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Engineering Department - Radio Unit GET Wireless confidential, 2010
Réseaux de 2ème Génération
Réseau GSM
Présentée par :
Majdi ABDELMALAK
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Plan de la présentation
Principes énéraux des réseaux cellulaires
Le GSMLes oriines de la norme
Arc!itecture énérale
Le sous s"stème radio BSS
Le sous s"stème réseau #SS
Protocoles et procédures GSM
Le trans$ert de données en GSM
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%& Principes énéraux des réseaux cellul
'istori(ue de la radiotélép!onie
Le concept de réseau cellulaire
Arc!itecture énéri(ue d)un réseau cellulaire
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'istori(ue de la radiotélép!onie *+,2-
1971 : Bell Telephone «présente» le concept cellulaire
1978 : AMPS (Advanced Moile Phone Service! : pre"ier s#st$"ecellulaire «"oderne» : %estion des ressources radio
Sélection de la "eilleure &ré'uence
éalisation des trans&erts inter)cellulaires (handover!
198* : l+AMPS devient le standard uni'ue en A"éri'ue du ,ord
S"stèmes de +ère énération .
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'istori(ue de la radiotélép!onie *2,2-
+//0s . passae au mode numéri(ue .
Meilleure restitution de la parole
-pti"isation des ressources radio
,ouveau. services (données!
/r#pta0e de l+in&or"ation
S"stèmes de seconde 0énération
%SM
2S)93 P4/
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Le concept de réseau cellulaire *+,1-
/oncept de ase: 4ivision du territoire en cellules
Parta0e des ressources radio entre cellules
/ellule : unité 0éo0raphi'ue du réseau
Taille de la cellule variale suivant le relie&5
la densité d+aonnés 6iérarchie de cellules ("acro 5 "icro!
/ha'ue cellule poss$de un é"etteur)récepteur
%roupe de &ré'uences radio attriué cha'ue
cellule
Techni'ues de "ultiple.a0e (4MA5 T4MA5 /4MA!
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Le concept de réseau cellulaire *1,1-
4éter"iner un "oti& de réutilisation de &ré'uences
Moti& de réutilisation de
&ré'uences 7 cellules
4i?culté supplé"entaire : itinérance de l+aonné %estion des trans&erts inter)cellulaires (handover! So&t handover5 hard handover
rc ec ure n r (ue un r seau
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rc ec ure n r (ue un r seaucellulaire
adio Access ,et@or (A,! : Point d+acc$s au réseau
%estion de l+inter&ace air
/ore ,et@or (/,! :
éseau .e assurant l+interconne.ion avec les autres réseau.
A, /, éseau. cellulaires
d+autres opérateurs
éseau. téléphoni'ues/o""utés
éseau. de données
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Les oriines de la norme GSM
Cn standard européen sous l+é0ide de la /;PT (/on&érence des Postes etdes téléco""unications européennes!
198* : naissance du %roupe Spécial Moile
4énir un s#st$"e de co""unication pour réseau. "oiles dans la ande
9DD M6E
1989 : &ondation de l+ 2nstitut ;uropéen de Standardisation (;TS2!
>e %SM devient le %loal S#ste" &or Moile /o""unication
199* : >e %SM est utilisé dans 7 pa#s européens
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Arc!itecture énérale d)un réseau GSM *+,2-
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Arc!itecture énérale d)un réseau GSM *2,2-
PLM#. Pu4lic Land Mo4ile #et5or6
PS7#. Pu4lic S5itc!ed 7elep!one #et5or6 PLM#
BSS. Base Station Su4s"stem
B7S: Base Transceiver Station
BS: Base Station /ontroller
#SS. #et5or6 Su4S"stem
MS: Moile services S@itched /enter
8LR: Fisitor >ocation e0ister'LR: 6o"e >ocation e0isterA9: Authentication /enterE%R: ;'uip"ent 2dentit# e0ister
MS.Mo4ile Station
:M. :peration and maintenance enter
Radio Access Network Core Network
Le sous s"stème radio
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Le sous s"stème radioBSS
%érer l+acc$s au réseau via l+inter&ace air
Base Station Subsystem NetworkSubSystem
BS. Base Station /ontroller
B7S. Base Transceiver
Station
MS(contrGleur!
MS. Moile
Station
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Le sous s"stème radio BSS. B7S
BTS (Base Transceiver Station!: station de ase d+é"ission et de
réception
Assure la couverture radio d+une cellule (ra#on de *DD" HID "!
1 8 porteuse(s! radio5 8 canau. plein déit par porteuse
Prend en char0e: "odulation
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Le sous s"stème radio BSS. BS
BS/ (Base Station /ontroller! pilote un ense"le de station de
ase (t#pi'ue"ent HJD!
/+est un carre&our de co""unication:
concentrateur de BTS
ai0uilla0e vers BTS destinataire
%estion des ressources radio: aectation des &ré'uences5 contrGle
de puissance
%estion des appels: étalisse"ent5 supervision5 liération des
co""unications5 etc
%estion des trans&erts intercellulaires (handover!
L)i $ di
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L)inter$ace radio
Techni'ue de "ultiple.a0e : )T4MA
1 porteuse (ande de &ré'uence! Structure de tra"e 8 intervalles de te"ps (2T5 ti"e slot ou slot!
Slot : ) enKtre te"porelle et &ré'uentielle ) Ctilisé pour trans"ettre des in&or"ations (usa0er ou s#st$"e!
) ré'uences centrales des slots : positionnées des intervalles de *DD 6E
) 4urée L D377 "s
4eu. t#pes de canau. ph#si'ues :
/anau. &ré'uence .e
/anau. saut de &ré'uence
4eu. t#pes de canau. lo0i'ues :
Canaux de contrôle pour la trans"ission de si0nalisation Canaux de trafc pour le trans&ert des in&or"ations
L)i t $ di
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4éit:
1I it
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e sous s"s me r seau e 5orSu4S"stem-
Sous systèmeradio
BS
BS
Réseautélép!oni(ue
ommuté *R7-
Sous système réseau
MS. Moile S@itchin0/enter
MS distant 8LR
8LR. Fisitor>ocation e0ister
'LR. 6o"e>ocation e0ister
A9. Authentica)tion /enter
E%R. ;'uip"ent 2de0ister
L tè é l MS
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Le sous s"stème réseau. le MS
MS/ (Moile S@itchin0 /enter! co""utateur nu"éri'ue en "odecircuit -riente les si0nau. vers les BS/
Otali la co""unication en s+appu#ant sur les B4
Assure l+interconne.ion avec les réseau. téléphoni'ues .es (T/5
,2S!5 les réseau. de données ou les autres P>M,
Assure la cohésion des B4 du réseau (6>5 F>!
Participe la 0estion de la "oilité et la &ourniture des téléservices
ournit I t#pes de services:
services de support (trans"ission données5 co""utation!
téléservices (téléphonie5 télécopie! co"plé"ents de services (renvoi
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Le sous s"stème réseau. le 'LR
6> (6o"e >ocation e0ister!: ase de données contenant les
in&or"ations relatives au. aonnés
données stati'ues: 2MS25 , d+appel5 t#pe aonne"ent
données d#na"i'ues: localisation5 état du ter"inal
Cn 6> lo0i'ue par P>M, ;n prati'ue5 plusieurs ases de donnéesredondantes
>e 6> sert de ré&érence pour tout le réseau
4ialo0ue per"anent entre le 6> et les F>
Le sous s"stème réseau. le 8LR
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Le sous s"stème réseau. le 8LR
F> (Fisitor >ocation e0ister! : ase de données locale
;n 0énéral5 un F> par co""utateur MS/
/ontient les in&or"ations relatives au. aonnés présents dans la
>ocation Area (>A! associée
MK"e in&o 'ue dans 6> Q identité te"poraire (TMS2! Q localisation
F> "is =our cha'ue chan0e"ent de cellule d+un aonné
Le sous s"stème réseau. le A9
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Le sous s"stème réseau. le A9
AC/ (ACthentication /enter! contrGle l+identité des aonnés et
assure les &onctions de cr#pta0e
Authentication de l+aonné: Suscrier 2dentit# Module (carte S2M! contient plusieurs clés secr$tes
/r#pta0e des données au niveau du ter"inal
Le so s s stème résea le E%R
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Le sous s"stème réseau. le E%R
;2 (;'uip"ent 2dentit# e0ister! e"pKche l+acc$s au réseau au.ter"inau. non autorisés (ter"inau. volés!
A cha'ue ter"inal correspond un nu"éro d+identication: le 2M;2
(2nternational Moile ;'uip"ent 2dentit#!
A cha'ue appel5 le MS/ contacte le ;2 et vérie la validité du 2M;2
Gestion des appels . Appel en
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Gestion des appels . Appel en
Appel entrant . conne.ion du réseau .e vers une
MS
Gestion des appels . Appel so
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Gestion des appels . Appel so
Appel sortant . conne.ion du Moile vers le réseau
.e
Protocoles et procédures . %nter$a
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/ouche 1 : /anau. contenant les canau. de si0nalisation (SA//65 A//65B//65 P/65 A/65 S4//6!
/ouche * : >AP4" (version "odiée du >AP4!
/ouche I : I sous)parties :
adio esource Mana0e"ent (! : /o""unication BSS R MS (allocation de T/6 ou de S4//6!
Moilit# Mana0e"ent (MM! : %estion de la "oilité (localisation5authentication5 !
/all Mana0e"ent (/M! : I sous)parties :) /all /ontrol (//!5) Supple"entar# Services (SS!5) Short Messa0e Services (SMS!
Protocoles et procédures . %nter$a
Gestion de la localisation
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Gestion de la localisation
@one de localisation : 'uel'ues cellules ou 'uel'ues diEaines de cellules
Mise Misejour de localisation périodi(ue *time4ased-
>e "oile envoie son identité périodi'ue"ent au réseau
Avanta0e : Si"plicité
2nconvénient : conso""ation de ressources indépendante de la "oilité de
l+usa0er Mise Misejour de localisation sur c!anement de =one *Distance4ased-
>e "oile écoute les in&or"ations diusées par le réseau5 puis il enre0istre le nu"éro de
sa Eone
de localisation si ce nu"éro est diérent du dernier nu"éro stocé
Avanta0e : Mise))=our de localisation déclenchée uni'ue"ent dans les cas o le "oile
Gestion de la mo4ilité *+,;-
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Gestion de la mo4ilité *+,;-
Le mécanisme de 'ando3er . Trans&ert auto"ati'ue intercellulaire ou 6andover
:4jecti$ .Maintenir une 'ualité de co""unication acceptale
Mini"iser le niveau d+inter&érences 0loal
Principe énéral . /han0e"ent de(s! canal(canau.! &ré'uentiel(s! et
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'ando3er intercellulaire
les "esures "ontrent un niveau de cha"p (U>;F! et
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Gestion de la mo4ilité *1,;-
'ando3er intracellulaire
handover dun canal
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Gestion de la mo4ilité *;,;-
Le mécanisme de Sélection,Resélection de la cellule .
:4jecti$ . Per"et au "oile de choisir une cellule particuli$re du réseau pour :
;nre0istrer les in&or"ations diusées par le réseau au. "oiles5
;tre prKt se connecter au réseau en cas de co""unication5
Si0naler ses "ouve"ents au réseau
Nécessite l’écoute permanente des stations de base voisines.
Le trans$ert de données en GSM
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e a s e de do ées e GS
2W (2nterWorin0 unction! : 2nter&ace entre réseau %SM et réseau e.térieur
* "odes de &onctionne"ent:
Mode transparent (pas de correction d+erreurs! : conditions &avorales (on S,5"oilité restreinte!
déit utilisateur théori'ue : +;C; 64it,s
Mode non transparent : utilisation d+un protocole de reprise sur erreur >P (adio
>in Protocol! déit utilisateur théori'ue : /C 64it,s (tau. d+erreur : N
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Merc
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