation
Le routeur mobile dispose de plusieurs interfaces réseau lui permettant de se connecter
en parallèle a plusieurs réseaux d'accès IPv6. Son adresse principale est alors associée à
plusieurs adresses IPv6 temporaires (une par interface) grâce au protocole Multiple Care-of
Addresses registration (MCoA). Plusieurs chemins concurrents peuvent ainsi être maintenus
entre le routeur mobile et son agent mère.
2.8.3.3. Découverte de Services
Au niveau de l'opérateur, le routeur mobile se configure automatiquement avec les bons
paramètres (préfixe du réseau mobile, adresse de l'agent mère, etc.).
Au niveau des utilisateurs du réseau mobile, les clients associés peuvent après auto-
configuration IPv6.
Chapitre II Gestion de la mobilité
29
2.8.4. Comparaison entre MIPv4 et MIPv6
Intégration de l’optimisation du routage dans Mobile IPv6 contre une RFC supplémentaire en
IPv4.
Utilisation de l’adresse temporaire comme adresse source en IPv6 alors que Mobile IPv4
utilise l’adresse permanente.
Mobile IPv6 est compatible avec les réseaux filtrants les paquets en sortie.
Mobile IPv6 simplifie l’émission de paquets multicast par le mobile.
Support dans le réseau visité
Mobile IPv4 requiert le déploiement de nœuds « agent visité » (Foreign Agent)
Mobile IPv6 utilise les mécanismes d’auto-configuration et de découverte des voisins
inhérents à IPv6 ==> pas de fonction particulière.
Sécurité
Mobile IPv6 utilise IP sec.
Mobile IPv4 défini ses propres mécanismes de sécurisation.
Routage
Mobile IPv6 permet d’éviter l’encapsulation (CN vers MN).
Signalisation
Mobile IPv4 utilise des messages d’enregistrement spécifiques (basés sur UDP).
Mobile IPv6 utilise les options de destination dans l'en-tête IP.
2.8.5. Cellular IP
Le protocole Cellular IP utilise aussi une architecture hiérarchique, l’Internet globale est
divisé en domaine constituant des aires de micro mobilité. Chaque niveau de mobilité est traité
par un protocole différent, adapté aux besoins du niveau. Cellular IP, inspiré des systèmes
cellulaires, se propose de résoudre la gestion de la mobilité à l’intérieur d’un domaine. Ce
protocole a été conçu pour répondre rapidement à un grand nombre de nœuds mobiles qui
migrent fréquemment. Par contre, c’est MIP qui gère la mobilité entre domaines. Cellular IP
Chapitre II Gestion de la mobilité
30
interagit donc avec MIP, que ce soit dans sa version 4 ou 6 (avec des changements mineurs)
[21].
Dans une aire de micro mobilité, l’information de routage est totalement distribuée,
c’est-à-dire qu’aucun des nœuds ne garde une information globale sur la topologie du réseau.
Ceci rend la solution robuste. De plus, Cellular IP peut être utilisé dans un domaine allant d’un
bureau à un réseau s’étendant sur une ville et peut supporter un grand nombre d’hôtes. Le but
de Cellular IP est de procurer un seamless handoff à l’intérieur d’un domaine et de cacher les
mouvements des nœuds mobiles au reste de l’Internet [22].
Cellular IP fonctionne avec une hiérarchie composée d’un routeur passerelle et de
nœuds cellular IP, qui sont des points d’accès et des nœuds mobiles implémentant le protocole
Cellular IP (voir Figure 2.11). Le routeur passerelle assure la liaison entre le réseau cellulaire
IP et le reste d’Internet. Il filtre, contrôle et propage les paquets en provenance et à destination
du réseau cellulaire IP. Les points d’accès sont connectés ensemble par un réseau filaire et ont
une interface sans fil pour communiquer avec les nœuds mobiles. Bien que cette structure soit
bien adaptée pour le fast handoff, des traitements spécifiques pour le seamless handoff ont été
mis en place tel que le soft handoff qu’on détaillera plus tard [23].
Figure 2.11 : Architecture Cellular IP [23].
Chapitre II Gestion de la mobilité
31
Figure 2.12: Schéma récapitulatif sur la gestion de mobilité
2.9.Conclusion
Nous avons présenté les différents protocoles de mobilité dans les réseaux mobiles, qui
s’appuient sur le protocole Mobile IP et ces extensions. Dans ce qui suit on s’intéresse au
handover au quel est consacré tout le chapitre 3.
Chapitre III Handover
32
Chapitre III Handover
3.1. Introduction
Le principal défi des réseaux mobiles est d’assurer la continuité du service et la qualité
exigée par l’utilisateur qui est en déplacement. Ceci passe nécessairement par une gestion
efficace des opérations et fonctions de base telles que le handover.
3.2. Handover
Le handover est un mécanisme fondamental dans la communication cellulaire. Il
représente l’ensemble des opérations mises en œuvre permettant à une station mobile de
changer de cellule sans interruption de service. Le processus consiste à ce qu’un terminal
mobile maintienne la communication en cours lors d’un déplacement qui amène le mobile à
changer de cellule. En effet, en entrant dans un secteur qui fournit un meilleur raccordement
par une nouvelle BTS, l’ancienne BTS doit être libérée et la nouvelle connexion doit être
établie. Il y a plusieurs raisons pour lesquelles des handovers doivent être exécutés. D’une façon
générale les handovers sont nécessaires quand le raccordement n’est plus satisfaisant. Les
raisons les plus communes pour qu’un handover (HO) soit exécuté est dû au manque de qualité
du signal ou du niveau du trafic pour une station de base. Cette opération s’effectue en une
durée maximale de 200 ms [26].
Figure 3.1 : Décision et exécution du HANDOVER
Chapitre III Handover
33
3.3. Caractéristiques des handovers
• Qualité de signal
La puissance du signal est constamment mesurée par le mobile et la station de base, si
la qualité de signal diminue au-dessous d’un certain niveau (le rapport de signal/bruit qui
indique par le système) le handover sera exécuté.
• Qualité du trafic
Une cellule peut atteindre un certain niveau de charge à un moment donné, en effet
quand la qualité du trafic dépasse le niveau maximum de la capacité d’une cellule, les
utilisateurs de cette cellule sont remis à une autre cellule qui a une capacité plus disponible. De
cette façon les ressources radio sont utilisées d’une façon uniforme. Les handovers sont
également Adaptés au comportement de l’utilisateur mobile, d’une façon générale lorsqu’un
utilisateur se déplace uniformément, le nombre de handovers augmente avec l’augmentation de
la vitesse [27].
3.4. Mécanisme de Handover
Le Handover ou le transfert intercellulaire est l'ensemble des fonctions et des opérations
mises en œuvre entre une ou plusieurs stations de base et une station mobile, pour permettre à
cette dernière de changer de cellule et de bénéficier de meilleurs services d’une autre cellule
au lieu de l’ancienne. La station mobile aura la possibilité de continuer sa communication en
cours avec un minimum d’interruption, sachant que les deux cellules impliquées sont gérées
par un ou plusieurs réseaux. Le Handover intervient dans trois cas :
Une station mobile en mouvement passe d’une cellule à une autre.
Une indisponibilité signalée par la station de service, soit parce qu’elle est tombée en
panne, ou qu’elle est trop chargée par d’autres mobiles en communication, ou bien
encore que le signal d’une autre station de service devient meilleur que le sien. Dans
l’un de ces cas, s’il existe d’autres stations de service voisines disponibles, le Handover
sera établi.
Beaucoup d’interférences entre les stations mobiles dans une même cellule. Dans ce
cas un mobile décide de changer de cellule pour subir moins d’interférences.
Chapitre III Handover
34
3.5. Principales fonctions de Handover
Permettre aux utilisateurs de se déplacer pendant un appel.
Poursuite de la communication en évitant la rupture du lien mobile-réseau.
Equilibrage de trafic entre cellules.
Maintien d’une qualité acceptable pour l’usager en cas d’arrivée d’interférence.
Optimiser l’utilisation des ressources radio.
Minimiser la consommation d’énergie des mobiles [28].
3.6. Les phases de handover
Cette section présente les étapes de la réalisation d’un handover de façon générale, On
peut distinguer trois phases dans la réalisation d’un handover [29] :
La phase découverte
C’est la phase de mesure sur la cellule serveuse et sur les cellules voisines. La procédure
de Handover suppose un grand nombre de mesures pour un mobile afin de découvrir son
environnement et les points d’accès auxquels il peut potentiellement s’attacher et en même
temps la phase de mesure sur la cellule serveuse et sur les cellules voisines, la station mobile
utilise le message de reconfiguration de connexion RRC pour fournir la configuration de mesure
au mobile et attend un rapport de mesure du mobile. Ces mesures sont
la puissance du signal reçu (qui est un indicateur de qualité).
le taux d’erreur binaire.
la distance entre le mobile et le point d’attachement.
Dans cette phase, le Handover vertical doit être utilisé en conjonction avec les mesures
(signal reçu, taux d’erreur,..). Les éléments sont les suivants :
• Type de service : on peut avoir différents types de services qui demandent des qualités de
services différentes.
• Le coût : il s’agit d’un élément très important pour l’utilisateur, car les opérateurs vont
utiliser des stratégies de taxation qui vont déterminer son choix.
• Paramètres réseau : des paramètres de réseau comme le trafic, la bande passante disponible.
Chapitre III Handover
35
la phase de préparation
L’objectif premier de cette phase est de maximiser les chances de succès de la procédure
de handover, elle consiste en un simple échange de messages visant à :
interroger le contrôleur de la station de base gérant la cellule cible sur la possibilité de
réaliser ce handover. (meilleur signal, pas de risque de saturation).
obtenir de sa part les informations et paramètres grâce auxquels la station mobile
accèdera rapidement et de façon fiable aux ressources de la cellule, par exemple la
configuration des canaux logiques et de transport.
Cet échange peut avoir lieu directement entre deux contrôleurs du même système, s’il
existe une interface entre ces nœuds, ou par l’intermédiaire d’un ou plusieurs nœud(s) du réseau
cœur. En effet, dans le cas d’un handover inter système, chaque contrôleur de station de base
communique avec le nœud de son réseau et les nœuds qui relaient ensuite les informations entre
système source et système cible.
La phase de préparation doit être exécutée rapidement, puisqu’il s’agit de la période
pendant laquelle les conditions radio se dégradent pour la MS sur la cellule source. Cependant,
cet échange est généralement bref, dans la mesure où il s’effectue sur les interfaces terrestres
du réseau, sur lesquelles la latence et le taux d’erreur sont souvent très faibles. À l’issue de cet
échange, le contrôleur source peut commencer le transfert des données reçues du réseau cœur
vers le contrôleur cible. On parle de data forwarding. Ces données sont stockées en mémoire
par le contrôleur cible, avant l’arrivée de la MS. Ce transfert de données doit veiller à maintenir
le séquencement des paquets tel que reçu du réseau cœur.
la phase d'exécution
Pour l’exécution du handover, le contrôleur source envoie un ordre de bascule à la MS.
Cette commande est typiquement un message RRC (Radio Ressource Control), indiquant à la
MS la cellule cible (fréquence, identifiant…) et des informations sur sa configuration, afin de
permettre un accès rapide et fiable de la MS aux ressources qui lui sont réservées ou qui sont
partagées au sein de la cellule entre les MSs.
Dès la réception de cette commande, la MS procède à la recherche de la cellule cible,
s’il ne reçoit pas déjà son signal de façon simultanée à celui de la cellule source. Si la cellule
Chapitre III Handover
36
cible est portée par une fréquence différente, la MS ajuste par exemple la fréquence de son
récepteur pour démoduler le signal sur cette nouvelle fréquence.
Une fois la cellule cible détectée, la MS doit accéder aux ressources radio de la voie
montante afin de transmettre au contrôleur de la station de base cible un message signalant sa
présence et le succès de la bascule radio. Ce message déclenche l’envoi par ce contrôleur d’une
notification au réseau cœur lui indiquant que le chemin de données peut être basculé. À l’issue
de cette bascule du flux de données, celles-ci ne transitent alors plus par le contrôleur source,
mais sont acheminées directement du réseau cœur au contrôleur cible.
Dans le cas d’un handover inter-RAT, la bascule radio est gouvernée par une
temporisation déclenchée par l’UE à la réception de la commande de handover : si cette
temporisation s’écoule avant que la MS n’ait pu accéder à la nouvelle cellule, la procédure
échoue et la MS retourne sur la cellule d’origine.
Figure 3.2 : Les différentes phases du HO
Chapitre III Handover
37
3.7. Les types de handover
Hard Handover
Consiste à libérer l’ancienne connexion avant qu’une nouvelle connexion radio entre le
mobile et le réseau soit établie pour cela, quand le mobile passe dans une nouvelle cellule, il
provoque la rupture de l’ancienne connexion avant qu’une nouvelle connexion utilisant une
autre fréquence soit établie dans la cellule visitée (Break-Before-Make). Ce type de handover a
un impact très fort sur les applications (les sessions ouvertes seront interrompues).
Figure 3.3 : Hard handover [27].
Soft Handover
Dans ce cas, le mobile est multi-domicilié, c'est-à-dire admettant deux ou plusieurs
connexions par les quelles il est capable de communiquer simultanément avec plusieurs
points d’attachements, ce qui lui permet d’exécuter un handover avec l’une de ses interfaces
sans interrompre les communications sur l’interface active (Make-Before-Break).
Figure 3.4 : Soft handover [27].
Chapitre III Handover
38
3.8. Gestion des handovers dans différentes technologies
3.8.1. Handover avec la norme GSM
La procédure de Handover dans un réseau GSM est appelée Mobile Assisted Handover
(MAHO). Elle est de type Hard Handover car le nœud mobile coupe la connexion avec sa
station BTS avant de se connecter à la prochaine station BTS (Brake-Before-Make). Il existe
trois types de Handover en GSM [30]:
Intra-BTS Handover
Dans ce premier mode, il s’agit d’un cas de Handover à l’intérieur de la même cellule.
Le nœud mobile ne change pas de BTS, il change juste le canal de fréquence sur lequel il est
attaché. La cause peut être l’interférence ou le brouillage des canaux.
Inter-BTS Handover
Dans ce deuxième mode, un nœud mobile sort du rayon de couverture de la cellule
courante. Deux cas se présentent :
Soit le nœud mobile change de BTS tout en restant dans le même BSC et dans ce cas,
c’est ce dernier qui gère le Handover
Soit le nœud mobile passe d’une BTS gérée par un premier BSC à une autre BTS gérée
par un autre BSC et dans ce cas، le MSC (Metwork Swicthing Center) gère le Handover et
finalement
Inter-MSCHandover
Le troisième mode de Handover aura lieu quand un nœud mobile change de réseau.
Les deux MSC qui sont concernés pour la gestion des cellules en questions (cellule courante et
cellule destination) négocient ce cas de Handover.
3.8.2. Handover avec UMTS
Il existe trois types de Handover avec UMTS : [31]
Chapitre III Handover
39
Hard Handover
Selon le premier type (Hard Handover), le réseau décide d’un besoin de Handover en se
basant sur la puissance du signal. Le Handover sera du type Break-Before-Make, le mobile
coupe ses liens avec la BTS à laquelle il est attaché pour établir ensuite un nouveau lien avec
un nouveau Node B
Soft Handover
Dans le cas du soft Handover, le mobile se trouve dans une zone chevauchante entre
deux stations de base. La communication avec le mobile se fait selon deux canaux, un pour
chacune des deux stations de base.
3.8.3. Handover inter système
La configuration des mesures inter systèmes et des intervalles de mesure éventuels est
décidée par la station de base , le plus souvent sur un critère de niveau de signal, lorsque la
station mobile n’a plus dans son voisinage de cellule de même type suffisamment bonne pour
y basculer , le niveau du signal radio reçu par le MS sur la cellule serveuse peut continuer à se
dégrader sans que la station mobile puisse déclencher de handover intra-bts, jusqu’à la rupture
du lien. Un événement déclenchant la configuration de mesures inter systèmes c’est-à-dire un
nouveau canal est attribué dans un autre réseau mobile que celui qui est en charge de la MS
(exemple entre un réseau GSM et un réseau UMTS).
3.8.4. Handover avec WiMAX
Le standard IEEE 802.16e (WiMAX mobile) implémente deux types des mécanismes
de Handover de niveau 2 utilisés par le standard IEEE 802.16e : Hard Handover et Soft
Handover (MDHO et FBSS) .
3.8.4.1. Hard Handover IEEE 802.16e
Le mécanisme du Hard Handover est appliqué généralement dans le cas d’une mobilité
relativement lente ou moyenne. Durant le Handover, ce mécanisme oblige la station mobile à
interrompre la connexion avec l’ancienne station de base avant d’établir la connexion avec la
nouvelle station de base (mécanisme Break-Before-Make). Dans ce cas, le mobile ne peut
Chapitre III Handover
40
communiquer qu’avec une seule station de base au cours d’une communication. Ce mécanisme
est bénéfique du point de vue de l’allocation des ressources, mais en cas d’échange du trafic
temps-réel de volume important, ou dans le cas du déplacement du mobile avec une vitesse
importante, ce mécanisme provoque une interruption de service au cours du Handover, ce qui
n’est pas bon pour du trafic temps-réel. Le fonctionnement du mécanisme Hard Handover est
illustré dans la figure ci-dessous [32] :
Figure 3.5 : Fonctionnement du Hard Handover
Au début, la MS échange ses données avec la BS1 (ancienne BS), et en même temps
elle scrute le réseau pour la détection des nouveaux signaux des BSs voisines.
Quand elle détecte un signal d’une BS supérieur à celui de son ancienne BS, la MS passe
à la procédure de la décision du Handover : elle informe son ancienne BS de sa décision, et
cette dernière contacte la BS cible pour lui transmettre la demande de la MS. Si tout se passe
Chapitre III Handover
41
bien, la BS cible va accepter la demande, ensuite la BS1 enverra une notification d’acceptation
à la MS. La MS commencera alors la procédure de Handover en alertant l’ancienne BS. La MS
va interrompre la connexion avec la BS1, et commencer une procédure d’échange des messages
avec BS2 pour se connecter définitivement à cette dernière, et échanger ses données avec elle.
La description des messages est présentée ci-dessous :
NBR-ADV : message d’avertissement des voisins.
DL-MAP / UL-MAP : messages de contrôle des liens montants et descendants.
SCAN-REQ / SCAN-RSP : requêtes et réponses du Scan des intervalles d’allocation.
MSHO-REQ : requête de demande de Handover par le mobile.
BSHO-RSP : réponse sur la requête de demande Handover par la BS.
HO-IND : message d’indication de Handover.
DCD / UCD : messages de contrôle sur la description du canal en liens montant/descendant.
RNG-REQ / RNG-RSP : requête et réponse sur la portée.
SBC-REQ / SBC-RSP : requête et réponse sur la capacité de base du mobile.
REG-REQ / REG-RSP : requête et réponse sur l’enregistrement du mobile.
DSA-REQ / DSA-RSP / DSA-ACK : requête, réponse et acquittement sur l’addition du service
dynamique.
3.8.4.2. Soft Handover IEEE 802.16e
Le mobile qui aimerait changer de cellule réseau doit d’abord trouver une cellule de
destination à laquelle il va se connecter avant de couper ses liens avec la cellule courante. Ce
type de Handover est aussi appelé Make-Before-Break. Pendant la connexion/déconnexion, le
mobile communique en même temps avec deux cellules réseaux, ce qui entraine une
consommation des ressources plus importante par rapport au hard Handover. L’avantage de ce
type de Handover est que la perte de paquets est minimisée car il se connecte sur le réseau
destination avant de couper la connexion avec le réseau courant. Cet avantage rend le Handover
Chapitre III Handover
42
valable pour les cas des mobiles se déplaçant à haute vitesse. Le WiMAX implémente cette
procédure de Handover selon deux techniques: Macro Diversity Handover (MDHO) et Fast BS
Switching (FBSS).
Le Soft Handover est appliqué dans le cas d’une mobilité importante. Il propose deux
techniques : le MDHO et le FBSS.
3.8.4.2.1. MDHO
Durant le Handover, le MDHO (Macro Diversity Handover) permet à la MS de se
connecter aux stations de base voisines appartenant à une liste de BSs (Diversity Set) maintenue
par la MS avant d’interrompre la connexion avec l’ancienne station de base (mécanisme Make-
Before-Break). Dans ce cas le mobile communique avec plusieurs stations de base en même
temps. Contrairement au Hard Handover, ce mécanisme utilise beaucoup de ressources radio
vu qu’il se connecte à plusieurs BSs en même temps, mais il permet d’éviter l’interruption du
service au cours du Handover. Une illustration du mécanisme MDHO est présentée dans la
figure ci-dessous [32] :
Figure 3.6 : Fonctionnement du MDHO
Chapitre III Handover
43
Au début, comme avec le mécanisme Hard Handover, la MS communique ses données
avec la BS1, et scrute en même temps le réseau à la recherche de nouveaux signaux. La
différence à ce stade avec le Hard Handover, est que quand la MS détecte un signal de BS
supérieur à un seuil déjà fixé (H-Add), elle ajoute cette BS à la liste des BSs candidats (Diversity
Set). Ensuite, quand elle détecte un signal d’une BS qui est déjà dans sa liste de candidates avec
une puissance supérieure à celle de son ancienne BS, elle décide de faire le Handover avec la
nouvelle (BS2). L’accord sera accompli comme en Hard Handover, sauf que quand la MS
recevra une notification de l’acceptation du Handover par la BS2, elle ne se déconnectera pas
de l’ancienne BS. La MS poursuivra donc sa connexion avec la BS1, et se connectera aussi
avec la BS2. Elle communiquera alors ses données avec les deux BSs en même temps. Par la
suite, si le signal d’une BS avec laquelle elle est connectée devient inférieur à un autre seuil
fixé (H-Delete) ; une temporisation sera déclenchée (Drop-Timer). Si elle expire et que le signal
de la BS reste inférieur au seuil, la MS se déconnectera de cette BS, et poursuivra sa
communication avec l’autre BS.
3.8.4.2.2.FBSS
Le FBSS (Fast Base Station Switching) est très proche du MDHO dans son principe
(Make-Before-Break). Il ajoute une technique qui se résume dans le fait que le mobile peut
choisir parmi les BSs avec lesquelles il est connecté une seule qui sera appelée BS ancre
(Anchor BS). Il va échanger avec cette BS ancre tous ses données ainsi que les messages de
signalisation. La MS aura le droit de changer de BS ancre quand elle le voudra, à condition
qu’elle choisisse une nouvelle BS ancre parmi la liste des BSs appartenant à son Diversity Set
avec lesquelles elle est connectée. Généralement, la MS change de BS ancre quand cette
dernière n’est plus disponible en nombre de connexions ou en ressources, ou bien encore quand
le signal d’une autre BS candidate deviendra meilleur que celui de sa BS Ancre courante. Le
mécanisme de FBSS est illustré ci-dessous :
Chapitre III Handover
44
Figure 3.7 : Fonctionnement du FBSS
Jusqu’à l’étape où la MS se connecte avec la nouvelle BS, le déroulement est identique
à celui du MDHO. Ensuite, la MS choisit par exemple la nouvelle BS (BS2) comme BS ancre
et échange ses données avec elle seule, tout en restant connectée avec l’ancienne BS (BS1) mais
sans échange de données avec cette dernière. Si par exemple après un certain temps, la MS se
re-déplace dans la direction de l’ancienne BS, et que le signal de cette dernière redevient
meilleur que celui de la nouvelle BS, la MS peut re-choisir l’ancienne BS comme BS ancre. La
procédure de déconnexion est semblable à celle de MDHO.
Discussion
En général, le Handover de niveau 2 s’applique dans le cas où la station mobile change
de services de la station émettrice (BS dans le cas de WiMAX) qui gère sa cellule courante à
une autre qui gère une deuxième cellule chevauchée avec la première. La condition nécessaire
au cours du Handover de niveau 2 est que les deux stations émettrices sont gérées par une même
Chapitre III Handover
45
passerelle qui les lie avec le réseau cœur IP. Et dans ce cas on dit que les stations émettrices
appartiennent au même domaine, sachant que la station mobile ne nécessite pas une mise à jour
de son adresse IP courante.
Le Hard Handover est un protocole de niveau 2 très connu et très employé par les
opérateurs. Son seul inconvénient c’est qu’il oblige la station mobile de rompre la connexion
avec l’ancienne station émettrice avant de se connecter avec la nouvelle, et cela génère un délai
important et des pertes de paquets qui ne sont pas acceptables par le trafic temps-réel. Son grand
avantage est qu’il n’est pas du tout gourmant en ressource vu que la station mobile n’a le droit
de se connecter qu’avec une seule station émettrice à la fois.
Le Soft Handover, peu employé par les opérateurs vu qu’il consomme beaucoup de
ressources, surtout avec le protocole MDHO qui autorise à la station mobile de communiquer
avec toutes les stations émettrices au même temps. Le grand avantage du Soft Handover c’est
la continuité de la communication sans interruption au cours du Handover de niveau 2 par un
utilisateur, ce qui permet de répondre aux exigences de trafics temps-réel. Mais l’utilisation du
Soft Handover doit être soumise à des conditions de disponibilité des ressources.
Le FBSS qui est plus récent que le MDHO, utilise moins de ressources que le MDHO,
et cela grâce à la technique qu’il emploie, et qui permet de communiquer avec une seule station
émettrice élue tout en restant connecté avec les stations émettrices voisines. En général le FBSS
est très efficace dans le cas de mobilité à grande vitesse avec échange de trafic temps-réel
sensible au délai.
Le Handover de niveau 3 ou plus est relatif à la phase de changement de services
d’une station émettrice (BS dans le cas de WiMAX) à une autre voisine par une station
mobile. Deux cas sont possibles dans ce type de Handover : le premier est que les deux
stations émettrices appartiennent au même réseau, mais chacune d’elles est gérée par une
passerelle appart qui fait le lien avec le réseau cœur IP, donc on dit que les stations émettrices
appartiennent à des domaines différents. Le deuxième cas est que chacune des deux stations
émettrices appartient à un réseau différent carrément. Dans les deux cas, une mise à jour de
l’adresse IP courante de la station mobile est nécessaire.
Le protocole MIP est l’un des plus anciens protocoles de mobilité de niveau 3, il
permet à la station mobile après son Handover, de continuer sa communication avec son
correspondant suivant une route triangulaire qui intègre l’agent mère de son réseau
d’attachement. Ce mode de communication génère des délais très lourds et pas du tout
acceptables par le trafic temps réel. De plus, l’embarquement de ce protocole au niveau de la
station mobile présente beaucoup de complexités de fonctionnement.
Chapitre III Handover
46
Le protocole MIPv6 propose des options supplémentaires par rapport à MIP pour
éviter l’échange triangulaire avec l’agent mère, ce qui diminue considérablement le délai au
cours du Handover. Le seul inconvénient de ce protocole c’est qu’il s’appuie sur l’IPv6 qui
n’est pas encore déployé en grande échelle.
3.9. Conclusion
Ce chapitre présente le fonctionnement du Handover, tout en explicitant ses fonctions
de base et les phases qui le comportent .
Chapitre IV Simulation
47
Chapitre IV Simulation
4.1. Introduction
Nous venons de détailler dans le chapitre précédent le Handover de niveau 2, qui
s’applique dans le cas où la station mobile change de services de la station émettrice (BS dans
le cas de WiMAX) qui gère sa cellule courante à une autre qui gère une deuxième cellule
chevauchée avec la première. Le présent chapitre est dédié à la validation par simulation de
notre contribution. En effet, nous décrivons dans un premier temps les outils logiciels utilisés
lors de l'implémentation, puis nous observons le mécanisme de handover de prêt.
4.2. Présentation du logiciel Matlab
MATLAB (MATrix LABoratory) est un langage de développement informatique
particulièrement dédié aux applications scientifiques. Conçu à la base pour développer des
solutions nécessitant une très grande puissance de calcul et de visualisation de données,
MATLAB est devenu aujourd’hui un langage de programmation complet dans un
environnement de développement simple, puissant et multiplateforme , C'est pourquoi il nous
parait comme un outil adéquat pour notre simulation .
4.3. Environnement de simulation
La simulation est faite sur une surface sans obstacles, nous supposons que :
Le nombre de station de base WiMAX 9
Distance entre deux stations de base 50 km
Zone de couverture 30 Km
Puissance signal émis 20 w (43 dBm)
Tableau 4.1 données utilisées
Chapitre IV Simulation
48
La figure 4.1 représente les coordonnés du déploiement des stations de base que nous
avons mis en place pour l’étude du Handover. Nous avons placé 9 BTS et la distance entre
chaque station est de 50 km.
Figure 4.1 : coordonnés des BTS
Quant à la figure 4.2, elle représente la zone de couverture de chaque station de base,
les cercles en bleu représentent les zones couvertes, et les blanches représentent les zones non
couvertes.
Figue 4.2 : les zones de couverture
Figue 4.2 : positions des bts
Chapitre IV Simulation
49
Les figures 4.3 et 4.4 représentent les différentes positions du mobile en mouvement
avec lesquels on évalue les puissances du signal reçu, détecter la zone couverte et à quelle BTS
le mobile est connecté, pour cela nous avons placé un mobile qui se déplace suivant cette
trajectoire dont les coordonnées sont :
Figure 4.3 : coordonnées du mobile
Figue 4.4 : positions du mobile en mouvement
4.4.Méthodologie et métrique d’évaluation
Pour l’évaluation de ce mécanisme, un seul paramètre de QoS est pris en compte qui est
le délai du handover, la valeur du paramètre du temps d’exécution (entre 10 et 100 ms). Les
résultats ici présents sont la collecte des puissances du signal généré par chacune des stations
de bases, et le signal reçu dans chaque position du mobile en mouvement, ainsi que les messages
échangés dans les différentes phases du handover.
Chapitre IV Simulation
50
4.5. Simulation
Afin de pouvoir simuler le handover, le programme est composé de deux parties qui
vont nous permettre de réaliser notre étude.
4.5.1. Handover entre les BTS (MACRO – MACRO)
Cette partie nous permet de suivre la trajectoire du mobile afin de collecter les
paramètres nécessaire pour notre simulation, pour cela on décompose le programme en
plusieurs phases.
4.5.1.1.La Phase de détection
Localiser le mobile est un élément indispensable pour l’étude du handover, pour y
arriver nous calculant la distance entre le mobile et les BTS en utilisant le théorème de
Pythagore, et pour pouvoir détecter à qu’elle BTS est-il connecté.
4.5.1.2.La phase calcul de puissance
RSSI (Received signal strength Indication)
RSSI est une mesure de la puissance d’un signal reçu d’une antenne par un équipement.
Son utilité est d’indiquer la densité de puissance du signal a la réception .La valeur de RSSI est
arbitraire, elle dépend de la configuration au niveau du dispositif émetteur qui affecte
directement la puissance de réception au niveau du dispositif récepteur. Le fait que la mesure
RSSI dépend de la distance, elle peut être exploité pour estimer la distance séparent un point
d’accès émetteur et un mobile récepteur [34].En utilisant le model de propagation ‘log-
distance’, la puissance reçu Pr(d) est donnée par :
Pr(d)= Pr(d) – 10 * n * Log10 (d/d0)
Où :
d : La distance qui sépare le point d’accès du mobile.
d0 : La distance fixe choisis généralement d’une valeur de 1.
Chapitre IV Simulation
51
n : L’exposant d’affaiblissement qui varie en fonction de l’environnement calculé de
manière expérimentale.
Sur la figure 4.5 Nous avons calculé la puissance du signal généré par chacune des
stations de base en fonction de la distance.
Figure 4.5 : mesure de RSSI en fonction de la distance
La collecte des RSSI dans les points de référence se fait en positionnant un mobile
dans un environnement qui nous permet de récupérer la puissance d'un signal RSSI émit de
chaque station de base, la figure 4.6 représente la puissance du signal reçu dans certaines
position du mobile.
Figure 4.6: puissance du signal reçu par le mobile
Chapitre IV Simulation
52
Collecte des RSSI
Le tableau ci-dessous indique la puissance du signal reçu dans chacune des positions du
mobile et indique la station de base à laquelle il est connecté.
Coordonnées du mobile Puissance RSSI Coordonnées de la BTS
(1 ; 1) -20.0103 db Connecté a bts 1 : (0 ; 0)
(5 ; 5) -33.9897 db Connecté a bts 1 : (0 ; 0)
(10 ; 10) -40.0103 db Connecté a bts 1 : (0 ; 0)
(15 ; 5) -40.9794 db Connecté a bts 1 : (0 ; 0)
(25 ; 0) -44.9588 db Connecté a bts 1 et 4 : (50 ; 0)
(27 ; 3) 15.6922 db Connecté a bts 4 : (50 ; 0)
(30 ; 5) -43.2839 db Connecté a bts 4 : (50 ; 0)
(40 ; 0) -37 db Connecté a bts 4 : (50 ; 0)
(50 ; 1) -17 db Connecté a bts 4 : (50 ; 0)
(60 ; 10) -40.0103 db Connecté a bts 4 : (50 ; 0)
(75 ; 25) Hors de la zone de couverture
Tableau 4.2 : moyennes des RSSI reçues
La phase application
Après avoir comparé entre les puissances reçues, à un moment donné le
mécanisme du handover se déclenche suivant l’organigramme si dessous :
Chapitre IV Simulation
53
Figure 4.7 : Organigramme du Handover entre les BTS (macro-macro)
A partir des valeurs collectées précédemment sur la puissance du signal reçu sur le
mobile nous avons simulé le handover (transfert inter cellulaire), Pour cela, nous nous somme
intéressé sur trois positions du mobile.
Coordonnées du mobile Puissance RSSI Coordonnées de la BTS
(25 ; 0) -44.9588 db Connecté a bts 1 : (0 ; 0)
(27 ; 3) -45.6922 db Connecté a bts 1 et 4 : (50 ; 0)
(30 ; 5) -43.2839 db Connecté a bts 4 : (50 ; 0)
Tableau 4.3 : positions du mobile pendant le handover
La figure 4.8 montre la zone où ce fait le transfert intercellulaire (avant, pendant et
après le handover).
Chapitre IV Simulation
54
Figure 4.8 : intersection des zones de couverture
La figue 4.8 représente la phase de mesure du handover, c’est là où ce fait le choix de
la cellule cible par la cellule de base source indiquant les messages échangés entre la MS et la
BTS1.
Figure 4.9 : phase de mesure
La figue 4.9 représente la phase de préparation du handover, la cellule cible est prête
à accueillir le mobile
Chapitre IV Simulation
55
Figure 4.10 : phase de préparation
La figure 4.10 représente la phase d’exécution du handover, la connexion du mobile à
la cellule cible ainsi que les messages échangés durant cette phase, on observe aussi que le
temps d’exécution des trois phases est 61 ms qui représente le temps de coupure de la
communication.
Figure 4.11 : phase d’exécution
Discussion
Chapitre IV Simulation
56
Quand le mobile reçoit le message d’avertissement des voisins (MS<--NBR-ADV--
BTS1) et les coordonnées de la cellule voisine, le mobile détecte un signal meilleur et se prépare
à changer de BTS, le mobile demande le handover a sa BTS1 mère en envoyant une requête
(MS----MSHO-REQ------>BTS1) , la BTS1 informe la BTS2 voisine du handover (BTS1----
HO-NOTIFICATION------>BTS2) et répond à la requête de demande de handover du mobile
(MS<----BSHO-RSP------BTS1) ,après l’acquittement le mobile se déconnecte de la BTS1 .
Le mobile envoie des requêtes sur la portée et la capacité de base à la BTS2 cible, et
demande de s’enregistrer auprès de la BTS2 après avoir reçu des acquittements sur ces requêtes,
la BTS2 lui attribue une adresse IP temporaire et s’enregistre auprès de cette cellule.
4.5.2. Handover entre BTS (Macro – Micro)
Dans ce qui suit nous allons simuler le handover entre deux cellules (macro – micro),
nous avons rajouté une micro BTS dans une zone non couverte de notre environnement
Caractéristiques de la micro BTS :
Coordonnées : [25 ; 25]
Zone de couverture : 7 km
Puissance signal émis : 1w (30 dBm)
Coordonnées du mobile : [1 5 10 14 16 18 20 21 24 ; 1 5 10 14 16 18 20.1 21.4 24]
La figure 4.11 représente l’environnement de notre deuxième partie de la simulation,
les cercles verts représentent la zone de couverture de la micro BTS, les points noirs
représentent le mobile qui se déplace suivant une trajectoire donnée.
Chapitre IV Simulation
57
Figure 4.12: handover entre macro – micro
La figure 4.12 représente la puissance du signal reçue des deux stations de base par le
mobile, les points en bleu représentent le signal reçu dans la macro cellule, en rouge le signal
reçu dans la micro cellule.
Figure 4.13 : puissance du signal reçu du mobile
Après avoir refait les paramètres cités précédemment (calcul des puissances reçues et
les distances) le mécanisme du handover se déclenche suivant l’organigramme si dessous :
Chapitre IV Simulation
58
Figure 4.14 : organigramme de handover Macro – Micro
Résultats de la simulation
La figue 4.14 représente la phase de mesure du handover, c’est là où ce fait le choix
de la cellule cible par la cellule de base source. Prd1 représente le signal reçu de la macro
cellule et Prd2 le signal de la micro cellule.
Figure 4.15 : Phase de mesure
Chapitre IV Simulation
59
La figue 4.15 représente la phase de préparation du handover, la cellule cible est
prête à accueillir le mobile.
Figure 4.16 : Phase de préparation
La figure 4.16 représente la phase d’exécution du handover, le mobile fait le handover
et se connecte à la micro cellule cible.
Figure 4.17: Phase d’exécution
Chapitre IV Simulation
60
4.6. Conclusion
Au cours de ce chapitre, l’étude que nous avons menée se caractérise essentiellement
par l’utilisation d’un simulateur (MATLAB) pour l’implémentation du handover dans les
réseaux cellulaires.
Conclusion générale
61
Conclusion générale
Le handover est l’une des principales procédures clé des réseaux mobiles radio-
cellulaires pour veiller à ce que les utilisateurs se déplacent librement à travers le réseau tout en
maintenant la connectivité et l’accès continue au service , comme le taux de réussite du
handover est un indicateur clé de la performance du réseau , il est essentiel que cette procédure
se passe aussi vite et aussi efficacement que possible .
Ce projet était l’occasion pour nous, pour découvrir un nouveau monde de recherche et
de développement qui se base sur des nouvelles technologies de communication et qui est
applicable dans divers secteurs.
D’autre part, ce projet nous a permis d’améliorer nos connaissances sur la manipulation
des signaux 4G par MATLB, de voir de près le mécanisme du handover, et aussi d’étudier les
diffèrent protocoles de mobilité dans les réseaux cellulaires qui font l’objet des études et des
travaux à l’échelle internationale dans le domaine de la télécommunication
Le choix d'une technologie sans fil dépend de l'usage que l'on souhaite en faire. Le
WiMAX est l’une de ces nouvelles technologies. Elle est fondée sur le standard IEEE 802.16,
et porte beaucoup de promesses pour l’avenir.
Cette technologie, dans sa version mobile, ou encore le IEEE 802.16e, permet d’assurer
la mobilité des utilisateurs. Pour maintenir la connexion au cours de leurs déplacements, le
processus de Handover joue un rôle très important.
La 4eme génération vise à améliorer l’efficacité spectrale et à augmenter la capacité de
gestion du nombre de mobiles dans une même cellule. Elle tente aussi d’offrir des débits élevés
en situation de mobilité et à offrir une mobilité totale à l’utilisateur en établissant
l’interopérabilité entre différentes technologies existantes. Elle vise à rendre le passage entre
les réseaux transparent pour l’utilisateur, à éviter l’interruption des services durant le transfert
intercellulaire, et à basculer l’utilisation vers le tout-IP.
En guise de perspectives, nous envisageons de :
- Prendre en considération les obstacles susceptibles d’être présent dans la zone de
couverture.
- Proposer un algorithme qui prédit la prochaine destination du mobile.
- Penser à intégrer un système qui permet de générer une trajectoire aléatoire
Bibliographie
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Bibliographie
Résumé
La téléphonie cellulaire est un système de communication sans support matériel ayant
pour but d’assurer la communication entre les abonnés mobiles.
L’objectif du présent travail consiste à étudier et analyser la mobilité d’un réseau
cellulaire. L´étude réalisée a nécessitée l’implémentation des mécanismes de handover et de la
mobilité afin de garantir la continuité de service lorsque le mobile se déplace entre les cellules
c’est-`a-dire changer de point d’attachement d’une manière transparente.
Mots clés : Réseaux cellulaires, Mobilité, Handover.
ABSTRACT
Cellular telephony is a communication system without hardware support intended to
ensure communication between mobile subscribers.
The objective of this work is to study and analyze the mobility of a cellular network.
The study carried out necessitated the implementation of handover and mobility mechanisms
in order to guarantee the continuity of service when the mobile moves between the cells, that
is to say to change the point of attachment in a certain way. transparent..
Keywords : Cellular networks, mobility, Handover.