GSM - GPRS - UMTSFranck PERRAUDEmmanuel WEISSDESS IIR Réseaux Baptiste MERCIER
Plan Introduction GSM GPRS UMTS Conclusion
Introduction Ouverture du monde des mobiles en 1992(GSM) 10 ans après, 1 français sur 2 Aujourd’hui, nouveaux enjeux (G...
GSM Généralités Le réseau cellulaire Les composants du réseau Les ondes radio Les multiplexages
GénéralitésGSM = Global System for Mobile communications Norme adoptée en juin 1986 Mise en place dès le début des année...
Un réseau cellulaire ? Raisons Puissance des terminaux limitée Capacité du réseau
Le concept de cellules
Architecture du réseau
Le GSM et les ondes radio 2 normes :GSM (900 MHz) et DCS (1800MHz) En France : GSM = Itineris + SFR DCS = Bouygues Tel...
FDMA / TDMA
GPRS Qu’est-ce que le GPRS? Opérateurs en France Technologie Débit(s) Architecture du réseau Applications Prix – fa...
Qu’est-ce que le GPRS?GPRS: General Packet Radio System 2° génération de la norme GSM (G2+) Navigation sur internet via ...
Les opérateurs GPRSART: « tout opérateur disposant d’une licence GSM peut faire évoluer sonréseau vers le GPRS. » Itinéri...
TechnologieFondamental: transmission des données en mode paquet⇒~ IP sur voie radio (routage, fragm / défragm)⇒Changements...
TechnologieAutre nouveauté: optimisation des canauxIdée: Répartition des paquets d’une communication sur les 8 slots d’un ...
TechnologieCodages différents selon les conditionsCodage Principe Débit prévisible par slotCS-1 Protection identique au GS...
Quel(s) débit(s)? Opérateurs (publicité, théorie): 171,2 kbits/s.conditions optimales , 8 slots pour un terminal, codage ...
Quel(s) débit(s)?En pratique: Perturbations encombrement du réseau nécessité d’un codage performant débit maximum pas ...
Architecture du réseauIntroduction de 2 nouveaux éléments à l’architecture GSM déjà existante : leSGSN et le GGSN.
ApplicationsLe GPRS ouvre un nouveau champ d’applications: Accès radio aux réseaux IP (internet et intranet) Recherches ...
Prix - facturation Pour la première fois, « le client ne paye pas pour le temps pendant lequel il a occupé la ligne, mais...
Avenir du GPRS Réseau déjà en place en Finlande et SuèdeRéactions mitigées: « Si vous êtes impatients de pouvoir surfer ...
UMTS Introduction Marché Calendrier Aspects techniques Services Usages Matériels
IntroductionLexpression "Universal Mobile Telecommunications System"(UMTS) désigne une norme cellulaire numérique de trois...
Marché (horizon 2010)• Les taux de pénétration en téléphone mobilepourraient dépasser à terme le seuil des 100%, commel’il...
Calendrier Parlement européen : Fixer les conditions de délivrance des autorisations dexploitation auplus tard le 1er ja...
Aspects techniques Fondement : Principe d’envoi par paquet Faire circuler n’importe quel contenu digital sur un même ca...
Services de la 3GConcept du Multimédia MobileConcept du Multimédia MobileMobilité• Ubiquité• Terminal personnel• Sécurité•...
Services de la 3GClassification des servicesClassification des services• Utilisables sans interaction (exemple le GPS)• Ut...
Services de la 3G Le téléphone mobile Le visiophone de poche Le communicateur personnel (agenda, PDA) Messagerie et fa...
Usages : réalité-fiction ? Deux amies, une robe, une grand-mère Une grand-mère en voyage, une fuite d’eau Un homme d’af...
Remarques sur les usages L’intelligence est dans le réseau, et les données sur desserveurs. Elles sont ‘streamées’ à la d...
MatérielsDifférents prototypes sont actuellement en cours definalisation chez les constructeurs, on remarque déjàquelques ...
Matériels - Motorola
Matériels - Ericson
Matériels - Nokia
Matériels - Siemens
Conclusion UMTSL ’UMTS permet : un accès plus rapide à Internet depuis les téléphones portables, par unaccroissement sign...
Conclusion 9,6 Kbits/s, 170 Kbits/s , 2 Mbits/s : les débits explosent. Voix, WAP, Internet, Intranet, Vidéo, Musique: m...
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Gsm gprs-umts

  1. 1. GSM - GPRS - UMTSFranck PERRAUDEmmanuel WEISSDESS IIR Réseaux Baptiste MERCIER
  2. 2. Plan Introduction GSM GPRS UMTS Conclusion
  3. 3. Introduction Ouverture du monde des mobiles en 1992(GSM) 10 ans après, 1 français sur 2 Aujourd’hui, nouveaux enjeux (GPRS, UMTS)
  4. 4. GSM Généralités Le réseau cellulaire Les composants du réseau Les ondes radio Les multiplexages
  5. 5. GénéralitésGSM = Global System for Mobile communications Norme adoptée en juin 1986 Mise en place dès le début des années 90 Débit max. de 9600 bits/s Mode commutation de circuit un téléphone = un terminal + une carte à puce Succès international : présence dans de nombreux pays....
  6. 6. Un réseau cellulaire ? Raisons Puissance des terminaux limitée Capacité du réseau
  7. 7. Le concept de cellules
  8. 8. Architecture du réseau
  9. 9. Le GSM et les ondes radio 2 normes :GSM (900 MHz) et DCS (1800MHz) En France : GSM = Itineris + SFR DCS = Bouygues Telecom
  10. 10. FDMA / TDMA
  11. 11. GPRS Qu’est-ce que le GPRS? Opérateurs en France Technologie Débit(s) Architecture du réseau Applications Prix – facturation Avenir du GPRS (proche?)
  12. 12. Qu’est-ce que le GPRS?GPRS: General Packet Radio System 2° génération de la norme GSM (G2+) Navigation sur internet via un mobile Débit comparable à modem classique (théorie) Transmission des données en mode paquet Optimisation du réseau GSM (modifs mineures) Normalisé par l’ETSI
  13. 13. Les opérateurs GPRSART: « tout opérateur disposant d’une licence GSM peut faire évoluer sonréseau vers le GPRS. » Itinéris (France Télécom) SFR Bouygues
  14. 14. TechnologieFondamental: transmission des données en mode paquet⇒~ IP sur voie radio (routage, fragm / défragm)⇒Changements importants pour l’utilisateur:• Réseau utilisé seulement si transmission de données( - d’interruptions et de saturation dans grandes villes, débit)• Liaisons virtuelles(accès immédiat, facturation au volume)• Le terminal a une @IP(meilleure gestion de la mobilité)
  15. 15. TechnologieAutre nouveauté: optimisation des canauxIdée: Répartition des paquets d’une communication sur les 8 slots d’un canal (+ leterminal dispose de slots, + il peut recevoir et envoyer des données)⇒ Débit théorique 8x supérieurMais: + il a de slots, + il consomme d’énergie et cellules GSM saturées=>pas concevable qu’une seule personne dispose des 8 slots d’un canalDonc: les terminaux GPRS existants déjà sur le marché (Ericsson, Motorola,Nokia) disposent de 2 slots pour la voie descendante et d’un pour la voiemontanteMotorola va bientôt lancer un appareil avec 4 slots en voie descendante et 1 enmontante, ce qui semble actuellement un maximum.
  16. 16. TechnologieCodages différents selon les conditionsCodage Principe Débit prévisible par slotCS-1 Protection identique au GSM 9,05 kbits/sCS-2 Protection légèrement inférieure à latransmission de données circuit (GSM)13,4 kbits/sCS-3 Protection réduite 15,6 kbits/sCS-4 Détection d’erreurs sans correction 21,4 kbits/s
  17. 17. Quel(s) débit(s)? Opérateurs (publicité, théorie): 171,2 kbits/s.conditions optimales , 8 slots pour un terminal, codage CS48 * 21,4 = 171,2 kbits/s Fabriquants de terminaux (Nokia par ex): 115 kbits/s.4 slots, codage CS-38 * 15, 6 = 124,8 kbits/s – bits de protection = 115 kbits/s
  18. 18. Quel(s) débit(s)?En pratique: Perturbations encombrement du réseau nécessité d’un codage performant débit maximum pas disponible sur toute la couvertureTests avec 4 slots:Mauvaises conditions de propagation ouforte interférence30 kbits/sConditions moyennes 44 kbits/sBonnes conditions 56 kbits/s
  19. 19. Architecture du réseauIntroduction de 2 nouveaux éléments à l’architecture GSM déjà existante : leSGSN et le GGSN.
  20. 20. ApplicationsLe GPRS ouvre un nouveau champ d’applications: Accès radio aux réseaux IP (internet et intranet) Recherches dans des bases de données (restaurants, stations service,bourse…) Télématique, télésurveillance (ascenceurs, distributeurs) Diffusion d’informations (publicité, guidage cartographique…) Messagerie électronique
  21. 21. Prix - facturation Pour la première fois, « le client ne paye pas pour le temps pendant lequel il a occupé la ligne, mais pour la quantité de données ayant réellement été acheminées par la ligne ».=>mode de paiement au koctet ou forfait mensuel fixe Terminaux GPRS : encore chers, mais les prix devraient baisser SAGEM MW 959 GPRS One Touch 701 d’Alcatel R520 d’Ericsson Pour information, le One Touch d’Alcatel coûtera entre 2200 et 2700francs.
  22. 22. Avenir du GPRS Réseau déjà en place en Finlande et SuèdeRéactions mitigées: « Si vous êtes impatients de pouvoir surfer rapidement et facilement sur internet via un téléphone mobile GPRS, vous devrez sans doute attendre encore un peu. » « Je ne suis pas sûr que c’était mieux que de surfer avec un GSM normal. » « Une évolution et certainement pas une révolution. » Nouvelles technologies (EDGE Enhanced Data rat for the GlobalEvolution, Bluetooth) En France: date de lancement sans cesse repoussée…=> Normalement en septembre 2001
  23. 23. UMTS Introduction Marché Calendrier Aspects techniques Services Usages Matériels
  24. 24. IntroductionLexpression "Universal Mobile Telecommunications System"(UMTS) désigne une norme cellulaire numérique de troisièmegénération en cours délaboration.Atteignant 2 Mb/s dans certaines conditions, les vitesses detransmissions offertes par les réseaux UMTS seront nettement plusélevées, que celles des réseaux GSM, de seconde génération, quiplafonneront vers 150 kbits/s avec GPRS.Alors que lintroduction de la norme GSM a nécessité une mutationcomplète des réseaux mobiles, le passage de GSM à UMTS seramarqué par une évolution progressive facilitée par lexistence determinaux mobiles bi-modes GSM/UMTS.
  25. 25. Marché (horizon 2010)• Les taux de pénétration en téléphone mobilepourraient dépasser à terme le seuil des 100%, commel’illustre la poursuite de la croissance dans les pays lesplus avancés,• 70% du trafic voix pourrait s’effectuer via les réseauxmobiles,• Les revenus liés au transfert des donnéesreprésenteraient plus de 60% des revenus desopérateurs mobiles.
  26. 26. Calendrier Parlement européen : Fixer les conditions de délivrance des autorisations dexploitation auplus tard le 1er janvier 2000 Prendre toutes mesures pour que les services UMTS puissent êtreouverts au plus tard le 1er janvier 2002. État français : 6 juin 2000 : Discours de clarification de L. FABIUSNombre de licences, Procédure, Prix Premières offres en été 2002 Equipementiers : Qualcomm : fin 2004, début 2005 Alcatel : fin 2003, début 2004
  27. 27. Aspects techniques Fondement : Principe d’envoi par paquet Faire circuler n’importe quel contenu digital sur un même canal Aspects radio : Nouvelles bandes de fréquences :1920-1980 MHz et 2110-2170 MHz (≠ 900 et 1800 MHz)--> Déploiement de nouveaux réseaux Compatibilité GSM : Deux cœurs de réseaux envisageables dans un premier temps :Mode circuit pour le temps réel, Mode paquet pour les autresservices
  28. 28. Services de la 3GConcept du Multimédia MobileConcept du Multimédia MobileMobilité• Ubiquité• Terminal personnel• Sécurité• Qualité de Service• LocalisationMultimédia• Parole• Photo• Musique•Vidéo (à la demande,temps réel)
  29. 29. Services de la 3GClassification des servicesClassification des services• Utilisables sans interaction (exemple le GPS)• Utilisables en conduisant (exemple la radio)• Utilisables en marchant (exemple réception de photos)• Utilisables debout arrêté (exemple jeu vidéo)• Utilisables assis (ou terminal pose; exemple prise de notessur un clavier)
  30. 30. Services de la 3G Le téléphone mobile Le visiophone de poche Le communicateur personnel (agenda, PDA) Messagerie et fax rapide Accès à l’Intranet Accès à Internet Le marché des jeux ordinateurs Application commerciales Le pay-per-view Services divers
  31. 31. Usages : réalité-fiction ? Deux amies, une robe, une grand-mère Une grand-mère en voyage, une fuite d’eau Un homme d’affaires perdu à Hong-Kong Un roller man, un pote, des jeux Attente à l’aéroport, intranet Un professeur, un cours, des élèves, un malade La réalité augmentée, en vol Seul dans la nuit
  32. 32. Remarques sur les usages L’intelligence est dans le réseau, et les données sur desserveurs. Elles sont ‘streamées’ à la demande Le terminal est un dispositif d’échanges, de diffusion,d ’acquisition Tous ces services supposent une identification personnelleau départ, qui permet d ’appeler ses données individuelles(identité, droits, préférences, moyens de paiement…) Le réseau détient un nombre croissant d’informations surl’utilisateur : techniques, liées à l’abonnement, sécuritaires,comportementales… Trop de transparence ?
  33. 33. MatérielsDifférents prototypes sont actuellement en cours definalisation chez les constructeurs, on remarque déjàquelques points communs : Présence d ’une oreillette détachable (lien sans fil typeBlueTooth) pour permettre d ’entendre parler tout en regardantl’écran de l’appareil La plupart possède une caméra orientable L’interface avec les applications est vocale
  34. 34. Matériels - Motorola
  35. 35. Matériels - Ericson
  36. 36. Matériels - Nokia
  37. 37. Matériels - Siemens
  38. 38. Conclusion UMTSL ’UMTS permet : un accès plus rapide à Internet depuis les téléphones portables, par unaccroissement significatif des débits des réseaux de téléphonie mobile une amélioration de la qualité des communications en tendant vers unequalité d’audition proche de celle de la téléphonie fixe de concevoir une norme compatible à l’échelle mondiale,contrairement aux technologies actuelles (les normes utilisées auxÉtats-Unis et au Japon ne sont pas toutes compatibles avec le GSM) de répondre au problème croissant de saturation des réseaux GSM,notamment en grandes villes
  39. 39. Conclusion 9,6 Kbits/s, 170 Kbits/s , 2 Mbits/s : les débits explosent. Voix, WAP, Internet, Intranet, Vidéo, Musique: multiplication desservices 14 millions de clients chez France Telecom, 10 chez Cégétel, 5 chezBouygues : bientôt plus de portables que de fixes !! 32,5 milliards de francs la licence UMTS en France, 5 milliards deurospour linvestissement en réseaux Le monde du téléphone mobile, même sil a connu un formidable boomau cours de ces dernières années, nen est en fait quà ses débuts.

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