Remerciez-le!

Remerciez @Admin pour avoir partagé cet document gratuitement, de la manière la plus simple, en partageant sur les réseaux sociaux.

Étude des architectures et composants matériels des réseaux 3G et 4G Salim Amir

Étude des architectures et composants matériels des réseaux 3G et 4G Salim Amir Salim Cloud Architect Un réseau cellulaire est un réseau dont chaque antenne couvre un territoire défini et lors des déplacements de l'utilisateur le téléphones mobile changent de cellule. Les réseaux cellulaires de téléphonie mobile reposent sur la technique des cellules qui sont des zones élémentaires de couverture qui s'interpénètrent et permettent de couvrir une zone à desservir d'un territoire. Réseau cellulaire Notion de cellule 3G Avec une bande de fréquences limitée, Avec une densité de trafic importante, qui varie dans le temps et dans l’espace et pouvant augmenter, Offrir des services téléphoniques et autres à des usagers fixes et mobiles ? Comment desservir une région de taille importante (pays, continent) ? Concept cellulaire avec réutilisation des fréquences Mécanisme de réutilisation des fréquences : • Repose sur la propriété d’atténuation des signaux avec la distance. • Cellules utilisant la même fréquence. Cellule Surface géographique dont les limites sont fixées par : Puissance transmise et la sensibilité des récepteurs, Rapport C/I fixé par le système, Capacité à gérer le maximum de communications possibles sur la surface allouée avec la QoS demandée, Intégration de la cellule dans l’environnement (CEM, supports matériels, …) 1G - NMT (Nordic Mobile Telephone) Historique Mise en service en 1981 Basée sur une technologie de téléphonie analogique sans-fil. Sa technologie de modulation radio est similaire à celle utilisée par les stations radio FM. 1 er radiotéléphones analogiques sans fils Taille imposante des équipements Pas de confidentialité de communications Réseaux saturés AVANTAGES INCONVENIENTS 2G - GSM (Global system of mobile communication) Développée à partir de 1990 Représente la première technologie de téléphonie numérique sans fil Son débit moyen est similaire à celui du FAX, c'est-à-dire 9,6 kbits/sec. Meilleure qualité d’écoute Meilleure qualité d’écoute Taille réduite Débit: envoi de donnés lentes Confidentialité des communications AVANTAGES INCONVENIENTS 3G - UMTS (Universal Mobile Telecommunication System) développé en 2004 sous sa première version Release 99 (R99) fonctionne sur la bande de fréquences 1900-2000 MHz et permet un débit réel de l’ordre de 384 kbits/s (8 fois plus rapide que le GPRS). Accès internet haut-débit depuis un équipement mobile ou un ordinateur coût Visiophonie Visiophonie Changement des équipements usagers Télévision AVANTAGES INCONVENIENTS 4G - LTE (Long Term Evolution) développé en 2008 Il offre un débit de donnée crête sur la voix montante de 50 Mbits/s Très haut débit Coût élévé La réduction de la complexité. Pas de ligne de téléphonie fixe Évolution des usages AVANTAGES INCONVENIENTS Mobile Station (MS) - Mobile Equipment (ME) - Subscriber Identity Module (SIM) Network Switching Subsystem(NSS) Mobile Switching Center (MSC) Home Location Register (HLR) Visitor Location Register (VLR) Authentication Center (AUC) Equipment Identity Register (EIR) Base Station Subsystem (BSS) - Base Transceiver Station (BTS) - Base Station Controller (BSC) 2G – GSM (Global system of mobile communication) Architecture du réseau GSM Le GSM est la première norme de téléphonie cellulaire numérique. Il fut conçu pour pallier à l’aspect lourd et encombrant des premiers terminaux mobiles. Avec un débit théorique de 9,6 kbit/s, sa création a marqué l’ouverture à la transmission de données numériques de faibles volumes tels que les SMS ou les MMS. Un dispositif GSM est une combinaison entre deux éléments : Un terminal ou station mobile. Un module de sécurité ou carte SIM qui est délivré par un opérateur téléphonique. Mobile Equipment Le Mobile Equipment est identifié (exclusivement) à l'intérieur de n'importe quel réseau GSM par l'International Mobile Equipment Identity (IMEI). Les terminaux GSM sont divisés en cinq classes en fonction de leur puissance maximale de transmission sur le canal radio, qui varie entre un maximum de 20 Watt et un minimum de 0.8 watt. Base Transceiver Station La Base Transceiver Station contient tous les émetteurs-récepteurs appelés TRX reliés à la cellule et dont la fonction est de transmettre et recevoir des informations sur le canal radio en proposant une interface physique entre la Mobile Station et le BSC. Base Station Controller Le contrôleur de station gère les ressources radio pour une ou plusieurs BTS. Mobile Services Switching Center Le MSC assure la mise en route et la gestion du codage de tous les appels directs et en provenance de différents types de réseau. Home Location Register Lorsqu'un utilisateur souscrit à un nouvel abonnement au réseau GSM, toutes les informations qui concernent son identification (abonnés) sont mémorisées sur le HLR. Il a pour mission de communiquer au VLR quelques données relatives aux abonnés, à partir du moment où ces derniers se déplacent d'une location area à une autre. Visitor Location Register Le Visitor Location Register (VLR) est une base de données qui mémorise de façon temporaire les données concernant tous les abonnés qui appartiennent à la surface géographique qu'elle contrôle. 3G – UMTS (Universal Mobile Telecommunication System) 3G C’est une des technologies de téléphonie mobile de troisième génération (3G) L'UMTS repose sur la technique d'accès multiple W-CDMA (Wideband Code Division Multiple Access) Les fréquences allouées pour l'UMTS sont 1885-2025 MHz et 2110-2200 MHz. La particularité des technologies 3G est d’avoir un réseau cœur IP L'UMTS permet théoriquement des débits de transfert de 1,920 Mbit/s, mais en pratique, autour de 384 kbit/s… Réseau cœur : Le réseau coeur de l’UMTS est composé de trois parties : - Le domaine CS (Circuit Switched) utilisé pour la téléphonie . - Le domaine PS (Packet Switched) qui permet la commutation de paquets. - Les éléments communs aux domaines CS et PS. 3G – UMTS (Universal Mobile Telecommunication System) Architecture globale du réseau UMTS NodeB : Le rôle principal du NodeB est d’assurer les fonctions de réception et de transmission radio pour une ou plusieurs cellules du réseau d’accès de l’UMTS avec un équipement usager. Le NodeB travaille au niveau de la couche physique du modèle OSI . Nous pouvons trouver deux types de NodeB: NodeB avec antennes sectorielles NodeB avec antenne omnidirectionnelle RNC : Le rôle principal du RNC est de router les communications entre le NodeB et le réseau cœur de l’UMTS. Il travaille au niveau des couches 2 et 3 du modèle OSI (contrôle de puissance, allocation de codes) Le GGSN (Gateway GPRS Support Node) est une passerelle vers les réseaux à commutation de paquets extérieurs tels que l’Internet. Le SGSN (Serving GPRS Support Node) est une passerelle permettant l'acheminement des données dans les réseaux mobiles GPRS. Il maintient les informations identifiant l'abonné et les services utilisés. Il contrôle la localisation du mobile sur une "Routing Area". Le GMSC (Gateway Mobile Switching Centre) fournit la fonction EDGE pour les réseaux GSM . Pour les appels mobiles, il interagit avec le HLR (Home Location Register) pour obtenir des informations de routage. Authentication Center (AuC), désigne une fonction d'authentification de la carte SIM(Subscriber Identity Module) utilisée sur un réseau de mobiles GSM. EIR pour Equipement Identity Register) : il s'agit d'une base de données répertoriant les terminaux mobiles. 4G – LTE (Long Term Evolution) 4G Il offre un débit de donnée crête sur la voix montante de 50 Mbits/s La taille des cellules est de 5 km pour des performances optimales L’optimisation des systèmes à commutation de paquets La réduction de la complexité Architecture simplifiée Architecture globale du réseau LTE Le MME gère les sessions (authentification, autorisations, session voix et donnée) et la mobilité (localisation, « paging », « hand-over »,…) du terminal. La Serving Gateway est responsable de l’acheminement des flux « utiles » dans le réseau cœur (les communications voix, le trafic data, etc.). La PDN Gateway est responsable du lien avec les autres réseaux (publics ou privés), et notamment avec le monde Internet. Le HSS est responsable d’à peu près les mêmes fonctionnalités que le HLR (base des profils des abonnés, avec leurs droits et leurs caractéristiques). PCRF (Policy and Charging Rules Fonction), qui permet la gestion dynamique de la facturation et de Policy de qualité de service des flux. 4G – LTE (Long Term Evolution) Architecture de réseau cellulaire 2G/3G/4G Merci de votre attention Salim Amir Salim Cloud Architect www.coaching-center.net uploads/Ingenierie_Lourd/ examen-telecom.pdf