Cours 1&2 Reseaux Mobiles

8/20/2019 Cours 1&2 Reseaux Mobiles

1/97

U 39: Les Réseaux Mobiles

Rouweda Nadim

[email protected]


2/97

IntroductionI _ Généralités sur les réseaux MobilesII_ Architecture et Fonctionnement du réseauGSMIII_ e réseau !M"S et ses é#olutionsIII_ es technolo$ies de la %eme Génération

Plan du cours


3/97

&istori'ue des réseaux mobileses $énérations de réseaux mobiles

Infrastructure et (ro)a$ation en contexte

Radio Mobile

Introduction


4/97

es besoins*+ommuni'uer, échan$er des informations - l aided un terminal 'ui n est )as relié au réseau )ar unsu))ort )h/si'ue 0sans 1l2

"erminal 3 mobile * se dé)lacer librement sur unterritoireiaison 3 ondes radioélectri'ues

Radiocommunication a#ec les mobiles4esoins initiaux * 5 "rans)orts maritimes 06I62 5

+ommunications militaires 066 7 89:;2 5


5/97


6/97

a#Enement du GSM 0s/stEme de :Eme $énération euro)éen2Soucis d harmonisation en uro)e 0NM", R: , "A+S, +HN "J289 ; début des études sur une nou#elle $énération de s/stEmecellulaire )our mobile terrestre, numéri'ue, - 9 M& 5 K Grou)eS)écial Mobiles L, +entre National des tudes en

"élécommunications 0ex France "élécom R 89 O a))ui de la + sur le )ro$ramme K Global S/stem for Mobilecommunications L* GSM89 ? accord euro)éen sur la mise en Pu#re du GSM 5 "ransmissionnuméri'ue a#ec multi)lexa$e tem)orel - bande mo/enne 89 industrialisation du s/stEme GSM >8998 )remier réseau ex)érimental 0"elecom98, GenE#e, octobre2 >899: ou#erture commerciale des réseaux GSM en uro)e 5 Itinérisen Duillet > (uis uro)e de l st, Mo/en Crient, Asie, Afri'ue,Améri'ue SudQNord

Les générations – !G


7/97

IM": 0International Mobile "elecommunication2 Soucisd harmonisation dans le monde > (rinci)e établi en uro)e089 , )roDet RA+ , )uis re#u en 899 2 5 !n numéro 3 une)ersonne 5 !n terminal mobile uni'ue )our tous et en toutlieu 0)lus de limitation continentale2 5 Ser#ices inno#ants,Internet, é#olution du GSM et de l IS Cu#erture - la concurrence mondiale )our les o)érateurs >+om)atibilité des s/stEmes 5 A )artir du GSM et du (!M"S 0!ni#ersal Mobile "elecommunication S/stem2 >

+ Réutilisation de l ex)érience+


8/97


9/97


10/97

e réseau mobile se décom)ose en :)arties distinctes*RAN 0 Radio Acces NetworU2

+N 0 +ore NetworU2

In"rastructure d un réseau


11/97

RAN +N

R"+

Réseauxde

données

Autresréseaux

cellulairesGere l accEs et lacommunicationa#ec les mobiles

(asserellesentre leréseaumobile et lesautresinfrastructures


12/97

Pro#agation en contexte radio$obile


13/97

e si$nal transmis est suDet a de nombreux)hénomEnes dont la )lu)art ont un eVet dedé$radation*(athloss* )erte dues a la distance)arcourue

Shadowin$* )erte dues aux obstaclesFadin$* é#anouissement dans la )uissancedu si$nal dus aux eVets induits )ar le)hénomEnes de multi traDets4rouilla$es dus aux interférences4rouilla$es dus aux bruits )ro#enant dautre s/stEmes


14/97

%xe$#le d&une co$$unication


15/97

"out réseau mobile res)ecte les % bases defonctionnement sui#ants*8_le conce)t cellulaires

:_ a réutilisation des ressources;_ allocation fré'uentielle%_ es techni'ues d accEs Multi)les

I'Généralités sur les réseauxMobiles


16/97

(roblEme )rimordiale de l o)erateurtélé)honi'ue est * +omment desser#ir une

ré$ion de taille im)ortante 0)a/s, continent2A#ec une bande de fré'uences limitée,A#ec une densité de tra1c im)ortante, 'ui#arie dans le tem)s et dans l es)ace et)ou#ant au$menter

1' le conce#t cellulaire


17/97

a solution se trou#e dans la mise en )lacedu conce)t cellulaire.

n résume, le )rinci)e est de di#iser leterritoire 'ue l on souhaite cou#rir en)lusieurs )etites ones a))elées* cellules.


18/97

!ne cellule se caractérise )ar *a )uissance d émission de la station de

base

a fré'uence )orteuse utilisée )ourl émission du si$nale réseau au'uel elle est interconnectée


19/97

a taille d une cellule dé)ends de *Nombre d utilisateurs

a con1$uration du terrain

Selon leur taille, on distin$ue diVérentescellules *(ico cell

Micro cellMacro cell!mbrella cell


20/97

(rc)itecture cellulaire


21/97

Allocation fré'uentielle* l entité de ré$ulation alloue )arta$e lesressources fré'uentielles entre leso)erateurs.+ha'ue o)erateur attribue ses ressourcesfré'uentielles aux stations de base 'uW il adé)lo/ées sur le territoire.

!' (llocation des "réquences


22/97


23/97

a réutilisation de fré'uences* l utilisationdes mXmes fré'uences )orteuses )ourcou#rir des ones diVérentes sé)arées )ardes distances suYsantes )our 'uel interférence coHcanal ne soit )asim)ortante.

3' Réutilisation desressources


24/97


25/97

CbDectif de cette technolo$ie* est de fournirde la ressource radio 0 une canal defré'uence2 - )lusieurs utilisateurssimultanément.; techni'ues de multi)lexa$e*

• F


26/97

Le $ulti#lexage "réquentiel,-M(./i$e -i ision Multi#le (ccess 0


27/97

Le $ulti#lexage te$#orel /-M( ./i$e-i ision Multi#le (ccess ou (MR/0

Sur la trame "


28/97

Le $ulti#lexage #ar code 2-M(Au lieu de ré)artir la )la$e de fré'uence

autorisée en 'uel'ues centaines de canauxétroits, elle autorise cha'ue station aémettre sur la totalité du s)ectre. (lusieurstransmissions simultanées sont di#isées au

mo/en de techni'ues de coda$e


29/97


30/97

Merci )our #otre attention


31/97

IntroductionI_ Winterface radioII Architecture d un S/stEme GSM

III_ a $estion de l itinérance et de lasécurité des a))els

II (rc)itecture et "onctionne$entdes réseaux G M


32/97

CbDectif du GSM* "ransmission de la #oix et des donnéesAssurer une communication de faZon

)ermanent , 1able et d accEs ra)ide.Assurer la con1dentialité descommunicationsAssurer l authenti1cation des utilisateur

(ro)oser des ser#ices inno#ants )ar ra))ortau 1xe 0ren#oi d a))el, restriction,identi1cation2

Introduction


33/97

I_8 a bande de fré'uences

Réseaux :eme Génération* bane 9 Mh ou8 M&

Le du#lexage "réquentiel : une )artie de labande de fré'uence est réser#ée - la liaison

mobile H 4"S 0 iaison montante H !) inU2, etlWautre - la liaison 4"S H mobile 0 iaisondescendanteHdown inU2

I' Inter"ace Radio du G M


34/97

!)linU3 9 H98O M&


35/97

e fonctionnement de la modulation re)osesur la modi1cation dWune descaractéristi'ues 0fré'uence, )hase ouam)litude2 dWun si$nal sinuso[dal hautefré'uence 'ui est transmis tel 'uel enlWabsence de si$nal informatif. +e si$nal)rend la dénomination de )orteuse 0carrier 2et sa fré'uence est a))elée fré'uence)orteuse.

II'! La $odulation dusignal


36/97

a bande de fré'uences re)résentant laressource rare, les défenseurs de la normedoi#ent montrer 'u elle est utilisée - bonescient et a#ec )arcimonie.

e s/stEme GSM utilise )our cela les : "echni'ues de multi)lexa$es *

F


37/97

Le $ulti#lexage "réquentiel ,-M(

+hacune des bandes dédiées au s/stEme GSM est di#iséeen 8:% canaux fré'uentiels dWune lar$eur de : U&

es fré'uences sont allouées dWune maniEre 1xe auxdiVérentes 4"S et sont dési$nées sou#ent )ar le terme de\)orteuses\ de )lus, il faut #eiller - ce 'ue deux 4"S#oisines nWutilisent )as des )orteuses identi'ues ou )roches

+ha'ue )orteuse est identi1ée )ar son ARF+N0GSM 9 2 fd 3 9;O ] ,: n 08:% )orteuses2 7 3 n 3 8:%0


38/97

Le $ulti#lexage te$#orelle /-M(

+ha'ue )orteuse est di#isée en inter#alles de tem)s a))elésslots. a durée élémentaire dWun slot a été 1xée )our lanorme GSM #aut* O?? s!n slot accueille un élément de si$nal radioélectri'ue a))eléburst. WaccEs "


39/97


40/97


41/97

I'*Le #rinci#e cellulaire et lréutilisation des ressources

émetteurs de faible )uissance dont la )ortée estlimitée 0)ar cette faible )uissance et )ar des $ammesde fré'uences )lus éle#ées2 - une one a))eléecellule a))ellation \ /élé#)one 2ellulaire4les cellules adDacentes utilisent des fré'uencesdiVérentes 0limitations des interférences2.

+omme le s)ectre de fré'uences dis)onible 03 ressource radio2 et la

)ortée des sites sont limités , on réutilise les mXmes fré'uences sur)lusieurs cellules+ette réutilisation se fait de maniEre - minimiser les interférences0coHcanal et canal adDacent2. lle )eut se faire sui#ant un motif ou non.


42/97

II'1 5ue Générale

!n réseau de radiotélé)honie se décom)ose entrois sous ensembles

Le 6 .6ase tation ub7s8ste$0 * sousHs/stEme radio 'ui assure les transmissionsradioélectri'ues et $Ere la ressource radio.

II' (rc)itecture d un s8st+$eG M


43/97

Le . et or; ub7 8ste$ 2 * sousHs/stEmedWacheminement, aussi a))elé réseau 1xe, 'uiréalise les fonctions dWétablissements des a))elset de la mobilité.

L&< .


44/97

Les inter"aces relient les di=érentsn>uds


45/97

! 10 ,onctions de la 6/

Un 6 est co$#osé de #lusieurs 6/ .6ase/ranscei er stations0

Les 6/ qui sont des é$etteurs 7 réce#teursqui "ont les $esures

nécessaires #our éri?er qu@une

co$$unication en cours se déroulenor$ale$ent

%lles #eu ent su##orter au #lus unecentaine de co$$unications si$ultanéesLa ca#acité $axi$ale d@une 6/ est en

II'! ous7s8st+$e radio .6 0


46/97

lle a - sa char$e la transmission radio *

• Modulation, démodulation•

+oda$e correcteur dWerreur• Multi)lexa$e "


47/97

! 10 ,onctions de la 6 2

e 4S+ 04ase Station +ontroller2 contr=le unensemble de 4"S

Il $Ere la ressource radio *•

+ommande lWallocation des canaux• !tilise les mesures eVectuées )ar les 4"S )ourcontr=ler la )uissance dWémission des mobilesetQou des 4"S.

e 4S+ est relié )ar une ou )lusieurs liaison MI+a#ec la 4"S et le MS+. es ca)acités des 4S+sont com)rises entre 8 et9 rlan$

$


48/97

3'10 ,onctions du HLR

e & R 0&ome ocation Re$ister2 est une base dedonnées de localisation et de caractérisation desabonnés dWun ( MN. Il mémorise *

lWidentité internationale de lWabonné 0IMSI2le numéro annuaire de lWabonné 0MSIS


49/97

e MS+ 0MobileHser#ices Switchin$ +entre2 est uncommutateur 'ui $Ere *

lWétablissement des communications entre un mobile etun autre MS+,la transmission des messa$es courtslWexécution du hando#er.

Il dialo$ue a#ec le R 0 isitor ocation Re$ister2 )our$érer la mobilité des usa$ers.

e R 0 isitor ocation Re$ister2 est une base dedonnées 'ui mémorise les données dWabonnement desclients )résents dans la one $éo$ra)hi'ue 'u il contr=le.es données mémorisées )ar le R sont similaires auxdonnées du & R au'uel #ient se raDouter l identité

tem)oraire le "MSI

,

$ d l d


50/97

* 10


51/97

* !0 L&%IR

W IR 0 'ui)ment Identit/ Re$ister2 est unebase de données annexe contenant lesidentités des terminaux IM I * internationalmobile é'ui)ement identit/


52/97

* 30 L&(U2

WA!+ 0A!thentication +enter2 mémorise )ourcha'ue abonné une clé secrEte utilisée )ourauthenti1er les demandes de ser#ices et)our chiVrer 0coder2 les communications.!n A!+ est en $énéral associé - cha'ue

& R. ensemble )eut Xtre inté$ré dans unmXme é'ui)ement


53/97


54/97

Itinérance ou roamin$ 3 localisation del abonne - tout moment de faZon )lus oumoins )récise

III' Gestion de l&itinérance et de lasécurité des a##els


55/97

e )rinci)e de $estion de l itinérance doitré)ondre - *

a nécessite de connaitre en )ermanence lalocalisation de l abonne

identi1cation s)éci1'ue des usa$ersa nécessite )our le mobile de rester actif

de faZon a si$naler ses dé)lacements

III'1 Présentation


56/97

Wutilisation dWun canal radio rend lescommunications #ulnérables aux écoutes dWodes )roblEmes de con1dentialité.

e s/stEme GSM a donc recours aux )rocédéssui#ants *Authenti1cation de cha'ue abonné a#ant de luiautoriser lWaccEs - un ser#ices!tilisation dWune identité tem)oraire+hiVrement 0ou cr/)ta$e2 des communications


57/97

e s/stEme GSM utilise 'uatre t/)es dWadressa$es liés -lWabonné *

e MSIS


58/97

! 10 M I - .Mobile tation I - u$ber0

K ++ L +ountr/ +ode * indicatif du )a/s dans le'uel estsouscritl abonnementK NSM+ L National Si$ni1cant Mobile Number * numéronational du mobile com)osé du *

K N re$rou)e tous les abonnés mobilesA4 0 ?, et % )our F", 9 et % )our SFR, , 8 et 8)our 4ou/$ues "élécom2.


59/97

! !0 L&IM I .International Mobile ubscriberIdentit80

M++ Mobile +ountr/ +ode * indicatif du )a/s domicile del abonné mobile

MN+ Mobile NetworU +ode * Indicatif du ( MN nominal del abonné mobile 0 8 )our F" et 8 )our SFR2

MSIN Mobile Subscriber Identi1cation Number * numéro del abonné dans son réseau GSM. es : )remiers chiVres ducham) MSIN donnent l indicatif du & R de l abonné au sein deson ( MN. +ette information )ermet - un MS+Q R de conna trele & R de rattachement de n im)orte 'uel mobile 'ui entre encontact a#ec lui en transmettant son IMSI

0 $ 8 b l d 80


60/97

A lWintérieur dWune one $érée )ar un R, un abonné dis)osedWune identité tem)oraire, le "MSI, attribué au mobile de faZonlocale, cWestH-Hdire uni'uement )our la one $érée )ar le Rcourant du mobile.

e "MSI nWest connu 'ue sur la )artie Station Mobile H MS+Q Ret le & R nWen a Damais connaissance.

e "MSI est utilisé )our identi1er le mobile a))elé ou a))elantlors d un établissement de communication. (lusieurs mobilesdé)endant de R diVérents )eu#ent a#oir le mXme "MSI.A cha'ue chan$ement de R, un nou#eau "MSI doit Xtreattribué.

! 30 /M I ./e$#orar8 Mobile tation Identit80

III' 3 ( ) i? i


61/97

3'10 2on?dentialité de l&identité de l&abonne

8 Ere rE$le de sécurité* ne )as en#o/er IMSISolution * !tilisation du "MSI

Wallocation dWun nou#eau "MSI est faite auminimum - cha'ue chan$ement de R et, sui#antle choix de lWo)érateur, é#entuellement - cha'ueinter#ention du mobile. Wen#oi du nou#eau "MSI - la station mobile a lieuen mode chiVré dans le cas o le chiVrement seraitmis en Pu#re.

III' 3 (ut)enti?cation etc)i=re$ent


62/97

GSM utilise les éléments sui#ants *


63/97


64/97

Wauthenti1cation )ermet de #éri1er 'ue lWidentitétransmise )ar le mobile 0IMSI ou "MSI2 sur la#oie radio est correcte a1n de )roté$er *

Wo)érateur contre lWutilisation frauduleuse desses ressources.

es abonnés en interdisant - des tierces)ersonnes dWutiliser leur com)te.

Wauthenti1cation de lWabonné )eut Xtre exi$ée dumobile )ar le réseau - cha'ue mise - Dour delocalisation, établissement dWa))el 0sortant ouentrant2 et a#ant dWacti#er ou de désacti#ercertains ser#ices su))lémentaires.

3 30 (ut)enti?cation de l@identité del@abonné


65/97

a con1dentialité des données )ermet dWinterdirelWinterce)tion et le décoda$e des informationsusa$er et de si$nalisation, )ar des indi#idus, entitésou )rocessus non autorisés.

lle sert )lus )articuliErement - )roté$er leséléments sui#ant *IM I 0identité du terminal2, IMSI 0Identité delWabonné2, numéro de lWabonné a))elant ou a))elé.

a con1dentialité des informations usa$er estobtenue $rgce au chiVrement de cellesHci. lle neconcerne 'ue les informations transmises surlWinterface Station MobileH4"S.

3 *0 2on?dentialité des données trans$isessur la oie radio


66/97

a) Etablissement de la clé Kc.es informations transmises sur les canauxdédiés sont chiVrées $rgce - la clé dechiVrement c. +ette clé est calculée -)artir du nombre aléatoire RAN< et de

lWal$orithme A . e calcul utilise donc lemXme ar$ument 'ue lWauthenti1cation maisun al$orithme diVérent.

b) Activation du chifrement .

Wal$orithme AO de chiVrementQdéchiVrementest im)lanté dans la 4"S. Wacti#ation se faitsur la demande du MS+.


67/97


68/97

e )rinci)e de l itinérance re)ose sur *

ocaliser le mobile3 A+ , +ellules

Recherche le mobile dans le réseau * e )a$in$* ors'uele mobile sWest dé)lacé éteint et 'uWil a chan$éde A+, le réseau fait une )rocédure de (a$in$ sur

toutes les A+ 0au$mentation de char$e sur le réseau2.(our é#iter des )a$in$ inutiles sur tout le réseaulors'uWun mobile est éteint, les )rocédures IMSI Attach IMSI


69/97

a sélection de la cellule

a réélection

e hando#e ou handoV

Les #rocédure liées a l&itinérance ou$obilité

4 2 1 LE CHOIX D’UNE CELLULE AU DÉMARRAGE


70/97

4.2.1. LE CHOIX D UNE CELLULE AU DÉMARRAGEors de sa mise en ser#ice, le mobile scrute le s)ectre radio -la recherche d une #oie balise a#ec un si$nal K correct L, etse cale sur celle 'ui donne le meilleur ni#eau.

+eci )eut )rendre un certain tem)s, et )our aller )lus #ite, lemobile #a d abord rechercher dans l en#ironnement o il setrou#ait lors'u il a été éteint. (our ce faire, il mémorise saderniEre localisation connue et )ar l- le numéro de canal dela derniEre #oie balise utilisée. ors de la mise sous tension, ilessaie de se caler dessus. S il ne reZoit rien ou si le si$nal esttro) faible, il )asse au bala/a$e du s)ectre.

(our Xtre #alide, la cellule doit aussi *H a))artenir au réseau au'uel est abonné l usa$er 0Cran$e,dDibouti "elecom 2 ou - un réseau )artenaire - l étran$er

H ne )as Xtre en surchar$e,H ne )as se trou#er dans une liste de localisations interdites0relati#es - certains abonnements2.

ors'ue 'u il a trou#é la cellule de ses rX#es, le mobile )euts inscrire * la sélection de cellule.


71/97

+ritEre d aVaiblissement +8 Son but est des assurer 'u une communication entre lemobile et le réseau serait de bonne 'ualitésur la cellule considérée. Il est calculé - l aide des informations reZueslors du cala$e de la cellule. e critEre estsatisfait si +8 . +8 3R6 >R6 _A++ SS_MIN R6 est le ni#eau dusi$nal reZu et R6 _A++ SS_MIN est leni#eau minimum de réce)tion re'uis dans lacellule

Description d crit!res de s"#ection


72/97

4.2.2. LA RE$ÉLEC%ION DE CELLULEa resélection de cellule est une o)ération 'ui se déroule hors

communication.!n mobile est )ar dé1nition mobile, et il n est )as exclu 'ue)endant ses )éré$rinations il sorte de la cellule. (our assurer lacontinuité du ser#ice, le ni#eau du si$nal radio reZu sur la #oie balisede la 4"S est contr=lé )ar le mobile8 toutes les O secondes.

uand il descend auHdessous d un seuil donné, le mobile #a déciderde chan$er de 4"S et )art dans l examen des cellules #oisines de sacellule courante et, si Za ne donne rien, - l ex)loration du s)ectre.Si au )assa$e il chan$e de one de localisation, il doit se réinscrire.


73/97

+ritEre de resélection +: Son but est detester si une cellule #oisine est K meilleure L.+: est calculé a#ec les informations diVuséessur le canal 4++& et si le +: d une cellulecandidate est su)érieure - celui de la cellulecourante, il )eut alors / a#oir resélection decellule. +:3 +8 ] + _R S +"_CFFS "+ _R S +"_CFFS " )ermet dedéfa#oriser )lus ou moins une cellule )arra))ort - ses #oisines.

Description d crit!re de res"#ection

* ! 3 L% H( -


74/97

ncore )lus fort * le mobile chan$e de cellule )endant unecommunication. Il est exclu de faire une resélection decellule 'ui #iendrait - interrom)re la communication encours. Il est tout aussi exclu de ne rien faire, car lacommunication serait imman'uablement cou)ée. e mobile

#a alors exécuter un chan$ement de cellule de maniEretrans)arente )our l utilisateur et sans ris'ue de cou)ure dela communication. + est ce 'u on a))elle le hando#er.

e )rotocole radio ména$e au mobile en communicationdes instants o il )eut eVectuer des mesures sur son canal

radio et détecter un aVaiblissement du si$nal ou ladé$radation de la 'ualité de la communication. Il recherchealors une autre solution 'ui )eut Xtre un hando#erintercellulaire ou un hando#er intracellulaire.

! 3 L% H( -


75/97

Cn distin$ue $énéralement trois t/)es de &ando#er *

&ando#er intra 4S+

&ando#er inter 4S+

&ando#er inter MS+


76/97

le &.C intra 4S+ *+West le t/)e le )lus fré'uent. +eci indi'uet/)i'uement 'ue la MS est sur le bord de la cellule.


77/97

le &.C inter 4S+ *Nous décri#ons ici le déroulement du hando#er entredeux cellules dWun mXme MS+ mais de 4S+ diVérents. (araction conDu$uée du 4S+ cédant et du MS+, on établit uncanal de si$nalisation #ers la 4"S cible au tra#ers de la

nou#elle 4S+. A)rEs un accord du 4S+ cible, le mobile estin#ité - se )orter sous la 4"S cible. Alors la MS+ commutela communication. A)rEs ac'uittement du &ando#er )arla 4"S cible, le MS+ libEre les anciens liens.+e)endant, si le 4S+ doit eVectuer un &C hors de sa one

de $estion, il communi'ue au MS+ de rattachement lesdonnées nécessaires.


78/97

e hando#er intracellulaire est mis en oeu#re'uand le ni#eau du si$nal est suYsant mais 'ue la'ualité est médiocre. +eci )eut Xtre dj - desinterférences sur le canal radio utilisé. Il suYt,sans chan$er de cellule, de sim)lement chan$erde canal.

e hando#er intercellulaire est mis en oeu#re'uand le ni#eau du si$nal de#ient insuYsant. acommunication doit alors Xtre basculée sur la 4"Sd une cellule #oisine. !n hando#er intercellulaire)eut aussi Xtre déclenché )ar le réseau )ourdélester une 4"S tro) char$ée.

e &C Intra 4S+ com)rend


79/97

le &.C inter MS+ *e MS+8 établit une liaison - tra#ers le MS+: une #oie

d esi$nalisation #ers la 4"S cible.e MS+: informe le S+8 de lWaccord du 4S+ cible. e

MS+8 commande le mobile - tra#ers la 4S+ de laMS+8 - se )orter sur la 4"S cible.

e MS+8 commute alors la communication #ers la 4"Scible #ia le MS+: et le 4S+ de la MS+:.


80/97


81/97

es )hases successi#es )ermettant ce transfert intercellulairesont *8. Ra))ort des mesures eVectuées )ar le terminal.:. Ra))ort des mesures eVectuées )ar le terminal et rela/ées)ar la 4"S8.

;.


82/97

I _ 8 es canaux )h/si'ues

I _ : es canaux lo$i'ues

I5 le canal #)8sique et lescanaux logiques

I5'1 Les canaux #)8siques :


83/97

a ré)étition )ériodi'ue dWun slot dans lestrames sur un cou)le de fré'uence )orteuses0!)Q


84/97


85/97

Trame : Il s’agit d’un burst d’une communication demultiplexee. adurée est donc de !"#$%ms.

Multitrame * assembla$e de trames. Cn dé1nit deux t/)es demultitrames * les multitrames: et les multitramesO8 com)oséesres)ecti#ement de : et O8 trames et a/ant une durée de 8: ms et

:;Oms.upertrame : a durée est tou&ours de $'"( secondes. our cela" elleest composée de %$ Multitrames: ou de : MultitramesO8.*+pertrame : ,omposée de ('!- upertrames" sa durée est de

h(-mn% s/#'ms. Elle est com)osée de : ?8O % trames.

+ha'ue trame est re)érée )ar son numéro 01 20rame 1umber)" 3uetransmet réguli4rement la 4"S #ers les mobiles. "outes les trames denWim)orte 'uel slot et )our toutes les fré'uences dWune 4"S ont a uninstant donne, le meme FN


86/97

interface radio re)résente la )artie délicate de la chainede transmission et le s/stEme doit faire face aux diVérents)roblEmes du lien mobileHréseau au ni#eau de la)ro)a$ation 0atténuation, é#anouissements,interférences...2, mais aussi au ni#eau de la $estion du

réseau * il est nécessaire d a#oir des fonctions de contr=le)our 'ue le mobile se rattache a la station de base la )lusfa#orable, )our établir et sur#eiller le déroulement d une

communication ou encore assurer le hando#er.

(our faciliter la $estion du mobile et la communication, ondé1nit diVérents canaux lo$i'ues 'ui sont multi)lexestem)orellement dans des trames, su)ertrames eth/)ertrames.

I5'! Les canaux logiques :


87/97

!n canal K lo$i'ue L est une suite de "imeSlots de diVérentes tramesWinformation trans)ortée sur les canaux

)h/si'ues est structurée en diVérentscanaux lo$i'ues en fonction des débitssouhaités, du mode de transmission0diVusion, liaison )oint - )oint, u)HlinU,downlinU 2.

I5 ! Les canaux logiques :

1F0 2anaux de di=usion 62H


88/97

Ils diVusent des données relati#es - une cellule )ermettant - cha'uemobile dWaccrocher au s/stEme local en ac'uérant les )aramEtresnécessaires

Ils contiennent *le F++& 0Fre'uenc/ +orrection +&annel2 'ui assure le cala$e du mobile

sur la fré'uence )orteuse de la 4"S.e canal SA++& est tro) lent 0 ,Os2 )our des ordres ur$ents tels 'uWun

hando#er.


89/97

le 4++& 04roadcast +ommon +&annel2 'ui diVuse desinformations locales du s/stEme 0caractéristi'ues de lacellule2., est la 5oie de difusion des r4gles d6acc4s" de mise enfonctionnement. lle décrit lWor$anisation des canaux de lacellule dans la'uelle se trou#e la 4"S et des cellules #oisines.


90/97

Ils sont réser#és )our les o)érations de $estion descommunications établissement, allocation de canaux de tra1c2.Sens descendant *le (+& 0(a$in$ +&annel2 utilisé lors de la )rocédure de )a$in$.le AG+& 0Access Grant +&annel2. Allocation dWun canal )h/si'uedédié 0fré'uence ] "ime Slot2 en ré)onse - une demande dumobile.le +4+& 0+ell 4roadcast +&Annel2. Messa$es courts en diVusion#ers les mobiles.Sens montant *

e RA+& 0Random Access +&annel2. AccEs aléatoire de la )art desmobiles 0demande dWallocation de canal2. "ous ces canaux de contr=le 0!) inU ou


91/97

Ils fournissent une ressource réser#ée - un mobile. e mobile se #oitattribuer une )aire de slots dans la'uelle il est seul - émettre et rece#oir.

e S


92/97

e "+& 0"raYc +&annel2ors'ue la communication est établie, un canal "+& est alloué et sert au transfert de la )aroleou é#entuellement de données 0émission en

slot i - f:, réce)tion en slot i - f:]%OM& 2.

)lein débit 8;UbQs, ou demi débit ,OUbQs ouencore des données informati'ues a 9, ,%, ou :,% UbQs. e "+& com)rend les FN a 88et 8; a :%.

*F0 2anaux de tra?c


93/97


94/97

T,* : Tra7c ,*annel. ,ette voie contientles donnees correspondant a la parole

(arallElement - cette acti#ité )rinci)ale, ilécoute )ériodi'uement les #oies balises dela cellule et des cellules #oisines )ourdétecter une #ariation de ni#eau luiindi'uant un chan$ement de cellule 0hando#er2

11F0


95/97

xem)les de con1$uration de 4"S4"S a#ec une seule )orteuse ARF+ 0+&2* "S sont donc dis)onibles, soit

communications "S * F++&,S+&,4++&,(+&,AG+&,RA+&,S


96/97

5' Protocoles du G M

a 1$ure re)résente lWarchitecture des )rotocoles GSM des diVérents éléments du réseau.Au ni#eau a))licatif, on distin$ue les )rotocoles sui#ants 'ui, au tra#ers de diVérents


97/97

)) )éléments du réseau, relient un mobile a un centre de communication 0MS+2 *

8. e )rotocole +all +ontrol 0++2 )rend en char$e le traitement des a))els tels 'uellWetablissement, la terminaison et la su)er#ision.

:. e )rotocole Short Messa$e Ser#ice 0SMS2 'ui )ermet lWen#oi de courts messa$es audé)art dWun mobile. a lon$ueur dWun SMS est limitée a 8 caractEres de ? bits, soit8% octets.

;. e )rotocole Su))lementar/ Ser#ices 0SS2 )rend en char$e les com)léments de ser#ices. aliste de ces ser#ices est lon$ue mais, a titre dWexem)le, citons le +allin$

ine Identi1cation (resentation 0+ I(2, le +allin$ ine Identi1cation Restriction 0+ IR2 et le +allForwardin$ !nconditional 0+F!2.

%. e )rotocole Mobilit/ Mana$ement 0MM2 $ere lWidenti1cation, lWauthenti1cation sur lereseau et la localisation dWun terminal. +ette a))lication se trou#e dans le sousHreseaude commutation 0NSS2 et dans le mobile car ils doi#ent tous deux connaitre la )ositiondu mobile dans le reseau.

O. e )rotocole Radio Ressource mana$ement 0RR2 sWoccu)e de la liaison radio. Ilinterconnecte une 4"S et un 4S+ car ce dernier $ere lWattribution des fre'uences radiodans une one.Nous allons nous interesser aux )rotocoles du terminal, et en )remier lieu l interface radio 0'ui

) l i l d i )h/ i d l h CS 2

Documents

Cours 1&2 Reseaux Mobiles