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MINISTERE DE L’ENSEIGNEMENT SUPERIEUR ET DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE UNIVERSIT

MINISTERE DE L’ENSEIGNEMENT SUPERIEUR ET DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE UNIVERSITE MOULOUD MAMMERI, TIZI-OUZOU PRESENTE PAR : Mr LAHDIRI Toufik Mr ELBACHE Rabah Encadreur Mr LAHDIR Mourad Année 2012/2013 FACULTE DE GENIE ELECTRIQUE ET DE L’INFORMATIQUE DEPARTEMENT D’ELECTRONIQUE Mémoire de fin d’études En vue de l’obtention Du Diplôme Master en Electronique Option : Télécommunications et Réseaux Thème : ETUDE DE LA TELEVISION DANS LE MOBILE Je dédie ce modeste travail à mes chers parents qui m’ont donnés tout pour que ce jour arrive A ma très chère femme fazia A ma grand- mère A mes chers frères Malik, Mohammed et Toufik A mes chères sœurs A toute ma famille A tout mes amis (es) A tous qui m’ont aidé durant mes études Rabah Introduction générale…………………………………………………...............................................1 Chapitre I: Généralités sur les normes de diffusion de la télévision numérique I.1 Introduction ……………………………………………………… …………………....................2 I.2 Données multimédias ………………………………….. ………………………….......................2 I.2.1 Le son et la vidéo...................................................................…...................................................2 I.2.2 Codage et compression…............................................................................................................3 I.2.3 MPEG (Moving Pictures Expert Groupe)………………………………………………....…..5 I.3.1 La technologie DVB-T…………………………………………………………………..………6 I.3.2 La technologie DVB-H………………………………………………………………...………...6 I.3.3 La technologie ISDB-T………………………………………………………………………….7 I.3.4 La technologie MédiaFlo………………………………………………………………………..8 I.3.5 La technologie T-DMB………………………………………………………………….………8 I.3.6 La technologie S-DMB……………………………………………………………..…………...8 I.3.7 La technologie DVB-H+……………………………………………………………………..….9 I.3.8 La technologie MBMS sur l’UMTS………………………………………………….………..10 Chapitre II: Présentation du système UMTS II.1 Introduction…………………………………………………………………………...................11 II.2 Architecture du réseau UMTS……………………………………………….….…...................11 II.3 Les couches et les canaux de protocoles radio de l’interface d’accès…..…….........................14 II.3.1 Les canaux logiques……………………………...…………………...…………......................15 II.3.2 Les canaux de transport….…………………………………………………............................16 II.3.3 Les canaux physiques................................................………………….....................................16 II.3.3.1 Les canaux physiques dédiés de la voie montante………………. .…......................……...16 II.3.3.2 Les canaux physiques dédiés de la voie descendante….………………...............................17 II.3.3.3 Les canaux physiques communs .………………………………..........................…….…....17 II.3.4 La correspondance entre les canaux………………………………….………........................18 II.4 Performances de la technologie HSDPA .…………………………………………....................19 II.4.1 Canaux HSDPA………………………………….……………………..……………………....20 II.4.1.a Le canal HS-SCCH (High Speed Shared Control Channel)……………………...…….....20 II.4.1.b Le canal HS-DPCCH (High Speed Downlink Dedicated Physical Control Channel)…...22 II.4.1.c Le canal HS-DSCH (High Speed Downlink Shared Channel)………………………..…...22 Chapitre III : Etude de Protocol MBMS III.1 Introduction ………………………..…………………………………………….......................23 III.2 Architecture du MBMS……………………………………...................………………………23 III.2.1 BM- SC (Centre de services Broadcaste / Multicast)…………………....................……….25 III.3 Les modes de fonctionnement de protocole MBMS…...……………….………….………….26 III.3.1 Le mode broadcast (le mode diffusion)…………………………..……...............……..…....26 III.3.2 Le mode Multicast (mode multidiffusion) ………...............................................……….......27 III.4 LES Canaux MBMS…………………………………………………………….………………29 III.4.1 Canaux logiques……………………………………………………………………………….29 III.4.2 Le canal de transport ………………………………………………………….……………...29 III.4.3 Les canaux physique……………………………………………………...........……………...30 III.5 Structure de protocole MBMS……………………………………………………….………...30 III.5.1 La pile de protocole de transmission………………………………………………………..30 III.5.2 La pile de protocole de contrôle………………………………………..……………………31 III.5.3 L'architecture MAC………………………………………………………..……..…………..31 III.5.3.1 L'architecture MAC d’ULTRAN et utilisateur pour MBMS…………………………....31 III.5.3.2 MAC-c/sh/m l'architecture: côté UTRAN………………………………......……………..32 III.5.3.3 MAC-c/sh/m l'architecture: côté de l'UE………………………………………………….33 III.6 Les étapes de réception d’un service MBMS...............................................................….........34 III.7 Codecs …...................................................................................................................................... 39 III.8 Conclusion………………………………………………………………......................………..40 Chapitre IV : Application sur un cas réel sur la ville de Tizi-Ouzou IV.1 Introduction ……….……………………………………………………….………..………….41 IV.2 La partie pratique………………………………………………………………………………43 IV.2.1 Calcul du rayon de couverture……………………………………………………………….45 IV.2.2 Capacité ………..……………………………………………………………………………...53 IV.2.3 Capacité Iub…………………………………………………………………………………..55 Conclusion Générale…………………………………………………………………………………60 Liste des figures Listes des figures et les tableaux Tableau I.1 : Equipements terminaux multimédias Figure I.1 : Train numérique du codage H.261 Tableau II.1 : Classes de services de l’UMTS Figure II.1 : Générale du réseau UMTS Figure II.2 : Éléments du réseau d’accès UTRAN Figure .II.3 : Couches de protocoles de l’interface radio Figure II.4 : La correspondance entre les canaux Figure II.5 : La différence entre UMTS et HSDPA Figure II.6 : Relation du timing entre le canal HS-SCCH et le HS-DSCH Figure III.1 : Architecture logique du MBMS Figure III.2 : la structure fonctionnelle des BM-SC Figure III.3 : Phases d'un service MBMS broadcast Figure III.4 : Phases d'un service MBMS Multicast Figure III.5: Pile de protocoles pour MTCH Figure III 6: Pile de protocoles pour MCCH et MSCH Figure III.7: l'architecture MAC Figure III 8: UTRAN secondaires MAC-m additions de l'architecture à MAC-c/sh Figure 9: UE secondaires MAC-M ajouts à MAC-c/sh Figure III.10 : plan de transmission d’un service MBMS Figure III.11 : La périodicité Transmission d’informations de MCCH Figure IV.1 : La ville de Tizi-Ouzou affichée sous relief Figure IV .2: la topologie de la ville Tizi-Ouzou Figure IV.3 : Les routes de la ville de Tizi-Ouzou Liste des figures Tableau IV.1: Les paramètres de réseau Tableau IV.2 : Les services utilisés en 3G avec leurs bearer rate et la puissance requise Tableau IV.3 : Le service model et le taux de blocage autorisé Tableau IV.4: les résultats de calcules de rayon Figure IV.4 : Niveau de signale sur toute la ville de Tizi-Ouzou Figure IV.5 : Les niveaux de signal Tableau IV.5: Les paramètres de calcule de la capacité de chaque cellule Tableau IV.6 : Les résultats de capacité Tableau IV.7 : Les résultats de charge Tableau IV.7 : Les paramètres de cellules pour deux fréquences Tableau IV.8 : Capacité d’une cellule a deux fréquences Tableau IV.9 : Les résultats des charges des cellules Tableau IV.10 : Capacité Iub Figure IV.6 : Les niveaux de signale sur toute la ville de Tizi-Ouzou avec de cellule a deux fréquences Figure IV.7 : Les résultats des niveaux de qualité de services MBMS en pourcentage 1G Première Génération 2G Deuxième Génération 3G Troisième Génération 3GPP 3rd Generation Partnership Project A AAL2 ATM Adaptation Layer 2 AAL5 ATM Adaptaion Layer 5 ACCH Associated Control Channel ALCAP Access Link Control Application Part AMPS Advanced Mobile Phone Service AMRF Accès Multiple par Répartition en Fréquence AN Access Network ARIB Association of Radio Industries and Business ASC Access Service Class ASIC Application Specific Integrated Circuit ATM Asynchrone Transfert AUC Authentification Center AWGN Additive White Gaussian Noise B BCCH Broadcast Control Channel BCH Broadcast Channel BER Bit Error Rate BMC Broadcast/Multicast Control BPSK Binary Phase Shift Keying BRAN Broadcast Radio Access Network BS Base Station BSC Base Station Controller BSS Base Station Sub-system BSSAP BSS Application Part BSSMAP BSS Management Application Part BTS Base Transceiver Station C C/I Carrier-to-Interference ratio CBC Cell Broadcast Centre CCCH Common Control Channel CCPCH Common Control Physical Channel CCTrCh Coded Composite Transport Channel CDMA Code Division Multiple Access CN Core Network CODIT Code division test bed CPCH Common Physical Channel CRNC Controlling RNC D DAMPS D-Advanced Mobile Phone System DCCH Dedicated Common Control Channel DCH Dedicated Channel DCH FP Dedicated Channel Frame Protocol DPCCH Dedicated Physical Control Channel DPCH Dedicated Physical CHannel DPDCH Dedicated Physical Data Channel DRNC Drift RNC DS-CDMA Direct Sequence Code Division Multiple Access DSCH Downlink Sharel Channel E EDGE Enhanced Data Rate for GSM Evolution EGSM Enhanced GSM ETSI European Telecommunications Standard Institute ETTD Equipement Terminaux De Traitement De Données F FACH Forward Access Channel FBI Feedback Information FDD Frequency Division Duplex FDMA Frequency Division Multiple Access FFH Fast Frequency Hopping FH Frequency Hopping FRAMES Future RadioWideband Multiple Access System G GERAN GPRS EDGE Radio Access Network GGSN Gateway GPRS Support Node GMSC Gateway MSC GPRS General Packet Radio Service GSM Global System for Mobile GSTN General Switched Telephone Network H HLR Home Location Register HPSK Hybrid Phase Shift Keying I IMT2000 International Mobile Telecommunications 2000 IP Internet Protocol IPI Inter-Path-Interference IS-95 North American Version of the CDMA Standard ISDN Integrated Services Digital Network ISI Inter-Symbol-Interference ISUP ISDN User Part ITU International Telecommunication Union L LAI Location Area Identity LCS Location Services M MAC Medium Access Channel MAI Multiple Access interference MAP Mobile Application Part ME Mobile Equipment MM Mobile Management MSC Mobile Switching Centre MTP Message Transfer Part N NAS Non Access Stratum NBAP Node B Application Part Node B WCDMA BS O OSS Operation and Support System OVSF Orthogonal Variable Spreading Factor P PCCH Paging Control Channel PCCPCH Primary Common Control Physical Channel PCH Paging Channel PCU Packet Control Unit PDC Personal Data Cellular PDCP Packet Data Control Protocol PDN Packet data Network PDSCH Physical Downlink Sharel Channel PDU Protocol data Unit PHS Personal Handy phone System PIC Parallel Interference Cancellation PLMN Public Land Mobile Network PLL Phased Locked Loop PN Pseudo noise Q QoS Quality of Service QPSK Quadrature Phase Shift Keying R RAB Radio Access Bearer RACH Random Access Channel RAN Radio Access Network RANAP Radio Access Network Application Part RLC Radio Link Control RNC Radio Network Control RNIS Réseau Numérique A Intégration De Services RNS Radio Network Sub-System RNSAP Radio Network System Application Part RRC Radio Resource Control RTCP Réseau Téléphonique Commuté Public S SCCP Signalling Connection Control Part SCH Synchronisation Channel SDU Service Data Unit SF Spreading Factor SFH Slow Frequency Hopping SGSN Serving GPRS Support Node SIM Subscriber Identity Mobile SIR Signal to Interference Ratio SMS Short Message Service SRAN Satellite Radio Access NEtwork SRNC Serving RNC SS Spread Spectrum T TACS Total Access Communications System TCAP Transaction Capabilities Application Part TCH Traffic Channel TCP Transport Control Protocol TDD Time Division Duplex TDMA Time Division Multiple Access TED Timing Error Detector TF Transport Format TFCI Transport Format Combination Indicator TPC Transmission Power Control TRCH Traffic Channel TTI Transmission Time Interval U UE User Equipment UIT Union International for Telecommunication UM Unacknowledged Mode UMSC UMTS MSC UMTS Universal Mobile Telecommunication System USIM UMTS SIM UTRA UMTS Terrestrial Radio Access UTRA Universal Terrestrial Radio Access in 3GPP terminology UTRAN UMTS Terrestrial RAN V VLR Visitor Location Register W WARC World Administrative Radio Conference WCDMA Wideband Code Division Multiple Access WLL Wireless Local Loop uploads/Science et Technologie/ lahdiritoufik-elbacher-pdf.pdf