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Sommaire…………………………………………………………………....... 1
Dédicace………………………………………………………………………… 3
Remerciements…………………………………………………………….... 4
Epigraphe……………………………………………………………………... 5
Avant-propos………………………………………………………………… 6
Introduction…………………………………………………………………… 7
Présentation de la structure d’accueil……………………………………….... 9
PREMIERE PARTIE: SCHEMA DIRECTEUR DU PROJET……………… 11
Chapitre I : Généralités du projet……………………………………………... 12
Chapitre II : Plan d’action de l’étude…………………………………………. 22
DEUXIEME PARTIE : ANALYSE DU SYSTEME EXISTANT ET
PROPOSITION DE SOLUTION…………………………………………….. 26
CHAPITRE I : L’existant UMTS de MOOV-CI et ses limites……………….. 27
CHAPITRE II : Description et analyse de la solution……………………....... 44
TROISIEME PARTIE : DIFFERENTS SCENARIOS DE MIGRATION DU
RESEAU VERS L’IMS………………………………………………………. 68
CHAPITRE I : Organisation et réalisation de la solution de convergence…… 69
QUATRIEME PARTIE : ETUDE ECONOMIQUE ET IMPACT
ENVIRONNEMENTAL DE LA SOLUTION……………………………….. 86
CHAPITRE I : Impact du projet dans l’environnement social………………. 87
CHAPITREII : Impact du projet pour l’opérateur……………………………. 90
CHAPITRE III : Etude économique………………………………………….. 95
CONCLUSION GENERALE………………………………………………… 99
BIBLIOGRAPHIE ET WEBOGRAPHIE……………………………………. 100
ANNEXES……………………………………………………………………. 102
SOMMAIRE
2
LISTES DES FIGURES……………………………………………………… 103
LISTES DE SIGLES ET ABBREVIATIONS………………………….......... 105
TABLES DES MATIERES………………………………………………….. 108
3
Je dédie ce mémoire de fin de cycle de Licence Professionnelle,
Au CREATEUR de toute vie et détenteur de la pensée éternelle, qui n’a cessé
ardemment de me conduire lors de cette étude,
A M. KOUAME KONAN HUBERT mon père, Mme KOUAME Née
ZOUZOU N’GUESSAN ROSALIE ma mère qui ne ce sont jamais lassés de me
soutenir,
Ainsi qu’à toute ma famille, mes amis qui m’ont prodigué de sages conseils et,
grâce à qui ce rapport a pu être réalisé.
DEDICACE
4
Aucune étude, aussi sérieuse soit-elle ne peut se faire sans l’appui d’une tierce
personne.
Ainsi nous voudrions remercier ceux qui ont contribué à la réalisation de ce
mémoire.
Ceux sont :
-M. BOUE SIBI ANGE, Ingénieur en Télécommunication, Responsable de la
Société RG-TECHNOLOGIES Côte d’Ivoire pour sa disponibilité, sa rigueur à
m’encadrer durant ce stage ;
-M. KOUASSI N’GORAN, Docteur en Télécommunications, Expert en réseaux et
systèmes télématiques, Enseignant-chercheur, Directeur de l’Institut Supérieur de
Technologie du GROUPE ECOLES D’INGENIEURS HETEC;
-M. AGBISSI JEAN PAUL, Ingénieur en Télécommunication, Adjoint au chef du
Service de l’Informatique de la Documentation et des Archives de la DGTTC
(Direction Générale des Transports Terrestres et de la Circulation), Enseignant au
GROUPE ECOLES D’INGENIEURS HETEC, qui a été mon encadreur
pédagogique;
-Les Techniciens de la Société RG-TECHNOLOGIES, dont le suivi sur le terrain
m’a été d’un grand bien.
REMERCIEMENTS
5
« Si vous regardez ce qu’il y a derrière la prospérité des nations, vous trouverez
l’information ; derrière la pauvreté des nations, vous trouverez l’absence
d’information. Si l’on veut un développement durable, une société civile saine et
une véritable production intellectuelle, l’information est véritablement ce qui est
nécessaire à tous les besoins. »
Noah SAMARA, Fondateur de WorldSpace (réseau de télécommunications
par satellite).
« Les équipements et les services de télécommunications sont non seulement le
produit de la croissance économique, mais aussi une condition au
développement. »
Union Internationale de Télécommunications, XIIe
Conférence de
plénipotentiaires (Nairobi, 1982).
« Fidèles à notre stratégie, qui n’attaque que rarement les marchés par les prix,
nous visons une montée en gamme avec des offres mêlant téléphonie fixe, mobile
et Internet haut débit. »
Marc RENNARD Directeur exécutif international Afrique-Moyen Orient-
Asie d’Orange ; in INTERVIEW de Jeuneafrique.com, le 17/11/2009 à
17h03mn.
EPIGRAPHE
6
Le projet de convergence fixe mobile qui nous échoie d’étudier trouve ses
racines dans le besoin du consommateur et de l’opérateur. Pour l’opérateur de
fournir un réseau meilleur pour un consommateur en perpétuelle demande de
débits et en recherche de réduction de coûts de services. L’étude de la
convergence fixe mobile pourra toutefois répondre à ces exigences en
améliorant le système existant.
Le système ivoirien concernant la téléphonie fixe, mobile et l’internet reste
en grande partie évolutif tel, le passage de la 2G à la 3G, un déploiement quasi-
total sur le territoire de l’accès à l’internet. Néanmoins, ce système existant
reste insuffisant à plusieurs niveaux et doit évoluer vers un système
d’unification fixe-mobile-internet afin de mieux apporter de meilleurs services
aux abonnés. Ce faisant la solution de convergence fixe mobile désigne
plusieurs architectures, qui tenant compte des conditions actuelles peuvent être
déployées aisément. La mise en œuvre de telles architecture nécessitant un
certains nombres de prérogatives autant de la part de l’autorité de régulation
que des opérateurs de téléphonie mobile.
La réalisation du projet de convergence fixe mobile devra suivre des
mesures dictées par l’ATCI (Autorité des Télécommunications en Côte
d’Ivoire). Nonobstant cela, la réalisation au niveau de l’opérateur se fera par la
migration du réseau UMTS en déploiement actuel vers l’IP Multimedia
Subsystem, architecture réseau intégrant la convergence fixe mobile.
Cette solution de convergence présente un grand intérêt tant au niveau du
chiffre d’affaire de l’opérateur ce qui motive l’idée de procéder à une étude
approfondie de cet système proche de l’évolution actuelle.
AVANT-PROPOS
7
Dès l’aube des civilisations, le besoin se fit sentir aux groupements humains de
communiquer, de transmettre des informations et des ordres. Dès lors, furent mis
en place des moyens techniques nécessaires à l’acheminement d’information entre
deux points quelconques ce qui sera les bases des télécommunications. La
télécommunication renvoie à deux aspects importants que sont le Réseau
Téléphonique Commuté et le Réseau Mobile. Au fil de l’évolution des moyens de
télécommunications, l’organisation Telecoms & Internet converged Services &
Protocols for Advanced Networks (TISPAN),comité technique de l'ETSI
(European Telecommunications Standards Institute) en charge de la
standardisation des réseaux de nouvelle génération (NGN) et de leur
interfonctionnement avec les réseaux et services téléphoniques existants eut pour
désir de rassembler, de trouver une technologie d’accès commune et capable de se
mouvoir entre les technologies existantes pour bénéficier en permanence à
l’abonné un meilleur accès aux services. De cette mouvance naquit la
« convergence fixe mobile » ou « convergence fixe-mobile-internet », mariage des
lignes fixes et mobile de l’abonné. La réalisation de la convergence fixe-mobile
suivra dans l’évolution des télécommunications apportant une multitude
d’avantages pour l’abonné. Alors n’est-il pas judicieux d’étudier la convergence
fixe mobile en se basant sur l’expérience d’un opérateur de téléphonie ?
Ainsi au terme de notre stage pratique au sein de la société RG-
TECHNOLOGIES sanctionnant notre cycle de Licence Professionnelle en
Systèmes Réseaux Télécoms, nous présenterons comme thème de mémoire
« l’étude de la convergence fixe-mobile : cas de MOOV-CI ».
INTRODUCTION
8
Au cours de notre développement nous tenterons de répondre aux différentes
questions soulevées par ce thème riche, qui sont entre autres :
-A quel besoin réponds la convergence fixe mobile pour un operateur de
téléphonie?
-L'évolution de la téléphonie mobile actuelle en Cote d’Ivoire est-elle favorable à
une telle implémentation?
-Qu’est-ce que à proprement dit le concept de convergence fixe mobile ?
-Comment peut-on réaliser à partir de la l'évolution actuel la convergence fixe
mobile?
-En quoi la société MOOV-CI est-elle concernée par une telle implémentation?
Le plan de notre travail suivra ces différentes parties suivantes :
- La schéma directeur ;
-L’analyse du système existant et proposition de la solution ;
-La méthodologie de réalisation de la solution ;
-L’étude économique et l’impact environnemental de la solution de convergence
fixe-mobile.
9
Présentation de la structure d’accueil
I) Historique et activités
RG-TECHNOLOGIES est une structure de droit ivoirien créée en Janvier
2008 et spécialisé dans les déploiements de Réseaux de Télécommunications
dont l’activité principale est la fourniture et l’installation de pylônes, shelters
et accessoires de télécommunications. Elle a en très peu de temps conquis le
marché important du secteur des télécommunications en Côte d’Ivoire, grâce
au dynamisme de ses dirigeants, à la compétence et au professionnalisme de
son personnel.
RG-TECHNOLOGIES est présente dans la sous-région:
 RG-TECHNOLOGIES .SN à Dakar
 RG-TECHNOLOGIES. Guinée Conakry
En grande partie RG-TECHNOLOGIES est spécialisé aussi dans les
domaines suivants :
 Câblage informatique protection contre la foudre
Réalisation et entretien des prises de terre
Fournitures et installation des paratonnerres et parafoudres
 Fabrication et montage de pylône et mat (haubane, autoportant)
-Tous travaux de pylônes, radio, télécoms balisage etc.
-Fourniture et installation
-Étude et réalisation Réfection, réhabilitation et entretien
 Télécommunication
- Pose et raccordement de la fibre optique
- Réseau souterrain - Réseau aérien
 Audio visuel
- Camera de surveillance
- Parabole, antenne et TV
 Communication
- Autocommutateur
10
- Téléphone - Interphone
- Radio mobile, VHF, BLU
 Electromécanique
- Fourniture et installation de groupe électrogène
- Maintenance
 Autres activités
- Électricité bâtiments et armoires électriques
- Clôtures métallique et portail
- Tous travaux de bâtiments (toiture, étanchéité, menuiserie)
II) Partenaires
La force de RG-Technologies repose sur la qualification et l’expérience
de son personnel technique. Avec une équipe de 22 jeunes diplômés et
expérimentés auxquels viennent s’ajouter les sous traitants, elle a démontré
qu’on pouvait lui faire confiance pour la qualité exceptionnelle de ses
ouvrages. Elle a ainsi pu obtenir la confiance de grands opérateurs des
sociétés comme :
o ERICSSON
 GUINEE CONAKRY
 COTE D’IVOIRE
 BENIN
 TOGO
 NIGER
o NESTLE GUINEE
o CP.TECHNOLOGIES
o EGYPRO
o CAMUSAT (Guinée)
o MER GROUPE (Cellcom)
o SWINDEVCO (Guinée)
o RPS ENGINEERING (Guinée)
o BALTON CP (Londres) et BALTON WA (Sénégal)
11
PREMIERE PARTIE
SCHEMA DIRECTEUR
DU PROJET
12
CHAPITRE I : Généralités du Projet d’Etude
Le projet qui nous est soumis aura besoin pour une meilleure compréhension
d’une analyse et de la définition des objectifs qu’il implique.
Nous procéderons dans cette partie de la façon suivante :
-L’analyse du projet d’étude : qui montreront les statistiques générales des
services internet, fixe et mobile dans le monde, en Afrique, en Côte d’Ivoire et de
l’expression du besoin des marchés des télécommunications ce qui nous conduira
à une définition plus explicite du thème du projet ;
-les objectifs du projet : qui énoncera le cahier des charges et les enjeux d’une
telle étude.
I) ANALYSE DU PROJET D’ETUDE
1-1: Statistiques générales des services internet, fixe et mobile
La nécessité de naissance d’une étude de la convergence fixe-mobile dans
l’univers télécoms ivoirien est fondée sur plusieurs facteurs.
1-1-1: Au Plan Mondial
-Téléphonie mobile :
Plus de 90% de la population mondiale a désormais accès à un réseau mobile,
faisant de la téléphonie mobile une technologie véritablement ubiquitaire. D’après
les données de l’UIT, sur les 5,3 milliards d’abonnés que le monde compterait
aujourd’hui, 940 millions sont des abonnés aux services mobiles de la troisième
génération (3G) (désignés également IMT-2000).
13
Figure1 : Le marché de la téléphonie dans le monde. (www.itu.int),
14/12/ 2012.
Le taux de croissance est élevé dans les pays en développement; En effet, le
pourcentage du nombre total d’abonnés à la téléphonie mobile, qui était de 53% à
la fin de 2005, est passé, d’après les estimations, à 73% à la fin de 2010
(progression due principalement à la région Asie-Pacifique). A elle seule, l’Inde
et la Chine ont amené plus de 300 millions de nouveaux abonnés à la téléphonie
mobile en 2010.
En Afrique, les taux de pénétration devaient, selon les prévisions, atteindre
41% environ à la fin de 2010 (contre un taux mondial estimatif de 76%), laissant
un potentiel de croissance important.
-Internet :
Figure2 : Les Internautes par région. (www.itu.int), 14/12/ 2012
14
La figure précédente montre que le nombre de personnes en ligne a doublé au
cours des cinq dernières années et a franchi la barre des deux milliards à la fin de
l’année 2010, dont (1,2) milliard vit dans des pays en développement. La Chine
détient le plus grand marché de l’Internet au monde, avec plus de quatre cent
vingt millions d’internautes. Un certain nombre de pays, dont l’Espagne,
l’Estonie et la Finlande ont déclaré que l’accès à l’Internet était un droit absolu de
leurs citoyens.
-Services par voie filaire :
Figure3:Nombre d’abonnés à large bande fixe par région. (www.itu.int).
14/12/ 2012.
A la fin de 2010, on dénombrait, selon les estimations, 555 millions
d’abonnés à la large bande fixe (filaire) dans le monde (soit un taux de
pénétration de 8%), alors que leur nombre n’était que de 471 millions (taux de
pénétration de 6,9%) en 2009. Malgré cette forte croissance, le taux de
pénétration reste faible dans les pays en développement: 4,4 abonnements pour
100 habitants contre 24,6 dans les pays développés. L’Afrique accuse un certain
retard en matière de large bande fixe (filaire). Bien que les abonnements soient en
augmentation, le très faible taux de pénétration que connaît l’Afrique (moins de
15
1%) illustre les difficultés qui restent à surmonter pour étendre l’accès Internet à
haut débit et à haute capacité dans cette région.
1-1-2: Au Plan Africain
L'essor du secteur de la téléphonie mobile sur le continent africain a défié
toutes les prévisions. L'Afrique reste la région du monde qui connaît la plus forte
croissance annuelle du nombre d'abonnés mobiles, puisqu'on a dénombré pas
moins de 65 millions de nouveaux abonnés en 2007. Début 2008, on recensait
plus de 250 millions d'abonnés mobiles sur le continent.
Figure 4 : Nombre d'abonnés au mobile et pénétration de la téléphonie mobile
en Afrique. (www.itu.int), 14/12/ 2012.
Le taux de pénétration de la téléphonie mobile est passé de 1 pour 50
habitants au début des années 2000 à près d'un tiers de la population actuelle. Par
ailleurs, la répartition des abonnés mobiles est aujourd'hui plus uniforme. Alors
que la République Sud-Africaine représentait plus de la moitié de l'ensemble des
abonnés au téléphone mobile en Afrique en 2000, près de 85% des abonnés au
mobile se trouvaient dans d'autres pays en 2007.
Le succès du mobile, dû en grande partie à l'ouverture à la concurrence, a
également favorisé l'apparition de services novateurs comme le micro paiement
16
en mode prépaiement (recharge), l'itinérance interrégionale avec tarif unique et
l'essor des applications du commerce mobile. Alors que les services mobiles sont
devenus plus accessibles et abordables, l'accès à Internet, en général, n'a pas suivi
la même évolution. D'après les estimations, il y aurait environ 50 millions
d'internautes en Afrique en 2007, soit près d'un habitant sur vingt, dont plus de la
moitié se trouveraient dans les pays d'Afrique du Nord et en République Sud-
Africaine. En Afrique subsaharienne, 3% seulement de la population sont
connectés à Internet.
1-1-3 : Au Plan Ivoirien
Le succès des télécommunications en Cote d’Ivoire n’est plus à démontré
comme en témoignent le taux de pénétration de marchés récemment publiés sur le
site internet de l’ATCI.
-Service de Téléphonie mobile :
A la fin du premier semestre 2012, le nombre total d’abonnés enregistré sur
l’ensemble des réseaux mobiles est de 17 675 247, il en découle un taux de
pénétration de 77,17% avec 5% des abonnés au mobile sont post-payés contre
95% de prépayés.
Figure5 : Schéma comparé des parcs d’abonnés prépayés et post-
payés. (www.atci.ci), 13/12/ 2012.
17
-Service fixe :
La répartition des abonnés indique que Côte d'Ivoire Télécom possède 75%
d'abonnés prépayés et 25% d'abonnés post-payés. A la fin du deuxième trimestre
2012, Côte d’Ivoire Télécom comptait 267 997 abonnés. Ce qui se traduit par une
légère hausse (0,22%) par rapport au trimestre précédent avec 25% d’abonnés
prépayés et 75% d’abonnés Poste-payés.
Figure6 : Répartition des abonnés fixe selon le type d’abonnement.
(www.atci.ci), 13/12/ 2012.
-Service internet :
A la fin du deuxième trimestre 2012 l’on comptait 123 584 abonnés à Internet.
Ce nombre est en hausse de 9,10% par rapport au premier trimestre où l'on avait
enregistré 113 273 abonnés. Comme l’indique le graphique ci-dessous, le Wimax
est de loin la technologie la plus utilisée par les internautes (62,1%) suivi de
l’ADSL (32,8%).
18
Figure7 : Répartition des Technologies utilisées. (www.atci.ci), 13/12/ 2012.
Le schéma précédent présente des données combinées des services mobiles,
fixes et internet actuelles, qui confirment le fait qu’un grand nombre de
technologie est utilisée par la population.
Ces statistiques mondiales des services fixe, mobile et internet démontrent
combien de fois le monde entier, y compris la Côte d’Ivoire va de façon
croissante vers une consommation des services 3G/IMT-2000 pour répondre à
son grand besoin en télécommunications car l’abonné se retrouve dans une
situation très courante qui est de disposer de plusieurs numéros de téléphone, de
plusieurs terminaux (mobiles ou fixes) et de plusieurs abonnements (internet,
mobiles, fixes) pour une multiplication des possibilités de communication que ce
soit, par la messagerie classique ou par des outils de présence comme la
messagerie instantanée, rajoutons une connexion à Internet par la ligne fixe
(xDSL, fibre etc…).
1-2 : Besoins du marché des Télécommunications
Dans le rapport publié par la structure IDATE Consulting&Research
PPPF (Private and Public Partnership of itu Forum)-AFRIQUE 2007, il en ressort
des facteurs encourageant la convergence fixe mobile :
-Le contexte de marché :
19
o Le déclin de la téléphonie fixe : causée par une pression concurrentielle sur
les tarifs, une baisse du nombre de lignes, une diminution du trafic au profit
de la téléphonie mobile. En Europe, une baisse du chiffre d’affaire de plus de
4% en 2006 ;
o l’essor du haut débit : occasionné par une continuelle innovation dans les
offres d’accès ;
o une croissance ralentie des services mobiles : les bases d’abonnés mobiles
continuant de croitre à un rythme soutenu alors que les nouveaux services
multimédias connaissent un essor relativement timide et la réduction des tarifs
d’appel ou de roaming pesant sur les revenus des opérateurs mobiles ;
-Le contexte technique :
o Le développement du haut débit : la généralisation des offres multiservices
(voix, données et images) ;
o le succès de la VoIP : qualité de service suffisante, formules tarifaires
adaptées et compétitives.
Vu ce qui précède, l’horizon présente un aboutissement inéluctable à la
convergence fixe-mobile-internet pour les opérateurs et exploitants agréés et
acteurs analogues. Le monde des télécommunications en concurrence continuelle
a le besoin de fournir des services meilleurs aux abonnés qui demeurent la
cheville ouvrière de leur rentabilité.
1-3: Analyse du thème du projet
La convergence des systèmes et services fixes et mobiles, est aussi appelée
convergence fixe mobile ou convergence fixe-mobile-internet. Elle se définit
comme la fourniture des services de combinaison de techniques fixes et mobiles
ainsi que d’une rationalisation du réseau. Dans le jargon des télécoms le concept
convergence fixe mobile renvoies à l'idée de mariage entre des lignes fixes et
mobiles pour que l'abonné dispose d'un seul numéro pour son fixe et son mobile.
20
II) OBJECTIFS DU PROJET
2-1 : Enoncé du cahier des charges
Nous effectuerons une étude sur la convergence fixe mobile : cas de
MOOV-CI. Le cahier de charges nous implique de définir les méthodes et outils
pour réaliser un mariage des lignes fixes et mobiles pour un opérateur, mieux il
s’agira de définir les moyens et infrastructures nécessaires à mettre en œuvre
pour réaliser une convergence fixe mobile.
2-2 : Orientations du cahier des charges
Cette étude vise à faire une présentation et une analyse des moyens et
infrastructures permettant à l’opérateur de télécommunication d'implémenter un
tel service pour ses abonnés et aussi pour son personnel, et de montrer la valeur
ajoutée pour un opérateur de téléphonie comme MOOV-CI d’intégrer un tel
service dans ses activités.
Les enjeux de cette étude seront :
-La convergence de la relation commerciale : Il sera avantageux de regrouper les
contrats entre fixe et mobile. Ainsi, pour une entreprise, le regroupement des
consommations donne une position plus forte pour négocier des remises au
volume ;
-la convergence tarifaire : trouver une formule idoine pour unifier les divergences
de tarifs entre fixe et mobile ;
-La convergence des messageries : une fusion des messageries fixe et mobile de
l’usager ;
-la convergence de l’acheminement des appels : continuité de réception d’appels
même si l’usager change de situation, qu’il soit en état de déplacement ou
stationnaire dans un lieu habituel (bureau ou domicile) renforçant le concept de
numéro unique et universel ;
21
-la convergence des services supplémentaires : en téléphonie les services
supplémentaires sont légions surtout on s’aperçoit que certains ont un sens
différent dans un contexte fixe ou mobile tandis que, plus nombreux, sont
similaires. Dans ces conditions, il y a tout intérêt aussi bien pour faciliter la vie
des utilisateurs que pour économiser les efforts des opérateurs, à rendre identique
et commun tout ce qui peut l’être ;
-la convergence vers une mobilité généralisée : offre les perspectives pour un
abonné mobile voulant utiliser un publiphone avec son abonnement d’origine,
réciproquement un abonné fixe pourrait bien utiliser dans certaines conditions son
mobile. Encourager là le concept de carte multi-réseaux ;
-la convergence technique : L’apparition de terminaux bi-mode (DECT-GSM)
permet le terminal unique fixe mobile, les stations de bases domestiques en cours
de développement permettront la continuité du service entre l’environnement
mobile et le domicile ou le bureau ;
-la convergence vers les données : la montée d’IP dans une large gamme
d’application est irrésistible et ce phénomène est commun au fixe et au mobile.
Le mobile limité en bande passante (GSM 9,6kbit/s à 14,4kbit/s, GPRS
171kbits/s, UMTS 2Mbit/s) pourra utiliser les lignes fixes pour acheminer les
données de grandes tailles ;
Au terme de ce chapitre, nous pouvons retenir de l’analyse du projet la
nécessité de réaliser une telle étude pour le monde des télécommunications. Aussi
il ressort de ce chapitre que les objectifs qui nous incombent se doivent d’être
suivis afin de réaliser le projet correctement. Par ailleurs, la planification de l’étude
pourra dresser le tableau de bord pour un suivi correct.
22
CHAPITRE II : Le Plan d’action de l’étude
Le plan d’action de l’étude du projet établira la décomposition de l’étude en
différentes tâches à réaliser.
Dans notre cas nous procéderions de la façon suivante :
-Différentes phases de réalisation de l’étude : abordant les différentes tâches à
suivre pour réaliser notre étude ;
-Description des différentes phases de réalisation.
23
I) DIFFERENTES PHASES DE REALISATION DE L’ETUDE
Figure8 : Phases de réalisation de l’étude du projet. (Dessin)
24
II) DESCRIPTION DES PHASES DE REALISATION
2-1 : Phase 1
La phase d’établissement des objectifs de l’étude consistera à poser les bases
de notre étude à mener. En effet, elle définira le cahier des charges, les
orientations du projet à court et à long terme.
2-2 : Phase 2
2-2-1 : Phase de présentation de l’existant
La phase de présentation de l’existant consistera à parler du système actuel
utilisé à MOOV-CI. Dans notre cas, il s’agira de présenter en long et en large le
réseau 3G de MOOV-CI en décrivant le sous-système radio et le réseau cœur, les
équipements qui y sont utilisés et leurs fonctionnalités.
2-2-2 : Phase de critique de l’existant
La phase de critique de l’existant consistera à montrer les insuffisances du
réseau 3G et le besoin pour ce réseau d’évoluer vers un système de convergence
fixe-mobile.
2-3 : Phase 3
2-3-1 : Phase de proposition de la solution
La phase de proposition de la solution consistera à étayer les différents pans de
la solution de convergence fixe mobile. Cette phase abordera les différentes
architectures et leurs mécanismes de sécurité.
2-3-2 : Phase de choix de réalisation de la solution
Cette phase de choix de réalisation de la solution consistera à effectuer un
choix parmi les différentes architectures comme mentionnées ci-haut et de décrire
la démarche choisie pour sa réalisation.
25
2-4 : Phase finale
Cette phase qui est le chiffrage de la mise en œuvre de la solution mettra fin à
notre étude. Elle désignera l’étude économique de notre projet, qui se fera en se
basant sur l’expérience de certains équipementiers.
Au terme de ce chapitre, nous pouvons retenir que le plan d’action de notre
étude a pu être clairement définit en plusieurs phases. En outre, ce plan d’action
constituera notre tableau de bord dans la poursuite de notre étude ainsi nous
pouvons à présent développer notre étude en le suivant.
26
DEUXIEME PARTIE
ANALYSE DE
L’EXISTANT ET
PROPOSITION DE
SOLUTION
27
CHAPITRE I : l’Existant 3G de MOOV-CI et
ses Limites
Le projet pour un meilleur résultat, nous impose de faire un tour d’horizon sur
l’existant et de montrer ses limites.
Pour ce faire nous suivrons le plan suivant :
-Architecture générale et les différents niveaux du réseau 3G : présentera le réseau
3G et ses différents sous-systèmes en équipements et en fonctionnalités ;
-le réseau 3G de MOOVCI : montrera les différentes technologies utilisées et leur
niveau d’implémentation dans le réseau de l’opérateur;
-l’état des lieux des systèmes en place : parlera des débits et de la qualité de service
actuelle ;
-la critique des systèmes en place : sera destinée à afficher les limites montrant le
besoin réelle de passer à la solution que nous proposons.
I) ARCHITECTURE DU RESEAU EXISTANT
1-1 : Architecture classique du réseau 3G
Le réseau 3G est une génération de téléphonie mobile s’appuyant sur la norme
UMTS. Le réseau 3G, plus avantageux que le réseau de seconde génération 2G,
offre un haut débit, une compatibilité mondiale et une compatibilité des services
de troisième génération antérieurs avec les réseaux. Il est basé sur la technologie
W-CDMA (Wide-Code Division Multiple Access) et utilise les bandes de
fréquences de 1885-2025MHz et 2110-2200MHz.
28
Figure9 : Architecture global du réseau 3G. (Dessin)
L’architecture générale d’un réseau 3G est composée de trois domaines:
l’équipement usager (User Equipment), le réseau d’accès universel, le réseau
cœur.
1-1-1: L’équipement usager
Il permet à l’usager d’accéder à l’infrastructure ;
Figure10 : Architecture de l’USIM. (Dessin)
Il comprend l’USIM (Universal Subscriber Identity Module), la partie
Equipement Terminal (TE) et la partie Terminaison Mobile (MT) :
- L’USIM (Universal Subscriber Identity Module): est une application qui gère
les procédures d’authentification et de chiffrement ainsi que les services auxquels
29
l’abonné a souscrit. Elle réside dans une carte à puce appelée UICC(UMTS
Integrated Circuit Card) ;
-l’équipement terminal (TE) : est la partie où les données d’information sont
générées en émission ou traitées en réception ;
-la terminaison mobile (MT) : qui assure la transmission de l’information vers le
réseau 3G ou autre et applique les fonctions de corrections d’erreurs.
Figure11 : Exemple d’une carte USIM. (blog.livedoor.jp), 16/04/2013.
1-1-2: Le réseau d’accès universel
Le Réseau d’Accès Universel (Universal Terrestrial Radio Access Network)
fournit à l’équipement usager les ressources radio et les mécanismes nécessaires
pour accéder au réseau cœur.
30
Figure12 : Architecture de l’UTRAN. (Dessin)
Il est composé d’un ensemble de sous-systèmes du réseau radio :
-Radio Network Subsystem (RNS) : est constitué d’un contrôleur du réseau
radio(RNC),
-Contrôleur du Réseau Radio (RNC) : il commande un ou plusieurs stations de
base, et il est responsable de la gestion des ressources radio dans les cellules qu’il
contrôle.
-Node B (Station de Base) : est le nœud d’accès à l’UTRAN, assure la
transmission et la réception radio entre l’UTRAN et un ou plusieurs équipements
usagers.
Aussi les interfaces de l’UTRAN sont composés de :
-L’interface Iur permet à deux RNC de communiquer ;
-l’interface Iub qui permet la communication entre le nœud B et le contrôleur de
stations.
31
Dans ce sous-système nous pouvons retrouver les équipements suivants :
Figure13: Radio Network Controller RN-750. (id.nec.com), 14/042013.
Ce Contrôleur du réseau radio a plusieurs caractéristiques qui sont les
suivantes :
-Il utilise l’ATM (Asynchronous Transfer Mode) pour communiquer entre les
différentes plates-formes du réseau et peut supporter jusqu’à 512 Nodes-B ;
-Il comprend une architecture modulaire et hautement scalable permettant un
positionnement flexible dans le réseau et optimise son dimensionnement ce qui
permet ainsi de déployer une variété d’applications et de services ;
-Conçu pour une migration intelligente, adaptée aux réseaux hautement chargés ;
-Implémentations d’applications et de données asymétriques et symétriques avec
un taux de données par utilisateur de 384kbit/s sans HSDPA et 1Mbit/s avec
HSDPA ;
-Il assure la gestion des ressources radio par le contrôle de l’admission, le contrôle
de congestion, l’aiguillage du canal, la démodulation des ondes porteuses, le
contrôle du débit, le contrôle des handovers.
32
Figure14: Node B, ERICSSON RBS version 6101.
(www.ericsson.com),14/04/2013.
Cette station de base de version 6101 de l’équipementier ERICSSON
appartient à la famille des RBS version 6000.Elle a pour caractéristiques
suivantes :
-Il est multistandard et supporte plusieurs technologies à savoir la technologie
GSM, 3G (W-CDMA) et 4G(LTE) ;
-Il peut supporter une basse consommation d’énergie et en dégage moins ;
-Il peut être configuré jusqu’à six (6) unités radio (Radio Unit) et jusqu’à quatre
(4) unités numériques (Digital Unit);
-Il a 2 à 4 espaces d’unités de transmission qui fonctionnent sur des batteries
internes ;
-Ils intègrent des alarmes.
1-1-3: Le réseau cœur
Le Réseau Cœur (Core Network) regroupe l’ensemble des équipements assurant
les fonctions de contrôle de la sécurité et de gestion avec les réseaux externes.
33
Figure15: Architecture du réseau cœur. (Dessin)
Iu : Interface permettant au RNC de communiquer avec le MSC/VLR ou SGSN.
Le réseau Cœur est subdivisé en deux différents domaines :
-Domaine à commutations de circuits : qui est adapté pour la transmission de la
voix et services temps réel et est composé de MSC (Mobile service Switching
Centre), VLR (Visitor Location Register), HLR (Home Location Register), AuC
(Authentification Centre), EIR (Equipment Identifier Register), et GMSC
(Gateway MSC).
-Domaine de commutation de paquets : qui est plus approprié à la transmission de
données et est composé de SGSN (Serving GPRS Support Node) et du GGSN
(Gateway GPRS Support Node) ; De même l’EIR, le HLR et l’AuC font partie de
cet domaine.
34
A l’heure actuelle, l’UMTS est connues sous différentes versions ou
« releases ». Dans ce sous-système nous pouvons retrouver les équipements
suivants : Les releases de l’architecture (R3, R4, R5) considèrent une même partie
accès. Par contre, la partie réseau de base réseau cœur est différente d’un release à
l’autre.
1-1-3-1 : La Release 3 des spécifications de l’UMTS
Elle fut élaborée dans le cadre du projet de partenariat de 3ième
génération
(3GPP, 3rd Generation Partnership Project), le réseau cœur UMTS R3 s’appuie
sur celui du GSM/GPRS.
Figure16 : Réseau de Base UMTS Release 3. (source Devoteam Siticom),
17/12/2012.
La figure 16 décrit les différentes domaines du réseau de base de l’UMTS
release 3, en effet on distingue :
-GSM Radio Access : correspondant au sous-système radio du GSM qui est
composé de la station de base (BTS) et du contrôleur de station de base (BSC) ;
Ce domaine du réseau est en communication avec le réseau de commutation de
35
circuit et de paquet par respectivement GSM Switching Centre et l’UMTS
Serving Node.
Exemple d’équipements de BTS :
Figure17: BTS de type ciblés. (photographie).18/04/2013.
Cet équipement BTS de type ciblé est le plus souvent placé dans des zones à
plus forte densité d'abonnés que les BTS rayonnantes qui couvrent les zones à
faible densité. On retrouve les BTS de type ciblé en ville par exemple. Elles sont
de forme relativement allongée et permettent d'émettre suivant un angle très
précis: on peut grâce à cela réutiliser facilement le même canal dans une autre
cellule à proximité.
36
Exemple d’équipements de Contrôleur de station de base (BSC):
Figure18: BSC Evo CONTROLLER 8200. (www.ericsson.com).14/04/2013
EVO Controller est la famille des dernières versions de contrôleurs de station
de base produit par l’équipementier ERICSSON. L'Evo Contrôleur 8200/BSC,
peut supporter au plus de 3000 émetteurs-récepteurs, apporte la densité de la
capacité au prochain niveau.
-UMTS Radio Access : correspondant au sous-système radio de l’UMTS qui est
composé de Nodes B (Figure13) et d’un contrôleur de station de base (RNC,
Figure 12).Il communique avec les mêmes entités que le GSM Radio Access.
-GSM Switching Centre, UMTS Serving Node : correspond au centre de
commutation du réseau GSM ou UMTS c’est-à-dire le MSC, ces deux entités du
réseau échange des flux de signalisation.
-Domaine de commutation de circuit: qui a pour nœud d’entrée GSM Switching
Centre et a en sortie une passerelle qui communique avec des réseaux tel le PSTN
(Public Switched Telephone Network) et le réseau intelligent (intelligent
network) ;
-Domaine de commutation de paquet : qui a pour nœud d’entrée l’UMTS Serving
Node et a en sortie une passerelle qui communique avec des réseaux tel external
IP networks (réseaux externes IP) et le réseau intelligent (intelligent network) ;
37
-Intelligent network : qui signifie réseau intelligent, il est le réseau de transport de
données. Il optimise et route les données vers la base de données des abonnés
(Subscriber record).
La release 3 ou 99 permet uniquement la technologie W-CDMA ou 3G et un
débit maximum théorique de 1,920 Mb/s.
1-1-3-2 : La Release 4 des spécifications de l’UMTS
L’UMTS R4 (Release 4) concerne l’évolution du domaine Circuit Switched
sur la base du NGN (Next Generation Network). La R4 présente des avantages
pour le réseau de base en termes de flexibilité et d’évolution. En effet, la R4 peut
réutiliser le backbone IP du domaine Packet Switched pour le transport de la voix.
Par ailleurs, la R4 dissocie les plans de contrôle et de transport, leur permettant
d’évoluer séparément à la différence des commutateurs voix qui ont des
structures monolithiques. Avec la R4, la voix est transportée sur IP dans le réseau
de base uniquement.
1-1-3-3 : La Release 5 et 6 des spécifications de l’UMTS
Les releases 5 et 6 permettent l’établissement de sessions multimédia, un
transport de tout type de média de bout en bout sur IP, et une offre de nouveaux
services. Ces capacités sont prises en charge par un nouveau domaine appelé IMS
(IP Multimédia Subsystem) qui se rajoute aux domaines Circuit Switched et
Packet Switched. Le domaine IMS qui se superpose au domaine PS, s’appuie sur
le protocole SIP (Session Initiation Protocol) pour le contrôle de sessions
multimédias. La release 6 introduit l’interfonctionnement du réseau cœur UMTS
avec le WLAN (Wireless local AreaNetworks) et l’interopérabilité avec d’autres
technologies de réseau d’accès sans fil.
38
Figure19 : Réseau de Base UMTS Release 5. (source Devoteam Siticom).
17/12/2012
Le réseau de Base UMTS Release 5(Figure 18) est semblable au réseau de
Base UMTS Release 5 à la différence du domaine WLAN, domaine IP
Multimedia Subsystem :
-Domaine WLAN : qui signifie Wireless Local Area Network, est un réseau local
basé sur le protocole IP utilisant l’air comme média des ondes radioélectriques.
La release 5 faisant le tout IP permet donc aux utilisateurs possédant des
équipements ayant une carte réseau d’avoir accès au service du réseau ;
-Domaine IP Multimedia Subsystem : est une plate forme de convergence
auxquels se connecte le core network, le WLAN, l’UMTS pour y faire converger
leurs services.Cet plate forme un réseau intelligent, de fonctions de contrôle de la
QOS, des services basées sur le protocole SIP et tout les services des générations
de réseau mobile.
39
Par ailleurs les versions 5 et 6 de la norme 3GPP (Releases 5 et 6) sont
appelées 3.5G ou HSDPA. Elles autorisent des débits pics descendants de 7 Mb/s
et 14 Mb/s et des débits montant pouvant atteindre 58 Mb/s théoriques.
1-1-3-4 : La Release 7 et 8 des spécifications de l’UMTS
Les versions 7 et 8 (release 8 du 3GPP), appelées H+ ou HSPA ou 3.75G, ont
défini de nouvelles améliorations de la norme UMTS permettant d’atteindre,
pour la variante FDD (Frequency Division Duplex) utilisée en Europe, des débits
descendants augmentent de 21 Mb/s, 42 Mb/s et même, dans le futur 84 Mb/s en
mode multi antennes MIMO (Multiple Input Multiple Output). Les entités de cet
release sont E-UTRAN, Evolved Packet Core.
Figure20 : Réseau de Base UMTS Release 8. (fr.scribd.com), 22/04/2013.
II) LE RESEAU DE TROISIEME GENERATION DE MOOV-CI
2-1 : Présentation de MOOV-CI
MOOV-CI est une société offrant des services de téléphonie mobile en Côte
d’Ivoire. Elle fut créée en 2005 par le Groupe Atlantique Telecom, Filiale
d’Etisalat.Elle se donne un objectif de donner un nouveau souffle à la téléphonie
mobile en Afrique. MOOV-CI en Cote d’Ivoire a commencé ses services en
utilisant le GSM, puis quelques temps suivirent la technologie GPRS/EDGE afin
40
d’offrir un réseau performant à ses abonnés et des services haut débit internet.
Depuis Mai 2012, elle s’est dotée de la licence 3G qu’elle déploie dans son
réseau. Avec plus de 94% de part marché, MOOV est de loin le leader sur le
segment des abonnements post-payés. (www.moov.ci)
2-2 : Le niveau de déploiement de la 3G à MOOV-CI
NODES B (3G)
Figure21 : Couverture 3G sur le territoire ivoirien de MOOV-CI (www.moov.ci)
,02/02/2013
Cependant, notre étude ne doit pas être vue comme futile car notre objectif
tout au long de ce mémoire sera de montrer l’intérêt pour un opérateur tel que
MOOV-CI dans un avenir proche de migrer vers un modèle de convergence pour
combler davantage ses abonnés.
2-3 : Version de l’UMTS à MOOV-CI
MOOV-CI propose des services de téléphonie utilisant la technologie High
Speed Packet Access (3,75G) soit le release 7 de l’UMTS, en conséquence
l’architecture UMTS de MOOV-CI devra être inférieure en termes
41
d’infrastructures à la release 8 UMTS qui est du Tout IP. Cependant le réseau de
MOOV-CI ne propose pas encore des services de convergence fixe mobile à leurs
abonnés alors le domaine IMS n’a pas encore été totalement implémenté. Le but
de notre étude s’y attardera.
Figure22 : Architecture supposé pour notre étude. (Figure19)
Nous effectuerons notre étude en se basant sur cette architecture. En outre, il
faut noter que dès la release 5 de l’UMTS qui inclut une plate forme de
convergence, le réseau pourra intégrer notre solution de convergence fixe-mobile.
42
III) LIMITES DU SYSTEME EXISTANT
Actuellement un système de convergence fixe mobile internet complet n’a
pas encore vu le jour, seulement MOOV-CI propose un service similaire
uniquement pour les entreprises. A plusieurs niveaux l’existant doit évoluer.
3-1 : Les débits existants
Les abonnés sont en quête de débit pour leurs applications et services qui
demandent plus de ressources, certes le réseau 3G apporte encore plus
d’avantages mais cela restera insuffisant à la longue devant la flopée de services
à valeur ajoutée.
Figure23 : Comparatif du temps de téléchargement par technologie.
(www.frandroid.com), 09/11/2012.
Ce tableau montre que la 3G+ sur laquelle l’architecture réseau de MOOV-CI
est basée ne pourra pas fournir un meilleur service plus la taille des données
seront élevés au détriment de la technologie H+ qui est un réseau convergeant qui
pourra toujours répondre fournissant un débit plus élevé qui se rapproche du
DSL.
43
3-2 : La QoS (Quality of Service)
En effet la QoS du réseau 3G+ n’est pas à priori sans tâche car elle reste
encore à être amélioré, en voici quelques raisons :
-La continuabilité des communications : Les handovers continuent à interrompre
la communication dans le cas ou le terminal n’est géré que par une seule station
de base ;
-L’accessibilité aux services : les congestions de réseau ne sont pas encore
résolus ;
-La tarification encore complexe : les services issus du réseau fixe et mobile étant
distincts l’abonné est facturé de différentes façons ;
-Les équipements du Core Network doivent évolués vers un réseau convergent
pour gérer plus d’abonnés avec des équipements plus robustes et durables.
Au terme de ce chapitre, nous retenons que l’existant comporte le réseau 3G
et est limité. Il a besoin d’être secouru par l’implémentation de la convergence
fixe-mobile-internet qui lui permettra de mieux gérer et accroitre son taux
d’abonné.
44
CHAPITRE II : Description et analyse de la
solution
La solution de convergence fixe mobile doit couvrir les limites du réseau
existant et procurer une satisfaction aux abonnés d’où besoin d’une description
détaillée pour mieux être mise en place.
Cette description suivra le plan suivant :
-Description générale du concept de convergence fixe mobile ;
-description des architectures de convergence fixe mobile et leur mécanismes de
sécurité : pour montrer le principe, les fonctionnements et les mesures de sécurités
de chaque architecture ;
-étude comparative des architectures de convergence fixe mobile : pour montrer les
points forts et faibles de chaque architecture et en retenir une suivant des critères
qui seront définies dans la suite.
I) DESCRIPTION GENERALE DU CONCEPT DE CONVERGENCE
FIXE MOBILE
Le système idéal visé par l’étude qui est un système de convergence fixe
mobile consistant à apporter une solution aux insuffisances des systèmes
existants en proposant des architectures meilleures à celles-ci.
Nous essayerons de décrire le modèle de convergence tel que définit dans le
rapport Le Manuel sur les nouvelles technologies et les nouveaux services,
Fascicule 2 abordant Réseaux et services numériques produit par la commission
d’études de l’UIT (1998-2002) .
La convergence des systèmes et services fixes et mobiles, appelée convergence
fixe-mobile (FMC, Fixed Mobile Convergence) est une évolution stimulante du
45
monde actuel de communications hétérogènes, qui se compose d’une variété de
réseaux fixes, cellulaires, sans fil et de données.
La convergence FMC(Fixed Mobile Convergence) peut être décrite comme
une intégration de capacités de réseau et de capacités de services, permettant à
l’usager d’accéder de manière cohérente à un ensemble de services, quel que soit
le terminal et le point d’accès, c’est-à-dire au moyen de réseaux publics, privés,
fixes ou mobiles et en profitant d’un numéro personnel et d’une facturation
unique, d’un courrier vocal unique, l’internet et les services multimédias.
Il se dégage trois (3) grands types d’opérateurs dans cette optique :
-opérateurs intégrés (disposant de réseaux fixes et mobiles) ;
-opérateurs fixes purs (sans infrastructures mobiles) ;
-opérateurs mobiles purs (sans infrastructures fixes).
Figure24 : Schéma illustrant les types de convergence. (Rapport IDATE PPPF
2007), 29/11/2012.
46
La figure précédente illustrant les types de convergence fixe-mobile repose
soit sur les services d'un opérateur soit sur l'entreprise qui bâtit sa propre solution.
Les offres de convergence ci-dessus sont les suivants :
-L’offre bundle tarifaire : qui donne un accès séparés fixe et mobile pour
l’abonné, l’abonné obtient un abonnement en ligne fixe et mobile distincts de
chez le même opérateur alors il obtient une tarification unifiée de son offre
groupée. Cette offre groupée correspond à un type de convergence.
-l’offre de convergence intermédiaire : qui donne un accès unifiée Voice-mail,
une interactivité entre le réseau fixe et mobile de l’abonné. L’abonné profite d’un
réseau tirant partie du réseau mobile et fixe. Cette offre unifiée correspondant à
un type de convergence inclut des services profitant des deux réseaux et un
management des appels entrants ;
-l’offre de convergence technique : construit depuis de chez l’opérateur et offre
un nouveau type d’accès à l’abonné. Cette offre inclut aussi des services profitant
du réseau convergent et un management intelligent des appels entrants et sortants.
II) DESCRIPTION DES ARCHITECTURES DE CONVERGENCE FIXE
MOBILE ET LEURS MECANISMES DE SECURITE
2-1 : Unlicensed Mobile Access (UMA)
2-1-1: Principe et présentation
L’objectif de la technologie UMA est de faire converger les protocoles de
communications des téléphones mobiles, fixes et informatiques entre eux. Les
spécifications UMA ont été initialement développées par un groupe d’opérateurs
et de constructeurs. Les premières spécifications sont apparues en septembre
2004.Elles ont été intégrées dans un groupe de travail du 3GPP (3rd Generation
Partnership Project) en tant que « Generic Access to A :Gb interfaces ». En avril
2005, des spécifications plus avancées ont été publiées sous la dénomination
47
« Generic Access Network (GAN) ». Cet acronyme souvent utilisé en
normalisation représente la technologie UMA.
Fin 2007, la norme a encore évolué pour intégrer l’utilisateur final ou point
d’accès.
Le terme UMA vient du fait, que grâce à cette technologie un mobile peut se
relier à un point d’accès IP. A travers la technologie UMA, l’abonné mobile
pourra utiliser le réseau IP « filaire » à l’intérieur des zones couvertes. Partout
ailleurs, le mobile sera connecté via son réseau GSM/GPRS. Pour avoir accès à
cette technologie, le terminal doit être bi mode GSM/GPRS et Wifi, ces
terminaux sont donc tri bande, ils supportent les fréquences GSM (900MHz),
DCS (1800MHz), Wifi (2400MHz).Ensuite, ils doivent être raccordés à une
connexion Internet large bande supérieure à 128 kbit/s qui est le débit nécessaire
pour transporter.
Le concept UMA consiste à prolonger les services mobiles GSM/GPRS dans
les réseaux sans fils IP libres d’accès (Wifi) en créant un tunnel entre le client et
le cœur du réseau de l’opérateur.
2-1-2: Architecture globale et ses composantes
Figure25 : Architecture du réseau UMA. (Schéma de principe)
48
Explication du schéma de principe (page précédente)
L’architecture est subdivisée en quatre (4) domaines :
-Le User Equipment : terminal UMA de l’abonné ;
-Unlicensed Mobile Access Network (UMAN) ;
-Cellular Radio Access Network (RAN) ;
-Core Mobile Network.
2-1-2-1 : Description de l’UMAN
L’UMAN (Unlicensed Mobile Access Network) est composé d’un Point
d’Accès (Wifi, Bluetooth), réseau IP d’accès et de l’UMA Network
Controller(UNC).
Figure26: Architecture de l’UMAN. (Schéma de principe)
Les fonctions logiques de l’UNC sont :
o Contrôle UMA : contrôle des services de circuit et de paquet d’UMA ;
o Security Gateway : contrôle l’authentification et la sécurité d’abonné à
travers le réseau d’IP ;
o Packet Gateway : fournit l’interface Gb au SGSN(Serving GPRS Support
Node);
o Circuit Gateway: fournit l’interface A au MSC (Mobile Switching Center).
49
2-1-2-2 : Description du RAN
Il composé de BTS (Base Transceiver Station), réseau privé et de BSC (Base
Station Controller). Il permet une connexion avec le cœur de réseau.
2-1-2-3 : Description du terminal UMA
Le terminal UMA est bi mode GSM/GPRS et Wifi, donc tri bande, ils
supportent les fréquences GSM (900MHz), DCS (1800MHz), Wifi (2400MHz).
2-1-2-4 : Description du Core Mobile Network
Il est le cœur du réseau qui est composé du SGSN(Serving GPRS Support
Node) , du MSC (Mobile Switching) et des bases de données HLR(Home
Location Resgister).Il est la partie centrale du réseau et il fournit les services aux
abonnés connectés par le RAN.
2-1-3: Fonctionnement et Sécurité
2-1-3-1 : Handover GSM vers UMA
Figure27: Processus d’handover GSM vers UMA. (Schéma de principe).
50
Explication du schéma de principe(page précédente)
1-Les cellules GSM annoncent les fréquences (ARFCN) des cellules voisines en
permanence, y compris la cellule de la voisine ;
2-la MS (UMA) s’attache au WLAN Access Point et s’inscrit au service UMA ;
3-si la MS (UMA) est authentifiée et autorisée ;
4-le réseau signale (MSC) à la MS(UMA) pour basculer au canal UMA.
2-1-3-2 : Handover UMA vers GSM
Figure28: Processus d’handover UMA vers GSM. (Schéma de principe).
Explication du schéma de principe
6-La MS détecte que le signal de Acces Point est moins fort que les seuils
Handover ;
7-La MS demande le Handover avec la liste prioritaire de cellules GSM cibles ;
8-Le réseau signale (MSC) à la MS pour basculer au réseau GSM.
51
2-1-3-3 : Gestion de mobilité GSM prolongée à IP/WLAN
Figure29: Processus d’handover GSM vers IP/WLAN. (Schéma de principe)
Explication du schéma de principe
1-Les cellules de GSM annoncent en permanence les fréquences (ARFCN) de
la super cellule voisine ;
2-La MS fait handover en reportant le signal le plus fort de la fréquence de
super cellule ;
3-La MS détecte le signal de l’Access Point est moins fort que le seuil de
Handover ;
4-La MS demande le Handover avec la liste prioritaire de cellules GSM
cibles.
2-1-3-4 : Sécurité de l’architecture UMA
Sur le plan sécurité, la norme UMA repose sur le protocole IKEv2 et les
protocoles d’authentification EAP-SIM ou EAP-AKA pour authentifier les
utilisateurs et le « réseau ».En effet, le réseau est composé de plusieurs éléments à
authentifier : le réseau cœur de l’opérateur représenté par le couple Home
Location Register (HLR), et l’authentification Center (AuC) et la passerelle de
52
sécurité frontale IKEv2 (Security Gateway, SeGW).Ensuite, grâce aux
associations de sécurité préalablement négociées par IKEv2, une session IPsec
permet alors d’assurer la sécurité des communications transmises entre le
terminal UMA et cette passerelle. Les communications UMA pourront alors
transiter de manière sûre entre le terminal UMA et tout équipement situé derrière
la passerelle IKEv2, l’UMA Network Controller (UNC).La signalisation et les
communications GSM /GPRS sont alors transportées (ou gérées) via le protocole
UMA à travers l’UNC vers le cœur de réseau GSM/GPRS de l’opérateur.
2-2: Interworking-Wireless Local Area Network (I-WLAN)
2-2-1: Présentation et Principe
Les aspects d’interfonctionnement avec les réseaux WLAN ont été intégrés à
partir de la 3GPP release 6 publié en 2004. Le but de l’I-WLAN est d’étendre les
services et fonctionnalités dans l’environnement accès d’un WLAN.
L’intégration du WLAN est supposé fournir des services porteurs pour
connecté un abonné 3G par WLAN aux services de bases IP compatibles avec
ceux envoyés par commutation de paquet. Lorsque les fonctionnalités des
systèmes de 3GPP accèdent par un WLAN, l’interfonctionnement entre système
3GPP et le WLAN inclut :
o L’usage des fonctionnalités des systèmes 3GPP entre les terminaux mobiles
3GPP par le WLAN tel que les appels SIP ;
o l’utilisation les fonctionnalités des systèmes 3GPP afin de compléter les
fonctionnalités admises dans le réseau WLAN comme la fourniture des
moyens de facturation, authentification, autorisation, et fonctions de compte.
53
2-2-2: Composantes du réseau et sécurité
Figure30: Architecture opérateur Interworking-WLAN.(Schéma de principe).
2-2-2-1: Composants de l’architecture IP-WLAN
Les composants clés du réseau sont :
o Le Packet Data Gateway (PDG) : les services de bases de commutation de
paquet liés au 3GPP ont accès par le PDG, cet élément est semblable au
GGSN (Gateway GPRS Support Node) ;
o Wireless Access Gateway (WAG) : la passerelle par lequel les données
arrivent ou partent du WLAN étant routés par le réseau public (PLMN) à
travers un PDG choisi dans le but de la fourniture de services à un équipement
utilisateur WLAN ;
o 3GPP AAA(Authentification Autorisation and Accounting protocol)
Server/Proxy;
o HSS/HLR (High Speed Serial/ Home Location Register): localise dans le
répère domestique d’abonné;
o OCS/CCF/CGw(Online Charging System/Collection Coordination
Facility/Customer Gateway).
54
o SLF (Subscriber Location Function): est une entité dans un sous-système
multimédia IP qui fournit des informations sur le serveur d’abonné
domestique ou HSS qui est associé à un profil utilisateur particulier.
L’architecture de la figure 29 est basée sur 2 modèles : Roaming et non-
Roaming.
Figure31 : Architecture du modèle non-Roaming. (TeliaSonera)
Interfaces
-Wa: il sert au transport des
informations d’authentification,
d’autorisation de façon sécurisée entre
le réseau WLAN et le serveur 3GPP.
-Wx: il sert à récupérer les informations
de l’abonné concernant l’accès WLAN
au HSS.
-Wf: Il sert à l’envoi ou la redirection
d’informations vers un réseau public ou
privé à partir du CGw/CCF vers le
server.
-Wn: il conduit le trafic venant de la
passerelle WAG vers le WLAN UE.
-Wp : connecte les WAG au PDG.
-Wu: Il représente un tunnel entre
WLAN UE et le PDG.
-Wi: il connecte la passerelle du paquet
des données à un réseau de paquet de
donnée externe.
-Wm:il sert à l’échange de messages
d’authentification de service entre le
WLAN UE et le serveur.
55
-D’/Gr’:cet interface cumule les mêmes
fonctions que l’interface Wx.
-Wo: il permet transférer les
informations relatives au crédit de
l’abonnée en ligne de l’OCS au server.
-Wg: il sert à fournir les informations
requises pour les abonnés autorisés en
utilisant la passerelle WAG.
-Ww: il sert au WLAN UE à se
connecter au réseau d’accès WLAN.
Dans cette architecture du modèle non-Roaming, il est permit à l’abonné de se
connecter à un seul réseau WLAN à partir de son équipement utilisateur mais son
équipement a aussi un accès aux services de commutation de paquet. Aussi le
réseau WLAN se connecte au réseau de base 3G à partir du serveur et de la
passerelle WAG.
Les différentes entités du réseau de base HSS, HLR, OCS et CGw / CCF
gravitent autour du serveur 3GPP.
56
Figure32: Architecture du modèle Roaming. (Schéma de principe).
Explication du schéma de principe
Cette architecture du modèle roaming pas très différente de celle du non-
Roaming, seulement dans ce cas l’User Equipment WLAN est en déplacement
d’un réseau opérateur WLAN à un autre. L’équipement de l’utilisateur demeure
connecté à la passerelle du domaine de commutation de paquet du réseau de base
et se connecte à la passerelle WAG du réseau qu’il visite. Le réseau de base
(3GPP) communique avec ledit réseau public par :
2-2-2-2: Sécurité de l’architecture I-WLAN
L’utilisation des protocoles d’authentification EAP-SIM et EAP-AKA est
nécessaire dans les environnements orientés 3GPP qui sont destinés au monde
opérateur.
57
2-3: IP Multimedia Subsystem (IMS)
2-3-1 : Présentation et Principe
La technologie IMS est originellement issue d’un forum d’industriels créée
en 1999 qui avait pour but de réaliser la convergence de services mobiles/filaires
voix et multimédia. Leurs travaux ont été ensuite repris par le 3GPP et intégrés
dans la release 5 publiée en 2002 lorsque le protocole Session Initiation Protocol
(SIP) a été rajouté. L’IMS a été conçu à l’origine pour les réseaux mobiles, mais
avec l’ajout des travaux de TISPAN dans la version 7, les réseaux fixes sont
également supportés.
Un des principes de l’architecture IMS est de séparer la couche transport de
la couche des services, et de qualité de service associé à l’application désirée. Le
but de l’IMS est de fournir une infrastructure unique pour tous les services
multimédias quels que soient les réseaux d’accès.
L’IMS permet aux opérateurs et aux fournisseurs de services d’utiliser des
architectures de réseaux sous-jacentes. L’IMS prévoit faciliter l’offre de presque
tous les services basés sur IP tels que la VoIP, le Push to talk sur les téléphones
cellulaire (POC), jeux multi-joueurs, vidéoconférences, messageries instantanées,
services pour communautés, information de présence et partage de contenus. Il
ouvre la porte à de nombreux services, grâce à la simplicité et à l'utilisation de
standards dont, outre SIP, RTP et XML. Avec ce trio, il sera très facile de
développer des applications métiers. Le mode session est la grande force d'IMS.
2-3-2 : Fonctionnement et sécurité
Concernant les aspects sécurités, IMS repose à la fois sur la sécurité des
couches d’accès et des mécanismes de sécurité présents pour sécuriser les
transactions SIP et le transport média via RTP.
58
Figure33 : Architecture par couche de l’IMS. (Schéma de principe).
Explication du schéma de principe
L'IMS est une architecture centralisée divisée en plusieurs couches. Avant de
pouvoir accéder aux plateformes de services, l'utilisateur doit s'authentifier auprès
de l'opérateur. Pour cela le HSS (Home Subscriber Server) assure les fonctions
d'authentification, de localisation, de proxy SIP. Le CSCF (Call Session Control
Function) contrôle l'ouverture des sessions SIP et l'établissement des appels. On y
trouve aussi les MGW (Media Gateway) et les MGCF (Media Gateway Control
Function) qui vont permettre de s'interconnecter avec des réseaux RTC ainsi que
le MRFC (Multimedia Resource Function Controller) qui contrôle les ressources
utilisées par le client.
Les protocoles utilisés dans l’IMS :
-COPS (Common Open Policy Service) qui est un protocole flexible de types
Requête/Réponse basé sur le TCP et garanti la qualité de l’IMS ;
-RTP (Real Time Protocol) qui est une fonction de transport pour la transmission
en temps réel ;
-RTCP (Real Time Control Protocol) qui contrôle le protocole RTP.
59
2-4: FemtoCell
2-4-1: Présentation et Principe
Cette technologie permet d’apporter de la couverture 2G/3G dans des
petites zones difficiles à couvrir (ou non couvertes) en particulier à l’intérieur de
bâtiments ou en sous-sols. Le concept est extensible et peut être étendu à
plusieurs réseaux GPRS, WiMAX et autres.
L’architecture du réseau FemtoCell décrit les principaux nœuds et de
connexions dans un réseau FemtoCell, et comment ils réalisent les objectifs des
abonnés et les opérateurs :
-Une parité de Service : Les FemtoCell supportent les voix et les données haut
débit mobiles que les utilisateurs reçoivent régulièrement dans leur macro cellule,
cela inclut des services de commutation de circuit tels que la messagerie texte et
les services vocaux diverses telles le renvoi d’appel, identification de l’appelant,
messagerie vocale et appels d’urgence.
-Continuité d’appel : Les réseaux FemtoCell sont bien intégrés avec le réseau
macro cellulaire afin que les appels provenant de chaque macro cellule ou réseaux
FemtoCell puisse se poursuivre lorsque l’utilisateur se déplace dans ou hors de la
couverture FemtoCell.
-Auto installation et simplifié de gestion opérationnelle : FemtoCell sont
installées par les utilisateurs finaux, elle ne nécessite pas de connaissances
techniques.
Figure34 : Solutions matériels FemtoCell de Bouygues Télécoms.
(www.pcinpact.com), 20/12/2012.
60
La figure 33 montre que certains opérateurs proposent des adaptateurs
FemtoCell en tant que module additionnel intégrés dans un logement PC-Card du
routeur, ou dans une clé USB connectée au routeur. Des modèles existent qui
établissent la liaison internet via le réseau WIFI local, mais les solutions les plus
simples à mettre en œuvre consistent en un boitier antenne séparé connecté au
routeur par un câble (RJ45).
2-4-2: Composantes et fonctionnement du FemtoCell
2-4-2-1: Composantes du réseau FemtoCell
Figure35 : Eléments de l’architecture réseau FemtoCell. (www.airvana.com),
12/12/2012
Cette figure présente les différentes parties suivantes :
-Point d’accès FemtoCell (FAP) : est le nœud principal dans un réseau
FemtoCell et se trouve dans les locaux de l'utilisateur .Le FAP met en œuvre les
fonctions de la station de base et le contrôleur de station de base et se connecte au
réseau de l'opérateur sur un tunnel sécurisé via Internet. Un FAP autonome peut
être directement connecté au routeur domestique.
61
Figure36 : Point d’accès FemtoCell FC07xU. (www.ubiquisys.com),
22/04/2013
Ce point d’accès FemtoCell de l’équipementier UBIQUISYS a pour gain 20
dBm, il fournit aussi une option pour connecter un amplificateur externe afin
d’augmenter le gain à 30dBm. Il est conçu pour fonctionner en outdoor.
Dans certaines applications, le FAP peut également inclure un routeur
intégré, ce qui est utile en priorité au trafic voix sur le FAP et autre trafic Internet
sur le réseau domestique. Plus avancé les FAP comprennent un Adaptateur de
Terminal Analogique (ATA) pour connecter un téléphone fixe.
Dans certains cas, FAP sont de véritables passerelles résidentielles avec
technologie sans fil Wi-Fi et d'un modem haut débit (xDSL, câble).
-Security Gateway (SEGW): La passerelle de sécurité est un nœud de réseau qui
sécurise la connexion Internet entre les utilisateurs et le réseau FemtoCell
opérateur de téléphonie mobile de base. Il utilise des protocoles standards de
sécurité Internet tels qu’IPSec et IKEv2 pour authentifier et autoriser les
FemtoCell et fournir un soutien cryptage pour toute la signalisation et le trafic des
utilisateurs. Bien que semblable aux traditionnelles passerelles VPN utilisés dans
les entreprises, les passerelles FemtoCell de sécurité sont conçus pour une
utilisation dans les réseaux d'opérateurs et de répondre aux exigences de classe
transporteur telles que l'évolutivité, haute disponibilité et de gestion de réseau.
62
-FemtoCell Device Management System (FMS): Le système de gestion
FemtoCell, également situé dans le réseau de l'opérateur, joue un rôle essentiel
dans la gestion d'approvisionnement, d'activation et de l’opérationnelle des
FemtoCell en utilisant des standards tels que TR-069.
Figure37 : Architecture du FMS. (www.airvana.com), 12/12/2012.
Le FMS est composé de deux éléments principaux, l'application Gestionnaire
de périphériques et l'application automatique du réseau Planner. Le gestionnaire
de périphériques met en œuvre des fonctions telles que la configuration à
distance, diagnostic à distance, la gestion des pannes, mise à jour logicielle, des
performances de collecte des données et l'authentification du dispositif. Le
planificateur de réseau automatique ajoute des algorithmes de planification RF, la
configuration RF et une interface aux systèmes de soutien opérationnel (OSS).
-FCS ou FNG : Le FCS ou FNG permet aux FemtoCell de se connecter au réseau
central de l'opérateur. Ceci est important pour le fonctionnement des FemtoCell
car c'est ce qui permet aux FemtoCell pour communiquer avec les éléments de
63
base dans les réseaux de l'opérateur et permettent service continu pour les
mobiles.
-PDSN /xGSN PDSN / xGSN : Le PDSN / xGSN permet aux utilisateurs de
recevoir des FemtoCell de données par paquets de la base de l'opérateur mobile.
Dans la plupart des cas, ce seront les mêmes que ceux utilisés par le réseau macro
de l'opérateur mobile.
2-4-2-2: Modèles d'architecture SIP/IMS à l'appui de services circuits
Figure38 : Architectures de modèle SIP/IMS des réseaux FemtoCell.
(www.airvana.com), 12/12/2012.
Dans ce modèle de la figure précédente, le FemtoCell se connecte à un
réseau central de l'opérateur de téléphonie mobile qui est basé sur l'architecture
SIP / IMS. Ce résultat est obtenu en ayant les FemtoCell se comportant envers le
réseau SIP / IMS comme un client SIP / IMS en convertissant la 3G à
commutation de circuits de signalisation en signalisation SIP / IMS, et par le
transport du trafic voix sur RTP tel que défini dans les normes de l'IETF. Afin de
64
soutenir les FemtoCell, un nœud nouveau réseau appelé un «Convergence Server
FemtoCell (FCS) » est ajouté au réseau SIP / IMS. Le FCS attache également au
cœur de réseau mobile de l'héritage - en agissant comme un centre MSC vers le
cœur de réseau existant, le FCS permet de transferts de soutien entre les
FemtoCell et les réseaux macro cellulaires, accède à des bases de données
d'abonnés tels que HLR et fournit les services supplémentaires requis pour la
parité fonctionnelle.
2-4-2-2: Sécurité de l’architecture FemtoCell
Sur le plan sécurité les solutions de raccordement de la FemtoCell au cœur de
réseau de l’opérateur peuvent être multiples. Cela Peut aller de la simple
authentification par secret partagé avec le protocole IKEv1 à l’utilisation du
protocole IKEv2 avec une authentification EAP-SIM ou EAP-AKA.
III)ETUDE COMPARATIVE DES ARCHITECTURES DE
CONVERGENCE FIXE MOBILE
3-1 : Exigences techniques
Il faut noter notre but principal sera de fédérer des technologies fixe et
mobile et donc des réseaux fixes et mobile. En fait les réseaux concernés par
l’implémentation de la convergence fixe mobile sont les réseaux mobiles ayant
intégré la norme UMTS jusqu’à la release 5 au moins et des réseaux fixes purs.
Ces architectures expliquées ci-dessus ne trouvent que leur pleine expansion
dans un réseau 3G complètement déployé.
3-2 : Avantages de mise en œuvre des architectures
3-2-1 : Unlicensed Mobile Access
-Pour le client : faible coût de communication, un seul numéro ;
65
-Pour l’opérateur : soulagement du réseau GSM, moins d’investissement,
technologie basée sur l’existant (Ajout de cellules radio basées sur WiFi aux
cellules du réseau 2G).
3-2-2 : Interworking-WLAN
-Permettre à un utilisateur d’équipement WLAN d'accéder à des services circuits
(Circuit-Switched services) et paquets (Packet-Switched services) via des réseaux
d'accès IP sans fil ;
-Permettre à un utilisateur WLAN d'accéder, au moyen d'un terminal de
radiocommunication (aussi appelé par la suite dispositif de radiocommunication)
par exemple, un radiotéléphone, un PDA « Personal Digital Assistant », ou
encore un ordinateur portable, d'une part à des services paquets haut débit avec
des accès sans fils hétérogènes, et d'autre part à des services circuits.
3-2-3 : IP Multimedia Subsystem
l’IMS permet de disposer d’une plateforme unique capable de gérer un grand
nombre d’applications multimédias avec une très bonne qualité de service sur les
réseaux de circuits et de paquets entre réseaux fixes et mobiles ; l’exploitant de
réseau peut faire payer la qualité de service et la sécurité à son prix réel. L’IMS
contrôle le réseau de manière optimale. La construction de nouvelles applications
est facile et immédiate. Côté entreprise l’IMS permet un usage plus évolué des
mobiles professionnels, tel que le raccordement de PABX-IP et l’accès au centrex
IP qui propose entre autres un service de travail de groupe, de visioconférences et
de centre d’appels.
3-2-4 : FemtoCell
Du point de vue utilisateur final les avantages potentiels comprennent :
-L'accès aux appareils de commutation de réseau à domicile ;
66
-Une couverture optimale dans des zones où le signal est faible et inexistant ;
-Une plus grande capacité data mobile, importante pour les usagers qui utilisent la
data mobile sur leurs téléphones ;
-Pour les entreprises, l’utilisation d’un FemtoCell à la place d’un téléphone
DECT (Digital Enhanced Cordless Telephone) leur permet de disposer d’un
téléphone unique.
Du point de vue opérateur les avantages potentiels comprennent :
-Éviter mises à niveau coûteuses de données de base par paquets en déchargeant
le trafic des services web/Internet et des entreprises ;
-Services d'urgence de soutien : les FemtoCell fournissent des informations
cruciales au cœur de réseau opérateur de téléphonie mobile, tels que la
localisation de l'appelant pour identifier et un numéro de rappel pour appeler
l'utilisateur en cas de déconnexion.
3-3 : Inconvénients de mise en œuvre des architectures
3-3-1 : Unlicensed Mobile Access
-Pour le client : un changement de terminal pour un terminal équipé d’une
couche logicielle UMA.
-Pour l’opérateur : l’arrivée du Full IP tendra à rendre l’UMA démodée à partir
d’un moment.
3-3-2: Interworking-WLAN
En effet, l'efficacité de cette technologie est limitée par le fait que le nœud
SGSN, qui est relié au réseau d'accès via l'interface Gb, ne permet pas d'effectuer
le transfert « handover » d'une communication temps réel (type voix) en cours
67
depuis un réseau WLAN vers un réseau 2G/3G, sans interrompre cette
communication.
3-3-3 : IP Multimedia Subsystem
Le nombre de profils d’usagers et d’applications à définir laisse sceptique les
décideurs. Il faut parvenir à créer des applications qui ne nécessitent pas des
manipulations complexes sur les claviers des terminaux. De plus l’architecture est
complexe. L’adaptation de l’IMS à l’accès fixe est coûteuse et les pannes sont
lourdes à gérer.
3-3-4 : FemtoCell
-Les FemtoCell peuvent souffrir ou être responsables de sévères problèmes
d’interférence ;
-Comme toute technologie utilisant les ondes radioélectriques, les FemtoCell
émettent à l’ordre de 10 à 1000mW non négligeable pour risque sur la santé d’un
individu.
Au terme de ce chapitre, nous pouvons retenir que la solution de convergence
fixe mobile peut être exploitée par l’implémentation des différentes architectures,
qui ont chacune leurs fonctionnements et leurs aspects sécuritaires.
Par rapport aux architectures UMA, I-WLAN et FemtoCell, l’architecture IMS
se distingue par le rôle de représentation de la couche « haute » des architectures
d’accès qui seront déployées. Elle est aussi la seule architecture de référence pour
les réseaux de télécommunication convergents fixe et mobile standardisé par le
3GPP (3rd Generation Partnership Protocol).
Pour déployer chacune des architectures, il faudrait une organisation et aussi
s’assurer que l’autorité du secteur des télécommunications réglemente et donne les
clauses requises pour suivre un déploiement efficace.
68
TROISIEME PARTIE
DIFFERENTS
SCENARIOS DE
MIGRATION DU RESEAU
VERS L’IMS
69
CHAPITRE I : Organisation pour la
Réalisation de la Solution de Convergence
L’organisation et la réalisation de la solution est une étape qui vise à définir les
différents paramètres à considérer pour une mise en œuvre complète.
Dans notre développement nous suivrons le plan suivant :
-Politique d’organisation et de réalisation de la solution : cette partie parlera des
mesures générales de l’ITU et du cadre juridique pour une telle implémentation ;
-plan de réalisation de la convergence fixe et mobile : cette partie parlera d’un
scénario de migration au réseau convergent c’est-à-dire une vue du réseau mobile
sous l’angle des Réseaux de Prochaine Génération (NGN, Next Generation
Network), migration de l’existant vers un réseau à commutations de paquets et une
migration du réseau de commutations de paquets vers un réseau de convergence
fixe-mobile.
I) POLITIQUE DE MISE EN PLACE DE LA SOLUTION
1-1 : Mesures générales de l’ITU (International Telecommunication Union)
Dans Manuel sur les nouvelles technologies et les nouveaux services
Fascicule 2 Réseaux et services numériques réalisé par la commission d’études
de l’UIT-D qui énonce le scénario à moyen et à long terme pour la convergence
Fixe Mobile est étroitement lié à une intégration service-réseau. Cela permettra
de fournir des « services personnels » évolués comme le numéro personnel
unique, la facture unique, le courrier vocal unique, l’Internet et les services
multimédias.
Les questions techniques relevées sont :
-Niveau réseau : les ressources de transmission et de commutation seront
partagées afin de rattacher les abonnés câblés et non-câblés ;
70
-Niveau service : les services offerts seront également disponibles à tous les types
d’accès ;
-Niveau gestion de service : les services fixes-mobiles seront pris en charge par
une plate-forme intégrée de gestion ouverte avec systèmes intégrés de facturation
et d’après-vente.
La réalisation suivra une approche progressive permettant une évolution
uniforme en termes de convergences des réseaux fixes et des services, comme le
décrit la figure suivante :
Figure39 : Scénario d’évolution de la convergence fixe mobile.
(www.itu.int),28/11/2012.
Explication du Scénario d’évolution de la convergence fixe mobile
-Dans un premier temps, l’offre de Convergence Fixe Mobile pourra être un
ensemble appelé 2 postes/1 service permettant aux utilisateurs des terminaux
d’accéder, à partir de différents réseaux et terminaux, à un ensemble d’éléments
71
de service y compris le numéro personnel unique. Le service 2 postes/1 service
est une solution basé sur le réseau intelligent qui permet d’introduire rapidement
le service à l’échelle du réseau et de minimiser l’incidence sur les réseaux
existants.
-L’ensemble 1poste/1 service ajoute l’accès « sans fil » dans les bâtiments à
l’ensemble de services, avec des stations mobiles multimodes ou multinormes et
les stations de base de rattachement correspondantes. En parallèle avec la 1ière
phase qui est plus axée sur la convergence des services, les fournisseurs
travailleront à la convergence des réseaux. La stratégie consiste à commencer par
l’intégration des ressources de transmission et de commutation puis à poursuivre
les travaux sur une plateforme commune de compilation CCBS (Compilation of
Call to Busy Subscriber) et de gestion de réseau.
-L’étape de migration à partir des éléments de l’ensemble 1 implique une
optimisation du réseau en termes de ressources telles que les ressources d’accès et
de gestion de réseau ainsi que les protocoles de couche réseau.
En plus des capacités de la phase 1, cet ensemble prendra en charge une très
large gamme d’applications.
Cette stratégie assure pleinement l’évolution vers le système UMTS, ce qui
implique l’introduction de trois grandes innovations associés :
 Un accès radio cellulaire à large bande,
 La convergence fixe-mobile, informatique-télécommunications (voix et
données), public-privé ;
 Une architecture de services puissante.
1-2 : Objectifs assignés à L’Autorité de régulation des télécommunications
L'Autorité de Régulation des Télécommunications de Côte d'Ivoire, abrégé
ARTCI, est l'organe régulateur du secteur des télécommunications en Côte
d'Ivoire. Cette régulation devrait permettre à la Côte d'Ivoire d'être dans le concert
72
des nations qui aspirent au développement durable via les nouvelles technologies
de l'information. Ainsi L'ARTCI se charge dans le domaine de la téléphonie
cellulaire:
-D'octroyer les autorisations d'exploitations des services de téléphonie aux
entreprises;
-D'accorder les agréments des équipements terminaux ;
-De définir les principes et autoriser la tarification fournie sous le régime du
monopole ;
-De faire appliquer les textes règlementaires en matière de télécommunications.
Mesures proposées face à la convergence fixe mobile
Il devrait donc que l’ARTCI dans ce domaine de convergence fixe mobile
définissent les différentes Clauses et Permis pour que chaque opérateur en tienne
compte pour une convergence fixe mobile internet en toute équité. Il faudrait
noter que Orange-Cote d’Ivoire Télécom tient les droits de l’exercice des
services de téléphonie de lignes fixes alors pour une convergence plus totale il
faudrait que l’État libéralise ce secteur. De plus l’Etat doit permettre la naissance
des Mobile Virtual Network Operator (MVNO) afin de proposer des services
mobiles-fixes-internet dans les zones non-couvertes par les opérateurs afin que la
couverture des futures générations de téléphonie soit maximale sur le territoire
ivoirien.
73
II) PROPOSITION DE REALISATION DE LA CONVERGENCE FIXE
MOBILE
2-1 : Architecture du réseau mobile selon le modèle NGN(Next Generation
Network)
Dans la release R4, une approche NGN (Next Generation Network) est
proposée pour le domaine CS (Circuit Switching).A partir de la release 5, Les
nœuds MSC (Mobile Switching Centre) et GMSC (Gateway MSC) sont
décomposés en deux parties pouvant être déployées de manière distribuée. Le
MSC est décomposé en un MSC Server et un Circuit Switched Media Gateway
(CS-MGW). Le GMSC est décomposé en un GMSC Server et un CS-MGW.
L’échange de signalisation relatif aux appels téléphoniques a lieu entre le BSC
ou RNC et le MSC Server. La parole est transportée entre le BSC ou RNC et le
CS-MGW.
-MSC Server : prend en charge les fonctions de contrôle d’appel et de contrôle de
la mobilité du MSC. Il est associé à un VLR afin de prendre en compte les
données des usagers mobiles. Le MSC Server termine la signalisation usager-
réseau (BSSAP ou RANAP) et la convertit en signalisation réseau-réseau
correspondante. Par contre, il ne réside pas un chemin du média, il contrôle le
CS-MGW afin d’établir, maintenir et libérer des connexions dans le CS-MGW.
Une connexion représente une association entre une terminaison en entrée et une
terminaison en sortie du CS-MGW.
-CS-MGW : reçoit le trafic de parole du BSC ou du RNC et le route sur un
réseau IP ou ATM. L’interface Iu-CS (Interface entre RNC et MSC) ou
l’interface A (Interface entre BSC et MSC) se connecte sur le CS-MGW afin que
le trafic audio puisse être transporté sur le RTP/UDP/IP ou AAL2/ATM. Le
transport sera typiquement assuré par RTP/UDP/IP afin de réutiliser le backbone
du réseau GPRS et ainsi de minimiser les coûts.
-GMSC Server : Pour les appels téléphoniques entrants du RTC, une entité
GMSC est nécessaire. Le GMSC Server interroge le HLR afin d’obtenir un
74
numéro de MSRN (Mobile Subscriber Roaming Number) et de pouvoir ainsi
acheminer l’appel. Par ailleurs, le GMSC-Server contrôle le CS-MGW afin
d’établir, maintenir et libérer des connexions dans le CS-MGW. Une connexion
correspond à une association entre une terminaison TDM (terminaison du coté
RTC) et une terminaison RTP/UDP/IP ou AAL2/ATM. Le protocole entre le
MSC Server ou le GMSC Server et le CS-MGW est le MEGACO/H.248 (Media
Gateway Control Protocol) défini conjointement par l’ITU-T et l’IETF. Le
protocole entre le MSC Server et le GMSC-Server peut être n’importe quel
protocole de contrôle d’appel. Le 3GPP suggère l’utilisation du protocole BICC
(Bearer Independant Call Control) défini par l’ITU-T .Le protocole BICC est une
extension du protocole ISUP (Integrated Services Digital Network User Part)
pour permettre la commande d’appel et de services téléphoniques sur un réseau
de transport IP ou ATM. L’autre protocole de signalisation possible est SIP-T
(Session Initiation Protocol for Telephones) proposé par l’IETF.
2-2 : Migration du réseau UMTS vers un réseau NGN
La migration vers NGN pour ces types de réseaux signifie une simplification
du réseau et plus de flexibilité. La migration des réseaux à commutation de
paquets vers NGN peut suivre plusieurs stratégies qui peuvent être combinés. Une
migration a pu impliquer une évolution vers la prochaine version du protocole IP,
IPv6. La migration à IPv6 parce que IPv6 est la version améliorée de la version
courante IPv4. Il a déjà été entièrement spécifié par l’IETF (Internet Engineering
Task Force) mais n’a pas encore été largement implémentée. Dans un concept
IMS, le client doit disposer de la connectivité IP pour accéder aux services IMS.
Par ailleurs le protocole IPv6 est requis. La raison fondamentale qui justifie
l’usage d’IPv6 est l’insuffisance d’adresse IPv4 pour permettre à chaque mobile
de disposer d’une adresse IP avec un « accès permanent ».Des solutions comme
la traduction d’adresse réseau (NAT) ne peuvent être que temporaires. De
nouveaux services comme l’accès permanent, le téléchargement systématique,
75
l’auto configuration, les applications en temps réel, la sécurité. Les réseaux
d’accès et de transport de l’IMS fournissent la QoS (Quality of Service) de bout
en bout.
2-3 : Scénarios de migration vers IMS
Étant donné un réseau NGN, sa migration vers IMS est basée sur un
ensemble d’étapes qui ont pour objectifs : une convergence complète des services
fixe et mobile, une convergence des bases de données fixe et mobile vers une
seule base de données HSS, l’introduction des fonctionnalités de l’IMS et
amélioration du Softswitch comme un module du concept IMS.
o Etape 1 :
Figure40 : Architecture de convergence des services fixe et mobile. (Schéma de
principe).
Explication du schéma de principe
L’architecture présente trois (3) parties distinctes connectées qui sont :
-Un domaine de commutation de circuit doté d’équipements Media GateWay et
de server MSC et GMSC, et un domaine de commutation de paquet dotée
76
d’équipements SGSN et GGSN. Ces deux domaines sont reliés au HLR. Cette
partie de l’architecture est relié au réseau de services de convergence.
-Le IP Backbone : un réseau basé uniquement sur le protocole IP qui est constitué
d’équipements TS/SG, AG et de Terminal SIP tous relié au Suplementary
Service. Cette partie de l’architecture est relié au réseau de services de
convergence.
-Le réseau des services de convergence : qui relie le backbone entièrement IP et
les réseaux à commutations de paquets et de données. Ce réseau constitué de
Parlay/OSA, de SCP et de SIP AS. Le Parlay/OSA est l’API pour OSA (Open
Service Architecture) qui est une architecture de système ouvert de l’UMTS
permettant le niveau de sécurité nécessaire pour que le cœur du réseau puisse être
ouvert aux fournisseurs d’applications pour l’opérateur du réseau mobile. Le SCP
(Service Control Point) est un composant standard du réseau intelligent qui
contrôle le service téléphonique, il est utilisé dans la technologie SS7 ou la
technologie SIP. Les serveurs d’applications SIP ou SIP AS exécutent les services
qui lui sont attribués.
Les équipements utilisés dans cette architecture pourront être les suivants :
 Equipement Media Gateway :
Figure41: Mediant 8000 (www.audiocodes.com).21/04/2012.
77
L’équipement de la figure précédente est le Mediant 8000 du fabricant
AudioCodes qui assure la fonction de Media Gateway dans un réseau de type
convergeant. Les caractéristiques de cet équipement sont les suivantes :
-Il offre une architecture robuste et de haute disponibilité ;
-Il est une plate forme modulaire qui peut offrir jusqu’à 16000 canaux protégés ;
-Il offre une qualité meilleure de voix avec une large bande de codecs ;
-Il a une flexibilité d’être déployé globalement et de se connecter au réseau
public ;
-Il offre des capacités de sécurités avancées sur chacune de ses interfaces.
 Equipement MSC Server :
Figure42: MovingMedia 2000 MSC Server. (www.utstar.com),
21/04/2013.
Cet équipement est MovingMedia 2000 MSC SERVER du fabricant
UTStarcom. Cet équipement a pour caractéristiques :
-Une fois installé il peut facilement déployer des services supplémentaires;
-Il intègre un softswitch conçu pour les réseaux mobile uniquement;
-Il intègre les fonctions de base d’un MSC ;
-Il peut supporter jusqu’à 1 millions d’heures de communications continue.
78
 Equipement GGSN :
Figure43: ST40 Multimedia Core Platform. (www.cisco.com), 22/04/2013.
L’équipement de la figure 42 est le ST40 Multimedia Core Platform ou
CISCO ASR 5000 conçu par CISCO, il cumule plusieurs fonctions dont la
fonction de GGSN.
-Il fournit un degré élevé de granularité et d’extensibilité de l’information pour la
facturation, la planification et l’analyse du réseau ;
-Il permet un partage de l’information avec les serveurs externes d’applications
qui exécutent le traitement à valeur ajoutée ;
-Il permet une gestion à distance des informations sur les applications ;
-Il intègre les fonctionnalités de la QoS en son sein.
79
 Equipement SGSN
Figure44 : ERICSSON SGSN MME. (www.ericsson.com).
20/04/2013.
La figure précédente présente l’équipement SGSN MIME de
l’équipementier ERICSSON inclut les fonctionnalités SGSN pour GSM,
WCDMA et LTE. Il offre une haute scalabilité qui supporte 18 millions
d’utilisateurs par nœud et jusqu’à 1152 millions d’utilisateurs quand il est
déployé dans une configuration groupée. Il a une basse consommation de
puissance soit environ 50W pour 100000 utilisateurs connectés.
 Equipement HLR
Figure45 : ZXUN USPP HLR. (www.zte.com.cn), 14/04/2013.
80
L’équipement de la figure précédente, est le ZXUN USPP HLR de
l’équipementier ZTE. Le ZXUN USPP HLR fournit des fonctions de HLR, traite
l'information de la souscription aux services de base des abonnés, traite
l’information de la souscription aux services supplémentaires, traite les
informations d'emplacement, aussi il fournit des services personnalisés d'après
les demandes des abonnés. Cet équipement a un support de récupération après
désastre d’une précision de 99,99991%.Il assure la gestion de la mobilité, et du
centre de l’authenfication (AuC).
Ainsi avec l’appui de ces équipements dans le réseau dans la première étape,
le réseau de service mobile et le réseau de service fixe convergeront en un seul
service.
o Etape 2 : Les données des utilisateurs du réseau mobile sont enregistrées dans
la base de données nominale HLR. Pour les abonnés du réseau PSTN (Public
Switched Telephone Network), on va introduire une nouvelle base de données
(SHLR) qui enregistre leurs données. Ce SHLR va être lié au softswitch via
l’interface MAP (DIAMETER).
Figure46 : Architecture de convergence des bases de données fixe et mobile.
(Schéma de principe).
81
Explication du schéma de principe
L’architecture de la Figure 44 évolue avec l’insertion de l’équipement SHLR
dans le Backbone IP. SHLR sera la base de données de l’ensemble des abonnés
connecté au domaine IP.
Figure47 : Equipement SHLR 408683860 Lucent. (www.alibaba.com).
Cet équipement est le SHLR 408683860 Lucent de Alcatel-Lucent assure les
fonctions similaires au HLR seulement que ici il va cumuler les informations des
abonnés fixes et IP.
Ensuite on va combiner cette nouvelle base de données avec le HLR du réseau
mobile de façon à intégrer les données utilisateur fixe et mobile dans un seul HLR
en assurant l’interfonctionnement entre le réseau fixe et le réseau mobile.
Figure48 : Architecture de convergence des bases de données fixe et mobile en un
seul HLR. (Schéma de principe).
82
Explication du schéma de principe
La convergence des bases de données HLR et SHLR renvoi à gérer les abonnés
du domaine paquet, du domaine circuit et le domaine IP en une seule base de
donnée.
o Etape 3 : cette étape nécessite l’introduction des fonctionnalités de l’IMS et
l’amélioration du Softswitch comme module du concept IMS. Pour atteindre
cet objectif, deux scenarios peuvent avoir lieu : le premier consiste à
introduire l’IMS dans le réseau fixe dans une première étape, et le propager
vers le réseau mobile par la suite. Quant au deuxième scénario, il consiste
d’abord à introduire les fonctionnalités de l’IMS dans le réseau mobile puis
les propager vers le réseau fixe.
-scénario 1 : à partir du réseau mobile
Figure49 : Architecture résultant du scénario 1. (Schéma de principe).
Il renferme un ensemble d’étapes :
 Introduction de l’IMS du coté du réseau mobile par l’ajout d’équipements
ayant les fonctionnalités S-CSCF, I-CSCF, P-CSCF et MGCF;
83
 Migration du HLR vers HSS (le HSS peut contenir des données fixes
d’utilisateur).
 Propagation de l’IMS vers le réseau fixe par l’évolution du software du
softswitch et l’apparition des entités CSCF de l’IMS.
Figure50 : Architecture IMS déployée à partir du Réseau Mobile. (Schéma de
principe).
-scénario 2 : à partir du réseau fixe
Figure51 : Architecture résultant du scénario 2. (Schéma de principe)
84
Dans ce deuxième scénario, on va suivre les mêmes étapes que le premier
scénario sauf qu’on va commencer par introduire l’IMS dans le réseau fixe, puis le
propager vers le réseau mobile en suivant les étapes suivantes :
 Introduction de l’IMS du coté du réseau fixe par l’amélioration du software
du softswitch ;
 Evolution du HLR vers HSS ;
 Interfonctionnement des deux réseaux fixe et mobile.
Figure52 : Architecture IMS déployée à partir du Réseau Fixe. (Schéma de
principe)
Une fois le IMS est déployé dans le réseau fixe, on va le propager vers le
réseau mobile pour obtenir une architecture tout IMS par l’ajout d’équipements
ayant les fonctionnalités S-CSCF, I-CSCF, P-CSCF et MGCF dans la partie
mobile.
85
Au terme de ce chapitre, nous pouvons retenir que l’organisation pour la
réalisation de la convergence fixe mobile passe par les mesures ordonnées par les
autorités des télécommunications à savoir l’ITU et l’ATCI. En additif, l’opérateur
fait migrer son existant principalement son backbone vers une convergence totale.
Par ailleurs, une étude économique sérieuse et un aperçu sur l’impact de cette
solution doivent corroborer ce projet.
86
QUATRIEME PARTIE
ETUDE ECONOMIQUE ET
IMPACT
ENVIRONNEMENTAL DE
LA SOLUTION
87
CHAPITRE I : Impact du projet dans
l’environnement social
L’évaluation de l’impact du projet de convergence fixe mobile dans
l’environnement social est capitale vu les effets résultant détermineront la
réactivité des abonnés à la vue des offres de convergence fixe mobile.
Pour ce faire nous développerons ce chapitre suivant ce plan :
-Impact de la convergence fixe mobile internet sur les abonnés ivoiriens :
présentera les avantages et les inconvénients de l’accès aux services de
communications fixe-mobile-internet ;
-Impact de la convergence fixe mobile internet sur le marché des
télécommunications : présentera l’arrivée de nouveaux équipements sur le marché
des télécommunications.
I) IMPACT DE LA CONVERGENCE FIXE MOBILE INTERNET SUR
LES ABONNES IVOIRIENS
1-1 : Avantage de l’accès aux services internet et services de
communications fixe et mobile
L’accès totale aux services fixe, mobile et internet offerts aux abonnés sont
restés pendant longtemps un sujet à controverse car pour plusieurs raisons
l’abonné changera de carte SIM d’un réseau à un autre, négligera la téléphonie
fixe au détriment de la téléphonie mobile et récemment va chercher à accéder aux
services internet en piratant la connexion internet car trop chère pour son niveau
de vie.
Mais l’avènement d’un système de convergence fixe-mobile permettra un
certain nombre d’avantages dans la vie des populations abonnés et un regain
d’intérêt pour la téléphonie et l’internet :
88
-Communications de qualité et à bon marché ;
-qualité optimale de vidéo en temps réel ou différé et podcast ;
-téléchargement d’un dossier pédagogique, navigation dans un manuel numérique
enrichi : en un mot le très haut débit garantit le multi-usage et un très grand
confort pour les élèves et les enseignants ;
-accessibilité à une pléiade de services à valeur ajouté (compte bancaire,
assurance, mails) à partir d’un seul numéro de téléphone.
1-2 : Inconvénients de l’accès aux services de communications fixe-mobile-
internet
Nonobstant les grands avantages de la convergence fixe mobile pour
l’abonné, force est de reconnaitre que les inconvénients minimes soient-elles ne
devraient pas être négligé :
-La sécurité des informations de l’abonné : à partir d’un seul numéro il a accès à
toutes ses informations personnelles alors en cas d’égarement ou de mauvaise
déconnexion de son numéro il pourra voir ses informations piratés.
-Compatibilité des offres opérateurs : Les opérateurs pourront faire profiter à
leurs abonnés de différentes offres de technologies, cependant si ces offres ne
sont pas compatibles entre elle cela aura pour conséquence un téléphone acheté
chez un fournisseur ne sera pas compatible avec une offre similaire chez un autre
opérateur.
II) IMPACT DE LA CONVERGENCE FIXE MOBILE INTERNET SUR
LE MARCHE DES TELECOMMUNICATIONS IVOIRIENS
2-1 : Vente d’équipements nouveaux sur le marché des
Télécommunications
De tout temps l’avènement de nouvelle génération de Téléphonie mobile a
suscité une conception d’équipements pour l’utilisateur ou l’abonné afin qu’il
puisse profiter aisément de la technologie en vogue .En effet, les équipements que
89
devront avoir les utilisateurs pour profiter des services de convergence fixe-
mobile doivent avoir au moins en leur sein les technologies suivantes :
-Norme GSM ;
-Norme UMA ;
-WiFi 802.11b/g ;
-Bluetooth.
Ces équipements auront un coût plus au moins variable à cause de la
concurrence sur le marché des télécommunications mais néanmoins garde un
compromis coût-efficacité excellent.
Une grande partie des équipementiers télécoms offre actuellement des
équipements utilisateurs pour la Convergence Fixe Mobile.
Au terme de ce chapitre, nous pouvons retenir que le projet de convergence fixe
mobile sera plus avantageux chez l’abonnée et moins de risqué. En outre, le
marché des télécommunications affichera une panoplie d’équipements disponibles.
Le projet ne changera pas les habitudes des abonnées sans toutefois impacter
l’opérateur en premier lieu.
90
CHAPITRE II : Impact du projet pour
l’opérateur
L’évaluation de l’impact du projet pour l’opérateur est inéluctable puisqu’il en
est à priori le maitre d’ouvrage. Le projet de convergence fixe-mobile changera à
fortiori la démarche de travail d’antan de l’opérateur dans une partie de son réseau.
Pour ce chapitre nous suivra le plan suivant :
-Impact de la convergence fixe mobile internet sur les services des opérateurs
ivoiriens : qui parlera de la nouvelle approche des opérateurs envers leurs
abonnées ;
-Impact de la convergence fixe mobile internet sur les équipements de
télécommunications : qui parlera des équipements de convergence fixe mobile
internet.
I) IMPACT DE LA CONVERGENCE FIXE MOBILE INTERNET SUR
LES SERVICES DES OPERATEURS IVOIRIENS
Les opérateurs de téléphonie et fournisseurs d’accès internet n’ont pas pu
depuis l’avènement de la 2G en Côte d’Ivoire fusionné pour offrir des services
unifiés complets aux abonnés. La convergence fixe mobile permettra une avancée
en ce sens et plus loin permettra un maximum des Services à Valeur Ajoutés et un
accès plus optimal aux services fixe, mobile et internet.
La clientèle férue de services Haut-débit sera en forte croissance vu les
statistiques de la 3G en cours de déploiement. En effet, les avantages que
permettra la convergence fixe mobile seront une satisfaction confirmée de la 3G.
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  • 1. 1 Sommaire…………………………………………………………………....... 1 Dédicace………………………………………………………………………… 3 Remerciements…………………………………………………………….... 4 Epigraphe……………………………………………………………………... 5 Avant-propos………………………………………………………………… 6 Introduction…………………………………………………………………… 7 Présentation de la structure d’accueil……………………………………….... 9 PREMIERE PARTIE: SCHEMA DIRECTEUR DU PROJET……………… 11 Chapitre I : Généralités du projet……………………………………………... 12 Chapitre II : Plan d’action de l’étude…………………………………………. 22 DEUXIEME PARTIE : ANALYSE DU SYSTEME EXISTANT ET PROPOSITION DE SOLUTION…………………………………………….. 26 CHAPITRE I : L’existant UMTS de MOOV-CI et ses limites……………….. 27 CHAPITRE II : Description et analyse de la solution……………………....... 44 TROISIEME PARTIE : DIFFERENTS SCENARIOS DE MIGRATION DU RESEAU VERS L’IMS………………………………………………………. 68 CHAPITRE I : Organisation et réalisation de la solution de convergence…… 69 QUATRIEME PARTIE : ETUDE ECONOMIQUE ET IMPACT ENVIRONNEMENTAL DE LA SOLUTION……………………………….. 86 CHAPITRE I : Impact du projet dans l’environnement social………………. 87 CHAPITREII : Impact du projet pour l’opérateur……………………………. 90 CHAPITRE III : Etude économique………………………………………….. 95 CONCLUSION GENERALE………………………………………………… 99 BIBLIOGRAPHIE ET WEBOGRAPHIE……………………………………. 100 ANNEXES……………………………………………………………………. 102 SOMMAIRE
  • 2. 2 LISTES DES FIGURES……………………………………………………… 103 LISTES DE SIGLES ET ABBREVIATIONS………………………….......... 105 TABLES DES MATIERES………………………………………………….. 108
  • 3. 3 Je dédie ce mémoire de fin de cycle de Licence Professionnelle, Au CREATEUR de toute vie et détenteur de la pensée éternelle, qui n’a cessé ardemment de me conduire lors de cette étude, A M. KOUAME KONAN HUBERT mon père, Mme KOUAME Née ZOUZOU N’GUESSAN ROSALIE ma mère qui ne ce sont jamais lassés de me soutenir, Ainsi qu’à toute ma famille, mes amis qui m’ont prodigué de sages conseils et, grâce à qui ce rapport a pu être réalisé. DEDICACE
  • 4. 4 Aucune étude, aussi sérieuse soit-elle ne peut se faire sans l’appui d’une tierce personne. Ainsi nous voudrions remercier ceux qui ont contribué à la réalisation de ce mémoire. Ceux sont : -M. BOUE SIBI ANGE, Ingénieur en Télécommunication, Responsable de la Société RG-TECHNOLOGIES Côte d’Ivoire pour sa disponibilité, sa rigueur à m’encadrer durant ce stage ; -M. KOUASSI N’GORAN, Docteur en Télécommunications, Expert en réseaux et systèmes télématiques, Enseignant-chercheur, Directeur de l’Institut Supérieur de Technologie du GROUPE ECOLES D’INGENIEURS HETEC; -M. AGBISSI JEAN PAUL, Ingénieur en Télécommunication, Adjoint au chef du Service de l’Informatique de la Documentation et des Archives de la DGTTC (Direction Générale des Transports Terrestres et de la Circulation), Enseignant au GROUPE ECOLES D’INGENIEURS HETEC, qui a été mon encadreur pédagogique; -Les Techniciens de la Société RG-TECHNOLOGIES, dont le suivi sur le terrain m’a été d’un grand bien. REMERCIEMENTS
  • 5. 5 « Si vous regardez ce qu’il y a derrière la prospérité des nations, vous trouverez l’information ; derrière la pauvreté des nations, vous trouverez l’absence d’information. Si l’on veut un développement durable, une société civile saine et une véritable production intellectuelle, l’information est véritablement ce qui est nécessaire à tous les besoins. » Noah SAMARA, Fondateur de WorldSpace (réseau de télécommunications par satellite). « Les équipements et les services de télécommunications sont non seulement le produit de la croissance économique, mais aussi une condition au développement. » Union Internationale de Télécommunications, XIIe Conférence de plénipotentiaires (Nairobi, 1982). « Fidèles à notre stratégie, qui n’attaque que rarement les marchés par les prix, nous visons une montée en gamme avec des offres mêlant téléphonie fixe, mobile et Internet haut débit. » Marc RENNARD Directeur exécutif international Afrique-Moyen Orient- Asie d’Orange ; in INTERVIEW de Jeuneafrique.com, le 17/11/2009 à 17h03mn. EPIGRAPHE
  • 6. 6 Le projet de convergence fixe mobile qui nous échoie d’étudier trouve ses racines dans le besoin du consommateur et de l’opérateur. Pour l’opérateur de fournir un réseau meilleur pour un consommateur en perpétuelle demande de débits et en recherche de réduction de coûts de services. L’étude de la convergence fixe mobile pourra toutefois répondre à ces exigences en améliorant le système existant. Le système ivoirien concernant la téléphonie fixe, mobile et l’internet reste en grande partie évolutif tel, le passage de la 2G à la 3G, un déploiement quasi- total sur le territoire de l’accès à l’internet. Néanmoins, ce système existant reste insuffisant à plusieurs niveaux et doit évoluer vers un système d’unification fixe-mobile-internet afin de mieux apporter de meilleurs services aux abonnés. Ce faisant la solution de convergence fixe mobile désigne plusieurs architectures, qui tenant compte des conditions actuelles peuvent être déployées aisément. La mise en œuvre de telles architecture nécessitant un certains nombres de prérogatives autant de la part de l’autorité de régulation que des opérateurs de téléphonie mobile. La réalisation du projet de convergence fixe mobile devra suivre des mesures dictées par l’ATCI (Autorité des Télécommunications en Côte d’Ivoire). Nonobstant cela, la réalisation au niveau de l’opérateur se fera par la migration du réseau UMTS en déploiement actuel vers l’IP Multimedia Subsystem, architecture réseau intégrant la convergence fixe mobile. Cette solution de convergence présente un grand intérêt tant au niveau du chiffre d’affaire de l’opérateur ce qui motive l’idée de procéder à une étude approfondie de cet système proche de l’évolution actuelle. AVANT-PROPOS
  • 7. 7 Dès l’aube des civilisations, le besoin se fit sentir aux groupements humains de communiquer, de transmettre des informations et des ordres. Dès lors, furent mis en place des moyens techniques nécessaires à l’acheminement d’information entre deux points quelconques ce qui sera les bases des télécommunications. La télécommunication renvoie à deux aspects importants que sont le Réseau Téléphonique Commuté et le Réseau Mobile. Au fil de l’évolution des moyens de télécommunications, l’organisation Telecoms & Internet converged Services & Protocols for Advanced Networks (TISPAN),comité technique de l'ETSI (European Telecommunications Standards Institute) en charge de la standardisation des réseaux de nouvelle génération (NGN) et de leur interfonctionnement avec les réseaux et services téléphoniques existants eut pour désir de rassembler, de trouver une technologie d’accès commune et capable de se mouvoir entre les technologies existantes pour bénéficier en permanence à l’abonné un meilleur accès aux services. De cette mouvance naquit la « convergence fixe mobile » ou « convergence fixe-mobile-internet », mariage des lignes fixes et mobile de l’abonné. La réalisation de la convergence fixe-mobile suivra dans l’évolution des télécommunications apportant une multitude d’avantages pour l’abonné. Alors n’est-il pas judicieux d’étudier la convergence fixe mobile en se basant sur l’expérience d’un opérateur de téléphonie ? Ainsi au terme de notre stage pratique au sein de la société RG- TECHNOLOGIES sanctionnant notre cycle de Licence Professionnelle en Systèmes Réseaux Télécoms, nous présenterons comme thème de mémoire « l’étude de la convergence fixe-mobile : cas de MOOV-CI ». INTRODUCTION
  • 8. 8 Au cours de notre développement nous tenterons de répondre aux différentes questions soulevées par ce thème riche, qui sont entre autres : -A quel besoin réponds la convergence fixe mobile pour un operateur de téléphonie? -L'évolution de la téléphonie mobile actuelle en Cote d’Ivoire est-elle favorable à une telle implémentation? -Qu’est-ce que à proprement dit le concept de convergence fixe mobile ? -Comment peut-on réaliser à partir de la l'évolution actuel la convergence fixe mobile? -En quoi la société MOOV-CI est-elle concernée par une telle implémentation? Le plan de notre travail suivra ces différentes parties suivantes : - La schéma directeur ; -L’analyse du système existant et proposition de la solution ; -La méthodologie de réalisation de la solution ; -L’étude économique et l’impact environnemental de la solution de convergence fixe-mobile.
  • 9. 9 Présentation de la structure d’accueil I) Historique et activités RG-TECHNOLOGIES est une structure de droit ivoirien créée en Janvier 2008 et spécialisé dans les déploiements de Réseaux de Télécommunications dont l’activité principale est la fourniture et l’installation de pylônes, shelters et accessoires de télécommunications. Elle a en très peu de temps conquis le marché important du secteur des télécommunications en Côte d’Ivoire, grâce au dynamisme de ses dirigeants, à la compétence et au professionnalisme de son personnel. RG-TECHNOLOGIES est présente dans la sous-région:  RG-TECHNOLOGIES .SN à Dakar  RG-TECHNOLOGIES. Guinée Conakry En grande partie RG-TECHNOLOGIES est spécialisé aussi dans les domaines suivants :  Câblage informatique protection contre la foudre Réalisation et entretien des prises de terre Fournitures et installation des paratonnerres et parafoudres  Fabrication et montage de pylône et mat (haubane, autoportant) -Tous travaux de pylônes, radio, télécoms balisage etc. -Fourniture et installation -Étude et réalisation Réfection, réhabilitation et entretien  Télécommunication - Pose et raccordement de la fibre optique - Réseau souterrain - Réseau aérien  Audio visuel - Camera de surveillance - Parabole, antenne et TV  Communication - Autocommutateur
  • 10. 10 - Téléphone - Interphone - Radio mobile, VHF, BLU  Electromécanique - Fourniture et installation de groupe électrogène - Maintenance  Autres activités - Électricité bâtiments et armoires électriques - Clôtures métallique et portail - Tous travaux de bâtiments (toiture, étanchéité, menuiserie) II) Partenaires La force de RG-Technologies repose sur la qualification et l’expérience de son personnel technique. Avec une équipe de 22 jeunes diplômés et expérimentés auxquels viennent s’ajouter les sous traitants, elle a démontré qu’on pouvait lui faire confiance pour la qualité exceptionnelle de ses ouvrages. Elle a ainsi pu obtenir la confiance de grands opérateurs des sociétés comme : o ERICSSON  GUINEE CONAKRY  COTE D’IVOIRE  BENIN  TOGO  NIGER o NESTLE GUINEE o CP.TECHNOLOGIES o EGYPRO o CAMUSAT (Guinée) o MER GROUPE (Cellcom) o SWINDEVCO (Guinée) o RPS ENGINEERING (Guinée) o BALTON CP (Londres) et BALTON WA (Sénégal)
  • 12. 12 CHAPITRE I : Généralités du Projet d’Etude Le projet qui nous est soumis aura besoin pour une meilleure compréhension d’une analyse et de la définition des objectifs qu’il implique. Nous procéderons dans cette partie de la façon suivante : -L’analyse du projet d’étude : qui montreront les statistiques générales des services internet, fixe et mobile dans le monde, en Afrique, en Côte d’Ivoire et de l’expression du besoin des marchés des télécommunications ce qui nous conduira à une définition plus explicite du thème du projet ; -les objectifs du projet : qui énoncera le cahier des charges et les enjeux d’une telle étude. I) ANALYSE DU PROJET D’ETUDE 1-1: Statistiques générales des services internet, fixe et mobile La nécessité de naissance d’une étude de la convergence fixe-mobile dans l’univers télécoms ivoirien est fondée sur plusieurs facteurs. 1-1-1: Au Plan Mondial -Téléphonie mobile : Plus de 90% de la population mondiale a désormais accès à un réseau mobile, faisant de la téléphonie mobile une technologie véritablement ubiquitaire. D’après les données de l’UIT, sur les 5,3 milliards d’abonnés que le monde compterait aujourd’hui, 940 millions sont des abonnés aux services mobiles de la troisième génération (3G) (désignés également IMT-2000).
  • 13. 13 Figure1 : Le marché de la téléphonie dans le monde. (www.itu.int), 14/12/ 2012. Le taux de croissance est élevé dans les pays en développement; En effet, le pourcentage du nombre total d’abonnés à la téléphonie mobile, qui était de 53% à la fin de 2005, est passé, d’après les estimations, à 73% à la fin de 2010 (progression due principalement à la région Asie-Pacifique). A elle seule, l’Inde et la Chine ont amené plus de 300 millions de nouveaux abonnés à la téléphonie mobile en 2010. En Afrique, les taux de pénétration devaient, selon les prévisions, atteindre 41% environ à la fin de 2010 (contre un taux mondial estimatif de 76%), laissant un potentiel de croissance important. -Internet : Figure2 : Les Internautes par région. (www.itu.int), 14/12/ 2012
  • 14. 14 La figure précédente montre que le nombre de personnes en ligne a doublé au cours des cinq dernières années et a franchi la barre des deux milliards à la fin de l’année 2010, dont (1,2) milliard vit dans des pays en développement. La Chine détient le plus grand marché de l’Internet au monde, avec plus de quatre cent vingt millions d’internautes. Un certain nombre de pays, dont l’Espagne, l’Estonie et la Finlande ont déclaré que l’accès à l’Internet était un droit absolu de leurs citoyens. -Services par voie filaire : Figure3:Nombre d’abonnés à large bande fixe par région. (www.itu.int). 14/12/ 2012. A la fin de 2010, on dénombrait, selon les estimations, 555 millions d’abonnés à la large bande fixe (filaire) dans le monde (soit un taux de pénétration de 8%), alors que leur nombre n’était que de 471 millions (taux de pénétration de 6,9%) en 2009. Malgré cette forte croissance, le taux de pénétration reste faible dans les pays en développement: 4,4 abonnements pour 100 habitants contre 24,6 dans les pays développés. L’Afrique accuse un certain retard en matière de large bande fixe (filaire). Bien que les abonnements soient en augmentation, le très faible taux de pénétration que connaît l’Afrique (moins de
  • 15. 15 1%) illustre les difficultés qui restent à surmonter pour étendre l’accès Internet à haut débit et à haute capacité dans cette région. 1-1-2: Au Plan Africain L'essor du secteur de la téléphonie mobile sur le continent africain a défié toutes les prévisions. L'Afrique reste la région du monde qui connaît la plus forte croissance annuelle du nombre d'abonnés mobiles, puisqu'on a dénombré pas moins de 65 millions de nouveaux abonnés en 2007. Début 2008, on recensait plus de 250 millions d'abonnés mobiles sur le continent. Figure 4 : Nombre d'abonnés au mobile et pénétration de la téléphonie mobile en Afrique. (www.itu.int), 14/12/ 2012. Le taux de pénétration de la téléphonie mobile est passé de 1 pour 50 habitants au début des années 2000 à près d'un tiers de la population actuelle. Par ailleurs, la répartition des abonnés mobiles est aujourd'hui plus uniforme. Alors que la République Sud-Africaine représentait plus de la moitié de l'ensemble des abonnés au téléphone mobile en Afrique en 2000, près de 85% des abonnés au mobile se trouvaient dans d'autres pays en 2007. Le succès du mobile, dû en grande partie à l'ouverture à la concurrence, a également favorisé l'apparition de services novateurs comme le micro paiement
  • 16. 16 en mode prépaiement (recharge), l'itinérance interrégionale avec tarif unique et l'essor des applications du commerce mobile. Alors que les services mobiles sont devenus plus accessibles et abordables, l'accès à Internet, en général, n'a pas suivi la même évolution. D'après les estimations, il y aurait environ 50 millions d'internautes en Afrique en 2007, soit près d'un habitant sur vingt, dont plus de la moitié se trouveraient dans les pays d'Afrique du Nord et en République Sud- Africaine. En Afrique subsaharienne, 3% seulement de la population sont connectés à Internet. 1-1-3 : Au Plan Ivoirien Le succès des télécommunications en Cote d’Ivoire n’est plus à démontré comme en témoignent le taux de pénétration de marchés récemment publiés sur le site internet de l’ATCI. -Service de Téléphonie mobile : A la fin du premier semestre 2012, le nombre total d’abonnés enregistré sur l’ensemble des réseaux mobiles est de 17 675 247, il en découle un taux de pénétration de 77,17% avec 5% des abonnés au mobile sont post-payés contre 95% de prépayés. Figure5 : Schéma comparé des parcs d’abonnés prépayés et post- payés. (www.atci.ci), 13/12/ 2012.
  • 17. 17 -Service fixe : La répartition des abonnés indique que Côte d'Ivoire Télécom possède 75% d'abonnés prépayés et 25% d'abonnés post-payés. A la fin du deuxième trimestre 2012, Côte d’Ivoire Télécom comptait 267 997 abonnés. Ce qui se traduit par une légère hausse (0,22%) par rapport au trimestre précédent avec 25% d’abonnés prépayés et 75% d’abonnés Poste-payés. Figure6 : Répartition des abonnés fixe selon le type d’abonnement. (www.atci.ci), 13/12/ 2012. -Service internet : A la fin du deuxième trimestre 2012 l’on comptait 123 584 abonnés à Internet. Ce nombre est en hausse de 9,10% par rapport au premier trimestre où l'on avait enregistré 113 273 abonnés. Comme l’indique le graphique ci-dessous, le Wimax est de loin la technologie la plus utilisée par les internautes (62,1%) suivi de l’ADSL (32,8%).
  • 18. 18 Figure7 : Répartition des Technologies utilisées. (www.atci.ci), 13/12/ 2012. Le schéma précédent présente des données combinées des services mobiles, fixes et internet actuelles, qui confirment le fait qu’un grand nombre de technologie est utilisée par la population. Ces statistiques mondiales des services fixe, mobile et internet démontrent combien de fois le monde entier, y compris la Côte d’Ivoire va de façon croissante vers une consommation des services 3G/IMT-2000 pour répondre à son grand besoin en télécommunications car l’abonné se retrouve dans une situation très courante qui est de disposer de plusieurs numéros de téléphone, de plusieurs terminaux (mobiles ou fixes) et de plusieurs abonnements (internet, mobiles, fixes) pour une multiplication des possibilités de communication que ce soit, par la messagerie classique ou par des outils de présence comme la messagerie instantanée, rajoutons une connexion à Internet par la ligne fixe (xDSL, fibre etc…). 1-2 : Besoins du marché des Télécommunications Dans le rapport publié par la structure IDATE Consulting&Research PPPF (Private and Public Partnership of itu Forum)-AFRIQUE 2007, il en ressort des facteurs encourageant la convergence fixe mobile : -Le contexte de marché :
  • 19. 19 o Le déclin de la téléphonie fixe : causée par une pression concurrentielle sur les tarifs, une baisse du nombre de lignes, une diminution du trafic au profit de la téléphonie mobile. En Europe, une baisse du chiffre d’affaire de plus de 4% en 2006 ; o l’essor du haut débit : occasionné par une continuelle innovation dans les offres d’accès ; o une croissance ralentie des services mobiles : les bases d’abonnés mobiles continuant de croitre à un rythme soutenu alors que les nouveaux services multimédias connaissent un essor relativement timide et la réduction des tarifs d’appel ou de roaming pesant sur les revenus des opérateurs mobiles ; -Le contexte technique : o Le développement du haut débit : la généralisation des offres multiservices (voix, données et images) ; o le succès de la VoIP : qualité de service suffisante, formules tarifaires adaptées et compétitives. Vu ce qui précède, l’horizon présente un aboutissement inéluctable à la convergence fixe-mobile-internet pour les opérateurs et exploitants agréés et acteurs analogues. Le monde des télécommunications en concurrence continuelle a le besoin de fournir des services meilleurs aux abonnés qui demeurent la cheville ouvrière de leur rentabilité. 1-3: Analyse du thème du projet La convergence des systèmes et services fixes et mobiles, est aussi appelée convergence fixe mobile ou convergence fixe-mobile-internet. Elle se définit comme la fourniture des services de combinaison de techniques fixes et mobiles ainsi que d’une rationalisation du réseau. Dans le jargon des télécoms le concept convergence fixe mobile renvoies à l'idée de mariage entre des lignes fixes et mobiles pour que l'abonné dispose d'un seul numéro pour son fixe et son mobile.
  • 20. 20 II) OBJECTIFS DU PROJET 2-1 : Enoncé du cahier des charges Nous effectuerons une étude sur la convergence fixe mobile : cas de MOOV-CI. Le cahier de charges nous implique de définir les méthodes et outils pour réaliser un mariage des lignes fixes et mobiles pour un opérateur, mieux il s’agira de définir les moyens et infrastructures nécessaires à mettre en œuvre pour réaliser une convergence fixe mobile. 2-2 : Orientations du cahier des charges Cette étude vise à faire une présentation et une analyse des moyens et infrastructures permettant à l’opérateur de télécommunication d'implémenter un tel service pour ses abonnés et aussi pour son personnel, et de montrer la valeur ajoutée pour un opérateur de téléphonie comme MOOV-CI d’intégrer un tel service dans ses activités. Les enjeux de cette étude seront : -La convergence de la relation commerciale : Il sera avantageux de regrouper les contrats entre fixe et mobile. Ainsi, pour une entreprise, le regroupement des consommations donne une position plus forte pour négocier des remises au volume ; -la convergence tarifaire : trouver une formule idoine pour unifier les divergences de tarifs entre fixe et mobile ; -La convergence des messageries : une fusion des messageries fixe et mobile de l’usager ; -la convergence de l’acheminement des appels : continuité de réception d’appels même si l’usager change de situation, qu’il soit en état de déplacement ou stationnaire dans un lieu habituel (bureau ou domicile) renforçant le concept de numéro unique et universel ;
  • 21. 21 -la convergence des services supplémentaires : en téléphonie les services supplémentaires sont légions surtout on s’aperçoit que certains ont un sens différent dans un contexte fixe ou mobile tandis que, plus nombreux, sont similaires. Dans ces conditions, il y a tout intérêt aussi bien pour faciliter la vie des utilisateurs que pour économiser les efforts des opérateurs, à rendre identique et commun tout ce qui peut l’être ; -la convergence vers une mobilité généralisée : offre les perspectives pour un abonné mobile voulant utiliser un publiphone avec son abonnement d’origine, réciproquement un abonné fixe pourrait bien utiliser dans certaines conditions son mobile. Encourager là le concept de carte multi-réseaux ; -la convergence technique : L’apparition de terminaux bi-mode (DECT-GSM) permet le terminal unique fixe mobile, les stations de bases domestiques en cours de développement permettront la continuité du service entre l’environnement mobile et le domicile ou le bureau ; -la convergence vers les données : la montée d’IP dans une large gamme d’application est irrésistible et ce phénomène est commun au fixe et au mobile. Le mobile limité en bande passante (GSM 9,6kbit/s à 14,4kbit/s, GPRS 171kbits/s, UMTS 2Mbit/s) pourra utiliser les lignes fixes pour acheminer les données de grandes tailles ; Au terme de ce chapitre, nous pouvons retenir de l’analyse du projet la nécessité de réaliser une telle étude pour le monde des télécommunications. Aussi il ressort de ce chapitre que les objectifs qui nous incombent se doivent d’être suivis afin de réaliser le projet correctement. Par ailleurs, la planification de l’étude pourra dresser le tableau de bord pour un suivi correct.
  • 22. 22 CHAPITRE II : Le Plan d’action de l’étude Le plan d’action de l’étude du projet établira la décomposition de l’étude en différentes tâches à réaliser. Dans notre cas nous procéderions de la façon suivante : -Différentes phases de réalisation de l’étude : abordant les différentes tâches à suivre pour réaliser notre étude ; -Description des différentes phases de réalisation.
  • 23. 23 I) DIFFERENTES PHASES DE REALISATION DE L’ETUDE Figure8 : Phases de réalisation de l’étude du projet. (Dessin)
  • 24. 24 II) DESCRIPTION DES PHASES DE REALISATION 2-1 : Phase 1 La phase d’établissement des objectifs de l’étude consistera à poser les bases de notre étude à mener. En effet, elle définira le cahier des charges, les orientations du projet à court et à long terme. 2-2 : Phase 2 2-2-1 : Phase de présentation de l’existant La phase de présentation de l’existant consistera à parler du système actuel utilisé à MOOV-CI. Dans notre cas, il s’agira de présenter en long et en large le réseau 3G de MOOV-CI en décrivant le sous-système radio et le réseau cœur, les équipements qui y sont utilisés et leurs fonctionnalités. 2-2-2 : Phase de critique de l’existant La phase de critique de l’existant consistera à montrer les insuffisances du réseau 3G et le besoin pour ce réseau d’évoluer vers un système de convergence fixe-mobile. 2-3 : Phase 3 2-3-1 : Phase de proposition de la solution La phase de proposition de la solution consistera à étayer les différents pans de la solution de convergence fixe mobile. Cette phase abordera les différentes architectures et leurs mécanismes de sécurité. 2-3-2 : Phase de choix de réalisation de la solution Cette phase de choix de réalisation de la solution consistera à effectuer un choix parmi les différentes architectures comme mentionnées ci-haut et de décrire la démarche choisie pour sa réalisation.
  • 25. 25 2-4 : Phase finale Cette phase qui est le chiffrage de la mise en œuvre de la solution mettra fin à notre étude. Elle désignera l’étude économique de notre projet, qui se fera en se basant sur l’expérience de certains équipementiers. Au terme de ce chapitre, nous pouvons retenir que le plan d’action de notre étude a pu être clairement définit en plusieurs phases. En outre, ce plan d’action constituera notre tableau de bord dans la poursuite de notre étude ainsi nous pouvons à présent développer notre étude en le suivant.
  • 26. 26 DEUXIEME PARTIE ANALYSE DE L’EXISTANT ET PROPOSITION DE SOLUTION
  • 27. 27 CHAPITRE I : l’Existant 3G de MOOV-CI et ses Limites Le projet pour un meilleur résultat, nous impose de faire un tour d’horizon sur l’existant et de montrer ses limites. Pour ce faire nous suivrons le plan suivant : -Architecture générale et les différents niveaux du réseau 3G : présentera le réseau 3G et ses différents sous-systèmes en équipements et en fonctionnalités ; -le réseau 3G de MOOVCI : montrera les différentes technologies utilisées et leur niveau d’implémentation dans le réseau de l’opérateur; -l’état des lieux des systèmes en place : parlera des débits et de la qualité de service actuelle ; -la critique des systèmes en place : sera destinée à afficher les limites montrant le besoin réelle de passer à la solution que nous proposons. I) ARCHITECTURE DU RESEAU EXISTANT 1-1 : Architecture classique du réseau 3G Le réseau 3G est une génération de téléphonie mobile s’appuyant sur la norme UMTS. Le réseau 3G, plus avantageux que le réseau de seconde génération 2G, offre un haut débit, une compatibilité mondiale et une compatibilité des services de troisième génération antérieurs avec les réseaux. Il est basé sur la technologie W-CDMA (Wide-Code Division Multiple Access) et utilise les bandes de fréquences de 1885-2025MHz et 2110-2200MHz.
  • 28. 28 Figure9 : Architecture global du réseau 3G. (Dessin) L’architecture générale d’un réseau 3G est composée de trois domaines: l’équipement usager (User Equipment), le réseau d’accès universel, le réseau cœur. 1-1-1: L’équipement usager Il permet à l’usager d’accéder à l’infrastructure ; Figure10 : Architecture de l’USIM. (Dessin) Il comprend l’USIM (Universal Subscriber Identity Module), la partie Equipement Terminal (TE) et la partie Terminaison Mobile (MT) : - L’USIM (Universal Subscriber Identity Module): est une application qui gère les procédures d’authentification et de chiffrement ainsi que les services auxquels
  • 29. 29 l’abonné a souscrit. Elle réside dans une carte à puce appelée UICC(UMTS Integrated Circuit Card) ; -l’équipement terminal (TE) : est la partie où les données d’information sont générées en émission ou traitées en réception ; -la terminaison mobile (MT) : qui assure la transmission de l’information vers le réseau 3G ou autre et applique les fonctions de corrections d’erreurs. Figure11 : Exemple d’une carte USIM. (blog.livedoor.jp), 16/04/2013. 1-1-2: Le réseau d’accès universel Le Réseau d’Accès Universel (Universal Terrestrial Radio Access Network) fournit à l’équipement usager les ressources radio et les mécanismes nécessaires pour accéder au réseau cœur.
  • 30. 30 Figure12 : Architecture de l’UTRAN. (Dessin) Il est composé d’un ensemble de sous-systèmes du réseau radio : -Radio Network Subsystem (RNS) : est constitué d’un contrôleur du réseau radio(RNC), -Contrôleur du Réseau Radio (RNC) : il commande un ou plusieurs stations de base, et il est responsable de la gestion des ressources radio dans les cellules qu’il contrôle. -Node B (Station de Base) : est le nœud d’accès à l’UTRAN, assure la transmission et la réception radio entre l’UTRAN et un ou plusieurs équipements usagers. Aussi les interfaces de l’UTRAN sont composés de : -L’interface Iur permet à deux RNC de communiquer ; -l’interface Iub qui permet la communication entre le nœud B et le contrôleur de stations.
  • 31. 31 Dans ce sous-système nous pouvons retrouver les équipements suivants : Figure13: Radio Network Controller RN-750. (id.nec.com), 14/042013. Ce Contrôleur du réseau radio a plusieurs caractéristiques qui sont les suivantes : -Il utilise l’ATM (Asynchronous Transfer Mode) pour communiquer entre les différentes plates-formes du réseau et peut supporter jusqu’à 512 Nodes-B ; -Il comprend une architecture modulaire et hautement scalable permettant un positionnement flexible dans le réseau et optimise son dimensionnement ce qui permet ainsi de déployer une variété d’applications et de services ; -Conçu pour une migration intelligente, adaptée aux réseaux hautement chargés ; -Implémentations d’applications et de données asymétriques et symétriques avec un taux de données par utilisateur de 384kbit/s sans HSDPA et 1Mbit/s avec HSDPA ; -Il assure la gestion des ressources radio par le contrôle de l’admission, le contrôle de congestion, l’aiguillage du canal, la démodulation des ondes porteuses, le contrôle du débit, le contrôle des handovers.
  • 32. 32 Figure14: Node B, ERICSSON RBS version 6101. (www.ericsson.com),14/04/2013. Cette station de base de version 6101 de l’équipementier ERICSSON appartient à la famille des RBS version 6000.Elle a pour caractéristiques suivantes : -Il est multistandard et supporte plusieurs technologies à savoir la technologie GSM, 3G (W-CDMA) et 4G(LTE) ; -Il peut supporter une basse consommation d’énergie et en dégage moins ; -Il peut être configuré jusqu’à six (6) unités radio (Radio Unit) et jusqu’à quatre (4) unités numériques (Digital Unit); -Il a 2 à 4 espaces d’unités de transmission qui fonctionnent sur des batteries internes ; -Ils intègrent des alarmes. 1-1-3: Le réseau cœur Le Réseau Cœur (Core Network) regroupe l’ensemble des équipements assurant les fonctions de contrôle de la sécurité et de gestion avec les réseaux externes.
  • 33. 33 Figure15: Architecture du réseau cœur. (Dessin) Iu : Interface permettant au RNC de communiquer avec le MSC/VLR ou SGSN. Le réseau Cœur est subdivisé en deux différents domaines : -Domaine à commutations de circuits : qui est adapté pour la transmission de la voix et services temps réel et est composé de MSC (Mobile service Switching Centre), VLR (Visitor Location Register), HLR (Home Location Register), AuC (Authentification Centre), EIR (Equipment Identifier Register), et GMSC (Gateway MSC). -Domaine de commutation de paquets : qui est plus approprié à la transmission de données et est composé de SGSN (Serving GPRS Support Node) et du GGSN (Gateway GPRS Support Node) ; De même l’EIR, le HLR et l’AuC font partie de cet domaine.
  • 34. 34 A l’heure actuelle, l’UMTS est connues sous différentes versions ou « releases ». Dans ce sous-système nous pouvons retrouver les équipements suivants : Les releases de l’architecture (R3, R4, R5) considèrent une même partie accès. Par contre, la partie réseau de base réseau cœur est différente d’un release à l’autre. 1-1-3-1 : La Release 3 des spécifications de l’UMTS Elle fut élaborée dans le cadre du projet de partenariat de 3ième génération (3GPP, 3rd Generation Partnership Project), le réseau cœur UMTS R3 s’appuie sur celui du GSM/GPRS. Figure16 : Réseau de Base UMTS Release 3. (source Devoteam Siticom), 17/12/2012. La figure 16 décrit les différentes domaines du réseau de base de l’UMTS release 3, en effet on distingue : -GSM Radio Access : correspondant au sous-système radio du GSM qui est composé de la station de base (BTS) et du contrôleur de station de base (BSC) ; Ce domaine du réseau est en communication avec le réseau de commutation de
  • 35. 35 circuit et de paquet par respectivement GSM Switching Centre et l’UMTS Serving Node. Exemple d’équipements de BTS : Figure17: BTS de type ciblés. (photographie).18/04/2013. Cet équipement BTS de type ciblé est le plus souvent placé dans des zones à plus forte densité d'abonnés que les BTS rayonnantes qui couvrent les zones à faible densité. On retrouve les BTS de type ciblé en ville par exemple. Elles sont de forme relativement allongée et permettent d'émettre suivant un angle très précis: on peut grâce à cela réutiliser facilement le même canal dans une autre cellule à proximité.
  • 36. 36 Exemple d’équipements de Contrôleur de station de base (BSC): Figure18: BSC Evo CONTROLLER 8200. (www.ericsson.com).14/04/2013 EVO Controller est la famille des dernières versions de contrôleurs de station de base produit par l’équipementier ERICSSON. L'Evo Contrôleur 8200/BSC, peut supporter au plus de 3000 émetteurs-récepteurs, apporte la densité de la capacité au prochain niveau. -UMTS Radio Access : correspondant au sous-système radio de l’UMTS qui est composé de Nodes B (Figure13) et d’un contrôleur de station de base (RNC, Figure 12).Il communique avec les mêmes entités que le GSM Radio Access. -GSM Switching Centre, UMTS Serving Node : correspond au centre de commutation du réseau GSM ou UMTS c’est-à-dire le MSC, ces deux entités du réseau échange des flux de signalisation. -Domaine de commutation de circuit: qui a pour nœud d’entrée GSM Switching Centre et a en sortie une passerelle qui communique avec des réseaux tel le PSTN (Public Switched Telephone Network) et le réseau intelligent (intelligent network) ; -Domaine de commutation de paquet : qui a pour nœud d’entrée l’UMTS Serving Node et a en sortie une passerelle qui communique avec des réseaux tel external IP networks (réseaux externes IP) et le réseau intelligent (intelligent network) ;
  • 37. 37 -Intelligent network : qui signifie réseau intelligent, il est le réseau de transport de données. Il optimise et route les données vers la base de données des abonnés (Subscriber record). La release 3 ou 99 permet uniquement la technologie W-CDMA ou 3G et un débit maximum théorique de 1,920 Mb/s. 1-1-3-2 : La Release 4 des spécifications de l’UMTS L’UMTS R4 (Release 4) concerne l’évolution du domaine Circuit Switched sur la base du NGN (Next Generation Network). La R4 présente des avantages pour le réseau de base en termes de flexibilité et d’évolution. En effet, la R4 peut réutiliser le backbone IP du domaine Packet Switched pour le transport de la voix. Par ailleurs, la R4 dissocie les plans de contrôle et de transport, leur permettant d’évoluer séparément à la différence des commutateurs voix qui ont des structures monolithiques. Avec la R4, la voix est transportée sur IP dans le réseau de base uniquement. 1-1-3-3 : La Release 5 et 6 des spécifications de l’UMTS Les releases 5 et 6 permettent l’établissement de sessions multimédia, un transport de tout type de média de bout en bout sur IP, et une offre de nouveaux services. Ces capacités sont prises en charge par un nouveau domaine appelé IMS (IP Multimédia Subsystem) qui se rajoute aux domaines Circuit Switched et Packet Switched. Le domaine IMS qui se superpose au domaine PS, s’appuie sur le protocole SIP (Session Initiation Protocol) pour le contrôle de sessions multimédias. La release 6 introduit l’interfonctionnement du réseau cœur UMTS avec le WLAN (Wireless local AreaNetworks) et l’interopérabilité avec d’autres technologies de réseau d’accès sans fil.
  • 38. 38 Figure19 : Réseau de Base UMTS Release 5. (source Devoteam Siticom). 17/12/2012 Le réseau de Base UMTS Release 5(Figure 18) est semblable au réseau de Base UMTS Release 5 à la différence du domaine WLAN, domaine IP Multimedia Subsystem : -Domaine WLAN : qui signifie Wireless Local Area Network, est un réseau local basé sur le protocole IP utilisant l’air comme média des ondes radioélectriques. La release 5 faisant le tout IP permet donc aux utilisateurs possédant des équipements ayant une carte réseau d’avoir accès au service du réseau ; -Domaine IP Multimedia Subsystem : est une plate forme de convergence auxquels se connecte le core network, le WLAN, l’UMTS pour y faire converger leurs services.Cet plate forme un réseau intelligent, de fonctions de contrôle de la QOS, des services basées sur le protocole SIP et tout les services des générations de réseau mobile.
  • 39. 39 Par ailleurs les versions 5 et 6 de la norme 3GPP (Releases 5 et 6) sont appelées 3.5G ou HSDPA. Elles autorisent des débits pics descendants de 7 Mb/s et 14 Mb/s et des débits montant pouvant atteindre 58 Mb/s théoriques. 1-1-3-4 : La Release 7 et 8 des spécifications de l’UMTS Les versions 7 et 8 (release 8 du 3GPP), appelées H+ ou HSPA ou 3.75G, ont défini de nouvelles améliorations de la norme UMTS permettant d’atteindre, pour la variante FDD (Frequency Division Duplex) utilisée en Europe, des débits descendants augmentent de 21 Mb/s, 42 Mb/s et même, dans le futur 84 Mb/s en mode multi antennes MIMO (Multiple Input Multiple Output). Les entités de cet release sont E-UTRAN, Evolved Packet Core. Figure20 : Réseau de Base UMTS Release 8. (fr.scribd.com), 22/04/2013. II) LE RESEAU DE TROISIEME GENERATION DE MOOV-CI 2-1 : Présentation de MOOV-CI MOOV-CI est une société offrant des services de téléphonie mobile en Côte d’Ivoire. Elle fut créée en 2005 par le Groupe Atlantique Telecom, Filiale d’Etisalat.Elle se donne un objectif de donner un nouveau souffle à la téléphonie mobile en Afrique. MOOV-CI en Cote d’Ivoire a commencé ses services en utilisant le GSM, puis quelques temps suivirent la technologie GPRS/EDGE afin
  • 40. 40 d’offrir un réseau performant à ses abonnés et des services haut débit internet. Depuis Mai 2012, elle s’est dotée de la licence 3G qu’elle déploie dans son réseau. Avec plus de 94% de part marché, MOOV est de loin le leader sur le segment des abonnements post-payés. (www.moov.ci) 2-2 : Le niveau de déploiement de la 3G à MOOV-CI NODES B (3G) Figure21 : Couverture 3G sur le territoire ivoirien de MOOV-CI (www.moov.ci) ,02/02/2013 Cependant, notre étude ne doit pas être vue comme futile car notre objectif tout au long de ce mémoire sera de montrer l’intérêt pour un opérateur tel que MOOV-CI dans un avenir proche de migrer vers un modèle de convergence pour combler davantage ses abonnés. 2-3 : Version de l’UMTS à MOOV-CI MOOV-CI propose des services de téléphonie utilisant la technologie High Speed Packet Access (3,75G) soit le release 7 de l’UMTS, en conséquence l’architecture UMTS de MOOV-CI devra être inférieure en termes
  • 41. 41 d’infrastructures à la release 8 UMTS qui est du Tout IP. Cependant le réseau de MOOV-CI ne propose pas encore des services de convergence fixe mobile à leurs abonnés alors le domaine IMS n’a pas encore été totalement implémenté. Le but de notre étude s’y attardera. Figure22 : Architecture supposé pour notre étude. (Figure19) Nous effectuerons notre étude en se basant sur cette architecture. En outre, il faut noter que dès la release 5 de l’UMTS qui inclut une plate forme de convergence, le réseau pourra intégrer notre solution de convergence fixe-mobile.
  • 42. 42 III) LIMITES DU SYSTEME EXISTANT Actuellement un système de convergence fixe mobile internet complet n’a pas encore vu le jour, seulement MOOV-CI propose un service similaire uniquement pour les entreprises. A plusieurs niveaux l’existant doit évoluer. 3-1 : Les débits existants Les abonnés sont en quête de débit pour leurs applications et services qui demandent plus de ressources, certes le réseau 3G apporte encore plus d’avantages mais cela restera insuffisant à la longue devant la flopée de services à valeur ajoutée. Figure23 : Comparatif du temps de téléchargement par technologie. (www.frandroid.com), 09/11/2012. Ce tableau montre que la 3G+ sur laquelle l’architecture réseau de MOOV-CI est basée ne pourra pas fournir un meilleur service plus la taille des données seront élevés au détriment de la technologie H+ qui est un réseau convergeant qui pourra toujours répondre fournissant un débit plus élevé qui se rapproche du DSL.
  • 43. 43 3-2 : La QoS (Quality of Service) En effet la QoS du réseau 3G+ n’est pas à priori sans tâche car elle reste encore à être amélioré, en voici quelques raisons : -La continuabilité des communications : Les handovers continuent à interrompre la communication dans le cas ou le terminal n’est géré que par une seule station de base ; -L’accessibilité aux services : les congestions de réseau ne sont pas encore résolus ; -La tarification encore complexe : les services issus du réseau fixe et mobile étant distincts l’abonné est facturé de différentes façons ; -Les équipements du Core Network doivent évolués vers un réseau convergent pour gérer plus d’abonnés avec des équipements plus robustes et durables. Au terme de ce chapitre, nous retenons que l’existant comporte le réseau 3G et est limité. Il a besoin d’être secouru par l’implémentation de la convergence fixe-mobile-internet qui lui permettra de mieux gérer et accroitre son taux d’abonné.
  • 44. 44 CHAPITRE II : Description et analyse de la solution La solution de convergence fixe mobile doit couvrir les limites du réseau existant et procurer une satisfaction aux abonnés d’où besoin d’une description détaillée pour mieux être mise en place. Cette description suivra le plan suivant : -Description générale du concept de convergence fixe mobile ; -description des architectures de convergence fixe mobile et leur mécanismes de sécurité : pour montrer le principe, les fonctionnements et les mesures de sécurités de chaque architecture ; -étude comparative des architectures de convergence fixe mobile : pour montrer les points forts et faibles de chaque architecture et en retenir une suivant des critères qui seront définies dans la suite. I) DESCRIPTION GENERALE DU CONCEPT DE CONVERGENCE FIXE MOBILE Le système idéal visé par l’étude qui est un système de convergence fixe mobile consistant à apporter une solution aux insuffisances des systèmes existants en proposant des architectures meilleures à celles-ci. Nous essayerons de décrire le modèle de convergence tel que définit dans le rapport Le Manuel sur les nouvelles technologies et les nouveaux services, Fascicule 2 abordant Réseaux et services numériques produit par la commission d’études de l’UIT (1998-2002) . La convergence des systèmes et services fixes et mobiles, appelée convergence fixe-mobile (FMC, Fixed Mobile Convergence) est une évolution stimulante du
  • 45. 45 monde actuel de communications hétérogènes, qui se compose d’une variété de réseaux fixes, cellulaires, sans fil et de données. La convergence FMC(Fixed Mobile Convergence) peut être décrite comme une intégration de capacités de réseau et de capacités de services, permettant à l’usager d’accéder de manière cohérente à un ensemble de services, quel que soit le terminal et le point d’accès, c’est-à-dire au moyen de réseaux publics, privés, fixes ou mobiles et en profitant d’un numéro personnel et d’une facturation unique, d’un courrier vocal unique, l’internet et les services multimédias. Il se dégage trois (3) grands types d’opérateurs dans cette optique : -opérateurs intégrés (disposant de réseaux fixes et mobiles) ; -opérateurs fixes purs (sans infrastructures mobiles) ; -opérateurs mobiles purs (sans infrastructures fixes). Figure24 : Schéma illustrant les types de convergence. (Rapport IDATE PPPF 2007), 29/11/2012.
  • 46. 46 La figure précédente illustrant les types de convergence fixe-mobile repose soit sur les services d'un opérateur soit sur l'entreprise qui bâtit sa propre solution. Les offres de convergence ci-dessus sont les suivants : -L’offre bundle tarifaire : qui donne un accès séparés fixe et mobile pour l’abonné, l’abonné obtient un abonnement en ligne fixe et mobile distincts de chez le même opérateur alors il obtient une tarification unifiée de son offre groupée. Cette offre groupée correspond à un type de convergence. -l’offre de convergence intermédiaire : qui donne un accès unifiée Voice-mail, une interactivité entre le réseau fixe et mobile de l’abonné. L’abonné profite d’un réseau tirant partie du réseau mobile et fixe. Cette offre unifiée correspondant à un type de convergence inclut des services profitant des deux réseaux et un management des appels entrants ; -l’offre de convergence technique : construit depuis de chez l’opérateur et offre un nouveau type d’accès à l’abonné. Cette offre inclut aussi des services profitant du réseau convergent et un management intelligent des appels entrants et sortants. II) DESCRIPTION DES ARCHITECTURES DE CONVERGENCE FIXE MOBILE ET LEURS MECANISMES DE SECURITE 2-1 : Unlicensed Mobile Access (UMA) 2-1-1: Principe et présentation L’objectif de la technologie UMA est de faire converger les protocoles de communications des téléphones mobiles, fixes et informatiques entre eux. Les spécifications UMA ont été initialement développées par un groupe d’opérateurs et de constructeurs. Les premières spécifications sont apparues en septembre 2004.Elles ont été intégrées dans un groupe de travail du 3GPP (3rd Generation Partnership Project) en tant que « Generic Access to A :Gb interfaces ». En avril 2005, des spécifications plus avancées ont été publiées sous la dénomination
  • 47. 47 « Generic Access Network (GAN) ». Cet acronyme souvent utilisé en normalisation représente la technologie UMA. Fin 2007, la norme a encore évolué pour intégrer l’utilisateur final ou point d’accès. Le terme UMA vient du fait, que grâce à cette technologie un mobile peut se relier à un point d’accès IP. A travers la technologie UMA, l’abonné mobile pourra utiliser le réseau IP « filaire » à l’intérieur des zones couvertes. Partout ailleurs, le mobile sera connecté via son réseau GSM/GPRS. Pour avoir accès à cette technologie, le terminal doit être bi mode GSM/GPRS et Wifi, ces terminaux sont donc tri bande, ils supportent les fréquences GSM (900MHz), DCS (1800MHz), Wifi (2400MHz).Ensuite, ils doivent être raccordés à une connexion Internet large bande supérieure à 128 kbit/s qui est le débit nécessaire pour transporter. Le concept UMA consiste à prolonger les services mobiles GSM/GPRS dans les réseaux sans fils IP libres d’accès (Wifi) en créant un tunnel entre le client et le cœur du réseau de l’opérateur. 2-1-2: Architecture globale et ses composantes Figure25 : Architecture du réseau UMA. (Schéma de principe)
  • 48. 48 Explication du schéma de principe (page précédente) L’architecture est subdivisée en quatre (4) domaines : -Le User Equipment : terminal UMA de l’abonné ; -Unlicensed Mobile Access Network (UMAN) ; -Cellular Radio Access Network (RAN) ; -Core Mobile Network. 2-1-2-1 : Description de l’UMAN L’UMAN (Unlicensed Mobile Access Network) est composé d’un Point d’Accès (Wifi, Bluetooth), réseau IP d’accès et de l’UMA Network Controller(UNC). Figure26: Architecture de l’UMAN. (Schéma de principe) Les fonctions logiques de l’UNC sont : o Contrôle UMA : contrôle des services de circuit et de paquet d’UMA ; o Security Gateway : contrôle l’authentification et la sécurité d’abonné à travers le réseau d’IP ; o Packet Gateway : fournit l’interface Gb au SGSN(Serving GPRS Support Node); o Circuit Gateway: fournit l’interface A au MSC (Mobile Switching Center).
  • 49. 49 2-1-2-2 : Description du RAN Il composé de BTS (Base Transceiver Station), réseau privé et de BSC (Base Station Controller). Il permet une connexion avec le cœur de réseau. 2-1-2-3 : Description du terminal UMA Le terminal UMA est bi mode GSM/GPRS et Wifi, donc tri bande, ils supportent les fréquences GSM (900MHz), DCS (1800MHz), Wifi (2400MHz). 2-1-2-4 : Description du Core Mobile Network Il est le cœur du réseau qui est composé du SGSN(Serving GPRS Support Node) , du MSC (Mobile Switching) et des bases de données HLR(Home Location Resgister).Il est la partie centrale du réseau et il fournit les services aux abonnés connectés par le RAN. 2-1-3: Fonctionnement et Sécurité 2-1-3-1 : Handover GSM vers UMA Figure27: Processus d’handover GSM vers UMA. (Schéma de principe).
  • 50. 50 Explication du schéma de principe(page précédente) 1-Les cellules GSM annoncent les fréquences (ARFCN) des cellules voisines en permanence, y compris la cellule de la voisine ; 2-la MS (UMA) s’attache au WLAN Access Point et s’inscrit au service UMA ; 3-si la MS (UMA) est authentifiée et autorisée ; 4-le réseau signale (MSC) à la MS(UMA) pour basculer au canal UMA. 2-1-3-2 : Handover UMA vers GSM Figure28: Processus d’handover UMA vers GSM. (Schéma de principe). Explication du schéma de principe 6-La MS détecte que le signal de Acces Point est moins fort que les seuils Handover ; 7-La MS demande le Handover avec la liste prioritaire de cellules GSM cibles ; 8-Le réseau signale (MSC) à la MS pour basculer au réseau GSM.
  • 51. 51 2-1-3-3 : Gestion de mobilité GSM prolongée à IP/WLAN Figure29: Processus d’handover GSM vers IP/WLAN. (Schéma de principe) Explication du schéma de principe 1-Les cellules de GSM annoncent en permanence les fréquences (ARFCN) de la super cellule voisine ; 2-La MS fait handover en reportant le signal le plus fort de la fréquence de super cellule ; 3-La MS détecte le signal de l’Access Point est moins fort que le seuil de Handover ; 4-La MS demande le Handover avec la liste prioritaire de cellules GSM cibles. 2-1-3-4 : Sécurité de l’architecture UMA Sur le plan sécurité, la norme UMA repose sur le protocole IKEv2 et les protocoles d’authentification EAP-SIM ou EAP-AKA pour authentifier les utilisateurs et le « réseau ».En effet, le réseau est composé de plusieurs éléments à authentifier : le réseau cœur de l’opérateur représenté par le couple Home Location Register (HLR), et l’authentification Center (AuC) et la passerelle de
  • 52. 52 sécurité frontale IKEv2 (Security Gateway, SeGW).Ensuite, grâce aux associations de sécurité préalablement négociées par IKEv2, une session IPsec permet alors d’assurer la sécurité des communications transmises entre le terminal UMA et cette passerelle. Les communications UMA pourront alors transiter de manière sûre entre le terminal UMA et tout équipement situé derrière la passerelle IKEv2, l’UMA Network Controller (UNC).La signalisation et les communications GSM /GPRS sont alors transportées (ou gérées) via le protocole UMA à travers l’UNC vers le cœur de réseau GSM/GPRS de l’opérateur. 2-2: Interworking-Wireless Local Area Network (I-WLAN) 2-2-1: Présentation et Principe Les aspects d’interfonctionnement avec les réseaux WLAN ont été intégrés à partir de la 3GPP release 6 publié en 2004. Le but de l’I-WLAN est d’étendre les services et fonctionnalités dans l’environnement accès d’un WLAN. L’intégration du WLAN est supposé fournir des services porteurs pour connecté un abonné 3G par WLAN aux services de bases IP compatibles avec ceux envoyés par commutation de paquet. Lorsque les fonctionnalités des systèmes de 3GPP accèdent par un WLAN, l’interfonctionnement entre système 3GPP et le WLAN inclut : o L’usage des fonctionnalités des systèmes 3GPP entre les terminaux mobiles 3GPP par le WLAN tel que les appels SIP ; o l’utilisation les fonctionnalités des systèmes 3GPP afin de compléter les fonctionnalités admises dans le réseau WLAN comme la fourniture des moyens de facturation, authentification, autorisation, et fonctions de compte.
  • 53. 53 2-2-2: Composantes du réseau et sécurité Figure30: Architecture opérateur Interworking-WLAN.(Schéma de principe). 2-2-2-1: Composants de l’architecture IP-WLAN Les composants clés du réseau sont : o Le Packet Data Gateway (PDG) : les services de bases de commutation de paquet liés au 3GPP ont accès par le PDG, cet élément est semblable au GGSN (Gateway GPRS Support Node) ; o Wireless Access Gateway (WAG) : la passerelle par lequel les données arrivent ou partent du WLAN étant routés par le réseau public (PLMN) à travers un PDG choisi dans le but de la fourniture de services à un équipement utilisateur WLAN ; o 3GPP AAA(Authentification Autorisation and Accounting protocol) Server/Proxy; o HSS/HLR (High Speed Serial/ Home Location Register): localise dans le répère domestique d’abonné; o OCS/CCF/CGw(Online Charging System/Collection Coordination Facility/Customer Gateway).
  • 54. 54 o SLF (Subscriber Location Function): est une entité dans un sous-système multimédia IP qui fournit des informations sur le serveur d’abonné domestique ou HSS qui est associé à un profil utilisateur particulier. L’architecture de la figure 29 est basée sur 2 modèles : Roaming et non- Roaming. Figure31 : Architecture du modèle non-Roaming. (TeliaSonera) Interfaces -Wa: il sert au transport des informations d’authentification, d’autorisation de façon sécurisée entre le réseau WLAN et le serveur 3GPP. -Wx: il sert à récupérer les informations de l’abonné concernant l’accès WLAN au HSS. -Wf: Il sert à l’envoi ou la redirection d’informations vers un réseau public ou privé à partir du CGw/CCF vers le server. -Wn: il conduit le trafic venant de la passerelle WAG vers le WLAN UE. -Wp : connecte les WAG au PDG. -Wu: Il représente un tunnel entre WLAN UE et le PDG. -Wi: il connecte la passerelle du paquet des données à un réseau de paquet de donnée externe. -Wm:il sert à l’échange de messages d’authentification de service entre le WLAN UE et le serveur.
  • 55. 55 -D’/Gr’:cet interface cumule les mêmes fonctions que l’interface Wx. -Wo: il permet transférer les informations relatives au crédit de l’abonnée en ligne de l’OCS au server. -Wg: il sert à fournir les informations requises pour les abonnés autorisés en utilisant la passerelle WAG. -Ww: il sert au WLAN UE à se connecter au réseau d’accès WLAN. Dans cette architecture du modèle non-Roaming, il est permit à l’abonné de se connecter à un seul réseau WLAN à partir de son équipement utilisateur mais son équipement a aussi un accès aux services de commutation de paquet. Aussi le réseau WLAN se connecte au réseau de base 3G à partir du serveur et de la passerelle WAG. Les différentes entités du réseau de base HSS, HLR, OCS et CGw / CCF gravitent autour du serveur 3GPP.
  • 56. 56 Figure32: Architecture du modèle Roaming. (Schéma de principe). Explication du schéma de principe Cette architecture du modèle roaming pas très différente de celle du non- Roaming, seulement dans ce cas l’User Equipment WLAN est en déplacement d’un réseau opérateur WLAN à un autre. L’équipement de l’utilisateur demeure connecté à la passerelle du domaine de commutation de paquet du réseau de base et se connecte à la passerelle WAG du réseau qu’il visite. Le réseau de base (3GPP) communique avec ledit réseau public par : 2-2-2-2: Sécurité de l’architecture I-WLAN L’utilisation des protocoles d’authentification EAP-SIM et EAP-AKA est nécessaire dans les environnements orientés 3GPP qui sont destinés au monde opérateur.
  • 57. 57 2-3: IP Multimedia Subsystem (IMS) 2-3-1 : Présentation et Principe La technologie IMS est originellement issue d’un forum d’industriels créée en 1999 qui avait pour but de réaliser la convergence de services mobiles/filaires voix et multimédia. Leurs travaux ont été ensuite repris par le 3GPP et intégrés dans la release 5 publiée en 2002 lorsque le protocole Session Initiation Protocol (SIP) a été rajouté. L’IMS a été conçu à l’origine pour les réseaux mobiles, mais avec l’ajout des travaux de TISPAN dans la version 7, les réseaux fixes sont également supportés. Un des principes de l’architecture IMS est de séparer la couche transport de la couche des services, et de qualité de service associé à l’application désirée. Le but de l’IMS est de fournir une infrastructure unique pour tous les services multimédias quels que soient les réseaux d’accès. L’IMS permet aux opérateurs et aux fournisseurs de services d’utiliser des architectures de réseaux sous-jacentes. L’IMS prévoit faciliter l’offre de presque tous les services basés sur IP tels que la VoIP, le Push to talk sur les téléphones cellulaire (POC), jeux multi-joueurs, vidéoconférences, messageries instantanées, services pour communautés, information de présence et partage de contenus. Il ouvre la porte à de nombreux services, grâce à la simplicité et à l'utilisation de standards dont, outre SIP, RTP et XML. Avec ce trio, il sera très facile de développer des applications métiers. Le mode session est la grande force d'IMS. 2-3-2 : Fonctionnement et sécurité Concernant les aspects sécurités, IMS repose à la fois sur la sécurité des couches d’accès et des mécanismes de sécurité présents pour sécuriser les transactions SIP et le transport média via RTP.
  • 58. 58 Figure33 : Architecture par couche de l’IMS. (Schéma de principe). Explication du schéma de principe L'IMS est une architecture centralisée divisée en plusieurs couches. Avant de pouvoir accéder aux plateformes de services, l'utilisateur doit s'authentifier auprès de l'opérateur. Pour cela le HSS (Home Subscriber Server) assure les fonctions d'authentification, de localisation, de proxy SIP. Le CSCF (Call Session Control Function) contrôle l'ouverture des sessions SIP et l'établissement des appels. On y trouve aussi les MGW (Media Gateway) et les MGCF (Media Gateway Control Function) qui vont permettre de s'interconnecter avec des réseaux RTC ainsi que le MRFC (Multimedia Resource Function Controller) qui contrôle les ressources utilisées par le client. Les protocoles utilisés dans l’IMS : -COPS (Common Open Policy Service) qui est un protocole flexible de types Requête/Réponse basé sur le TCP et garanti la qualité de l’IMS ; -RTP (Real Time Protocol) qui est une fonction de transport pour la transmission en temps réel ; -RTCP (Real Time Control Protocol) qui contrôle le protocole RTP.
  • 59. 59 2-4: FemtoCell 2-4-1: Présentation et Principe Cette technologie permet d’apporter de la couverture 2G/3G dans des petites zones difficiles à couvrir (ou non couvertes) en particulier à l’intérieur de bâtiments ou en sous-sols. Le concept est extensible et peut être étendu à plusieurs réseaux GPRS, WiMAX et autres. L’architecture du réseau FemtoCell décrit les principaux nœuds et de connexions dans un réseau FemtoCell, et comment ils réalisent les objectifs des abonnés et les opérateurs : -Une parité de Service : Les FemtoCell supportent les voix et les données haut débit mobiles que les utilisateurs reçoivent régulièrement dans leur macro cellule, cela inclut des services de commutation de circuit tels que la messagerie texte et les services vocaux diverses telles le renvoi d’appel, identification de l’appelant, messagerie vocale et appels d’urgence. -Continuité d’appel : Les réseaux FemtoCell sont bien intégrés avec le réseau macro cellulaire afin que les appels provenant de chaque macro cellule ou réseaux FemtoCell puisse se poursuivre lorsque l’utilisateur se déplace dans ou hors de la couverture FemtoCell. -Auto installation et simplifié de gestion opérationnelle : FemtoCell sont installées par les utilisateurs finaux, elle ne nécessite pas de connaissances techniques. Figure34 : Solutions matériels FemtoCell de Bouygues Télécoms. (www.pcinpact.com), 20/12/2012.
  • 60. 60 La figure 33 montre que certains opérateurs proposent des adaptateurs FemtoCell en tant que module additionnel intégrés dans un logement PC-Card du routeur, ou dans une clé USB connectée au routeur. Des modèles existent qui établissent la liaison internet via le réseau WIFI local, mais les solutions les plus simples à mettre en œuvre consistent en un boitier antenne séparé connecté au routeur par un câble (RJ45). 2-4-2: Composantes et fonctionnement du FemtoCell 2-4-2-1: Composantes du réseau FemtoCell Figure35 : Eléments de l’architecture réseau FemtoCell. (www.airvana.com), 12/12/2012 Cette figure présente les différentes parties suivantes : -Point d’accès FemtoCell (FAP) : est le nœud principal dans un réseau FemtoCell et se trouve dans les locaux de l'utilisateur .Le FAP met en œuvre les fonctions de la station de base et le contrôleur de station de base et se connecte au réseau de l'opérateur sur un tunnel sécurisé via Internet. Un FAP autonome peut être directement connecté au routeur domestique.
  • 61. 61 Figure36 : Point d’accès FemtoCell FC07xU. (www.ubiquisys.com), 22/04/2013 Ce point d’accès FemtoCell de l’équipementier UBIQUISYS a pour gain 20 dBm, il fournit aussi une option pour connecter un amplificateur externe afin d’augmenter le gain à 30dBm. Il est conçu pour fonctionner en outdoor. Dans certaines applications, le FAP peut également inclure un routeur intégré, ce qui est utile en priorité au trafic voix sur le FAP et autre trafic Internet sur le réseau domestique. Plus avancé les FAP comprennent un Adaptateur de Terminal Analogique (ATA) pour connecter un téléphone fixe. Dans certains cas, FAP sont de véritables passerelles résidentielles avec technologie sans fil Wi-Fi et d'un modem haut débit (xDSL, câble). -Security Gateway (SEGW): La passerelle de sécurité est un nœud de réseau qui sécurise la connexion Internet entre les utilisateurs et le réseau FemtoCell opérateur de téléphonie mobile de base. Il utilise des protocoles standards de sécurité Internet tels qu’IPSec et IKEv2 pour authentifier et autoriser les FemtoCell et fournir un soutien cryptage pour toute la signalisation et le trafic des utilisateurs. Bien que semblable aux traditionnelles passerelles VPN utilisés dans les entreprises, les passerelles FemtoCell de sécurité sont conçus pour une utilisation dans les réseaux d'opérateurs et de répondre aux exigences de classe transporteur telles que l'évolutivité, haute disponibilité et de gestion de réseau.
  • 62. 62 -FemtoCell Device Management System (FMS): Le système de gestion FemtoCell, également situé dans le réseau de l'opérateur, joue un rôle essentiel dans la gestion d'approvisionnement, d'activation et de l’opérationnelle des FemtoCell en utilisant des standards tels que TR-069. Figure37 : Architecture du FMS. (www.airvana.com), 12/12/2012. Le FMS est composé de deux éléments principaux, l'application Gestionnaire de périphériques et l'application automatique du réseau Planner. Le gestionnaire de périphériques met en œuvre des fonctions telles que la configuration à distance, diagnostic à distance, la gestion des pannes, mise à jour logicielle, des performances de collecte des données et l'authentification du dispositif. Le planificateur de réseau automatique ajoute des algorithmes de planification RF, la configuration RF et une interface aux systèmes de soutien opérationnel (OSS). -FCS ou FNG : Le FCS ou FNG permet aux FemtoCell de se connecter au réseau central de l'opérateur. Ceci est important pour le fonctionnement des FemtoCell car c'est ce qui permet aux FemtoCell pour communiquer avec les éléments de
  • 63. 63 base dans les réseaux de l'opérateur et permettent service continu pour les mobiles. -PDSN /xGSN PDSN / xGSN : Le PDSN / xGSN permet aux utilisateurs de recevoir des FemtoCell de données par paquets de la base de l'opérateur mobile. Dans la plupart des cas, ce seront les mêmes que ceux utilisés par le réseau macro de l'opérateur mobile. 2-4-2-2: Modèles d'architecture SIP/IMS à l'appui de services circuits Figure38 : Architectures de modèle SIP/IMS des réseaux FemtoCell. (www.airvana.com), 12/12/2012. Dans ce modèle de la figure précédente, le FemtoCell se connecte à un réseau central de l'opérateur de téléphonie mobile qui est basé sur l'architecture SIP / IMS. Ce résultat est obtenu en ayant les FemtoCell se comportant envers le réseau SIP / IMS comme un client SIP / IMS en convertissant la 3G à commutation de circuits de signalisation en signalisation SIP / IMS, et par le transport du trafic voix sur RTP tel que défini dans les normes de l'IETF. Afin de
  • 64. 64 soutenir les FemtoCell, un nœud nouveau réseau appelé un «Convergence Server FemtoCell (FCS) » est ajouté au réseau SIP / IMS. Le FCS attache également au cœur de réseau mobile de l'héritage - en agissant comme un centre MSC vers le cœur de réseau existant, le FCS permet de transferts de soutien entre les FemtoCell et les réseaux macro cellulaires, accède à des bases de données d'abonnés tels que HLR et fournit les services supplémentaires requis pour la parité fonctionnelle. 2-4-2-2: Sécurité de l’architecture FemtoCell Sur le plan sécurité les solutions de raccordement de la FemtoCell au cœur de réseau de l’opérateur peuvent être multiples. Cela Peut aller de la simple authentification par secret partagé avec le protocole IKEv1 à l’utilisation du protocole IKEv2 avec une authentification EAP-SIM ou EAP-AKA. III)ETUDE COMPARATIVE DES ARCHITECTURES DE CONVERGENCE FIXE MOBILE 3-1 : Exigences techniques Il faut noter notre but principal sera de fédérer des technologies fixe et mobile et donc des réseaux fixes et mobile. En fait les réseaux concernés par l’implémentation de la convergence fixe mobile sont les réseaux mobiles ayant intégré la norme UMTS jusqu’à la release 5 au moins et des réseaux fixes purs. Ces architectures expliquées ci-dessus ne trouvent que leur pleine expansion dans un réseau 3G complètement déployé. 3-2 : Avantages de mise en œuvre des architectures 3-2-1 : Unlicensed Mobile Access -Pour le client : faible coût de communication, un seul numéro ;
  • 65. 65 -Pour l’opérateur : soulagement du réseau GSM, moins d’investissement, technologie basée sur l’existant (Ajout de cellules radio basées sur WiFi aux cellules du réseau 2G). 3-2-2 : Interworking-WLAN -Permettre à un utilisateur d’équipement WLAN d'accéder à des services circuits (Circuit-Switched services) et paquets (Packet-Switched services) via des réseaux d'accès IP sans fil ; -Permettre à un utilisateur WLAN d'accéder, au moyen d'un terminal de radiocommunication (aussi appelé par la suite dispositif de radiocommunication) par exemple, un radiotéléphone, un PDA « Personal Digital Assistant », ou encore un ordinateur portable, d'une part à des services paquets haut débit avec des accès sans fils hétérogènes, et d'autre part à des services circuits. 3-2-3 : IP Multimedia Subsystem l’IMS permet de disposer d’une plateforme unique capable de gérer un grand nombre d’applications multimédias avec une très bonne qualité de service sur les réseaux de circuits et de paquets entre réseaux fixes et mobiles ; l’exploitant de réseau peut faire payer la qualité de service et la sécurité à son prix réel. L’IMS contrôle le réseau de manière optimale. La construction de nouvelles applications est facile et immédiate. Côté entreprise l’IMS permet un usage plus évolué des mobiles professionnels, tel que le raccordement de PABX-IP et l’accès au centrex IP qui propose entre autres un service de travail de groupe, de visioconférences et de centre d’appels. 3-2-4 : FemtoCell Du point de vue utilisateur final les avantages potentiels comprennent : -L'accès aux appareils de commutation de réseau à domicile ;
  • 66. 66 -Une couverture optimale dans des zones où le signal est faible et inexistant ; -Une plus grande capacité data mobile, importante pour les usagers qui utilisent la data mobile sur leurs téléphones ; -Pour les entreprises, l’utilisation d’un FemtoCell à la place d’un téléphone DECT (Digital Enhanced Cordless Telephone) leur permet de disposer d’un téléphone unique. Du point de vue opérateur les avantages potentiels comprennent : -Éviter mises à niveau coûteuses de données de base par paquets en déchargeant le trafic des services web/Internet et des entreprises ; -Services d'urgence de soutien : les FemtoCell fournissent des informations cruciales au cœur de réseau opérateur de téléphonie mobile, tels que la localisation de l'appelant pour identifier et un numéro de rappel pour appeler l'utilisateur en cas de déconnexion. 3-3 : Inconvénients de mise en œuvre des architectures 3-3-1 : Unlicensed Mobile Access -Pour le client : un changement de terminal pour un terminal équipé d’une couche logicielle UMA. -Pour l’opérateur : l’arrivée du Full IP tendra à rendre l’UMA démodée à partir d’un moment. 3-3-2: Interworking-WLAN En effet, l'efficacité de cette technologie est limitée par le fait que le nœud SGSN, qui est relié au réseau d'accès via l'interface Gb, ne permet pas d'effectuer le transfert « handover » d'une communication temps réel (type voix) en cours
  • 67. 67 depuis un réseau WLAN vers un réseau 2G/3G, sans interrompre cette communication. 3-3-3 : IP Multimedia Subsystem Le nombre de profils d’usagers et d’applications à définir laisse sceptique les décideurs. Il faut parvenir à créer des applications qui ne nécessitent pas des manipulations complexes sur les claviers des terminaux. De plus l’architecture est complexe. L’adaptation de l’IMS à l’accès fixe est coûteuse et les pannes sont lourdes à gérer. 3-3-4 : FemtoCell -Les FemtoCell peuvent souffrir ou être responsables de sévères problèmes d’interférence ; -Comme toute technologie utilisant les ondes radioélectriques, les FemtoCell émettent à l’ordre de 10 à 1000mW non négligeable pour risque sur la santé d’un individu. Au terme de ce chapitre, nous pouvons retenir que la solution de convergence fixe mobile peut être exploitée par l’implémentation des différentes architectures, qui ont chacune leurs fonctionnements et leurs aspects sécuritaires. Par rapport aux architectures UMA, I-WLAN et FemtoCell, l’architecture IMS se distingue par le rôle de représentation de la couche « haute » des architectures d’accès qui seront déployées. Elle est aussi la seule architecture de référence pour les réseaux de télécommunication convergents fixe et mobile standardisé par le 3GPP (3rd Generation Partnership Protocol). Pour déployer chacune des architectures, il faudrait une organisation et aussi s’assurer que l’autorité du secteur des télécommunications réglemente et donne les clauses requises pour suivre un déploiement efficace.
  • 69. 69 CHAPITRE I : Organisation pour la Réalisation de la Solution de Convergence L’organisation et la réalisation de la solution est une étape qui vise à définir les différents paramètres à considérer pour une mise en œuvre complète. Dans notre développement nous suivrons le plan suivant : -Politique d’organisation et de réalisation de la solution : cette partie parlera des mesures générales de l’ITU et du cadre juridique pour une telle implémentation ; -plan de réalisation de la convergence fixe et mobile : cette partie parlera d’un scénario de migration au réseau convergent c’est-à-dire une vue du réseau mobile sous l’angle des Réseaux de Prochaine Génération (NGN, Next Generation Network), migration de l’existant vers un réseau à commutations de paquets et une migration du réseau de commutations de paquets vers un réseau de convergence fixe-mobile. I) POLITIQUE DE MISE EN PLACE DE LA SOLUTION 1-1 : Mesures générales de l’ITU (International Telecommunication Union) Dans Manuel sur les nouvelles technologies et les nouveaux services Fascicule 2 Réseaux et services numériques réalisé par la commission d’études de l’UIT-D qui énonce le scénario à moyen et à long terme pour la convergence Fixe Mobile est étroitement lié à une intégration service-réseau. Cela permettra de fournir des « services personnels » évolués comme le numéro personnel unique, la facture unique, le courrier vocal unique, l’Internet et les services multimédias. Les questions techniques relevées sont : -Niveau réseau : les ressources de transmission et de commutation seront partagées afin de rattacher les abonnés câblés et non-câblés ;
  • 70. 70 -Niveau service : les services offerts seront également disponibles à tous les types d’accès ; -Niveau gestion de service : les services fixes-mobiles seront pris en charge par une plate-forme intégrée de gestion ouverte avec systèmes intégrés de facturation et d’après-vente. La réalisation suivra une approche progressive permettant une évolution uniforme en termes de convergences des réseaux fixes et des services, comme le décrit la figure suivante : Figure39 : Scénario d’évolution de la convergence fixe mobile. (www.itu.int),28/11/2012. Explication du Scénario d’évolution de la convergence fixe mobile -Dans un premier temps, l’offre de Convergence Fixe Mobile pourra être un ensemble appelé 2 postes/1 service permettant aux utilisateurs des terminaux d’accéder, à partir de différents réseaux et terminaux, à un ensemble d’éléments
  • 71. 71 de service y compris le numéro personnel unique. Le service 2 postes/1 service est une solution basé sur le réseau intelligent qui permet d’introduire rapidement le service à l’échelle du réseau et de minimiser l’incidence sur les réseaux existants. -L’ensemble 1poste/1 service ajoute l’accès « sans fil » dans les bâtiments à l’ensemble de services, avec des stations mobiles multimodes ou multinormes et les stations de base de rattachement correspondantes. En parallèle avec la 1ière phase qui est plus axée sur la convergence des services, les fournisseurs travailleront à la convergence des réseaux. La stratégie consiste à commencer par l’intégration des ressources de transmission et de commutation puis à poursuivre les travaux sur une plateforme commune de compilation CCBS (Compilation of Call to Busy Subscriber) et de gestion de réseau. -L’étape de migration à partir des éléments de l’ensemble 1 implique une optimisation du réseau en termes de ressources telles que les ressources d’accès et de gestion de réseau ainsi que les protocoles de couche réseau. En plus des capacités de la phase 1, cet ensemble prendra en charge une très large gamme d’applications. Cette stratégie assure pleinement l’évolution vers le système UMTS, ce qui implique l’introduction de trois grandes innovations associés :  Un accès radio cellulaire à large bande,  La convergence fixe-mobile, informatique-télécommunications (voix et données), public-privé ;  Une architecture de services puissante. 1-2 : Objectifs assignés à L’Autorité de régulation des télécommunications L'Autorité de Régulation des Télécommunications de Côte d'Ivoire, abrégé ARTCI, est l'organe régulateur du secteur des télécommunications en Côte d'Ivoire. Cette régulation devrait permettre à la Côte d'Ivoire d'être dans le concert
  • 72. 72 des nations qui aspirent au développement durable via les nouvelles technologies de l'information. Ainsi L'ARTCI se charge dans le domaine de la téléphonie cellulaire: -D'octroyer les autorisations d'exploitations des services de téléphonie aux entreprises; -D'accorder les agréments des équipements terminaux ; -De définir les principes et autoriser la tarification fournie sous le régime du monopole ; -De faire appliquer les textes règlementaires en matière de télécommunications. Mesures proposées face à la convergence fixe mobile Il devrait donc que l’ARTCI dans ce domaine de convergence fixe mobile définissent les différentes Clauses et Permis pour que chaque opérateur en tienne compte pour une convergence fixe mobile internet en toute équité. Il faudrait noter que Orange-Cote d’Ivoire Télécom tient les droits de l’exercice des services de téléphonie de lignes fixes alors pour une convergence plus totale il faudrait que l’État libéralise ce secteur. De plus l’Etat doit permettre la naissance des Mobile Virtual Network Operator (MVNO) afin de proposer des services mobiles-fixes-internet dans les zones non-couvertes par les opérateurs afin que la couverture des futures générations de téléphonie soit maximale sur le territoire ivoirien.
  • 73. 73 II) PROPOSITION DE REALISATION DE LA CONVERGENCE FIXE MOBILE 2-1 : Architecture du réseau mobile selon le modèle NGN(Next Generation Network) Dans la release R4, une approche NGN (Next Generation Network) est proposée pour le domaine CS (Circuit Switching).A partir de la release 5, Les nœuds MSC (Mobile Switching Centre) et GMSC (Gateway MSC) sont décomposés en deux parties pouvant être déployées de manière distribuée. Le MSC est décomposé en un MSC Server et un Circuit Switched Media Gateway (CS-MGW). Le GMSC est décomposé en un GMSC Server et un CS-MGW. L’échange de signalisation relatif aux appels téléphoniques a lieu entre le BSC ou RNC et le MSC Server. La parole est transportée entre le BSC ou RNC et le CS-MGW. -MSC Server : prend en charge les fonctions de contrôle d’appel et de contrôle de la mobilité du MSC. Il est associé à un VLR afin de prendre en compte les données des usagers mobiles. Le MSC Server termine la signalisation usager- réseau (BSSAP ou RANAP) et la convertit en signalisation réseau-réseau correspondante. Par contre, il ne réside pas un chemin du média, il contrôle le CS-MGW afin d’établir, maintenir et libérer des connexions dans le CS-MGW. Une connexion représente une association entre une terminaison en entrée et une terminaison en sortie du CS-MGW. -CS-MGW : reçoit le trafic de parole du BSC ou du RNC et le route sur un réseau IP ou ATM. L’interface Iu-CS (Interface entre RNC et MSC) ou l’interface A (Interface entre BSC et MSC) se connecte sur le CS-MGW afin que le trafic audio puisse être transporté sur le RTP/UDP/IP ou AAL2/ATM. Le transport sera typiquement assuré par RTP/UDP/IP afin de réutiliser le backbone du réseau GPRS et ainsi de minimiser les coûts. -GMSC Server : Pour les appels téléphoniques entrants du RTC, une entité GMSC est nécessaire. Le GMSC Server interroge le HLR afin d’obtenir un
  • 74. 74 numéro de MSRN (Mobile Subscriber Roaming Number) et de pouvoir ainsi acheminer l’appel. Par ailleurs, le GMSC-Server contrôle le CS-MGW afin d’établir, maintenir et libérer des connexions dans le CS-MGW. Une connexion correspond à une association entre une terminaison TDM (terminaison du coté RTC) et une terminaison RTP/UDP/IP ou AAL2/ATM. Le protocole entre le MSC Server ou le GMSC Server et le CS-MGW est le MEGACO/H.248 (Media Gateway Control Protocol) défini conjointement par l’ITU-T et l’IETF. Le protocole entre le MSC Server et le GMSC-Server peut être n’importe quel protocole de contrôle d’appel. Le 3GPP suggère l’utilisation du protocole BICC (Bearer Independant Call Control) défini par l’ITU-T .Le protocole BICC est une extension du protocole ISUP (Integrated Services Digital Network User Part) pour permettre la commande d’appel et de services téléphoniques sur un réseau de transport IP ou ATM. L’autre protocole de signalisation possible est SIP-T (Session Initiation Protocol for Telephones) proposé par l’IETF. 2-2 : Migration du réseau UMTS vers un réseau NGN La migration vers NGN pour ces types de réseaux signifie une simplification du réseau et plus de flexibilité. La migration des réseaux à commutation de paquets vers NGN peut suivre plusieurs stratégies qui peuvent être combinés. Une migration a pu impliquer une évolution vers la prochaine version du protocole IP, IPv6. La migration à IPv6 parce que IPv6 est la version améliorée de la version courante IPv4. Il a déjà été entièrement spécifié par l’IETF (Internet Engineering Task Force) mais n’a pas encore été largement implémentée. Dans un concept IMS, le client doit disposer de la connectivité IP pour accéder aux services IMS. Par ailleurs le protocole IPv6 est requis. La raison fondamentale qui justifie l’usage d’IPv6 est l’insuffisance d’adresse IPv4 pour permettre à chaque mobile de disposer d’une adresse IP avec un « accès permanent ».Des solutions comme la traduction d’adresse réseau (NAT) ne peuvent être que temporaires. De nouveaux services comme l’accès permanent, le téléchargement systématique,
  • 75. 75 l’auto configuration, les applications en temps réel, la sécurité. Les réseaux d’accès et de transport de l’IMS fournissent la QoS (Quality of Service) de bout en bout. 2-3 : Scénarios de migration vers IMS Étant donné un réseau NGN, sa migration vers IMS est basée sur un ensemble d’étapes qui ont pour objectifs : une convergence complète des services fixe et mobile, une convergence des bases de données fixe et mobile vers une seule base de données HSS, l’introduction des fonctionnalités de l’IMS et amélioration du Softswitch comme un module du concept IMS. o Etape 1 : Figure40 : Architecture de convergence des services fixe et mobile. (Schéma de principe). Explication du schéma de principe L’architecture présente trois (3) parties distinctes connectées qui sont : -Un domaine de commutation de circuit doté d’équipements Media GateWay et de server MSC et GMSC, et un domaine de commutation de paquet dotée
  • 76. 76 d’équipements SGSN et GGSN. Ces deux domaines sont reliés au HLR. Cette partie de l’architecture est relié au réseau de services de convergence. -Le IP Backbone : un réseau basé uniquement sur le protocole IP qui est constitué d’équipements TS/SG, AG et de Terminal SIP tous relié au Suplementary Service. Cette partie de l’architecture est relié au réseau de services de convergence. -Le réseau des services de convergence : qui relie le backbone entièrement IP et les réseaux à commutations de paquets et de données. Ce réseau constitué de Parlay/OSA, de SCP et de SIP AS. Le Parlay/OSA est l’API pour OSA (Open Service Architecture) qui est une architecture de système ouvert de l’UMTS permettant le niveau de sécurité nécessaire pour que le cœur du réseau puisse être ouvert aux fournisseurs d’applications pour l’opérateur du réseau mobile. Le SCP (Service Control Point) est un composant standard du réseau intelligent qui contrôle le service téléphonique, il est utilisé dans la technologie SS7 ou la technologie SIP. Les serveurs d’applications SIP ou SIP AS exécutent les services qui lui sont attribués. Les équipements utilisés dans cette architecture pourront être les suivants :  Equipement Media Gateway : Figure41: Mediant 8000 (www.audiocodes.com).21/04/2012.
  • 77. 77 L’équipement de la figure précédente est le Mediant 8000 du fabricant AudioCodes qui assure la fonction de Media Gateway dans un réseau de type convergeant. Les caractéristiques de cet équipement sont les suivantes : -Il offre une architecture robuste et de haute disponibilité ; -Il est une plate forme modulaire qui peut offrir jusqu’à 16000 canaux protégés ; -Il offre une qualité meilleure de voix avec une large bande de codecs ; -Il a une flexibilité d’être déployé globalement et de se connecter au réseau public ; -Il offre des capacités de sécurités avancées sur chacune de ses interfaces.  Equipement MSC Server : Figure42: MovingMedia 2000 MSC Server. (www.utstar.com), 21/04/2013. Cet équipement est MovingMedia 2000 MSC SERVER du fabricant UTStarcom. Cet équipement a pour caractéristiques : -Une fois installé il peut facilement déployer des services supplémentaires; -Il intègre un softswitch conçu pour les réseaux mobile uniquement; -Il intègre les fonctions de base d’un MSC ; -Il peut supporter jusqu’à 1 millions d’heures de communications continue.
  • 78. 78  Equipement GGSN : Figure43: ST40 Multimedia Core Platform. (www.cisco.com), 22/04/2013. L’équipement de la figure 42 est le ST40 Multimedia Core Platform ou CISCO ASR 5000 conçu par CISCO, il cumule plusieurs fonctions dont la fonction de GGSN. -Il fournit un degré élevé de granularité et d’extensibilité de l’information pour la facturation, la planification et l’analyse du réseau ; -Il permet un partage de l’information avec les serveurs externes d’applications qui exécutent le traitement à valeur ajoutée ; -Il permet une gestion à distance des informations sur les applications ; -Il intègre les fonctionnalités de la QoS en son sein.
  • 79. 79  Equipement SGSN Figure44 : ERICSSON SGSN MME. (www.ericsson.com). 20/04/2013. La figure précédente présente l’équipement SGSN MIME de l’équipementier ERICSSON inclut les fonctionnalités SGSN pour GSM, WCDMA et LTE. Il offre une haute scalabilité qui supporte 18 millions d’utilisateurs par nœud et jusqu’à 1152 millions d’utilisateurs quand il est déployé dans une configuration groupée. Il a une basse consommation de puissance soit environ 50W pour 100000 utilisateurs connectés.  Equipement HLR Figure45 : ZXUN USPP HLR. (www.zte.com.cn), 14/04/2013.
  • 80. 80 L’équipement de la figure précédente, est le ZXUN USPP HLR de l’équipementier ZTE. Le ZXUN USPP HLR fournit des fonctions de HLR, traite l'information de la souscription aux services de base des abonnés, traite l’information de la souscription aux services supplémentaires, traite les informations d'emplacement, aussi il fournit des services personnalisés d'après les demandes des abonnés. Cet équipement a un support de récupération après désastre d’une précision de 99,99991%.Il assure la gestion de la mobilité, et du centre de l’authenfication (AuC). Ainsi avec l’appui de ces équipements dans le réseau dans la première étape, le réseau de service mobile et le réseau de service fixe convergeront en un seul service. o Etape 2 : Les données des utilisateurs du réseau mobile sont enregistrées dans la base de données nominale HLR. Pour les abonnés du réseau PSTN (Public Switched Telephone Network), on va introduire une nouvelle base de données (SHLR) qui enregistre leurs données. Ce SHLR va être lié au softswitch via l’interface MAP (DIAMETER). Figure46 : Architecture de convergence des bases de données fixe et mobile. (Schéma de principe).
  • 81. 81 Explication du schéma de principe L’architecture de la Figure 44 évolue avec l’insertion de l’équipement SHLR dans le Backbone IP. SHLR sera la base de données de l’ensemble des abonnés connecté au domaine IP. Figure47 : Equipement SHLR 408683860 Lucent. (www.alibaba.com). Cet équipement est le SHLR 408683860 Lucent de Alcatel-Lucent assure les fonctions similaires au HLR seulement que ici il va cumuler les informations des abonnés fixes et IP. Ensuite on va combiner cette nouvelle base de données avec le HLR du réseau mobile de façon à intégrer les données utilisateur fixe et mobile dans un seul HLR en assurant l’interfonctionnement entre le réseau fixe et le réseau mobile. Figure48 : Architecture de convergence des bases de données fixe et mobile en un seul HLR. (Schéma de principe).
  • 82. 82 Explication du schéma de principe La convergence des bases de données HLR et SHLR renvoi à gérer les abonnés du domaine paquet, du domaine circuit et le domaine IP en une seule base de donnée. o Etape 3 : cette étape nécessite l’introduction des fonctionnalités de l’IMS et l’amélioration du Softswitch comme module du concept IMS. Pour atteindre cet objectif, deux scenarios peuvent avoir lieu : le premier consiste à introduire l’IMS dans le réseau fixe dans une première étape, et le propager vers le réseau mobile par la suite. Quant au deuxième scénario, il consiste d’abord à introduire les fonctionnalités de l’IMS dans le réseau mobile puis les propager vers le réseau fixe. -scénario 1 : à partir du réseau mobile Figure49 : Architecture résultant du scénario 1. (Schéma de principe). Il renferme un ensemble d’étapes :  Introduction de l’IMS du coté du réseau mobile par l’ajout d’équipements ayant les fonctionnalités S-CSCF, I-CSCF, P-CSCF et MGCF;
  • 83. 83  Migration du HLR vers HSS (le HSS peut contenir des données fixes d’utilisateur).  Propagation de l’IMS vers le réseau fixe par l’évolution du software du softswitch et l’apparition des entités CSCF de l’IMS. Figure50 : Architecture IMS déployée à partir du Réseau Mobile. (Schéma de principe). -scénario 2 : à partir du réseau fixe Figure51 : Architecture résultant du scénario 2. (Schéma de principe)
  • 84. 84 Dans ce deuxième scénario, on va suivre les mêmes étapes que le premier scénario sauf qu’on va commencer par introduire l’IMS dans le réseau fixe, puis le propager vers le réseau mobile en suivant les étapes suivantes :  Introduction de l’IMS du coté du réseau fixe par l’amélioration du software du softswitch ;  Evolution du HLR vers HSS ;  Interfonctionnement des deux réseaux fixe et mobile. Figure52 : Architecture IMS déployée à partir du Réseau Fixe. (Schéma de principe) Une fois le IMS est déployé dans le réseau fixe, on va le propager vers le réseau mobile pour obtenir une architecture tout IMS par l’ajout d’équipements ayant les fonctionnalités S-CSCF, I-CSCF, P-CSCF et MGCF dans la partie mobile.
  • 85. 85 Au terme de ce chapitre, nous pouvons retenir que l’organisation pour la réalisation de la convergence fixe mobile passe par les mesures ordonnées par les autorités des télécommunications à savoir l’ITU et l’ATCI. En additif, l’opérateur fait migrer son existant principalement son backbone vers une convergence totale. Par ailleurs, une étude économique sérieuse et un aperçu sur l’impact de cette solution doivent corroborer ce projet.
  • 86. 86 QUATRIEME PARTIE ETUDE ECONOMIQUE ET IMPACT ENVIRONNEMENTAL DE LA SOLUTION
  • 87. 87 CHAPITRE I : Impact du projet dans l’environnement social L’évaluation de l’impact du projet de convergence fixe mobile dans l’environnement social est capitale vu les effets résultant détermineront la réactivité des abonnés à la vue des offres de convergence fixe mobile. Pour ce faire nous développerons ce chapitre suivant ce plan : -Impact de la convergence fixe mobile internet sur les abonnés ivoiriens : présentera les avantages et les inconvénients de l’accès aux services de communications fixe-mobile-internet ; -Impact de la convergence fixe mobile internet sur le marché des télécommunications : présentera l’arrivée de nouveaux équipements sur le marché des télécommunications. I) IMPACT DE LA CONVERGENCE FIXE MOBILE INTERNET SUR LES ABONNES IVOIRIENS 1-1 : Avantage de l’accès aux services internet et services de communications fixe et mobile L’accès totale aux services fixe, mobile et internet offerts aux abonnés sont restés pendant longtemps un sujet à controverse car pour plusieurs raisons l’abonné changera de carte SIM d’un réseau à un autre, négligera la téléphonie fixe au détriment de la téléphonie mobile et récemment va chercher à accéder aux services internet en piratant la connexion internet car trop chère pour son niveau de vie. Mais l’avènement d’un système de convergence fixe-mobile permettra un certain nombre d’avantages dans la vie des populations abonnés et un regain d’intérêt pour la téléphonie et l’internet :
  • 88. 88 -Communications de qualité et à bon marché ; -qualité optimale de vidéo en temps réel ou différé et podcast ; -téléchargement d’un dossier pédagogique, navigation dans un manuel numérique enrichi : en un mot le très haut débit garantit le multi-usage et un très grand confort pour les élèves et les enseignants ; -accessibilité à une pléiade de services à valeur ajouté (compte bancaire, assurance, mails) à partir d’un seul numéro de téléphone. 1-2 : Inconvénients de l’accès aux services de communications fixe-mobile- internet Nonobstant les grands avantages de la convergence fixe mobile pour l’abonné, force est de reconnaitre que les inconvénients minimes soient-elles ne devraient pas être négligé : -La sécurité des informations de l’abonné : à partir d’un seul numéro il a accès à toutes ses informations personnelles alors en cas d’égarement ou de mauvaise déconnexion de son numéro il pourra voir ses informations piratés. -Compatibilité des offres opérateurs : Les opérateurs pourront faire profiter à leurs abonnés de différentes offres de technologies, cependant si ces offres ne sont pas compatibles entre elle cela aura pour conséquence un téléphone acheté chez un fournisseur ne sera pas compatible avec une offre similaire chez un autre opérateur. II) IMPACT DE LA CONVERGENCE FIXE MOBILE INTERNET SUR LE MARCHE DES TELECOMMUNICATIONS IVOIRIENS 2-1 : Vente d’équipements nouveaux sur le marché des Télécommunications De tout temps l’avènement de nouvelle génération de Téléphonie mobile a suscité une conception d’équipements pour l’utilisateur ou l’abonné afin qu’il puisse profiter aisément de la technologie en vogue .En effet, les équipements que
  • 89. 89 devront avoir les utilisateurs pour profiter des services de convergence fixe- mobile doivent avoir au moins en leur sein les technologies suivantes : -Norme GSM ; -Norme UMA ; -WiFi 802.11b/g ; -Bluetooth. Ces équipements auront un coût plus au moins variable à cause de la concurrence sur le marché des télécommunications mais néanmoins garde un compromis coût-efficacité excellent. Une grande partie des équipementiers télécoms offre actuellement des équipements utilisateurs pour la Convergence Fixe Mobile. Au terme de ce chapitre, nous pouvons retenir que le projet de convergence fixe mobile sera plus avantageux chez l’abonnée et moins de risqué. En outre, le marché des télécommunications affichera une panoplie d’équipements disponibles. Le projet ne changera pas les habitudes des abonnées sans toutefois impacter l’opérateur en premier lieu.
  • 90. 90 CHAPITRE II : Impact du projet pour l’opérateur L’évaluation de l’impact du projet pour l’opérateur est inéluctable puisqu’il en est à priori le maitre d’ouvrage. Le projet de convergence fixe-mobile changera à fortiori la démarche de travail d’antan de l’opérateur dans une partie de son réseau. Pour ce chapitre nous suivra le plan suivant : -Impact de la convergence fixe mobile internet sur les services des opérateurs ivoiriens : qui parlera de la nouvelle approche des opérateurs envers leurs abonnées ; -Impact de la convergence fixe mobile internet sur les équipements de télécommunications : qui parlera des équipements de convergence fixe mobile internet. I) IMPACT DE LA CONVERGENCE FIXE MOBILE INTERNET SUR LES SERVICES DES OPERATEURS IVOIRIENS Les opérateurs de téléphonie et fournisseurs d’accès internet n’ont pas pu depuis l’avènement de la 2G en Côte d’Ivoire fusionné pour offrir des services unifiés complets aux abonnés. La convergence fixe mobile permettra une avancée en ce sens et plus loin permettra un maximum des Services à Valeur Ajoutés et un accès plus optimal aux services fixe, mobile et internet. La clientèle férue de services Haut-débit sera en forte croissance vu les statistiques de la 3G en cours de déploiement. En effet, les avantages que permettra la convergence fixe mobile seront une satisfaction confirmée de la 3G.