9-cours gsm evolution

5/11/2018 9-Cours GSM Evolution - slidepdf.com

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Frédéric Payan - Département R&T - IUT de Nice Côte d'Azur

Le GSM

Partie 7 : Evolution du GSM



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Le GSM Initialement prévu pour transmettre

Voix

Données à bas débit (9,6 kbits/s)

Technique de transmission : mode circuit.

Capacité de la norme insuffisante pour des services de données

(Internet, messagerie,…)

=> évolution nécessaire de la norme

Evolution du GSM

A l’origine



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Le GSM

Partie 7 : Evolution du GSMI. Evolutions logicielles



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1ère évolution

Canal radio de bonne qualité

=> Réduction de la redondance introduite lors du codage canal

Transmission de blocs d’information plus longs.

=> Augmentation du débit utilisateur : jusqu’à 14,4 kbits/s

2ème évolution

Initialement, une MS ne transmet et ne reçoit que sur un timeslot par trame

TDMA

Allocation simultanée de plusieurs canaux physiques pourl’émission/réception de données (Jusqu’à 4 Time Slots / trame TDMA)

HSCSD : High Speed Circuit Switched Data

=> Augmentation du débit utilisateur : jusqu’à 57,6 kbits/s

Evolution du GSM

I. Evolutions logicielles



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3ème évolution

Adaptation de la syntaxe XML (utilisée pour le web) pour les mobiles

Développement de nouveaux protocoles adaptées à la mobilité

WAP : Wireless Application Protocol

=> Connexion à Internet

Evolution du GSM

I. Evolutions logicielles



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GSM Réseau à commutations de circuits

Ligne monopolisée dans tout le réseau pour un seul utilisateur, pour un

transfert « sporadique » de données

=> gaspillage des ressources (radio)

La taxation, basée sur le temps de connexion (et pas sur la quantité de

données)

=> Coût trop élevé (payer tous les canaux utilisés ?)

=> Développement d’un réseau à commutation de paquets : le GPRS

Evolution du GSM

I. Evolutions logicielles : limitations

Temps de lecture tempsEnvoi des données

Session Web



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Le GSM

Partie 7 : Evolution du GSMII. La technologie GPRS (2.5G)



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Technologie GPRS : General Packet Radio Service

Basée sur la norme GSM

Transmission par paquets, en mode non connecté

Allocation des ressources au « coup par coup »

Taxation sur le volume de données échangées (en kbits)

Objectif : accès mobile aux réseaux IP

Evolution du GSM

II. GPRS



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Deux réseaux en parallèle

GSM : services classiques de la voix GPRS : transport des données

Utilisation commune des équipements BSS (mêmes bandes de

fréquences)

Séparation des deux réseaux au niveau du NSS

GPRS vers réseaux fixes de données ou autres GPRS

GSM vers RTCP ou autres GSM

Evolution du GSM

II. GPRS : architecture matérielle



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BSC

BSCMSC

VLR

G-MSC

RTCP

MSC

BSC

Réseau GSM

d’un autre opérateur

G-MSC

SGSN

HLR

SGSN

G-GSN

Voix

Réseau GPRSd’un autre opérateur

BSC

BSC

Evolution du GSM

II. GPRS : architecture matérielle

Réseau de données

IP, X25,…

G-GSN

Données

Circuit de

données GPRS

Circuit de

signalisation

uniquement

Gb GsGr

Gc Gn

Gn



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Nouveaux équipements

SGSN (Serving GPRS Support Node) ~ MSC

G-GSN (Gateway GPRS Support Node) ~ G-MSC

4 niveaux de codage de canal

CS-1 : 9,05 kbits/s CS-2 : 13,4 kbits/s

CS-3 : 15,6 kbits/s

CS-4 : 21,4 kbits/s

Possibilité de réserver un TRX à un seul utilisateur

=> Débit utilisateur (théorique) de 8 x 21,4 = 171,2 kbits/s

Permet le trafic point-à-point et point-à-multipoint

Evolution du GSM

II. GPRS : caractéristiques

Réseau fédérateur GPRS



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Gestion inspirée du gsm : zone de routage (plusieurs

cellules par zone)

3 états possible pour le mobile

Evolution du GSM

II. GPRS : mobilité

EtatIDLE

EtatSTANDBY

EtatREADY

Mobile non

joignable

Mobile

directement

joignable

Mobile

joignable

par paging

Détachement du réseau

Attachement

au réseau

Détachement du réseau

Expiration de la temporisation

Etablissement d’un transfert de données

(montant ou descendant)



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Les opérateurs utilisent uniquement

En pratique, utilisation des codages CS-1 et CS-2 configurations « 3+1 » et « 4+1 »

3 ou 4 TS en voie descendante

1 TS en voie montante

=> Débit pratique applicatif: ~ 30 à 40 kbits/s

Saturation des bandes de fréquence du GSM

Evolution du GSM

II. GPRS : limites



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Le GSMPartie 7 : Evolution du GSM

III. La technologie EDGE

(2.75G)



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Enhanced Data for GSM Evolution

Modulation 8PSK au lieu de GMSK à 2 états (GSM , GPRS )

=> débits multipliés par 3

EDGE+GSM : un circuit de données => 43,2 kbits/s / canal physique

EDGE+GPRS : 59,2 kbits/s / canal physique (en mode paquet)

Evolution du GSM

II. EDGE



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UMTS (technologie 3G)

Universal Mobile Telecommunications

System



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Premier service commercial UMTS : 2002 (Autriche)

France : 2004 (SFR,Orange), Bouygues (2007)

Bandes de fréquence : 1885-2025 / 2110-2200 MHz

Technique d’accès multiple W-CDMA

Débit

théorique : 1,920 Mbits/s

pratique : dépasse rarement 384 kbits/s

Nouveaux services : autour de l’aspect video

UMTS - la 3G

I. Introduction



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Réseau UMTS : 3 domaines

1. Le Domaine utilisateur Terminal + carte USIM

2. Le Réseau d’accès ( Radio Network ) : UTRAN (Universal

Radio Access Network)

3. Le Réseau cœur ( Core Network )

Domaine circuit (~NSS)

Domaine paquets (~GPRS)

UMTS - la 3G

II. Architecture UMTS

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