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8/19/2019 6ltecours1-120620074022-phpapp01.ppt

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LTE: Long Term Evolution


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• Introduction• Architecture

- Couche Physique

- Couche Mac

Plan


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LTE: Introduction

Le LTE (Long Term Evolution est un !ro"et men# !ar$%PP !our d#&inir les 'ormes du &uture r#seau de la %)

Il !ermettra le trans&ert des donn#es * des hauts d#+its,avec des !ort#es !lus su!erieures)

Technologie sem+le s.tre im!os#e &ace au /ima0 mo+ilequi accumule les retards

LTE consid#r# comme #volution des normesd1MT23$%PP $%

Il em!loie une &orme di&rente dinter&ace radio, utilisant456MA32C-56MA au lieu de C6MA


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LTE: Motivations

7) 8esoin de syst9me o!timisant la commutation des !aquets

Evolution de l1MT2 vers le tout !aquet

;) 8esoin des d#+its !lus #lev#s

6#+it th#orique #lev# du LTE:

6o100 Mbits/s --1!lin= > 50 Mbits/s

$) 8esoin dune tr9s +onne qualit# de service

?#duit le tem!s daller-retour

?#duire le tem!s d#ta+lissement de conne0ion (@ 7 ms

?#duit le tem!s de transit (@ 7 ms

) 8esoin din&rastructures moins coBteuses

'ouvelle architecture sim!li&i#e avec moins d#qui!ements sur le r#seau0


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WCDMA

(UMTS)

HSPA

(HSDPA / HSUPA) HSPA+ LTE

Vitesse maximum bpsde liaisondescendante

384 k 14M 28M 100M

Vitesse maximum bpsde liaison montante 128 k 5.7M 11M 50M

Latencetemps de voyaealle!"!etou!app!oximativement

150 ms 100ms 50ms #ms$ %10 ms

&nn'esapp!oximatives ded'!oulement initial

2003 ( 2004 2005 (200) *+,-&2007 ( 2008 *+-&

2008 (200/ 200/ (2010

M'todoloie daccs ,M& ,M& ,M& ,M& ( +",M&

LTE: Comparaison


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LTE: Caractéristiques

-a!amt!es ,'tails

Vitesse maximale de liaisondescendante )46&MMbps

100 #++$ 172 #2x2 MM$ 32) #4x4 MM$

La liaison montante maximale

exp'die #Mbps$

50 #6-+9$ 57 #1)6&M$ 8) #)46&M$

:ype de donne's :outes les donn'es de commutation de pa;uets #voix et donn'es$. -as aveccommutation < ci!cuit.

annel bandes passantes#M*=$

1.4 3 5 10 15 20

,uplex !'imes ,, et :,,

Mobilit' 0 " 15 km( #optimised$

15 " 120 km( #aute pe!>o!mance$

Latence nacti> < l'tat acti> de moins de 100ms-etits pa;uets % 10 ms

?>>icacit' spect!ale liaison descendante @ 3 " 4 times Ael ) *+,-&Liaison montante @ 2 "3 x Ael ) *+-&

&!!anements daccs ,M& #,oBnlink$+",M& #plink$

:ypes de modulation suppo!t'e 6-+9 1)6&M )46&M #plink and doBnlink$


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Long Term Evolution (LTE)

• Caract#ristiques : M#thode dacc9s en 6o


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• Introduction • Architecture

- Couche Physique

- Couche Mac

Plan


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Architecture d’unsystème LTE

• Suppression de la partie radio (RNC)

• Evolved-UTRAN (e-UTRAN) : évolué avec lesoptions d’auto-réglage et d’auto-optiisation

• En!aced-Node" (eN"): contient les#onctionnalités du RR$ (Radio Access$anageent) % celles du RNC et g&re les

'andover


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Le 2yst9me sa!!ellerait

E' :Evolve 'ac*et +stem

Com!os# de deu0 !artie :

7 3 LTE : !artie radio du r#seau

Contient les e'8 reli#s entre elles et reli#s

au r#seau cDur les &onctions su!!ort#es

!ar ?'C sont re!ort# au e'8

,rc-itecture .un

s+stme LTE


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,rc-itecture .un

s+stme LTE


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;32AE (2ystem Architecture Evolution: le cDur du

r#seau com!os# de di&rentes !artie

• Mo+ility Management Entity (MME

• 2erving %ate


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Architecture d’unsystème LTE


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• L#l#ment !rinci!al du r#seau de LTE 2AE se nomme le noyau de !aquet

#volu# (evolved Pac=et core ou EPC)

• Fuand lutilisateur se d#!lace dans les r#gions desservies !ar di&rentes

e'ode8s, la 2%/ sert de !oint dancrage de mo+ilit# veillant * ce que le

chemin de donn#es soit maintenu


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Architecture du syst9me #volu#


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E-1LT?A'-EPC

?elation &onctionnelle entre E-1T?A' et EPC


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• Les e'8s mani!ulent !lusieurs autres &onctions y com!ris le control

dadmission et les d#cisions de trans&ert !our l1E)

Protocole du !lan dutilisateur


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- Couche Physique

- Couche Mac

Plan


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ouruoi *+,$

• Ada!ter au d#+it tr9s #lev#s

• Ada!ter au communications mo+iles

• ?esistance au !ertur+ations : !arasites,+rouilleurs, etc)G

• ?#sistance au0 tra"ets multi!les

• Tau0 derreurs +inaires &ai+le• Pas dinterrence entre sym+oles: grHce

* lintervalle de garde


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• Possi+ilit# de lassocier au C6MA, T6MA,56MA et au0 syst9mes multi-antennes

• une allocation ada!tative des sous-!orteuses :

selon le ra!!ort 2'?(signal sur +ruit • Au vu de ses avantages, lutilisation d456M et

les technologies dacc9s associ#es, 456MA et

2C-56MA sont des choi0 naturels !our lanouvelle norme (standard cellulaire LTE

Pourquoi 456M


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LTE 2M,: sens escenant (o3nlin*)

• Le signal d456M utilis# dans LTE com!orte un ma0imum de ;J sous-

!orteuses di&rentes es!ac#es de 7K =

• La station de +ase a seulement les +esoins de !ouvoir soutenir la transmission

de ; ondes sous-!orteuses

• 6ans la liaison descendante, les ondes sous-!orteuses sont cou!#es en +locs

de ressource, ceci !ermet au syst9me de !ouvoir com!artimenter les donn#es

* travers des nom+res standards des ondes sous-!orteuses


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LTE 2C-56MA (u! lin=

• 1n nouveau conce!t di&rent est em!loy# !our la technique dacc9s

• Elle est +as#e sur la &orme de la technologie 456MA

• Elle sa!!elle lacc9s multi!le de 6ivision de &r#quence

• La d#tection se&&ectue sur lensem+le du signal ce qui !ermet demoyenner le 2'? sur la totalit# de la +ande de &r#quences (456MA3

sous !orteuse

2iagramme e bloc e C42M,


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LTE4 MM (Multiple nput Multiple utput)

• MIM4 est une autre des innovations !rinci!ales de la technologie de LTE

• 1ne technologie qui !rocure * LTE dam#liorer !lus loin le &lu0 de donn#es et

le&&icacit# s!ectrale o+tenus en em!loyant 456M

• Il !ermet * des d#+its #lev#s d.tre r#alis#s avec une e&&icacit# s!ectraleam#lior#e

'rincipe e 6onctionnement


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LTE422T2T22T24LTE : 'lans 2uple7

• L#qui!ement dutilisateur sera ada!t# !our des modes de 566 et de T66

• Peut transmettre dans les deu0 directions simultan#ment (montante et

descendante• Liaison montante (1!lin=: transmission de lutilisateur * le 'ode8

• Liaison descendante (6o


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• A&in de !ouvoir .tre en mesure de transmettre dans les deu0 sens, un #qui!ement

dutilisateur ou dune station de +ase doit dis!oser dun r#gime du!le0)

• Il e0iste deu0 &ormes de du!le0 qui sont couramment utilis#s :

566 6ivision de 5r#quence 6u!le0

T66 6ivision de Tem!s 6u!le0

• LTE 566 (5requency 6ivision 6u!le0 : division du!le0 de &r#quence

• LTE T66 (Time 6ivision 6u!le0 : r#!artition tem!orelle, elle utilise une &r#quence

mais assigne di&rentes tranches de tem!s !our la transmission et la r#ce!tion

• LTE sada!te au0 deu0 s!ectres 566 et T66

LTE-566,T6,T66,T6-LTE : Plans 6u!le0 (;


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2tructure de &rame et su+ &rame de LTE

• Les structures de &rame LTE di&&9rent entre la r#!artition du!le0

tem!orelle et la division du!le0 de &r#quence

• Il e0iste deu0 ty!es de structures LTE :

Ty!e 7 utilis# !our les syst9mes de mode de LTE 566

Ty!e ; utilis# !our les syst9mes de LTE T66


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tructure e 6rame LTE t+pe !

2tructure de &rame et su+ &rame de LTE (;


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Canau0 Physiques, Logiques et de

Trans!ort de LTE• Ils sont utilis#s !our s#!arer les di&rents ty!es de donn#es et leur !ermettre

d.tre trans!ort#s * travers le r#seau dacc9s radio dune mani9re ordonn#e

• E&&icacement les di&rents canau0 &ournissent des inter&aces au0 !lus hautes

couches dans la structure de !rotocole LTE et !ermettent une s#gr#gation

ordonn#e et d#&inie des donn#es)

• Il e0iste trois cat#gories dans lesquelles les canau0 de donn#es di&rentes!euvent .tre grou!#s)

• Canau0 !hysiques : sont des canau0 de transmission qui !ortent des donn#es

dutilisateur et contrNlent des messages)

• Canau0 de trans!ort : les canau0 de trans!ort de couche !hysiques o&&rent le

trans&ert din&ormation au ContrNle dAcc9s Moyen (MAC et au0 !lus hautescouches)

• Canau0 logiques : ils &ournissent des services !our la couche MAC dans la

structure de !rotocole LTE)


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Mapping entre les canau7 8plin* logique et les canau7 e transport

Mapping entre les canau7 2o3lin* logique et les canau7 e transport

Canau0 Physiques, Logiques et de

Trans!ort de LTE (;


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- Couche Physique

- Couche Mac

Plan


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OOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOO



OOOOOOOOOOOOOOOOO


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"anover : est une &onction im!ortante qui maintient

une connectivit# sans &aille lors du !assage dune station de

+ase * une autre)

%arantie la continuit# de la!!el (>7ms dinterru!tion

Il e0iste deu0 ty!e de andover :

Intra-?AT: on reste dans le m.me r#seau LTE LTE

Inter-?AT : dun r#seau * lautre LTE-1MT2

?AT : ?adio Access Technologie

andover


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Les $ !hases du andover

7) Prise des mesures et su!ervision du lien

;) Choi0 de la cellule ci+le et d#clenchement du handover

$) E0#cution du handover (i)e) trans&ert e&&ecti& des liens


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• "ar "anover :

ancien lien li+#r# avant l#ta+lissement du nouveau lien

avec la 82 ci+le

• eamless "anover :

ancien lien li+#r# penant l#ta+lissement du nouveaulien avec la 82 ci+le

T+pe .e7écution u "anover(1/!)


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T+pe .e7écution u "anover(!/!)

• Soft Handover :

ancien lien li.éré après l’éta.lisseent du nouveau

lien avec la "S ci.le

• Softer handover :

C’est dans le cas de sectorisation avec des antenne

onidirectionnelles% le /e signal est envo0é pardeu1 secteur au o.ile2


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Princi!e du d#roulement du ard andover

7) 2us!ension des o!#rations normales sau& !our la couche

gestion des ressources radio

;) 6#conne0ion du lien de signalisation

$) 6#conne0ion et d#sactivation des canau0 allou#s!r#c#demment et leur li+#ration

) Activation de nouveau0 canau0 et leur conne0ion si

n#cessaire

K) 6#clenchement de l#ta+lissement dune conne0ion de

liaison de donn#es sur les nouveau0 canau0


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'rincipe u éroulement u "ar "anover


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9estion e la mobilité

Protocole MM

Protocole CM

Protocole %MM

Protocole 2M

Protocole EMM

Protocole E2M MME

($% 2%2'

EMM (EP2 Mo+ility Management• Attachement au r#seau EP2 (Attach)

• 6#tachement du r#seau EP2 (6etach)

• Allocation de %1TI (%1TI ?eallocation)

• Authenti&ication et chi&&rement (Authentication And Ci!hering)

• Mise * "our de trac=ing Area (Trac=ing Area 1!date)

• 6emande didentit# (e)g), IM2I, IMEI (Identity)


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9estion e la mobilité

Protocole MM

Protocole CM

Protocole %MM

Protocole 2M

Protocole EMM

Protocole E2M MME

($% 2%2'

EM (EP2 2ession Management

Permet l#ta+lissement, la modi&ication et la li+#ration de de&ault +earer et de dedicated

+earer)

1n +earer corres!ondent grossi9rement * des circuits virtuels !ermettant * l1E de

transmettre et de recevoir des !aquets IP)


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Attachement initial de l1E au r#seau

e3

MME

ervin

g

9;

'2

9;'C


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e3

MME

ervin

g

9;

'2

9;'C


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e3

MME

ervin

g

9;

'2

9;'C


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6#tachement de l1E du r#seau

e3

MME

ervin

g

9;

'2

9;'C


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Mise & $our e Trac*ing ,rea

• Mise * "our du chemin m#dia :

Le de&ault +earer doit .tre mis * "our ainsi que tout +earersu!!l#mentaire (de&aut et dedicated #ta+li une &ois l1E attach# aur#seau)

Le P6' %/ doit .tre in&orm# du nouveau 2erving %/ en charge de lanouvelle Trac=ing Area (TA, et un nouveau +earer doit .tre cr## entre

l1E et le nouveau 2erving %/ si l1E est dans l#tat acti&)

• Trans&ert du conte0te usager de lancien MME au nouveau MME)

• Mise * "our du !ro&il de lusager dans le 22 notamment avec

ladresse du nouveau MME)

6ans ce cas l1E change de MME et de 2erving %/) Les o!#rations suivantes

doivent .tre r#alis#es lors de la !roc#dure TA1:


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%estion de session2e6ault bearer

ert poour .accéer au7 services u réseau l.8E oit isposer .un e6ault

bearer :

Permanent !ar nature est #ta+li !ar le r#seau d9s lattachement)

Ce +earer est maintenu !our toute la dur#e dattachement de l1E a&in de

lui &ournir une connectivit# IP !ermanente * un r#seau IPv ou IPvQ)

A tout moment l1E !eut #ta+lir un ou !lusieurs de&ault +earers additionnels)

2eul l1E !eut initier la demande d#ta+lissement dun de&ault +earer

additionnel

'e &ournissent !as de d#+it garanti)


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Q S d LTE


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QoS dans LTE

7TE supporte une 8oS de .out en .out : ce ui signi#ie ue

les caractéristiues du .earer sont dé#inis et contr9lés pendant

toute la durée dune session entre lunité o.ile (UE) et le -;


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E-1T?A' Architecture: 1-!lane

The A?F &unctionality !rovides error correction

+y retransmissions in ac=no


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Layer ; 2tructure (e'8 and a%/


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Documents

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