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Les rseaux GSM/DCS

Les rseaux GSM : Plan Introduction et Historique ServicesArchitectureInterface RadioProtocoles

GSM: Le vrai dpart de la mobilitAvant le GSM, en Europe : Des services tel que le tlphone de voiture (cot, poids)Technologies analogiques nationales et mal normalises (avec un cot levs)

Le GSM: une conception trs visionnaireTout inventer et construireUne rponse aux demandes du march professionnel et priv de la mobilitPartant d'un parc trs limit, il n'y a pas eu de problme de migration (contrairement aux USA avec L'AMPS)

GSM: Une russite EuropenneInitiative essentiellement europenne, exploite au mieux les technologies internationales du moment

Norme adopte en Europe, Asie (sauf Japon), Afrique partiellement aux US et Amrique Latine

Une vraie normalisation (europenne tendue) qui spcifie :Frquences (versions : 900 Mhz et 1800 Mhz)Architecture et protocoles (fixe et radio )Services gnriquesEquipements terminaux

ObjectifsLes objectifs affichs du projet GSM sont:Systme entirement numriqueBonne qualit de signalFaible cot des tlphones portablesPossibilit de roaming (tendre le rseau toute lEurope)Confidentialit des transmissionsPortabilit: possibilit de changer de tlphone en conservant ses donnes personnelles (grce la carte puce SIM)Rduction des fraudes : dtection de tout usage frauduleux (tlphone, carte SIM) ! ?Fonctionnalits et services avancs

Dploiement du rseauEvolution du nombre dabonns aux diffrents rseaux cellulaires

Evolution du nombre dabonns au rseau GSM

Les dernires statistiques peuvent tre trouves sur le site http://www.gsmworld.com

Historique du GSM1979 : la WRC (World Radio Conference) rserve 2 * 25 Mhz dans la bande 900 Mhz pour les communications mobiles en Europe

1982 : la CEPT (Confrence Europenne des postes et Tlcommunications) cre le Groupe Spciale Mobile GSM

1987 : 13 pays europens signent un accord pour louverture dun rseau de type GSM en 1991

1990 : premire spcification. Rservation de 2*75 Mhz 1800 Mhz pour DCS

1992 : GSM devient Global System for Mobile communication exploitation commerciale : Itenris et SFR en France

1994 : licence DCS 1800 Bouygues

Historique du GSM1995 spcification phase 2 : Europe, Asie, Moyen-Orient, Afrique : 69 2000 :30 millions dabonnes en France400 millions dans le mondeCouverture quasi mondiale Etendu la bande de frquences de 1900 Mhz

Structure de la normalisationStructure de la normalisation : European Telecomminication Standards (ETSI)Structur en comits techniques : Special Mobile Group (SMG)

SMG1 dfinition de serviceSMG2 interface radioSMG3 rseau fixeSMG4 services de donnesSMG5 Universal Mobile Telecommunication SystemSMG6 administration des rseauxSMG7 et 8 tests pour la station mobile et sous-system radioSMG9 Carte SIM

GSM : CaractristiquesSystme numriqueNaccepte pas le dual-mode avec un systme analogiqueBeaucoup dinterfaces spcifies (1 seule pour CDMA et TDMA amricains)Roaming international Interconnexion efficace avec ISDNQualit du signal systmes existantsCapacit du trafic systmes existantsCot dabonnement systmes existantsServices non voix

2 phases de spcificationphase 1 : systme (5000 pages)phase 2 : services supplmentaires

Innovations reprises par les autres systmesLocalisationHandoff assist par la station mobile

Classification des servicesservice support ( bearer services)offre d une capacit de transmission entre interface utilisateur (caractristiques techniques de dbit, de taux derreur, de mode de transmission sync/assynctlservicesoffre de communication incluant les terminauxservices supplmentairestoutes facilits d utilisation en complment

Tlservices

Services supplmentairesIdentification de numro (appelant/appel)Renvoi dappelDouble appelAppel en confrenceGroupe ferm dusagers (virtuel priv)Facturation (cot de la communication)Restriction dappel (pour les envois et rception)Blocage des appels sortants/entrantsIndication de ligne transfreIndication de cot

Fonctions de scuritAspects confidentialit et scuritdes communications, des donnes,Algorithme de chiffrement (activ par loprateur)Transmission de lidentit du mobilelocalisation, rception en claire pour que le mobile la dcode (Suivre la trace...)Temporary Mobile Subscriber IdentityChanger aprs 1+ utilisationCl daccs au rseau sur la carte SIM

Architecture GnralePLMN (Public Land Mobile Network) Rseau mobile public terrestre reli au RTCP Rseau GSM opr par un oprateur particulier sur un territoire (ex : PLMN SFR, Orange, ..)Se dcompose en 3 sous-systmes:radio (BSS Base Station Subsystem)rseau (NSS Network SubSystem)gestion et de maintenance (OSS Operation Support Subsystem)

RTCP = RTC = PSTNRseaux tlphonique commut

Architecture gnraleBSSNSSRTCPPLMN

GlossaireMS : Mobile StationBTS : Base Transceiver StationBSC : Base Station ControllerMSC : Mobile-services Switching CenterHLR : Home Location RegisterVLR : Visitor Location RegisterGMSC : Gateway MSCEIR : Equipment Identity RegisterAUC : Authentification Center

Dcoupage gographico-administratif

Cellule (Cell)aire gographique couverte par une antenne radioZone de localisation (Location Area)ensemble de cellules dans lequel labonn est localisZone de commutation (Communication Area)ensemble de zones de localisation qui dpendent dun mme centre de commutationRseau terrestre mobile (Public Land Mobile Network PLMN)ensemble des zones de commutation sous la responsabilit dun oprateur

une BTS par cellule1 n BSC par zone de localisation et 1 p zones de localisation par BSCun MSC par zone de commutation

Les identits dans le GSMIMSI (International Mobile Subscriber Identity) Identit invariante de labonn (15 chiffres), stock dans la carte SIM et dans le HLRElle doit rester secrte autant que possible recours au TMSITMSI (Temporary Mobile Subscriber Identity)Identit temporaire propre un VLRUtilise pour identifier le mobile lors des interactions Mobile/RseauMSISDN (Mobile Station International ISDN Number)Numro de labonn (ex 336 98 76 54 32)Seul identifiant de labonn connu dans le monde tlphoniqueMSRN (Mobile Station Roaming Number)Numro attribu lors dun tablissement dun appelPermet lacheminement des appels par les commutateurs MSC et GMSC (contient des informations de localisation : MSC courant)Comprhensible par le rseau fixe (mme structure que MSISDN : pays, PLMN, numro abonn)IMEI (International Mobile station Equipment Identity)Identificateur du terminal (15 chiffres)

Identifiants de localisation

LAI (Localisation Area Identification)utilise pour localiser les abonnsstructure : Code du pays (208 pour la France) + Code du rseau dans le pays (10 pour SFR) + Code de la zone de localisation dans le rseau

CGI (Cell Global Identification)identification globale de cellulestructure : LAI + Identification de cellule

BSIC (Base Station Identity Code)code couleur permettant au MS de distinguer deux BTS utilisant la mme frquence de voie balise localementLe couple (frquence, BSIC) permet de dterminer une cellulePossibilit davoir des couples identiques dans le mme PLMN sur des zones loignesstructure : Code couleur du PLMN + Code couleur de la BTS

+ HLR Number, VLR Number, MSC Number

La carte SIM (Subscriber Identity Module)Accs aux service GSM carte SIM Sortie dusine, la carte SIM contient :Contient diffrentes cls de protectionContient lalgorithme dauthentificationPour la personnaliser attribution :Cl dauthentification KiIMSI

Le sous-systme radio (BSS)MS : terminal mobileDe plus en plus performants et lgersAbonnement spar du terminal Blocage par certain oprateursCarte puce SIM ( Subscriber Identity Module)Caractristiques de labonnement, identits IMSI et le TMSI, et les algorithmes de chiffrementIdentit propre au terminal : IMEIPuissance maximale dmission de 0.8 8 W

BTS : station de baseEmetteurs-rcepteurCharge de la transmission radio : modulation, dmodulation, galisation,codage correcteur derreurGre toute la couche physique : multiplexage TDMA, chiffrement, saut de frquenceRalise lensemble des mesures radio ncessaires pour vrifier quune communication se droule normalement gre la couche liaison de donnes pour lchange de signalisation entre les mobiles et linfrastructurePlusieurs puissances possiblescapacit maximale : 16 porteuses (~100 communications simultanesLe sous-systme radio (BSS)

Exemples de BTS

BSC : Contrleur de BTS

le BSC contrle plusieurs BTS organe intelligent du BSS Gre :lallocation des frquences, le contrle de puissance,le contrle dadmission, le handover : dcision et excutionles mesures reues par les BTSliaison BTS-BSC similaire au RNISParis intra-muros 150 BTS et 12 BSCLe sous-systme radio (BSS)

Le sous-systme rseau (NSS)

MSC : commutateur du service mobilesgre les communications des mobiles sous sa couverture : gre ltablissement des communications entre un mobile et un autre MSCtransmission des messages courtsexcution du handover si hors BSCdialogue avec le VLR pour grer la mobilit des usagers (vrification, transfert dinformation de localisation )

sert de passerelle active lors dappels dabonn fixe vers un mobile GMSC (Gateway MSC)

Le sous-systme rseau (NSS)HLR : BD de localisation nominalegre les abonns dun PLMN donnmmorise le profile de labonn :MSISDN : numro de tlphoneIMSI : identit nationale de labonn Informations chiffrementLocalisation courante

Le sous-systme rseau (NSS)

VLR : BD de localisation locale

mmorise les informations concernant les abonns prsents dans une zonedonnes identiques au HLR avec TMSI (identit temporaire) en plusLes informations suivent le mobile lors de ses dplacements

sparation matrielle entre MSC et VLR rarement respecte

Le sous-systme rseau (NSS)EIRBD annexe contenant les identits des terminaux IMEIpeut refuser laccs au rseau parce que le terminal nest pas homologu ou quil a fait lobjet dune dclaration de vol

AUC mmorise pour chaque abonn une cl secrte utilise pour authentifier les demandes de services et pour chiffrer les communications

EIR et AUC sont souvent considrs dans le sous-systme dexploitation et de maintenance OSS

Echanges lors dun appelMSISDN1. Le MSISDN est numrot. Le rseau fixe transmet au MSC le plus proche qui agit en GMSCMSISDN2. GMSC interroge le HLR pour connatre le MSC courant du mobile IMSI3. HLR traduit MSISDN en IMSI et interroge le VLRMSRN4. VLR attribue un MSRN au mobile et le transmet au HLRMSRN5. HLR le retransmet au GMSCMSRN6. GMSC tablit lappel vers le MSC courant comme un appel tel normal (num est MSRN)7. MSC va enfin appeler le mobile en utilisant lid temporaire TMSI TMSI / IMSI

Interfaces GSM

Interfaces GSMLa norme GSM dfinis les diffrentes interfacesLe respect de linterface D (impratif) permet un MSC/VLR de dialoguer avec le HLR de tout autre rseauLe respect de linterface A permet aux oprateurs davoir diffrents fournisseurs pour le NSS et le BSS

Interface radioLa transmission Radio est assure par linterface Radio Um, partie la plus complexe et sophistique dans le systme, elle dfinit : mthode daccs multiple largeur des canaux frquentielsnombre dutilisateurs par porteuselments de la chane de transmission (modulation, codage, entrelacement)

Frquences utilises

Interface radio GSM 890 - 915 MHz25 Mhz 935 960 MHz25 MhzTechnique d'accs : FDMA/TDMA (avec saut de frquence)FDMA : 124 canaux radio de 200 kHz par voieTDMA : dcoupage temporelle des canaux en 8 slots ou IT (intervalle de temps) lmentaireUn canal physique = 1 slot / trame TDMAPossibilit de nallouer quun slot toutes les 2 trames TDMA (canal physique demi-dbit pour la parole)100 Khz200 KHz100 KHz1431242.......8 slotsTDMA (temps)FDMA(Frq)25 Mhz / 124 canaux de 200kHz + 2* 100 kHz

Canaux physiques sans saut de frquence

Canaux physiques avec saut de frquences

Canal physique duplexUn canal physique simplex : 1 slot par trame TDMA (sans saut de frquence)Un canal physique duplex : 2 canaux physique simplexLe duplexage se fait en frquence FDD (Frequency Division Duplex)Les frquences up et down diffrentes

Numrotation des porteuses (frquences) Les frquences sont identifies dune manire unique par un numro ARFCN sur 10 bits

GSM : pour 1 n 124 Fdown = 935 +(0,2 x n) (??? + 0,1)GSM 124 paires de porteusesDCS : pour 512 n 885 Fdown = 1805,2 +(0,2 x (n - 512))DCS " 374 paires de porteuses

La numrotation des canaux est commune dans GSM 900 et DCS 1800 Possibilit de rseaux mixtes avec des terminaux bi-bande

Transmission/RceptionLes voies montante et descendante sont spares par lcart duplex: Fdown = Fuplink + 45 Mhz Emission et rception dcale dans le temps de 3 slots (sinon terminal plus cher)1 trame = 1250 bits = 4,6 ms0 1 2 7ft1 slot = 156,25 bits = 577 sDOWNUP200 kHz45MHz1.73 ms0 1 2 70 1 2 7

Organisation dun burstUnit de transmission est le burst (slot)Plusieurs structuresBurst normal :1 trame TDMA = 1250 bits (4.615 ms)58 bits de donnes chiffrs et encodes8.25 bits(priode de garde)331 slot = 156,25 bits (577 s)58 bits de donnes chiffrs et encodes26 bits SquenceDapprentissage3 bits dbut et fin : augmenter et diminuer la puissance de lmetteurSquence dapprentissage : synchronisation (minimise lapparition derreurs)Dlais de garde : protge le slot suivant des inexactitude dalignement temporel2 * 58 bits de donnes utilisateurs ou de signalisation (1er bit indique la prsence ventuelle de signalisation)

Exemple de transmission : codage de la parole

Organisation des tramesHypertrame = 2048 supertramesSupertrame = 51 multitrames de trafic = 26 multitrames de controlemultitrame Trafic = 26 tramesmultitrames Contrle = 51 tramesTrame = 8 slotsSlot = 156.25 bitsBit = 3.69 s577s4.615 ms235.4 ms120 ms6.12 s3 h 25 m 53.76 s3.69 s

Les canaux logiquesLes canaux de contrle ne sont pas achemins sur un canal physique ddi par souci dconomie mais de temps en temps

Plusieurs types de canaux :Canaux ddischanges dinformation (TCH) + signalisation tlphoniqueCanaux de contrle (SACCH)Contrle de prsence mobile, puissance, mesures Canaux contrle diffuss : voie balise

Les canaux logiques

CatgorieNomSensRleDiffusion(commun)BCCH (Broadcast Control CHannel)DescendantDiffusion dinfo. systme spcifique la celluleFCCH (Frequency Correction CHannel)DescendantSynchronisation frquentielleSCH (Synchronization CHannel)DescendantSynchronisation temporelle et identification de la celluleContrle AGCH (Access Grant CHannel)DescendantRponse du rseau laccs initial(commun)CBCH (Cell Broadcast CHannel)DescendantDiffusion de messages courtsPCH (Paging CHannel)DescendantAppel du mobileRACH (Random Access CHannel)MontantAccs initial du mobileContrle FACCH (Fast Associated Control CHannel)BidirectionnelSignalisation rapide(ddi)SACCH (Slow Associated Control CHannel)BidirectionnelContrle de transmissionSDCCH (Stand-alone Dedicated Control CHannel)BidirectionnelSignalisationTrafic (ddi)TCH (Traffic CHannel)BidirectionnelTransmission de donnes

Architecture de protocoleCM : Connection ManagementMM : Mobility ManagementRR : Radio Ressource ManagementLAPD : Link Access Protocol / canal DMTP : Message Transfer Part SCCP : Signaling Connection PartBSSAP : BSS Application part

Architecture de protocoleLa couche 1 : dfinit lensemble des moyens de transmission et de rception physique de linformation (A bis : MIC, Um gestion du multiplexage, codage correcteur derreur, mesures radio)Couche 2 : fiabilise la transmission entre deux quipement par un protocole LAPD et LAP mobileCouche 3 : tablit, maintient et libre des circuits commuts avec un abonn du rseau fixe et est divise en 3 sous-couchesRadio ressource mangement RRMobility Management MMConnection Management CM

La couche 3RR : Gestion des ressources Radio Slection de cellule (choix de la porteuse), ouverture dune connexion, contrle en cours de communication, handover, terminaison

MM : Gestion de la mobilit MMGestion de litinrance, procdure de mise jour de zone de localisationGestion de la scuritProtger lutilisateur et le rseau usurpations didentit, coutes frauduleuses, utilisations abusivesAuthentification Cryptage

CM : Gestion des connexionstablissement et relchement des appels

RR : Slection dune cellulecoute des frquences Dtection des infos sur le canal BCCHInscription la celluleEffectuer rgulirement des mesures des frquences des cellules voisinesSe caler sur la meilleure cellule

RR : Contrle durant un appelGarantir une bonne qualit de la liaisonContrle de puissance (via SACCH)Le BSS dtermine les niveaux de puissance adquats (grce aux mesures)Utilisation du SACCH pour la compensation temporelle (ou timing advance)Compenser les diffrences de temps de propagation suivant la position du mobile dans la celluleCompensation coder sur 6 bits valeurs de 0 63 * 3,7 s (233 s ). La valeur max correspond une cellule de max de 35 Km

RR : Le handover (HO)Changement du lien radioLes causes :Transfert cellulaire (mobilit de lutilisateur)viter la rupture du lienquilibrer le traficMinimiser la consommation dnergiePas dalgorithme impos dans la norme GSMLe HO est dcid par le rseau Chaque oprateur tablit une liste de critres

RR : Le handover (HO)Pendant la communicationLe lien radio est mesurSi la qualit passe sous un seuil : dclenchement

Aprs la dcision deffectuer le HOLancienne station transmet la nouvelle les paramtres de transmission (cl de chiffrement, dbit,)Rservation (ventuelle) des ressources sur les liens BSC-BTS et MSC-BSCLe rseau transmet au mobile un message (rfrence sur le nouveau canal de transmission)Lancien canal est librSi pas de ressources disponible : chec de handover (call dropped)Rservation

RR : Hard HandoverSi dclenchement Etablissement du nouveau canal Transfert de la connexion vers le nouveau lienLibration de lancienMSCMSCMSCLe MS ne gre quun seul canal

Le handoverDiffrents type de HO vus du rseauMSCBSCBSCBSCBSCMSCMSCPSTN123451 : HO intra-cellulaire2 : HO intra-BSC3 : HO intra-MSC4 : HO inter-MSC5 : HO inter-rseau

Droulement dun Ho typeMobileBTS 1BTS 2BSC AMSCBSC BMeasurement reportSACCHMeasurement Result[Measurement report]Measurement reportSACCHMeasurement Result[Measurement report]HandoverRequiredHandoverRequestChannel ActivationChannel ActivationAcknowledgeHandover RequestAcknowledge[Handover Command]Handover CommandData Request[Handover Command]Handover CommandFACCHHandover Access

TCHHandover DetectionHandover DetectPhysical InformationFACCHEstablish IndicationData Indication[Handover Complete]Handover CompleteFACCHHandover CompleteClear CommandClear CommandRF Channel ReleaseRF Channel ReleaseAcknowledge123456Mobile

Droulement dun Ho typePhase prliminaire dobservation (remonte des mesures) et dcision dexcution du HO : le BSC A remonte au MSC lidentit de la cellule cible : le MSC informe le BSC dont dpend la cellule cible (BSC B) et lui demande la permission dexcuter un HORservation des ressources du ct de la cellule cible (BTS 2), aprs quoi le BSC cible informe le MSC que lexcution du HO est possibleExcution du HO : Ce message redescend du MSC jusquau mobile et contient les informations essentielles suivantes : frquences et BSIC de la voie balise BCCH de la cellule cible, description du nouveau canal ddi (signalisation SDCCH/trafic TCH, n timeslot, frquence), n de rfrence du HO et puissance daccsArrive du mobile dans la cellule cible : Le mobile envoie la BTS 2 le n de rfrence de son HO et reoit en change la valeur du timing advance : le mobile est dtect dans la nouvelle cellule. La BTS envoie ensuite un message dinitialisation, comme sil sagissait dun dbut de communication classiqueRussite du HO : Le lien est bien tabliLibration des ressources sur la BTS1 pour pouvoir les allouer une autre communication

MM : Gestion de la mobilitGestion de litinrance et de la scurit tats dun mobileteintmmorisation de la dernire localisation connueCommutation sur la messagerieIdleInforme rgulirement le rseau de ses changements de localisation (IMSI-attached)actifProcdure dattachementpour indiquer le retour du mobile dans le rseauteint Actif Idle Mise en route du mobileDemande de connexion (trafic ou signalisation)Extinction du mobile ou panne batterieFin de la connexion (trafic ou signalisation)

MM : Mise jour de la localisationPermet de connatre la localisation dun abonnDeux mcanismes de base : Localisation la cellule prs Connatre la position exacte du mobileLourde charge de signalisationCot de localisation important mais pas de recherche (rapidit)

Localisation vaste Localisation sur un vaste ensemble de cellulesRecherche avec paging : mettre des messages davis de recherche dans les cellules visites dernirementCot de recherche lev (signalisation leve) mais cot de localisation faible

Remarque : un VLR peut grer plusieurs zones de localisation

MM : Mise jour de la localisationLa procdure de mise jour de localisation :

Elle est linitiative du mobile Elle est priodiqueElle est active galement quand le mobile se dplace et entre dans une cellule appartenant une nouvelle zone de localisationRsume par :

Le mobile sait quil change de zone de localisation grce au canal BCCH qui contient la rfrence de la zone de localisationIl transmet son TMSI au nouveau VLRLe nouveau VLR, qui peut tre lancien, rcupre auprs de lancien le profil du mobileLe VLR informe le HLR de la nouvelle zone de localisation du mobileLe HLR demande lancien VLR deffacer les infos relatives au mobile (si VLR diffrent)

MM : ScuritScurit : protection de lutilisateur et du rseau Usurpations didentit, coutes frauduleuses, utilisations abusives

Authentification du terminalGrce au numro IMEIEIR : contient la liste des terminaux vols ou impropres lutilisationAuthentification de labonnCryptage de la communication

MM : AuthentificationAuthentification

A linitiative du rseauPermet de vrifier que lutilisateur (SIM) est bien celui quil prtend treLa vrification peut tre faite nimporte quel momentPrincipe : poser une question dont la rponse est connue que de labonn vis (sa carte SIM)

MM : Principe dauthentificationAuthentification LAuC (Authentification Center) transmet un nombre alatoire Rand (128 bits)Calcul : mobile et rseauTransmission du rsultat SRESKi secrte nest connu que du rseau et de la carte SIM (jamais transmise)Algorithme A3Algorithme A3Carte SIMRseau (AuC)RandKiKiSRES

MM : Principe de cryptageCryptage

Protection contre les coutes inopportunes De Ki + Rand + A8 est calcule la cl Kc Kc : 64 bitsSquence gnre par A5 : Kc,numro de trameCombinaison avec la squence mettreKc est stocke par le mobile et par la station de base lors de la procdure dauthentification, mais il est utilis plus tard lors de communication

MM : Scurit

CM : Gestion des connexionsCM gre ltablissement et le relchement des connexionsUtilise les standard des rseaux fixes et signalisation SS7Ltablissement dun appel diffre suivant son origineAppel issu du mobileAllumer le portableParcourt des frquencesSlectionne la cellule et le PLMNtat IdleSignalisation priodique pour la localisationComposition dun numroEnvoi dune demande de connexion via RACHAllocation dun canal ddi de signalisation SDCCH via AGCHProcdures dauthentification et dautorisation dappelLe rseau route la demande vers le RTCP (SS7)

CM : Gestion des connexionsAppel vers un mobile

Appel en utilisant le MSISDNAppel achemin jusquau GMSC le plus proche Le HLR du mobile est interrog pourtrouver le VLR courantvrifier les caractristiques de labonnementtraduction du MSISDN en IMSILe VLR diffuse le message de paging PCH dans la zone de localisationRponse du mobile (demande douverture de canal (via RACH, rponse paging)tablissement comme prcdemment (entre GMSC et le mobile via VLR-MSC)

Appel type vers le mobile (1)Recherche de labonn, dcide par le MSC et diffuse par toutes les BTS de la zone de localisation sur leur canal de paging PCH.Rponse du mobile sur le canal RACH rserv cet effet. La BTS informe le BSC dun nouvel arrivant ; en rponse, elle reoit lordre de rserver pour ce mobile un canal de signalisation dont toutes les caractristiques sont prcises dans le message : frquence, numro de timeslot et type de lactivation.Basculement sur un canal ddi de signalisation : le mobile est inform sur un canal AGCH commun tous les mobiles de la cellule quil doit basculer vers le canal SDCCH qui lui a t rserv lors de ltape prcdente.Etablissement de la connexion sur le canal ddi et transmission de la raison de la connexion : rponse un appel entrant.

Appel type vers le mobile (2)5. Procdures dauthentification, de chiffrement et ventuellement didentification.

Appel type vers le mobile (3)6. Acheminement du numro jusqu lappel (et ventuellement de tous les services supplmentaires : numro de lappelant, etc.) et confirmation par le mobile.7. Basculement sur un canal ddi de trafic TCH+SACCH.

Appel type vers le mobile (4)8. Libration du lien SDCCH.9. Avertissement de la sonnerie jusquau dcrochage par lappel. La conversation se droule ensuite normalement jusqu la dconnexion des interlocuteurs, avec ventuellement un ou plusieurs handovers.10. Fin de connexion au niveau des couches hautes du protocole.

Appel type vers le mobile (5)11. Fin de connexion du lien radio entre le mobile et le rseau : dsactivation du canal de trafic par basculement sur un canal SDCCH, puis relchement de ce dernier canal.12. Fin de connexion au niveau des couches basses du protocole.

Le GSM (bis)AGCH : Access Grant CHannelBSC : Base Station ControllerBTS : Base Transceiver StationFACCH : Fast Associated Control CHannelMSC : Mobile-services Switching CenterPCH : Paging CHannelRACH : Random Access CHannelRF : Radio FrequencyRR : Radio Resource managementSACCH : Slow Associated Control CHannelSDCCH : Slow Dedicated Control CHannel

Les 3 bits permettent de daugmenter et dabaisser la puissance du terminal puisque le terminal estInactif quand il na pas de slot allouVoir aussi bouquin de Guy (le ptit)

BCCH : infos propres a la cellule : identite cellule, operateur, zone de localisation de la cellule, frequences des cellules voisines a scanner (HO), FCCH : diffuse signal sinusoide pour la synchronisation des mobilesSCH : sequence dapprentissage pou une synchronisation temporelle fine avec le reseau+ identification de la cellule grace au BSIC et reconnaissance des dbuts des multitramesAGCH : reponse du rseau a la demande dacces du mobile (RACH) , contient un pointeur vers le canal de signalisation ddi SDCCHCBCH : diffusion aux utilisateurs des messages qlconques mais non systme (contrair. BCCH). Peu utilisPCH : pour initier une communication du rseau vers le mobile (recherche du mobile). Le mobile repond via le RACH.RACH utilise par les mobiles pour accder au rseau (slotted aloha)FACCH : canal de signalisation rapide associ a un canal de trafic, utilise pour lexecution des HOSACCH : accompagne toujours un 1 canal TCH ou SDCCH, signalisation abas debit pour controler la transmission du canal associ (mesures niveau de puissance, taux derreur liaison descendante, )SDCCH : signalisation generale de luser : mise a jour localisation, etablissement appel, ). transporte les SMS lorsque luser nest pas en cours de communicationTCH : donne user : voix (13Kbit/s max) ou donnes (14.4Kbit/s max)

Dgradation du signal : intra (changement de slot dans la trame ou mme frquence) ou inter cellulaireChaque oprateur est libre de mettre en uvre son algo de HO : critres : taux de charge, ou mesures de perf (niveau de puissance, taux derreur)Dgradation du signal : intra (changement de slot dans la trame ou mme frquence) ou inter cellulaireChaque oprateur est libre de mettre en uvre son algo de HO : critres : taux de charge, ou mesures de perf (niveau de puissance, taux derreur)1. Phase prliminaire dobservation : remonte des mesures et dcision dexec. du HO. Le BSC1 remonte au MSC lidentit de la cellule cible : le MSC informe l BSC dont dpend la cell cible et lui demande la permission dexcuter la HO2. Rservation des ressources : du cot de la cell cible, apres le BSC cible informe le MSC que lexec. Du HO est possible3. Execu. Du HO : ce message redescend du MSC jusquau mobile et contient le infos : frequ et BSIC de la voie balise BCCH de la cell cible, description du nouveau canal ddi (signalisation SDCCH/trafic TCH, n time slot, freq 4. Arrive du mobile sur la cell cible : le mob envoie a BTS2 le n de ref de son HO et recoit la valeur du timing advance : il est dtect dans la cell cible. La BTS envoie ensuite un message dinitialisation come si cetait dun dbut de communication classique5. Russite du HO : le lien est tabli6. Libration des ressources sur BTS1Cest Gestion de litinrance puisque la mobilit (ds ces aspects temps rel) est gre par la couche gestion des ressources RRContrairement aux rseaux filaires, le GSM doit grer la mobilit des abonns, puisquun numro dappel ne correspond pas un lieu gographique fixe.

Un VLR peut grer plusieurs zones de localisation ds lors que ces cellules sont sous sa couvertureLa procdure de maj de la localisation est linitiative du mobile, elle est priodique, elle est active aussi qd le mobile se dplace et entre ds une cell appartenant un e nouvelle zone de localisation1. Le mobile sait quil change de zone de localisation grce au infos diffuses sur le canal BCCH par la SB qui contient la rf de la zone de localisation3. Lorsque le TMSI nest pas reconnu par le VLR (cas lorsque le mob sallume pendant la procdure dIMSI-attach, le mob effectue sa maj en utilisant lIMSI4.

pour garantir que luser est celui quil prtend treLe rseau pose une question au mobile (SIM) quil est le seul pouvoir rpondreLe rseau transmet un nbr alatoire RandomLe mob et le rseau calculent avec + Ki un rsultat SRES (Signed RESponse)Comparaison des rsultatsKi est une cl connue que de la carte SIM et du rseau, elle ne transite jamais sur la voie radioEn ralit, Random + Ki Kc (via Algo A8). Kc est utilis avec le numero de trame en cours pour chiffrer les transmissions. Le cryptage se fait en transformant une squence de bits en 1 autre de meme longueur en additionnant chaque bit a 1 bit dune squence gnre par un algo A5 partir de Kc + numero de trame en cours Le rcepteur effectue lopration inverse (Kc est stocke par le mob et la station de base en dbut de communication, lors de lauthentification, mais elle nest utilise que + tard ds la communication)

IMEI : une BD (EIR) ds le rseau associe les IMEI aux listes des terminaux vols





Envoie dune demande de connexion (RACH) en prcisant le type de service demand

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