´ ´                       `    ´ ´            Telephonie Mobile de troisieme generation                                `  ...
`Table des Matieres              `Table des Matieres (1)                                     Interface Radio              ...
`Table des Matieres                      ´ ´                       `    ´ ´                     Telephonie Mobile de trois...
`Table des Matieres                       `      Table des Matieres      Plan      Historique            ´      Le Reseau ...
PlanPlan du cours          `De G.S.M. a HSDPA        1. Introduction et G.S.M.        2. le G.P.R.S. et EDGE        3. U.M...
PlanOrganisation du coursCours magistral + 3 T.P.s        1. Cours I.U.T. + Professionel        2. Cours magistral .... tr...
Historique           ´De Marconi a l’U.M.T.SLes Temps Hero¨ques              ı                              ´             ...
Historique        `    ´ ´La deuxieme generation                   `             4 systemes                          1.   ...
Historique           `De Marconi a L’U.M.T.S.2G : le timing                       ´            ´                 1982 Debu...
Historique           `De Marconi a l’U.M.T.S.         `    ´ ´La troisieme generation              HSCSD High Speed Circui...
Historique           `De Marconi a l’U.M.T.S.         `    ´ ´La troisieme generation              U.M.T.S Universal Mobil...
´Le Reseau G.S.M        Architecturec Deneire              12
´Le Reseau G.S.M          ´        Hierarchie                     MSC Mobile Switching Center                      LA Loca...
´Le Reseau G.S.M          ´        Hierarchiec Deneire            14
´Le Reseau G.S.M          ´        Hierarchiec Deneire            15
´Le Reseau G.S.M          ´        Hierarchie               `Trois sous systemes      Deux composantes                    ...
´Le Reseau G.S.M        Les mobiles                     ´                 ´      ´                       ´Deux composants ...
´Le Reseau G.S.M        Les mobilesStructure du mobile  MT : Mobile Termination Interface Radio  TE : Terminal Equipment I...
´Le Reseau G.S.M        Les mobiles         Classe       Puissance Max (W)   Type de terminal            I                ...
´Le Reseau G.S.M        Les mobilesl’IMEI : structure et gestion                      IMEI : 15 digits                    ...
´Le Reseau G.S.M        Les mobiles                                          ´l’usager, sa carte SIM et sa confidentialite ...
´Le Reseau G.S.M        Les mobiles                                          ´l’usager, sa carte SIM et sa confidentialite ...
´Le Reseau G.S.M        Les mobilesAdresses temporaires                      TMSI Temporary Mobile Subscriber Identity    ...
´Le Reseau G.S.M        L’infrastructureComposants et interfacesc Deneire                  24
´Le Reseau G.S.M        L’infrastructure            `le sous-systeme station de base                      BTS Base Transce...
´Le Reseau G.S.M        L’infrastructureLa Station de Base      Fonctions de la BTS GROS MODEM :                          ...
´Le Reseau G.S.M        L’infrastructureLe controlleur de station de base (BSC)      Fonctions de la BSC COMMUTATEUR/MOBIL...
´Le Reseau G.S.M        L’infrastructureNSS : Network Switching Sub-System            composants                          ...
´Le Reseau G.S.M        L’infrastructureMSC : Mobile Switching Center              Un commutateur RNIS (canaux 64 kbps)   ...
´Le Reseau G.S.M        L’infrastructureHLR : Home Location Register                    ´         ´      1 base de donnee ...
´Le Reseau G.S.M        L’infrastructureAUC : Authentication Center            ´          ´ ´ `      Associe voire integre...
´Le Reseau G.S.M        L’infrastructureGMSC : Gateway MSC                      ´quand on quitte son operateur            ...
´Le Reseau G.S.M        L’infrastructureVLR : Visitor Location Register      au plus 1 VLR par MSC En general MSC ↔ VLR ; ...
´Le Reseau G.S.M        L’infrastructureOSS : Operation and Maintenance Subsystem                         ˆ       ´      M...
´Le Reseau G.S.M        Interface Radio                   ´Partie RADIO supposee connue                     ´Sinon reprend...
´Le Reseau G.S.M        Interface RadioRappel du spectre Radioc Deneire                 36
´Le Reseau G.S.M        Interface RadioCanaux logiquesA vos crayons ... c Deneire                37
´Le Reseau G.S.M        Interface Radio               ´Exemple de procedure avec signalisationc Deneire                   ...
´  Le Reseau G.S.M                                ´          Commutation et mobilite            ´ La couche reseau du GSM3...
´Le Reseau G.S.M                              ´        Commutation et mobiliteRR : Radio Resource Management       `      ...
´Le Reseau G.S.M                              ´        Commutation et mobiliteMM : Mobility Management       `            ...
´Le Reseau G.S.M                              ´        Commutation et mobiliteCM : Communication Management           ˆ   ...
´Le Reseau G.S.M                              ´        Commutation et mobilite                      ´Les protocoles et les...
´Le Reseau G.S.M                              ´        Commutation et mobiliteHandover : Principe de base      Un mobile d...
´Le Reseau G.S.M                              ´        Commutation et mobilitec Deneire                         45
´Le Reseau G.S.M                              ´        Commutation et mobilite ´               ´ `Metriques et hysterese  ...
´Le Reseau G.S.M                              ´        Commutation et mobilite                     ´Signalisation et proce...
´Le Reseau G.S.M                              ´        Commutation et mobiliteLocation Area et MSC Service Areac Deneire  ...
´Le Reseau G.S.M                              ´        Commutation et mobilite       ´Mobilite –¿ suite GPRS ?c Deneire   ...
´Le Reseau G.S.M                              ´        Commutation et mobilite                           ´ ´              ...
GPRS       Cahier des charges                                                  ´       Mode Paquet : Offrir une communicat...
GPRS       Cahier des chargesc Deneire                   52
GPRS                     ´       Architecture Reseau                     ´Trois nouvelles entites : SGSN / GGSN / BG      ...
GPRS                     ´       Architecture Reseauc Deneire                    54
GPRS                     ´       Architecture Reseauc Deneire                    55
GPRS           ´       le reseau backbonec Deneire                   56
GPRS       La pile de protocole (plan transmission)c Deneire                                         57
´GPRS : Gestion de mobilite         ConceptsFonctions                    Attach                                 Qui est le...
´GPRS : Gestion de mobilite         Concepts                                `Solutions et contraintes du systeme          ...
´GPRS : Gestion de mobilite         Concepts                ´                     ´GPRS MM : deux regions selon l’activite...
´GPRS : Gestion de mobilite                   ´                 ´         Machine d’etat de la mobilitec Deneire          ...
´GPRS : Gestion de mobilite         GPRS/IMSI Attach                           ´                    ˆ              Informe...
´GPRS : Gestion de mobilite         GPRS/IMSI Attachc Deneire                    63
´GPRS : Gestion de mobilite                      ´         Detach demande par la MS                                ´      ...
´GPRS : Gestion de mobilite                      ´         Detach demande par la MSc Deneire                           65
´GPRS : Gestion de mobilite                      ´         ´         Detach demande par le reseau                         ...
´GPRS : Gestion de mobilite                      ´         ´         Detach demande par le reseauc Deneire                ...
´GPRS : Gestion de mobilite                      ´         ´         Detach demande par le reseau                       ´ ...
´GPRS : Gestion de mobilite          ´     ´         Securite              Authentification              Signature P-TMSI (...
´GPRS : Gestion de mobilite          ´     ´         SecuriteAuthentificationObjectifs                  ´           ´      ...
´GPRS : Gestion de mobilite          ´     ´         SecuriteAuthentificationc Deneire                    71
´GPRS : Gestion de mobilite          ´     ´         Securite ´Reallocation P-TMSIc Deneire                    72
´GPRS : Gestion de mobilite          ´     ´         Securite    ´Portee de l’encryptagec Deneire                    73
´GPRS : Gestion de mobilite          ´     ´         Securite ´                   ´Verification d’identitec Deneire        ...
´GPRS : Gestion de mobilite         Gestion de la localisationFonctions de localisation                ´                  ...
´GPRS : Gestion de mobilite         Gestion de la localisation     `Mise a jour RAc Deneire                             76
´GPRS : Gestion de mobilite         Gestion de la localisation     `Mise a jour RA+LAc Deneire                            ...
´GPRS : Gestion de mobilite         Gestion de la localisationPaging d’une MS GPRSc Deneire                             78
´GPRS : Gestion de mobilite         Gestion de la localisationAdressage PDP       contexe PDP (Packet Data Network ?)     ...
´GPRS : Gestion de mobilite         Gestion de la localisation                               ´Activation de context PDP in...
´GPRS : Gestion de mobilite         Gestion de la localisation                                ´Activation de contexte PDP ...
´GPRS : Gestion de mobilite         Gestion de la localisationAutres actions sur le contexte PDP                          ...
´GPRS : Gestion de mobilite                          ´         Transfert de donnees / routage            ´MS de/vers resea...
´GPRS : Gestion de mobilite                          ´         Transfert de donnees / routageMS vers MSc Deneire          ...
EDGE       Introduction                ´             Base sur le GPRS             Phase 1 : jusque 384 kbps               ...
EDGE       Modulationsc Deneire            86
EDGE       Formatsc Deneire        87
EDGE       Formats                                   ´Ex : Famille A, MCS-9, 8PSK non code, 2blocs/20 msc Deneire         ...
EDGE       Gain du au multi-slotc Deneire                      89
EDGE                      ´       Redondance incrementale (RI)                                               ´            ...
EDGE                      ´       Redondance incrementale (RI)c Deneire                             91
EDGE                      ´       Redondance incrementale (RI)c Deneire                             92
EDGE                      ´       Redondance incrementale (RI)                          ´ ´                       `    ´ ´...
UMTS : Architecture          ´ ´         Reference       UMTS Les origines, l’architecture, la norme                      ...
UMTS : Architecture         Concepts de Base    ´      ´                                  ´La Necessite de la 3G, plus qu’...
UMTS : Architecture         Concepts de Base ´          `      ´Reseau d’acces et reseau coeurc Deneire                   ...
UMTS : Architecture         Concepts de Base ´Decoupage en stratesc Deneire                   97
UMTS : Architecture         Concepts de Base ´Decoupage en strates                                    ´       ´          `...
UMTS : Architecture         Concepts de BaseLiens entre AS et NAS                                                         ...
UMTS : Architecture         Concepts de BaseStrates SAP et protocolesc Deneire                   100
UMTS : Architecture         Concepts de BaseNotion de RAB (Radio Access Bearer)       RAB : Vision que le NAS a du canal d...
UMTS : Architecture         Concepts de BaseAttributs du RAB              Classe de service (conversational, streaming, in...
UMTS : Architecture         Concepts de BaseFonctions de l’UTRAN selon les attributs du RAB              Choix du condage ...
UMTS : Architecture         Concepts de Base       ´Zones geographiques       Service Area Broadcast          ´           ...
UMTS : Architecture         Architecture et structure de l’UMTSc Deneire                                      105
UMTS : Architecture         Architecture et structure de l’UMTSArchitecture en couches / circuitc Deneire                 ...
UMTS : Architecture         Architecture et structure de l’UMTSArchitecture en couches / paquetc Deneire                  ...
UMTS : Architecture         Architecture et structure de l’UMTSNotion de domainec Deneire                                 ...
UMTS : Architecture         Architecture et structure de l’UMTS           ´              ´ ´Notion de reseau coeur integre...
UMTS : Architecture         Architecture et structure de l’UMTSFonctions de niveau 2 et transcodeurc Deneire              ...
UMTS : Architecture         Architecture et structure de l’UMTS    ´          `Le reseau d’accesc Deneire                 ...
UMTS : Architecture         Architecture et structure de l’UMTSRNC : Radio Network Controller                             ...
UMTS : Architecture         Architecture et structure de l’UMTSNodeB       plus ou moins BTSc Deneire                     ...
UMTS : Architecture         Architecture et structure de l’UMTS   `modele logique du NodeBc Deneire                       ...
UMTS : Architecture         L’interface radioRappels sur le FDD et le TDDc Deneire                      115
UMTS : Architecture         L’interface radioL’architecture en couchesc Deneire                    116
UMTS : Architecture         L’interface radio             ˆPlan de controle et plan usagerc Deneire                       ...
UMTS : Architecture         L’interface radioCouches suivant les plans de communicationc Deneire                          ...
UMTS : Architecture         L’interface radioLes canaux logiques       Liste ...c Deneire                    119
UMTS : Architecture         L’interface radioLes canaux de transport : format                                   Liste ...c...
UMTS : Architecture         L’interface radioLes canaux physiques       Liste ...c Deneire                    121
UMTS : Architecture         L’interface radioCorrespondance entre les types de canalc Deneire                             ...
UMTS : Architecture         L’interface radioEtapes du codage de la parolec Deneire                       123
UMTS : Architecture         L’interface radio                                            `Exemple de codage AMR (Adaptive ...
UMTS : Architecture         L’interface radioLa voix sur les canaux transportc Deneire                          125
UMTS : Architecture         L’interface radioModes AMRc Deneire                    126
UMTS : Architecture         L’interface radioExemple de TFS pour le transport de la voixc Deneire                         ...
UMTS : Architecture         L’interface radioLa couche RRCUne connexion RRC et deux connexions CN domainc Deneire         ...
UMTS : Architecture         L’interface radioEtats de la connexion mobile-UTRANc Deneire                            129
UMTS : Architecture         L’interface radioEtats de la connexion RRCc Deneire                    130
UMTS : Architecture         L’interface radioURA et couverture cellulairec Deneire                      131
UMTS : Architecture         L’interface radioExemple d’etat de connexion RRCNavigation sur le Webc Deneire                ...
Upcoming SlideShare
Loading in...5
×

Mobile

1,148

Published on

Published in: Technology
0 Comments
0 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

No Downloads
Views
Total Views
1,148
On Slideshare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
0
Actions
Shares
0
Downloads
92
Comments
0
Likes
0
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Mobile

  1. 1. ´ ´ ` ´ ´ Telephonie Mobile de troisieme generation ` De GSM a HSPDA Luc Deneire Departement R. et T. Licence Professionelle Janvier 2008c Deneire 1
  2. 2. `Table des Matieres `Table des Matieres (1) Interface Radio Gestion de la localisation Cours 1 ´ Commutation et mobilite ´ Transfert de donnees / routage Cours 2 EDGE Introduction Modulations ` Table des Matieres Formats Plan Gain du au multi-slot ´ GPRS : Gestion de mobilite ´ Redondance incrementale (RI) Historique Concepts ´ Le Reseau G.S.M ´ ´ Machine d’etat de la mobilite UMTS : Architecture Architecture GPRS/IMSI Attach ´ ´ Reference ´ Hierarchie ´ Detach demande par la MS Concepts de Base Les mobiles ´ ´ Detach demande par le reseau Architecture et structure de l’UMTS L’infrastructure ´ ´ Securite L’interface radioc Deneire 2
  3. 3. `Table des Matieres ´ ´ ` ´ ´ Telephonie Mobile de troisieme generation Cours 1 : Introduction G.S.M. Luc Deneire Departement R. & T. Licence Professionelle Janvier 2008c Deneire 3
  4. 4. `Table des Matieres ` Table des Matieres Plan Historique ´ Le Reseau G.S.M Architecture ´ Hierarchie Les mobiles L’infrastructure Interface Radio Commutation et mobilite ´ GPRS Cahier des charges ´ Architecture Reseau ´ le reseau backbone La pile de protocole (plan transmission) GPRS : Gestion de mobilite ´ Concepts ´ Machine d’etat de la mobilite´ GPRS/IMSI Attach ´ Detach demande par la MS ´ ´ Detach demande par le reseauc Deneire ´ Securite ´ 4
  5. 5. PlanPlan du cours `De G.S.M. a HSDPA 1. Introduction et G.S.M. 2. le G.P.R.S. et EDGE 3. U.M.T.S. principes et interface radio 4. U.M.T.S. couche physique et protocoles ´ 5. U.M.T.S. gestion des appels et de la mobilitec Deneire 5
  6. 6. PlanOrganisation du coursCours magistral + 3 T.P.s 1. Cours I.U.T. + Professionel 2. Cours magistral .... trois heures 3. 3 T.Ps. : pour comprendre 4. Cours informatif ... ´ 5. Examen (euh ... DS) ecrit individuel sans support :( ´ ´ 6. Reference :UMTS, les origines, l’architecture, la norme, Pierre Lescuyer, Dunod, Paris, 2002c Deneire 6
  7. 7. Historique ´De Marconi a l’U.M.T.SLes Temps Hero¨ques ı ´ ` 1896 Marconi demontre la premiere transmission sans fils ... voir ´ ` un cafe a Biot ´ ´ 1946 Premier Telephone mobile aux U.S. (1 cellule, St Louis, Missouri source : http://www.att.com/attlabs/reputation/timeline/46mobile.html) ´ ´ 1973 New-York, Premier telephone cellulaire (Martin Cooper, Motorola, vers Joel Engel, Bell Labs) 1977 Bell Labs construit un proto de systeme cellulaire, Chicago, 2000 clients ´ ´ ´ 1981 Premier systeme Europeen, NTM-450, Suedec Deneire 7
  8. 8. Historique ` ´ ´La deuxieme generation ` 4 systemes 1. G.S.M : Global System for Mobile -Europe + Monde 2. D-AMPS (Digital Advanced Mobile Phone System)-US 3. Code Division Multiple Access (IS-95) ... US-Qualcomm 4. P.D.C. Personal Digital Cellular - Japon GSM Dominant Europe, Monde sauf USA Bandes 900 MHz, 1800 MHz (DCS-1800) , 1900 MHz (PCS-1900 , ´ USA) 400 MHz (rural) 800 MHz (Amerique du Nord)c Deneire 8
  9. 9. Historique `De Marconi a L’U.M.T.S.2G : le timing ´ ´ 1982 Debut de la specif GSM (1982-1990) ´ 1983 Deploiement de AMPS 1984 CT-1 (Cordless Telephone, Europe) ´ 1991 Specification de DECT (Digital European Cordeless Telephone) ´ ` portee de 100 a 500 m, 120 canaux, 1.2 Mbit/s en donnees,´ ´ voix encryptee, authentification ... se retrouve dans IMT-2000 ´ ´ 1992 Debut du deploiement de G.S.M. 1994 DSC-1800 c Deneire 9
  10. 10. Historique `De Marconi a l’U.M.T.S. ` ´ ´La troisieme generation HSCSD High Speed Circuit Switched Data ´ ´ Communications de donnees orientees circuit Peut utiliser jusque 4 slots GSM (1 slot = 9,6 ou 14,4 Kbps) GPRS General Packet Radio Service ´ ´ Communications de donnees orientees paquet Peut utiliser jusque 8 slots GSM (115 Kbps) EDGE Enhanced Data-rates for Global Evolution ´ Modulations d’ordre superieur (plus de bits/symbole) 384 Kbps (avec 8 slots) ´ Modulations adaptatives, ARQ incrementalc Deneire 10
  11. 11. Historique `De Marconi a l’U.M.T.S. ` ´ ´La troisieme generation U.M.T.S Universal Mobile TelecommunicationSystem ` IMT-2000 (www.itu.ch) : appel a propositions pour 1998 Objectifs ´ Support multimedia ´ 2 Mbit/s en vitesse reduite ´ ´ 144 kbit/sec en vitesse elevee (¿ 120 km/h) couverture mondiale UMTS Forum en 1996 15 propositions en 1998 ´ 3GPP et 3GPP2 crees en Janvier 1999c Deneire 11
  12. 12. ´Le Reseau G.S.M Architecturec Deneire 12
  13. 13. ´Le Reseau G.S.M ´ Hierarchie MSC Mobile Switching Center LA Location Area BSC Base Station Controller BTS Base Transceiver Station Hierarchie : region MSC ⇐ n Location Areas ⇐ m BSCs ⇐ k BTS ´c Deneire 13
  14. 14. ´Le Reseau G.S.M ´ Hierarchiec Deneire 14
  15. 15. ´Le Reseau G.S.M ´ Hierarchiec Deneire 15
  16. 16. ´Le Reseau G.S.M ´ Hierarchie `Trois sous systemes Deux composantes L’infrastructure fixe Les mobiles ´ ` Infrastructure divisee en 3 sous-systemes 1. BSS : Base Station Subsystem ⇒ transmission depuis le mobile vers le NSS 2. NSS : Network Switching Subsystem ⇒ Communication ´ et interconnexion avec les autres reseaux 3. OSS : Operational Subsystem ⇒ Administration du ´ reseau GSMc Deneire 16
  17. 17. ´Le Reseau G.S.M Les mobiles ´ ´ ´ ´Deux composants qui separent la mobilite de l’equipement et la mobilitede l’utilisateur Equipement mobile ´ ´ Le telephone s’identifie Adresse : IMEI : International Mobile Equipment Identity L’utilisateur mobile : SIM SIM :Subscriber Identity Module (fixe ou non) ´ Identite : IMSI : International Mobile Subscriber Identity Adresse : MSISDN :Mobile Subscriber ISDN Number (no tel)c Deneire 17
  18. 18. ´Le Reseau G.S.M Les mobilesStructure du mobile MT : Mobile Termination Interface Radio TE : Terminal Equipment Interface utilisateur + applis (fax, ...) TA : Terminal Adaptor Interface entre MT et divers TEc Deneire 18
  19. 19. ´Le Reseau G.S.M Les mobiles Classe Puissance Max (W) Type de terminal I 20 ´ vehicule II 8 ´ vehicule III 5 portable IV 2 portable V 0,8 portablec Deneire 19
  20. 20. ´Le Reseau G.S.M Les mobilesl’IMEI : structure et gestion IMEI : 15 digits TAC ( 6 ) — FAC ( 2 ) — SNR ( 6 ) — SP (1) Type Approval Code ; Final Assembly Code ; Serial Number ; Spare Digit role de l’IMEI : protection contre le vol et la “panne” ´ ´ ´ EIR : Equipment Identity Register 1 DB par operateur, echangees White list ... OK Black list ... pas OK (sauf urgences) Grey list ... usage interne (pannes, vieux GSMs ...)c Deneire 20
  21. 21. ´Le Reseau G.S.M Les mobiles ´l’usager, sa carte SIM et sa confidentialite SIM ´ ` associee a l’utilisateur contient les adresses utilisateur Assure l’authentification et l’encryptage Personalisation (services) et protection (PIN(4-8)/PUK(8)) IMSI International Mobile Subscription Identity ´ biunivoque SIM, specifique GSM, 15 digits MCC (3) — MNC (3) — MSIN (10) MCC : Mobile Country Code ; MNC : Mobile Network Code ; MSIN : Mobile Subscriber Identification Numberc Deneire 21
  22. 22. ´Le Reseau G.S.M Les mobiles ´l’usager, sa carte SIM et sa confidentialite MSISDN Mobile Subscriber ISDN Number ´ no tel (meme structure que le IMSI sauf MNC : region) ´ separation IMSI-MSISDN permet la confidentialite,´ ´ facilite la modification des numeros + routage ` l’association de plusieurs numeros (pour + services) a un utilisateurc Deneire 22
  23. 23. ´Le Reseau G.S.M Les mobilesAdresses temporaires TMSI Temporary Mobile Subscriber Identity ´ ´ Assigne par la VLR dans une region administrative ´ ´ Transmis sur l’interface radio au lieu de l’IMSI (securite) MSRN Mobile Station Roaming Number ´ Un numero MSISDN avec ´ ´ ´ le prefixe du reseau visite ´ ´ un numero donne par la VLR ´ ´ Utilise pour router les appels en itinerancec Deneire 23
  24. 24. ´Le Reseau G.S.M L’infrastructureComposants et interfacesc Deneire 24
  25. 25. ´Le Reseau G.S.M L’infrastructure `le sous-systeme station de base BTS Base Transceiver Station ´ ´ Emetteur/Recepteur, (de)codage de la voix, adaptation de ´ debit Canaux de signalisation fonctions de couches 2 (FEC, LAPDm) BSC Base Station Controller Fonctions de gestion de l’interface radio Allocation des canaux, handover ...c Deneire 25
  26. 26. ´Le Reseau G.S.M L’infrastructureLa Station de Base Fonctions de la BTS GROS MODEM : ´ Modulation/demodulation GMSK codage de canal ´ cryptage/decryptage formattage (trames, entrelacement, ....) ´ mesures de puissance (RSSI) et d’interference ` ` Puissance max de 320 W a 30 mW (900 MHz) et de 20 W a 160 mw (1800 MHz)c Deneire 26
  27. 27. ´Le Reseau G.S.M L’infrastructureLe controlleur de station de base (BSC) Fonctions de la BSC COMMUTATEUR/MOBILITE Commuter de/vers la MSC vers/de la bonne BTS conversion de protocole et de codage (GSM-ISDN) ´ Gestion de la mobilite du MS ˆ Controle de puissancec DeneireBSC 1 pour max 40 BTS 27
  28. 28. ´Le Reseau G.S.M L’infrastructureNSS : Network Switching Sub-System composants MSC (Mobile Switching Center) / GMSC (Gateway MSC) HLR (Home Location Register) / AuC (Authentication Center) VLR (Visitor Location Register) EIR (Equipment Identity Register) fonctions ˆ Controle d’appels Gestion d’utilisateurs ` communication entre composants Extensions mobiles a SS7c Deneire 28
  29. 29. ´Le Reseau G.S.M L’infrastructureMSC : Mobile Switching Center Un commutateur RNIS (canaux 64 kbps) ´ Effectue les taches d’un commutateur de reseau fixe En outre, effectue l’allocation des ressources radio la gestion des utilisateurs authentification, association handover paging ´ ` Un operateur possede de multiples MSCs ...c Deneire 29
  30. 30. ´Le Reseau G.S.M L’infrastructureHLR : Home Location Register ´ ´ 1 base de donnee par operateur (PLMN) ´ dupliquee pour la robustesse ´ Possiblement plus d’une HLR pour de grands operateurs ´ Contenu infos sur tout usager de l’operateur en permanence IMSI, MSISDN abonnements/services (avec tous les attributs) IMEI infos d’authentification temporairement : infos sur l’endroit ou se trouve l’utilisateur ` adresse de la VLR adresse de la MSC ´ ` ´ adresse MSRN (si pas connecte a l’operateur d’originec Deneire 30
  31. 31. ´Le Reseau G.S.M L’infrastructureAUC : Authentication Center ´ ´ ´ ` Associe voire integre a la HLR Recherche par IMSI ´ ´ ` ´ Responsable des donnees liees a la securite ´ ´ ` la cle secrete pour l’authentification ´ ´ la cle d’encryptage utilisee sur le canal radio ´ les algorithmes poru calculer les cles temporaires (authentification)c Deneire 31
  32. 32. ´Le Reseau G.S.M L’infrastructureGMSC : Gateway MSC ´quand on quitte son operateur ` ´ CAR commutateurs fixes ne gerent pas la mobilite DOIT interroger la HLR pour localiser le MSc Deneire 32
  33. 33. ´Le Reseau G.S.M L’infrastructureVLR : Visitor Location Register au plus 1 VLR par MSC En general MSC ↔ VLR ; possible 1 VLR pour plusieurs ´ ´ MSCs ´ ´ Entrees Tout utilisateur / MSISDN dans la region de la MSC ´ Aussi pour les utilisateurs en itinerance ´ Contenu donnees souscripteur IMSI, MSISDN ` services / parametres ´ infos equipement utilisateur (IMEI) ´ donnees d’authentification ´ donnees de routage et de localisation MSRN (Mobile Station Roaming Number) TMSI (Temporary Mobile Station Identity) LAI (Location Area Identity)c Deneire 33
  34. 34. ´Le Reseau G.S.M L’infrastructureOSS : Operation and Maintenance Subsystem ˆ ´ Mesures et controle du reseau ´ ´ Monitore et initie par le centre de maintenance (OMC) Fonctions principales: ´ ´ Administration reseau (config, reglages, perfs, stats, maintenance) Commerciales (facturation / accounting) ´ ´ gestion de securite (EIR)c Deneire 34
  35. 35. ´Le Reseau G.S.M Interface Radio ´Partie RADIO supposee connue ´Sinon reprendre la presentation de Giuseppe Bianchi Mais quelques rappels de basec Deneire 35
  36. 36. ´Le Reseau G.S.M Interface RadioRappel du spectre Radioc Deneire 36
  37. 37. ´Le Reseau G.S.M Interface RadioCanaux logiquesA vos crayons ... c Deneire 37
  38. 38. ´Le Reseau G.S.M Interface Radio ´Exemple de procedure avec signalisationc Deneire 38
  39. 39. ´ Le Reseau G.S.M ´ Commutation et mobilite ´ La couche reseau du GSM3 sous-couches RR : Radio Resource Management , fournit un lien (communication) entre le MS et le MSC ` MM : Mobility Management , gere les bases de ´ donnees de localisation du mobile ˆ CM : Communication Management , controle la connextion utilisateurSe base sur la couche de transmission c Deneire 39
  40. 40. ´Le Reseau G.S.M ´ Commutation et mobiliteRR : Radio Resource Management ` ´ gere l’admnistration des frequences et canaux Principalement l’interface radio Garantit un lien stable en changeant de cellule ⇒ Handover dans le RR (pas ´ le MM, en effet, la mobilite est vue du point de vue ´ “macro-mobilite”) Fonctions Monitoring du BCCH, PCH Administration du RACH Demande / assignation de canaux controle de puissance de la MS et synchro Handover ´ ´ RR implemente dans la MS, BTS, BSC, MSCc Deneire 40
  41. 41. ´Le Reseau G.S.M ´ Commutation et mobiliteMM : Mobility Management ` ´ ` ´ Gere la localisation de l’utilisateur et les taches liees a la mobilite Fonctions Assigne la TMSI Localisation de la MS ` Mise a jour de la localisation Authentification de la MS ´ Identification, association/desassociation de la MS ´ ´ MM implemente dans la MS, MSCc Deneire 41
  42. 42. ´Le Reseau G.S.M ´ Commutation et mobiliteCM : Communication Management ˆ ´ controle des appels, services supplementaires (SMS, ...) Fonctions Etablissement de l’appel (de ou vers la MS) gestion des appels d’urgence Fin d’appel signalisation DTMF modification en cours d’appel ´ ´ CM implemente dans la MS, MSC, GMSCc Deneire 42
  43. 43. ´Le Reseau G.S.M ´ Commutation et mobilite ´Les protocoles et les equipementsc Deneire 43
  44. 44. ´Le Reseau G.S.M ´ Commutation et mobiliteHandover : Principe de base Un mobile doit monitorer la puissance des balises des cellules voisines garder les infos sur les 6 meilleures cellules Decoder leur BCCH (FCCH, SCH) pour obtenir leurs ` parametres au moins toutes les 5 minutes BSIC (Base Station Identity Code, dans SCH) au moins toutesc Deneire les 30 secondes 44
  45. 45. ´Le Reseau G.S.M ´ Commutation et mobilitec Deneire 45
  46. 46. ´Le Reseau G.S.M ´ Commutation et mobilite ´ ´ `Metriques et hysterese RXLEV(n) : Niveau reu (en dBm) ¸ ´ Parametres : Niveau RX et TX min, max Infos additionelles : infos temporelles et ´ ´ d’etat du reseau ´ Hyster‘ese : de 5-10 dB jusque 30 dB, ´ eviter le ping-pongc Deneire 46
  47. 47. ´Le Reseau G.S.M ´ Commutation et mobilite ´Signalisation et procedure de Handover ˆ ´ 1. La requete est envoyee au commutateur ´ 2. Le commutateur cree la nouvelle ´ route sur le reseau fixe 3. Le commutateur envoye la commande de handover au mobile ` 4. Le mobile accede au nouveau canal 5. L’ancien canal et l’ancienne route sont ´ detruitsc Deneire 47
  48. 48. ´Le Reseau G.S.M ´ Commutation et mobiliteLocation Area et MSC Service Areac Deneire 48
  49. 49. ´Le Reseau G.S.M ´ Commutation et mobilite ´Mobilite –¿ suite GPRS ?c Deneire 49
  50. 50. ´Le Reseau G.S.M ´ Commutation et mobilite ´ ´ ` ´ ´ Telephonie Mobile de troisieme generation Cours 2 : EDGE GPRS Luc Deneire Departement R & T. Licence Professionelle Janvier 2008c Deneire 50
  51. 51. GPRS Cahier des charges ´ Mode Paquet : Offrir une communication donnees en mode paquet sur le GSM ´ ´ Haut debit : Offrir un plus haut debit que le 14,4 kbits/s Evolutif ´ Fournir la base de la partie reseau de la 3G ´ Se marrier avec EDGE pour un debit de 144 kbits/sc Deneire 51
  52. 52. GPRS Cahier des chargesc Deneire 52
  53. 53. GPRS ´ Architecture Reseau ´Trois nouvelles entites : SGSN / GGSN / BG SGSN: Serving GPRS Support Node ˆ Joue le role de la VLR (localisation sur une RA:Routing area) ´ Allocation d’identite temporaire P-TMSI : Packet-TMSI Gestion de mobilite ´ Interfacage et signalisation avec les autres ¸ ` sous-systemes Cryptage et compression Gestion de session “paquet” Tunelling de donnees´ GGSN : Gateway GPRS Support Node ˆ Meme fonction que le GMSC pour le GPRS (vers les ´ reseaux “paquet”) BG : Border Gateway ´ ´ Connexion du reseau GPRS-coeur (IP) vers les reseaux ´ interconnectesc Deneire 53
  54. 54. GPRS ´ Architecture Reseauc Deneire 54
  55. 55. GPRS ´ Architecture Reseauc Deneire 55
  56. 56. GPRS ´ le reseau backbonec Deneire 56
  57. 57. GPRS La pile de protocole (plan transmission)c Deneire 57
  58. 58. ´GPRS : Gestion de mobilite ConceptsFonctions Attach Qui est le mobile ? Que sait-il / peut-il faire ? Detach Quitter ... Localisation Ou est le mobile ` Router vers le MS Une seule route MS ⇒ SGSN et SGSN ⇒ GGSN Economiser la batterie de la MS Minimiser l’utilisation de la radioc Deneire 58
  59. 59. ´GPRS : Gestion de mobilite Concepts `Solutions et contraintes du systeme ´ Attach et Detach : peu frequents Attach le matin, Detach le soir A priori simple ⇒ Ne doit pas etre optimise ˆ ´ ´ ´ Gestion de la mobilite : plus problematique ´ Changement de cellule frequent (?) ´ L’envoi de donnees en voie montante consomme bcp ´ Grand nombre de MS attaches au service GPRS !c Deneire 59
  60. 60. ´GPRS : Gestion de mobilite Concepts ´ ´GPRS MM : deux regions selon l’activite du MS ´ ´ Quand le MS est passif mise a jour quand on change de grande region ´ (comme en GSM en mode deconnecte) ´ ´ MS est dit en “etat standby” Si la MS bouge bcp, moins de trafic ⇒ OK batterie ⇒ moins de capacite perdue pour la signalisation ´ ⇒ Localisation peu precise ´ ⇒ Transfert de donnees retarde ´ ´ ⇒ Charge due au paging plus eleve ´ ´ cellule ≤ RA (Routing Area) ≤ LA (Location Area) ´ ` Quand le MS est actif mise a jour a chaque changement de cellule (comme en GSM en mode connecte) ´ ´ MS est dit en “etat Ready” ´ OK si la MS bouge peu et recoit bcp de donnees ¸ ⇒ Localisation precise ´ ⇒ Pas de paging ⇒ Transfert de donnees rapide ´ ⇒ capacite perdue pour la signalisation ´ ⇒ batterie pas OK (mises a jour frequentes) ` ´c Deneire 60
  61. 61. ´GPRS : Gestion de mobilite ´ ´ Machine d’etat de la mobilitec Deneire 61
  62. 62. ´GPRS : Gestion de mobilite GPRS/IMSI Attach ´ ˆ Informer le reseau que la MS veut etre active ´ ´ ´ Le reseau verifie l’identite de la MS ´ Le SGSN charge l’info sur le MS depuis la HLR (si necessaire) ` ` Mise a jour de la MSC/VLR (si connexion IMSI, c’est-a-dire voix/circuit)c Deneire 62
  63. 63. ´GPRS : Gestion de mobilite GPRS/IMSI Attachc Deneire 63
  64. 64. ´GPRS : Gestion de mobilite ´ Detach demande par la MS ´ la MS informe le reseau ´ ` Le reseau libere tous les contextes ` La localisation n’est plus mise a jour ´ La MS n’envoie plus de contexte au reseau ´ Plus de transfert de donnees de/vers le MSc Deneire 64
  65. 65. ´GPRS : Gestion de mobilite ´ Detach demande par la MSc Deneire 65
  66. 66. ´GPRS : Gestion de mobilite ´ ´ Detach demande par le reseau ´ ` MS mauvais eleve Congestion Immediate Service Termination (IST) ... mauvais payeur ` Rechargement de parametres ...c Deneire 66
  67. 67. ´GPRS : Gestion de mobilite ´ ´ Detach demande par le reseauc Deneire 67
  68. 68. ´GPRS : Gestion de mobilite ´ ´ Detach demande par le reseau ´ ´ ´MS purge : lien entre reseau maison et reseau visitec Deneire 68
  69. 69. ´GPRS : Gestion de mobilite ´ ´ Securite Authentification Signature P-TMSI (Packet Temporary MS Identity) ´ Reallocation de P-TMSI ´ Portee de l’encryptionc Deneire 69
  70. 70. ´GPRS : Gestion de mobilite ´ ´ SecuriteAuthentificationObjectifs ´ ´ ´ Le reseau veut verifier l’identite de la MS ´ ´ Le reseau alloue une identite temporaire au MS ˆ ´ ´ ´ ´ ´ En meme temps, une cle de cryptage est generee dans la MS (le reseau ´ ` ´ a deja cette cle c Deneire 70
  71. 71. ´GPRS : Gestion de mobilite ´ ´ SecuriteAuthentificationc Deneire 71
  72. 72. ´GPRS : Gestion de mobilite ´ ´ Securite ´Reallocation P-TMSIc Deneire 72
  73. 73. ´GPRS : Gestion de mobilite ´ ´ Securite ´Portee de l’encryptagec Deneire 73
  74. 74. ´GPRS : Gestion de mobilite ´ ´ Securite ´ ´Verification d’identitec Deneire 74
  75. 75. ´GPRS : Gestion de mobilite Gestion de la localisationFonctions de localisation ´ ´ Selection de cellule et de PLMN (operateur) Connaissance de Routing Area (standby) et cellule (ready) ` Mise a jour de Routing Area, Location Area et cellule Fonctionnement : la MS choisit la nouvelle cellule MS compare avec l’ancienne ˆ ` si meme RA Rightarrow maj de cellule ˆ ` si pas meme RA Rightarrow maj de cellule + RA ˆ ` si pas meme LA Rightarrow maj de cellule + RA + LA (si GSM)c Deneire 75
  76. 76. ´GPRS : Gestion de mobilite Gestion de la localisation `Mise a jour RAc Deneire 76
  77. 77. ´GPRS : Gestion de mobilite Gestion de la localisation `Mise a jour RA+LAc Deneire 77
  78. 78. ´GPRS : Gestion de mobilite Gestion de la localisationPaging d’une MS GPRSc Deneire 78
  79. 79. ´GPRS : Gestion de mobilite Gestion de la localisationAdressage PDP contexe PDP (Packet Data Network ?) Adressage statique : le HPLMN assigne une adresse permanente Adressage dynamique le HPLMN assigne une adresse PDP quand le contexte ´ est active le VPLMN assigne une adresse PDP quand le contexte ´ est active ´ Decision du HPLMNc Deneire 79
  80. 80. ´GPRS : Gestion de mobilite Gestion de la localisation ´Activation de context PDP initie par le MS ´ Le MS informe le reseau de la demande d’activation Type de PDP Adresse PDP ` ´ Parametres QoS (qualite de service) APN (Access Point Name : GGSN) ´ SGSN verifie les permissions du MS ´ ´ le SGSN selecitonne le GGSN (si pas indique) ´ Negociation de QoS (MS / SGSN / GGSN)c Deneire 80
  81. 81. ´GPRS : Gestion de mobilite Gestion de la localisation ´Activation de contexte PDP initie par le MSc Deneire 81
  82. 82. ´GPRS : Gestion de mobilite Gestion de la localisationAutres actions sur le contexte PDP ´ Activation par le reseau : rare et dangereux Modification de contexte (QoS) Desactivation du contexte (non utile/congestion ...) ⇒ plus de transfertc Deneire 82
  83. 83. ´GPRS : Gestion de mobilite ´ Transfert de donnees / routage ´MS de/vers reseau fixec Deneire 83
  84. 84. ´GPRS : Gestion de mobilite ´ Transfert de donnees / routageMS vers MSc Deneire 84
  85. 85. EDGE Introduction ´ Base sur le GPRS Phase 1 : jusque 384 kbps GMSK + PSK-8 de 8.2 a 59.2 kbps par slot 4 type de codage ´ ´ Necessite des amplis lineaires (< 3dB PAPR) Phase 2 : Voice over IPc Deneire 85
  86. 86. EDGE Modulationsc Deneire 86
  87. 87. EDGE Formatsc Deneire 87
  88. 88. EDGE Formats ´Ex : Famille A, MCS-9, 8PSK non code, 2blocs/20 msc Deneire 88
  89. 89. EDGE Gain du au multi-slotc Deneire 89
  90. 90. EDGE ´ Redondance incrementale (RI) ´ Envoi de redondance uniquement si necessaire ARQ dit de type II Exemplec Deneire 90
  91. 91. EDGE ´ Redondance incrementale (RI)c Deneire 91
  92. 92. EDGE ´ Redondance incrementale (RI)c Deneire 92
  93. 93. EDGE ´ Redondance incrementale (RI) ´ ´ ` ´ ´ Telephonie Mobile de troisieme generation Cours 3 : UMTS Architecture et Interface radio de l’UTRAN Luc Deneire Departement R. & T Licence Professionelle Janvier 2008c Deneire 93
  94. 94. UMTS : Architecture ´ ´ Reference UMTS Les origines, l’architecture, la norme ` ´ Pierre Lescuyer, deuxieme edition Dunodc Deneire 94
  95. 95. UMTS : Architecture Concepts de Base ´ ´ ´La Necessite de la 3G, plus qu’une course au debit ´ Nouveaux services video, Internet, ... ´ ` ´ ´ Independance de la couche d’acces radio evolutivite Strates RAB : Radio Access Bearerc Deneire 95
  96. 96. UMTS : Architecture Concepts de Base ´ ` ´Reseau d’acces et reseau coeurc Deneire 96
  97. 97. UMTS : Architecture Concepts de Base ´Decoupage en stratesc Deneire 97
  98. 98. UMTS : Architecture Concepts de Base ´Decoupage en strates ´ ´ ` Access Stratum : fonctions liees au reseau d’acces Non-Access Stratum : le reste Call Control (circuit) Session Management (paquet) Mobility Management (circuit) GPRS Mobility Management (paquet) Access Stratum Non Access Stratum Gestion de la signalisation d’appel X Authentification X Fonction de Handover X ´ Gestion des services supplementaires X Gestion des ressources radio X Chiffrement X (X) Compression X (X) ´ Mecanismes de facturation Xc Deneire 98
  99. 99. UMTS : Architecture Concepts de BaseLiens entre AS et NAS ´ ` General Control SAP (Service Access Point) Services lies a la diffustion ´ ´ ´ d’informations (meteo, pub, config reseau, ...) ` Notification SAP diffusion sur l’interface d’acces : paging, appel de groupe (non encore introduit) ´ ´ ` dedicated control SAP Dedies a un mobile ´ Etablissement et liberation de connexions de signalisation ´ ´ ´ emission et reception de messages supportes par ces connexions (SMS, signaux MM, CC, PMM, SM)c Deneire 99
  100. 100. UMTS : Architecture Concepts de BaseStrates SAP et protocolesc Deneire 100
  101. 101. UMTS : Architecture Concepts de BaseNotion de RAB (Radio Access Bearer) RAB : Vision que le NAS a du canal de communicationc Deneire 101
  102. 102. UMTS : Architecture Concepts de BaseAttributs du RAB Classe de service (conversational, streaming, interactive, background) ´ debit maximal ´ debit garanti taille des SDU ´ taux de SDU errones ´ taux d’erreurs residuel ´ delai de transfert ´ priorite ´ ´ ´ ´ ` ´ capacite de preemption, vulnerabilite a la premptionc Deneire 102
  103. 103. UMTS : Architecture Concepts de BaseFonctions de l’UTRAN selon les attributs du RAB Choix du condage de canal Dimensionnement des ressources radio Allocation du radio bearer et de l’Iu bearer Configuration des protocoles radio ´ ! Processus non decrit dans la normec Deneire 103
  104. 104. UMTS : Architecture Concepts de Base ´Zones geographiques Service Area Broadcast ´ ´ base sur les coordonnees GPS (pas les cellules)c Deneire 104
  105. 105. UMTS : Architecture Architecture et structure de l’UMTSc Deneire 105
  106. 106. UMTS : Architecture Architecture et structure de l’UMTSArchitecture en couches / circuitc Deneire 106
  107. 107. UMTS : Architecture Architecture et structure de l’UMTSArchitecture en couches / paquetc Deneire 107
  108. 108. UMTS : Architecture Architecture et structure de l’UMTSNotion de domainec Deneire 108
  109. 109. UMTS : Architecture Architecture et structure de l’UMTS ´ ´ ´Notion de reseau coeur integrec Deneire 109
  110. 110. UMTS : Architecture Architecture et structure de l’UMTSFonctions de niveau 2 et transcodeurc Deneire 110
  111. 111. UMTS : Architecture Architecture et structure de l’UMTS ´ `Le reseau d’accesc Deneire 111
  112. 112. UMTS : Architecture Architecture et structure de l’UMTSRNC : Radio Network Controller ´ Fonctions : relocation, macrodiversitec Deneire 112
  113. 113. UMTS : Architecture Architecture et structure de l’UMTSNodeB plus ou moins BTSc Deneire 113
  114. 114. UMTS : Architecture Architecture et structure de l’UMTS `modele logique du NodeBc Deneire 114
  115. 115. UMTS : Architecture L’interface radioRappels sur le FDD et le TDDc Deneire 115
  116. 116. UMTS : Architecture L’interface radioL’architecture en couchesc Deneire 116
  117. 117. UMTS : Architecture L’interface radio ˆPlan de controle et plan usagerc Deneire 117
  118. 118. UMTS : Architecture L’interface radioCouches suivant les plans de communicationc Deneire 118
  119. 119. UMTS : Architecture L’interface radioLes canaux logiques Liste ...c Deneire 119
  120. 120. UMTS : Architecture L’interface radioLes canaux de transport : format Liste ...c Deneire 120
  121. 121. UMTS : Architecture L’interface radioLes canaux physiques Liste ...c Deneire 121
  122. 122. UMTS : Architecture L’interface radioCorrespondance entre les types de canalc Deneire 122
  123. 123. UMTS : Architecture L’interface radioEtapes du codage de la parolec Deneire 123
  124. 124. UMTS : Architecture L’interface radio `Exemple de codage AMR (Adaptive Multi-Rate) a deux modesc Deneire 124
  125. 125. UMTS : Architecture L’interface radioLa voix sur les canaux transportc Deneire 125
  126. 126. UMTS : Architecture L’interface radioModes AMRc Deneire 126
  127. 127. UMTS : Architecture L’interface radioExemple de TFS pour le transport de la voixc Deneire 127
  128. 128. UMTS : Architecture L’interface radioLa couche RRCUne connexion RRC et deux connexions CN domainc Deneire 128
  129. 129. UMTS : Architecture L’interface radioEtats de la connexion mobile-UTRANc Deneire 129
  130. 130. UMTS : Architecture L’interface radioEtats de la connexion RRCc Deneire 130
  131. 131. UMTS : Architecture L’interface radioURA et couverture cellulairec Deneire 131
  132. 132. UMTS : Architecture L’interface radioExemple d’etat de connexion RRCNavigation sur le Webc Deneire 132
  1. A particular slide catching your eye?

    Clipping is a handy way to collect important slides you want to go back to later.

×