PHASES D’UN APPEL

Phases d’un appel mobile vers mobile

Supervision de la puissance de signal par le

mobile

Requête de connexion (appel)

Localisation de l’appelé (Paging)

Appel accepté

Appel en cours : conversation

Fin d’appel ou Handoff

97

PHASES D’UN APPEL

Phases d’un appel mobile vers mobile

Phase enregistrement de mobile

Une fois allumé, le mobile s’enregistre auprès de

la BTS y dont le signal est le plus fort.

L’enregistrement est effectuée au niveau de la

BSC associée à la BTS.

Le VLR du MSC est mis à jour.

L’opération d’enregistrement est répétée

périodiquement tant que le mobile est allumé.

98

PHASES D’UN APPEL

Phases d’un appel mobile vers mobile

Phase Appel d’un numéro (paging)

Le mobile compose le numéro de l’appelé qui est

transmis à sa BTS, puis au BSC.

Le BSC transmet les deux numéros au MSC.

Le MSC lance une recherche pour savoir auprès

de quelle BSC est enregistré le numéro de

l’appelé.

99

PHASES D’UN APPEL

Phases d’un appel mobile vers mobile

Phase Appel d’un numéro (paging)

Le MSC d’enregistrement du numéro de l’appelé

répond.

Les MSC se mettent d’accord sur l’affectation des

canaux pour la communication entre appelé et

appelant

100

PHASES D’UN APPEL

Phases d’un appel mobile vers mobile

Phase de conversation

Les deux correspondent conversent pendant un

certain temps

101

PHASES D’UN APPEL

Phases d’un appel mobile vers mobile

Phase Handover

L’appelé se déplace. Le BSC vers lequel le mobile

se déplace est averti.

Dès que le mobile se trouve dans la zone du

nouveau BSC, le handover a lieu.

102

PHASES D’UN APPEL

Phases d’un appel mobile vers mobile

Phase Handover

Le nouveau BSC prépare le relais. Il communique avec

le MSC et lui donne le numéro du mobile qui est en

train de pénétrer dans sa zone.

Le nouveau MSC affecte les canaux, l’ancien les libère.

103

PHASES D’UN APPEL

Phases d’appel fixe vers

un mobile GSM:

1- MSISDN (numéro de téléphone

MS) est analysé dans l'échange

local PSTN, qui se rend compte

que ceci est un appel à un abonné

dans un réseau GSM. Une

connexion est établie au niveau

GMSC (Gateway MSC).

2- GMSC analyse le MSISDN pour

savoir dans quel HLR le MS est

enregistré, et interroge le HLR pour

obtenir des informations sur la

façon d'acheminer l'appel vers le

service MSC / VLR.104

PHASES D’UN APPEL

Phases d’appel fixe vers

un mobile GSM:

3- HLR traduit MSISDN en IMSI, et

découvre que MSC / VLR est en

cours de servir MS. HLR vérifie

également le service «Transfert

d'appel à C-nombre". Si le service

est actif l'appel est réacheminé par

le GMSC à ce nombre,

probablement via PSTN.

4- HLR demande un numéro

d'itinérance, MSRN (Mobile Station

Roaming Number), de son MSC /

VLR. MSRN identifie le MSC / VLR.

105

PHASES D’UN APPEL

Phases d’appel fixe vers

un mobile GSM:

5- MSC / VLR renvoie le MSRN via

HLR au niveau GMSC.

6- GMSC réachemine l'appel vers

le MSC / VLR, directement ou via

le RTPC.

7- Le MSC / VLR sait dans quelle

zone de localisation (LA) se

trouve MS. Un message de

paging est envoyé aux BSCs du

LA. (L’information de

correspondance entre cellules et

LA est stocké dans le contrôleur

BSC, mais conformément à la

spécification GSM, il peut aussi

être stocké dans le MSC).

106

PHASES D’UN APPEL

Phases d’appel fixe vers

un mobile GSM:

8- Les BSCs distribuent le

message pading vers les BTS dans

le LA recherché. Les BTSs

transmettent le message sur

l'interface à l'aide de PCH (Paging

channel). Pour MS, IMSI

(International Mobile Subscriber

Identity) ou TMSI (Temporary

Mobile Subscriber Identity, qui est

valide uniquement dans la zone

actuelle de service MSC / VLR), est

utilisé.

9- Lorsque MS détecte le message

paging, il envoie une demande de

canal de signalisation, SDCCH.

107

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.

108

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).

109

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.

110

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

111

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.

112

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

113

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.

Pas de retransmission sur les

MS

Multiple time slots peuvent être

affectés à un usager.

Single time slot par usager

Un time slot peut être alloué à

plusieurs usagers.

Single time slot par usager

Facturation complexe (basée sur

le volume, la QoS. )

Facturation simple basée sur la

durée 114

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) 115

GPRS : ARCHITECTURE

116

GPRS : ARCHITECTURE

117

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…

118

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 session119

IMPACT DU GPRS SUR GSM

120

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

121

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

125

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.

UMTS (UNIVERSAL MOBILE TELECOMMUNICATIONS

SYSTEM)

126

ARCHITECTURE GLOBALE DU RÉSEAU UMTS

127

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.

128

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.

129

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

130

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 coûteuses131

RÉSUMÉ

Technologie Avantages Inconvénients

1G Ŕ NMT

(Nordic Mobile

Telephone)

* 1er radiotéléphones analogiques

sans fils

* Taille imposante des

équipements

* Pas de confidentialité de

communications

* Réseaux saturés

2G -GSM * Meilleure qualité d’écoute

* Taille réduite

* Confidentialité des

communications

* Débit: envoi de donnés lentes

2.5G ŔGPRS * Débit

* Accès WAP (Internet allégé)

* Facturation à la donnée

* Connexion permanente possible

* Support de plusieurs niveaux de

qualité de service

* Pas d’accès satisfaisant à

internet

* Réseau GSM déjà saturé

* Aucune application décisive pour

le grand public

2.75G ŔEDGE * Solution alternative moins

onéreuse que la 3G

* Débit plus élevé que le GPRS

* Obligation de changer de

terminal

3G ŔUMTS * Accès internet haut-débit depuis

équipement mobile ou ordinateur

* Visiophonie

* Télévision

* coût

* Changement des équipements

usagers

132