[PDF] Téléphonie Mobile de troisième génération - De GSM à HSPDA

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T ´el´ephonie Mobile de troisi`eme g´en´erationDe GSM `a HSPDALuc Deneire

Departement G.T.R.

Licence ProfessionelleNovembre 2004

c ?Deneire1

Table des Mati

`eres

Table des Mati

`eres (1)Cours 1

Table des Mati

`eresPlan

Historique

Le R

´eseau G.S.MArchitecture

Hi

´erarchieLes mobiles

L"infrastructureInterface Radio

Commutation et mobilit

´eCours 2

GPRS : Gestion de mobilit

´eConcepts

Machine d"

´etat de la mobilit´eGPRS/IMSI Attach

Detach demand

´e par la MSDetach demand

´e par le r´eseauS

´ecurit´eGestion de la localisation

Transfert de donn

´ees / routageEDGE

Introduction

Modulations

Formats

Gain du au multi-slot

Redondance incr

´ementale (RI)UMTS : Architecture

R

´ef´erenceConcepts de Base

Architecture et structure de l"UMTS

L"interface radio

c ?Deneire2

Table des Mati

`eres T ´el´ephonie Mobile de troisi`eme g´en´erationCours 1 : Introduction

G.S.M.Luc Deneire

Departement G.T.R.

Licence ProfessionelleNovembre 2004

c ?Deneire3

Table des Mati

`eres

Table des Mati

`eresPlan

Historique

Le R

´eseau G.S.MArchitecture

Hi

´erarchieLes mobiles

L"infrastructure

Interface Radio

Commutation et mobilit

´eGPRS

Cahier des charges

Architecture R

´eseaule r

´eseau backboneLa pile de protocole (plan transmission)

GPRS : Gestion de mobilit

´eConcepts

Machine d"

´etat de la mobilit´eGPRS/IMSI Attach

Detach demand

´e par la MSDetach demand

´e par le r´eseauS´ecurit´e

Gestion de la localisation

Transfert de donn

´ees / routage

EDGE

Introduction

Modulations

Formats

Gain du au multi-slot

Redondance incr

´ementale (RI)

UMTS : Architecture

R

´ef´erence

Concepts de Base

Architecture et structure de l"UMTS

L"interface radio

c ?Deneire4 Plan

Plan du cours

De G.S.M.

`a HSDPA1.Introduction et G.S.M.

2.le G.P.R.S. et EDGE

3.U.M.T.S. principes et interface radio

4.U.M.T.S. couche physique et protocoles

5.U.M.T.S. gestion des appels et de la mobilit

´ec

?Deneire5 Plan

Organisation du cours

Cours magistral + questions/r

´eponses1.TD en d

´ebut de s´eance : Q&R + test QCM (15 minutes)2.Cours magistral .... trois heures

3.Programme lourd :)

4.Cours informatif ... premi

`ere mouture :(5.Si possible, examen (euh ... DS)

´ecrit individuel avec correction orale,

sans support :(6.R ´ef´erence :UMTS, les origines, l"architecture, la norme, Pierre Lescuyer,

Dunod, Paris, 2002

c ?Deneire6

Historique

De Marconi

´a l"U.M.T.SLes Temps Hero

¨ıques1896Marconi d

´emontre la premi`ere transmission sans fils ... voir un caf

´e`a Biot1946Premier T

´el´ephone mobile aux U.S. (1 cellule, St Louis,

Missouri

source : http://www.att.com/attlabs/reputation/timeline/46mobile.html)1973New-York, Premier t

´el´ephone cellulaire (Martin Cooper,

Motorola, vers Joel Engel, Bell Labs)1977Bell Labs construit un proto de systeme cellulaire, Chicago,

2000 clients1981Premier syst

´eme Europ´een, NTM-450, Su´edec

?Deneire7

Historique

La deuxi

`eme g´en´eration4 syst `emes1.G.S.M : Global System for Mobile -Europe + Monde

2.D-AMPS (Digital Advanced Mobile Phone System)-US

3.Code Division Multiple Access (IS-95) ... US-Qualcomm

4.P.D.C. Personal Digital Cellular - Japon

GSM DominantEurope, Monde sauf USA

Bandes900 MHz, 1800 MHz (DCS-1800) , 1900 MHz (PCS-1900 ,

USA) 400 MHz (rural) 800 MHz (Am

´erique du Nord)c

?Deneire8

Historique

De Marconi

`a L"U.M.T.S.2G : le timing 1982D

´ebut de la sp´ecif GSM (1982-1990)1983D

´eploiement de AMPS1984CT-1 (Cordless Telephone, Europe)

1991Sp

´ecification de DECT (Digital European Cordeless

Telephone)

port ´ee de 100`a 500 m, 120 canaux, 1.2 Mbit/s en donn´ees, voix encrypt ´ee, authentification ... se retrouve dans IMT-20001992D

´ebut du d´eploiement de G.S.M.1994DSC-1800

c ?Deneire9

Historique

De Marconi

`a l"U.M.T.S.La troisi `eme g´en´erationHSCSDHigh Speed Circuit Switched Data ?Communications de donn ´ees orient´ees circuit?Peut utiliser jusque 4 slots GSM (1 slot = 9,6 ou 14,4

Kbps)GPRSGeneral Packet Radio Service

?Communications de donn ´ees orient´ees paquet?Peut utiliser jusque 8 slots GSM (115 Kbps)

EDGEEnhanced Data-rates for Global Evolution

?Modulations d"ordre sup ´erieur (plus de bits/symbole)?384 Kbps (avec 8 slots) ?Modulations adaptatives, ARQ incr

´ementalc

?Deneire10

Historique

De Marconi

`a l"U.M.T.S.La troisi `eme g´en´erationU.M.T.SUniversal Mobile TelecommunicationSystem ?IMT-2000 (www.itu.ch) : appel `a propositions pour 1998Objectifs?Support multim

´edia?2 Mbit/s en vitesse r

´eduite?144 kbit/sec en vitesse

´elev´ee (¿ 120 km/h)?couverture mondiale ?UMTS Forum en 1996 ?15 propositions en 1998 ?3GPP et 3GPP2 cr

´ees en Janvier 1999c

?Deneire11 Le R

´eseau G.S.MArchitecture

c ?Deneire12 Le R

´eseau G.S.MHi

´erarchie

MSCMobile Switching Center

LALocation Area

BSCBase Station Controller

BTSBase Transceiver Station

Hi ´erarchie :region MSC?nLocation Areas?mBSCs?kBTSc ?Deneire13 Le R

´eseau G.S.MHi

´erarchie

c ?Deneire14 Le R

´eseau G.S.MHi

´erarchie

c ?Deneire15 Le R

´eseau G.S.MHi

´erarchie

Trois sous syst

`emesDeux composantes ?L"infrastructure fixe ?Les mobiles

Infrastructure divis

´ee en 3 sous-syst`emes1.BSS: Base Station Subsystem?transmission depuis le mobile vers le NSS2.NSS: Network Switching Subsystem?Communication et interconnexion avec les autres r ´eseaux3.OSS: Operational Subsystem?Administration du r

´eseau GSMc

?Deneire16 Le R

´eseau G.S.MLes mobiles

Deux composants qui s

´eparent la mobilit´e de l"´equipement et la mobilit´e de l"utilisateurEquipement mobile ?Le t

´el´ephone s"identifie?Adresse : IMEI: International Mobile Equipment IdentityL"utilisateur mobile : SIM

?SIM :Subscriber Identity Module (fixe ou non) ?Identit

´e : IMSI: International Mobile Subscriber Identity?Adresse : MSISDN:Mobile Subscriber ISDN Number

(no tel) c ?Deneire17 Le R

´eseau G.S.MLes mobiles

Structure du mobile

MT : Mobile TerminationInterface Radio

TE : Terminal EquipmentInterface

utilisateur + applis (fax, ...)TA : Terminal AdaptorInterface entre MT et divers TE c ?Deneire18 Le R

´eseau G.S.MLes mobiles

Classe Puissance Max (W) Type de terminal

I 20 v

´ehicule

II8v´ehicule

III 5 portable

IV 2 portable

V0,8portablec

?Deneire19 Le R

´eseau G.S.MLes mobiles

l"IMEI : structure et gestion

IMEI: 15 digits

TAC ( 6 ) - FAC ( 2 ) - SNR ( 6 ) - SP (1)

Type Approval Code ; Final Assembly Code ; Serial Number ; Spare Digitrole de l"IMEI: protection contre le vol et la "panne"

EIR : Equipment Identity Register1 DB par op

´erateur,´echang´eesWhite list... OK

Black list... pas OK (sauf urgences)

Grey list... usage interne (pannes, vieux GSMs ...) c ?Deneire20 Le R

´eseau G.S.MLes mobiles

l"usager, sa carte SIM et sa confidentialit

´eSIM

?associ ´ee`a l"utilisateur?contient les adresses utilisateur ?Assure l"authentification et l"encryptage ?Personalisation (services) et protection (PIN(4-8)/PUK(8))IMSIInternational Mobile Equipment Identity biunivoque SIM, sp ´ecifique GSM, 15 digitsMCC (3) - MNC (3) - MSIN (10) MCC : Mobile Country Code ; MNC : Mobile Network Code ;

MSIN : Mobile Subscriber Identification Number

c ?Deneire21 Le R

´eseau G.S.MLes mobiles

l"usager, sa carte SIM et sa confidentialit

´eMSISDNMobile Subscriber ISDN Number

no tel (meme structure que le IMSI sauf MNC : r

´egion)s

´eparation IMSI-MSISDN?permet la confidentialit

´e,?facilite la modification des num

´eros + routage?l"association de plusieurs numeros (pour + services) `a un utilisateur c ?Deneire22 Le R

´eseau G.S.MLes mobiles

Adresses temporaires

TMSITemporary Mobile Subscriber Identity

?Assignquotesdbs_dbs12.pdfusesText_18

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