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Umts

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EXPOSE:
L’UMTS
Universal Mobile Telecommunication System
Présenté par : AFLOU Monkpokpo
AHIATAKU David
1
PLAN
Introduction
I-Historique
II-Définition de l’UMTS
III-Caractéristiques de l’UMTS
IV-Architecture du réseau
V- Technologie W-CDMA
VI- Tableau comparatif de la 2G, 3G et 4G
VII-UMTS dans le monde
VIII-Avantages et inconvénients
Conclusion
Références
Questions
2
INTRODUCTION
 2G (GSM): Voix ,Données bas débit
 2.5G (GPRS): Voix, Données en mode paquet
 Besoins de déploiement d’un réseau mobile:
 de transport de la voix et des données à haut débit
 qui sera un siège de nouvelles applications multimédias.
 pouvant offrir une couverture " Mondiale "
 Nécessité de créer une 3G normalisée au plan
mondial
 Plusieurs technologies 3G
 L’UMTS est l’une des principales 3
I-HISTORIQUE
 L’UMTS fut initié par l’Europe à la fin des années
1980.
 Elle est devenue en 1998 une norme universelle
au sein de 3GPP
 Elle fut testée pour la première fois en Europe en
2001.
 En 2002 elle fut testée à l’île de Man (territoire
Britannique) et à Monaco.
 le 3 mars 2003 l’Angleterre et l’Italie font les
premières ouvertures de réseaux 3G.
4
II-DÉFINITION
 L’UMTS : Universal Mobile Telecommunications
System
 Norme de télécommunications de troisième génération
de la famille IMT2000 en Europe basée sur la
technologie W-CDMA (Wideband Code Division
Multiple Access).
 Elle est conçue pour les communications multimédia
de grande qualité et un haut débit pour l'accès aux
informations et aux services
 Les spécifications de UMTS ont été définies au sein de
3GPP (3rd Generation Partnership Project).
5
III-CARACTÉRISTIQUES DE
L’UMTS
III.1 Les services de l’UMTS
III.2 Plan de fréquences
III.3 Mobilité
III.4 Débit théorique
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Umts

  • 1. EXPOSE: L’UMTS Universal Mobile Telecommunication System Présenté par : AFLOU Monkpokpo AHIATAKU David 1
  • 2. PLAN Introduction I-Historique II-Définition de l’UMTS III-Caractéristiques de l’UMTS IV-Architecture du réseau V- Technologie W-CDMA VI- Tableau comparatif de la 2G, 3G et 4G VII-UMTS dans le monde VIII-Avantages et inconvénients Conclusion Références Questions 2
  • 3. INTRODUCTION  2G (GSM): Voix ,Données bas débit  2.5G (GPRS): Voix, Données en mode paquet  Besoins de déploiement d’un réseau mobile:  de transport de la voix et des données à haut débit  qui sera un siège de nouvelles applications multimédias.  pouvant offrir une couverture " Mondiale "  Nécessité de créer une 3G normalisée au plan mondial  Plusieurs technologies 3G  L’UMTS est l’une des principales 3
  • 4. I-HISTORIQUE  L’UMTS fut initié par l’Europe à la fin des années 1980.  Elle est devenue en 1998 une norme universelle au sein de 3GPP  Elle fut testée pour la première fois en Europe en 2001.  En 2002 elle fut testée à l’île de Man (territoire Britannique) et à Monaco.  le 3 mars 2003 l’Angleterre et l’Italie font les premières ouvertures de réseaux 3G. 4
  • 5. II-DÉFINITION  L’UMTS : Universal Mobile Telecommunications System  Norme de télécommunications de troisième génération de la famille IMT2000 en Europe basée sur la technologie W-CDMA (Wideband Code Division Multiple Access).  Elle est conçue pour les communications multimédia de grande qualité et un haut débit pour l'accès aux informations et aux services  Les spécifications de UMTS ont été définies au sein de 3GPP (3rd Generation Partnership Project). 5
  • 6. III-CARACTÉRISTIQUES DE L’UMTS III.1 Les services de l’UMTS III.2 Plan de fréquences III.3 Mobilité III.4 Débit théorique 6
  • 7. III.1-LES SERVICES DE L’UMTS L’UMTS offre différents services en fonction des quatre catégories de qualité de service (QoS) :  Les éléments en bleue correspondent aux nouveautés de la technologie 3G. Catégories Services Tolérance au Délai Conversationnelle Voix , Visiophonie délai < 1 s Flux continu ou streaming Multimédia, Vidéo à la demande, Webcast délai environ 1 s Interactive WEB/WAP, Jeux vidéo en ligne, Accès aux bases de données délai < 10 s Arrière‐plan (Background) email, SMS, téléchargement délai > 10 s 7
  • 8. III.2-PLAN DE FRÉQUENCES L’UMTS propose la répartition suivante :  1920-1980 MHz et 2110-2170 MHz: WCDMA FDD  1900-1920 MHz et 2010-2025 MHz: WCDMA TDD 8
  • 9. L’UMTS SPÉCIFIE DEUX MODES DE FONCTIONNEMENT (TDD ET FDD)  FDD: chaque sens de communication (Mobile vers Réseau et Réseau vers Mobile) utilise une fréquence particulière.  TDD: une seule et unique fréquence est utilisée alternativement par les deux voies de communications 9
  • 10. III.3 MOBILITÉ GLOBALE 10  La mobilité du terminal  La mobilité personnelle  La mobilité des services
  • 11. III.4 DÉBIT THÉORIQUE  Débits UMTS :  144 kb/s pour une utilisation mobile en mouvement rapide et en zones rurales loin de l'antenne  384 kb/s pour une utilisation piétonne  2 000 kb/s depuis un point fixe 11
  • 13. IV.1-DOMAINE DE L’ÉQUIPEMENT USAGER  Station mobile dans un réseau UMTS.  Vecteur permettant à l’abonné d’accéder au réseau et également à ses services.  Composé de deux parties au point de vue fonctionnel :  Equipement mobile (ME : Mobile Equipement)  Module d’identité universel de l’abonné (USIM : Universal Subsciber Identity Module). 13
  • 14. IV.1.1 ME (MOBILE EQUIPEMENT)  Chargé de la transmission radio et des procédures associées. Il est divisé en deux parties :  la terminaison mobile -transmet de l’information vers le réseau UMTS à travers l’interface radio et applique les fonctions de modulation, de correction d’erreurs, d’étalement de spectre. -le MT peut être un terminal mobile utilisé comme modem.  l’équipement terminal (TE : Terminal Equipement). Le TE peut être un ordinateur portable 14
  • 15. IV.1.2 USIM (UMTS INTEGRATED CIRCUIT CARD)  Clef d’accès aux services  L’USIM réside dans une carte à puce (smart card) appelée UICC (UMTS Integrated Circuit Card).  Conserve les informations liées à l’abonné et bien d’autres propres à un environnement où plusieurs opérateurs et plusieurs fournisseurs de services peuvent intervenir.  L’UICC peut contenir une application USIM et SIM, ce qui peut permettre son utilisation aussi bien dans un réseau UMTS que GSM. 15
  • 16. IV.2 PROTOCOLES D’INTERFACE RADIO : UU PHY MAC RLC RRC BMCPDCP Plan de contrôle Plan utilisateur L2 Signaling radio Bearer User plane radio Bearer Canaux logiques Canaux Physiques L1 L3 16
  • 17. IV.2 PROTOCOLES D’INTERFACE RADIO : UU (SUITE)  Couche physique  Codage, décodage, modulation, démodulation  MAC, Medium Access Control :  fait le multiplexage des données sur les Transport Channel  RLC, Radio link Control :  assure le contrôle de la bonne transmission des Données provenant des couches supérieures  PDCP, Packet Data Convergence Protocol :  Assure l’indépendance entre les couches supérieures et les couches RLC/MAC  BMC, Broadcast/ Multicast Control :  Assure la transmission des informations provenant d’un centre Cell Broadcast (provient du GSM)  RRC  Elle est la « tour de contrôle » de l’interface radio, elle gère la signalisation entre l’UTRAN et les mobiles. 17
  • 18. IV.3 RESEAU D’ACCES UTRAN  Passerelle entre l’équipement usager et le réseau cœur permettant le transfert des données générées par l’usager via les interfaces Uu et Iu à ce dernier.  Assure la Sécurité : Il permet la confidentialité et la protection des informations échangées par l’interface radio.  Assure la Gestion des ressources radio : Le réseau d’accès est chargé d’allouer et de maintenir des ressources radio nécessaires à la communication.  Assure la Synchronisation : Il est aussi en charge du maintien de la base temps de référence des mobiles pour transmettre et recevoir des informations. 18
  • 19. IV.3 RESEAU D’ACCES UTRAN (SUITE) Il est composé de:  une ou plusieurs stations de base (NodeB),  des contrôleurs radio RNC (Radio Network Controller)  des interfaces de communication entre les différents éléments du réseau UMTS. 19
  • 20. IV.3 RESEAU D’ACCES UTRAN (SUITE)  NodeB : Assure les fonctions de réception et de transmission radio pour une ou plusieurs cellules du réseau d’accès de l’UMTS avec un équipement usager  Les interfaces de communication au sein du réseau UMTS :  Uu : Interface entre un équipement usager et le réseau d’accès UTRAN. Elle permet la communication avec l’UTRAN via la technologie CDMA.  Iu : Interface entre le réseau d’accès UTRAN et le réseau cœur de l’UMTS. Elle permet au contrôleur radio RNC de communiquer avec le SGSN. 20
  • 21. IV.3 RESEAU D’ACCES UTRAN (SUITE)  Iur : Interface qui permet à deux contrôleurs radio RNC de communiquer.  Iub : Interface de communication entre un NodeB et un contrôleur radio RNC.  RNC : route les communications entre le NodeB et le réseau cœur de l’UMTS. Le RNC constitue le point d’accès pour l’ensemble des services vis-à-vis du réseau cœur. 21
  • 22. V.4 SOFT HANDOVER ET NOTIONS SERVING ET DRIFT RNC 22
  • 24. V.5-RESEAU COEUR  Il est composé de trois parties: Le domaine CS (Circuit Switched) -Utilisé pour la téléphonie Le domaine PS (Packet Switched) -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. 24
  • 25. V.4.1 ELEMENTS COMMUNS AUX DOMAINES  Le HLR (Home Location Register):une base de données contenant:  L’identité de l’équipement usager  Le numéro d’appel de l’usager  Les informations relatives aux possibilités de l’abonnement souscrit par l’usager  Le AuC (Authentication Center) : authentifie l’abonné, chiffre la communication.  L’EIR (Equipment Identity Register): gère les vols des équipements usagers. Il est en possession d’une liste des mobiles blacklistés par un numéro unique propre à chaque équipement usager, le numéro IMEI (International Mobile station Equipment Identity). 25
  • 26. V.4.2 LE DOMAINE CS (CIRCUIT SWITCHED : COMMUTATION DE CIRCUIT) Le domaine CS est composé de plusieurs modules :  Le MSC (Mobile-services Switching Center):  Etablit la communication avec l’équipement usager et commute les données.  Le GMSC (Gateway MSC): passerelle entre le réseau UMTS et le réseau téléphonique commuté PSTN.  Le VLR (Visitor Location Register):  Base de données attachée aux MSC.  Enregistre les usagers dans une zone géographique LA (Location Area). 26
  • 27. V.4.3 LE DOMAINE PS ( PACKET SWITCHED : COMMUTATION DE PAQUET) Le domaine PS est composé des modules :  Le SGSN (Serving GPRS Support Node) est en charge d’enregistrer les usagers dans une zone géographique dans une zone de routage RA (Routing Area)  Le GGSN (Gateway GPRS Support Node) est une passerelle vers les réseaux à commutation de paquets extérieurs tels que l’Internet. 27
  • 28. V- TECHNOLOGIE W-CDMA  Le WCDMA est un mode d’accès multiple par répartition de code utilisant une technique d’étalement par séquence directe  Le WCDMA permet de supporter des débits utilisateur variables, en d’autre terme, il est possible de proposer aux utilisateurs de la bande passante à la demande BoD (Bandwith on Demand). 28
  • 29. VI- TABLEAU COMPARATIF DE LA GMS, UMTS ET LTE GSM UMTS LTE Génération 2G 3G 4G Fréquences 900MHz (non urbain) 1800Mhz (urbain) 900MHz 1 800 Mhz 2,1GHz (urbain) 800Mhz (non urbain), 2,6GHz (urbain) Débits 9,6 kbit/s 384 kbit/s à 2Mbit/s 500 MBits/s-1 GBits/s Services Voix, Données bas débit Voix et multimédia haut débit (Visiophonie) Jeu vidéo en réseau, le cloud computing, web radio Encodage Numérique Numérique Numérique 29
  • 30. VII-UMTS DANS LE MONDE  En 2006 les services UMTS étaient proposés par 155 opérateurs environ à travers le monde pour 80 millions d'utilisateurs.  En fin 2010, deux milliards d'utilisateurs sont couverts par plus de cinq cents réseaux 3G  La couverture en 2010 selon les continents :  82 % de la population de l'Europe de l'Ouest  12 % de celle de l'Asie-pacifique 30
  • 31. VII.1 UMTS EN AFRIQUE  La moitié des pays Africains utilisent la norme UMTS.  Les opérateurs comme: Vodacom d’Afrique du Sud, Areeba de la Guinée, Telma mobile Madagascar et bien d’autres ont déployé les réseaux UMTS 31
  • 32. VII.2 AU TOGO  Au Togo, l’operateur TOGO CELLULAIRE affirme faire de la 3G/HSPA.  La technologie 3G de TOGO CELLULAIRE vient donc compléter la couverture nationale des réseaux GPRS/EDGE  Il affirme couvrir 95% de la population et de 85% du territoire.  La 3G est accessible par les clés modem proposées par TOGO CELLULAIRE et par le Smartphones. 32
  • 33. X-ETUDE DE CAS : SFR (SOCIÉTÉ FRANÇAISE DU RADIOTÉLÉPHONE)  La SFR est une société française des télécommunications.  A l’appel à candidature par ARCEP, Autorité de Régulation des Communications Electroniques et des Postes pour le déploiement de la 3G en France, elle dépose ses dossiers.  Elle fut sélectionnée et a versé 4,95 milliards d’euros à l’ARCEP et obtient sa licence en 2001 33
  • 34. X-ETUDE DE CAS : SFR (SOCIÉTÉ FRANÇAISE DU RADIOTÉLÉPHONE)  Le déploiement est prévu pour mars 2002 et un taux de couverture minimal de 75% en 2003. ces dates seront reportées à cause des difficultés dans le déploiement.  L’Autorité a décidé de procéder à la révision des obligations  Le lancement commercial des services UMTS est refixé au 31 décembre 2004 avec le taux minimal de couverture de la population fixé à 58%. 34
  • 35. X-ETUDE DE CAS : SFR (SOCIÉTÉ FRANÇAISE DU RADIOTÉLÉPHONE)  L’UMTS a été lancé en 2004 en France par SFR  En 2006, elle comptait 3 millions de clients 3G et en fin décembre 2008, on recensait 3,879 millions d’abonnés haut débit.  Elle affirmait en 2010 couvrir 98,6 % de la population Française en 3G/3G+ et prévoyait s’étendre à 99,5 % à la fin de l’année 2013. 35
  • 36. VIII-AVANTAGES ET INCONVÉNIENTS Avantages Inconvénients Accès Internet haut-débit depuis un équipement mobile ou un ordinateur Coût élevé Application multimédia Changement des équipements Plateforme universelle multistandard Inter opérabilité et mobilité 36
  • 37. CONCLUSION  L’apparition de normes de troisième génération a permis:  l’évolution des systèmes de télécommunication.  Le haut débit, la couverture  de meilleurs services aux abonnés. L’UMTS comme technologie de troisième génération à permis de combler certaines insuffisances de GSM ou de GPRS et sera améliorée pour l’apparition de la quatrième génération. 37