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-1- UMTS ä Plan ä Introduction ä Services ä Fréquences ä Passage à lUMTS ä Interface UTRA ä W-CDMA.

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Présentation au sujet: "-1- UMTS ä Plan ä Introduction ä Services ä Fréquences ä Passage à lUMTS ä Interface UTRA ä W-CDMA."— Transcription de la présentation:

1 -1- UMTS ä Plan ä Introduction ä Services ä Fréquences ä Passage à lUMTS ä Interface UTRA ä W-CDMA

2 -2- Le monde des mobiles

3 -3- VISION IMT2000

4 -4- UMTS ä 198x : concept de lUMTS, projet RACE ä 199x : ACTS ; FRAMES & RAINBOW ä A léchelle internationale : IMT2000 (UIT) ä Concept GMN (Global Multimédia Mobility) ä Dualité entre réseau daccès et réseau de transport ä Spécification dune interface entre ces 2 réseaux ä UMTS : UTRA pour laccès radio ä Dans un deuxième temps, spécification dun réseau de transport pour lUMTS GSM DECT ISDN B-ISDN UTRA GSM ISDN B-ISDN TCP/IP UMTS Réseau daccèsRéseau de transport

5 -5- UMTS ä Services multimédias : ä pour la mobilité (comme B-ISDN) ä IP et mode paquet : 384kb/s avec une mobilité complète et 2Mb/s pour une mobilité limitée ä Convergence des technologies radio ä Caractéristiques de lUMTS

6 -6- 3GPP ä Japon : ARIB, TTC ä CHINE : CWTS ä Corée : TTA ä Europe : ETSI ä USA : T1 ä WG1 : couche 1 ä WG2 : couches 2 et 3 ä WG3 : interfaces et O&M ä WG4 : Paramètres ä AHG1 : ad-hoc

7 -7- UMTS ä Fréquences ä autour de 2GHz : bande de 230MHz ä Bandes appairées (120MHz) : et FDD/W-CDMA ä Bandes non appairées (50MHz) : TDD/TD-CDMA ä Satellites (MSS) : 60 MHz

8 -8- UMTS/IMT2000

9 -9- UMTS ä Evolution du GSM vers UMTS/IMT2000 ä Radio ä réutilisation de la bande existante ä création de nouvelles bandes de fréquence ä Réseau ä intégration du mode paquet et de IP ä Au niveau mondial ä Europe : W-CDMA, EDGE, IP dans GSM ä Japon : W-CDMA, intégration dIP ä USA : EDGE, intégration dIP

10 -10- Architecture User Equipment UTRAN Core Network UuUu IuIu

11 -11- Architecture

12 -12- UTRA ä FDD W-CDMA UP DOWN 10ms......

13 -13- UTRA ä TDD TD-CDMA

14 -14- UTRA ä UMTS Terrestrial RAdio interface W-CDMA en FDD pour les bandes appairées TD-CDMA en TDD pour les bandes non appairées

15 -15- UTRA

16 -16- W-CDMA ä pas de plan de fréquence ni de réutilisation ä niveau de puissance dépend du service ä transfert de paquets sur canaux dédiés ou communs

17 -17- W-CDMA ä Flexibilité (opérateur) ä Pas de synchronisation entre les BSs (GPS) ä moins cher, surtout pour les environnements indoor ä Handoff inter-fréquence est prévu ä Mode TDD : allocation dynamique

18 -18- W-CDMA ä Canaux Logiques ä Transport CHannels : ä Broadcast CHannel (BCH) ä Forward Access CHannel (FACH) ä Paging CHannel (PCH) ä Random Access CHannel (RACH) ä Common Packet CHannel (CPCH) ä Downlink Shared CHannel (DSCH) ä Dedicated CHannel (DCH)

19 -19- W-CDMA ä Canaux logiques - canaux physiques

20 -20- W-CDMA, Downlink SF = 256/2 k SF = TPC = Transmit Power Control TFCI = Transport Format Combination Indicator (Rate Information)

21 -21- W-CDMA, Downlink ä Débit kb/s ( bits par slot) ä plusieurs connexions pour plus de débit (master-slave) ä Etalement et modulation ä Modulation QPSK : un état = 2 bits ä Channelization code c ch ä Cell specific scrambling code c scramb ä 512 codes de type : c scramb ä 64 groupes de 8 codes ä nombre de code : = , chips (10 ms) S -> P DPDCH/DPCCH P(t) Cos(wt) Sin(wt) I Q c ch c scramb

22 -22- W-CDMA, Downlink ä Orthogonal Variable Spreading Factor SF = 1 SF = 2 SF = 4 La longueur du code nest pas fixe Elle dépend du SF et du débit

23 -23- W-CDMA, Uplink SF = 256/2 k SF = TPC = Transmit Power Control TFCI = Transport Format Combination Indicator (Rate Information) FBI = FeedBack Information

24 -24- W-CDMA, Uplink ä Uplink : débit kb/s ( bits par slot), plusieurs DPDCH pour plus de débit ä Deux canaux physiques différents pour le contrôle et les données ä Modulation QPSK : un état = 2 bits ä Channelization code c D et c C ä Cell specific scrambling code c scramb ä 2 24 court et 2 24 long ä Les PDDCH supplémentaires seront transmis sur I ou Q ä c scramb court = c I + jc Q, c I et c Q sont de longueur 256 ä c scramb long chips (10 ms) *j P(t) cDcD cCcC I Q I+jQ C scramb (long ou court) Real Imag Cos(wt) Sin(wt) DPDCH DPCCH

25 -25- W-CDMA ä Common Physical Channels ä même format que les canaux dédiés ä différence : taux fixe (pas de TFCI), pas dindication pour le contrôle de puissance ä deux types de canaux ä primary CCPCH : envoyés à tout le monde (BCH) ä secondary CCPCH : FACH et PCH. ä Multiplexage temporel sur CCPCH pour envoyer les FACH et les PCH. ä Les informations concernant les canaux secondaires pour le partage entre FACH et PCH (nombre de trames) sont envoyées sur un BCH ä différence entre primary et secondary CCPCH : le débit ä Fixe pour primary (30 kbps) ä dépend de la cellule

26 -26- W-CDMA

27 -27- W-CDMA ä Codage et multiplexage ä services parallèles ä codage et entrelacement pour chaque canal et pour le groupe ä deux méthodes de multiplexage pour les différents services ä Avantage ä Défaut

28 -28- W-CDMA Coding/ interleaving Coding/ interleaving Coding/ interleaving DPDCH#1 DPDCH#2 DPDCH#N Parallel service Time MUX Outer coding/interl. Time MUX Inner coding/interl. Time MUX Parallel service DPDCH#1 DPDCH#2 DPDCH#N......

29 -29- W-CDMA ä Rate matching (adaptation du débit) ä Adapter le débit à la capacité du support physique ä Uplink ä unequal repetition/code puncturing ä seuil = 20% ä Downlink ä haut débit : unequal repetition/code puncturing ä faible débit : transmission discontinue (une partie du slot sera occupée)

30 -30- Exemple ä Trafic de 8 Kbps Data (80 bits) CRC (8) Tail (8) 3*96 = 288 bits Conv. Taux 1/3, Longueur = 9 288*10/9 = 320 bits Unequal repetition (9/10) 32 Kbps DPDCH

31 -31- Exemple ä Trafic de 144 Kbps Data (1800 bits) Tail (8) 3*1808 = 5424 bits Conv. Taux 1/3, Longueur = *320/339 = 5120 bits Code puncturing (339 -> 320) 512 Kbps DPDCH Data (1440 bits) RS, taux = 180/225

32 -32- Exemple ä Trafic de 480 Kbps Data (300 bits) Tail (8) 16*2*320 = 5424 bits Conv. Taux 1/2, Longueur = Kbps DPDCH CRC + SN (12 bits) 16 blocks par trame ä Trafic de 2.4 Mbps Data (300 bits) Tail (8) 80*2*320 = bits Conv. Taux 1/2, Longueur = 9 5*1024 Kbps DPDCH CRC + SN (12 bits) 80 blocks par trame

33 -33- W-CDMA ä Accès aléatoire : slotted aloha ä Préambule : il existe 16 signatures ä chaque signature contient 16 symboles ä code 256 chips ä le choix de la signature est aléatoire ä Corps du message : contrôle et données ä Pilot + TFCI (débit du message « données ») ä le choix du code est identique à celui des canaux dédiés en uplink P0P1P2P3P4P5P6P7P8P9P10P11P12P13P14P15 Preamble 256 chips

34 -34- RACH

35 -35- W-CDMA

36 -36- W-CDMA ä Avant laccès aléatoire, le mobile doit : ä se synchroniser avec la BS (trame et slot) ä connaître les codes disponibles pour le préambule et le message (BCH) ä connaître les signatures et les slots disponibles ä Paramètres de puissance du signal ä estimer le path loss, le niveau dinterférence sur le uplink et le seuil C/I (BCH) ä Fonctionnement : ä le mobile sélectionne les codes et le facteur détalement (débit) ä le mobile sélectionne la signature et le slot ä le mobile envoie le préambule et attend le retour ä le mobile envoie le burst et attend lacquittement sur un FACH

37 -37- W-CDMA ä Allocation des codes ä Downlink ä code canal ä BCH : même code pour tout le système ä Secondary CCPCH : diffusé sur BCH dans chaque cellule ä Canaux dédiés : le réseau détermine le code ; il est envoyé sur le message Access grant (le code peut changer pendant la connexion. Le changement est négocié sur un DCCH ä code BS (scrambling code) ä il est attribué au moment du déploiement du réseau ä la station mobile obtient ce code par la procédure de recherche de cellule

38 -38- W-CDMA ä Allocation des codes ä Uplink ä code canal ä un code par DPDCH ä code BS (scrambling code) ä primaire ä il est attribué au moment du déploiement du réseau ä il est envoyé sur le message Access grant ä secondaire ä idem

39 -39- W-CDMA ä Contrôle de puissance ä Closed-loop ä Uplink et downlink ä Baisser ou augmenter la puissance par étape ä Outer loop ä Uplink et downlink ä Pour déterminer la valeur de létape du closed-loop ä Open loop ä Uplink seulement ä Pour ajuster la puissance sur laccès aléatoire ä Estimer le path loss, niveau dinterférence sur le uplink (BCH)

40 -40- W-CDMA ä Synchronisation : non prévue ä Recherche de cellules : ä Primary Synchronisation Channel ; 256 chips ; le même pour toutes les BS ä Secondary synchronisation Channel ; 256 chips ; 64 groupes de 15 codes i est le numéro du Scrambling Group 1..64

41 -41- W-CDMA ä 3 étapes : ä Synchronisation avec les slots ä Synchronisation avec la trame et identification du groupe de code ä Identifier le code de la BS : c scramb T slot BS i BS j

42 -42- W-CDMA ä Recherche de cellules ä 2) Corrélation du Secondary SCH reçu avec tous les SSCH possibles ä PSCH nous sert de repère pour le temps et la phase ä On obtient 16 valeurs ä Corrélation des valeurs avec toutes les séquences ä On choisit les pairs qui donne la valeur maximale ä Par conséquent ; le groupe est identifié ainsi que la synchronisation avec la trame 2) Corrélation du CPICH avec les scrambling code du groupe ä Identification du c scramb

43 -43- W-CDMA ä Soft handover ä Active set : recherche de nouvelles cellules ä Le mobile reçoit une liste du réseau qui donne lordre de recherche des codes des BS ; la liste est régulièrement changée ä Le mobile teste les BCH des cellules recherchées et les compare à des seuils ä Il envoie ensuite un rapport au réseau ä En fonction de ces informations le réseau lui demande de rajouter ou de supprimer des BS de la liste active

44 -44- W-CDMA ä Softer handover ä Inter-frequency handover ä Mode sloté

45 -45- W-CDMA ä Couche RLC/MAC ä service temps réel ou non ä contrôle derreur (ARQ)

46 -46- W-CDMA ä Mode paquet : trois méthodes


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