Umts et wan
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Umts et wan Umts et wan Presentation Transcript

  • UMTS & WANOlivier ALLOVONDimitri FOSSIERFlorent GRATTA
  • PlanUn bref historiqueL’UMTSLe réseau de cœurInteropérabilité des réseauxVers la 4G…Conclusion
  • Les premiers mobiles…Introduits dans la fin des années 70, début 80Services fournis : réseau analogique et mobilitélimitéeAppelé 1G pour première générationLe plus développé dans les pays scandinavesProblèmes : Incompatibilité Capacité limitée
  • GSM GSM : Global Systemfor Mobile communications  Début de développement en 1982  Premier réseau en 1991, en Finlande  Système numérique, depuis 1995 en France/Europe  Mobile 2G (Deuxième génération)  Réseau cœur basé sur la commutation de circuits (interfaçage avec RNIS et RTC)  Près de 40 millions de portables en France (juillet 2003)
  • GPRSGPRS : General Packet Radio Service Mobile 2G+ (ou 2.5G) Intermédiaire entre le GSM et l’UMTS Fondé sur l’interface radio du GSM, diffère par son réseau de cœur (commutation de paquets) Optimisé pour du transfert de données  nouveaux services Lancement en France en 2002 (Orange) La QoS ne peut pas être assurée
  • L’UMTSUMTS : Universal Mobile TelecommunicationSystem.Promu par l’UIT (normalisation mondialeprogramme IMT2000)3GPP en charge de la normalisation(Danemark, 3rd Generation PartnershipProject, Déc. 1998)  Réseau de 3° génération (3G)Intégrer et promouvoir les systèmes existants(GSM/GPRS), avec une nouvelle interfaceradio : l’UTRA
  • L’UMTS : les objectifs Principal objectif : harmoniser les techniques de communications mobiles au niveau mondial. Nouvelle technologie d’accès radio pour des débits plus importants et une densité supérieure d’abonnés Convergence des réseaux fixes & mobiles, public & privés Architecture souple permettant aux opérateurs d’offrir des nouveaux services Le réseau ne doit pas être une limite pour les services proposés
  • L’UMTS : quelques servicesTéléphonieEmail, FaxSMS, MMSServices multimédias : Web Clipsvidéos VidéoconférenceQoS
  • Comparaison (théorique) GSM/GPRS/UMTS Systèmes GSM GPRS UMTSDébit 9.6 kb/s 120 kb/s 2 Mb/sEmail (10ko) 8 s. 0.8 s. 0.004 sFichier (40 ko) 33 s. 3 s. 0.2 sPhoto (100 ko) 83 s. 7 s. 0.4 s.Clip vidéo (4 Mo) 48 min. 4 min. 14 s.
  • L’UMTS : Les zonesSource : Forum UMTS
  • Zone 1 : Intérieur Zone composée depico-cellules Source : Forum UMTS Portée de l’ordre de ~ 10 m. 10 utilisateurs max., à 10km/h Débit ~ 2Mbits/s max
  • Zone 2 : Urbaine Zone composée demicro-cellules pour les« points chauds »  aéroports, gares Portée de plusieurs centaines de m. 256 utilisateurs max., à 120km/h Débit ~ 384 kbits/s max
  • Zone 3 : Rurale Appelée aussi zone« suburbaine » Source : Forum UMTS Zone composée de macro-cellules Rayon de portée de plusieurs km. 512 utilisateurs max., à 500 km/h Débit ~ 144 kbits/s max
  • Zone 4 : Globale Couvre les zones àfaible densité de population Source : Forum UMTS Débit ~ 144 kbits/s max Mobilité : 1000km/h Grande couverture  service universel Infrastructure satellitaire Uniquement au stade de prévision
  • L’UMTS : quelques dates par le 3GPP (1998)Première normalisation : 1999 Fonctionnement en releasesIntégration, déploiement : 2000/2001Mise en service définie pour fin 2002…pas encore en service en France.
  • UMTS : les releasesVision européenne de l’UMTSR99 de mars 2000R4 de mars 2001R5 de mars/juin 2002R6 prévue pour décembre 2003 Evolution de l’architecture réseau
  • Le réseau de départ (R99)
  • Un réseau intermédiaire (R5)
  • Vers le « all IP » (R6)
  • Le core networkLe réseau de cœur dans les releasesrécentes implémente différentsprotocoles ATM ATM-SVC (Transport) Internet Telecom IP Mobile
  • ATM (1)UMTS «1° version»Choisi pour ses possibilités en terme deQoSCommutation de cellule de taille fixe. Taillelimitée utile pour la téléphonie (parole : 1 octet toute les 125 µs)Utilisation de la signalisation pourréserver les ressources
  • ATM : QoS (2)5 Classes de services définies : CBR (constant bit rate) : BP fixe (voix, vidéo temps réelle) VBR (variable bit rate) : Intensité de trafic variable dans le temps, contraintes temporelles fortes (parole, vidéo compressée) ABR (available bit rate) : BP restante avec un débit minimum GFR (guaranted frame rate) : ABR simplifié UBR (unspecified bit rate) : best effort
  • ATM-SVCGrande flexibilité exigée pour les différentesfonctions dans l’UMTS (Contrôle de Session, deQoS,…)Commutation en mode non connecté : Pas de négociation Pas de contrôle de QoS (dépend du réseau)Commutation en mode connecté : Négociation usager  réseau Scrutation de l’état du trafic, et empêche l’accès pendant la transmission de données si besoin
  • Internet TelecomPrincipe : avoir une QoS. Utilisation du protocole RSVP :  Avertir les nœuds de la QoS à appliquer
  • Internet Telecom COPSUMTS «2° version» L’utilisateur fait une demande de ressources auprès d’un serveur central qui se charge de la gestion de la QoS sur le réseau.
  • IP MobileObjectif : remplacer les techniques de gestionde mobilité du GSM/GPRS.Permettrait aux opérateurs d’utiliser IP à grandeéchelle : Réduire les coûts de déploiement Faciliter la maintenance des réseauxProblèmes Sécurité Micromobilité : Changement d’adresse long et risques de perte de paquets Radio : erreurs reconnues comme problèmes de congestions par la couche TCP…
  • Atouts IPv6Grand nombre d’adresses disponiblesMeilleure gestion de la mobilitéSécurité intégréesQoS
  • Interopérabilité avec les réseaux WLANUtiliser le réseau WLAN par substitutionau réseau de cœur UMTS UMTS : WLAN : Mobilité Prix Accessibilité BP Largement utilisé  Utiliser les avantages du WLAN pour l’UMTS
  • WLAN WLAN : Wireless Local Area Network Réseau Hertzien, complément à un réseau Ethernet (802.11b, HiperLAN) Périmètre d’un réseau local défini permettant aux terminaux situés sur la zone de couverture de s’y connecter. WLAN ≠ Technologie sans-fil employée
  • Le projet EVOLUTEsEamless multimedia serVices Over alLIP-based infrastrUcTurEs.Concevoir, spécifier une infrastructureréseau basée sur IP qui offre desservices multimédias aux utilisateursaccédant au réseau via différentestechnologies wireless.
  • Le projet EVOLUTE
  • UMTS/WLAN : combat ou complémentarité ??Coût WLAN et des communicationsréduit.Débit plus intéressant avec les WLANsPortée limitée du WiFi par rapport àl’UMTS
  • Comparaison UMTS/802.11b UMTS 802.11bDébit max 2Mbits/s 11Mbits/sFréquences 1,9-2,2GHz 2,4GHzCouverture Europe limitéeNb utilisateurs 256 max 200/AP maxCoût des com. Oui NonQualité réseau Oui NonLicence Oui Non
  • Vers la 4GPrévue pour 2010…Basée sur l’ITS : Intelligent TransportationSystem Associer différentes technologies en un même ensemble.Applications : Vidéo à le demande, Télé,…VHE : retrouver son environnement de travailpersonnel partout dans le monde.
  • Vers la 4G
  • ConclusionLancement UMTS fin du premier semestre2004 en France.Regain d’intérêt des opérateurs actuellementdans la téléphonie mobile : équipement enmatériel en hausseVolonté de rendre le réseau cœur UMTS toutIPComplémentarité avec WLANNorme 802.16 à surveiller
  • UMTS et WAN