Phases d'un Appel

Phases d’appel fixe vers

un mobile GSM:

 10- BSC fournit un SDCCH, à l'aide

d’AGCH.

 11- SDCCH est utilisé pour l'appel mis en place des procédures, comme dans le cas de " Call from MS ", puis un TCH est alloué. SDCCH est libéré. Le téléphone mobile sonne, et lorsque l'abonné répond la connexion est établie.

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PHASES D’UN APPEL

 Phases de changement de localisation de

mobile

 1. MS écoute BCCH (Broadcast Control Channel) dans la

nouvelle cellule pour trouver l’identité de la zone de localisation (LAI- Location Area Identity). La nouvelle LAI est comparée à l'ancienne. Si elles diffèrent, une mise à jour de l'emplacement doit avoir lieu

 2. MS établit une connexion avec le GSM / PLMN via SDCCH (Stand-alone Dedicated Control Channel). L'authentification est alors effectuée (à l'aide de HLR si la MS est inconnue dans le MSC / VLR).

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PHASES D’UN APPEL  Phases de changement de localisation de

mobile

 3. MS envoie une demande de mise à jour de localisation au système, si l'authentification a réussi. Si la nouvelle LA appartient à une nouvelle MSC / VLR, HLR sera également mis à jour.

 4. La mise à jour de localisation est reconnu par le système,

et BTS et MS sont appelés à libérer le canal de signalisation.

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GSM : SUCCÈS ET LIMITATIONS

 Succès du GSM

 Succès européen grâce à la normalisation  Portée par une industrie télécom forte (Nokia, Ericsson)  A l'origine du développement des mobiles  Succès des SMS  Aujourd’hui, le monde compte 838 réseaux GSM

représentant 4,4 milliards d’abonnés

 Limitations du GSM :

 Mauvaise gestion des ressources radio

 Commutation de circuit  Ligne monopolisée dans tout le réseau pour un trafic de

données de nature très sporadique

 Coût des communications :

 Tarif en fonction de la durée, pas de la quantité de données

 Infrastructure lourde, peu flexible  Amélioration des débits avec HSCSD (High-speed circuit

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switched data) jusqu'à up 57.6 kbit/s.

GPRS : GENERAL PACKET RADIO SERVICE

Motivation

 le transport des données sur le réseau GSM

n'autorise qu'au mieux des débits de 9,6 kbit/s.

 GPRS permet de contourner le problème de:

 monopolisation de canal  la facturation à la durée  permettre des débits résolument plus importants.

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GPRS : GENERAL PACKET RADIO SERVICE

 Basé sur GSM, peuvent coexister  2.5G (2G+)  Navigation sur internet via un mobile  Données en mode non connecté, par paquets

 Compatible avec IP  Plus adapté à la transmission de données  Plus économique car ressources allouées en fonction

des données échangées

 Plus rapide car aucun délai de connexion

 Caractéristiques

 Débit théorique 160 kbit/s (en pratique plutôt 30

kbit/s) comparable à un modem

 Facturation à la donnée  Connexion permanente possible

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GPRS : GENERAL PACKET RADIO SERVICE

GPRS vs GSM

GPRS

GSM

Support des deux commutations de circuit et de paquet.

commutation de circuit uniquement.

MS utilise des retransmissions automatiques (ARQ) pour retransmettre les trames erronées.

Multiple time slots peuvent être affectés à un usager.

Un time slot peut être alloué à plusieurs usagers.

Pas de retransmission sur les MS

Single time slot par usager

Single time slot par usager

Facturation complexe (basée sur le volume, la QoS. )

Facturation simple basée sur la durée

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FONCTIONNALITÉS RAJOUTÉES AU GSM

 Au niveau du mobile

 Cohabitation du mode commutation de circuit avec le

mode commutation de paquet

 Fonctionnement en parallèle ou en alternance selon

le type de mobile:  Mobile de type A : GSM et GPRS en même temps  Mobile de type B : GSM ou GPRS (en alternance)  Mobile de type C : GSM ou GPRS à priori

 Applications nouvelles pour accéder à Internet

 Au niveau Réseau

 Implantation de nœuds spéciaux pour gérer le trafic

paquets (SGSN et GGSN)

 Ajout d’attributs au HLR (liés aux accès Internet)

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GPRS : ARCHITECTURE

116

GPRS : ARCHITECTURE

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GPRS : ARCHITECTURE

SGSN (Serving GPRS Support Node)  Gestion des paquets liés à une zone géographique  Gestion des utilisateurs GPRS  Gestion de la sécurité et contrôle d’accès  Équivalent au MSC mais pour les communications en

mode paquet

GGSN (Gateway GPRS Support Node)  Interopérabilité avec Internet  Routage de paquets vers les SGSN en fonction des zones

de destination

 Gestion de sécurité  Gestion de la localisation des mobiles  Gestion des handovers  Facturation…

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ATTACHEMENT / DÉTACHEMENT D'UN MOBILE

 1 : le mobile effectue une demande

d'attachement

 2 : le SGSN accepte la demande et

confirme l'attachement

 3 : le SGSN refuse la demande et

envoie un message de rejet  4 : le mobile demande une

interruption de la session mais reste en veille

 5 : le mobile demande une

interruption définitive de la session (coupure d'alimentation)  6 : si la demande d'interruption est acceptée, le SGSN confirme et le mobile passe dans l'état Inactif

 7 : fin de session

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IMPACT DU GPRS SUR GSM

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GPRS : SUCCÈS ET LIMITATIONS

 Nouveaux champs d’applications par rapport au

GSM :  Accès radio aux réseaux IP (internet et intranet)  Recherches dans des bases de données (restaurants,

stations service, bourse…)

 Télématique, télésurveillance (ascenseurs, distributeurs)  Diffusion d’informations (publicité, guidage

cartographique…)

 Messagerie électronique  …

 Limitations

 Débit insuffisant pour le contenu multimédia (photo,

vidéo, visiophonie, télévision …)

 Zone de couverture

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EDGE

122

EDGE

123

CONCLUSION 2G

124

UMTS (UNIVERSAL MOBILE TELECOMMUNICATIONS SYSTEM)

 3G  2002 en Norvège, 2004 en France  Basée sur la technologie W-CDMA (Wideband-Code

Division Multiple Access)  Technique d'étalement de spectre  Nouvelle technique de codage qui permet de réutiliser les

mêmes fréquences dans des cellules radio adjacente

 Plus de bande passante et plus de débit dans chaque cellule

 Fréquences

 réutilisation des fréquences 900 et 1800 Mhz du GSM  Bande 1900 Mhz - 2100 Mhz : réservée à l'UMTS

 Débits

 Théorie : de 144 kb/s en zone rurale à 2Mb/s en bâtiment  Beaucoup de facteurs qui peuvent diminuer le débit

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(mobilité, nombre d'abonnés par cellule, etc.)

UMTS (UNIVERSAL MOBILE TELECOMMUNICATIONS SYSTEM)

 Transférer en temps réel des contenus

multimédia  les images, le son et la vidéo  Visiophonie  Télévision  Vidéosurveillance

 Forte utilisation d'applications de type Internet

 explosion du marché des smartphones et des réseaux

sociaux

 Services dépendants de la localisation

 finder, guide touristique, news

 Autres

 Jeux, banque, etc.

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ARCHITECTURE GLOBALE DU RÉSEAU UMTS

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RÉSEAU D’ACCÈS UTRAN

Le réseau d’accès UTRAN est doté de plusieurs

fonctionnalités:

 Transférer les données générées par l’usager.  Permet la confidentialité et la protection des

informations.

 Permet une estimation de la position

géographique

 Se charge d’allouer et de maintenir des

ressources radio nécessaires à la communication.

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RÉSEAU CŒUR

Le réseau cœur de l’UMTS est composé de trois

parties :

 Le domaine CS (Circuit Switched) utilisé pour la

téléphonie .

 Le domaine PS (Packet Switched) qui permet la

commutation de paquets.

 Les éléments communs aux domaines CS et PS .

Ces deux domaines permettent aux équipements usagers de pouvoir gérer simultanément une communication paquets et circuits.

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CONTRAINTES

L’UMTS est une excellente solution de point de vue

technique . Les contraintes proviennent essentiellement:

 Investissement dans la licence?  Rentabilité (Culture consommateurs?)  Achat de matériel  Installation massive sur le territoire national  Achat de spectre d'émission  Exploitation, nouveaux terminaux

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LTE (LONG TERM EVOLUTION)

 4G  LTE considéré comme évolution des normes

d’UMTS 3G

 Il emploie une forme différente d’interface radio, utilisant OFDMA/SC-FDMA au lieu de CDMA

 Fréquences de 1,25 Mhz à 20 Mhz  Motivations

 Besoin de système optimisant la commutation des

paquets

 Besoin des débits plus élevés (de 50Mb/s à 100Mb/s)  Besoin d’une très bonne qualité de service  Besoin d’infrastructures moins coûteuses

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RÉSUMÉ

Technologie

Avantages

Inconvénients

1G Ŕ NMT (Nordic Mobile Telephone)

* 1er radiotéléphones analogiques sans fils

2G -GSM

2.5G ŔGPRS

2.75G ŔEDGE

3G ŔUMTS

* Meilleure qualité d’écoute * Taille réduite * Confidentialité des communications

* Débit * Accès WAP (Internet allégé) * Facturation à la donnée * Connexion permanente possible * Support de plusieurs niveaux de qualité de service

* Solution alternative moins onéreuse que la 3G * Débit plus élevé que le GPRS

* Accès internet haut-débit depuis équipement mobile ou ordinateur * Visiophonie * Télévision

* Taille imposante des équipements * Pas de confidentialité de communications * Réseaux saturés

* Débit: envoi de donnés lentes

* Pas d’accès satisfaisant à internet * Réseau GSM déjà saturé * Aucune application décisive pour le grand public

* Obligation de changer de terminal

* coût 132 * Changement des équipements usagers