Cours des réseaux mobiles GSM-GPRS-UMTS-WIMAX HAZAOU… · PROCEDURE DE SECURISATION 170...

Cours des rseaux mobiles GSM-GPRS-UMTS-WIMAX

HAZAOUD High-tec 2009/2010 1



Sommaire PagesUMTS EVOLUTION DES TECHNOLOGIES 142QUESTION SUR L UMTS 143SERVICES OFFERTS 144ARCHITECTURE D UN RESEAU UMTS 145LES TRAFICS 147STRATES D ACCES 149TECHNIQUES D ACCES 150PRINCIPE DE CDMA 152CODES ORTHOGONAUX 157CODES D EMBROUILLAGE 158RAKE RECIEVER 160EQUIPEMENT USAGER 160CLASSIFICATION DES TERMINAUX 162PRINCIPALES PROCEDURE ENTRE UE &RESEAU COEUR 163ARCHITECTURE COMMUNE GSM&UMTS 164RESEAU CUR INDEPENDANT 167ZONE DE LOCALISATION 169PROCEDURE DE SECURISATION 170ARCHITECTURE DE L UTRAN 171RNS 172INTERFACE UTRAN 173MACRODIVERSITE 174LES CANAUX EN UMTS 175HANDOVER EN UMTS 176GLOSSAIRE 177



UMTS (Universal Mobile Telecommunications System)

Offre de services multimedias, disponibles en tout lieu et tout moment.

UMTS



10 ms (16 Time Slots)4.615 ms (8 Time Slots)4.615 ms (8 Time Slots)4.615 ms (8 TimeSlots)Dure dune trame

5000 KHz200 KHz200 KHz200 KHzEspace porteuses RF

Uplink 1920-1980 Downlink 2110-2170




1805-1880 DL1720-1785 UL1850-1910 DL1930-1990 UL

Bandes de frquence (MHz)

Direct Sequence CDMATDMA/FDMATDMA/FDMATDMA/FDMAMthode daccs multiple

QPSKGMSK8PSK

GMSKGMSKModulation

2 Mbps384 kbps171.2 kbps9.6 kbpsDbit de donnes

UMTS/WCDMAEDGEGPRSGSM

Technologie

C0MPARAISON

User quipement

Universal TerestrialRadio AccesNetwork



Mobill Termineted

CN Core Network



LES TRAFICS

Les classes de services UMTS Quatre classes de services sont dfinies en UMTS,

qui sont [1-3, 9] : Trafic Conversationnel (Conversational) :

Sensible au dlai de transmission (



Paramtres de QoS des services support UMTS

la classe du service : conversationnel, streaming, interactive oubackground ; le dbit maximum (en kbps) ; le dbit que lon peut garantir (en kbps) ; lordre de livraison des squences SDU (service data unit) ; la taille maximum des SDU (en octets) ;

le taux derreur des SDU transfres ; le taux derreur rsiduel dans les SDU dlivres ; le d lai de transfert (en ms) ; la priorit d allocation et de premption dun support par rapport

un autre ; les variations du dlai (temps rel ou non).



Principe du CDMA

Le CDMA est une technique daccs multiple base sur la sparation par codage en squences directes, cest dire, tous les usagers communiquent simultanment sur toute la largeur de bande de la mme frquence. De mme, toutes les stations de base mettent simultanment sur toute la largeur de bande de la mme frquence.

Les diffrents usagers sont diffrentis entre eux par des codes orthogonaux ( produit dintermodulation nulle ) et pour mettre sur toute la largeur de bande de la porteuse large bande, le signal est tal au moyen de ces codes par multiplication avec le code appropri

ETALEMENT DE SPECTRE

ON remarque quil existe un rapport inverse entre la largeur de bande B occupe par le signal transmis et le rapport signal bruit S/N. Si B augmente, un rapport S/N moins important est ncessaire pour conserver la mme capacit de canal C. la largeur spectrale est accrue afin dobtenir de bonnes performances la rception



Notion dtalementdu spectre

User 1Debit utile (kbps)

3.84 Mbps

Debit chip est fix

Code 1 (Ksps)

Code 2 (length < code 1 length)

Debit Chip = debit * SFdebit util SF

Debit Chip = debit * SFdebit util SF

SpreadingFactor(SF)

User 2Debit utile (kbps)(>User 1)

Debit chip = 3.84 Mbps



RECEPTION



Etalement de spectrePrincipe et Advantage

W-CDMA

X Code (OVSF)

WB

270 Kbit

GSM

200 KHz

3.84 Mcps NB

Processing Gain (W/R)= WB/NBdebit utile Processing Gain

Processing Gain (W/R)= WB/NBdebit utile Processing Gain



ON associe un canal et un code et un code un utilisateur

Codes pseudo alatoires Code de gold talement en UTRA/FDD Walsh-

Hadamard talement en UTRA/TDD Gold



Arbre pour la gnration des codes orthogonaux de canalisation appels OVSF



Code dembrouillage

VD Codes de canalisation orthogonaux (signaux tals sont synchrones)

VM La transmission nest pas synchronise les codes ne sont pas orthogonaux dun utilisateur un autre on utilise les codes dembrouillage pour distinguer les utilisateurs

Code dembrouillageLe signal tal par les codes de canalisation est multiplichip par chip par un autre code dit dembrouillage scrambling (pseudo alatoires) 1 code dembrouillage par cellule

En DL codes dembrouillage identifiant une celluleEn UL permettent damliorer les proprits statistiques

des codes de canalisation et diffrencier chacun des utilisateurs prsent dans une cellule



Informations contenues dans lUSIM

Code pin Langue ou langues utiliser Rpertoire des applications IMSI et le(s)MSISDN(s) Des identits temporaires Cles de chiffrements et intgrits Les codes pur appels durgence SMS et paramtres associs Les services accessibles et le nom des fournisseurs Lai & RAI PLMN autoriss PLMN interdits Liste des porteuses pour la slections et la reselection



Concept de numro et didentit en UMTSMCC :Mobile country code

MNC :Mobile Network code(PLMN)MSIN Mobile Subscriber Identificatio Number



domaines commutation de circuits(CS) et commutation de paquets(PS )

Chaque domaine peut voluer de faon indpendanteLes oprateurs ont le choix de mettre en place lun ou les

deux domaines. Un terminal mobile UMTS peut :sinscrire aux deux domaines simultanment CS /PS (

linstar des terminaux Classe A GPRS)sinscrire au domaine CS exclusivement ( linstar des

terminaux GSM classiques )sinscrire au domaine PS exclusivement ( linstar

des terminaux Classe C GPRS)



RADIO NETWORK CONTROLLER

U.Registration Area



Interfaces de lUTRAN



LUTRAN : nouveauts

Dfinition de quatre nouvelles interfaces : Uu , Iu , Iur et Iub interfaces ouvertes permettant linterconnexion

dquipements de constructeurs diffrentsUtilisation du CDMA large bande (WCDMA) comme

mthode daccs radiobesoin de grer la macrodiversit Introduction de lATM dans la couche de transport desinterfaces Iu , Iub et Iur



De lUE suivant le critre Radio R



SGSNtraditionnel

Architecture du rseau UMTS 3GPP R4



(Channel Element)

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