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1 INTRODUCTION.............................................… ……. ……….2 I.NOTION

1 INTRODUCTION.............................................… ……. ……….2 I.NOTIONS DE BASE DES RESEAUX3G......................... 3 1. Définition…………………………………………...............................3 2. architecture générale du réseau 3G…………………… ………………3 a. Terminal utilisateur………………………………………………….4 b. Réseau d’accès radio………………………………………………..4 c. Réseau cœur………………………………………….......................4 II.ÉVOLUTION DU RÉSEAU 3G VERS 4G...............................5 1.3GPP release 99………………………………………..….....................5 2.3GPP release 4…………………………………...……………………..6 3.3GPP release 5………………………………………………………….6 4.3GPP release 6………………………………………………………….7 5.3GPP release 7…………………………………………………………7 6.3GPP release 8………………………………………………………....8 III.CARACTÉRISTIQUES DE RÉSEAU 4G.........……….................8 1. Architecture de LTE…………………………………………………8 2. LTE et ses processeurs…………………………….………………..9 3. Réseau d’accès 4G LTE……………………......................................9 4. L’enode B……………………………………………………………12 5. Entités Serving GW………………………………………………….13 6. Entités PDN GW…………………………………….........................14 7. Entités HSS………………………………………………………….15 8. Entités PCRF………………………………………………………..15 IV. LA QUALITÉ DE SERVICE....................................................15 V.EVOLUTION DE LA RÉSEAU 4G VERS 5G………………..16 1. Les enjeux…………………………………………………………….16 2. Les techniques……………………………………………..................17 VI. DOMAINE D.APPLICATION DE LA 5G…………………..19 1. Full- duplex…………………………………………………………...19 2. le financement………………………………………………………...19 CONCLUSION....................................................………………..20 SOMMAIRE 2 INTRODUCTION Les réseaux mobiles sont des infrastructures complexes qui doivent faire l’objet d’une bonne planification, de manière à optimiser les coûts d’investissement de mise en place. Cette planification est un processus complexe et délicat qui vise à déterminer l’ensemble des composantes (matérielles et logicielles) à les interconnecter et à les utiliser de façon à minimiser le coût d’exploitation des ressources de réseau. De façon générale, La planification fait intervenir de nouveaux défis, ce pendant Plusieurs générations de réseaux mobiles sont défilées à travers le temps. Ce sont la 1G avec un mode de transmission analogique, la 2G qui marque le passage à l'ère numérique, la 3G qui permet d'intégrer des services de voix et de données. La planification d'un réseau mobile 4G à partir d'un réseau mobile 3G+ consiste à réorganiser le réseau 3G+ initialement établi et fonctionnel de manière à desservir un plus grand nombre d'usagers, et par conséquent à gérer un trafic plus volumineux. Cette réorganisation peut entraîner, soit l'ajout de nouveaux équipements 4G et le retrait de certains équipements 3G+ existants, ce réseau étendu comprend plusieurs phases, dont le choix des architectures, l'évaluation de la demande de trafic, la conception topologique réalisée à partir des affectations des équipements des différents réseaux et l'analyse de performance, ce pendant il note que La 5G n'est pas encore déﬁnie et n'est donc pas officielle, mais le terme est utilisé pour désigner la prochaine génération successeur de la 4G dans certains journaux et documents. 3 I. LES NOTIONS DE BASE DES RESEAUX 3G 1. Définition La troisième génération (3G) désigne une génération de normes de téléphonie mobile. Elle est représentée principalement par les normes universal Mobile Télécommunications System (UMTS) et CDMA2000. Ces caractéristiques sont les suivantes:  Un haut débit de transmission 144 Kbps avec une couverture totale pour une utilisation mobile. 384 Kbps avec une couverture moyenne pour une utilisation piétonne,  2 Mbps avec une zone de couverture réduite pour une utilisation fixe.  Compatibilité mondiale  Compatibilité des services mobiles de 3ème génération avec les réseaux de seconde génération. La 3G permet d'atteindre des débits supérieurs à 144 kbit/s, ouvrant ainsi la porte à des usages multimédias tels que la transmission de vidéo, la visioconférence ou l'accès à internet haut débit. Les réseaux 3G utilisent des bandes de fréquences différentes des réseaux précédents : 1885-2025 MHz et 2110-2200 MHz. 2. Architecture générale du réseau 3G Le réseau 3G se compose principalement de trois éléments: a. Le terminal utilisateur (UE) b. Le réseau d'accès radio (UTRAN) c. Le réseau cœur (CN) 4 a. Le terminal utilisateur (UE) Le domaine de l’équipement usager (UE) comprend tous les équipements terminaux : Equipement mobile (ME) : Les mobiles UMTS ne seront plus de simples téléphones mais des terminaux multimédia capables d’offrir simultanément des services de transmission de données, d’audio et de vidéo en tout moment.  Universal Subscriber Identity Module (USIM) : il s’agit d’une carte à puce, version améliorée de la SIM (cas GSM), dédiée à la téléphonie 3G. b-Le réseau d'accès radio (UTRAN) Le réseau d’accès radio propose les fonctions permettant d’acheminer les informations depuis l’utilisateur jusqu’à réseau cœur. Il est une passerelle entre l’équipement usager et le réseau cœur via les interfaces Uu et Iu. Le réseau d’accès UTRAN est composé de plusieurs éléments : une ou plusieurs stations de base (appelées Node B), des contrôleurs radio RNC (Radio Network Controller) et des interfaces de communication entre les différents éléments du réseau UMTS c- Le réseau cœur (CN) Il permet de communiquer à l’intérieur d’un même réseau de téléphonie mobile et assure l’interconnexion de Le réseau cœur (CN Core Network) est la partie du système UMTS chargée de ce dernier avec des réseaux externes, fixes ou mobiles, numérique ou analogique. Le réseau cœur 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. 5 II. EVOLUTION DU RESEAU 3G VERS 4G Le marché 3GPP est actuellement desservie par deux lignes de la technologie: GSM (GPRS, EDGE et EDGE Evolved) et UMTS (HSDPA, HSUPA et HSPA+) et la part de marché pour les deux technologies ne cesse de croître. L'évolution et les aspects techniques clés de ces technologies sont résumés selon le schéma Figure 3 : L'évolution de la technologie 3G 1- 3GPP release 99 L'architecture des réseaux de release 99 est composée de deux parties ; un réseau d’accès UTRAN qui réalise les transferts de trafic de données et de signalisation entre l'appareil mobile (UE) et le réseau cœur qui est la deuxième partie. L’UTRAN comprend principalement deux entités : le Node B et le RNC. Les RNC communiquent entre eux via l'interface Iur et sont reliés aux Node B par l'interface IP 6 Figure 4 : Architecture 3GPP release 99 2- 3GPP release 4 Le cœur de réseau est encore plus évolué et introduit des changements dans le domaine CS. Les fonctions de MSC 3G sont divisées en deux parties, à savoir, le serveur MSC et passerelles média. Le serveur MSC contient le contrôle d'appel et la logique de gestion de mobilité. Le serveur MSC contient également un VLR qui contient des données de service relatif à l’abonné mobile. La passerelle de média contient la fonction de commutation et elle est commandée par le serveur de MSC. Le serveur GMSC, est divisé en deux serveurs GMSC comme ci montre la Figure 5. Le serveur MSC utilise UIT-T H.248 pour contrôler la passerelle média. L'UIT-T BICC (porteur indépendant de contrôle d'appel) est un protocole utilisé entre le MSC et le serveur GMSC Le cœur de réseau prend en charge la coexistence de deux UTRAN et le réseau d'accès radio GSM / GPRS (GERAN) 7 Figure 5 : Architecture 3GPP release 4 3- 3GPP release 5 Cette architecture est basée sur IP. Le SGSN et GGSN sont renforcées pour soutenir les services à commutation de circuits tels que la voix. La nouvelle passerelle de signalisation (R-SGW) et celle du transport de signalisation (TSGW) sont nécessaires pour assurer l'interfonctionnement avec le système externe sur l'héritage SS7 et SS7 sur IP. La fonction de commande d'état d'appel (CSCF) fournit des fonctions de contrôle d'appel pour des sessions multimédias. La fonction de commande de passerelle de média (MGCF) contrôle les passerelles média, qui sont des sous-systèmes multimédias IP. La fonction de ressources multimédias (MRF) prend en charge des fonctionnalités telles que la visioconférence. Figure 6: Architecture 3GPP release 5 4) 3GPP release 6(HSUPA) 8 Le standard HSUPA (High Speed Uplink Packet Access) est une mise à jour des réseaux UMTS/HSDPA. Il apporte des améliorations de type HSDPA au flux ascendant des connexions ce qui permet ainsi d’obtenir des débits de chargement pouvant atteindre les 5,8 Mbps. Le HSUPA est considéré comme le successeur du HSDPA qui offre des débits importants mais uniquement sur le flux descendant. Le HSUPA devrait être normalisé par le 3GPP dans la spécification UMTS Release. Figure 7 : Architecture 3GPP release 6 5) 3GPP release 7(HSPA) High Speed Packet Access de données (HSPA) est une mise à jour des réseaux (FDD et TDD) utilisé pour augmenter les performances de paquets de données. Cette évolution des débits et de la capacité permet l’introduction de nouvelles techniques. En voie descendante, la modulation 64QAM est désormais prise en charge, de même que la modulation 16QAM en voie montante. Le spectre supportant la transmission n’est donc plus limité à 5 MHz mais à 10 MHz. Les débits fournis à l’utilisateur peuvent doublés. De plus, la largeur de bande plus élevée permet au système une gestion plus efficace des ressources spectrales. 6) 3GPP release 8 Elle permet le « très haut débit mobile », pour la transmission de données à des débits théoriques supérieurs à 100 Mb/s. Les débits sont en pratique de l'ordre de quelques dizaines de Mb/s, suivant le nombre d'utilisateurs puisque la bande passante est partagée entre les terminaux actifs des utilisateurs présents dans une même cellule radio. Une des particularités est d'avoir un « cœur de réseau » basé sur IP et de ne plus offrir de mode commuté (établissement d'un circuit pour transmettre un appel "voix"), ce qui signifie que les communications téléphoniques utiliseront la voix sur IP (en mode paquet) 9 . III.CARACTERISTIQUES DE RESEAU 4G 1- LTE et uploads/Ingenierie_Lourd/ expose-gsm 1 .pdf