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Réseau GSM 22._Mai 2014

Nom: Prénom:

MASTER MiNT - Ml option TELECOMMUNICATIONS

Epreuve - Réseaux 2G : Protocoles et dimensionnement (2HOO)

Documents autorisés: Le polycopié du cours - Usage téléphone interdit

Toutes les parties sont indépendantes.

1. Étude d'un réseau de communication mobile (10 pts) On considère un réseau de communication mobile avec les caractéristiques suivantes: Bandes de fréquences: UL [824-849] MHz DL [869-894] MHz Largeur des canaux duplex : 30 KHz

1.1. Quel est l'écart duplex dans ce réseau?

1.2. Quel est le nombre total de canaux de communication dans ce réseau?

1.3. Un opérateur exploitant ce réseau, couvre chaque cellule avec 4 émetteurs. En considérant des trames TDMA avec 3 "time slot", quel est le nombre maximal de communications simultanées pouvant être supportées par une cellule ?

L'opérateur décide d'utiliser un saut de fréquence lent sur les cellules. On notera (f1, fi, f3, f4) les porteuses disponibles dans la cellule étudiée. À un instant donné, la suite pseudo aléatoire de gestion de fréquence dans cette cellule est la suivante: S = (0, 2, 1, 1, 3, 2, 1, ... ).

1.4. Comment un utilisateur est-il informé de la séquence à utiliser ?

1.5. Le réseau affecte à un utilisateur un index MAIO=O et à un second un index MAI0=3. Indiquer la séquence des porteuses affectée à chaque utilisateur.

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On considère dans la suite de cette épreuve un mobile dans une zone couverte en GSM.

2. Méthodes d'accès à un réseau ( 8 pts) 2.1. Quel est l'intérêt de l'authentification d'un abonné dans un réseau mobile?

2.2. Décrire le processus effectué par le mobile pour se caler sur une cellule lors de sa mise sous tension.

2.3. Quels sont les paramètres intervenant dans la procédure d'authentification qui sont diffusés sur la voie radio ? Préciser leur utilité.

2.4. En utilisant l'algorithme appropne, illustrer graphiquement la procédure d'authentification, en précisant les équipements sollicités, ainsi que les informations envoyées sur l'interface radio.

équipement Réseau mobile

0 ( ______ _____.]

lnterlxe radio

~ \ Station mobile

équipement

2

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3. Recherche d'un abonné (6 pts)

Un abonné GSM reçoit un message.

3.1. Comment le réseau va-t-il retrouver la zone de localisation du mobile?

3.2. Comment le mobile va-:t-il savoir que le réseau cherche à le _joindre? précisez le canal

3.3. Que va-t-il faire pour établir la communication?- Préciser le canal

4. Configuration d'une BTS GSM (6 pts) Considérons une cellule couverte par une BTS équipée de 3 TRX ; la voie balise étant définie sur la TRXl.

4.1. Quels sont les canaux constituant la voie balise ?

4.2. Sur quel time slot de la fréquence balise est implanté ce canal ?

4.3. Décrire au choix les fonctions de 2 de ces canaux?

3

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4.4. Quelle multitrame supporte les canaux de la voie balise? Préciser l'organisation des canaux sur cette multitrame

5. Appel "entrant" dans un réseau GSM (JO pts) Dans le cas d'un appel entrant, la structure schématique du réseau GSM' est illustrée sur la figure· ci-dessous:

' - 3 . -BSS VLR 4 HLR . -' ... -

8 h l

7 6

11 10 4 2 , ,

- 8 - 8 MS

l 5 1 9 BSS 9 -m MSC - GMSC / public

-12

/. network

BSS

4

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5.1. Indiquer sur le graphique, lorsque vous le jugerez nécessaire, les différents numéros utilisés.

5.2. Décrire de manière synthétique les différentes étapes de la mise en communication (étapes 1 à 12).

6. Mobile en mode communication (JO pts)

Considérons un abonné mobile muni d'un terminal GSM 900 de classe 4 et deux BTS voisines appartenant au PLMN de son opérateur (voir figure 1 ). Les BTS 1 et 2 n'appartiennent pas à la même zone de localisation. En revanche elles sont paramétrées de la même façon:

RXLEV ACCESS MIN = -90 dBm CELL RESELECT OFFSET= ldB MS TXPWR MAX CCH = 33 dBm CELL RESELECT HYSTERESIS = 2 dB

5

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6.1. L'abonné mobile a mis son mobile sous tension au point A. Il se trouve maintenant au point B et son mobile est toujours en veille. Sur quelle cellule le mobile est t-il calé ?

6.2. Quelles sont les opérations réalisées par le mobile (qui est toujours en mode veille)?

Niveaux de champ reçus par la station mobile en fonction de sa position

RXLEV_dl 1 RXLEV_dl 2 ' 1\ ' ..

-76

-78 -.... -... _ ./' -... ... _ ,,,,, ... , ./'

-80 ~, .... ,/

~ """ ... , ...;'

-82

./ ""-. ./ ' .... I../"" ... , -84

•"""1"" ,-, ... / ... , -86

V -, .. / ', -88

-90 , -,

-92

A B BTS2 BTSl

FiQ"ure 1 6

'1

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6.3. Au point B, l'abonné mobile reçoit un appel. Pendant la communication, il se déplace vers le point A. Indiquer sur le graphique le point D où se déclenchera le handover. Justifier votre choix.

6.4. De quel type de handover s'agit-il ?

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