1. Besoins des utilisateurs
Types de flux diversifiés : voix, images, sons, textes,
data, videos..
Qualité de service(Qos) :
- Débit, temps de réponse
- Disponibilité (« anywhere, anytime connected)
- Sécurité
Terminaux : intégration (tout en un)
2. Besoins des utilisateurs
Mobile= Tout en un+ Accès a tout
Ex: Location services, emails, sharing photos, news,
sports, entertainment, video monitoring, multiplayer
gaming…
4. Global System for mobile
communication (GSM)
Deuxième génération
Débit maximal de 9.6kbps
Permet de transmettre idéalement la Voix ainsi que
des données numériques de faibles volumes( SMS,
MMS)
Ressources allouées pour la durée de la conversation
5. General Packet Radio System (GPRS)
2.5G, évolution de la norme GSM
Permet d’autoriser le transfert de données par
paquets(commutation de paquets)
Débit maximal de 171.2kbps
utilise l'architecture du réseau GSM pour le
transport de la voix
propose d'accéder à des réseaux de données
(notamment internet en bas débit) utilisant le
protocole IP ou le protocole X.25
6. Enhanced Data Rates for GSM
Evolution (EDGE)
2.75G
Permet d'atteindre des débits allant jusqu’à 384
kbit/s pour les stations fixes (piétons et véhicules
lents) et jusqu’à 144 kbit/s pour les stations mobiles
(véhicules rapides)
7. Universal Mobile Telecommunications
System (UMTS)
3G
offre des débits de 384 kbps à 2 Mbps!(haut débit
de transmission)
Basée sur la technologie W-CDMA
l'utilisation de médias tels que la télévision
numérique et les vidéo-conférences
Elle permet en outre, de surfer sur internet
confortablement et de télécharger à grande vitesse
des fichiers
8. Wideband Code Division Multiple
Access(W-CDMA)
C’est une technique de codage utilisée dans la partie
radio (UTRAN) des réseaux de téléphonie mobile
UMTS, de troisième génération
Les normes UMTS rédigées par l'organisme3GPP
définissent cette technique de codage et de
modulation des ondes radio
Pour faire pleinement bénéficier les clients des
services multimédia à haut débit
9. High-Speed Downlink Packet Access
(HSDPA)
3.5G
débits allant jusqu'à 10 Mbits/s
transférer des fichiers de plus en plus lourds
10. Réseau 4G
Successeur du 3G
Plusieurs candidats: Wimax, LTE, iBurst, ...
Téléchargement plus rapide
11. Réseau de téléphonie mobile
C’est un réseau téléphonique qui permet l’utilisation
simultanée de millions de téléphones sans fils,
immobiles ou en mouvement
Alors il faut répartir aussi efficacement que possible
un spectre hertzien unique entre de très nombreux
utilisateurs
12. Réseau de téléphonie mobile
Pour cela diverses méthodes sont utilisés pour la
séparation des utilisateurs et des cellules radio(
multiplexage temporel, multiplexage en fréquence..)
14. Frequency Division Multiple Access
(FDMA)
FDMA=découpage des canals en bandes de
fréquences de manière à attribuer dynamiquement
une partie du spectre à chaque utilisateur
De cette manière, chaque utilisateur se voit
attribuer une ou plusieurs bandes de fréquences
distinctes (au minimum, une pour l'émission et une
pour la réception)
16. Time Division Multiple Access(TDMA)
TDMA= division temporelle de la bande passante,
dont le principe est de répartir le temps disponible
entre les différents utilisateurs. Par ce moyen,
une fréquence (porteuse) ou une longueur d'onde
peut être allouée à plusieurs abonnés
simultanément
17. Réseau de téléphonie mobile
Un réseau de téléphonie mobile a une structure «
cellulaire »
Qui permet de réutiliser de nombreuses fois les
mêmes fréquences
Il permet aussi a ses utilisateurs en mouvement de
changer de cellule sans coupure des
communications en cours (Handover)
19. Principe de Cellule
-Le territoire à couvrir est divisé en cellule
-Une cellule est divisée en microcellules
-Réutilisation des fréquences dans des
cellules non voisines
-Les sous-ensembles de fréquences sont
alloués aux cellules de manière à éviter les
interférences entre cellules voisines
23. Mobile Station(MS)
MS (le portable) est formé de 2 Composants :
1)IMEI (International Mobile Equipement Identity)
2) SIM Card (Subscriber Identity Mobile) contenant :
- L'identité de l'abonné IMSI (International Mobile
Subscriber Identity)
- La clé Ki (Individual Subscriber Authencation Key)
servant à l'authentification et au chiffrement de la
liaison radio
24. IMEI
IMEI (International Mobile Equipement Identity)
identifie l’appareil (permet de bloquer un appareil).
Il est composé de 15 chiffres : un code de 8 chiffres
donné par l'autorité de certification, un numéro de
série codé sur six chiffres et un chiffre de contrôle
redondance sur les 14 autres chiffres
25. IMSI
IMSI signifie International Mobile Subscriber Identity
C’est un numéro unique associé à chaque utilisateur de
réseaux mobiles GSM et UMTS pour lui identifier
Il est généralement composé de 15 chiffres, L'IMSI
contient un mobile country code ou MCC, Mobile Network
Code ou MNC et un abonné mobile d'identité Numéro ou
MSIN
Se trouve dans la SIM Card
26. Composants de l’IMSI
MCC : c’est l’indicatif du pays d’origine , formé de 3
chiffres (208 pour France,228 pour la Suisse..)
MNC : c’est l’identifiant de l’opérateur du réseau,
formé de 2 ou 3 chiffres(01 pour Swisscom, 03 pour
Orange..)
MSIN : numéro de l’abonné a l’intérieur du réseau
GSM ou UMTS, formé de 10 chiffres ou moins
27. MSISDN
MSISDN signifie Mobile Station Integrated Services
Digital Network
C’est le numéro de la carte SIM affectée par le
réseau mobile. Si vous appelez un ami par ex, le
numéro à composer est le MSISDN, autrement dit
c’est le numéro de téléphone qui sera composé afin
d’atteindre l’abonné
MSISDN n’est pas stockée dans la SIM
28. Composants de MSISDN
CC: Country Code, c’est l’indicatif du pays
d’origine(+961 pour Liban, +33 pour France..)
•NDC: National Destination Code, c’est l’indicatif
déterminant l’opérateur du réseau(79 pour
Swisscom, 78 pour Orange..)
•SN: Subscriber Number, numéro de l’abonné
attribué par l’opérateur du réseau GSM
29. MSRN
MSRN signifie Mobile Station Roaming Number
C’est le numéro utilisé pour router les
communications vers un mobile sorti de son réseau (
en cas de roaming)
31. Base Transceiver Station(BTS)
BTS ou BS (Base Station) Communique d’une part
avec les MS d’autre part avec la BSC (modulation et
démodulation)
Transmission du MS vers la BSC sur une liaison MIC
(modulation par impulsions codées) en TDMA-over-
FDMA
Codage de trame et chiffrement
Capacité d’environ 72 communications simultanées
La puissance émise dépend de la zone à couvrir
(puissance réglementée)
32. Base Station Controller(BSC)
Gestion d’un ensemble de BS
C’est l’organe intelligent du système radio
Allocation des canaux aux MS
Codage et décodage de la parole (passer des 64 kb/s
de la MIC à 13 kb/s par appel)
Gestion des handovers entre BS
Communication avec le MSC
Une BSC gère de 100 à 1000 communications
34. Mobile Service Switching(MSC)
Le MSC Gère plusieurs BSC
Gère l’interfonctionnement avec d’autres réseaux
(filaires ou non) en utilisant une passerelle GMSC
(Gateway MSC)
Transmission de messages courts
Relié au VLR, HLR et EIR
Capacité 100 000 abonnés environ
35. Home Location Register(HLR)
Il contient les infos nécessaires à la gestion des
communications d'abonnés
Un HLR peut être associé à une région, un pays, un
opérateur…
Pour chaque abonné, la base de données HLR contient :
- identité internationale de l'abonné (IMSI)
- son numéro d'abonné MSISDN
- services souscrits (roaming…)
- position actuelle (VLR/MSC auquel est enregistré actuellement
le mobile)
- paramètres pour l’authentification et chiffrement
36. Visitor Location Register(VLR)
Base de données associée au MSC
Contient une partie des infos des HLR concernant les
abonnés situés dans les BS dépendant du MSC
Le VLR enregistre les infos de localisation des
mobiles
Le VLR détermine les numéros de réacheminement
MSRN (Mobile StationRoaming Number) pour les
communications à destination des mobiles
Les informations enregistrées par un VLR sont
effacées lorsque le mobile quitte la zone de ce
VLR(BDD temporaire)
37. Equipment Identity Register(EIR)
Base de données contenant le numéro international
de l'équipement IMEI (International Mobile
Equipement Identity) permettant ainsi son
identification
38. Authentication Center(AUC)
Un centre d'authentification AUC est associé au HLR
Il contient la clé d'authentification Ki unique de
l'abonné et génère les valeurs de paramètres utilisés
pour l'authentification et le chiffrement
40. 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
42. Phase enregistrement de mobile
Une fois allumé, le mobile s’enregistre auprès de la
BS y dont le signal est le plus fort, L’enregistrement
est effectuée au niveau de la BSC associée à la BS
Le VLR du MSC est mis à jour
L’opération d’enregistrement est répétée
périodiquement tant que le mobile est allumé
43. Phase Appel d’un numéro
Le mobile compose le # de l’appelé qui est transmis
à sa BS, 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
(paging)
44. Phase Appel d’un numéro
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
46. 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
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
Notes de l'éditeur
AMPS : Advanced Mobile Phone System
LTE:long Term Evolution
GSM: Global System for mobile communication
GPRS: General Packet Radio SystemEDGE: Enhanced Data Rates for Global Evolution UMTS: Universal Mobile Telecommunications SystemHSDPA: High-Speed Downlink Packet Access
Facture selon la quantite de donnees transmises et non pas la duree de la conversation (par paquets)
Jusqu’à 8 abonnés par canal (c’est peu !)
CDMA----WCDMA(apres normalisation par 3GPP2)
La première technique est appelée division de fréquence d'accès multiple ( FDMA ) . Cette méthode sépare les canaux par fréquence , de sorte que si les utilisateurs veulent avoir deux canaux ils vont avoir deux fréquences distinctes . Si une conversation fonctionne à travers un canal, elle occupe la totalité du canal exclusif . Il n'y a qu'une seule conversation et un utilisateur à la fois par voie radio . Plus de chaînes de radio nécessitent plus de fréquences
TDMA occupe un canal , mais il permet à deux utilisateurs d'occuper le même canal à ce qui semble pour eux d'être en même temps. Avec un système TDMA , deux utilisateurs peuvent partager la même fréquence de la manière suivante : 1 utilisateur est autorisé à utiliser la fréquence pour une période très courte de temps fixe , peut-être 50 millisecondes . Ensuite, le canal revient à l'utilisateur 2 qui obtient 50 millisecondes . Ensuite, il cycles à nouveau de retour à l'utilisateur qui obtient encore 50 millisecondes , et ainsi de suite et ainsi de suitprocessus TDMA est plus rapide que FDMA
Un inconvénient de cette technique est qu'il faut transmettre une synchronisation (horloge) qui soit la meilleure possible pour que chaque utilisateur puisse récupérer ses données reçues et en émettre sans interférer avec les autres abonnés
Structure cellulaire=formé de cellule
Une cellule est une zone couverte par une antenne
BTS, BSC, MSC: elements de base
Ex2: Plus simplifie
Alors qu'ils se rapportent à la fois les téléphones mobiles, le MSISDN et le numéro IMSI sont en fait très différente. Le MSISDN est tout simplement le numéro de téléphone et l'IMSI est la carte SIM. Un réseau ne peut pas changer l'IMSI de la carte SIM, mais il peut affecter un autre MSISDN, ou numéro de téléphone, à elle.
IMSI = International Mobile Subscriber Identity. This is a unique identifier that defines a subscriber in the wireless world, including the country and mobile network to which the subscriber belongs. It has the format MCC-MNC-MSIN. MCC = Mobile Country Code (e.g. 310 for USA); MNC = Mobile Network Code (e.g. 410 for AT&T), MSIN = sequential serial number. All signaling and messaging in GSM and UMTS networks uses the IMSI as the primary identifier of a subscriber.The IMSI is one of the pieces of information stored on a SIM card.ICCID = Integrated Circuit Card ID. This is the identifier of the actual SIM card itself - i.e. an identifier for the SIM chip. It is possible to change the information contained on a SIM (including the IMSI), but the identify of the SIM itself remains the same.IMEI is short for International Mobile Equipment Identity and is a unique number given to every single mobile phone, typically found behind the battery.IMEI numbers of cellular phones connected to a GSM network are stored in a database (EIR - Equipment Identity Register) containing all valid mobile phone equipment.When a phone is reported stolen or is not type approved, the number is marked invalid. MSISDN = Mobile Station ISDN number. This is the full phone number of a subscriber, including the national country code (e.g. 1 for US, 44 for UK, etc.). The purpose of the MSISDN is simply to allow a device to be called. A subscriber can have multiple MSISDNs (e.g. one phone number for business, one for personal calls, one for fax, etc.), but generally only one IMSI. The MSISDN does not need to be stored on the SIM card. In cases where it is stored on the SIM, the main reason is so that the user can use check to see what their own MSISDN is (in case they forget). The MSISDN is never signaled to of from the device.
BSS=BTS+BSC
System radio peut être forme de 1/N BTS et 1/N BSC