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SOMMAIRE INTRODUCTION .........................................................

SOMMAIRE INTRODUCTION ......................................................................................... 2 1. SERVICES DE LA TELEPHONIE MOBILE ............................................. 3 1.1. Services présents aux anciennes générations .................................................................. 3 1.2. Tous les services proposés avec l’UMTS .......................................................................... 3 1.3. Désignation des services proposés ................................................................................... 3 1.3.1. Catégorie conversationnelle ....................................................................................... 3 1.3.2. Catégorie de flux continu ou streaming ....................................................................... 4 1.3.3. Catégorie interactive ................................................................................................... 4 1.3.4. Catégorie d’arrièreplan .............................................................................................. 4 1.4. Composantes de l’UMTS .................................................................................................. 5 2. DOMAINE DE L’EQUIPEMENT DE L’USAGER ...................................... 6 2.1. ME (Mobile Equipement) ................................................................................................... 6 2.2. USIM (UMTS Integrated Circuit Card) ............................................................................... 6 2.3. Protocoles d’interface radio : Uu ....................................................................................... 8 2.3.1. La couche physique .................................................................................................... 9 2.3.2. La couche MAC .......................................................................................................... 9 2.3.3. La couche RLC ........................................................................................................... 9 2.3.4. La couche PDCP ........................................................................................................ 9 2.3.5. La couche BMC .......................................................................................................... 9 2.3.6. La couche RRC ........................................................................................................ 10 3. DOMAINE DU RESEAU D’ACCES UTRAN ...........................................10 3.1. Architecture de l’UTRAN ................................................................................................. 10 3.2. Méthode d’accès radio : UTRA/FDD UTRA/TDD ............................................................ 12 3.3. Protocoles d’interface UTRAN réseau cœur : Iu‐CS/Iu‐PS .............................................. 13 4. DOMAINE DU RESEAU COEUR ...........................................................13 4.1. Architecture du réseau cœur UMTS ................................................................................ 13 4.2. Domaine à commutation de circuits : domaine CS .......................................................... 14 4.3. Domaine à commutation de paquets : domaine PS ......................................................... 16 5. FONCTIONNEMENT DU CDMA ............................................................17 5.1. Trois normes : TDMA, FDMA et CDMA. .......................................................................... 17 5.2. Intercorrélation de code en CDMA .................................................................................. 18 5.3. Le W – CDMA ................................................................................................................. 18 CONCLUSION ...........................................................................................19 BIBLIOGRAPHIE .......................................................................................20 2 INTRODUCTION Aujourd’hui, tout le monde parle de la téléphonie 3G, ou téléphonie de 3e génération. Néanmoins, avant d’arriver à la 3G, il y a eu de grandes évolutions de la téléphonie mobile. Tout a commencé avec la téléphonie 0G, ou ‘téléphone radio‐mobile’. Cette technologie était surtout présente dans les voitures avec des systèmes embarqués. L’exemple principal est le système ARP (Autoradiopuhelin), lancé en Finlande en 1971. Ce sont des téléphones analogiques assez conséquents, très gourmands en énergie et nécessitant une antenne de près de 1 mètre de long (d’où l’intégration dans les voitures): ils n’auraient jamais pu être portatifs comme à l’heure actuelle. Puis, est apparue la téléphonie 1G. C’était en quelque sorte une évolution de la 0G puisque maintenant le « hand‐over » est possible grâce à une signalisation numérique (identification sur le réseau). Néanmoins, la transmission de la voix reste analogique et le système reste avant tout embarqué dans les voitures. Il faudra attendre 1991, date de lancement de Poctel, premier téléphone 1G (21 000 Fr à l’achat en 1991). En 1987, la norme GSM voit le jour, mais ce n’est que bien plus tard, à la fin du XXe siècle, que la technologie GSM va être exploitée. Son principal atout, qui aura fait le succès, c’est sa « numérisation ». En effet, la voix est convertie numériquement et compressée afin de créer un réseau « tout numérique ». L’aire de la téléphonie 2G ne fait que commencer. Ensuite, vinrent se greffer à cette technologie, des améliorations qui ont exploitées au maximum la 2G, tant au point de vue équipement, qu’au point de vue débits. Seul bémol : les droits de licence qui ont couté cher. Le premier exemple est le GPRS (General Packet Radio System), qui permet d'obtenir des débits théoriques de l'ordre de 114 kbit/s, plus proche de 40 kbit/s dans la réalité (2,5G). Le deuxième exemple est la norme EDGE (Enhanced Data Rates for Global Evolution, présentée comme 2.75G, qui quadruple les améliorations du débit de la norme GPRS en annonçant un débit théorique de 384 Kbps, ouvrant ainsi la porte aux applications multimédias (en réalité la norme EDGE permet d'atteindre des débits maximums théoriques de 473 kbit/s, mais elle a été limitée afin de se conformer aux spécifications (IMT‐2000 et de l’ITU). Enfin, cela nous amène à introduire sur la technologie 3G, à savoir l’UMTS. Sa bande de fréquence attribuée est plus large que celle du GSM et même si la version actuelle est encore limitée à 384 Kbps en réception et à 64 kbps en émission dans des conditions optimales (en mouvement, le débit tombe à 144 kbps), le débit théorique maximal pourra atteindre 2 Mbps (en situation fixe). Nous allons développer le fonctionnement de cette nouvelle technologie et mettre en avant ses atouts. En première partie, nous verrons ce qu’elle apporte de nouveau pour l’usager. Puis, nous chercherons à connaître les changements des équipements. Tout cela nous conduira à parler de l’architecture réseau en troisième et quatrième partie. 3 1. SERVICES DE LA TELEPHONIE MOBILE 1.1. Services présents aux anciennes générations Le GSM offre différents services en fonction des quatre catégories de qualité de service (QoS) : • Catégorie conversationnelle (voix) ; • Catégorie de flux continu ou streaming (multimédia audio) ; • Catégorie interactive (WEB/WAP, jeux vidéo en ligne – GPRS/EDGE, accès aux bases de données) ; • Catégorie d’arrière‐plan (email, SMS, téléchargement – GPRS/EDGE). 1.2. Tous les services proposés avec l’UMTS L’UMTS offre différents services en fonction des quatre catégories de qualité de service (QoS) : • Catégorie conversationnelle (voix, visiophonie) ; • Catégorie de flux continu ou streaming (multimédia, vidéo à la demande, webcast) ; • Catégorie interactive (WEB/WAP, jeux vidéo en ligne, accès aux bases de données) ; • Catégorie d’arrière‐plan (email, SMS, téléchargement). 1.3. Désignation des services proposés Nous allons détailler l’ensemble de ces services pour les quatre catégories décrites ci‐dessus. NB : Les éléments en gras correspondent aux nouveautés de la technologie 3G. 1.3.1. Catégorie conversationnelle La voix : ce type de communication est le fondement de la téléphonie. Sans voix, il n’y aurait pas de téléphone. Inutile de décrire davantage son utilité. La visiophonie : ce type de communication permet de voir le correspondant à travers son combiné tout en discutant. La visiophonie nécessite néanmoins un débit assez important comparé au débit de la voix. 4 1.3.2. Catégorie de flux continu ou streaming Multimédia : ce service permet d’accéder à des contenus de types audio, vidéo en streaming. Cela permet de regarder la TV, des films sans avoir à les télécharger sur le mobile puis à les regarder (Remarque : possible avec le EDGE aussi) ; le flux est mis en mémoire tampon et est lu directement. On notera d’ailleurs pour la 3G, une modification de la connexion au WAP/WEB sur un temps et non plus une quantité et un service de TV HD (écran QVGA). VoD (Vidéo à la Demande) : ce service permet à l’usager, à n’importe quel moment, de pouvoir regarder le film de son choix. Ce service existe sur les connections internet de type Home, et, grâce à l’augmentation des débits, sur le portable avec l’UMTS. Webcast : ce service n’est autre que l’envoi des services multimédia en streaming. Il est difficilement gérable de son mobile. Le flux provient de serveurs WEB. Ce service n’est autre que du monitoring. 1.3.3. Catégorie interactive WEB/WAP : ce service permet d’accéder à l’internet mobile et l’internet pc. Jeux vidéo en ligne : ce service permet de jouer contre ou avec d’autres adversaires en ligne. Ce service est similaire aux services développés pour les salles de jeux en réseaux et les jeux du type Warcraft ™. Accès aux bases de données : ce service permet d’accéder aux bases de données du monde entier depuis son mobile. 1.3.4. Catégorie d’arrière-plan Email : ce service permet d’envoyer et de recevoir ses emails depuis votre mobile. Il est nécessaire de disposer d’un compte messagerie internet pour pouvoir y avoir accès. SMS : pour Short Message Service, ce service permet d’envoyer des mini messages à n’importe quel numéro mobile, et, depuis quelque temps, à n’importe quel numéro fixe aussi. Téléchargement : ce service permet d’obtenir n’importe quel fichier depuis le WEB ou le WAP pour l’enregistrer sur votre mobile. 5 1.4. Composantes de l’UMTS l’équipement usager Ces schémas seront détaillés dans les parties ci‐suivantes. Equ ip em ent d e l’u sag er UTRAN Rése au cœu r D o m ain e du ré se au d ’accè s D o m ain e du ré se au cœu r D o m ain e de D o m ain e de l’i n fras tructur e Le s t ro is gran d es c o m p os an te s d e l’arc h it ec tu re d ’ u n réseau U MTS 6 2. DOMAINE DE L’EQUIPEMENT DE L’USAGER L’équipement usager est utilisé pour désigner la station mobile dans un réseau UMTS. Il représente le vecteur qui permet à l’abonné d’accéder au réseau et également à ses services. On distingue deux différentes parties au point de vue fonctionnel : l’équipement mobile (ME : Mobile Equipement) et le module d’identité universel de l’abonné (USIM : Universal Subsciber Identity Module). 2.1. ME (Mobile Equipement) L’équipement mobile est chargé de la transmission radio et des procédures associées. Il est encore divisé en deux parties : la terminaison mobile (MT : Mobile Termination) et l’équipement terminal (TE : Terminal Equipement). La terminaison mobile assure la transmission de l’information vers le réseau UMTS (ou autre) à travers l’interface radio et applique les uploads/s1/ expose-de-reseau-mobile-2.pdf