Evolution des réseaux mobiles - Ivoire Talents Labs...assignés cycliquement à laonné (généralement un TS par trame) •Avec TDMA, chaque bande de fréquence est uniquement employée

Evolution des réseaux mobiles

OULAI GNANH ARNAUD

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Sommaire

1. Généralités 2. Les générations de réseaux mobiles 3. Architecture 4. La téléphonie et la 4G 5. Les services

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Généralité

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Objectifs: - Définir la télécommunication - Présenter les notions de bases en télécommunications.

1. Généralité • Le dictionnaire de l’IEEE définit la télécommunication comme

étant la transmission d’un signal sur une longue distance. Exemples: le télégraphe, la radio, la télévision etc.

• Le réseau de télécommunication consiste en l’interconnexion d’un réseau local avec un ou plusieurs réseaux de longue distance

• Les réseaux des opérateurs mobiles ont été conçus initialement pour le trafic de la voix.

• Progressivement, la nature du trafic a évolué vers des services plus complexes de données tels que les SMS, l’accès Internet ou encore la télévision mobile.

• Les équipementiers ainsi que les opérateurs mobiles ont su accompagner cette évolution en introduisant de nouveaux types de modulations et de technologies d’accès et technologies de réseau.

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1. Généralité 1.1. La fréquence:

• Pour comprendre les concepts avancés des télécommunications, il est nécessaire de connaître la fréquence et les éléments connexes.

• Selon l’IEEE, la fréquence est le nombre de cycle complet de variation d’un signal sinusoïdal dans le temps.

• La figure ci-dessous vous présente deux sinusoïdes. A gauche nous avons un signal à basse fréquence et à droite un signal de fréquence plus élevée.

• L’amplitude est une variable caractérisant une oscillation sinusoïdale. Elle donne la variation d’une grandeur physique depuis sa position neutre jusqu’à une valeur positive ou négative. L’amplitude est exprimée en quantité physique comme en tension, en pression sonore, etc. 5


• La phase est une mesure relative qui décrit la relation temporelle entre deux signaux ayant la même fréquence.

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1. Généralité 1.2. La transmission:

• La transmission peut être définie comme étant le transfert de signal ou message d’un emplacement à un autre.

• La transmission est responsable du transport du signal d’un individu x vers un individu y

• Le signal peut être transmis aussi loin possible avant qu’il ne soit corrompu pour une raison ou pour une autre. Par exemple, un signal vocal transmis par un poste téléphonique standard sur une paire de fils de cuivre peut atteindre une distante de quelque 30 km ou moins avant de perdre tout intelligibilité.

• C’est parce que la puissance du signal est faible qu’il devient inaudible. Pour surmonter cette limitation de distance, nous pouvons nous tourner vers la transmission par porteuse ou par radio.

• Les deux types de transmission impliquent la génération et le conditionnement d'un signal radio.

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1. Généralité 1.2. La transmission:

• La transmission par une porteuse implique généralement l'utilisation d'un milieu conducteur tel que le câble coaxial, ou la fibre optique pour acheminer un signal radio ou lumineux.

• La transmission radio implique toujours la radiation du signal sous la forme d'une onde électromagnétique.

• On distingue deux types de transmission: la transmission analogique et la transmission numérique.

• On dit que x(t) est un signal continu si t est une variable continue. Lorsqu’un signal continu x(t) peut prendre une valeur quelconque appartenant à l’intervalle [a,b], où a peut avoir la valeur -∞ et b peut valoir +∞, il s’agit d’un signal analogique.

• Lorsqu’un signal discret x[n] ne peut prendre qu’un nombre fini de valeurs distinctes, on dit qu’il s’agit d’un signal numérique

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1. Généralité 1.3. La modulation:

• La modulation peut être définie comme le processus par lequel le signal est transformé de sa forme originale en une forme adaptée au canal de transmission, par exemple en faisant varier les paramètres d'amplitude et d'argument (phase/fréquence) d'une onde sinusoïdale appelée porteuse.

• On distingue trois grands types de modulation:

- La modulation d’amplitude (AM): est la variation de l'amplitude d'une porteuse en fonction du signal de bande de base d'information.

- La modulation de fréquence (FM): consiste à faire varier la fréquence en fonction du signal à transmettre.

- La modulation de phase (PM): consiste à faire varier la phase en fonction du signal à transmettre.

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1. Généralité 1.3. La modulation:

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1. Généralité 1.4. Les techniques d’accès au réseau:

• Le réseau mobile vise à offrir un service de communication entre les abonnés du réseau fixe (PSTN) et ceux du réseau mobile, et les abonnés du réseau mobile entre eux.

• Une bande de fréquence ou bande passante est toujours allouée à l’opérateur de téléphonie mobile pour lui permettre d’offrir le service.

• L’objectif des techniques d’accès est d’optimiser le nombre d’utilisateurs par unité de fréquence de la bande passante.

• On peut citer parmi les techniques d’accès majeures FDMA (frequency division multiple access), TDMA (time division multiple access) et CDMA (code division multiple access).

• Les techniques CDMA et TDMA permettent d’aggreger un grand nombre d’utilisateurs par unité de fréquence de la bande passante.

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1.4.1. Frequency Division Multiple Access (FDMA)

• La technique FDMA permet de diviser la bande passante en segment de fréquence. Chaque segment étant utilisable par un abonné.

• La moitié des segments contigus sont affectés pour le trafic sortant et l'autre moitié au trafic entrant.

• Une bande de garde est généralement fournie entre le trafic entrant et le trafic sortant.

• Avec FDMA, tous les utilisateurs partage le canal de fréquence simultanément. Cependant chaque utilisateur transmet à une fréquence unique.

• FDMA est compatible avec les signaux numériques et analogiques.

• FDMA demande des filtres très efficaces dans les équipements radio, contrairement à TDMA et CDMA

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1.4.2. Time Division Multiple Access (TDMA)

• A la différence de FDMA, le TDMA fonctionne dans le domaine temporel.

• La bande de fréquences est divisée en trames TDMA de longueur finie. Chaque trame est divisée en n time slots. Chacun de ces n time slots de la trame peut être assigné à un abonné différent. De cette façon, une simple bande de fréquence peut contenir jusqu’à n abonnés.

• La transmission d’un seul abonné comporte différents time slots assignés cycliquement à l’abonné (généralement un TS par trame)

• Avec TDMA, chaque bande de fréquence est uniquement employée par un seul abonné à un moment donné. Ceci empêche la production d’interférences entre différents abonnés ( ou réduit le bruit autant que possible ou selon les exigences).

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1.4.3 Code Division Multiple Access (CDMA)

• Dans le cas de l’accès multiple à répartition par les codes, tous les mobiles coexistent dans une même bande de fréquence et transmettent sur les mêmes intervalles temporels, mais utilisent des techniques d’étalement de spectre pour lesquelles chaque utilisateur possède un code, ou séquence, unique dans la cellule qui détermine les fréquences et la puissance utilisées.

• Ces techniques consistent à redistribuer et étaler le signal sur une très grande largeur de bande, jusqu’à le rendre invisible idéalement pour les autres utilisateurs de la même largeur de bande.

• L’émetteur lie l’information originale avec le code. L’information codée est alors transmise au travers de l’interface radio. L’information originale est régénérée dans l’unité de récepteur en utilisant le même code de manière synchrone.

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1.4.3 Code Division Multiple Access (CDMA)

• Parmi les techniques d’étalement de spectre, on peut citer:

- TH-CDMA (Time Hopping CDMA)

- FH-CDMA (Frequency Hopping CDMA)

- DS-CDMA (Direct-Sequence CDMA)

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Les générations de réseaux mobiles

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Objectifs: - Présenter les générations de réseaux mobiles et leurs

caractéristiques

2.Les générations de réseaux mobiles 2.1. Les premières générations de réseaux mobiles:

• Les systèmes de première génération étaient caractérisés par leurs systèmes de transmission analogique et ont été conçus principalement pour la fourniture de services vocaux

• Ils étaient différents de leurs prédécesseurs systèmes de communications mobiles en ce qu'ils utilisaient le concept cellulaire

• Ils permettaient la commutation automatique et le transfert des appels.

• La société japonaise Nippon Telephone and Telegraph (NTT) a mis en service le premier système cellulaire commercial au monde en 1979.

• Le système Nordic Mobile Telephone (NMT-400), déployé en Europe en 1981, a été le premier système à prendre en charge le transfert automatique et l'itinérance internationale.

• Les systèmes de première génération les plus performants ont été AMPS aux États-Unis et ses variantes, les systèmes de communication à accès total (ETACS et NTACS) en Europe et au japon Japon.

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2.Les générations de réseaux mobiles 2.1. Les premières générations de réseaux mobiles:

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AMPS ETACS NTACS NMT-450/ NMT-900

Year of introduction

1983 1985 1988 1981

Frequency Band

D/L:869-894MHz U/L:824-849MHz

D/L:916- 949MHz U/L:871- 904MHz

D/L:860- 870MHz U/L:915- 925MHz

NMT-450:450-470MHz NMT-900:890-960MHz

Channel Bandwidth

30kHz 25kHz 12.5kHz NMT-450:25kHz NMT-900:12.5kHz

Multiple Access

FDMA FDMA FDMA FDMA

Duplexing FDD FDD FDD FDD

Voice Modulation

FM FM FM FM

Number of Channels

832 1240 400 NMT-450:200 NMT-900:1999

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2.Les générations de réseaux mobiles 2.2. Deuxième génération de systèmes cellulaires (2G)

• L'amélioration des capacités de traitement des plates-formes matérielles au fil du temps a permis le développement de systèmes sans fil 2G.

• Les systèmes 2G étaient également principalement destinés au marché de la voix mais, contrairement aux systèmes de la première génération, utilisaient la transmission numérique.

• La capacité du système a été améliorée grâce à:

-l'utilisation de codecs vocaux numériques à efficacité spectrale

-le multiplexage de plusieurs utilisateurs sur le même canal de fréquence via des techniques de multiplexage par division de temps ou par division de code

-la réutilisation des fréquences très proches rendue possible par l'amélioration des performances d'erreur des techniques de modulation, de codage et d'égalisation numériques, ce qui a permis de réduire le rapport porteuse sur interférence requis de 18 dB à quelques dB

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• La qualité de la voix a également été améliorée grâce à l'utilisation de bons codecs vocaux et à un traitement de signal robuste au niveau des liaisons

• Les systèmes 2G utilisent un cryptage simple pour fournir une mesure de sécurité contre les écoutes et la fraude, qui étaient une source de préoccupation majeure avec les systèmes analogiques de première génération

• Des exemples de systèmes cellulaires numériques 2G incluent les systèmes GSM (Global System for Mobile Communications), CDMA IS-95 et TDMA IS-136.

• En plus de fournir une qualité vocale, une capacité et une sécurité améliorées, les systèmes 2G ont introduit de nouvelles applications. Le premier parmi ceux-ci était le service de messagerie courte (SMS).

• Outre les SMS, les systèmes 2G prennent également en charge les applications de données sans fil à faible débit de données.

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GSM IS-95 IS-54/IS-136

Year of Introduction 1990 1993 1991

Frequency Bands 850/900MHz, 1.8/1.9GHz

850MHz/1.9GHz 850MHz/1.9GHz

Channel Bandwidth 200kHz 1.25MHz 30kHz

Multiple Access TDMA/FDMA CDMA TDMA/FDMA

Duplexing FDD FDD FDD

Voice Modulation GMSK DS-SS:BPSK, QPSK

π/4QPSK

Data Evolution GPRS, EDGE IS-95-B CDPD

Peak Data Rate GPRS:107kbps; EDGE:384kbps

IS-95-B:115kbps ∼ 12kbps

Typical User Rate GPRS:20-40kbps; EDGE:80-120kbps

IS-95B: <64kbps; 9.6kbps

User Plane Latency 600-700ms > 600ms > 600ms

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2.Les générations de réseaux mobiles 2.3. Troisième génération de système cellulaire (3G)

• Les systèmes de troisième génération (3G) ont fait un bond en avant par rapport à la 2G en offrant des débits de données beaucoup plus élevés, une augmentation significative de la capacité vocale et prenant en charge des services et applications avancés, y compris le multimédia.

• Les travaux sur la 3G ont débuté au début des années 90 lorsque l'Union internationale des télécommunications (UIT) a lancé un appel à propositions pour des systèmes 3G (connus sous le nom d'IMT-2000) et commencé à en identifier le spectre.

• L’objectif de l’UIT était de créer une spécification harmonisée au niveau mondial pour la communication mobile, qui faciliterait l’interopérabilité mondiale et permette de réduire les coûts.

• L’UIT a défini les exigences de débit de données suivantes comme critère pour les IMT-2000:

- 2Mbps dans des environnements fixes ou dans des bâtiments

- 384kbps en milieu piétonnier ou urbain

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- 144 kbps dans les environnements étendus avec automobilistes

• Outre le haut débit de données, les systèmes 3G envisageaient également de fournir un meilleur contrôle de la qualité de service (QoS) adapté à une variété d'applications.

• Un certain nombre de propositions ont été soumises à l'UIT au cours des 10-15 dernières années et six ont été acceptées jusqu'à présent.

• L'un des aspects les plus intéressants des propositions 3G était le choix de CDMA comme technique d'accès privilégiée pour la majorité des systèmes 3G. Non seulement le camp IS-95 proposait-il l’évolution vers une technologie 3G basée sur CDMA, appelée CDMA2000, mais le camp GSM proposait sa propre version de CDMA, appelée Wideband CDMA (W-CDMA).

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W-CDMA CDMA2000 EV-DO HSPA

Standard 3GPP Release 99 3GPP2 3GPP2 3GPP Release 5/6

Frequency Bands

850/900MHz, 1.8/1.9/2.1GHz

450/850MHz 1.7/1.9/2.1GHz

450/850MHz 1.7/1.9/2.1GHz

850/900MHz, 1.8/1.9/2.1GHz

Channel Bandwidth

5MHz 1.25MHz 1.25MHz 5MHz

Peak Data Rate

384–2048kbps 307kbps DL:2.4–4.9Mbps UL:800– 1800kbps

DL:3.6– 14.4Mbps UL:2.3–5Mbps

Typical User Rate

150–300kbps 120–200kbps 400–600kbps 500–700kbps

User-Plane Latency

100–200ms 500–600ms 50–200ms 70–90ms

Duplexing FDD FDD FDD FDD

Data Modulation

DS-SS: QPSK DS-SS: BPSK, QPSK

DS-SS: QPSK, 8PSK and 16QAM

DS-SS: QPSK, 16QAM and 64QAM

2.Les générations de réseaux mobiles 2.4. Au-delà de la 3G: HSPA +, WiMAX et LTE

• À partir de 2009, les opérateurs de téléphonie mobile du monde entier planifient leur prochaine étape dans l'évolution de leurs réseaux.

• Le choix qu’ils feront dépendra en grande partie de leur statut actuel de déploiement de réseau, des pressions concurrentielles et de leur appétit pour des investissements importants.

• Il est raisonnable de supposer que la plupart des opérateurs choisiraient l’une des trois options suivantes:

- Déployer HSPA et ses technologies évolutives et retarder le plus possible la migration vers LTE.

- Déployer WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access) pour les données à large bande. Cette option est particulièrement intéressante pour:

les nouveaux opérateurs qui n’ont pas de réseaux de téléphonie mobile existants et souhaitent déployer rapidement une offre haut débit compétitive,

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Les opérateurs CDMA qui souhaitent offrir rapidement de vrais services à large bande et ne voient pas de technologie CDMA évoluée, viable et compétitive.

opérateurs à spectre non apparié souhaitant déployer rapidement un système TDD.

- Déployer le LTE dès que possible. De nombreux opérateurs CDMA qui estiment que leur réseau 1X-EVDO (Evolution Data Optimized) est un désavantage concurrentiel par rapport aux réseaux HSPA, et ne croient pas que le WiMAX soit une option viable, souhaiteront probablement migrer vers le LTE aussi rapidement que possible.

• De nombreux opérateurs qui n'ont pas déployé de réseaux 3G, par exemple dans les pays en développement, trouveront probablement l'option de passer directement au LTE.

• De nombreux acteurs de l'industrie considèrent WiMAX et LTE comme des systèmes 4G.

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HSPA+ Mobile WiMAX LTE

Standard 3GPP Release 7&8 IEEE 802.16e-2005 3GPP Release 8

Frequency Bands (Early Deployments)

850/900MHz, 1.8/1.9GHz,

2.3GHz, 2.6GHz, and 3.5GHz

700MHz, 1.7/2.1GHz, 2.6GHz, 1.5GHz

Channel Bandwidth 5MHz 5, 7, 8.75, and 10MHz

1.4, 3, 5, 10, 15, and 20MHz

Peak Downlink Data Rate

28–42Mbps 46Mbps (10MHz, 2 × 2 MIMO, 3:1 DL to UL ratio TDD); 32Mbps with 1:1

150Mbps (2 × 2 MIMO, 20MHz)

Peak Uplink Data Rate

11.5Mbps 7Mbps (10MHz, 3:1 DL to UL ratio TDD); 4Mbps with 1:1

75Mbps (10MHz)


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User-Plane Latency 10–40ms 15–40ms 5–15ms

Frame Size 2ms frames 5ms frames 1ms sub-frames

Downlink Multiple Access

CDMA/TDMA OFDMA OFDMA

Uplink Multiple Access

CDMA/TDMA OFDMA SC-FDMA

Duplexing FDD TDD; FDD option planned

FDD and TDD

Data Modulation DS-SS: QPSK, 16QAM, and 64QAM

OFDM: QPSK, 16QAM, and 64QAM

OFDM: QPSK, 16QAM, and 64QAM

Channel Coding Turbo codes; rate 3/4, 1/2, 1/4

Convolutional, turbo RS codes, rate 1/2, 2/3, 3/4, 5/6

Convolutional and Turbo coding: rate 78/1024 to 948/1024


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Hybrid-ARQ Yes; incremental redundancy and chase combining

Yes, chase combining Yes, various

MIMO Tx diversity, spatial multiplexing, beamforming

Beamforming, open-loop Tx diversity, spatial multiplexing

Transmit Diversity, Spatial Multiplexing, 4 × 4 MIMO Uplink: Multi-user collaborative MIMO

Persistent Scheduling

No No Yes

2.Les générations de réseaux mobiles 2.5. Quatrième génération de système de communication: LTE / SAE

• Alors que l'adoption du haut débit fixe a commencé à croître rapidement dans le monde entier la communauté mobile a reconnu la nécessité de développer un système haut débit mobile compatible avec le DSL et capable de supporter la croissance rapide du trafic IP

• Vers 2005, deux groupes au sein du 3GPP ont commencé à élaborer une norme pour prendre en charge la forte croissance attendue du trafic de données IP.

• Le groupe Réseau d'accès radio (RAN) a entamé ses travaux sur le projet LTE (Long Term Evolution) et le groupe Aspects systèmes ont entamé les travaux sur le projet Evolution de l'architecture des systèmes (SAE System Architecture Evolution)

• Ces deux groupes avaient achevé leur étude initiale vers le milieu de 2006 et sont ensuite passée à sa normalisation.

• Le groupe LTE a développé un nouveau réseau d'accès radioélectrique appelé Enhanced UTRAN (E-UTRAN), une évolution du réseau UMTS RAN.

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2.Les générations de réseaux mobiles 2.5. Quatrième génération de système de communication: LTE / SAE

• Le groupe SAE a mis au point une nouvelle architecture de réseau tout en paquets IP appelée Evolved Packet Core (EPC).

• EUTRAN et EPC ont formé ensemble le système de paquets évolués (EPS).

• Les systèmes 4G ont l’EUTRAN sur leur réseau d’accès et l’EPC sur le cœur du réseau

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Architecture

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Objectifs: - Décrire les entités majeures de l’architecture physique des

réseaux mobiles partant du GSM

3. Architecture 3.1. Architecture du réseau GSM

• Le GSM est un réseau de téléphonie mobile terrestre (PLMN Public Land Mobile Network).

• Tout réseau voulant correspondre au standard GSM devra présenter une architecture conforme en partant des entités physiques aux entités de niveau applicatif.

• L’architecture du réseau GSM est organisée en sous systèmes

• On distingue les sous systèmes suivants:

- Mobile Station (MS) Subsystem and Elements

- La radio (BSS: Base Station Subsystem)

- Le réseau (NSS: Network SubSystem)

- Gestion et de maintenance (OSS Operation Support Subssystem)

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3.1.1. Mobile Station

- La MS est constituée d’équipement physique utilisé par l’abonné pour se connecter au réseau

- On distingue l’équipement mobile (ME Mobile Equipment) et la carte SIM(Subscriber Identity Module)

- L’équipement mobile est composé du MT (Mobile Termination) qui dépend de type d’applications et services . On a aussi divers types de matériels terminaux (TE: Terminal Equipment) en association avec des adapteur (TA: Terminal Adapter)

- La carte SIM contient les caractéristiques de l’abonnement, l’IMSI (International Mobile Subscriber Identity), le TMSI (Temporary IMSI), et les algorithmes de chiffrement

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3.1.1.1. Mobile Equipment

• Le Mobile Equipment est identifié (exclusivement) à l'intérieur de n'importe quel réseau GSM par l'international Mobile Equipment Identity (IMEI)

• L'IMEI est un numéro à 15 chiffres qui présente la structure suivante:

- IMEI=TAC/FAC/SNR/sp

- TAC : Type Approval Code, déterminé par le corps central du GSM (6 chiffres)

- FAC: Final Assembly Code, identifie le constructeur (2 chiffres)

- SNR: Serial Number (6 chiffres)

- sp: Chiffre supplémentaire de réserve (1 chiffre)

• Les terminaux GSM sont divisés en cinq classes en fonction de leur puissance

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3.1.1.1. Mobile Equipment

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CLASSE PUISSANCE MAXIMALE EN WATT

INTERVALLE ADMISSIBLE EN WATT

1 20

2 8 5.0 à 12.7

3 5 3.2 à 7.9

4 2 1.3 à 3.2

5 0.8 0.5 à 1.3

• La puissance de transmission sur le canal radio, varie entre un maximum de 20 Watt et un minimum de 0.8 Watt.

• Une particularité de la MS consiste en la capacité de changer la puissance d'émission du signal sur le canal radio de façon dynamique



3.1.1.2. La SIM

• L’abonné est identifié par un module spécifique dans lequel sont inscrites toutes les données propres à l’utilisateur (carte SIM, Subscriber Identity Module)

• Cette carte délivrée par l’opérateur, mémorise un nombre important d’informations:

- Des données propres à l’opérateur

- Des données propres à l’utilisateur (identification, service optionnels, annuaire …)

- Des données propres à l’usage du terminal (dernière zone de localisation, liste des réseaux utilisés…)

- Les informations de sécurité (mots de passe utilisateur, compteur d’erreur, clé de déblocage, clé d’authentification, clé de cryptage propre au terminal …)

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3.1.1.2. La SIM

- Les messages ( SMS, Short Message Service)

• L’utilisation du portable est protégée par un mot de passe utilisateur demandé à l’initialisation du système (CHV1, Card Holder Verification ou code PIN, Personnal Identity Number)

• Certaines fonctions ne sont accessibles qu’après l’introduction d’un mot de passe de second niveau (CHV2 ou PIN2).

• La carte de SIM permet de dissocier les données utilisateurs de celle du terminal et à l’opérateur de bloquer l’un indépendamment de l’autre.

• A chaque utilisateur est associé un numéro d’appel international (MSISDN Mobile Station International Subscriber Directory Directory Number) par lequel l’abonné peut être appelé

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3.1.1.2. La SIM

• Un identifiant (IMSI International Mobile Subscriber Identity) est utilisé par le réseau pour localiser l’abonné. Cependant pour éviter de transporter dans le réseau l’identifiant personnel de l’utilisateur(confidentialité), lorsqu’un utilisateur est présent dans une zone, un identifiant temporaire lui est attribué (TMSI, Temporary Mobile Station Identity)

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3.1.2. Le sous-système radio ou BSS (Base Station Sub-system)

• Sa fonction principale est la gestion de l'attribution des ressources radio, indépendamment des abonnés, de leur identité ou leur communication.

• Il comporte un ensemble de bases radio (BTS, Base Transceiver Station) ou interfaces air qui gèrent le trafic radio avec le mobile. La zone couverte par une base radio (BTS) constitue une cellule.

• Une station de contrôle gère un ensemble de BTS (BSC, Base Station Controller)

• Pour un opérateur de télécoms, il constitue l’infrastructure la plus lourde.

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3.1.2.1. La station de base BTS (Base Transceiver Station)

• La Base Transceiver Station contient tous les émetteurs-récepteurs appelés TRX reliés à la cellule et dont la fonction est de transmettre et recevoir des informations sur le canal radio en proposant une interface physique entre la Mobile Station et le BSC

• La BTS exerce une série de fonctions décrites ci-après:

- Mesures des interférences sur les canaux non alloués à des communications (idle channels).

- Mesures sur la liaison montante (uplink), servant à l'algorithme de décision de handover.

- Calcul du Timing Advance (avance de temps) pour la synchronisation temporelle, selon la distance qui sépare la BTS du mobile.

- Détection des demandes d'accès des mobiles reçues sur le canal de contrôle commun (RACH)

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- La détection des messages de handover access (HO ACCESS)

- La capacité de gérer les canaux Full Rate et Half Rate.

- La gestion de la diversité d'Antennes, autrement dit l'utilisation de deux antennes de réception afin d'améliorer la qualité du signal reçu; les deux antennes reçoivent le même signal, indépendamment l'une de l'autre et sont atteintes différemment par la fading: la probabilité qu'elles soient atteintes en même temps par un fading important est presque nulle.

- La supervision du rapport des ondes statiques (ROS) en antenne.

- Le Frequency Hopping (FH): la variation de fréquence utilisée dans un canal radio à des intervalles réguliers, afin d'améliorer la qualité du service à travers la diversité dans les fréquences.

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- Le Discontinuous Transmission (DTX) soit sur le uplink soit sur le downlink.

- Modulation, démodulation, égalisation, codage correcteur d’erreurs.

- Gestion de la couche physique: multiplexage TDMA, saut de fréquence lent, chiffrement.

- Gestion de la couche liaison de données pour l’échange de signalisation entre les MS et l’infrastructure (LAPDm) et le BSC afin d’assurer la fiabilité du dialogue

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3.1.2.2. Le contrôleur de station (BSC Base Station Controller)

• Il contrôle un ensemble de BTS et permet une première concentration des circuits. C’est l’entité intelligente du BSS

• Les fonctions principales du BSC sont les suivantes:

- Allocation de canaux radio pour les MS,

- Allocation d’IT sur les liaisons MIC. Le BSC est relié par un ou plusieurs liaisons MIC avec le la BTS et le MSC

- Gestion du saut de fréquence

- Traitement des mesures radio reçues de la BTS et des MS. Utilise les mesures effectués par la BTS pour contrôler les puissances d’émission du MS et/ou de la BTS.

- Transfert intercellulaire des communications (Handover)

- Gestion de la signalisation sur les liens BSC-BTS (LAPD) et BSC-MSC(SS7)

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3.1.3 Le sous-système réseau NSS (Network Station Sub-system)

• Il assure principalement les fonctions de commutation et de routage. C'est donc lui qui permet l'accès au réseau public RTCP ou RNIS.

• Il assure la gestion de la mobilité, de la sécurité et de la confidentialité qui sont implantées dans la norme GSM.

• Le NSS est constitué de:

- Mobile Swicthing Center (MSC)

- Home Location Register (HLR)

- Authentication Center (AuC)

- Visitor Location Register (VLR)

- Equipment Identity Register (EIR)

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3.1.3.1. Le MSC (Mobile Service Switching Center)

• Le mobile Switching Center est l'élément central du NSS. Il gère grâce aux informations reçues par le HLR et le VLR, la mise en route et la gestion du codage de tous les appels directs et en provenance de différents types de réseau tels que le PSTN,ISDN,PLMN et PDN. Il développe aussi la fonctionnalité du gateway face aux autres composants du système .

• Assure la gestion du processus de handover et la commutation des appels en cours entre des BSC différents ou vers un autre MSC.

• Permet la mise à jour des différentes bases de données (HLR et VLR) qui donnent toutes les informations concernant les abonnés et leur localisation dans le réseau

• Les MSC sont reliés entre eux pour la commutation interne des informations. Des MSC servant de Gateway (GMSC) sont placés à la périphérie du réseau d’un opérateur de manière à assurer une interopérabilité entre réseaux d’opérateur

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3.1.3.2. Le HLR (Home Location Register)

• Lorsqu'un utilisateur souscrit à un nouvel abonnement au réseau GSM, toutes les informations qui concernent son identification sont mémorisées sur le HLR. Le HLR a pour mission de communiquer au VLR quelques données relatives aux abonnées relatives aux abonnés, à partir du moment où ces derniers se déplacent d'une location area à une autre

• Le HLR est une base de données qui peut être soit unique pour le réseau soit distribuée dans le système

• Il peut ainsi y avoir des MSC privés de HLR, mais connectés à celle d'autres MSC. Dans le cas où il existe plusieurs HLR, chacun d'eux se voit attribuer une aire de numérotation c'est à dire un ensemble de mobile Station ISDN Number.

• Le HLR, comme toutes les autres bases des données est déployé sur des serveurs dont les performances (mémoire, processeurs, capacité des disques) peuvent être mises à jour au fur et à mesure de l'augmentation du nombre d'abonnés.

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3.1.3.2. Le HLR (Home Location Register)

• Il contient toutes les données relatives aux abonnés:

- Le MSISDN:

il identifie exclusivement un abonnement d'un téléphone mobile sur le plan de numérotation du réseau public international commuté.

Il est formé du CC(Country Code, indicatif international),NDC (National Destination Code, indicatif national de l'abonné sans zéro)et du SN(Subscriber Number, numéro qui identifie l'utilisateur mobile).

- L’IMSI (L'international Mobile Subscriber Identity):

Il identifie exclusivement l'abonné à l'intérieur de tout réseau GSM et qui se trouve aussi bien dans la carte SIM

- Tous le services auxquels l'abonné a souscrit et auxquels il est capable d'accéder (Voix, service de donnés, SMS, éventuels verrouillage des appels internationaux, et d'autres services complémentaires).

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3.1.3.3. Le VLR Visited Location Register

• C'est une base de données qui mémorise de façon temporaire les données concernant tous les abonnés qui appartiennent à la zone qu'il contrôle. Ces données sont extraites du HLR auquel l'abonné appartient.

• Généralement les constructeurs installent le VLR et le MSC côte à côte de sorte qu'ils gèrent la même zone.

• le VLR contient les informations suivantes:

- Temporary Mobile Subscriber Identity (TMSI)

- L'état de la MS (en veille, occupée, éteinte)

- L'état des services complémentaires comme Call Waiting, Call Divert, Call Barring, etc

- Les types de services auxquels l'abonné a souscrit et auxquels il a droit d'accès (voix, service de données, SMS,..)

- La location Area Identity (LAI) qui comprend la MS

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3.1.3.4. AuC (Authentication Center)

• Le centre d'authentification est une fonction du système qui a pour but de vérifier si l’accès au service est autorisé à l’abonné

• Le mécanisme d'authentification vérifie la légitimité de la SIM sans transmettre, pour autant sur le canal radio les informations personnelles de l'abonné telles que l’IMSI et la clef de chiffrement.

• Les codes d'authentification et de chiffrage sont obtenus par hasard pour chaque abonné grâce à des d'algorithmes définis par le standard soit sur l'AuC ou la SIM

• L'authentification se fait de façon systématique chaque fois que la MS se connecte au réseau et plus précisément dans les cas suivants:

- Chaque fois que la MS reçoit ou émet un appel

- A chaque mise à jour de la position de la MS (location updating)

- A chaque demande de mise en activité, de cessation d'activité ou de l'utilisation des services supplémentaires.

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3.1.4 Le sous-système opérationnel OSS (Operating Sub-System)

• Il assure la gestion et la supervision du réseau. C'est la fonction dont l'implémentation est laissée avec le plus de liberté dans la norme GSM.

• la supervision du réseau intervient à de nombreux niveaux:

- Détection de pannes.

- Mise en service de sites

- Modification de paramétrage

- Réalisation de statistique

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3. Architecture 3.2. Architecture de l’UMTS

• On distingue trois grandes composantes ou domaines dans l'architecture d'un réseau UMTS:

- UE: domaine de l'Equipement de l'usager

- UTRAN: domaine du réseau d'accès

- CN: Réseau cœur où domaine du réseau cœur

• On distingue aussi des interfaces entre les domaines:

- Uu: interface radio

- Iub: Interface entre RNC et Node B

- Iur: Interface entre RNC

- Iu: Interface entre l'UTRAN et le réseau cœur

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CN

USIM

ME

Node B

Node B

Node B

RNC

RNC

MSC/VLR

SGSN

HLR

GMSC

GGSN Node B

Uu Iub Iu

Cu Iur

UE UTRAN CN


3.2.1 Domaine de l'équipement usager

3.2.1.1 L'USIM (UMTS Integrated Circuit Card)

• L'USIM est une application qui permet à l'abonné d'accéder aux services souscrits.

• Elle gère également les informations associées à la souscription de l'abonné et les procédures d'authentification et de chiffrement.

• L'USIM réside dans une carte à puce (smart card) appelée UICC (UMTS Integrated Circuit Card)

• L'USIM peut être utilisée sur un terminal UMTS indépendamment du fabricant et en général de l'opérateur du réseau

• L'UICC peut contenir une application USIM et SIM, ce qui peut permettre son utilisation aussi bien dans un réseau UMTS que GSM.

• Les informations contenues dans l'USIM sont définies dans la spécification 3GPP TS 31.102 (3rd Generation Partnership Project)

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3.2.1 Domaine de l'équipement usager

3.2.1.1 L'USIM (UMTS Integrated Circuit Card)

• Elle contient les données suivantes:

- Le code PIN

- Les configurations de langues

- Les identifiants IMSI,TMSI,MSISDN,LAI,RAI

- Les clés de chiffrement et d'intégrité

- Les codes pour les appels d'urgence

- Les messages courts et les paramètres associés

- La liste des services et le nom de leurs fournisseurs

- La liste des porteuses à utiliser pour la sélection d'une cellule

- PLMN autorisés et PLMN interdits

- etc ...

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3.2.2 Domaine du réseau d'accès

• Le réseau d’accès radio (UTRAN, Universal Terrestrial Radio Access Network) correspond à une passerelle entre les équipements d'usager et le cœur du réseau.

• Il est chargé des fonctions suivantes:

- Sécurité: Il permet la confidentialité et la protection des informations échangées par l'interface radio en utilisant les algorithmes de chiffrement et d'intégrité

- Mobilité: Une estimation de la position géographique est possible à l'aide du réseau d'accès UTRAN.

- Gestion des ressources radio: Le réseau d'accès est chargé d'allouer et de maintenir des ressources radio nécessaires à la communication.

- Synchronisation: L'UTRAN est en charge du maintien de la base temps de référence des mobiles pour transmettre et recevoir des informations.

- Il est composé de stations de base (appelée Node B), des contôleurs RNC (Radio Network Controller) et des interfaces de communication entre les différents éléments du réseau UMTS.

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3.2.2.1 Node B

• Le rôle principal du NodeB est d'assurer les fonctions de réception et de transmission radio pour une ou plusieurs cellules du réseau d'accès de l'UMTS avec un équipement usager

• Le Node B convertit le flux de données entre les interfaces lub et Uu et participe à la gestion des ressources radio

• L'accès au canal Radio utilise la technique du WCDMA

• Le Node B travaille au niveau de la couche physique du modèle OSI

• On distingue deux types de node B dont les Node B avec antennes sectorielles et les node B avec antenne omnidirectionnelle

• le terme « Node B » provient des spécification du 3GPP et est équivalent au terme « station de base » que nous avons utilisés précédemment

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3.2.2.2 RNC (Radio Network Controller)

• Il a une fonction équivalente au BSC des réseau GSM, c'est à dire principalement le routage des communications entre le NodeB et le réseau cœur

• Il assure le contrôle et la supervision du Node B

• La connexion entre un mobile et l'UTRAN utilises les ressources RNS (RNC et Node B). Les RNC impliqués dans cette connexion auront les rôles logiques suivants:

- SRNC(Serving RNC):

Le SRNC est pour le mobile le RNC qui gère à la fois l'interface Iu avec le réseau cœur et la signalisation RANAP associée (RAN Application Part).

Le SRNC gère également le protocole de signalisation RRC entre le terminal et l'UTRAN.

Il est en charge du traitement des données transmises sur l'interface air au niveau de couche

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- SRNC(Serving RNC):

Il assure les opérations de base de gestion des ressources radio, Comme la mise en correspondance des paramètres des supports d'accès radio avec ceux des canaux de transport de l'interface air.

Il gère les décisions de handovers et le contrôle de puissance en boucle externe (ouverte)

Le SRNC peut être dans certains cas le RNC de certains Node B utilisée pour la connexion entre le terminal et l'UTRAN

- DRNC (Drift RNC):

Le DRNC peut être n'importe quel RNC qui contrôle certaines cellules utilisées par le mobile

Le DRNC peut réaliser les fonctions de combinaison en macro-diversité dans le sens montant (uplink) comme descendant (downlink), les fonction de splitting

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- DRNC (Drift RNC):

Le DRNC ne gère pas le traitement des données du plan utilisateurs au niveau de la couche 2 mais il route les données de façon transparente entre l'interface Iub et Iur.

• A une connexion entre le terminal et l'UTRAN peuvent correspondre plusieurs DRNC mais dans certains cas il n'y a pas de RNC qui joue ce rôle logique

• On distingue le CRNC ( Controlling RNC) qui gère les ressources des Node-B. Il est responsable du contrôle de la charge et de la congestion. Il permet l'établissement de nouveaux liens Radio

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3.2.3 domaine du réseau cœur

• Le réseau Coeur (core Network) est la partie du système chargée de la gestion des appels

• Il permet aux abonnés de communiquer à l'intérieur d'un même réseau de téléphonie mobile

• Assure l'interconnexion de ce dernier avec des réseaux externes, fixes ou mobiles

• Il fournit les logiciel d'application qui permettent, tout en garantissant la sécurité des échanges, de maintenir la communication, même lorsque l'abonné est itinérant

• Dans le réseau coeur, on distingue deux sous-réseaux ou domaines: le domaine CS (Circuit-Switched) et le domaine PS (Packet Switched) qui ont pour fonction d'assurer la communication de circuits et la communication de paquets

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3.2.3.1 Domaine à commutation de circuits: domaine CS

• Le domaine CS assure la connexion à un réseau RNIS et est mieux adapté pour la transmission de voix et pour les services à temps réel.

• Le domaine CS est composé des entités suivantes:

- Le MSC (Mobile-service Switching Center)

- Le GMSC( Gateway MSC): est passerelle entre le réseau UMTS et le réseau téléphonique commuté PSTN (Public Switched Telephone Network). Si un équipement usager contacte un autre équipement depuis un réseau extérieur au réseau UMTS, la communication passe par le GMSC qui interroge le HLR pour récupérer les informations de l'usager. Ensuite, il route la communication vers le MSC dont dépend l'usager destinataire.

- Le VLR

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3.2.3.2 Domaine à commutation de paquets: domaine PS

• Le domaine PS s’appuie sur l’architecture du réseau fédérateur GPRS.

• Il assure la connexion aux réseaux utilisant le protocole IP (Internet, Intranet)

• Le domaine PS est composé des modules suivants:

- Le SGSN (Serving GPRS Support Node): Il est en charge d'enregistrer les usagers d'une zone géographique dans une zone de routage RA (Routing Area)

- Le GGSN (Gateway GPRS Support Node): C'est une passerelle vers les réseaux à commutation de paquets extérieurs tels que l'Internet.

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3.2.3.3 Contexte PDP (Packet Data Protocol)

• Pour établir une connexion sur le domaine PS, l’UE active d’abord le contexte PDP (Packet Data Protocol) dans le GGSN.

• Un contexte PDP est un ensemble de paramètres définissant les réseaux de paquets qu’un utilisateur peut employer pour transmettre des données.

• La liste des contextes PDP permis pour l’utilisateur est stockée dans le HLR.

• Pour activer le contexte PDP, l’UE établit une connexion par le RNC jusqu’au SGSN et envoie un message de requête d’établissement de connexion à un réseau PS externe. Le SGSN transmet la requête au GGSN, qui interroge alors le HLR pour vérifier si l’utilisateur est autorisé à accéder aux réseaux PS externes

• L'activation du contexte crée un tunnel IP fixe vers lequel les paquets de données sortant sont envoyés au RNC et transmis ensuite au GGSN.

• Le tunnel est actif jusqu'à ce que l'UE désactive le contexte, soit en fermant l'application, soit en se déconnectant.

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3. Architecture 3.3. Architecture de la LTE (Long Term Evolution)

• La LTE a été conçue pour prendre en charge uniquement les services à commutation de paquets

• Le principal objectif de la LTE est de fournir une connectivité (IP) homogène entre l'UE (User Equipment) et le PDN (Packet Data Network) sans perturbation des applications lors de la mobilité

• L'architecture de la LTE est composée:

- L'UE User Equipment

- Le réseau d'accès EUTRAN (Evolved UTRAN)

- Le réseau cœur EPC (Evolved Packet Core)

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UE eNodeB

MME

HSS

S-GW P-GW

PCRF

Operator’s IP services LTE-Uu

S1-MME

S1-U

S11

S6a

S5/S8

Gx Rx

SGi


3.3.1. Le réseau d'accès EUTRAN (Evolved UTRAN)

• L’EUTRAN est définie par la spécification 3GPP TS 36.300

• Le réseau d'accès EUTRAN est constitué seulement des eNodeB

• Les eNodeB sont normalement interconnectés entre eux par les interfaces X2

• Les eNodeB sont interconnectés à l'EPC par l'interface S1. Cette connexion est en réalité établie avec les MME via l'interface S1-MME(Mobility Management Entity) et avec la S-GW (Serving GateWay) via l'interface S1-U

• L'EUTRAN est responsables de toutes les fonctions liées à la connexion radio dont:

- Gestion des ressources radio ou Radio resource management (RRM) Ceci couvre toutes les fonctions liées aux bearers, telles que le contrôle du bearer, le contrôle d'admission radio, le contrôle de la mobilité radio, la planification et l'allocation dynamique de ressources aux équipements UE à la fois en liaison montante et en liaison descendante.

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3. Architecture 3.3 Architecture de la LTE (Long Term Evolution)

3.3.1 Le réseau d'accès EUTRAN (Evolved UTRAN)

- Compression d'en-tête ou Header Compression: permet d'assurer une utilisation efficace de l'interface radio par la compression des en-têtes de paquets IP qui pourraient autrement représenter une surcharge importante pour de petit paquets tels que ceux du VoIP.

- Sécurité: toutes les données transitant sur l'interface radio sont chiffrées

- La connexion à l'EPC:

Elle permet la sélection d'une MME au niveau de l'attachement de l'UE quand aucun routage au MME n'est possible à partir des données fournies par l'UE

Routage des données du plan utilisateur vers la S-GW

Programmation et transmission de messages de paging provenant du MME

Programmation et transmission des messages de broadcast provenant de la MME

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3.3.2 Le réseau cœur EPC (Evolved Packet Core)

• Le cœur du réseau appelé EPC est responsable de tous les contrôles de l'UE et de l'établissement du bearer

• Les principaux nœuds logiques de l'EPC sont:

- PDN Gateway (P-GW)

- Serving Gateway (S-GW)

- Mobility Management Entity (MME)

- Home Subscriber Server (HSS)

- Policy Control and Charging Rules Function (PCRF)

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3.3.2.1 L'entité PDN GW (Packet Data Network Gateway)

• Les fonctions de l'entité PDN GW incluent:

- Interface vers les réseaux externes ( Internet et intranets). Le PDN GW est l'entité qui termine le réseau mobile EPS et assure l'interface aux réseaux externes IPv4 ou IPv6

- Allocation de l'adresse IP de l'UE. Le P-GW assigne à l'UE son adresse IP dès l'attachement de l'UE lorsque le réseau un default bearer permanent à l'UE. Le PDN GW peut allouer une adresse IPv4 ou IPv6

- Interception légale: Le PDN GW est sur le chemin de signalisation pour l'établissement et la libération de bearer et sur le chemin des paquets de données échangés par l'UE. Il est donc un point stratétique pour l'interception légale des flux média et contrôle.

- Marquage des paquets dans les sens montant et descendant, en positionnant le DiffServ Code Point sur la base du QCI (QoS Class Identifier) du bearer EPS associé.

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3.3.2.2 L'Entité Serving GW (Serving Gateway)

• Les fonctions de l'entité Serving GW incluent:

- Point d'ancrage pour le handover inter-eNodeB. Lors d'un handover inter-eNodeB, le trafic de l'usager qui s'échangeait entre l'ancien eNodeB et le Serving GW doit désormais être relayé du nouvel eNodeB au Serving GW.

- Point d'ancrage pour le handover LTE et les réseaux 2G/3G. Il relaie les paquets entre les systèmes 2G/3G et le PDN-GW. Lors d'une mobilité entre LTE et les réseaux 2G/3G paquets le SGSN du réseau 2G/3G s'interface avec le Serving GW pour la continuité du service de données.

- Mise en mémoire des paquets entrants lorsque l'UE destinataire est dans l'état ECM-IDLE et initialisation de la procédure de demande de service initiée par le réseau.

- Interception légale

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3.3.2.2 L'Entité Serving GW (Serving Gateway)

• Les fonctions de l'entité Serving GW incluent:

- Routage des paquets e relai des paquets. Le Serving GW route les paquets sortant au PDN GW approprié et relaie les paquets entrants à l'eNodeB servant l'UE.

- Comptabilité par usager pour la taxation inter-opérateur. Le Serving GW comptabilise le nombre d'octets envoyés et reçus permettant l'échange de tickets de taxation inter-opérateurs.

- Marquage des paquets dans les sens montant et descendant

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3.3.2.3 L'Entité MME (Mobility Management Entity)

• Les fonctions de l'entité MME incluent:

- Signalisation EMM et ESM avec l'UE. Les terminaux LTE disposent des protocoles EMM (EPS Mobility Management) et ESM(EPS Session Management) qui leur permettent de gérer leur mobilité attachement, détachement, mise à jour de localisation) et leur session (établissement/libération de session de données) respectivement. Ces protocoles sont échangés entre l'UE et la MME

- Authentification: La MME est responsable de l'authentification des UE à partir des informations recueillies du HSS.

- Joignabilité de l'UE dans l'état ECM-IDLE(incluent paging): C'est l'entité MME qui est responsable du paging lorsque l'UE est dans l'état IDLE et que paquets à destination de l'UE sont reçus et mis en mémoire par Serving GW.

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3.3.2.3 L'Entité MME (Mobility Management Entity)

- Gestion de la liste de tracking Area. L'UE est informé des zones de localisation prises en charge par la MME, appelée Tracking Area. L'UE met à jour sa localisation lorsqu'il se retrouve dans une Tracking Area qui n'est pas prise en charge par sa MME.

- Sélection du Serving et du PDN GW. La MME selectionne le S-GW et le P-GW qui serviront à mettre en oeuvre de Default Bearer au moment de l'attachement de l'UE au réseau.

- Sélection de MME lors du handover avec changement de MME.

- Sélection du SGSN lors du handover avec les réseaux d'accès d'accès 2G et 3G

- Roaming avec interaction avec le HSS nominal. Lorsque l'usager se rattache au réseau, la MME s'interface au HSS nominal afin de mettre à jour la localisation du mobile et obtenir le profil de l'usager

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3.3.2.4 L'Entité HSS (Home Subscriber Server)

• Avec la technologie LTE, le HLR est réutilisé et renommé Home Subscriber Server (HSS).

• Le HSS est un HLR évolué et contient l’information de souscription pour les réseaux GSM,GPRS, 3G, LTE et IMS

• A la différence de la 2G et de la 3G où l’interface vers le HLR est supportée par le protocole MAP (protocole du monde SS7), l’interface S6 s’appuie sur le protocole DIAMETER (protocole du monde IP).

• Le HSS est une base de données qui est utilisée simultanément par les réseaux 2G, 3G,LTE/SAE et IMS appartenant au même opérateur.

• l supporte donc les protocoles MAP (2G,3G) et DIAMETER (LTE/SAE, IMS).

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3.3.2.5 L'Entité PCRF (Policy & Charging Rules Function)

• L‘entité PCRF réalise deux fonctions:

- Elle fournit au PDN-GW les règles de taxation lorsqu’un default bearer ou un dedicated bearer est activé ou modifié pour l’usager

- Ces règles de taxation permettent au PDN-GW de différencier les flux de données de service et de les taxer de façon appropriée

- Elle permet de demander au PDN GW d’établir, de modifier et de libérer des dedicated bearer sur la based de QoS souhaitée par l’usage

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La téléphonie et la 4G

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Objectifs: - Présenter les mécanismes permettant de fournir les services

en mode CS (Circuit Switched) sur la 4G

4. La téléphonie et la 4G 4.1 Le mécanisme de Circuit Switched FallBack (CSFB)

• CSFB est la solution à court moyen terme pour offrir les services de la téléphonie aux clients 4G

• Lorsqu'un abonné s'attache au réseau 4G, le réseau ne lui offre que l'accès Internet/Intranet à haut débit

• Lorsque le client 4G désire établir un appel ou recevoir un appel, il est alors basculé de la 4G vers la 3G ou la 2G

• Lors du basculement de 4G vers la 3G, les sessions data sont maintenues avec la même adresse IP et l'appel voix peut être établi en parallèle des sessions data. A la fin de l'appel, le terminal retourne en 4G pour disposer du meilleur débit possible pour ses sessions data.

• Lors du basculement de la 4G vers la 2G, les sessions data de l'abonné sont suspendues et l'appel voix peut être établi.

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4. La téléphonie et la 4G 4.2 Le mécanisme de Voice over LTE VoLTE

• La VoLTE ou voix sur IP avec IMS est la solution à moyen long terme pour la téléphonie en 4G

• Elle fournit les services suivants:

- Les services complémentaires de la téléphonie (renvoi d'appel, présentation du numéro, transfert d'appel, signal d'appel

- Les services USSD

- Le service SMS mis en œuvre via un serveur d'application appelé IP-SM-GW (IP Short Message Gateway) qui est une passerelle de signalisation SIP et MAP permettant donc de relayer les SMS du monde IMS vers le SMSC

- Les services complémentaires et les services USSD sont mis oeuvre via le serveur MTAS (Multimedia Telephony Application Server)

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Les services

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Objectifs: - Présenter les services introduits dans chaque génération de

réseau mobile

4. Les services • la première génération de réseaux mobiles était un système de

communication analogique. Ce système fournissait uniquement le service voix

• La 2G est considérée comme le système de communication ayant eu une grande influence dans l'environnement des télécommunications. En plus de la voix la 2G a introduit le SMS (Short Message Service), Le GPRS partant de l'infrastructure du GSM autorise l'usage des service en mode paquet (data) tels le MMS, WAP

• A partir de la 3G les opérateurs introduisent les services audio-visuel tel que la TV sur IP, la téléphonie sur IP, la vidéo à la demande (VoD). On a aussi l'accès au service multimédia (IMS). IMS est une architecture de service multimédia basées sur le protocole de contrôle de session et de contrôle de service SIP (Session Initiation Protocol). Les services pouvant être supportés par IMS incluent la téléphonie sur IP, la télévision sur IP (IPTV), la messagerie instantanée, la conférence, le Centrex IP, etc.). En plus de ces service l'abonné peut accéder à tout service proposé par Internet (Web, mail, transfert de fichier, Téléphonie sur internet comme Skype, vidéo en streaming, etc.)

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Documents

Evolution des réseaux mobiles - Ivoire Talents Labs...assignés cycliquement à laonné (généralement un TS par trame) •Avec TDMA, chaque bande de fréquence est uniquement employée