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Introduction générale au LTE Définition & Architecture réseau Introduction Géné

Introduction générale au LTE Définition & Architecture réseau Introduction Générale au LTE Section 1 La 4G dans le monde Section 2 Evolution des réseaux radio Mobiles, de la 2G vers le LTE Section 3 Le 3 GPP: organisme de standardisation Section 4 Le LTE, Une nouvelle radio Section 5 Le LTE, Une nouvelle architecture Section 6 Conclusion Niveaux déploiement LTE (1/3): fin 2012 31/07/2018 3 Niveaux déploiement LTE (2/3): fin 2016 4 Niveaux déploiement LTE (3/3): fin 2016 5 Le décollage de la 4G en Afrique • Les lancements de réseaux 4G se sont accélérés en 2016 sous l’effet de – l’attribution des licences par les régulateurs – Une forte concurrence des opérateurs activée par l’arrivée de nouveaux challengers (ex. YooMee en CI). • Les attentes des clients en matière de vitesse de navigation sont de plus en plus fortes. – Les opérateurs s’appuient sur les déploiements auprès des populations aisées dans les villes. – Le premier qui lance son réseau a plus de chances de sécuriser ses abonnés et de recruter ceux de ses concurrents attirés par la 4G. • Le bas cout des équipementiers chinois jouent un rôle important – Facilitation du déploiement des réseaux sur le plan opérationnel et financier – Des smartphones 4G à moindre prix • La stratégie marketing des offres repose sur la vitesse de la 4G.. • Les opérateurs n’ont pas opté pour l’application d’un surcoût par rapport à la 3G – La 4G reste chère – Les opérateurs ont mis en place le tiered-pricing et incluent des contenus en streaming dans certaines offres afin d’inciter leurs clients à consommer plus de data. Marché et facteurs de croissance de la 4G en Afrique: le marché • Les lancements 4G ont doublé en 2016 par rapport aux deux dernières années – 74 réseaux ont été lancés dans 32 pays avec une accélération en 2016 : • 25 lancements contre 17 pour 2014 et 2015 réunis. – L’Afrique compte 11 millions de clients 4G (source : GSMA, T2 2016) • 22% de la population africaine est couverte en 4G. • Les 3/4 se concentrent en Afrique du Sud et au Maroc Marché et facteurs de croissance de la 4G en Afrique: Les facteurs d’usage • Des lancements qui s’appuient sur des attentes consommateurs – de nouveaux usages, tirés par les classes d’âge digitales (16 – 25 ans…) et les applications OTT et vidéos – L’émergence de la classe moyenne – de nouveaux contenus très spécifiques Marché et facteurs de croissance de la 4G en Afrique : Les facteurs technologiques • Les opérateurs WiMAX présents en Afrique abandonnent cette technologie et se tournent alors vers le TD-LTE – Le LTE offre plus de services, notamment haut débit en mobilité et plus seulement sédentaire – C’est une opportunité de reconversion rapide, qui fonctionne sur les mêmes bandes de fréquences pas de ressources spectrales supplémentaires. – Ces fréquences hautes sont adaptées à la couverture en zone urbaine, cible géographique privilégiée des opérateurs africains. – D’après Huawei, le déploiement d’un réseau TD-LTE est 30% moins cher que le déploiement d’un réseau FD-LTE. – Selon la GSMA, 25% des réseaux 4G africains utilisent la technologie TD-LTE en Afrique et 10% des abonnés 4G sur le continent utilisent un réseau TD-LTE. Introduction Générale au LTE Section 1 La 4G dans le monde Section 2 Evolution des réseaux radio Mobiles, de la 2G vers le LTE Section 3 Le 3 GPP: organisme de standardisation Section 4 Le LTE, Une nouvelle radio Section 5 Le LTE, Une nouvelle architecture Section 6 Conclusion Le service VOIX est le seul service au début du réseau GSM Service Voix (CS) (Radio GSM) BSC MSC HLR GMSC Réseau TDM AUC Accès Radio Cœur de réseau Circuit LAI - GSM Réseau TDM RTC SIG VOIX DATA Caractéristiques du réseau GSM • Avec le GSM – la technologie d’accès MF-TDMA est utilisée • partage de la ressource radio en temps et en fréquence – allocation d’une portion de la ressource, appelée Time Slot, pour chaque utilisateur pour la durée de sa communication – 2 cellules voisines ne doivent pas avoir la même fréquence • facteur de réutilisation en général de 7 • Les réseaux GSM ont été conçus au départ pour: – Le support de la voix en mode circuit – Faible débit possible de seulement 9,6kb/s pour les données • Le mode circuit est mal adapté pour la transmission de données (capacité, débit, coût) L’arrivée des services SMS dans le réseau GSM avec la brique SMS-C Service Voix (CS) (Radio GSM) BSC MSC HLR SMS-C GMSC Réseau TDM AUC SMS Accès Radio Cœur de réseau Circuit LAI - GSM RTC Début des services Data sur le GSM avec le WAP CSD (Circuit Switched Data) Service Voix (CS) (Radio 2G) BSC MSC HLR AUC IWS/AS INTERNET Accès Radio Cœur de réseau Circuit LAI - GSM Débit max : 9,6 Kbps Réseau IP Réseau TDM Réseau TDM SIG VOIX DATA Introduction d’un réseau GPRS dédié pour les services DATA - 3GPP R97 Service DATA (PS) Service Voix (CS) (Radio 2G) BSC SGSN MSC mono INTERNET HLR GGSN SMS-C GMSC Réseau TDM PCU AUC EIR DNS LAI EDGE RAI Accès Radio Cœur de réseau Débit max : 200 Kbps Réseau TDM Réseau IP Réseau IP RTC SIG VOIX DATA Caractéristiques du réseau GPRS • Avec le GPRS, – Un nouveau cœur est ajouté au GSM: le cœur paquet – De nouveaux taux de codage permettent d’augmenter le débit offert à chaque utilisateur • Débit par TS jusqu'à 21.4 kbit/s soit jusqu'à 171.2 kbit/s sur 8 TS théoriques par utilisateur mais débit véritablement offert entre 20 et 60 kbit/s – Les ressources radio et la bande passante sont seulement utilisées lors du transfert des données • Les Time Slots sont partagés entre les utilisateurs actifs • Les ressources radio sont partagées dynamiquement entre la voix et les données • Les Time Slots Uplink et Downlink sont alloués indépendamment • Suivant le GPRS, la technologie EDGE est définie pour permettre d’augmenter encore plus le débit offert aux usagers – Débit pouvant atteindre 240 kbps (en réalité 100-160 kbps) La 3G et le début des réseaux mobiles haut débit – 3GPP R99 Service DATA (PS) Service Voix (CS) (Radio 2G) NodeB (Radio 3G) RNC BSC SGSN MSC mono INTERNET HLR GGSN SMS-C GMSC Réseau TDM PCU AUC EIR DNS LAI EDGE RAI Accès Radio Cœur de réseau LAI HSDPA RAI Débit max : 200 Kbps Débit max : 7,2 Mbps Réseau TDM Réseau ATM Réseau IP Réseau IP RTC SIG VOIX DATA Caractéristiques du réseau UMTS • Avec l’UMTS – la technologie d’accès WCDMA est utilisée - étalement des données des utilisateurs dans toute la bande passante du système – allocation de toute la bande passante à chaque utilisateur - séparation de deux usagers par l’allocation de codes orthogonaux – 2 cellules voisines ont la même fréquence - facteur de réutilisation de 1 • Les réseaux UMTS permettent: – De fournir des services en mode circuit et paquet de données – D'allouer à chaque utilisateur des ressources radio dédiées à son service via l'allocation de canaux dédiés (Dedicated Channel, DCH) Le NGN introduit la séparation des plans User & Control pour la VOIX et SMS Service DATA (PS) Service Voix (CS) (Radio 2G) NodeB (Radio 3G) RNC BSC SGSN Media GW INTERNET HLR GGSN SMS-C Media GW Réseau IP PCU AUC EIR DNS LAI EDGE RAI SIG VOIX DATA Accès Radio Cœur de réseau HSDPA LAI RAI MSC Server Débit max : 7,2 Mbps Débit max : 200 kbps Réseau IP Réseau IP Réseau IP Réseau IP RTC L’optimisation de la radio permet d’atteindre les débits de 42 Mbps en 3G (HSPA) – 3GPP R5/R6 (Radio 2G) NodeB (Radio 3G+) RNC BSC SGSN Media GW INTERNET HLR GGSN SMS-C Media GW Réseau IP PCU AUC EIR DNS LAI GSM/EDGE RAI Accès Radio Cœur de réseau HSPA+ LAI RAI MSC Server NodeB (Radio 3G) HSDPA LAI RAI Service DATA (PS) Service Voix (CS) Débit max : 200 Kbps Débit max : 42 Mbps Débit max : 7,2 Mbps Réseau IP Réseau IP Réseau IP Réseau IP RTC SIG VOIX DATA Caractéristiques du réseau HSPA • Le HSPA est une simple mise à jour des équipements du R99 avec de nouvelles fonctionnalités – Il ne concerne que le cœur paquet du réseau UMTS R99 • La technologie HSPA consiste – Avec HSDPA à améliorer la partie Downlink • plus de canal dédié par utilisateur pour la data • un canal partagé pour l’ensemble des utilisateurs HSDPA • une ré-allocation dynamique des ressources toutes les 2ms – Avec HSUPA à améliorer la partie Uplink • toujours un canal dédié mais amélioré par rapport à l’UMTS R99 • une allocation dynamique et efficace des ressources • une réduction du délai de transmission radio • une optimisation de l'utilisation des ressources radio UL et réseau HSDPA : les grands principes • HSDPA = High Speed Downlink Packet Access • Le grand principe: – plus de canal dédié par utilisateur uploads/Ingenierie_Lourd/ lte-architecture-description-et-qualite.pdf