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République Algérienne Démocratique et Populaire Ministère de l’Enseignement Sup

République Algérienne Démocratique et Populaire Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la Recherche Scientifique Université Abderahmane MIRA - BEJAIA - Faculté de Technologie Département Génie Electrique Mémoire de Fin d’Etudes Présenté par : Melle SAIDI Zahoua Mr MOUSSAOUI Nassim Pour l’obtention du Diplôme de Master Recherche Filière : Electronique Spécialité : Télécommunication Thème Accès internet via le réseau mobile UMTS Soutenu en public en date du : 17/06/2013 Devant le Jury: Dr S .BERAH M.C U.A.M Béjaia Président de Jury Dr H. BELLAHSEN M.C U.A.M Béjaia Examinateur Dr M. TOUNSI M.C U.A.M Béjaia Rapporteur Promotion 2012-2013 Remerciements En premier lieu, nous remercions Dieu pour nous avoir donné le courage et la force pour terminer ce travail. Nous remercions notre encadreur, Mr Mohamed TOUNSI, Maitre de Conférences à l’Université A.Mira de Béjaia, pour l’aide et le soutien qu’il nous a apportés, et nous remercions aussi Mr Mohamed AZNI, Maitre de Conférences à la même université, pour ses multiples remarques et conseils. Nous remercions Mr AbdelKader BENSAID pour ses remarques et la documentation qu’il a mise à notre disposition. Nous adressons également nous remerciements aux honorables membres du jury qui ont bien voulu accepter d’évaluer notre présent travail. Nous tenons aussi à présenter nous vifs remerciements et notre gratitude à tous nos enseignants de l’Université A.Mira de Béjaia, qui nous ont toujours enrichis de leurs savoirs. Que toute personne qui, d’une manière ou d’une autre, nous a aidés et encouragés à l’aboutissement de ce travail, trouve ici l’expression de notre sincère reconnaissance. Dédicaces Je dédie ce modeste travail : À mes très chers parents pour leur patience et leur aide durant toutes ces longues années. À mes sœurs : Linda, Melissa, Lamia et Sakina. À mes frères : Mohand-Akli, Nazim. À mes grands parents maternels. À mon oncle et mes tantes et leurs enfants. À mon cher mari Said et à toute sa famille. À mon binôme Nassim et sa famille. À mes ami(e)s surtout Meriem, Hafida, Ryma, Louiza, Dalila, Ghania. À toute la promotion Telecom 2012/2013. S. Zahoua Dédicaces Je voudrais dédier ce modeste travail à : Ma très chère mère, qui a toujours été présente pour moi, dans les moments les plus difficiles et qui sans cesse veille sur moi avec ses prières, pour ses grands sacrifices et tout l’amour qu’elle me porte. Mon très cher père, pour tous ses conseils et pour toute la confiance qu’il a mis en moi et pour son dévouement pour mon bonheur. Que dieu me les gardes. À mes chères frères: Redouan, Talbi et Hamana (Ayache) À mon aimable sœur : Damia. À ma chère sœur Nassima et son mari Taib avec leurs fils : Amine et Faouaz. À mon ami intime : Farouk. À chaque membre de la famille : Da Zoubir et toute sa famille. Da Omar et sa famille. À mes amis de village : Abderahman, Habib, Massinissa, Lyes, Khellaf, Mhend. À mes très chères amis : Jigurtha, Wardia, Dihia, Sylia, S.Nawel, Fatima et surtout Mon ami Fetouse Lyes. À ma binôme Saidi Zahoua toute sa famille et son fiancé Mesmoudi Said, a qui je le souhaite beaucoup de réussite dans sa vie À mes profs et tous les amis de la promotion Télécommunication sans exception. M. Nassim Table des matières Table des matières ......................................................................................................................II Liste des Figures .........................................................................................................................II Liste des Tableaux .................................................................................................................... III Introduction générale…………………………………………………………………………..1 Chapitre 1 : Le Réseau UMTS .................................................................................................. 2 1.1 Présentation de l’UMTS .............................................................................................. 2 1.2 Rappel sur les générations de téléphonie mobiles ....................................................... 2 1.3 Les services offerts par la 3 G ..................................................................................... 2 1.4 Les caractéristiques du réseau UMTS ......................................................................... 3 1.5 Spectre du Réseau UMTS ............................................................................................ 3 1.6 Les différentes classes de services dans le réseau UMTS ........................................... 4 1.5.1 Classe (A) ............................................................................................................. 4 1.5.2 Classe (B) ............................................................................................................. 4 1.5.3 Classe (C) ............................................................................................................. 4 1.5.4 Classe (D) ............................................................................................................. 4 1.7 Architecture générale d’un réseau UMTS ................................................................... 5 1.6.1 Domaine de l’équipement usager ......................................................................... 6 1.6.2 Domaine du réseau cœur de l’UMTS : ................................................................. 7 1.6.2.1 Le domaine à commutation de circuits CS (Circuit Switched) ........................ 8 1.6.2.2 Le domaine à commutation de paquets PS (Packet Switched) ......................... 9 1.8 Le handover ............................................................................................................... 14 1.7.1 Le hard handover ................................................................................................ 14 1.7.2 Le soft handover ................................................................................................. 14 1.9 La macro diversité ..................................................................................................... 15 1.10 Les interfaces du réseau d’accès : .............................................................................. 16 1.11 La structure en couches du réseau : ........................................................................... 16 1.12 Conclusion ................................................................................................................. 18 Chapitre 2 : Le réseau Internet ................................................................................................ 19 2.1 Introduction ................................................................................................................... 19 2.2 Définition d’Internet ...................................................................................................... 19 2.2.1 La toile WWW et le protocole http ........................................................................ 20 2.2.2 Le site Web ............................................................................................................ 20 2.2.3 L’URL .................................................................................................................... 20 2.3 Le modèle architectural OSI......................................................................................... 21 2.3.1 Définition ............................................................................................................... 21 2.3.2 Les sept couches du modèle OSI ........................................................................... 21 a) Couche n°1 : Couche physique .................................................................................. 22 b) Couche n°2 : Couche liaison de donnée .................................................................... 22  Le protocole HDLC ................................................................................................... 23  Le Protocol PPP ......................................................................................................... 23 a) Couche n°3 : Couche réseau ...................................................................................... 23 b) Couche n°4 : Couche transport .................................................................................. 23 c) Couche n°5 : Couche session..................................................................................... 23 d) Couche n°6 : Couche présentation ............................................................................. 23 e) Couche n°7 : Couche application .............................................................................. 23 2.4 Le Modèle TCP/IP ........................................................................................................ 24 2.4.1 Principe architectural ............................................................................................. 24 2.4.2 La description de la pile TCP/IP et ces APPLICATION ....................................... 25 A. Couche n°1 : couche Hôte-Réseau ......................................................................... 27 B. Couche n°2 : Couche Internet ................................................................................ 27 C. Couche n°3 : Couche Transport ............................................................................. 28 D. Couche n°4 : Couche Application .......................................................................... 29 2.5 L’encapsulation des données ......................................................................................... 29 2.6 L’adressage dans le réseau logique ............................................................................... 30 2.6.1 Présentation ............................................................................................................ 30 2.6.2 Les classes d’adresses IP........................................................................................ 30 2.7 Le Routage et la commutation....................................................................................... 31 2.7.1 Les commutateurs .................................................................................................. 31 2.7.2 Les routeurs ............................................................................................................ 32 2.7.3 Table de routage ..................................................................................................... 32 2.8 Conclusion ..................................................................................................................... 33 Chapitre 3 : Etude de la pile protocolaire du plan usager ....................................................... 34 3.1 Introduction ................................................................................................................... 34 3.2 Les modes d’accès duplex ............................................................................................. 34 3.2.1 Duplex Fréquentiel FDD .................................................................................... 34 3.2.2 Duplex Temporel TDD ...................................................................................... 35 3.3 La technique d’accès multiple ....................................................................................... 35 3.3.1 La technique d’accès CDMA ............................................................................ 35 3.4 Les canaux ..................................................................................................................... 38 3.4.1 Les canaux logique................................................................................................. 39 3.4.1.1 Les canaux de contrôles .................................................................................. 39 3.4.1.2 Les canaux logiques de trafic ......................................................................... 40 3.4.2 Les canaux de transporte ........................................................................................ 40 3.4.2.1 Les canaux de transport commun ................................................................... 41 3.4.2.2 Les canaux de transport dédiés ....................................................................... 42 3.4.3 Les canaux physiques ............................................................................................ 42 3.5 Etude de la pile protocolaire du mode paquet ............................................................... 43 3.5.1 Architecture en couche ....................................................................................... 43 3.5.2 Encapsulation des paquets arrivant du réseau cœur ........................................... 44 3.5.3 Compression d'en-tête (Header Compression)....................................................... 45 3.5.4 Protocole MAC ................................................................................................. 45 3.5.5 Protocole RLC .................................................................................................... 47 3.5.6 Protocole PDCP .................................................................................................. 48 3.5.7 Protocole BMC ................................................................................................... 48 3.5.8 Protocole RRC : ................................................................................................. 49 3.5.9 La couche physique : .......................................................................................... 50 3.5.10 Le Relais ............................................................................................................ 50 3.5.11 Le protocole GTP-U ........................................................................................... 50 3.5.12 L’ATM : (Asynchronous Transfert Mode) ......................................................... 51 3.5.13 Le protocole L2TP (Layer 2 Tunneling Protocol).............................................. 51 3.6 Conclusion ..................................................................................................................... 52 Chapitre 4 : Accès à l’Internet ................................................................................................. 53 4.1 Introduction ................................................................................................................... 53 4.2 Les conditions pour établir un appel sur le réseau UMTS ............................................ 53 4.3 Le PLMN (Public Land Mobile Network) .................................................................... 53 4.3.1 La procédure de sélection de PLMN..................................................................... 54 4.4 L’inscription au domaine paquet ................................................................................... 54 4.5 La mise à jour de la zone de localisation du mobile .................................................... 56 4.6 L’établissement d’une connexion en mode paquet ....................................................... 58 4.7 Le Contexte PDP ........................................................................................................... 58 4.7.1 Mécanisme d’établissement d’un contexte PDP .................................................... 59 4.7.2 Requête PDP ...................................................................................................... 60 4.7.2.1 Réponse PDP .................................................................................................. 60 4.8 Les procédures de sécurité ............................................................................................ 61 4.8.1 L’authentification ................................................................................................... 61 4.8.2 Le chiffrement ........................................................................................................ 62 4.8.3 L’intégrité .............................................................................................................. 62 4.9 Le routage des paquets dans l’UMTS ........................................................................... 62 4.9.1 Résolution d’adresses ............................................................................................. 62 4.9.2 Sélection des adresses IP ....................................................................................... 62 4.9.3 Le point d’accès ..................................................................................................... 63 4.9.4 L’acheminement des paquets IP vers le mobile ..................................................... 64 4.9.4.1 Cas où aucun contexte n’est activé ................................................................. 65 4.10 Conclusion ..................................................................................................................... 65 Chapitre 5 : Simulation et résultats ......................................................................................... 66 5.1 Introduction ................................................................................................................... 66 5.2 Les solutions de transport dans un UTRAN-IP ............................................................. 66 5.2.1 Architecture A: QoS de bout en bout et multiplexage de bout en bout ................. 67 5.2.2 Architecture B : QoS point à point et multiplexage sur le Last Mile Link ............ 68 5.2.3 Architecture C : QoS point à point et multiplexage de bout en bout ..................... 69 5.3 Les différentes catégories des piles protocolaires sur le Last Mile Link ...................... 70 5.3.1 Catégorie 1 : IPv4 avec compression d'en-tête ...................................................... 71 5.3.2 Catégorie 2 : IPv4 sans compression d'en-tête ....................................................... 71 5.3.3 Catégorie 3 : IPv6 avec compression d'en-tête ...................................................... 71 5.4 Etude analytique de l'efficacité de la bande passante .................................................... 71 5.4.1 Débit moyen entrant ............................................................................................... 73 5.4.2 Débit moyen sortant ............................................................................................... 73 Pile 1 : ............................................................................... 73 2) Pile 2 : .......................................................................... 73 3) Pile 3 : ................................................................. 73 4) Pile 4 : ............................... 74 5) Pile 5 : ............................... 74 6) Pile 6 uploads/Ingenierie_Lourd/ acces-internet-via-le-reseau-mobile-umts-pdf.pdf