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Réseaux cellulaires GSM & GPRS

Cours Réseaux GSM &GPRS1

GSM & GPRS

Ikram SMAOUI TRIGUI

Plan du chapitre

� Introduction

� Réseaux cellulaires- Concept de réseau cellulaire- Architecture générique d’un réseau cellulaire


�GSM (Global System for Mobile communication)- Architecture- Interface radio- Handoff- Numérotation liée à la mobilité- Sécurité

� Première génération (système analogique): pasd’investissement pour l’aspect de la sécurité.

� Des cellules de grande taille (50Kmde rayon).

� Les 2 systèmes de premières générations les plus développés:

� - NMT (Nordic Mobile Telephone) utilisant des fréquences de450 à 900 MHz

- AMPS (Advanced Mobile Phone Service) utilisant des

Introduction


� - AMPS (Advanced Mobile Phone Service) utilisant desbandes de fréquences entre 800 et 900 MHz

� Cette génération utilise la technique d’accès AMRF (AccèsMultiple à Répartition en Fréquences) (FDMA) qui consiste àdonner à chaque utilisateur une bande fréquentielle fixe dans lacellule où il se trouve.

� Nombre d’utilisateurs égale au nombre de bandes defréquences disponibles.

� Deuxième génération :• GSM (Global System for Mobile communication),

• DECT (Digital European Cordless téléphone), définit une techniqued’interface radio pour les télécommunications sans fil à courte portée.

• PCS (Personal Communications Services), fonctionnant à une fréquence de1900 MHz, utilisé aux Etats-Unis.

• PDC (Personal Digital Cellular), utilisé au Japon

Résolution de certains problèmes évoqués lors du

Introduction


� Résolution de certains problèmes évoqués lors dudéploiement de la première génération• Authentification,

• Confidentialité,

Réseaux cellulaires


Réseaux cellulaires

• Concept de base:• Division du territoire en cellules• Partage des ressources radio entre cellules

• Cellule : unité géographique du réseau• Taille de la cellule variable suivant le relief, la densitéd’abonnés…• Hiérarchiedecellules(macro-cellules,micro-cellules…)

Concept de réseau cellulaire


• Hiérarchiedecellules(macro-cellules,micro-cellules…)

• Pico cellule: quelques mètres de diamètre (bureaux, super marché)• Micro cellule: quelques dizaines de mètres de diamètre (rues, entre lesimmeubles)• Cellule: ce type de cellule couvre les zones urbaines (variede quelquescentaines de mètres à quelques kilomètres)• Macro cellule: quelques dizaines de kilomètres (autoroute)

� Chaque cellule possède un émetteur-récepteur

- Groupe de fréquences radio attribué à chaque cellule

� Difficultés : Rareté des ressources radio:

� Réutilisationde fréquencespouraugmenterla capacitédu


Cours Réseaux GSM &GPRS

Réutilisationde fréquencespouraugmenterla capacitéduréseau.

� Les fréquences ne peuvent pas être utilisées dans lescellules adjacentes afin d'éviter les interférences.

� Gestion des transferts inter-cellulaires (Handoff).

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� On définit des motifs, aussi appelés clusters, constitués deplusieurs cellules, dans lesquels chaque fréquence estutilisée une seule fois.

� N : nombre de cellules dans le motif

� D : distance de réutilisation

� Si l'on disposeden fréquencespour le réseau,on pourra



Si l'on disposeden fréquencespour le réseau,on pourraen employer n/Npar cellule.

� Le modèle hexagonal : exemples de motifs à 3, 4, 7cellules

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Architecture génériqued’un réseau cellulaire

� Radio Access Network (RAN)

- Point d’accès au réseau (assure la connexion avec le cœur du réseau)

- Gestion de l’interface radio

� Core Network (CN) :

- Réseaufixe assurant l’interconnexion avec les


- Réseaufixe assurant l’interconnexion avec lesautres réseaux

Réseau GSM (Global System forMobile communication)


Mobile communication)

� GSM: nom du standard Européen du système radio cellulaire numérique

� Le GSMest organisé de la façon suivante :

� Sous système radio BSS (Base Station Subsystem):

• Assure les transmissions radioélectriques,

• Gère la ressource radio.

� Sous système d’acheminement (réseau fixe) NSS (Network SwitchingSubsystem):

Introduction


Subsystem):• Établissement des appels,

• Mobilité.

� Sous système d’exploitation et de maintenance OSS(Operation Subsystem):

� Permet à l’exploitant d’administrer son réseau

� L’équipement mobile est alternativement inclus ou exclu dusous système

Architecture


ArchitectureLa partie BSS comprend :

1. MS: Mobile Station

• Le téléphone et la carte SIM (Subscriber Identity Module)

suffisent à réaliser l’ensemble des fonctionnalités nécessaires à

la transmissionetà la gestiondesdéplacements.


la transmissionetà la gestiondesdéplacements.

• Les principales fonctionnalités de la carte SIM:

(microcontrôleur et de la mémoire)

- Contenir et gérer une série d’informations (liées à la sécurité

personnelles de l’abonné)

- Mini base de données et d’applications de l’utilisateur.

Architecture


Architecture

2. BTS:Base Transceiver Station

• Ensemble d’emetteurs-récepteurs TRX• Assure couverture radio d’une cellule (rayon de 200m à ~30km),• Gestion de transmissions radios (modulation, démodulation,égalisationentrelacement,codageetcorrecteurd’erreurs)


égalisationentrelacement,codageetcorrecteurd’erreurs)• Gestion de la couche physique et liaison de données(multiplexage, chiffrement, saut de fréquence, …• 1 à 8 porteuse(s) radio (en zone rurale 1 ou 2 porteuse, en zoneurbaine 8 porteuses), 8 canaux par porteuse (7 canaux decommunications et un canal balise),• Mesure de la qualité des signaux reçus.

Architecture

3. BSC:Base Station Controler : Contrôleur de station de base• Organe intelligent du BSS,• Gère un ensemble de station de base (typiquement ~60)• Pour le trafic abonné venant des BTS, le BSC joue un rôle deconcentrateur• Pour le trafic issu du concentrateur, le BSC joue le rôled’aiguilleurversla BTS destinataire.


d’aiguilleurversla BTS destinataire.• Gestion des ressources radio: affectation des fréquences,contrôle de puissance…• Gestion des appels: établissement, supervision, libération descommunications, etc.• Gestion des transferts intercellulaires (Handoff)

Architecture

La partie NSS comprend :

1. HLR (Home Location Register): Gestion de la base de

données

• Une base de données qui gère les abonnés d’un PLMNdonné,

• Caractéristiques de chaque abonné (Information


• Caractéristiques de chaque abonné (Information

d’abonnement): IMSI, MSISDN, type d’abonnement

(restriction, services supplémentaires,…),

• Base de données de localisation (Information de la

localisation): numéro du VLR du mobile même dans le cas où il

se connecte sur un PLMNétranger.

Architecture

2. VLR (Visitor Location Register): base de données locale• En général, un VLR par commutateur MSC

• Contient les informations relatives aux abonnés présents dansla Location Area (LA) associée

• Même informations que dans HLR + identité temporaire


• Même informations que dans HLR + identité temporaire(TMSI) + localisation

• VLR mis à jour à chaque changement de zone de localisation(LA) d’un abonné.

• Stocke un ensemble de triplets (RAND, SRES, Kc) pourchaque utilisateur enregistré chez lui.

Architecture3. MSC (Mobile Switching Center) commutateur numérique enmode circuit

• Oriente les signaux vers les BSC

• établi la communication en s’appuyant sur les bases de données

• Gère la transmission des messages courts et l’exécution deshandoff

• Il dialogueavecle VLR pourgérerle mobilitédesusagers:


• Il dialogueavecle VLR pourgérerle mobilitédesusagers:

vérification des caractéristiques des abonnés visiteurs,transfert des

informations de localisation,

• Assure l’interconnexion avec les réseaux téléphoniques fixes (RTC, RNIS),

les réseaux de données ou les autres PLMN

• Fonction GMSC (Gateway MSC): Passerelle pour les appels en provenance

du RTCP à destination d’un abonné mobile par exemple.

ArchitectureLe Sous système d’exploitation et de maintenance:

L’administration du GSMconsiste à évaluer ses performances

et optimiser l’utilisation des ressources de façon à offrir un

niveau de qualité aux usagers.

L’administration se fait par le biais des équipements :


L’administration se fait par le biais des équipements :

TMN (Telecommunications Management Network)

- OMC: Operations and Management Center: Supervision

locale des équipements,

- NMC: (Networks Management Center): Administration

générale de l’ensemble du réseau par un contrôle centralisé.

Architecture2. EIR : Equipment Identity Register• Base de données annexe contenant les identités des terminaux (IMEI).Consultée lors des demandes de services d’un abonné pour vérifier que leterminal utilisé est autorisé à fonctionner sur le réseau,• L’identité contient un numéro d’homologation commun à touslesterminaux d’une même série, un numéro identifiant l’usine d’assemblage etun numéro spécifique au terminal,• L’accès au réseau peut être refusé parce que le terminal n’est homologué, qu’il perturbe le réseau ou parce qu’il a fait l’objet d’une déclaration de vol,


qu’il perturbe le réseau ou parce qu’il a fait l’objet d’une déclaration de vol,3. AuC: Authentication Center• Gestion de la sécurité,• Renferme une base de données dont les attributs sont IMSI, la clé secrète Ki, unique de l’abonné• Génère des triplets (RAND, SRES, Kc) utilisés pour l’authentification et lechiffrement,•Chaque centre d’authentification est associé à un HLR.

• Un système radio mobile a besoin d’une partie du spectre radio pour fonctionner

• Les bandes dédiées pour le système GSM est :• de 890 à 915 MHz pour la voie montante• de 935 à 960 MHz pour la voie descendante

•Les bandes de fréquences allouées à l’extension DCS du GSM sont :• de 1710 à 1785 MHz pour la voie montante

Interface radio


• de 1710 à 1785 MHz pour la voie montante• de 1805 à 1880 MHz pour la voie descendante

• Partage en fréquence (FDMA):

• Chacune des bandes dédiées au système GSM est divisée en 124 canauxfréquentiels d’une largeur de 200 KHz.

• Les fréquences sont allouées d’une manière fixe aux différentes BTS etsont désignées souvent par le terme porteuse

• Deux BTS voisines n’utilisent pas des porteuses identiques ou proches

Interface radio


Interface radio

Partage de temps (TDMA)• chaque porteuse est divisée en intervalle de temps appelésslots.• Un slot accueille un élément de signal radio électriqueappeléburst• Les slots sont regroupés par paquet de 8 (Trame).• Un canalphysique: répétitionpériodiqued’un slot dans


• Un canalphysique: répétitionpériodiqued’un slot dansune trame TDMAsur une fréquence particulière

Interface radio


Interface radio: Timing Advance


Handoff

Les 3 phases du Handoff:

1. Prise de mesures et supervision du lien2. Choix de la cellule cible et déclenchement duHandoff3. Exécution du Handoff (i.e.transfert effectif de liens)


3. Exécution du Handoff (i.e.transfert effectif de liens)

Handoff

Prise de mesures et supervision du lien• Indicateurs de déclenchement

�Puissance du signal reçu (RXLEVEL)�Qualité du signal de la cellule courante (RXQUAL)�Taux d’erreur binaire BER (témoin du C/I)�Distance (mobile-BS)

• Le mobile mesure la puissance des canaux pilote de BTS


• Le mobile mesure la puissance des canaux pilote de BTS• Si le mobile reçoit l’identité d’une BTS et que son signalest suffisant, elle entre dans la liste des BTS candidates(un temporisateur est associé)• A expiration du temporisateur: la BTS et retirée de la liste• Si la liste est pleine (6 pour GSM), on retire celle dont letemporisateur est le plus avancé.

Handoff

Choix de la cellule cible et déclenchement de handoff


Handoff

Procédure d ’exécution

- Hard handoff: ancien lien libéréavant l’établissement dunouveau lien avec la BS cible- Seamless handoff: ancien lien libéré pendantl’établissementdunouveaulien avecla BS cible


l’établissementdunouveaulien avecla BS cible- Soft handoff: ancien lien libéréaprès l’établissement dunouveau lien avec la BS cible

Handoff

Hard handoff• Un seul canal radio à la fois• Légère interruption de la communication


Handoff

seamless handoff- Probabilité de coupure minimisée- Consommation supérieure de ressource


Handoff

Soft handoff: Les 2 liens et les 2 flux sont actifssimultanément pendant un court laps de temps- Qualité de service offerte à l’usager- Charge élevée au niveau réseau- Charge élevée sur l’interface radio


Handoff


Mobilité réseau1. Processus desélection/resélection de cellules:réception par lemobile d’informations venant du réseau et choix d’une cellule d’accès2. Gestion de la localisation (itinérance)- connaître plus ou moins précisément la position des mobiles

sélection/resélection de cellules• Sélection =à la mise sous tension du mobile• Resélection=lorsdudéplacement


• Resélection=lorsdudéplacement• Mais la même procédure de choix de cellule• Écoute de toutes les voies balises• Sélection d’un certain nombre de cellules parmi les plus puissantes• Recueil des infos diffusées : état des cellules, paramètres d’accès,de handoffs, info de synchronisation, localisation, PLMN,etc.• Enregistrement éventuel dans la zone de localisation• Choix d’une cellule (suitable cell )

Mobilité réseau

Gestion de la localisation (itinérance): Hiérarchie deséléments intervenant dans la localisation• la localisation : permet au système de connaître laposition d’un mobile à chaque instant• la recherche d’abonné qui permet au système deretrouver un mobile


� Canal radio: communications vulnérables aux écoutes etaux utilisations frauduleuses.

� Afin de rendre confidentiel et sûr les communicationsradios, GSMintègre les fonctions suivantes:

• Confidentialité de l’IMSI: Utilisation d’une identitétemporaire,

• Authentification de chaque abonné avant de lui

Sécurité


• Authentification de chaque abonné avant de luiautoriser l’accès à un service,

• Confidentialité des données usager: Chiffrement descommunications,

• Confidentialité des informations de signalisation.

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� L’authentification permet de protéger :

– L’opérateur contre l’utilisation frauduleuse de ses ressources

– Les abonnées en interdisant à des tierces personnes d’utiliser leurcompte

� L’authentification de l’abonné peut être exigée par leréseau à chaque:

Authentification de l’abonné


– Mise à jour de localisation

– Établissement d’appel (sortant ou entrant)

– Avant d’activer ou désactiver certains services supplémentaires

– Mise en oeuvre de la clé de chiffrement sur certains canaux dédiés

� Dans le cas où la procédure d’authentification del’abonné échoue, l’accès au réseau est refusé au mobile.

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� L’authentification permet de vérifier que l’identité transmise par le mobile (IMSI/TMSI) sur la voie radio est correcte.

� Basé sur le protocole de chiffrement symétrique: Clé partagée entre Auc et la carte SIM

� Sécurité : Clé n’est jamais transmise sur le réseau

� Éléments du triplet d’authentification (V: Vecteur d’authentification)

• RAND :Nombre aléatoire de 128 bits

• Ki : Une clé symétrique, unique pour chaque utilisateur



• Ki : Une clé symétrique, unique pour chaque utilisateur

• SRES (Signed Response) : C’est un nombre de 32 bits

Il résulte de l’application de l’algorithme A3 sur le nombre RAND

• Kc (Session Key) : clé de session à 64 bits.

Elle est utilisée pour chiffrer les communications entre la MS et la BS

Elle est généré dans la carte SIM en appliquant l’algorithme A8 avec la clé secrète Ki.

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1. Le mobile, en roaming, demande d’établir une communicationpour la 1ère fois, il transmit son propre IMSI en clair pour leréseau visité.

2. Le réseau visité envoie sa propre identité et l’IMSI de l’utilisateurau centre d’authentification de ce dernier.

3. L’AuC répond à ce réseau par des triplés (RAND, SRES, Kc)

4. Le réseauvisité envoieau mobile le nombreRAND commeun



4. Le réseauvisité envoieau mobile le nombreRAND commeunchallenge

5. La carte SIMse charge de calculer la réponse SRES du challenge,en utilisant l’algorithme d’authentification A3 et la clé secrète Ki.Puis le mobile l’envoie au réseau.

6. Le réseau compare les deux valeurs de SRES, celle reçue depuis lemobile et celle reçue depuis l’AuC. Si les deux valeurs sontidentiques, la session de communication est autorisée pourcemobile.

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Réseau GPRS


Plan du chapitre

1. Introduction

2. GPRS (General Packet Radio Service)- généralités- Architecture- Sécurité


- Sécurité

3. Résumé

Généralités� GPRS: General Packet Radio Service, appelé aussi GSM2+

� Basé sur GSM: ne constitue pas à lui seul un réseau mobile à partentière, mais une couche supplémentaire rajoutée à un réseau GSMexistant.

� Utilise les bandes de fréquences attribuées au GSM.

� repose sur la transmission en mode paquet. Il permet d’accéder àl’Internet en utilisant le téléphone comme Modem.


� capable de fournir des débits par utilisateur allant jusqu'à 115 kb/s(contre 9,6 kb/s pour le GSM), Il offre des fonctionnalitésintéressantes :

- plusieurs canaux peuvent être alloués à un utilisateur ; - ces mêmes utilisateurs peuvent partager un même canal ; - le débit est indépendant des liens montant et descendant.

� Facturation à la donnée: le GPRS est facturé non pas à la duréepourles communications téléphoniques mais à la quantité de donnéestransmises au client

Architecture

�Les recommandations GPRS reprennent l’architecture du BSS maisdéfinissent une architecture de réseau fixe différente de NSS. Le BSSdevient un sous réseau d’accès multiservice: il peut être relié à unNSS classique et à un réseau fédérateur GPRS


Architecture

� SGSN : Serving GPRS Support Node

� Routeur IP gérant les terminaux pour une zone.Le SGSN (Serving GPRS Support Node) est la fonctionnalité duservice dans le centre de commutation (MSC), qui permet degérer les services offerts à l'utilisateur.

� Les SGSN:


� Les SGSN:

- gardent trace de la localisation des MS

- assurent les fonctions de sécurité et de contrôle d’accès sur la voieradio

� GGSN : Gateway GPRS Support Node• Routeur IP s'interfaçant avec les autres réseaux.

Le GGSN est la fonctionnalité d'interconnexion dans lecentre de communication (MSC), qui permet decommuniquer avec les autres réseaux de données parpaquets extérieurs au réseau GSM.

• Le GGSN masque au réseau de données les spécificités duGPRS.

Architecture


GPRS.• Il gère la taxation des abonnés du service, et doit supporter

le protocole utilisé sur le réseau de données avec lequel ilest interconnecté. Les protocoles de données supportés enstandard par un GGSN sont IPv6, et X25.

Architecture

� Les termes GGSN et SGSN désignent des entités fonctionnelles: ellespeuvent être implantées dans un même matériel de la même façon queles fonctions MSC et GMSC pour la commutation de circuits sontassurées par un même commutateur.

� L’ensemble des GGSN, des SGSN, des routeurs IP éventuels et deliaisons entre les équipements est appelé réseau fédérateur GPRS.

� Chaque SGSN et GGSN dispose d’une adresse IP fixe au sein de ceréseau.


réseau.

� La gestion de localisation est assurée par un HLR comme pour le GSMen mode circuit. Celui-ci contient, outre les informationsdelocalisation/routage, la correspondance adresse PDP et IMSI.

� Le contrôleur de stations de base doit être doublé par uncontrôleur de paquets (PCU pour Paquets Controler Unit).

� Le PCU segmente et réassemble les PDU (Packet Data Unit) LLC(Logical Link Controler) en blocs RLC (Radio Link Controler), gèreles l’échéancier de transmission et l’acquittement des blocs sur lecanaux de données (Pdch). Les PCU peuvent êtregéographiquement situé dans la BTS, le BSC, ou le SGSN.

Architecture


Transformation des paquets en bursts


Identités temporaires

1. P-TMSI (Packet Temporary Mobile Subscriber Identity): Permet dedifférencier deux mobiles sous le même SGSN

� Un réseau GPRS peut allouer à un mobile une identité temporairetransmise en mode chiffré, appelé P-TMSI et semblable au TMSI. Il estnécessaire de disposer d’un identifiant supplémentaire dumobile dans leréseau parce que le mobile peut être à la fois actif en GPRS et en GSM.

� Sur un réseau combinant deux modes circuit et paquet, un mobile se voitallouer deux identités: un TMSI classiqueet un P-TMSI. La norme


allouer deux identités: un TMSI classiqueet un P-TMSI. La normeimpose des plages différentes pour éviter les confusions (TMSI de 0 àBFFF et P-TMSI de C000 à FFFE en hexadécimal)

� Au P-TMSI peut être associée une signature, celle ci est transmise aumobile, en mode chiffré, avec le P-TMSI

� Pour tout changement de localisation ultérieur, le mobile précise lasignature dans le message de mise à jour qui est, lui aussi transmis enchiffré

Identités temporaires

� La vérification de la cohérence entre la signature et le P-TMSI permetd’assurer une certaine sécurité tout en évitant une authentification,coûteuse en triplet de sécurité.

� Le P-TMSI est une identité courte qui permet de différenciersansambiguïté deux mobiles sous le même SGSN. Ce pendant le P-TMSI nepeut être attribué qu’après un attachement au réseau

2. TLLI (Temporary Link Layer Identity):Permet de différencier deux


mobiles lors de la phase de signalisation sous le même SGSN.

� Si le mobile dispose d’un P-TMSI, le TLLI est identique au P-TMSI

� Si le réseau alloue un nouveau P-TMSI, le TLLI est actualisé

Architecture� Fonctionnement du réseau GPRS: deux scénarios

� Mobile - Internet: Pour transmettre un message à destination d'uneadresse IP

1. Le mobile va d'abord essayer d'obtenir des ressources surla voieradio. Pour le faire, il va se signaler par un accès aléatoireau réseau,

2. Si cet accès réussit, le réseau va lui réserver un canal logique surlequel ils vont pouvoir dialoguer,


3. Le mobile va transmettre son paquet IP qui va parvenir jusqu’auSGSN,

4. Le SGSN va demander au HLR l’adresse d’un GGSN offrant l’accèsà Internet,

5. Le SGSN va ensuite encapsuler le paquet IP du mobile dans unautrepaquet IP portant l’adresse du GGSN,

6. À la réception de ce paquet, le GGSN en question décapsule lepaquet IP du mobile et l’envoie sur l’Internet.

� Internet-Mobile: Quand un ordinateur connecté à Internet souhaite envoyerun paquet IP à un abonné GPRS,

1. il l'envoie comme n'importe quel paquet,

2. Ce paquet est routé vers un GGSN du réseau GPRS parce qu'il contientune adresse IP qui le destine à ce réseau,

3. Quand le GGSN reçoit le paquet en question, il peut s'adresser au HLRpour connaîtrela zone de routageactuelle de l'abonnéqui possède

Architecture


pour connaîtrela zone de routageactuelle de l'abonnéqui possèdel'adresse IP,

4. Quand le GGSN dispose de cette information, il va envoyer le messagePDP encapsulé dans un paquet IP au SGSN qui gère cette zone deroutage,

5. Ce SGSN peut alors contacter la MS en faisant du paging poursavoirexactement où il se trouve. Il va ensuite lui signaler quand et sur quellefréquence écouter. Au moment convenu, le mobile va se mettreàl'écoute et le SGSN va lui transmettre le paquet IP.

Authentification

� La procédure d’authentification est exécutée dans le SGSN


Confidentialité

� La procédure de chiffrement n’est exécutée qu’après l’authentification

� La procédure de génération de Kc est similaire à celle proposée pour leGSM

� Chiffrement des données échangées entre le mobile et le SGSN: lacouche LLC assure les échanges entre le mobile et le SGSN, elle prendégalement en charge le chiffrement spécifique à GPRS

� Le chiffrementMobile-SGSNpermetdesimplifier la gestiondesclés


� Le chiffrementMobile-SGSNpermetdesimplifier la gestiondesclés

Résumé (GSM-GPRS)� Pile de protocole gérées par la station mobile: La complexité des

fonctionnalités que l'on désire obtenir au niveau du mobileestclassiquement gérée par une pile de protocoles.

Assure les fonctions de sécurité.


Résumé (GSM-GPRS)

� La couche liaison de données est gérée par le protocole LAPDm. Les caractéristiques principales sont :

� Taille fixée des paquets

� Codes détecteurs d'erreur

� Numérotation des trames

� Correction par retransmission


� La couche 3 comprend trois sous-couches

1. RR (Radio Ressource)

�Cette couche gère la connexion radio et principalement l'établissement (ou le réétablissement) d'un canal dédié lors de la procédure de handover.

�L'entité RR de la MS dialogue avec un BSC.

Résumé (GSM-GPRS)

2. MM (Mobility Management)

� gère la gestion de la mobilité, principalement, les mises à jours delocalisation,

� assure les fonctions de sécurité.

3. CM (Connection Management) :

� très semblable à ce qui existe sur les réseaux téléphoniquesfixes pourgérerlesappelsentreabonnés.


gérerlesappelsentreabonnés.

Résumé (GSM-GPRS)

� Les systèmes GSMet GPRS ne fournissent pour les données que les deuxpremières couches du modèle OSI : Les couches physique et liaison dedonnées. Les différences se trouvent dans la façon dont sontassurées lesfonctions de ces deux couches :

� Dans GSM

� Pour réaliser un transfert de données, on établit un circuit physique virtuelentre deux points, au moyen duquel seront transmises les données,

� Les ressourcessont réservéespour toute la duréede l'échange,mêmeque


� Les ressourcessont réservéespour toute la duréede l'échange,mêmequependant une infime portion du temps de connexion.

� Dans GPRS

� C’est le réseau à commutation de paquets qui permet la communicationentre le terminal mobile et la passerelle,

� Sur la voie radio, l'allocation de ressources se fait à la demande du mobilepour transmettre un volume de données fixé au préalable. Les ressourcesallouées sont donc adaptées au volume à transmettre.

Résumé (GSM-GPRS)� En fait, dans GPRS, une MS ne gère pas une mais des piles de protocoles

situés dans deux plans différents :

� Le plan de transmission:Le plan de transmission sert à transférer toutes lesdonnées utilisateurs.

� Le plan de signalisation sert quant à lui à assurer la gestionde la mobilité(MM : Mobility Management), mais aussi la transmission de messagescourts.


Pile de protocoles dans le plan de données

Résumé (GSM-GPRS)préserver la confidentialité des identités des utilisateurs


Pile de protocoles dans le plan de signalisation

Résumé (GSM-GPRS)� Le protocole RLC

� assure la segmentation des paquets LLC en blocs RLC/MAC

� effectue les retransmissions nécessaire quand un paquet s'est perdu

� La couche MAC:

� gère l'accès concurrent aux différents canaux physiques: Un mobile peutse voir allouer plusieurs intervalles de temps d'une trame TDMA s'il estcapabledelesgérer(terminauxmulti-slots).


capabledelesgérer(terminauxmulti-slots).

� La couche LLC : Le protocole LLC doit :

� fournir un lien logique fiable entre la MS et le SGSN.

� supporter des paquets d'information de taille variable

� supporter un mode avec acquittement et un autre sans

� permettre de faire une distinction de qualité de service entre les différentstypes d'utilisateur

� préserver la confidentialité des identités des utilisateurs

� La couche SNDCP

• gère le multiplexage de plusieurs connexions PDP, la compression/décompression des en-têtes et la compression/décompression desdonnées.

• assure le respect de la séquence des messages.

• assure aussi la segmentation (et la reconstitution) des paquets dedonnées pour fournir des blocs de données de taille acceptable pour le

Résumé (GSM-GPRS)


protocole LLC.

� La couche GMM(GPRS Mobility Management)

• gérer, comme son nom l'indique, l'itinérance du terminal dans le réseau.

� La couche SM

• permet au mobile de demander au réseau la mémorisation d'uncontexte,appelé contexte PDP, dans le SGSN et le GGSN. Ce contexte va servir àces deux entités à router les paquets en provenance du mobileou destinésà celui-ci sans devoir consulter les bases de données de localisation.

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