Remerciez-le!

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

Télécom IIUMTS UMTS Universal Mobile Telecommunication System WCDMA بسم هللا ال

Télécom IIUMTS UMTS Universal Mobile Telecommunication System WCDMA بسم هللا الرمحن الرحمي Abdelmajid HAJAMI FSTS - 2016 UMTS Universal Mobile Telecommunication System 20/03/2016 2 WCDMA UMTS L’ UMTS ( Universal Mobile Telecommunication System) est une nouvelle norme de téléphonie mobile, appelée aussi plus généralement téléphonie de troisième génération ou 3G. 3G permet de faire transiter davantage de données et va permettre l’apparition de contenus multimédias sur les téléphones mobiles tel la visiophonie. On parlera alors plutôt de terminaux multimédias. L’ UIT (Union Internationale des Télécommunications) a définit un standard unique et international pour la troisième génération : l’IMT-2000. 6 technologies d’accès radio terrestre auront été gardées : UTRA/FDD, UTRA/TDD, TD-SCDMA, CDMA2000, UWC-136, DECT. L’UMTS quant à lui regroupe : UTRA/FDD, UTRA/TDD. 20/03/2016 3 Introduction UMTS Selon l’UIT, les 6 réseaux d’accès radio terrestre, dont l’UMTS fait parti, doivent satisfaire aux caractéristiques techniques suivantes : Garantir des services à haut débit avec un minimum de 144kbps dans tout type d’environnement et jusqu’à 2Mbps dans des environnements intérieurs et avec une mobilité réduite. Transmettre des données symétriques (même débit montant et descendant) et asymétriques Fournir des services à commutation de circuits (idéal pour la voix) et à commutation de paquets (idéal pour la transmission de données) Qualité de parole comparable à celle des réseaux câblés Capacité et efficacité spectrale doivent être supérieures à celles des systèmes cellulaires de deuxième génération 20/03/2016 4 Principes de base Caractéristiques techniques UMTS Possibilité d’offrir des services multimédias lors d’une même connexion avec des qualités de services différentes (débit, taux d’erreurs, …) pour les différents types de médias (voix, audio, données) Compatibilité avec les réseaux d’accès radio de deuxième génération Itinérance entre les différents systèmes de troisième génération, c'est-à-dire la compatibilité entre eux. Couverture universelle associant des satellites aux réseaux terrestres 20/03/2016 5 Principes de base Caractéristiques techniques UMTS Les bandes de fréquences ont été définies en 1992 puis retouchées en 2000. Les bandes spectrales pour les composantes terrestres et par satellite des systèmes IMT-2000 sont 806-960Mhz, 1710-2020Mhz, 2110-2300Mhz et 2500-2690Mhz. 20/03/2016 6 Principes de base Spectre des fréquences UMTS La couverture globale de la planète s’organise en une structure cellulaire hiérarchisée qui assurera l’itinérance (roaming) mondiale. Au sommet de la hiérarchie se trouvent les satellites qui assurent une couverture sur l’ensemble de la planète. Le réseau terrestre radio lui s’occupe de la couverture terrestre suivant une répartition en macro, micro et picocellules. Les macrocellules couvrent les zones suburbaines et rurales, Les microcellules les zones urbaines (forte densité d’utilisateurs) les picocellules les zones bien définies telles les immeubles, les environnements intérieurs (indoor). 20/03/2016 7 Principes de base Couverture globale de l’UMTS UMTS 20/03/2016 8 Principes de base Couverture globale de l’UMTS UMTS Il existe plusieurs modes qui permettent l’échange d’informations entre le mobile et la station de base : mode simplex, qui est un système de communications monodirectionnel,. mode half-duplex où la transmission de l’information est non simultanée, par exemple avec des talkies-walkies. mode full-duplex où l’on a une communication bidirectionnelle. Parmi les méthodes de full-duplex, il existe la technique de duplexage en fréquence (FDD pour Frequency Division Duplex) et celle en temps (TDD pour Time Division Duplex). la téléphonie de type UMTS. 20/03/2016 9 Principes de base Echange d’informations UMTS 20/03/2016 10 Principes de base Echange d’informations : mode FDD Le mode FDD utilise deux bandes de fréquences indépendantes, l’une pour transmettre et l’autre pour recevoir simultanément. UMTS 20/03/2016 11 Principes de base Echange d’informations : mode TDD Dans le mode TDD, on transmet et on reçoit sur la même bande de fréquences mais à des instants différents. UMTS Le principe de base des réseaux radio mobiles est de partager un ensemble limité de canaux pour qu’un maximum d’utilisateurs puisse l’utiliser simultanément. 20/03/2016 12 Principes de base Méthodes d’accès multiples Accès multiple par répartition de fréquences Le FDMA (Frequency Division Multiple Access) alloue à chaque utilisateur une bande de fréquences unique (deux si on utilise le duplexage FDD). Ainsi pendant toute la durée de la conversation, y compris quand il n’y a aucune transmission, le canal est réservé. UMTS 20/03/2016 13 Principes de base Méthodes d’accès multiples Accès multiple par répartition dans le temps Le TDMA (Time Division Multiple Access) permet le partage d’une bande de fréquences entre différents utilisateurs qui se voient allouer un intervalle de temps unique. UMTS 20/03/2016 14 Principes de base Méthodes d’accès multiples Accès multiple par répartition de codes Le CDMA (Code Division Multiple Access) est une technique d’accès multiple grâce à laquelle les différents utilisateurs peuvent communiquer en même temps dans une même bande de fréquences. La distinction entre chaque utilisateur se fait par codes connus exclusivement de l’émetteur et du récepteur. C’est ce mode, plus précisément le W-CDMA (Wideband CDMA) qui est retenu pour le réseau d’accès radio de l’UMTS. Il est dit « à large bande » avec une largeur de bande de 5MHz. UMTS 20/03/2016 15 Principes de base Méthodes d’accès multiples WCDMA : Accès multiple par répartition de codes à large bande Les avantages sont : - Gain de traitement plus élevé. En effet, en élargissant la bande, le signal est moins sensible aux interférences. Cela permet aussi d’accroître le nombre d’utilisateurs présents dans une cellule. - Possibilité de transmettre des services à haut débit. Avec 5MHz de largeur de bande, on peut atteindre 2Mbps en débit. - Meilleures performances pour détecter les trajets multiples. En effet, dans un canal de propagation à trajets multiples, des versions décalées du signal transmis parviennent à des intervalles de temps différents. Cette propriété qui était un inconvénient dans d’autres systèmes, va être utilisée dans un système CDMA en combinant les signaux pour diminuer le taux d’erreurs et obtenir ainsi de meilleures performances. UMTS 20/03/2016 16 Principes de base Méthodes d’accès multiples WCDMA : Accès multiple par répartition de codes à large bande Les avantages sont : - Possibilité de déploiement dans un spectre de fréquences déjà utilisé. Cela consiste à faire cohabiter un système W-CDMA et un autre système cellulaire sur un même spectre de fréquences. L’inconvénient majeur du W-CDMA est qu’il requiert un support matériel et logiciel plus élaboré qu’un système à bande étroite. Codage WCDMA UMTS 20/03/2016 17 Principes de base Méthodes d’accès multiples WCDMA : Accès multiple par répartition de codes à large bande Les avantages sont : - Possibilité de déploiement dans un spectre de fréquences déjà utilisé. Cela consiste à faire cohabiter un système W-CDMA et un autre système cellulaire sur un même spectre de fréquences. L’inconvénient majeur du W-CDMA est qu’il requiert un support matériel et logiciel plus élaboré qu’un système à bande étroite. Codage WCDMA UMTS 20/03/2016 18 Principes de base Méthodes d’accès multiples WCDMA : Accès multiple par répartition de codes à large bande Les avantages sont : - Possibilité de déploiement dans un spectre de fréquences déjà utilisé. Cela consiste à faire cohabiter un système W-CDMA et un autre système cellulaire sur un même spectre de fréquences. L’inconvénient majeur du W-CDMA est qu’il requiert un support matériel et logiciel plus élaboré qu’un système à bande étroite. Codage WCDMA Il est à noter que le débit des éléments binaires de codage est supérieur à celui des éléments binaires d’information. Dans cet exemple, le débit est 7 fois supérieure. Pourquoi? UMTS 20/03/2016 19 Principes de base Différences majeures entre le GSM et l’UMTS L-UMTS est conçu pour s’interconnecter et interagir avec le GSM; par conséquent il est tout à fait possible de comparer ces deux systèmes. UMTS 20/03/2016 20 classes de services UMTS propose différentes classes de services en prenant en compte 3 contraintes (le délai de transfert de l'information, la variation du délai de transfert des informations et la tolérance aux erreurs de transmission). 4 classes de services : A (conversational) B (Streaming) pour les applications à contrainte temps réel C (interactive) D (background) pour les applications de données sensibles aux erreurs de transmission. UMTS 20/03/2016 21 classes de services * La classe A représente la téléphonie, la visiophonie et jeux interactifs (classe qui regroupe tous les services bidirectionnels impliquant deux interlocuteurs, voire plus). * La classe B représente les services de vidéo à la demande, la diffusion radiophonique et applications de transfert d'image (classe impliquant un utilisateur et un server de données, les donnés sont majoritairement distribuées dans le sens serveur-utilisateur) * La classe C représente la navigation sur Internet, le transfert de fichiers par FTP, le transfert de message électroniques ou toutes les applications de commerce électronique (classe ne requérant aucune performances temps réel particulière (mis à part pour la réponse qui doit être envoyé dans un délai respectable)). * La classe D représente le transfert de fax, la notification de message électronique et la messagerie de type SMS. (différence avec la classe C : les informations transmises sont de priorités inférieures à celles de la classe C). UMTS Un réseau UMTS est basé sur une architecture modulaire et flexible. Ainsi, ces 2 caractéristiques, qui le rendent compatible avec d’autres réseaux mobiles de deuxième et troisième génération, garantissent son évolution. L’architecture générale d’un réseau UMTS est composée de trois uploads/Management/ 3-umts-2016 1 .pdf