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VOCAL Alain DESEINE ____________________________________ GPRS GPRS Page 2 ě Ala

VOCAL Alain DESEINE ____________________________________ GPRS GPRS Page 2 ě Alain DESEINE, 1999 Sommaire Sommaire _________________________________________________________________2 Table des figures, tableaux, exemples ___________________________________________3 Avant propos _______________________________________________________________5 Introduction _______________________________________________________________6 1 Les technologies de deuxième génération_____________________________________8 1.1 HSCSD (High Speed Circuit Switched Data) ___________________________________ 9 1.2 Edge (Enhanced Data rates for Global Evolution)_______________________________ 9 1.3 UMTS (Universal Mobile Telecommunication System) __________________________ 9 2 GPRS (General Packet Radio Services) _____________________________________12 2.1 Rappels sur le GSM (Global System for Mobile communications) ________________ 13 2.2 Architecture de la technologie GPRS ________________________________________ 14 2.2.1 Principales caractéristiques _______________________________________________________ 14 2.2.2 Classes de mobiles GPRS ________________________________________________________ 15 2.2.3 Architecture Logique____________________________________________________________ 15 2.2.4 Accès Au Service GPRS _________________________________________________________ 18 2.3 La commutation de paquets ________________________________________________ 18 2.4 Les limitations de GPRS___________________________________________________ 19 2.5 De quoi auront nous besoin pour exploiter GPRS ? ____________________________ 21 2.6 Calendrier prévisionnel de déploiement du GPRS _____________________________ 21 3 Que peut on raisonnablement attendre de GPRS______________________________23 Annexe A. Abréviations ____________________________________________________25 Annexe B. Glossaire _______________________________________________________27 GPRS Page 3 ě Alain DESEINE, 1999 Table des figures, tableaux, exemples Figure 1 – mode de fonctionnement de l'interface radio du GSM.........................................................................14 Figure 2 – Les nœuds du réseau GPRS .................................................................................................................16 Figure 3 – Piles de protocoles implémentés sur un réseau GPRS ........................................................................17 Tableau 1 – planning de déploiement prévisionnel du GPRS ...............................................................................22 GPRS Page 4 ě Alain DESEINE, 1999 GPRS Page 5 ě Alain DESEINE, 1999 Avant propos Ce document présente d'une manière technique la norme GPRS (General Packet Radio Service), ainsi que les normes qui lui succéderont, ou tout au moins qui la côtoieront durant un certain temps. Nous étudierons aussi bien les avantages que les contraintes de ces normes émergentes. Nous essaierons également de voir ce qu'autoriseront ces normes en terme développement applicatifs, et quel seront les avantages et contraintes de ces normes pour les fournisseurs de contenu. Enfin, nous essaierons de lister, dans la mesure du possible, les équipementiers réalisant actuellement des tests au niveaux de ces normes, ainsi que ceux ayant annoncé des sorties de périphériques et/ou d'équipements pour les mois et années à venir. La norme GPRS (General Packet Radio Service) est une norme aujourd'hui émergente, et son horizon commercial ne se situe pas à moins d'une dizaine de mois. Actuellement, de nombreux équipementiers, fournisseurs de réseaux mobiles, etc. mettent en place des plates- formes de test, et le manque de périphériques les oblige, comme c'est le cas pour NORTEL Networks, à développer des plates-formes de test afin de simuler les différents périphériques qui aujourd'hui n'existent pas encore. GPRS (General Packet Radio Service), et les autres normes "concurrentes" sont les normes attendues pour généraliser, et surtout rendre plus confortable, l'accès des mobiles à Internet. Ce sera aussi pour certaines de ces normes la possibilité d'implémenter des accès réseaux de type TCP/IP dans des lieux ou un accès réseau classique n'est pas, ou très difficilement, réalisable. GPRS Page 6 ě Alain DESEINE, 1999 Introduction Aujourd'hui, deux cent millions de personnes utilisent un périphérique mobile sur l'ensemble de la planète. La France compte à l'aube de l'année 2000 environ vingt millions de téléphones portables, et les prévisions (toujours minimalistes en ce domaine) annonce le franchissement du cap fatidique des 34 millions de portables d'ici la fin de l'année 2000, dépassant ainsi le nombre de téléphones fixes installés sur le territoire. Pour résumer, en huit ans, il aura été déployé autant de téléphones mobiles, que de téléphones fixes en un peu moins d'un siècle ! Si le principal usage des téléphones portables est aujourd'hui le transport de la voix, le marché montant de demain, pour ces périphériques, est le transport des données, et principalement, l'accès au réseau Internet, ou bien de manière plus générale, les réseaux de type TCP/IP. Aujourd'hui, le transport des données sur des périphériques mobiles est quelque peu anecdotique. En effet, la norme GSM (Global Mobile System communications), la plus répandue en France, n'autorise qu'au mieux des débits de 9600 bits/s. Si ces débits permettent d'utiliser des services WAP basiques, peu gourmands en bande passante, ils interdisent toute utilisation multimédia comme le streaming de fichier audio. Bien que des améliorations permettant d'atteindre des débits de 14400 Bits/s est été prévues à l'origine, non seulement ils ont très peu de chance de voir le jour, mais de plus, ils sont résolument insuffisants face aux développements actuels des extensions multimédia des réseaux, et face à l'habitude donnée aux utilisateurs de l'outils informatique. En effet, passer d'une application Internet Web sur son micro connecté en ADSL à Internet à 768 000 Bits/s à une application WAP sur son portable à 14 400 Bits par seconde à de quoi largement réfréner les envies de l'utilisateur. C'est un peu comme quitter une Ferrari pour monter sur un vélo. D'autres part, s'il est maintenant évident pour tout le monde que le mode de connexion à Internet doit être de type permanent avec une facturation forfaitaire, le mode actuel supporté par la norme GSM est une facturation à la durée, relativement élevée, incompatible avec le mode de consultation d'Internet qui le plus souvent s'effectue en mode non connecté. En effet, la plupart du temps lorsque l'on consulte un service Internet, on effectue une requête vers un serveur, celui-ci renvoie une réponse, et l'on passe ensuite un certain temps à consulter les informations renvoyées. En général, le temps passé à consulter les informations est largement supérieur à celui nécessaire à effectuer la requête et recevoir la réponse du serveur. Le mode de connexion du standard GSM est un mode connecté par commutation de circuit, en plus simple, cela signifie qu'une fois la communication établie, le canal de données dans la cellule du réseau GSM est monopolisé pour cette connexion, y compris pendant les temps morts de lecture des informations. Comme on l'aura compris, ce mode de connexion monopolise un canal GSM le rendant indisponible à d'autres utilisateurs, alors qu'aucun trafic ne transite par ce canal. La monopolisation d'un canal a, outre le problème de l'indisponibilité pour les autres utilisateurs, l'inconvénient de générer un coût de connexion élevé, dû d'ailleurs principalement à cette monopolisation. GPRS Page 7 ě Alain DESEINE, 1999 C'est pourquoi un certain nombre de normes et de protocoles ont été conçus à la fois pour contourner le problème de monopolisation de canal, et donc par la même résoudre le problème de la surfacturation, ainsi que pour permettre également de débits résolument plus importants, à la mesure de ceux que nous connaissons sur les réseaux informatiques. C'est ainsi qu'on vu le jour des technologies comme le GPRS (General Packet Radio Service), HSCSD (High Speed Circuit Switched Data), et Edge (Enhanced Data rates for Gobal Evolution), constituant ainsi la téléphonie mobile de deuxième génération. GPRS Page 8 ě Alain DESEINE, 1999 1 Les technologies de deuxième génération Même si les trois technologies en lice (GPRS, HSCSD, et Edge) devraient être déployées, vraisemblablement, seules les deux dernières devraient être déployées en France et en Europe. Offrant un débit de 171,2 kbits/s ou de 126,4 kbits/s au niveau infrastructure, GPRS devrait être la première de ces technologies à être déployée. La technologie Edge quant à elle devrait être déployée un peu plus tard afin de fournir un pont entre les technologies de deuxième génération, et les technologies de troisième génération comme UMTS (Universal Mobile Telecommunication System), d'autant plus que seules quatre licences UMTS devraient être délivrée pour la France, et que le secrétariat à l'industrie aurait pour projet de les mettre aux enchères. Ces nouvelles technologies réclamant de la part des équipementiers des connaissances en terme de routage Internet, qu'ils n'ont pas forcément, un certain nombre de regroupements et de rachats sont en train d'avoir lieu comme par exemple le rachat par SIEMENS de Argon Networks, Castle Networks, et RedStone par exemple, ou bien encore un rapprochement entre NORTEL et Bay Networks. Nous allons maintenant étudier les technologies de deuxième génération et de troisième génération avant d'entamer l'étude, plus détaillée, du GPRS. GPRS Page 9 ě Alain DESEINE, 1999 1.1 HSCSD (High Speed Circuit Switched Data) Les infrastructures de type HSCSD ne seront vraisemblablement pas déployées en Europe. Cette technologie permet d'obtenir des débits de 57,4 kbits/s en concaténant 4 intervalles de temps (time slots) de 14,4 kbit/s au sein d'une cellule GSM TDMA (Time Division Multiple Access). Malgré un débit quatre fois plus important que le maximum espéré pour le GSM DATA, ce système n'est pas adapté aux échanges internet. En effet, les canaux radio mis en parallèles sont surtout utiles dans des communications continues, alors que par définition, les communication TCP/IP sont de discontinues. Cette technologie va donc à l'encontre du principe énoncé plus haut selon lequel, il faut éviter de monopoliser les canaux de communication radio si l'on ne s'en sert pas, ce qui permet aussi de diminuer les coûts de communication. En un mot les services de données HSCSD sont de très gros consommateurs de ressources radio, et ils sont mal adaptés au monde Internet. En revanche, cette technologie est très facile à implémenter pour les opérateurs car elle ne nécessite quasiment aucun investissement au niveau de l'infrastructure des réseaux mobiles uploads/Ingenierie_Lourd/ gprs-pdf.pdf