introduction à la téléphonie mobile

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Un document introductif sur la téléphonie cellulaire.

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  • 1. Passer la premire page Introduction la tlphonie mobile Notions sur la tlphonie cellulaire 1 Guintech Informatique Tana Guindeba ingnieur jr Avril 2014
  • 2. Passer la premire page Tlphone mobile Dfinition: GSM (Global System for Mobile Communication) est une norme labore dans les annes 80 dans le but de dfinir les paramtres pour un rseau de communication cellulaire numrique. La norme GSM est universellement utilise pour les rseaux de communication sans fil. Au Canada et aux EU, comme au Japon, il y a aussi la norme , CDMA (Code division multiple access). 2 Guintech Informatique
  • 3. Passer la premire page Tlphone mobile Origine: Ds le dbut des annes 70, les laboratoires de Bell aux USA ont eu lide de mettre sur pieds un systme radio mobile bas sur une structure cellulaire. Mais, cest dans les annes 80 qua t concrtise la commercialisation de rseaux de tlphones cellulaires. Avant cette date, on avait que des tudes thoriques l dessus. 3 Guintech Informatique
  • 4. Passer la premire page Pourquoi utiliser un cellulaire? Pour labonn: Mobilit: Utilisable partout o il y a du signal autoris Pratique: en contact avec tout le monde et tout temps Utile lors des urgences (sur route par exemple) Fonctionnalits secondaires: musique, photos, vidos, jeux Possibilit internet, info, actualit, applications, etc. Utilisation professionnelle (courriel, agenda,). .etc. Pour loperateur: Pas besoin de creuser le sol pour installer des cblages. Maintenance moins laborieuse Nombre accru de clients, compar une ligne familiale Vente de services valeur ajoute .etc. 4 Guintech Informatique
  • 5. Passer la premire page Quelques terminologies SIM (Subscriber Identity Module): Module didentit dabonn (Il contient aussi des informations sur labonnement). MS (mobile station): quipement utilis par l'usager du rseau pour accder aux services de loperateur (mobile + SIM). IMEI (International Mobile Equipment Identity). Code unique identifiant lappareil, vrifi chaque utilisation. Permet aussi de dtecter un tlphone dclar perdu ou vol. Peut tre obtenu en composant: *#06# IMSI (International Mobile Subscriber Identity): identification unique de labonn (15 chiffres: pays/rseau/appareil) BTS (Base Transceiver Station): metteurs-rcepteurs, relais (stations de base, on les voit sur les tours, les montagnes,.) BSC (Base Station Controller): Concentrateurs de stations de Bases (contrle un ensemble de BTS) 5 Guintech Informatique
  • 6. Passer la premire page Quelques terminologies MSC (Mobile Switching Center): Centre de commutation mobile (gre les BSC, le traitement des appels de A Z, un lment central du rseau qui fait beaucoup de contrles). EIR (Equipment Identity Register): Enregistreur d'identit de lquipement ( liste des mobiles/IMEI autoriss) HLR (Home Location Register): Base de donnes de localisation et de profiles des abonns. VLR (Visitor Location Register): Base des abonns de visiteurs (Localisation courante, mme ceux hors de leur localit) AUC (Authentication Centre): Centre d authentification (base de donnes pour protger le rseau contre les fraudeurs, se trouve gnralement au niveau du HLR, hberge les NIP). 6 Guintech Informatique
  • 7. Passer la premire page Architecture de rseau GSM 7 Guintech Informatique voici quoi ressemble un rseau mobile la base. Le GMSC dirige les appels en provenance ou en direction de lextrieur du rseau Source image: www.efort.com
  • 8. Passer la premire page Oprateur de rseau mobile Compagnie offrant des services de tlphonie mobile et autres services comme laccs au net. Lusager accde au rseau cellulaire de loprateur moyennant une carte SIM quil insre dans un appareil mobile (tlphone, tablette, pagette,). Nous avons principalement deux catgories d'oprateurs de mobile: Ceux qui possdent leur propre infrastructure, appels MNO (Mobile Network Operators), pour operateurs de rseau mobile. Et ceux qui louent et revendent des portions de rseaux des premiers sous leur propre marque, appels oprateurs de rseau mobile virtuel MVNO (Mobile Virtual Network Operators) 8 Guintech Informatique
  • 9. Passer la premire page Oprateur de rseau mobile Au Canada, comme MNO on peut citer: Bell, Rogers, Telus, Comme MVNO au Qubec nous avons, entre autres: Virgin Mobile, Solo Mobile : qui utilisent le rseau de Bell Fido, ChatR : qui utilisent le rseau de Rogers Koodo, Public Mobile : qui utilisent le rseau de Telus La bande de frquence utilisable pour tre MNO est limite, je pense quau Canada tout le spectre est attribu. Il faut au pralable obtenir une License dexploitation pour pouvoir tre operateur. 9 Guintech Informatique
  • 10. Passer la premire page Cellules tlphoniques 10 Guintech Informatique La rgion que couvre un systme cellulaire (prsence de signal) est divise en cellules. Chaque cellule contient un ou plusieurs metteurs-rcepteurs (BTS) pour former une bande de frquences. On a plusieurs types de cellules, en fonction de la taille de la zone, du nombre dabonns, prsence dobstacles, puissance du BTS, 1. Femtocellules: (en mtres) 2. Picocellules: (dizaines de mtres) 3. Microcellules: (zone urbaine, courtes antennes ) 4. Macrocellules: (zone urbaine, longues antennes) 5. Megacellules: Satellites (centaines de kms)
  • 11. Passer la premire page Mobile: mise en marche la mise sous tension du cellulaire, les oprations suivantes sont excutes parmi dautres: 1. Validation de la carte SIM travers le code secret (code PIN), si cette fonctionnalit est active. 2. Le rcepteur du GSM balaie les canaux de la bande GSM et mesure le niveau du signal reu sur chaque canal 3. Le mobile repre le signal le plus forts 4. Le mobile rcupre les infos sur la cellule et le rseau. Il transmet la BTS des informations didentification pour la mise jour de la localisation. (VLR/HLR) 5. Mise en route termine, le mobile se met en mode veille et effectue un certain nombre de routines : 11 Guintech Informatique
  • 12. Passer la premire page Mobile: Routines en marche 1. Lit frquemment le PCH (Paging channel) qui indique un ventuel appel entrant. 2. Lecture des canaux de signalisation des cellules voisines 3. Mesure du niveau des canaux de diffusion (BCH) des cellules voisines pour la mise en route ventuelle dune procdure de handover (transfert intercellulaire). On voit que, mme sans communication, le portable effectue des taches en continue. Certaines oprations consomment la batterie, telles que les mesures de signal, les Handover,. 12 Guintech Informatique
  • 13. Passer la premire page Mobile: Rception dun appel Quand quelquun compose le numro dun abonn mobile: 1. Lappel est dirig vers le MSC le plus proche qui recherche l'IMSI dans le HLR et la localisation du mobile dans le VLR. 2. Le MSC le plus proche du mobile fait diffuser dans la zone de localisation (plusieurs cellules) un message l'attention du mobile demand. 3. L'appel est identifi grce la carte SIM 4. Le mobile reoit du BTS la commande de sonnerie 5. Labonn dcroche et la communication stablit. 13 Guintech Informatique
  • 14. Passer la premire page Mobile: mission dun appel Le mobile fait une requte dappel au MSC travers le BS et le BSC. Voila comment: 1. Labonn compose un numro de tlphone 2. La demande arrive la BTS qui desserve sa cellule courante 3. Passe le BSC pour atteindre le MSC (commutateur du rseau) 4. Lidentification et le contrle des droits de lusager se font 5. Lappel est transmis vers le rseau public (si la destination est sur un autre rseau) 6. Dautres parcours (MSC - BSC - BTS) destination, selon la distance de la cellule de destination, entre autres. 7. Sonnerie et dcrochage destinataire puis ltablissement de la communication. 14 Guintech Informatique
  • 15. Passer la premire page Mobile: En dplacement En cours de dplacement, il peut arriver quon change de cellule (transfert intercellulaire). Ce qui ncessite des ractions de la part des quipements du rseau, pour pouvoir maintenir la communicati

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