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Cours des rseaux mobiles GSM-GPRS-UMTS-WIMAX
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Sommaire PagesUMTS EVOLUTION DES TECHNOLOGIES 142QUESTION SUR L UMTS 143SERVICES OFFERTS 144ARCHITECTURE D UN RESEAU UMTS 145LES TRAFICS 147STRATES D ACCES 149TECHNIQUES D ACCES 150PRINCIPE DE CDMA 152CODES ORTHOGONAUX 157CODES D EMBROUILLAGE 158RAKE RECIEVER 160EQUIPEMENT USAGER 160CLASSIFICATION DES TERMINAUX 162PRINCIPALES PROCEDURE ENTRE UE &RESEAU COEUR 163ARCHITECTURE COMMUNE GSM&UMTS 164RESEAU CUR INDEPENDANT 167ZONE DE LOCALISATION 169PROCEDURE DE SECURISATION 170ARCHITECTURE DE L UTRAN 171RNS 172INTERFACE UTRAN 173MACRODIVERSITE 174LES CANAUX EN UMTS 175HANDOVER EN UMTS 176GLOSSAIRE 177
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UMTS (Universal Mobile Telecommunications System)
Offre de services multimedias, disponibles en tout lieu et tout moment.
UMTS
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10 ms (16 Time Slots)4.615 ms (8 Time Slots)4.615 ms (8 Time Slots)4.615 ms (8 TimeSlots)Dure dune trame
5000 KHz200 KHz200 KHz200 KHzEspace porteuses RF
Uplink 1920-1980 Downlink 2110-2170
Uplink 890-915 Downlink 935-960
Uplink 890-915 Downlink 935-960
Uplink 890-915 Downlink 935-960
1805-1880 DL1720-1785 UL1850-1910 DL1930-1990 UL
Bandes de frquence (MHz)
Direct Sequence CDMATDMA/FDMATDMA/FDMATDMA/FDMAMthode daccs multiple
QPSKGMSK8PSK
GMSKGMSKModulation
2 Mbps384 kbps171.2 kbps9.6 kbpsDbit de donnes
UMTS/WCDMAEDGEGPRSGSM
Technologie
C0MPARAISON
User quipement
Universal TerestrialRadio AccesNetwork
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Mobill Termineted
CN Core Network
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LES TRAFICS
Les classes de services UMTS Quatre classes de services sont dfinies en UMTS,
qui sont [1-3, 9] : Trafic Conversationnel (Conversational) :
Sensible au dlai de transmission (
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Paramtres de QoS des services support UMTS
la classe du service : conversationnel, streaming, interactive oubackground ; le dbit maximum (en kbps) ; le dbit que lon peut garantir (en kbps) ; lordre de livraison des squences SDU (service data unit) ; la taille maximum des SDU (en octets) ;
le taux derreur des SDU transfres ; le taux derreur rsiduel dans les SDU dlivres ; le d lai de transfert (en ms) ; la priorit d allocation et de premption dun support par rapport
un autre ; les variations du dlai (temps rel ou non).
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Principe du CDMA
Le CDMA est une technique daccs multiple base sur la sparation par codage en squences directes, cest dire, tous les usagers communiquent simultanment sur toute la largeur de bande de la mme frquence. De mme, toutes les stations de base mettent simultanment sur toute la largeur de bande de la mme frquence.
Les diffrents usagers sont diffrentis entre eux par des codes orthogonaux ( produit dintermodulation nulle ) et pour mettre sur toute la largeur de bande de la porteuse large bande, le signal est tal au moyen de ces codes par multiplication avec le code appropri
ETALEMENT DE SPECTRE
ON remarque quil existe un rapport inverse entre la largeur de bande B occupe par le signal transmis et le rapport signal bruit S/N. Si B augmente, un rapport S/N moins important est ncessaire pour conserver la mme capacit de canal C. la largeur spectrale est accrue afin dobtenir de bonnes performances la rception
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Notion dtalementdu spectre
User 1Debit utile (kbps)
3.84 Mbps
Debit chip est fix
Code 1 (Ksps)
Code 2 (length < code 1 length)
Debit Chip = debit * SFdebit util SF
Debit Chip = debit * SFdebit util SF
SpreadingFactor(SF)
User 2Debit utile (kbps)(>User 1)
Debit chip = 3.84 Mbps
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RECEPTION
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Etalement de spectrePrincipe et Advantage
W-CDMA
X Code (OVSF)
WB
270 Kbit
GSM
200 KHz
3.84 Mcps NB
Processing Gain (W/R)= WB/NBdebit utile Processing Gain
Processing Gain (W/R)= WB/NBdebit utile Processing Gain
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ON associe un canal et un code et un code un utilisateur
Codes pseudo alatoires Code de gold talement en UTRA/FDD Walsh-
Hadamard talement en UTRA/TDD Gold
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Arbre pour la gnration des codes orthogonaux de canalisation appels OVSF
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Code dembrouillage
VD Codes de canalisation orthogonaux (signaux tals sont synchrones)
VM La transmission nest pas synchronise les codes ne sont pas orthogonaux dun utilisateur un autre on utilise les codes dembrouillage pour distinguer les utilisateurs
Code dembrouillageLe signal tal par les codes de canalisation est multiplichip par chip par un autre code dit dembrouillage scrambling (pseudo alatoires) 1 code dembrouillage par cellule
En DL codes dembrouillage identifiant une celluleEn UL permettent damliorer les proprits statistiques
des codes de canalisation et diffrencier chacun des utilisateurs prsent dans une cellule
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Informations contenues dans lUSIM
Code pin Langue ou langues utiliser Rpertoire des applications IMSI et le(s)MSISDN(s) Des identits temporaires Cles de chiffrements et intgrits Les codes pur appels durgence SMS et paramtres associs Les services accessibles et le nom des fournisseurs Lai & RAI PLMN autoriss PLMN interdits Liste des porteuses pour la slections et la reselection
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Concept de numro et didentit en UMTSMCC :Mobile country code
MNC :Mobile Network code(PLMN)MSIN Mobile Subscriber Identificatio Number
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domaines commutation de circuits(CS) et commutation de paquets(PS )
Chaque domaine peut voluer de faon indpendanteLes oprateurs ont le choix de mettre en place lun ou les
deux domaines. Un terminal mobile UMTS peut :sinscrire aux deux domaines simultanment CS /PS (
linstar des terminaux Classe A GPRS)sinscrire au domaine CS exclusivement ( linstar des
terminaux GSM classiques )sinscrire au domaine PS exclusivement ( linstar
des terminaux Classe C GPRS)
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RADIO NETWORK CONTROLLER
U.Registration Area
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Interfaces de lUTRAN
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LUTRAN : nouveauts
Dfinition de quatre nouvelles interfaces : Uu , Iu , Iur et Iub interfaces ouvertes permettant linterconnexion
dquipements de constructeurs diffrentsUtilisation du CDMA large bande (WCDMA) comme
mthode daccs radiobesoin de grer la macrodiversit Introduction de lATM dans la couche de transport desinterfaces Iu , Iub et Iur
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De lUE suivant le critre Radio R
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SGSNtraditionnel
Architecture du rseau UMTS 3GPP R4
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