Evolution des Réseaux Mobiles - fsr.ac.ma Khalil Talk 2007_04_14.… · à la saturation prévue des réseaux 2G existants, ... * Integration WLAN et fixe/mobile * OFDM ... R 99

Evolution des Réseaux Mobiles

Khalil ABOUTAMMAMIngénieur Maroc TelecomDoctorant FSR [email protected]

Sommaire

Evolution des générations vers la 3G

Description des Réseaux 3G

Evolution des releases de la 3G

Réseaux Mobiles au Maroc

Perspectives des Réseaux Mobiles

Sommaire

Evolution des générations vers la 3G

Description des RDescription des RDescription des Réééseaux 3Gseaux 3Gseaux 3G

Evolution des releases de la 3GEvolution des releases de la 3GEvolution des releases de la 3G

RRRéééseaux Mobiles au Maroc seaux Mobiles au Maroc seaux Mobiles au Maroc

Perspectives des RPerspectives des RPerspectives des Réééseaux Mobilesseaux Mobilesseaux Mobiles

Premier téléphone radio mobile1924

Courtesy of Rich Howard

La migration vers 3G

CDMA

GSM

TDMA

PHS(IP-Based)

64 Kbps

GPRS

115 Kbps

CDMA 1xRTT

144 Kbps

EDGE

384 Kbps

cdma20001X-EV-DV

Over 2.4 Mbps

W-CDMA(UMTS)

Up to 2 Mbps

2G2.5G

2.75G 3G

1992 - 2000+2001+

2003+

1G

1984 - 1996+

2003 - 2004+

TACS

NMT

AMPS

GSM/GPRS

(Overlay) 115 Kbps

9.6 Kbps

9.6 Kbps

14.4 Kbps/ 64 Kbps

9.6 Kbps

PDC

Voix analogique

Voix numériqueDonnées Packet

Pré-Multimédia

Multimedia

PHS

TD-SCDMA

2 Mbps?

9.6 Kbps

iDEN(Overlay)

iDEN

Source: U.S. Bancorp Piper Jaffray

BTS — Base Transceiver Station BSC — Base Station Controller

Architecture typique 2G

MSC — Mobile Switching CenterVLR — Visitor Location RegisterHLR — Home Location Register

BTS

BSCMSC/VLR

HLRBSC

GMSC

CO

BSC

BSCMSC/VLR

COPSTN

PLMN

CO

Tandem Tandem

SMS-SC

PSDN

SS7BTS

BSC MSCVLR

HLR AuC

GMSC

BSS

PSTN

NSS

AE

CD

PSTNAbis

B

H

MS

BSS — Base Station System

BTS — Base Transceiver Station

BSC — Base Station Controller

NSS — Network Sub-System

MSC — Mobile-service Switching Controller

VLR — Visitor Location Register

HLR — Home Location Register

AuC — Authentication Server

GMSC — Gateway MSC

Architecture typique 2.5G / 2.75G

SGSN — Serving GPRS Support Node

GGSN — Gateway GPRS Support Node

GPRS — General Packet Radio Service

IP

2G+ MS (voice & data)

PSDNGi

SGSN

Gr

Gb

Gs

GGSN

Gc

Gn

2G MS (voice only)

Architecture typique 3G

Comparaison entre les technologies

10 ms (16 Time Slots)

4.615 ms (8 Time Slots)



Intervalle entre trames

5000 KHz200 KHz200 KHz200 KHzEspace porteuses RF

Uplink 1920-1980 Downlink

2110-2170


935-960

Uplink890-915 Downlink

935-960


935-960

Bandes de fréquence (MHz)

Direct Sequence CDMA

TDMA/FDMATDMA/FDMATDMA/FDMAMéthode d’accès multiple

QPSKGMSK8PSK

GMSKGMSKModulation

2 Mbps384 kbps171.2 kbps9.6 kbpsDébit de données

UMTS/WCDMAEDGEGPRSGSM

TechnologieCaractéristiques

Sommaire

Evolution des gEvolution des gEvolution des gééénnnééérations vers la 3Grations vers la 3Grations vers la 3G

Description des Réseaux 3G




Architecture Générale UMTS

RNC

RNC

MGW

MGW

MSC/VLRServer

MSC/VLRServer

GMSC

HLR

SGSN GGSN

IU-CS

IU-CS

IU-PS

IU-PS

Réseau d’accès radio UTRAN Réseau cœur

CS

PS

Répond :

à la saturation prévue des réseaux 2G existants,

au besoin de nouveaux services avec une QoS renforcée,

à l’adoption de l’Internet et des technologies de l’information,

à la généralisation de la mobilité,

aux limitations de GPRS.

Limitations de GPRS :

débit de transmission sur l’interface radio très en dessous de la

théorie (<< 170 kbps),

gestion des ressources non-optimale,

restrictions dans la garantie de la QoS dues aux limitations radio

interface entre le réseau radio et le réseau cœur non optimisée

pour des trafics multimédias. 05

Pourquoi l’UMTS ?

Téléservices. Les mêmes qu’en GSM/GPRS (voix, fax, SMS, MMS…) + visiophonie.

Services supplémentaires. Les mêmes qu’en GSM/GPRS (renvoi d’appel, double appel, conférence…)

Services support ou bearer services. C’est la principale différence avec le GSM/GPRS!! L’opérateur va louer aux usager de « tuyaux »avec une QoS UMTS à la demande. Des tiers (des fournisseurs de service) pourront utiliser ces tuyaux pour développer eux-mêmes leurs propres services.

TCH : canal de trafic SDCCH : canal de signalisation06

Les services offerts par un réseau UMTS

Classification des services selon la QoS

Sommaire






Architecture 3GPP R99 — 3G Radios

SS7

IP

BTSBSC MSC

VLR

HLR AuC

GMSC

BSS

SGSN GGSN

PSTN

PSDN

CN

CD

GcGr

Gn Gi

Abis

Gs

B

H




RNS — Radio Network System

RNC — Radio Network Controller

CN — Core Network








AE PSTN

2G MS (voice only)


UMTS — Universal Mobile Telecommunication System

Gb

3G UE (voice & data)

Node BRNC

RNS

Iub

IuCS

ATMIuPS

MSC = MSC Server MGW+

Trafic et Signalisation Signalisation Trafic

Séparation entre le plan de signalisation et le plan de trafic

Plan de signalisation Plan de Trafic

Architecture 3GPP R4 — Soft Switching

Architecture 3GPP R4 — Soft Switching

SS7

IP/ATM

BTSBSC MSC Server

VLR

HLR AuC

GMSC server

BSS

SGSN GGSN

PSTN

PSDN

CN

CD

GcGr

Gn Gi

Gb

Abis

Gs

B

H




RNS — Radio Network System

RNC — Radio Network Controller

CN — Core Network








A Nc

2G MS (voice only)


Node BRNC

RNS

Iub

IuCS

IuPS


Mc

CS-MGW

CS-MGWNb

PSTNMc

ATM

Architecture 3GPP R5 — IP Multimedia

Gb/IuPS

A/IuCS

SS7

IP/ATM

BTSBSC MSC Server

VLR

HSS AuC

GMSC server

BSS

SGSN GGSN

PSTN

CN

CD

GcGr

Gn Gi

Abis

Gs

B

H

IM — IP Multimedia sub-system

MRF — Media Resource Function

CSCF — Call State Control Function

MGCF — Media Gateway Control Function (Mc=H248,Mg=SIP)

IM-MGW — IP Multimedia-MGW

Nc

2G MS (voice only)


Node BRNC

RNS

Iub


Mc

CS-MGW

CS-MGWNb

PSTNMc

IuCS

IuPS

ATM

IM

IPPSTN

Mc

MGCF

IM-MGW

MRF

CSCF

Mg

Gs

IP Network

Release de 3GPP R6

IMS (IP Multimedia Services), phase 2Messagerie IMS

Interconnexion avec les WLANReconnaissance distribuée de la voix (DSR)Portabilité de numérosAutres améliorations

IMS solution overview

Sommaire






Maroc Telecom

Meditel

Maroc Connect (WANA)

Sommaire






Perspectives des réseaux mobiles

Raodamap des technologies émergentes

Migration et convergence des technologies

Raodamap des technologies émergentes

3G LTE

C’est une étape d’amélioration des performance et des facilités :Débits atteignant jusqu’à 100 Mbps dans une zone localeLatence inférieure à 10 msEfficience du spectreOptimisation IPBroadcastingFlexilibilté du spectre

BandeBande passantepassante large large basbasééee sursur AMLAML--OFDM OFDM (20 MHz) (20 MHz)

HSDPA Enhanced ULWCDMA evolvedWCDMA evolved 4G4G

≈2013≈2006

3G3G ”Super 3G”

≈2009

4G Spectre2G / 3G Spectre

•Migration et convergence des technologies.


Roaming WiFi/GSM

Unlicenced Mobile Access (UMA)Ajout de cellules radio basées sur WiFi aux cellules du réseau 2G

IP Centrex avec roaming “WiFi/GSM”Application IP Centrex avec gestion de mobilité WiFiSolution permettant le roaming et le handover au réseau GSM

WiFi basé sur IMS avec le roaming GSMConvergence du “IP Multimedia Subsytem” avec le support de la gestion de mobilité et le roaming basé sur MAP avec GSM

Conclusion

* Orienté consomateur : Plus de performances en débit, QoS, ….* Integration WLAN et fixe/mobile* OFDM (Mmodulation multi-porteuse) : Orthogonal Frequency Division Multiplexing

R74 G

* Introduction du HSUPA (High Speed Uplink Packet Access) : Internet Haut Débit Mobile

* Introduction de services Multimedia Broadcast / Multicast* Interopérabilité avec des réseaux locaux large bande* Extended IMS (Définition de la phase 2 de l'IMS)

R63,75G

* Introduction du codec AMR large bande* Introduction du HSDPA (High Speed Downlink Packet Access)* Proposition d'un transport IP dans l'UTRAN

* Définition du sous-système (IMS) : Introduction de nouveaux services(Intégration Coix/Vidéo/Données)

R53,5G

* Nouveaux protocoles de signalisation et de transport

* Nouveaux élements dans le domaine CS et proposition d'un transport IP àl'intérieur du réseau coeur

* Nouvelle architecture du CN-CS

R4

* Ajout du Radio 3GR 99

3G

MerciMerci

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