9-Cours GSM Evolution
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Frédéric Payan - Département R&T - IUT de Nice Côte d'Azur
Le GSM
Partie 7 : Evolution du GSM
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Frédéric Payan - Département R&T - IUT de Nice Côte d'Azur
Le GSM Initialement prévu pour transmettre
Voix
Données à bas débit (9,6 kbits/s)
Technique de transmission : mode circuit.
Capacité de la norme insuffisante pour des services de données
(Internet, messagerie,…)
=> évolution nécessaire de la norme
Evolution du GSM
A l’origine
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Le GSM
Partie 7 : Evolution du GSMI. Evolutions logicielles
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1ère évolution
Canal radio de bonne qualité
=> Réduction de la redondance introduite lors du codage canal
Transmission de blocs d’information plus longs.
=> Augmentation du débit utilisateur : jusqu’à 14,4 kbits/s
2ème évolution
Initialement, une MS ne transmet et ne reçoit que sur un timeslot par trame
TDMA
Allocation simultanée de plusieurs canaux physiques pourl’émission/réception de données (Jusqu’à 4 Time Slots / trame TDMA)
HSCSD : High Speed Circuit Switched Data
=> Augmentation du débit utilisateur : jusqu’à 57,6 kbits/s
Evolution du GSM
I. Evolutions logicielles
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3ème évolution
Adaptation de la syntaxe XML (utilisée pour le web) pour les mobiles
Développement de nouveaux protocoles adaptées à la mobilité
WAP : Wireless Application Protocol
=> Connexion à Internet
Evolution du GSM
I. Evolutions logicielles
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GSM Réseau à commutations de circuits
Ligne monopolisée dans tout le réseau pour un seul utilisateur, pour un
transfert « sporadique » de données
=> gaspillage des ressources (radio)
La taxation, basée sur le temps de connexion (et pas sur la quantité de
données)
=> Coût trop élevé (payer tous les canaux utilisés ?)
=> Développement d’un réseau à commutation de paquets : le GPRS
Evolution du GSM
I. Evolutions logicielles : limitations
Temps de lecture tempsEnvoi des données
Session Web
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Le GSM
Partie 7 : Evolution du GSMII. La technologie GPRS (2.5G)
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Technologie GPRS : General Packet Radio Service
Basée sur la norme GSM
Transmission par paquets, en mode non connecté
Allocation des ressources au « coup par coup »
Taxation sur le volume de données échangées (en kbits)
Objectif : accès mobile aux réseaux IP
Evolution du GSM
II. GPRS
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Frédéric Payan - Département R&T - IUT de Nice Côte d'Azur
Deux réseaux en parallèle
GSM : services classiques de la voix GPRS : transport des données
Utilisation commune des équipements BSS (mêmes bandes de
fréquences)
Séparation des deux réseaux au niveau du NSS
GPRS vers réseaux fixes de données ou autres GPRS
GSM vers RTCP ou autres GSM
Evolution du GSM
II. GPRS : architecture matérielle
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BSC
BSCMSC
VLR
G-MSC
RTCP
MSC
BSC
Réseau GSM
d’un autre opérateur
G-MSC
SGSN
HLR
SGSN
G-GSN
Voix
Réseau GPRSd’un autre opérateur
BSC
BSC
Evolution du GSM
II. GPRS : architecture matérielle
Réseau de données
IP, X25,…
G-GSN
Données
Circuit de
données GPRS
Circuit de
signalisation
uniquement
Gb GsGr
Gc Gn
Gn
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Nouveaux équipements
SGSN (Serving GPRS Support Node) ~ MSC
G-GSN (Gateway GPRS Support Node) ~ G-MSC
4 niveaux de codage de canal
CS-1 : 9,05 kbits/s CS-2 : 13,4 kbits/s
CS-3 : 15,6 kbits/s
CS-4 : 21,4 kbits/s
Possibilité de réserver un TRX à un seul utilisateur
=> Débit utilisateur (théorique) de 8 x 21,4 = 171,2 kbits/s
Permet le trafic point-à-point et point-à-multipoint
Evolution du GSM
II. GPRS : caractéristiques
Réseau fédérateur GPRS
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Gestion inspirée du gsm : zone de routage (plusieurs
cellules par zone)
3 états possible pour le mobile
Evolution du GSM
II. GPRS : mobilité
EtatIDLE
EtatSTANDBY
EtatREADY
Mobile non
joignable
Mobile
directement
joignable
Mobile
joignable
par paging
Détachement du réseau
Attachement
au réseau
Détachement du réseau
Expiration de la temporisation
Etablissement d’un transfert de données
(montant ou descendant)
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Les opérateurs utilisent uniquement
En pratique, utilisation des codages CS-1 et CS-2 configurations « 3+1 » et « 4+1 »
3 ou 4 TS en voie descendante
1 TS en voie montante
=> Débit pratique applicatif: ~ 30 à 40 kbits/s
Saturation des bandes de fréquence du GSM
Evolution du GSM
II. GPRS : limites
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Le GSMPartie 7 : Evolution du GSM
III. La technologie EDGE
(2.75G)
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Frédéric Payan - Département R&T - IUT de Nice Côte d'Azur
Enhanced Data for GSM Evolution
Modulation 8PSK au lieu de GMSK à 2 états (GSM , GPRS )
=> débits multipliés par 3
EDGE+GSM : un circuit de données => 43,2 kbits/s / canal physique
EDGE+GPRS : 59,2 kbits/s / canal physique (en mode paquet)
Evolution du GSM
II. EDGE
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Frédéric Payan - Département R&T - IUT de Nice Côte d'Azur
UMTS (technologie 3G)
Universal Mobile Telecommunications
System
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Frédéric Payan - Département R&T - IUT de Nice Côte d'Azur
Premier service commercial UMTS : 2002 (Autriche)
France : 2004 (SFR,Orange), Bouygues (2007)
Bandes de fréquence : 1885-2025 / 2110-2200 MHz
Technique d’accès multiple W-CDMA
Débit
théorique : 1,920 Mbits/s
pratique : dépasse rarement 384 kbits/s
Nouveaux services : autour de l’aspect video
UMTS - la 3G
I. Introduction
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Frédéric Payan - Département R&T - IUT de Nice Côte d'Azur
Réseau UMTS : 3 domaines
1. Le Domaine utilisateur Terminal + carte USIM
2. Le Réseau d’accès ( Radio Network ) : UTRAN (Universal
Radio Access Network)
3. Le Réseau cœur ( Core Network )
Domaine circuit (~NSS)
Domaine paquets (~GPRS)
UMTS - la 3G
II. Architecture UMTS