Fr - CNAM - Cours Reseau et Telecom

8/7/2019 Fr - CNAM - Cours Reseau et Telecom

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Histoire des

Tlcommunications14 fvrier 1876

- A.G.Bell et Elisha Gray dposent lebrevet du tlphone

- Aucun des 2 appareils ne fonctionnent -

Tlphonie : Etats- Unis

Edison invente pour WTU le microphone graphite- 1877 Cration de la Bell Telephon Company

- 1889 Invention de lautocommutateur lectromcaniquepar Almon B. Strowger (Kansas City)


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- 1879 Premier Ministre des P et Ten France

Tlphonie : France

1891

Le 1er Septembre 1889

Dcembre 1880 Cration de la SocitGnrale des Tlphones (fusion de 3Socits cres en 1878)

- 1885 Ltat dveloppe son propre rseau

- 1889 Ltat reprend lexploitation complte detous les rseaux


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1870 : Maxwell et la thorie dellectromagntisme

1887 : Hertz dmontre exprimentalementlexistence des ondes lectromagntiques

1890 : Branly invente le premier rcepteur (cohreur)Popov conoit lantenne radiolectrique

1895 : Marconi ralise les premires expriences radio et

invente la TSF

Divers - 1903 : Tour Eiffel, 1912 : Titanic, 1920 : Liaison TA -

Transmission Radio


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1904 Diode de J. Fleming

1906 Lee de Forest Triode amplificateur1933 E.H. Armstrong invente la FM

1947 Invention du transistor (Bell Lab)

1948 Publication de la Th de linformation C.Shannon

1953 NTSC Color System

1962 Tlvision par satellite USA/Europe

1970 Premire transmission numrique

de la voix (CNET)1998 (Europe) Ouverture du march des

tlcommunications


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Le march des

Tlcommunications

Top 10

Source Idate


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Cadran

I0

Microphone

HPSonnerie

Crochets

Bobine dinduction

dB300Hz 3400H z

f0

- Bande passante limite

Exemple :

R S/N=60dB soit 10 3 !!

C = 61787 bits/s

- Centre de transit principal CTP (5)

- Centre de transit secondaire CTS (70)-Centre autonomiedacheminement CAA (1310)

- Centre local CL (9600)

- Abonn

Le Rseau Tlphonique

Commut Public (PSTN)


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Transport de la voixLes cbles sous-marins coaxiaux analogiques (1956-1986)

La fibre optique Liaison TAT Optique (1995):

500000 Liaisons Tlphoniques


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Le satellite

Transmission de la voix en utilisant un satellitegostationnaire (36000km) :

- Telecom 1 (8 canaux TV, 40000circuits Tl)- Temps de propagation A/R = 0,25s !

Transmission avec des constellation de satellites orbites basses

Inconvnient :

- Qualit de transmission- Le produit Bande passante x Dlaiest trop grand


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IntroductionAnnes 70 2 Rseaux spars:

- TELEX

- TELEPHONE

- Tlmatique (modems)- Liaisons numriques- Vidocommunications

- Cots : Multiplication des cots- Efficacit : Nivellement par le bas

Apparition des premiers commutateurstemporels numriques

Possibilit de raliser un rseau multi-services


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Contraintes de la transmission numrique

- Affaiblissement du signal

- Rcupration de l horloge- Transfert d nergie- Format du signal adapt au canal- Surveillance de la qualit de la transmission- Possibilit de multiplexage temporel

Structure Gnrale


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Caractristiques- RNIS (ISDN)

FT : Numris- Normalisation l ITU en 1984- Srie I

- http://www.itu.ch

- Modle de Rfrence 7 couchesOSI (Open System Interconnection), ISO.

CouchesApplications

CouchesRseaux

Application

Prsentation

Session

Transport

Rseaux

LiaisonPhysique

Tlservices

Service support


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Les points de rfrence

TE TNA TNR

Terminal RNIS TerminaisonNumrique

d Abonn

TerminaisonNumriquede Rseau

Ligne


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Accs de Base

S0, T0 Du=144kbits/sDr=192kbits/s

2 canaux de transmission B1, B2D=64kbits/s

Voix, tltex, vidotex1 canal D

Signalisation

Norme I.430

48 bits / 250 s


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Alimentation

Sourcednergie

mission/rception

rception/mission

Collecteur Sourcednergie dnergie

TERMINAL (TE) TERMINAISON NUMERIQUEDE RESEAUX (TNR)

48V


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F L B1 E D A Fa N B2 E D M B1 E D S B2 E D F L

TNR TE

F L B1 L D L Fa L B2 L D L B1 L D L B2 L D L F L

TNR TE

48 bits en 250 s

Trame RNIS


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Codage du signal

0,5V


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Mnmonique Dfinition Sens

INFO 0

INFO 1

INFO 2

INFO 3

INFO 4

Pas de signal en ligne

6 x 1

Trame normale - tous les canaux sont remis zroTrame normale - donnes quelconques dansles canauxTrame normale - donnes quelconques dansles canaux sauf le canal A=1 (bitdactivation)

TNR !" TE

TE " TNR

TNR " TE

TE " TNR

TNR " TE

Phase d activation


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Collisions

TA

TB

Signalrsultant


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Synchronisation de bit

- Rcupration de l horloge- Gigue de phase (+-7%Tb)- Retard max (8%Tb)- Retard / TE : 0,0875 s

ExempleDistance entre TE et TNRd=100m. t=?


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Drapeau Adresse Commande Information Mot deContrle

Drapeau

01111110 1 octet 1 octet n octets 2 octets 01111110

Trame HDLC / Protocole LAP-DI.440/441

- Dtection d erreur- Correction d erreur par transmission rptitives- contrle de flux- 2 modes d changes : - mode connect ABM

- mode non-connect UI

Couche Liaison


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La dtection d'erreurs par cl calcule s'applique aux procdures de transmissions debits. Les donnes sont regroupes en trames. La cl qui est envoye au rcepteur (FCS)est le reste de la division de la trame par un polynme gnrateur :

Pg=x 16+x 12+x 5+1

La procdure suivre est la suivante :On ralise la somme des octets de la trame sans les fanions,

c'est--dire Adresse+Commande+Information. On multiplie ce rsultat par l'ordrele plus lev du polynme (x 16) c'est--dire 2 16=65536. On ralise maintenant ladivision de cette nouvelle valeur par le polynme gnrateur, c'est--dire216+212+25+1=69665.Le reste R est envoy dans le FCS.

Calculer la valeur du FCS lorsque :Adresse = 01 H | Commande = 11 H | Information = 2A F1 50 80 3B 25 H

Dtection d erreurs


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8 3 2 1

SAPI

C/R

0/1

E/A

0

TEIE/A

1

E/A : bit dextension du champ dadresse qui est gal 0 si il y aun octet supplmentaire qui suit.C/R : bit distinguant les trames de commande/rponse

SAPI : Identificateur du point daccs au serviceTEI : Identificateur de terminal

Champ d adresse


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Le SAPI est constitu de 6 bits qui permet didentifier le service fourni par lentit de liaison la

couche 3.

SAPI Fonctions016

32-4748-6263

contrle des appels (tablissement et fermeture de connexion)transfert de donnes en mode paquet

rserv pour un usage rglementextensions futuresprocdures de gestion (allocation didentificateur)

Le TEI possde 7 bits. Il doit tre unique pour chaque terminal et son affectation peut tre

manuelle ou automatique.

TEI Signification01-63

64-126127

Identificateur dun quipement terminal point--pointAllocation manuelle des TE

Allocations automatiques des TE (la TNR vrifie lunicit)diffusion lensemble des TE


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Le mode de fonctionnement trames multiples est similaire, dans son principe, celui duLAP-B (X25).

A pplica tion F orm at C om m an des R ponses C odage

1 2 3 4 5 6 7 8In form ation I N(S) 0

N( R) PR R (prt recevoir)

R R 0 0 0 0 0 0 0 1N(R ) P/F

Supervision R N R (non-prt recevoir)

R N R 0 0 0 0 0 0 0 1N(R ) P/F

R EJ (rejet) R E J 0 0 0 0 0 0 0 1N(R ) P/F

Transfer tdinformation

SAB M E (mettreen mode asyn.quilibr tend u)

0 1 1 P 1 1 1 1

t rames

mult iples a vec

D M ( m o de

dconnexion)

0 0 0 F 1 1 1 1

accus derception et sans

N on numrot U I (informationsnon m umrotes)

0 0 0 P 1 1 1 1

accus derception

DISCdeconnexion

0 1 0 P 1 1 1 1

U A (accus derception)

0 1 1 F 0 0 1 1

FR M R (rejet detrame)

1 0 0 F 0 1 1 1

X ID (changedidentificateur)

X ID 1 0 1 P/F 1 1 1 1


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12/03/97 10:57:15:33 R:INFO 0 U:INFO 112/03/97 10:57:15:33 R:INFO 2 U:INFO 112/03/97 10:57:15:33 R:INFO 2 U:INFO 312/03/97 10:57:15:34 R:INFO 4 U:INFO 3

U: 12/03/97 10:57:15:36 00 076 0 SABME 1 ... ...R: 12/03/97 10:57:15:39 00 076 0 UA 1 ... ...U: 12/03/97 10:57:15:41 00 076 0 I 0 000 000 08 01 36 0 ETABLISSEM

Mode fonct support 02 88 90

Inf numerique sans restrictionIdentif. canal 01 83n'importe quel canal

Numero d'origine 05 00 80 31 31 38118

Numro destination 04 80 31 32 30120

R: 12/03/97 10:57:15:44 00 076 0 RR 0 ... 001U: 12/03/97 10:57:15:46 00 076 0 I 0 001 000 08 01 37 0 ETABLISSEM

Exemple de trame


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Applications

Slection Directe lArrive (SDA)

PABX

TE1

TE2

TE30467118050- - 8055

1T0


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RNIS

LAN : 194.199.229.0

HUB

LAN : 172.18.17.0

Routeur 1IP : 172.18.17.9IP RNIS : 10.48.125.7

Routeur 2IP : 194.199.229.152IP RNIS : 10.48.125.4

PCIP : 172.18.17.47

RNIS : 0467118051

RNIS : 04671118050

Encapsulation PPPRFC 1661

Interconnexion de rseaux

bl d


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Table de routage

Utilise par un routeur ou un hte Un ensemble dentres

routage par dfaut

entres normales Pour chaque entre normale

(Destination finale, prochain destinataire (, info)) Exemple

A B C

D E

1 2

5

6

3

Table de routage de D

de D Liaison CotD loc 0

A 3 1E 6 1C 6 2B 3 2

Ad g IP t t g


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Adressage IP et routage

Chaque rseau a une adresse IP unique ex. 194.199 .229.0 Chaque machine a une adresse rseau qui est le prfixe de sa propre

adresse IP ex. 194.229.199.34 Table de routage

Chaque entre:(Destination finale, action de routage)

Diffrents codage de destination

Destination Action (rseau, 0) envoyer au prochain routeur rx (ce rseau, sous-rseau, 0) mettre sur linterface i

(ce rseau, sous-rseau, hte) remettre au logiciel x (0) routage par dfaut : r

R1 R2H

Les protocoles de routage


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Les protocoles de routage Proprits

Correction Simplicit -> ressources mises en uvre Robustesse -> absorber chang.topologie et traffic sans

rebooter Stabilit -> convergence en un temps raisonnable Equit -> partager l'accs la bande passante Optimalit -> dpend des mtriques

Optimalit > dcouvrir et utiliser les "sink trees" pour tous les routeurs sink tree= ens de routes optimales jusqu' un destinataire Diffrents critres d'optimalit

A B

D E

CArbre couvrant optimal


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set system aaaaa set multidestination on

cd LAN set ip address xxx.xxx.xxx.xxx set ip netmask nnn.nnn.nnn.nnn set ip routing on

set ip rip update periodic

set user bbbbb

set ip address yyy.yyy.yyy.yyy set ip netmask nnn.nnn.nnn.nnn set ip routing on

set ip rip update demand

set ip route destination zzz.zzz.zzz.0/0 gateway www.www.www.www prop on set 1 number ccc set 2 number ddd set timeout 360

set active

cd

reboot

aaaaa et bbbbb sont les noms respectif des deux routeurs connects par RNIS. Ladressexxx.xxx.xxx.xxx correspond la partie locale du rseau (connexion en bleu). Ladresseyyy.yyy.yyy.yyy correspond la partie RNIS du rseau (connexion en orange). La table deroutage fait corespondre ladresse LAN zzz.zzz.zzz.0 la passerelle (routeur)www.www.www.www . Les numros ccc et ddd correspondent aux numros RNIS que le systmeaaaaa doit composer pour atteindre bbbbb .


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Internet avec IP fonctionne sur le principe

du Best Effort QosBest Effort

- Web

- Email, etc..- Voix, Images (Tlphonie)Temps-rel (commande)

TCP/IP RTCP/TCP/IP

QoS sur rseau IP


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X . Digital Subscriber Line- Voix (3,3kHz) + Donnes (1,54 25,92 Mbits/sec)

- ADSL : Asymmetric DSL ANSI T1.413- Voie montante 16kbits/sec 800 kbits/sec- Voie descendante 1,5 7,9Mbits/sec- Spectre divis en 3 rgions :

1) Tlphone (300-3400Hz)2) canaux montants (~30*4kHz, 8bits/Hz)3) Canaux descendants (256*4kHz, 8bits/Hz)

Modulation DMT : Discrete Multitone

Protocole utilis : IP/PPP/ATM/ADSL


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Systmes radio-mobiles et concepts


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Systmes radio mobiles et conceptscellulaires

# Stations mobiles et stations de base radio(accs au rseau tlphonique, puissance , BS, cellule,rutilisation des frquences, MS)

# Interface Radio- mobilit- mdium de transmission :

$ commun tous les utilisateurs$ perturb par des interfrences$ non-confidentiel$ frquences radio limites

- mise en oeuvre de techniques de modulation, de codage,daccs multiple, etc

- spcification des bandes utilises, dbits binaires,puissances mises, procdure daccs et de transmission

Systmes radio-mobiles et concepts


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Syst es ad o ob es et co ceptscellulaires

# Itinrance et handover- pourvoir appeler et tre appel (itinrance ou roaming )- transfert inter-cellulaire

# Systmes cellulaires et systmes sans cordon - tlphonie cellulaire assure litinrance et le handover- systmes sans cordon :

$ porte de 100 200 mtres$ zone et borne / cellule et station de base$ Bi-Bop : pas dappel entrant, pas de changement de

borne pendant la communication$ DECT (Digital Enhanced Cordless Telecommunications)

# Dploiement cellulaire- zone urbaine dense : micro-cellules (~100 mtres de rayon)- zone rurale : macro-cellules (jusqu 30km de rayon)

Historique de la norme GSM


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Confrence administrative mondiale desRadiocommunications alloue une plage de frquencesvoisine de 900 MHz aux radiocommunications mobiles

1979

1982

1984-86

Projet MARATHON (CNET)La Confrence Europenne des Postes et

Tlcommunications (CEPT) dfinit les sous-bandes 890-

915 MHz (sens montant) et 935-960 MHz (sens descendant)Cration du Groupe Spcial Mobile (GSM) par la CEPT.

Coopration franco-allemandeDveloppement de prototypes du Sous-Systme Radio



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Appui de la Commission des Communauts Europennes1985

1987

1988

1990

La runion du GSM Bruxelles entrine les choix techniquesProtocole daccord (MOU) pour louverture du GSM en 1991

dans treize pays europens.

Appel doffres pour la ralisation de rseaux pilotes

En France, deux consortiums sont choisis (Matra-Ericsson etAlcatel-Aeg-Nokia)

Le GSM rejoint lETSI (European TelecommunicationsStandards Institute) et dbute le travail de normalisationdcompos en plusieurs phases.



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Premire communications entre un abonn du rseautlphonique et un terminal GSM de laboratoire esteffectu (juillet).

1991

1992

1995

Ouverture commerciale officielle des deux oprateurs

franais (France Telecom et SFR) dans la bande des 900MHz.Ouverture dans toute lEurope de rseaux GSM qui devient

Global System for Mobile communications.

Adaptation des spcifications GSM pour dvelopper des

systmes dans la bande des 1800 MHz (DCS 1800) pluscibls pour des environnements urbains.

Phase 2 des recommandations GSM : unification du GSM etdu DCS 1800.

Norme GSM dans le monde


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Norme GSM dans le monde

0

50

100

150

200

250

300

1995 1996 1997 1998 1999

MOU GSM regroupe 239membres dans 109 paysdiffrents.

(Afrique, Australie, Chine,

Inde, Asie)

350 rseaux oprationnelsavec plus de 300

Millions dabonns (70%de taux de pntrationdes mobiles pour laFinlande) Evolution du nombre dabonns GSM dans le monde

(en millions)

1997

Mars2000

Octobre 2001En France, le nombre de mobiles dpasse le nombre de

tlphones fixes (environ 25 millions)

Normes existantesd l h i bil

AMPS


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de tlphonie mobileNMT TACS

GSM

(GPRS)

EDGE

ETSI (Eu) UMTS

TDMA

IS 136

PHS

J-TACS

PDC

ARIB (Japan) W-CDMA

CDMAIS-95A

CDMAIS-95B

Qualcomm (USA) CDMA2000 ITUIMT2000

3GPP 3GPP2

3G Standards

D-AMPS

Allocation des Frquences



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PDC810-956

AMPS/ NAMPSTDMA/ CDMA

810-956

J-TACS/ N-TACS

843-925

CDMA872-950

TACS/ E-TACS

880-950

GSM890-960

PDC1429-1513

DCS18001710-1880

CDMA/ GSM1850-1990

800MHz

900MHz

1,0GHz

1,4GHz

1,5GHz

1,7GHz

1,8GHz

1,9GHz

2,0GHz

1900-1980 MHz2010-2025 MHz2110-2170 MHz

IMT 2000

MBS 30 GHz ?

Public Land Mobile Network (PLMN)


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Public Land Mobile Network (PLMN)

Rseau daccs au rseau tlphonique public# Handover, itinrance impliquent des quipements particuliers

$ naissance dun rseau particulier le PLMN# PLMN = systme assurant un accs radio au RTCP.# PLMN compos de deux parties :

$ sous-systme radio (BSS Base Station Sub-System) quiassure les transmission radiolectriques et gre laressource radio.

$ sous-systme rseau (NSS Network Sub-System) quicomprend lensemble des fonctions ncessaires auxappels et la mobilit.

Signalisation importante# Routage, adressage, localisation, base de donnes

$ signalisation change gratuite, indpendante des appels

Principales caractristiques GSM


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Approche Rseau# Diversit de Services : voix, donnes, fax, messagerie, SMS# Architecture matrielle dun PLMN spcifie compltement

Interface Radio labore GSM DCSBande de frquence 890-915 MHz

935-960 MHz1710-1785 MHz1805-1880 MHz

Nombre dintervalles de temps partrame TDMA

8

Ecart Duplex 45 MHz 95 MHzRapidit de modulation 271 kbit/sDbit de la parole 13 kbit/s (5,6 kbit/s)

Dbit maximal des donnes 12 kbit/sAccs multiple Multiplexage frquentiel et temporelRayon des cellules 0,3 30 km 0,1 4 kmPuissances des terminaux 2 W (8 W) 1 W



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GSM 900 et DCS 1800# Inter-oprabilit totale entre GSM 900 et DCS 1800 nintroduit

aucun nouveau problme au niveau technique# Attnuation en f -2 """ " densit plus importante de stations de base

pour le DCS 1800

Interface Radio labore# Spcification densemble (BSS et NSS)# Interconnexion des diffrents rseaux GSM dEurope et dAfrique

du Nord

Recommandations GSM en pleine volution : nouveauxservices en cours de spcifications

""" " volution vers le GPRS puis lUMTS

Architecture GSM


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( Global System for Mobile communications ) (ETSI)

VLR

VLR

RTCP

BSC

BSC

BSC

BTS

BTS

BTS

BTS

BTS

MSC

MSC

NSSBSS

PLMN

MS

GMSC

EIR

AUC

HLR


51/123

Architecture GSM


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BSC

BSC

BSC

BTS

BTS

BTS

BTS

BTS

BSS

MS

BTS (Base Transceiver Station)- ensemble dmetteurs-rcepteurs (TRX)- la charge de la transmission radio

(modulation, dmodulation, galisation,codage correcteur derreur)- gre toute la couche physique :multiplexage TDMA, chiffrement, saut de

frquence- ralise lensemble des mesures radioncessaires pour vrifier quunecommunication se droule normalement.

- gre la couche liaison de donnes pourl change de signalisation entre lesmobiles et linfrastructure.

Architecture GSM


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BSC

BSC

BSC

BTS

BTS

BTS

BTS

BTS

BSS

MS

BTS (Base Transceiver Station)- capacit maximale : 16 porteuses (~100communications simultanes

- classes de puissance des BTSGSM 900 DCS 1800Numro de classe Puissance Maximale

(W)Puissance Maximale

(W)1 320 20

2 160 10

3 80 5

4 40 2,5

5 20

6 10

7 5

8 2,5

Architecture GSM


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BSC

BSC

BSC

BTS

BTS

BTS

BTS

BTS

BSS

MS

BSC (Base Station Controller)- organe intelligent du BSS : gre laressource radio

- commande lallocation des canaux- utilise les mesures effectues par la BTSpour contrler les puissances dmissiondu mobile et/ou de la BTS

- prend la dcision de lexcution dunhandover.- la BSC contrle plusieurs BTS- liaison BTS-BSC similaire au RNIS

""" " Paris intra-muros 150 BTS et 12 BSC

Architecture GSM


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VLR

VLR

MSC

MSC

NSS

GMSC

EIR

AUC

HLR

MSC (Mobile-services SwitchingCenter)

- centre de commutation des mobiles

- gre ltablissement descommunications entre un mobile etun autre MSC

- transmission des messages courts- excution du handover- dialogue avec le VLR pour grer la

mobilit des usagers- sert de passerelle active lors

dappels dabonn fixe vers unmobile (Gateway MSC)

Architecture GSM


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VLR

VLR

MSC

MSC

NSS

GMSC

EIR

AUC

HLR

VLR (Visitor Location Register)

- enregistreur de localisationdaccueil

- base de donnes qui mmorise lesdonnes dabonnement desabonns prsents dans une zone

- mme donnes que dans le HLR

mais concerne seulement lesabonns mobiles prsents dans lazone considre (seule donnesupplmentaire lidentit

temporaire TMSI)- sparation matrielle entre MSC et

VLR rarement respecte

Architecture GSM


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VLR

VLR

MSC

MSC

NSS

GMSC

EIR

AUC

HLR

HLR (Home Location Register)

- enregistreur de localisation nominal- base de donnes qui gre les

abonns dun PLMN donn- mmorise les caractristiques :

identit nationale de labonn IMSI

numro dannuaire MSISDNprofil de labonnement

- base de donnes de localisation :mmorise pour chaque abonn le

numro de VLR o il est enregistr

Architecture GSM


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VLR

VLR

MSC

MSC

NSS

GMSC

EIR

AUC

HLR

EIR (Equipment Identity Register)

- base de donnes annexe contenantles identits des terminaux IMEI

- peut refuser laccs au rseau parceque le terminal nest pas homologuou quil a fait lobjet dunedclaration de vol

AUC (Authentification Center)- mmorise pour chaque abonn une

cl secrte utilise pour authentifierles demandes de services et pourchiffrer les communications

""" " Souvent considrs dans le sous-systme dexploitation et demaintenance

Interfaces GSM


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Um

VLR

VLR

RTCP

BSC

BSC

BSC

BTS

BTS

BTS

BTS

BTS

MSC

MSC

MS

GMSC

EIR

AUC

HLR

A bis A

F

B

D

G

B

E

E

E

D

H

C

Interfaces GSM


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Nom Localisation UtilisationUm MS BTS Interface Radio

A bis BTS BSC Divers

A BSC MSC Divers

B MSC VLR Divers

C GMSC HLR Interrogation HLR pour appel entrant

D VLR HLR Gestion des informations dabonns

MSC MSC Excution des handoverEMSC GMSC Transport des messages courts

F MSC EIR Vrification de lidentit du terminal

G VLR VLR Gestion des informations dabonns

H HLR AUC Echange des donnes dauthentification

Architecture en couches dans le BSSCM

C M


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MMRR

LAPDmPhysique

MS

RR BTSM

LAPDm LAPDPhysique Physique

BTS

BSSAPRR

SCCP

BTSM MTP3

LAPD MTP2Physique MTP1

BSC

C M

M MB S S A P

S C C PM T P 3

M T P 2M T P 1

M S C

Um A bis A

Couche 1 ou Physique dfinit lensemble des moyens de transmission etde rception physique de linformation (A bis : MIC, Um gestion dumultiplexage, codage correcteur derreur, mesures radio)

Couche 2 ou Liaison de donnes fiabilise la transmission entre deux

quipements par un protocole (protocole LAPD et LAPmobile)Couche 3 ou Rseau tablit, maintient et libre des circuits commuts

avec un abonn du rseau fixe et est divise en 3 sous-couches (RadioRessource RR, Mobility Management MM, Connection Manag CM)

Dcoupage cellulaire


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zone urbainezone

pri-urbainezone rurale

# Macro-cellules de 1 35 Km.# Micro-cellules de 100 1 Km.# Pico-cellules de 10 100 m.# Pavage rgulier sous forme dun

hexagone pour permettre unerutilisation rgulire desfrquences (motifs 7 ou 4cellules).

# Sectorisation : illuminer une celluledun point situ au bord de lacellule, permet de grouper lesmetteurs rcepteurs en un mmesite (position des antennes sur lesBTS)

Dcoupage gographico-administratif


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Cellule (Cell)aire gographique couverte par une antenne radioZone de localisation (Location Area)ensemble de cellules dans lequel labonn est localis

Zone de commutation (Communication Area)ensemble de zones de localisation qui dpendent dun mme centre de

commutationRseau terrestre mobile (Public Land Mobile Network PLMN)ensemble des zones de commutation sous la responsabilit dun

oprateur

""" "une BTS par cellule""" " 1 n BSC par zone de localisation et 1 p zones de loc par BSC

""" " un MSC par zone de commutation

Exemples de BTS


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Identification de labonn mobile


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GSM utilise 4 types dadressages lis labonn :

IMSI (Identit invariante de labonn)- connu uniquement lintrieur du rseau GSM, cette identit doit rester

secrte autant que possible """ " Recours au TMSITMSI (temporaire)- utilise pour identifier le mobile lors des interactions Station Mobile-

Rseau.MSISDN (Numro de labonn)- seul identifiant de labonn mobile connu lextrieur du rseau GSM.MSRN (Numro attribu lors dun tablissement dappel)

- sa fonction est de permettre lacheminement des appels par lescommutateurs (MSC et GMSC)""" " + contrle du numro IMEI de lquipement par lEIR.

Identifiants de localisation


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LAI (Localisation Area Identification)- utilise pour localiser les abonns- structure : Code du pays (208 pour la France) + Code du rseau dans le

pays (10 pour SFR) + Code de la zone de localisation dans le rseau

CGI (Cell Global Identification)- identification globale de cellule- structure : LAI + Identification de cellule

BSIC (Base Station Identity Code)- code didentification de BTS- permet une MS de distinguer localement les BTS quil entend- structure : Code couleur du PLMN + Code couleur de la BTS

""" " + HLR Number, VLR Number, MSC Number.

Exemple de mise en uvre desdiffrents numros


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(1) MSISDN est numrot par lappelant. Appel rout par le rseau fixevers le MSC le plus proche qui agit en GMSC.

MS MSC/VLR HLR GMSC Poste appelant

(2) Le GMSC interroge le HLR pour connatre le MSC vers lequel lappeldoit tre rout.

(2)MSISDN MSISDN (1)

(3)IMSI

(3) Le HLR traduit le MSISDN en IMSI et interroge le VLR du mobile enutilisant lIMSI.



68/123

(4) Le VLR du mobile attribue un MSRN au mobile et transmet ce numroau HLR.



(3)IMSI

(5) Le HLR en recevant le MSRN le transmet au GMSC.

(4) MSRN

(5)

MSRN

(6)MSRN

(6) Le GMSC tablit lappel vers le MSC courant du mobile comme unappel tlphonique normal vers un abonn dont le numro est leMSRN.



69/123

(6)



(3)IMSI

(4) MSRN

(5)

MSRN

MSRN

(7) Le MSC va enfin appeler le mobile en utilisant lidentit temporaire,TMSI qui a t attribue au mobile lors de la mise jour de localisationou lors de linscription du mobile.

(7)TMSI ou IMSI

Interface RadioLa transmission Radio est assure par linterface Radio (Um) partie la


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Gnralits

La transmission Radio est assure par l interface Radio (Um) partie laplus complexe et sophistique dans le systme.

# mthode daccs multiple (TDMA avec saut de frquence)# largeur des canaux frquentiels#

nombre dutilisateurs par porteuse# lments de la chane de transmission (modulation, codage,

entrelacement)

""" " frquences utilises GSM DCS 1800 DECTBandes defrquences(MHz)

890-915 ( )935-960 ( )

1710-1785( )1805-1880( )

1880-1900

Largeursimplex

2*25 MHz 2*75 MHz 20 MHz

Ecart duplex 45 MHz 95 MHz 0

Trame TDMA$ Partage de la bande de 25 MHz en canaux frquentiels de 200 KHz


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Gnralits

g q

""" " 124 canaux frquentiels (porteuses) disponibles

$ Division en intervalles de temps IT (ou slots).""" " T

slot= 0.5769 ms

$ Regroupement des slots par paquets de 8""" " trame TDMA et T TDMA = 8 Tslot = 4.6152 ms

$ Chaque utilisateur utilise 1 slot par trame TDMA.""" " canal physique : rptition priodique d un slot dans la trame

TDMA sur une frquence particulire.

$ Possibilit de nallouer quun slot toutes les 2 trames TDMA (canalphysique demi-dbit pour la parole)

Trame TDMA


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Gnralits

0 1 2 3 4 5 6 7

Slot : 156,25 bits (577 us)

Bits de donneschiffrs et encods

Squencedapprentissage


3 bits 58 bits 58 bits26 bits 3 bits

8,25 bits (30,46 us)

Format du burst normal

""" " Slot = Burst + Priode de garde (30,46 us)


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Canaux Physiques (partage en temps/frquence)avec saut de frquence


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Partage temps/frquence

0 1 2 3 4 5 6 7

Porteuse 3

Porteuse 2

Porteuse 1

Porteuse 0

Canal physique plein-dbit Canal physique demi-dbit

Trame TDMA

frquences

temps

Techniques de multiplexages


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Partage temps/frquence

Multiplexage Systmes Avantages Inconvnients

FDMA Analogiquesde 1 re

gnration

Simplicit -sensible auxvanouissements- rigidit

TDMA GSMDECTIS-54

- plus souple- gain en capacit / FDMA

-galisationncessaire-synchronisation

CDMA IS-95 - pas dvanouissement- capacit thoriqueplus grande

- pas de planificationfrquentielle

- traitement dusignal complexe- contrle de

puissance dlicat

Canal physique duplex$ Le duplexage se fait en frquence FDD (Frequency Division Duplex).


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Duplexage

p g q ( q y p )$ Le mobile met et reoit des instants diffrents.

""" " dcalage de 3 slots entre mission et rception$ Numrotation des porteuses.

GSM : pour 1 n 124 fd = 935 +(0,2 x n)DCS : pour 512 n 885 fd = 1805,2 +(0,2 x (n - 512))

GSM """ " 124 paires de porteusesDCS """ " 374 paires de porteuses

$ Canal ?$ canal de transmission : physique de transmission$ canal physique : un slot par trame TDMA sur une (ou plusieurs)

porteuse.$ canal frquentiel : porteuse module qui occupe 200 KHz.

Canal physique duplex$ Compensation du temps de propagation aller-retour.


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Duplexage

30 km

0 1 2 3 4 5 6 7

2

2

1

1

: temps de propagation aller-retour ( 30 km """ " 100 us)

Canal physique duplex


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Duplexage

$ Compensation du temps de propagation aller-retour.

# augmenter le temps de garde , temps de silence entre la fin dunburst synchronis et la fin dun slot pendant lequel il ny a pastransmission (temps de garde ncessaire de 200 us au lieu des30,5 us)

""" " solution non retenue

# compenser en grant un paramtre TA (Time Advance)correspondant au temps de propagation aller-retour. Le mobile doitavancer lmission de chacun de ses slots dune dure par

rapport linstant nominal de dbut de slot.""" " gestion du paramtre TA pour compenser le dlai de propagation

Signal de parole Signal de parole

Chane de transmission


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Codec(codage de la parole)

Codeur Canal(protection des erreurs)

Entrelacement

Multiplexage

Chiffrement

Modulation

Codec(reconstitution du signal)

Dcodeur Canal(correction des erreurs)

Dsentrelacement

Dmultiplexage

Dchiffrement

Dmodulation etgalisation

trame de paroleanalogique (20ms)

parole non protge (13 kbit/s)

parole protge (22.8 kbit/s)

Codage de la parole

Codec de parole

trame de parole analogique (20 ms)


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Codage de la parole

Codec de parole

Codage de canal

entrelacement

260 bitsparole non protge13 kbit/s (= 260 bits / 20 ms)

456 bitsparole protge22,8 kbit/s (= 456 bits / 20 ms)

0 1 2 3 4 5 6 7 8 demi-bursts (8 x 114/2 bits)

8 trames TDMA

Transmission de la parole paqutise


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Codage de la parole

trame de parole analogique (20 ms)

slot (577 us)

trame TDMA (environ 5ms)

8 trames TDMA (environ 40 ms) : dure de transmission dune trame de parole analogique

""" " paqutisation introduit donc un dlai de 20 ms

Transmission de la parole paqutise


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Codage de la parole

0 1 2 3 4 5 6 7

trame de parole analogique i

8 demi-bursts (8 x 114/2 bits)

8 trames TDMA

trame de parole analogique i+1trame de parole analogique i-1

0 1 2 3 4 5 6 7


0 1 2 3 4 5 6 7


Codage de la parole$ Codecs de parole dans le GSM travaillent sur des trames de 20 ms.


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Codage de la parole

LTP LPC

Filtrage linaire

(filtres numriques)

D/AConversionNum./anal.

(RPE)

Signal numriquedexcitation Parole

numriquesynthtise

Signal deparole

$ Systme RPE-LTP (Regular Pulse Excitation Long Term Prediction) - boite noire : segments de 20 ms """ " blocs de 260 bits.- LPC : corrlations court terme (36 bits)- LTP : corrlation long terme (36 bits)- RPE : dtermine le signal dexcitation pour reproduire le signal de

parole (4 groupes de 15 paramtres(47 bits) = 188 bits)

Protection du signal de parole

$ Classement des 260 bits selon leur importance :


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Codage de la parole

p- classe I.a : 50 bits (nots 1 4) trs sensibles aux erreurs """ "

technique de masquage lorsquune erreur non corrigible estdtecte.

- classe I.b : 132 bits (nots de 4 5) sensibles aux erreurs.- classe II : 78 bits (nots 6) moins sensibles aux erreurs.

""" " 50 bits classe I.a protgs par un CRC de 3 bits = 53 bits""" " 53 bits + 132 bits + 4 bits de traine (servant purger le registre dcalage du codeur) = 189 bits""" " 189 bits lentre du codeur convolutionnel de taux (2 x 189 bits)= 378 bits""" " 378 bits + 78 bits de classe II = 456 bits

""" " parole protge de 256 bits

Contrle derreurs


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Contrle derreurs

$ 2 techniques complmentaires de contrle derreurs :- carter les trames reues en erreurs et demander ventuellement

leur retransmission (ARQ Automatic Repeat Request ).

- correction derreurs qui exploite la redondance des messagestransmis (FEC Forward Error Correction ).

""" " codes en blocs cycliques (CRC) utiliss en dtection simple""" " codes convolutionnels qui assurent une correction efficace

derreurs.

Dtection derreurs par CRC$ CRC (Cyclic Redundant Check) sont introduits dune manire quasi


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Contrle derreurs

universelle dans les rseaux pour dtecter les erreurs de transmission(liaison RS232 par exemple).

""" " codes cycliques spcifi par un polynme gnrateur g(D) dont ledegr r correspond la taille du CRC

Soit un mot dinformation : (u 0, u 1,.,u k-1) reprsent par :

on adjoint un CRCconstitu par le reste v(D) de la division polynomiale deDr u(D) par g(D)

Exemple : bits de parole I.a

taille r du CRC = 3,taille K du champ dinformation = 50polynme g(D) = D 3 + D + 1

====

====1k

0i

ii Du)D(u

)D(v)D(q)D(g)D(uD r ++++====

Encodage convolutionnel

$ Codage qui permet dabaisser du seuil C/I (porteuse sur interfrences)


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Contrle derreurs

" dcodage du type maximum de vraisemblance selonlalgorithme de Viterbi

- registre dcalage

- portes ou exclusif (additionneurs modulo 2)- polynme g(D) = D 4 + D3 + 1 ; g(D) = D 4 + D3 + D + 1

u(D)

G0

G1c

c(D)

c

0 00 00

00

01

00

1

0 10

""" " squence dentre u = 0 0 0 0 1 1 0 1 0 0


88/123

Contrle derreurs

G0

G1

0

c(D)

01 0 1 1 0 1

0

0

0

0

0

0

1

1

1

1

1

0

0

1

0

11 0 1 0 1 1

c = 1 0 1 1 0 1 0 1 0 0

c = 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0X = c + c X = 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0

u = 0 0 0 0 1 1 0 1 0 0

""" " somme des deux bits c et c redonne bien undcalage prs la suite dinformation u

Encodage convolutionnel

$ capacit de correction dun code convolutionnel = paramtre de


89/123

Contrle derreurs

distance de Hamming minimale.""" " correction de 3 erreurs ou de 6 effacements

$ ncessit de bits de traine.

""" " terminaison convenable du processus de codage : 4 bits de traineservant purger le registre dcalage du codeur.$ dcodage correcteur derreurs par dcodage de Viterbi.

""" " fonction beaucoup plus complexe que le codage : pas dalgorithmegnrique permettant de dcoder de faon optimale.

""" " algorithme de Viterbi : complexit en 2 avec : longueur duregistre dcalage ( = 4 dans GSM, = 8 dans le CDMA IS 95).

""" " programmation dynamique : modlisation canal, maximum devraisemblance, treillis de codage

Entrelacement$ rendre plus alatoire les positions des erreurs qui arrivent

l l d l di


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Entrelacement

gnralement en salves dans le contexte radio.""" " mlanger les symboles cods avant leur transmission pouraugmenter en rception les performances de correction des codescorrecteurs derreurs (FEC)

$ influence dun bit dinformation sur 10 bits de sortie (n x ( + 1))""" " capacits de correction dun code limites en ce qui concerne

les erreurs groupes : code convolutionnel ne peut corriger despaquets derreurs > 8 (n x )

""" " mlange de bits constituant un bloc+rpartition des symboles sur un certain nombre de bursts

$ permutation du bloc cod de 456 bits (8 x 57 bits) :

b0 b1 b2 b3 b4 b5 b6 b71Ecriture

Lecture


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Entrelacement

b0 b1 b2 b3 b4 b5 b6 b7b8 b9 b10 b11 b12 b13 b14 b15

b440 b441 b442 b443 b444 b445 b446 b447

b448 b449 b450 b451 b452 b453 b454 b455

12

56

57

Ecriture

3

A0 A1 A2 A3 A4 A5 A6 A78 sous-blocs

$ association de chaque sous-bloc avec la trame prcdente ou suivante

$ mlange lintrieur dun burst des 2 sous-blocs :""" " bits pairs du burst : trame de parole la plus rcente.""" " bits impairs du burst : trame de parole prcdente.

Synchronisation

Bits de donnes Squence Bits de donnes

8,25 bits (30,46 us)


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Synchronisation


Squencedapprentissage


3 bits 58 bits 58 bits26 bits 3 bits

Format du burst normal$ Squence dapprentissage forme de 16 symboles bords par 2

champs de 5 bits qui la priodisent partiellement :""" "

squences CAZAC (Constant Amplitude Zero Autocorrelation) : picparfait de lautocorrlation autour de lorigine""" " une des 8 squences utilises dans le GSM :

00100 1011100001000100 10111

o le noyau central est en rouge

""" " permet de synchroniser finement chaque burst (midambule)

Chiffrement


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Chiffrement

$ se fait au niveau le plus bas de la chane de transmission

$ reprend un schma classique de cryptographie

ou exclusif des 114 bits utiles par une squence pseudo-alatoire

gnre partir :- du numro de trame- dune cl de communication, pr-tablie via la

signalisation

Modulation numrique GMSK$ modulation MSK avec filtrage gaussien.


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Modulation

VCOSignal numrique enbande de base NRZ

0 --> -1 V 1--> 1V

Signal GMSK s(t)Filtre gaussienpasse-bas h(t)

$ expression de la rponse impulsionnelle du filtre h(t)1 2 2( ) (2 ) exp( /(2 ))h t t

=

(ln(2)/ 2b b

T BT

=avec B dsigne la bande 3dB du filtre h(t)Tb la dure du bit

B Tb=0,3 et T b = 48/13 s.

""" " principal intrt :quasi inexistance de lobes secondaires dans la reprsentation spectrale

0 5 dB

Modulation numrique GMSK


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Frquences (MHz)frquence porteuse

f f+0.2 f+0.4 f+0.6f-0.2f-0.4f-0.6

0

-10

-20

-30

-40

-50

-60

-70

-80

-30 dB

0.5 dB

-60 dB

-66 dB

Gabarit spectral d un mobile GSM(extrait de la norme GSM 05.05)

Spectre des modulationsGMSK et MSK

frquence porteuse

f f+0.2 f+0 .4f-0.2f-0.4Frquences (MHz)

0

-10

-20

-30

-40

-50

-60

-70

-80

MSKGMSK

Modulation

GSM Services & Applications

Transmission de la voix : - Parole non protge 260 bits / 20ms = 13 kbits/s


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- Transmission de la voix : Parole non protge 260 bits / 20ms 13 kbits/s

- SMS :- Message courts 140 octets max ou 160 car.- Gestion via SM-SC ou SC- SM MT/PP , SM MO/PP, SM CB

- FAX : 2 modes

- Transmission des donnes :- Donnes non-protges : (48 bits de donnes + 12 bits de contrle)*4 / 20ms = 12kbits/s- Trame de signalisation : 184 bits / 20ms =9200 bits/s

Voix/Fax(9600bits/s)

Fax (9600bits/s)

Analogique

Services supplmentaires :- Confrence, Double appel, Facturation, Identification, Restriction dappels ..

GSM

- 2 Modes de transfert des donnes :- Numrique de bout en bout (UDI) PLMN reli RNIS


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- Numrique de bout en bout (UDI) , PLMN reli RNIS- Numrique/Analogique dans la bande tlphonique3,1 kHz (External to the PLMN) via l IWF (modem).

- Mode Numrique / Analogique :- Mode Transparent, les donnes dont transmisesdirectement l IWF (non connect).

- Mode Non Transparent, utilisation du protocole RLP,Fiabilisation de la transmission (connect)

- SMS :- Diffusion possible de messages non acquitts- Concatnation de messages possibles (34170 octets)

GPRS( General Packet Radio Service), GSM Phase 2+


98/123

BSC

PSTN

GMSC

PDNHLR

GGSNSGSN

MSCVLR

GPRS

SGSN GGSN


99/123

- Gestion des abonns actifs- Relais avec le PDN

- Routage des paquets vers PDN- IPv6, IPv4, X25- Interconnexion vers un autre PLMN- TLLI

SMS-GMSCSMS-IWMSC- Connexion avec :

- MSC/VLR- HLR- SGSN

SM-SC

- Attachement du serviceaux services GPRS

GPRS

Mode Paquet :- Mode asynchrone jusqu 160kbits/s (session)


100/123

EDGE?GPRS - 2001?

y j q ( )- Adresse IP statique ou dynamique pour la MS

Mode Circuit :

- Mode synchrone identique au GSM pour le transport de la voix

Qualit de service possible (Qos)

Nouveaux Protocoles : GTP, OSP

(Universal Mobile Telecommunication System) 3G

UMTS(TDMA / W-CDMA)


101/123

( y )

BSS

RNS

SGSN

MSCVLR

Radio

UMTS

RadioGSM

Architecture GPRS

Uu

Um

Multiplexage CDMA Modle du cocktail l ambassade

Multiplexage FDMA : des petits groupes de personnes parlent chacun


102/123

dans des salles spares en mme temps. Multiplexage TDMA : tout le monde parle dans la mme salle mais lun

aprs lautre Multiplexage CDMA : tout le monde parle dans la mme salle en mme

temps mais dans un langage diffrent.

D25

TempsFrquence

N usagers par canal bande troite

1,25 MHz

Figure 4.9

Technique talement de spectre par squence directe

Multiplexage CDMA dans l e domaine frquentiel et temporel

Multiplexage CDMA

Avantages d l l ili i d f


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Avantages pas de plan pour la rutilisation des frquences nombre de canaux augmente protection contre le phnomne d vanouissement du signal

meilleure protection contre les interfrences utilisation de la bande optimale rduction de la possibilit de dtecter le signal en le cachant dans le

bruit de fond confidentialit des communications accrue, les 2 correspondants sont

les seuls connatre l algorithme de codage

Inconvnients autres canaux sont des sources de bruit (tout le monde met sur la

mme bande de frquence en mme temps) rglage des puissances d missions doit tre fins (chaque metteur

doit mettre avec la mme puissance)

UMTS

- Architecture rseau proche de GPRS dans le mode paquet- Diffrence dans les piles de protocoles

Dbit l l (ATM)


104/123

- Dbit plus lev (ATM)

- Introduction d un nouveau mode circuit : HSCSD

- Interface radio trs diffrente (UTRAN)- GSM/UMTS bimode- Accs terrestre ou satellite- WCDMA (FDD), CDMA\TDMA (TDD) (15 slots/trame)(Est-ce techniquement correct?)

- Amlioration efficacit spectrale, handover imperceptible,meilleure gestion des services paquets.

- Dbits :

- zone rurale 144 kbits/s < D < 384 kbits/s- espace urbain 384 kbits/s < D < 512 kbits/s

UMTS


105/123

espace urbain 384 kbits/s D 512 kbits/s- immeuble D ~ 2 Mbits/s

1er Janvier 2002 ?

- Services usager ?- IP Mobile, Vido, Son ?- Tlchargement de donnes?

PDC(Pacific Digital Communications) / TDMA


106/123

- Architecture base sur la recommandation ITU-R M.1073.1

- Bande de frquence 950 MHz et 1450 MHz- Trame TDMA diffrente GSM (3 slots)

- Transmission de la voix : D = 6,7 kbits/s

- Transmission des donnes : D = 4,8 kbits/s- Autres services :

- Fax/modem groupe 3- Sous-dbit RNIS 8 kbits/s- SMS

(TIA/EIA IS-95, ANSI J-STD-008)

CDMAOne / IS-95 (PCS 1800)


107/123

- Architecture base sur la recommandation TR-45/46 proche deITU-R M.1073.1.

- Bande de frquence 800 MHz et 1800 MHz (PCS)- Trame CDMA IS-95A et WCDMA IS-95B

- Transmission de la voix : DA

= 8,5 13,3 kbits/s , DB= 32 kbits/s

- Transmission des donnes : D A = 14,4 kbits/s , D B=64 kbits/s

- Autres services :- Fax/modem groupe 3

- SMS- IS-95B (TCP/IP, PPP)

(3GPP2-CDMA2000)

CDMA2000


108/123

- Architecture base sur IS-95B avec une nouvelle InterfaceAir 3G (cdma2000).

- Bande de frquence IMT - 2000- Trame WCDMA compatible IS-95B

- Services de donnes (data, fax, SMS ) standards IS-95B- TCP/IP- Fax et Data RNIS (ISDN)- Nouveau mode circuit haute vitesse pour la voix, l imagedonnes.

- Dbits des donnes :- CDMA2000 Phase One : 144 kbits/s- CDMA2000 Phase Two : 2Mbits/s


109/123

Voix sur IPS(t)

RNIS


110/123

Tet

Ex: PCM, 8bits, 8kHz, Te=125 s

.Te 2Te nTe

Te kTe (n+m)Te

Encapsulation IP

tmoy =20ms!!

Ex : Montpellier-Bziers

Retard + Gigue de Phase


111/123

Voix sur IP : Architecture

ServeurCall Manager

Internet

Routeur


112/123

RNIS T0/T2 Media Gateway

(H323)Autocom RNIS/IP

10Base-T

100Base-T

Call Manager

LAN1 LAN2

RTP/UDP

Switch

Real Time Protocol RFC 1889

0 15 16 32V P X CC M PT Numro de squence


113/123

Horodatage (Timestamp)

Identificateur de la source de Synchro

DonnesIdentificateur de la (les) source(s) contributrice(s)

q

V : version RTP (2)P : PaddingX : Extension dun en-tte supplmentaireCC : Nombre CSRC : Nbre didentificateurs de sources contributrices contenuesDans le liste CSRCM : Maker trace dvnements particuliersPT : Payload Type, type de contenu transport (ex : G711 (PCM))Horodatage : Horloge de lmetteurSSRC : Identifie lmetteur source de synchronisation

CSRC : Liste des participants ayant apports leur contribution (audio et vido)aux donnes

Real Time Control Protocol RFC 1889

SSRC de lmetteur

0 15 16 32

V P RC PT longueur


114/123

SSRC de l metteurNTP MSW

DonnesNTP LSW

Nbre Paquets envoysNbre dOctets envoys

Frag perdus Nbre total de pertesSSRC de la premre source

RTP Timestamp

Numro de squence tendueDelta de gigue

Prcdent SR + Temps avec le prcdent SR


RC : Report CountPT : Packet Type


115/123

: ac et ypeSR :Rponse denvoi (200)RR : Accus de rceptionSDES : Description de la sourceBYE : Fin de sessionAPP : Fonction spcifique de lapplication

Prcdent SR + Temps avec le prcdent SR

La prcision de lhorodatage dpend du type de PT.Pour une application audio lincrment de base de lhorodatagesera gal la priode dchatillonnage fixe par la norme.Ex : G711 = 125ms

Delta Gigue :



116/123

D(i,j)=(Rj-Ri)-(Sj-Si)=(Rj-Sj)-(Ri-Si)

Ri,j :Temps darrive des paquets i et jSi,j :Timestamp des paquets i et j

J=J+(|D(i-1,i)|-J)/16

SSRC1 SSRC2

Si-1Ri-1Ri

Si

Analyse de Protocole

10.255.255.232


117/123

HUB

PC

LAN

10.255.255.3

33

32

Configuration :

RTP : Port UDP 4000RTCP : Port UDP 4001PT : G711


160 54 octets de protocoles


118/123

Ethernet

IP

UDP

RTP

G711

14

20

8

12

160 54 octets de protocoles160 octets de donnes

Base de Temps du G711 :Te=125msTT=0,125*160 = 20ms

Longueur du paquet :

214*0,0001=0,0214 ms !!


Norme G711 de lITU :S(t)


119/123

Echantillonnage de la voix

Binaire repli

Compression log (loi A ou )

Inversion des bits de rangs pairs

Te t

PCM, 8bits, 8kHz, Te=125ms

Transmission

/* Tableau statique dfinissant la compression inverse de la loi A 13 segments duCCITT*/

/* L'indice du tableau est le mot de 8 bits code en binaire replie */static unsigned int loiAInv[]={

0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14,

15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29,


120/123

30, 31, 33, 35, 37, 39, 41, 43, 45, 47, 49, 51, 53, 55, 57,

59, 61, 63, 66, 70, 74, 78, 82, 86, 90, 94, 98, 102, 106, 110,

114, 118, 122, 126, 132, 140, 148, 156, 164, 172, 180, 188, 196, 204, 212,

220, 228, 236, 244, 252, 264, 280, 296, 312, 328, 344, 360, 376, 392, 408,

424, 440, 456, 472, 488, 504, 528, 560, 592, 624, 656, 688, 720, 752, 784,

816, 848, 880, 912, 944, 976, 1008, 1056, 1120, 1184, 1248, 1312, 1376, 1440, 1504,

1568, 1632, 1696, 1760, 1824, 1888, 1952, 2016, 2048, 2049, 2050, 2051, 2052, 2053, 2054,

2055, 2056, 2057, 2058, 2059, 2060, 2061, 2062, 2063, 2064, 2065, 2066, 2067, 2068, 2069,2070, 2071, 2072, 2073, 2074, 2075, 2076, 2077, 2078, 2079, 2081, 2083, 2085, 2087, 2089,

2091, 2093, 2095, 2097, 2099, 2101, 2103, 2105, 2107, 2109, 2111, 2114, 2118, 2122, 2126,

2130, 2134, 2138, 2142, 2146, 2150, 2154, 2158, 2162, 2166, 2170, 2174, 2180, 2188, 2196,

2204, 2212, 2220, 2228, 2236, 2244, 2252, 2260, 2268, 2276, 2284, 2292, 2300, 2312, 2328,

2344, 2360, 2376, 2392, 2408, 2424, 2440, 2456, 2472, 2488, 2504, 2520, 2536, 2552, 2576,

2608, 2640, 2672, 2704, 2736, 2768, 2800, 2832, 2864, 2896, 2928, 2960, 2992, 3024, 3056,

3104, 3168, 3232, 3296, 3360, 3424, 3488, 3552, 3616, 3680, 3744, 3808, 3872, 3936, 4000,

4064 };

Binaire repli : 4096 1

2048 2048


121/123

2047 -20481 -1

Inversion des bits de rangs pairs

1500

2000

2500

Signal Audio Reconstitu


122/123

0 5000 10000 15000-2500

-2000

-1500

-1000

-500

0

500

1000

1500

0.8

1

Signal Audio Filtr (filtre passe-bas du 1er ordre)


123/123

0 5000 10000 15000-1

-0.8

-0.6

-0.4

-0.2

0

0.2

0.4

0.6

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