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1 Florentin Y. AGOSSOU : floagos@gmail.com 1 INTRODUCTION La mobilité et le dyn

1 Florentin Y. AGOSSOU : floagos@gmail.com 1 INTRODUCTION La mobilité et le dynamisme des activité humaine a fait naitre dans les années 80 le besoin de communication mobile. Ainsi, l’Homme éternelle insatisfait ne se contentait plus de la téléphonie conventionnelle RTCP. Le seul support capable d’offrir cette possibilité de mobilité en communication fut et demeure l’utilisation des ondes électromagnétiques pour l’accès des terminaux aux réseaux. Ainsi naissaient différents systèmes de téléphonie mobiles appelés Systèmes de première génération (1G). Avec l’apparition des moyens de traitement numérique des informations analogique et face aux insuffisances des systèmes 1G, de nouvelles génération ont progressivement vu le jour apportant plus de confort dans le transport des données des usagers. On distingue ainsi la 2G, la 3G et même la 4G et plus. 2 1 2 2HISTORIQUE ET EVOLUTION DES RESEAUX MOBILES Florentin Y. AGOSSOU 3 Une génération est un ensemble de technologies qui obéissent aux mêmes caractéristiques et offrent la même gamme de services surtout en terme de débits de transmission à travers l’interface radio. On distingue en effet pour chaque génération : • Un ensemble de caractéristiques • Une même gamme de services et applications • Des technologies 4 Florentin Y. AGOSSOU 3 4 3 DiLa première génération (1G) 1tion Première Génération Interfaces non standards Pas de Services Data Faible efficience des fréquences Pas d’auto-roaming Faible sécurité 6 Florentin Y. AGOSSOU La résolution de ces insuffisances de la 2 G a conduit à la conception de systèmes numériques et interopérables. Quelques Organismes de normalisation o ANSI Amérique o ETSI Europe o TTC Japon o Etc… La deuxième Génération (2G) 9 Florentin Y. AGOSSOU 6 9 4 Caractéristiques : • Systèmes numériques ; • Haute Securité ; • Systèmes interopérables ; • Roaming à l’échelle mondiale. Technologies : D-AMPS, D-TACS, GSM, PDC IS-95 La deuxième Génération (2G) 10 Florentin Y. AGOSSOU La deuxième Génération (2G) Techniques d’accès multiple 11 Florentin Y. AGOSSOU 1. Frequency Division Multiple Access (FDMA) : Subdivision d’une bandes de fréquences en des sous bandes de largeur fixe attribuables aux abonnés ou émetteurs/réception (selon le sens uplink ou downlink) ; 2. Time Division Multiple Access (TDMA) : La technique TDMA consiste à faire utiliser un canal par différents usagers pendant différents intervalles de temps IT pour faire passer leur trafic. Ici, il s’agit de faire utiliser un même canal radio par différents usagers pendant différents IT et ce de façon cyclique ; 3. Narrow Band Code Division Multiple Access (N-CDMA) : Cette Technique autorise l’utilisation par tous d’une même bande de fréquence en même temps et ce grâce au principe de l’étalement qui utilise des codes orthogonaux. 10 11 5 • D-AMPS : Digital - AMPS: utilisant la bande des 800 ou 1900 MHz, en 1991 ; • GSM : Global Systems for Mobile Communications bande des 900 MHz, lancé en 1991 en Europe. Ses variants : - GSM 1800, Digital Cellular System (DCS) dans la bande des 1800 MHz dès 1992 ; - GSM 1900, Personal Communication System (PCS) dans la bande des 1900 MHz à partir de 1995 en Amérique ; • PDC : Personal Digital Cellular: utilisé dans la bande des 1900 MHz, lancé en 1994 au Japon ; • IS-95 lancé en 1995 dans la bande des 450 MHz et 800 MHz. 12 Florentin Y. AGOSSOU La deuxième Génération (2G) Les technologies 2G Grande efficience des fréquences Services Data Roaming Automatique Haute sécurité Meilleure qualité et interfaces interopérables Advantages of 2G 13 Florentin Y. AGOSSOU La deuxième Génération (2G) 12 13 6 La troisième génération (3G) Caractéristiques : IMT-2000 de l’UIT - Systèmes Universels : Convergence de différents standards incompatibles au paravent ; - Anytime, Anywhere : Utilisable en environnement Cités, Rural et Désert ; - Anything : Voix, Données en mode paquet ou Données en mode circuit. 14 Florentin Y. AGOSSOU Quelques organismes de normalisation : - UIT - ETSI - 3GPP - 3GPP2 - ARIB/TTC, ARIB :Association of Radio Industries and Businesses (Japon) TTC :T elecommunications T echnology Committee (Japon) CCSA : China Communications Standards Association (Chine) TIA :T elecommunications Industry Association (Amérique du Nord) TTA :T elecommunications T echnology Association (Korée) 15 Florentin Y. AGOSSOU HISTORIQUE ET EVOLUTION DES RESEAUX MOBILES La 3ème Génération 3G 14 15 7 • Services 3G : o Services ‘’End to End’’ avec qualité ‘everywhere’’ o Haut débit de transmission de données en mode paquet ; o Plateformes standardisées en vue de faciliter le développement de nouveaux services et applications ; o Systèmes de Télécommunications interopérables ; Les technologies 3G peuvent gérer des services de type Voix, Multimedia, Internet, Virtual Home Environment, Messagerie Unifiée, etc. • Technologies : Plusieurs technologies concurrences UMTS  3GPP : Europe Ce standard permet d'atteindre un débit de 10 Mb/s en downlink et à 5Mb/s en Uplink. Spectre radio aux alentours de 2100 MHz. CDMA_2000 3GPP2 : Amérique et Asie avec des spectres autour de 800MHz. 16 Florentin Y. AGOSSOU La troisième génération (3G) Plusieurs propositions et seulement deux retenues : UMTS (UTRA: UMTS T errestrial Radio Access) et CDMA 2000. 17 Florentin Y. AGOSSOU La troisième génération (3G) 16 17 8 Les systèmes 3G et évolutions permettent : • un accès plus rapide à Internet depuis les téléphones portables ; • une amélioration de la qualité des communications ; • de concevoir une norme compatible à l’échelle mondiale(les normes utilisées en Amérique et au Japon n’étaient pas toutes compatibles avec la norme GSM européenne) ; • de répondre au problème croissant de saturation des réseaux mobiles 2G (GSM et IS-95), notamment en grandes villes. 18 Florentin Y. AGOSSOU HISTORIQUE ET EVOLUTION DES RESEAUX MOBILES La 3ème Génération 3G Les technologies 4G ou le très haut débit mobile, sont basée sur des standards utilisant de nouvelles techniques de codage et de modulation que les systèmes des générations précédentes. La génération est notamment animée par les standards : • LTE (LongTerm Evolution) ; • WIMAX Advanced, une autre technologie de la 4G offrant les mêmes opportunités que la norme LTE. Les débits s'envolent à 1 gigabit/s en stationnaire et 100 Mb/s en mobilité. 19 Florentin Y. AGOSSOU HISTORIQUE ET EVOLUTION DES RESEAUX MOBILES La 4ème Génération 4G 18 19 9 T erminaux de réseaux Mobiles à travers les Générations 20 Motorola ERICSON ZTE SONY ERICSON NOKIA Siemens iPhone SAMSUNG Florentin Y. AGOSSOU Evolution des terminau x HISTORIQUE ET EVOLUTION DES RESEAUX MOBILES Evolution des deux branches de technologies mobiles : 3GPP & 3GPP2 - 3GPP issue de la norme GSM 21 Florentin Y. AGOSSOU GSM DCS PCS GPRS EDG E UMT S HSPA HSPA+ LTE LTE Advanced Radio Cognitive 20 21 10 - 3GPP2 issue de la norme IS-95 22 Florentin Y. AGOSSOU CDMA IS_95A IS_95 B CDMA 1x RTT CDMA 1xEV-DO CDMA 1x EV-DV CDMA 3XRTT CDMA 3XRTT LTE LTE Advanced Radio Cognitive HISTORIQUE ET EVOLUTION DES RESEAUX MOBILES Evolution des deux branches de technologies mobiles : 3GPP & 3GPP2 23 Florentin Y. AGOSSOU GSM DCS PCS GPRS EDG E UMT S HSPA HSPA+ LTE LTE Advanced Radio Cognitive CDMA IS_95A IS_95 B CDMA 1x RTT CDMA 1xEV-DO CDMA 1x EV- DV CDMA 3XRTT HISTORIQUE ET EVOLUTION DES RESEAUX MOBILES Evolution des deux branches de technologies mobiles : 3GPP & 3GPP2 22 23 11 AMPS（America） NMT（North Europe） TACS（U.K.） Analogigue NumériqueD-AMPS D-TACS GSMIS-95 Evolution Development of Mobile CommunicationUMTSCDMA_2000 1 G 2 G 3 G Numérique & service multimédiaWimaxLTE Numérique & service multimédia très haut débit 4 G 24HISTORIQUE & PANORAMA RESEAUX MOBILES Numérique & service multimédia très haut débit 5 G Florentin Y. AGOSSOU Development of Mobile CommunicationHISTORIQUE & PANORAMA RESEAUX MOBILES 24 25 12 EVOLUTION EN DEBIT DES SYSTEMES MOBILES IMT 2000 2 Mb/s 384 Kb/s EDGE GPRS 160 Kb/s 64 Kb/s HSCSD 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 Débit binaire CS data - SMS, 9.6Kbits/s 9.6 Kb/s Technologies 26 100 Mb/s Plusieurs Gb/s 4 G RADIO COGNITIVE 2011 à venir Florentin Y. AGOSSOU EVOLUTION EN DEBIT DES SYSTEMES MOBILES 1985 1989 1990 1999 2003 2008 2010 2013Débit 27 Florentin Y. AGOSSOU 26 27 13 HISTORIQUE DES RÉSEAUX MOBILES CDMA (USA) TDMA CDMA 1X BWA 4G ITU 100 Mb/s (full mobility) 1Gb/s (hotspot) Still OFDM ! GERAN Evolutions WiMAX 16d WiMAX 16e TDD TD-SCDMA (chine) W-CDMA / HSPA LTE R8/R9 FDD/TDD HSPA+ EVDO Rev A/B GSM/EDGE LTE R10 FDD/TDD UMB TD-SCDMA WiMAX 16m TDD/FDD Evolution des standards 28 Florentin Y. AGOSSOU Marché de Télécommunications mobiles très dynamique Large proportion des fournisseurs de Services mobiles qui utilisent 2 ou plus de technologies GSM WCDMA CDMA WiMAX LTE 29 Florentin Y. AGOSSOU 28 29 14 …..Besoin de protéger les investissements passés…. …Besoin de lutter contre mles contraintes de spectre de fréquence … Simplifier le réseau et sa gestion Challenges des Opérateurs Besoin de flexibilité pour faire évoluer ou renover son réseau pour répondre aux attentes des utilisateurs finaux en termes de services et de bandes passantes avec une bonne QoS LTE IP WCDMA GERAN EDGE HSPA+ EV-DO 30 Florentin Y. AGOSSOU Une couche par technologie est Complexe, Cher et Difficile à manager Une couche par technologie uploads/Management/ presentation-des-reseaux-mobiles-et-principes-de-fonctionnement-2018-v4.pdf