Evolution du GSM Encadré par: Pr Mrabti Réalisé par: El Arbi Halima Rouzak Mariem Zoumhane Fatimazahra Ahouari Mohamed Encadré par: Pr Mrabti

GPRS Architecture réseau en mode paquet

Le standard GPRS   Le GPRS (General Packet Radio Service), est une norme téléphonique permettant un débit de données élevé, avec une transmission par paquets, afin de réduire la mobilisation d'un canal de communication. Le GPRS s’appuie sur le réseau cellulaire, ainsi, il permet d'étendre le réseau GSM qui transporte le service de la voix, avec des services de données par paquets sur un débit élevé. Le protocole GPRS va alors supporter des applications basées sur des données standards. Les données utilisateurs vont être transformées de façon transparente entre un terminal mobile et les réseaux de données externes.

Les intérêts principaux du GPRS sont : Un temps d’accès réduit Un débit plus élevé qu’en GSM Un mode de communication par paquets pour utiliser les ressources radios Une possibilité de facturer un volume de données transférées

Ses principales caractéristiques sont : D’offrir une tarification possible au débit, et au volume. De ne pas recourir à une connexion préalable entre les deux correspondants . De fournir une connexion permanente .

Architecture Deux nœuds : – SGSN : Serving GPRS Support Node Connexion avec la station de base (relais de trames), semblable au MSC – GGSN: Gateway GPRS Support Node Connexion avec les réseaux de type paquet (Internet) Encapsulation des paquets avec le protocole GPRS (tunneling) Greffé sur le réseau GSM (même bande de fréquences)

Conclusion Le standard GPRS permet : – d’autoriser l’allocation de plusieurs slots – Allocation dynamique des ressources radio – Réseau fixe adapté au transfert de paquet

EDGE

INTRODUCTION EDGE est une évolution du système de téléphone cellulaire mobile GSM. Le nom EDGE signifie taux de données améliorées pour GSM , il permet aux données d'être envoyées sur un système GSM TDMA à des vitesses jusqu'à 384 kbps. Dans certains cas d'évolution des systèmes GSM EDGE peuvent également être connus comme EGPRS, ou «Enhanced system General Packet Radio Service ». Bien que, à proprement parler un système "2,5G", le GSM EDGE technologie cellulaire est capable de fournir des débits de données qui sont plus élevé par rapport à ce qui pourraient être pris en charge par GPRS.

ARCHITECTURE La technologie EDGE GSM nécessite un certain nombre de nouveaux éléments à ajouter au système: L'utilisation de la modulation 8PSK: Pour atteindre les débits de données plus élevés à l'intérieur GSM EDGE, le format de modulation peut être changé de GMSK à 8PSK. Station de base: pour intégrer la capacité de modulation 8PSK, des petits changements sont nécessaires pour la station de base Mise à niveau de l'architecture de réseau: GSM EDGE fournit la capacité de transfert de données basée sur IP. Par conséquent, les éléments de réseau supplémentaires sont nécessaires. Les stations mobiles: Il est nécessaire d'avoir un combiné GSM EDGE qui est compatible EDGE,donc l'utilisateur doit acheter un nouveau combiné GSM EDGE.

Conclusion Malgré le nombre de changements qui doivent être faits, le coût de la mise à niveau pour passer au GSM EDGE technologie cellulaire est normalement relativement faible. Les éléments dans le réseau de base sont nécessaires pour le GPRS qui peut déjà être disponible sur le réseau, et donc ces éléments sont déjà présents. Les nouvelles entités de réseau sont également nécessaires pour l'UMTS et donc ils sont sur le chemin de mise à niveau globale et la migration. Autres modifications apportées aux stations de base sont relativement faibles et peuvent souvent être atteints très facilement.

UMTS

Introduction à l’UMTS Avantages Inconvénients Définition L’UMTS est l’acronyme d'Universal Mobile Telecommunications System (Système Universel de Télécommunications Mobiles) - Les systèmes 1G et 2G étaient considérés comme des systèmes de téléphonie mobile - Système 3G: passage de la téléphonie à la télécommunication Avantages Continuité du GSM Investissement globalement préservé Interopérabilité du service Inconvénients Réseau d’accès radio différent Terminaux bi-modes (UMTS/GSM) Bande de fréquences figées - Apparition de services multimédia à tout instant et en tout lieu: Offrir une large gamme de services, intégrant la voix, les données et les images

Standards GSM/GPRS/EDGE/UMTS Débits GSM/GPRS/EDGE/UMTS Débit Rôle Génération Standard Réel Théorique 9.6 Kbps 9.6 kbps Permet le transfert de voix OU de données numériques de faible volume 2G GSM 48 kbps 21.4 – 171,2 Kbps Permet le transfert de voix OU de données numériques volume modéré 2.5G GPRS 171 kbps 43.2 – 384 kbps Permet le transfert simultané de voix ET de données numériques 2.75G EDGE 384 kbps 0.144 – 2 Mbps Permet le transfert simultané de voix ET de données numériques à Haut Débit 3G UMTS Le GPRS, repose sur la transmission en mode paquet, selon le protocole IP garantissant ainsi une compatibilité maximale avec les réseaux Intranet et Internet Le débit est différent suivant le lieu d'utilisation et la vitesse de déplacement de l'utilisateur: En zone rurale : 144 kbps pour une utilisation mobile (voiture, train, etc...)  En zone urbaine : 384 kbps pour une utilisation piétonne Dans un bâtiment : 2 000 kbps depuis un point fixe

OBJECTIFS Assurer la continuité avec les services actuels de téléphonie mobile, mais aussi de supporter de nouveaux services de transmission de données en paquet ,à haut débit ,avec différentes qualités de service (QoS) pour des systèmes mobiles d’accès à l’Internet capacités et des débits plus importants permettant également la mise en œuvre d'appareils multimédia Le gros avantage du système UMTS réside dans le fait qu’il est axé sur la technologie d’accès CDMA large bande, elle récupère le fonctionnement en mode circuit (GSM) et la combine au mode paquets (GPRS) Accroître de manière considérable et de réguler le débit de transmission HSCSD (High Speed Circuit Switched Data) est une technologie dont le but est de fournir un débit plus élevé pour les applications nécessitant des transferts de données. Le GSM utilise le TDMA, c'est-à-dire que le temps est divisé en slots (période donnée). En GSM, un mobile dispose d'un slot pour respectivement émettre ou recevoir , puis doit attendre 7 slots avant de pouvoir émettre ou recevoir des données (ne pas oublier que les canaux émission et réception sont séparés). Le principe de HSCSD est de permettre à un utilisateur d'utiliser plusieurs slots d'affilée. Cela demande des terminaux ME plus compliqués et une modification de l'interface radio. 15 15

Générations 3.5 et 3.75 3.5G HSDPA: High Speed Downlink Packet Access: protocole pour la téléphonie mobile parfois appelé 3,5 G, 3G+, ou encore turbo 3G dans sa dénomination commerciale. Il offre des performances dix fois supérieures à la 3G (UMTS R'99) dont il est une évolution logicielle 3.75G HSUPA: High Speed Uplink Packet Access: protocole de téléphonie mobile de 3ième génération dont les spécifications ont été publiées par le 3GPP dans la « release 6 » du standard UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) - Variante de HSDPA (High Speed Downlink Packet Access) sur la voie montante - Présenté comme le successeur de HSDPA, porte le débit montant (Uplink) à 5,8 Mbit/s théorique, le flux descendant (Downlink) étant de 14 Mbit/s comme en HSDPA  Offrir la possibilité d'émettre facilement des contenus volumineux (photos, audio, vidéo) vers d'autres mobiles mais également vers les plates-formes de partage sur Internet. l ya UMTS R99, R4, R5, R6, R7,…. 16

LTE & LTE Advanced

Introduction Le LTE (Long Term Evolution) est une évolution des normes de téléphonie mobile, GSM /EDGE, CDMA2000, TD-SCDMA et UMTS . La norme LTE, définie par le consortium 3GPP, a d'abord été considérée comme une norme de troisième génération « 3.9G » (car proche de la 4G), spécifiée dans le cadre des technologies IMT-2000, car dans les « versions 8 et 9 » de la norme, elle ne satisfaisait pas toutes les spécifications techniques imposées pour les normes 4G par l internationale des télécommunications(UIT) Le LTE utilise des bandes de fréquences hertziennes d’une largeur pouvant varier de 1,4 MHz à 20 MHz dans une plage de fréquences théorique de 450 MHz à 3,8 GHz, permettant ainsi d'obtenir (pour une bande 20 MHz) un débit binaire théorique pouvant atteindre 300 Mbit/s en « liaison descendante » (downlink, vers le mobile) ; la « vraie 4G ».

Architecture LTE Les réseaux LTE sont des réseaux cellulaires constitués de milliers de cellules radio qui utilisent les mêmes fréquences hertziennes, y compris dans les cellules radio mitoyennes, grâce aux codages radio OFDMA et SC-FDMA. Ceci permet d’affecter à chaque cellule une largeur spectrale plus importante qu'en 3G, variant de 3 à 20 MHz et donc d'avoir une bande passante plus importante et plus de débit dans chaque cellule. Le réseau est constitué de deux parties : une partie radio (eUTRAN) et un cœur de réseau « EPC » (Evolved Packet Core).

Architecture LTE La partie radio eUTRAN La partie radio du réseau, appelée « eUTRAN» est simplifiée, comparée à celle des réseaux 2G (GERAN) et 3G (UTRAN), par l’intégration dans les stations de base « eNode B» des fonctions de contrôle qui étaient auparavant implémentées dans les RNC (Radio Network Controller) des réseaux 3G UMTS. La partie radio d’un réseau LTE se compose donc des eNode B, d’antennes locales ou distantes, de liaisons en fibres optiques vers les antennes distantes (liens CPRI) et des liaisons IP reliant les eNode B entre eux (liens X2) et avec le cœur de réseau (liens S1) via un réseau de backhaul. Le cœur de réseau EPC Le cœur de réseau appelé « EPC » (Evolved Packet Core) utilise des technologies « full IP », c'est-à-dire basées sur les protocoles Internet pour la signalisation, le transport de la voix et des données. Ce cœur de réseau permet l’interconnexion via des routeurs avec les eNodeB distants, les réseaux des autres opérateurs mobiles, les réseaux de téléphonie fixe et le réseau Internet. L’utilisation du protocole IP de bout-en bout dans le cœur de réseau permet des temps de latence réduits pour l’accès internet et les appels vocaux LTE.

LTE Advanced En octobre 2010, l'UIT a reconnu la technologie LTE-Advanced (évolution de LTE définie par le 3GPP à partir de sa release 10) comme une technologie 4G à part entière. les LTE-Advanced sera capable de fournir des débits pics descendants (téléchargement) supérieurs à 1 Gb/s à l’arrêt et à plus de 100 Mb/s pour un terminal en mouvement, grâce aux technologies réseaux intelligentes qui permettent de maintenir des débits plus élevés en tout point de la cellule radio, alors qu’ils baissent fortement en bordure des cellules UMTS et LTE.

LTE Advanced Principales différences entre LTE et LTE Advanced