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IUT d'Annecy dept. R&T IUT d'Annecy dept. R&T 1 1 20/11/08 20/11/08 Alain Roussel Alain Roussel Global System for Global System for Mobile communications Mobile communications IUT d'Annecy dept. R&T IUT d'Annecy dept. R&T 2 2 20/11/08 20/11/08 Alain Roussel Alain Roussel SOMMAIRE SOMMAIRE I. Introduction I. Introduction II.Les Contraintes générées par la mobilité. II.Les Contraintes générées par la mobilité. III. Architecture du réseau GSM III. Architecture du réseau GSM IV.Gestion de l’itinérance et de la sécurité des appels IV.Gestion de l’itinérance et de la sécurité des appels V.Les canaux physiquesVI.Les canaux logiques V.Les canaux physiquesVI.Les canaux logiques VII. Architecture de protocoles VII. Architecture de protocoles V VIII. Les évolutions du GSM VIII. Les évolutions du GSM IUT d'Annecy dept. R&T IUT d'Annecy dept. R&T 3 3 20/11/08 20/11/08 Alain Roussel Alain Roussel II. III. IV. VI. I. Introduction VII. V. VIII. 1°) Objectif des systèmes de télécommunications. 1°) Objectif des systèmes de télécommunications. - Transmettre entre deux abonnés une communication voix ou - Transmettre entre deux abonnés une communication voix ou donnée. donnée. - Assurer ce service de façon permanente, fiable et d’accès - Assurer ce service de façon permanente, fiable et d’accès rapide à tous les utilisateurs. rapide à tous les utilisateurs. - Assurer la confidentialité des communications. - Assurer la confidentialité des communications. - Assurer l’authentification des utilisateurs de ces services sans - Assurer l’authentification des utilisateurs de ces services sans ambiguïté afin d’établir les facturations afférentes. ambiguïté afin d’établir les facturations afférentes. - Proposer des services supplémentaires tels que : - Proposer des services supplémentaires tels que : renvoi d’appel, renvoi d’appel, conférence, conférence, identification de l’appelant, …. identification de l’appelant, …. I. INTRODUCTION 2°) Création d’un service supplémentaire permettant la mobilité de l’usagé. Ce service était destiné à l’origine à certains professionnels (Police, Secours, Entreprises de transport …) IUT d'Annecy dept. R&T IUT d'Annecy dept. R&T 4 4 20/11/08 20/11/08 Alain Roussel Alain Roussel II. III. IV. VI. I. Introduction VII. V. VIII. 3°) Historique 1970 : création des premiers systèmes radio mobiles de 1ere génération (analogiques). 1979 : Bande 900 MHz réservé en Europe pour les communications mobiles 1982 : Création du Groupe Spécial Mobile pour la spécification d’un système à l’horizon 1990. Allocation des fréquences : 890-915 MHz : Mobile vers station de base 935-960 MHz : station de base vers mobile 1985 : Choix de la transmission numérique AMRT (choix du type de modulation, du codage de canal et du codage de la parole). 1986 : Ouverture du réseau Radiocom 2000 et Ligne SFR 1987 : Signature du MOU (Memorandum of Understanding) par 13 pays européens pour le déploiement simultané de système GSM. 1990 : Gel des spécifications GSM & Digital Cellular System dans la bande 1800 MHz 1991 : 1ère Communication GSM entre un Mobile et un Abonné RTC 1992 : Ouverture du réseau GSM de France Télécom ITINERIS 1994 : Apogée des réseaux analogiques Radiocom 2000 et Ligne SFR 1995 : Développement exponentiel du réseau GSM 2005 : GSM présent dans 120 pays (la norme numérique la plus utilisées), 45 millions d’abonnés en France, plus d’un milliard d’utilisateur sur IUT d'Annecy dept. R&T IUT d'Annecy dept. R&T 5 5 20/11/08 20/11/08 Alain Roussel Alain Roussel II. III. IV. VI. I. Introduction VII. V. VIII. Grand nombre de standards incompatibles : R2000 (France Télécom), NMT (SFR). Service limité aux territoires nationaux et pas d’économie d’échelle pour les constructeurs. Fonctionnement à 450 MHz en modulation de fréquence ou de phase. Grosse occupation spectrale. Un émetteur de forte puissance placé sur un point haut donc grosse zone de couverture. Faible trafic écoulé (répartition par multiplexage en fréquence). Pas de mobilité possible d'une zone de couverture à l'autre (pas de continuité de la communication). 460 000 abonnés max. 4°) Première génération de téléphonie mobile analogique IUT d'Annecy dept. R&T IUT d'Annecy dept. R&T 6 6 20/11/08 20/11/08 Alain Roussel Alain Roussel II. III. IV. VI. I. Introduction VII. V. VIII. Service de téléphonie mobile de voie et de données compatibles avec les réseaux fixes (Analogiques, RNIS et données par paquets) sur l’ensemble du territoire européen. Efficacité ⇒ transmission numérique Souplesse pour convenir aux zones rurales et urbaines Protection (confidentialité pour usagers et sécurité pour les opérateurs). Services compatibles avec le RNIS Utilisation possible dans toute l’Europe. 5°) Objectifs du GSM IUT d'Annecy dept. R&T IUT d'Annecy dept. R&T 7 7 20/11/08 20/11/08 Alain Roussel Alain Roussel II. Les contraintes générées par La mobilité III. IV. VI. VII. V. VIII. I. II. Les Contraintes générées par la mobilité. Le seul vecteur de transmission permettant de transporter Le seul vecteur de transmission permettant de transporter une information sans liaison filaire est un vecteur une information sans liaison filaire est un vecteur radiofréquence. radiofréquence. 1°) Le vecteur de transmission n’est plus 1°) Le vecteur de transmission n’est plus filaire. filaire. Solution : Solution : Solution : Solution : 2°) Le territoire ou le service est proposé doit être 2°) Le territoire ou le service est proposé doit être parfaitement couvert. parfaitement couvert. Définition d’un PLMN PSTN : Public Switched Téléphone Network PLMN : Public Land Mobile Network, réseau établi par un opérateur pour offrir un service de communication mobile sur un territoire national. Un PLMN peut accueillir des abonnées d’autre PLMN Itinérances ou Roaming Un PLMN s’appuie sur le réseau téléphonique classique pour recevoir et transmettre les appels relatifs à des abonnées fixes IUT d'Annecy dept. R&T IUT d'Annecy dept. R&T 8 8 20/11/08 20/11/08 Alain Roussel Alain Roussel II. Les contraintes générées par La mobilité III. IV. VI. VII. V. VIII. I. Solution : Solution : 3°) L’acheminement des communications doit être possible. Localisation et identification des utilisateurs des services. L’abonné est identifié par son numéro de téléphone (MSISDN). Grâce à ce numéro il est possible de connaître le central de rattachement du mobile (HLR). Ce central connaît et met à jour de façon permanente la zone dans laquelle se trouve l’abonné. Cette zone est sous le contrôle d’un autre central (VLR). Ce central peut communiquer avec le mobile via un émetteur récepteur radiofréquence (BTS). IUT d'Annecy dept. R&T IUT d'Annecy dept. R&T 9 9 20/11/08 20/11/08 Alain Roussel Alain Roussel II. Les contraintes générées par La mobilité III. IV. VI. VII. V. VIII. I. La recherche de l’abonné est réalisée par une méthode similaire à de l’adressage indirect de mémoire. MSISDN Mobile appelé Canal radio Vocabulaire : MSISDN : HLR : VLR : MSRN : BTS : HLR Adresse VLR courant VLR MSRN MSISDN : Mobile Station ISDN Number (Numéro international d’un abonné mobile ) C’est le numéro que l’on compose lorsque l’on veut joindre un portable. Ce numéro est composé de 3 champs: || CC || NDC || SN || CC : (country code) indicatif du pays : (France CC = 33) NDC : (National destination code) indicatif du PLMN de rattachement de l’abonné et du HLR de rattachement (FT : 0607, 0608, 0604 SFR : 0660, 0661, 0618) SN : (Suscriber number) Numéro (6chiffres) attribué librement par l’opérateur et identifiant l’abonné dans son HLR VLR : (Visitor location register) Enregistreur de localisation d’accueil. Base de donnée mémorisant les données d’abonnement, transmises par le HLR, des abonnés présents dans la zone géographique qu’il contrôle. HLR : (Home location register) Enregistreur de localisation nominal. Base de donnée contenant les profils et les localisations grossière des abonnés du réseau. (Mémorisation du dernier VLR connu ayant sous sa couverture l’abonné). C’est l’unique point d’entrée pour l’établissement d’une communication vers un mobile. MSRN : (Mobile station roaming number) C’est un numéro temporaire attribué par le VLR à l’abonné présent dans sa zone de couverture et transmis au HLR de l’abonné lors d’une demande de communication vers le mobile. C’est en fait le vrai numéro qui permettra le routage de l’appel vers le mobile. Ce numéro est composé de 3 champs: || CC || NDC || SN || CC : (country code) indicatif du pays : (France CC = 33) NDC : (National destination code) indicatif du PLMN de rattachement du VLR courant du mobile. SN : numéro identifiant une ligne du VLR et réservé à l’abonné pour l’établissement de la communication BTS : (base Transceiver station) équipement composé des émetteurs récepteurs radio et constituant l’interface entre les mobiles et le réseau. IUT d'Annecy dept. R&T IUT d'Annecy dept. R&T 10 10 20/11/08 20/11/08 Alain Roussel Alain Roussel II. Les contraintes générées par La mobilité III. IV. VI. VII. V. VIII. I. 4°) L’accès à ce service doit être étendu à toutes les 4°) L’accès à ce service doit être étendu à toutes les catégories d’usagés catégories d’usagés. . Solution : Solution : F0,F1,F2 F0,F1,F2 F3,F4,F5 F3,F4,F5 F6,F7,F8 Vocabulaire : ARFC : TDMA GMSK : ARFC (absolute radio frequency chanel) : canaux radio fréquence ou porteuses 1 porteuse montante et une descendantes sont réservées pour la signalisation TDMA (Time Division Multiple Access ou AMRT) : La trame TDMA (4,6152ms) est découpée en 8 IT (0,5769ms) appelés slots. Un canal physique est donc constitué par la répétition périodique d’un slot uploads/Management/ cours-gsm.pdf