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Les réseaux GSM

© Ahmed Amou, ISCAE, 2012 1

� Réseaux et Télécommunications� Institut Supérieur de comptabilité et d’Administration d’Entreprises

Récapitulation du cours précédent.


Récapitulation du cours précédent.

Le modèle GSM

� L’architecture GSM est représenté à l’aide de la figure suivante :

� Divisé en trois couches :� Radio Resource Management (RR)


Radio Resource Management (RR)� Fournit le lien de communication entre MS et MSC

� Mobility Management (MM)� Gere la DB de la localisation MS

� Communication Management (CM)� Contrôle la connexion utilisateur

� Couche supplémentaire� Niveau de transmission

RR

� Gere et administre les fréquences et les canaux� Généralement agit dans l’interface Air

� Garantie un lien stable durant le handover� Qu’en pensez-vous

Sommaire de fonction


� Sommaire de fonction� Surveillance utilisant les canaux (BCH, CCCH, DCCH…)� Administration RACH� Requête-attribution des canaux� Le contrôle de puissance du MS et la synchronisation� Handover (Sera détaillé dans les slides qui suivent )

� Ou interviens le RR ?� MS, BTS, BSC, MSC

MM

� Gere la localisation et les tâches provenante de la mobilité

� Sommaire des fonctions:� Affectation des TMSI� Localisation des MS� Mise a jour de la localisation� Authentification des MS


� Authentification des MS� Identification des MS, Attach/Detach

� Ou intervient MM� MS, MSC

CM

� Cette couche permet de gérer les appels (Call Control), services supplémentaire et SMS

� Sommaire des fonctions :� Etablissement des appels� Appel d’urgence� Terminaison de l’appel


� Terminaison de l’appel� Signalisation DTMF (Dual Tone MultiFrequency)

� Ou intervient le CM

� MS, MSC, GMSC

L’emplacement des protocoles


Le HandOver(RR)Le HandOver(RR)


Handover dans le GSM

� Le changement d’un canal radio utilisé, dans une cellule, à un autre canal d’une autre cellule durant une communication nécessite le processus du handover.

� Le Handover est le processus de commutation de la connexion radio d’un BTS à un autre en vue de maintenir une communication durant le mouvement d’un mobile.mouvement d’un mobile.

� Le Handover dans GSM est connu sous Mobile Assisted Handover (MAHO).

� Le Handover du GSM est un Hard Handover car le circuit est complètement relâché avant qu’un nouveau soit établit. Brake-Before-Make.



� Le handover survient lorsque :

� Le MS est entré dans une nouvelle zone de couverture

� La cellule a atteint sa capacité

� De l’interférence est détecté sur le canal utilisé causé par un autre MS utilisant la même fréquence.



� En général, le processus du Handover est implémenté dans MS, BSC et MSC.

� La mesure du niveau de performance du signal descendant et le niveau de réception de cellules autour du mobile est faite par le MS.

� Le résultat est envoyé au BSC pour l’évaluation.

� L’évaluation sera basé ou combiné avec un seuil et une stratégie de handover afin que le BSC entame le handover.


Processus du Handover

� Le processus du handover passe par quatre étapes:1. Le mesure2. La requête du handover3. La décision du handover4. L’éxecution du handover

� En générale, la requête du handover est généré par le BSC, et la décision est assuré par le MSC. Les autres étapes peuvent être maintenue par le BSC.


Les critères du Handover

� Données permanentes tel que la puissance du transmetteur de� MS, BTS du cellule approvisionnant, BTS de cellules voisins.

� Résultat du mesure en temps réel faite par le MS� La qualité du signal descendant (gross bit-error-rate) RXQUAL� Le niveau du signal reçu descendant du canal actuel RXLEV� Le niveau du signal reçu descendant des cellules voisins (BCCHs)� Le niveau du signal reçu descendant des cellules voisins (BCCHs)

� Résultat du mesure en temps réel faite par le BTS� La qualité du signal montant (gross bit-error-rate) RXQUAL� Le niveau du signal reçu montant du canal actuel RXLEV� Le niveau du signal reçu montant des cellules voisins

� Aspects du trafique� La capacité de la cellule� Nombre des canaux disponibles� Nombre des canaux en attentes


Le protocole du mesure

� Mesure du canal radio courant� Mesure de la puissance du signal et la qualité du lien.

� Mesure des canaux radio voisins� Six cellules voisines sont considérées

� Les rapports des mesures sont envoyé périodiquement à chaque 480ms. Les mesures envoyées sont :� La puissance du signal� La qualité du signal� La distance


Resultat du mesure

� Le message (mesure) envoyé est de la forme suivante:


Scenarios du Handover

� Intra-BTS Handover� Intra-BSC Handover� Intra-MSC Handover� Intra-MSC Handover� Inter-MSC Handover


Intra-BTS Handover

� Ce type de handover se passe à l’intérieur d’une cellule.

� Ce type de handover survient quand un canal de communication utilisé dans une cellule deviens embrouillé et nécessite d’être changé.

� RXQUAL = Mauvais� RXLEV = BON

� TCH doit être changé, alors…


Inter-BTS Handover

� Dans ce cas, le handover est contrôlé à l’intérieur d’un BSC et le MSC sera informé pour des raisons statistique.

� Si le candidat potentiel est identifié pour la connexion, après le résultat du mesure du MS et BTS, alors la procédure suivante est déclenché.


Inter-BTS Handover

1. Activation d’un nouveau canal : BSC alloue un TCH dans la nouvelle cellule et ordonne le BTS d’activer ce canal. Le numéro de référence du HO ferra parti du message envoyé. Le BTS de la nouvelle cellule active un nouveau TCH et renvoi un accusé.

2. La commande du Handover : Après l’activation, le BSC ordonne le MS de changer de cellule. Le message est envoyé sur le FACCH et va contenir la description du nouveau canal et le numéro de référence du HO.

3. Le Handover bursts : Le MS va syntoniser le nouveau canal et envoie le handover bursts sur celle ci. L’information contenu est le numéro de référence HO. Ce burst va permettre au nouveau BTS de synchroniser avec le MS.

4. Handover Complete : Maintenant le MS est prêt à continuer le trafique et va envoyer le message “HO complete” au BSC.

5. Libération de l’ancien canal :Quand le BSC reçoit le message “HO complete” du MS, le BSC saura que le handover est complété avec succès et va ordonner l’ancien BTS de libérer le TCH.


Intra-MSC Handover

� Ce type de handover survient quand MS change de BSC.� Dans ce cas, le BSC1 ne contrôle pas la cellule visé du handover. � Ceci veut dire que le MSC sera impliquer dans la procédure du HO

entre le BSC1 et le BSC2.


Intra-MSC Handover (Suite)

� 1a. La requête du Handover : Le BSC1 utilisera le MSC pour envoyer la requête du HO au BSC2. Le MSC connaitra quel BSC qui contrôle la cellule.

� b. Activation du nouveau canal : Le BSC2 allouera un TCH dans la cellule destinateur et ensuite ordonner le BTS de l’activer en lui envoyant le numéro de référence du HO. Par la suite, le BTS acquittera cette requête.

� 2. Commande Handover : Après l’activation, le nouveau BSC ordonne au MS de changer le canal. Le message est envoyé sur FACCH via l’ancien canal. (avec les information concernant le numéro du HO).numéro du HO).

� 3.Le Handover bursts : Le MS va syntoniser le nouveau canal et envoie le handover bursts sur celle ci. L’information contenu est le numéro de référence HO. Ce burst va permettre au nouveau BTS de synchroniser avec le MS.

� 4. Handover complete : Maintenant le MS est prêt à continuer le trafique et va envoyer le message “HO complete” à l’ancien BSC.

� 5. Liberation de l’ancien canal :Quand le BSC reçoit le message “HO complete” du MS, le BSC saura que le handover est complété avec succès et va ordonner l’ancien BTS de libérer le TCH.


Intra-MSC Handover (Suite)


Inter-MSC Handover

� Cette situation arrive lorsque l’ancien BSC est connecté à un MSC différent de celui qui contrôle le BSC destinateur. Nous appellerons l’ancien MSC le anchor-MSC.

� Il existe deux type de HO dans ce cas: le HO de base et le HO Subséquent. Ici nous allons traiter le HO de base.


Inter-MSC Handover(Suite)� 1a. Requête du Handover : L’ancien BSC utilisera l’anchor-MSC pour envoyer la requête au nouveau BSC .

L’anchorMSC sait quel MSC doit contacter et le MSC destinateur à son tour connait le BSC qui contrôle la cellule destinateur.

� b. Activation du nouveau canal: Le nouveau BSC allouera un TCH dans la cellule destinateur et ordonne le BTS de l’activer en lui envoyant le numéro du HO. Le BTS acquittera ce message tout en activant le TCH.

�

� 2. Handover command : Après l’activation, le nouveau BSC ordonne au MS de changer au nouveau canal. Le message incluant e numéro HO sera envoyé sur le FACCH via l’ancien canal. Afin de pouvoir router l’appel, le MSC destinateur va aussi envoyer un numéro HO, similaire au MSRN, a l’anchor-MSC.

� 3.Le Handover bursts : Le MS va syntoniser le nouveau canal et envoie le handover bursts sur celle ci. � 3.Le Handover bursts : Le MS va syntoniser le nouveau canal et envoie le handover bursts sur celle ci. L’information contenu est le numéro de référence HO. Ce burst va permettre au nouveau BTS de synchroniser avec le MS.

� 4. Handover complete : Maintenant le MS est prêt à continuer le trafique et va envoyer le message “HO complete” à l’ancien BSC.

� 5. Libération de l’ancien canal :Quand le BSC reçoit le message “HO complete” du MS, le BSC saura que le handover est completé avec succès et va ordonner l’ancien BTS de libérer le TCH.

� •Noter que le MSC qui a initillé la procédure CallSetup va rester en charge de l’appel jusqu’a sa fin.� •En plus, le MS, après la libération de l’appel doit faire…


Inter-MSC Handover (Suite)


Récapitulative du handover

� Les différents types du handover sont :


Récapitulation et Questions??


Récapitulation et Questions??

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