Introduction aux réseaux de Télécommunications Module P2

Objectifs du Module Les objectifs de ce module sont de décrire: les cadres de référence dans lesquels on étudie la problématique des réseaux les différents niveaux d’abstraction à considérer les normes, protocoles et standards qui s’appliquent à ces différents niveaux

Plan du Module P2 1. Les réseaux de données 1.1 L’Open Systems Interconnect (OSI) et ses 7 niveaux de service 1.2 Niveau Physique 1.3 Niveau Liaison de Données 1.4 Niveau Réseau 1.5 Niveau Transport 1.6 Niveau Session 1.7 Niveau Présentation 1.8 Niveau Application 1.9 Récapitulation : la pile OSI complète. 1.10 Le cas particulier de TCP/IP 1.11 Nouvelle récapitulation générale

Plan du Module P2 2. Les réseaux de Télécommunications 2.1. Les réseaux téléphoniques classiques 2.2. Les réseaux cellulaires 3. Les réseaux industriels et les systèmes embarqués 4. Conclusion

1. Les réseaux de données informatiques. 1 1. Les réseaux de données informatiques 1.1 L’Open Systems Interconnect (OSI) et ses 7 niveaux de service Modèle en 7 niveaux de service défini à la fin des années 70, par L’ISO et l’ITU-T Chaque niveau fournit des services au niveau supérieur Mail Web texte bin 1. Physique 2. Lien Logique 3. Réseau 4. Transport 5. Session 6. Presentation 7. Application OSI 1. Physique 2. Lien Logique 3. Réseau 4. Transport 5. Session 6. Presentation 7. Application OSI Bout en bout

À l’émission  ENCAPSULATION 1. Les réseaux de données informatiques 1..9 Récapitulation À l’émission  ENCAPSULATION Physical Data Link Network Transport Session Presentation Application process Physical Data Link Network Transport Session Presentation Application process DATA DATA AH APDU PH PPDU SH SPDU TH TPDU NH NPDU DH DPDU PhH Encoded bit stream Chaque niveau encapsule les données reçues de son niveau supérieur pour les émettre

À la réception  DECAPSULATION 1. Les réseaux de données informatiques 1..9 Récapitulation À la réception  DECAPSULATION Physical Data Link Network Transport Session Presentation Application process Physical Data Link Network Transport Session Presentation Application process DATA AH DATA PH APDU SH PPDU TH SPDU NH TPDU DH NPDU PhH DPDU Encoded bit stream Chaque niveau décapsule les données reçues de son niveau inférieur pour les transmettre au niveau supérieur

Pour communiquer, il faut expédier un signal à l’autre côté. 7. Application 6. Presentation 5. Session 1. Les réseaux de données informatiques 1.2 Le niveau Physique 4. Transport 3. Réseau Pour communiquer, il faut expédier un signal à l’autre côté. Ce signal peut être : Des diagrammes ou un texte écrits sur un support quelconque Des sons ou des mots ou de la musique Des signaux visibles (signaux de fumée, sémaphore) ou lumineux 2. Lien Logique 1. Physique Dans tous ces cas , cinq problématiques apparaissent clairement : A) Comment atteindre physiquement l’autre ? B) Quel est l’élément d’information de base ? C) Comment coder l’information dans ces éléments de base ? D) Comment être efficace dans la transmission ? -E) Comment faire en sorte qu’il n’y ait pas d’erreurs ?

A) Comment atteindre physiquement l’autre ? 1. Les réseaux de données informatiques 1.2 Le niveau Physique A) Comment atteindre physiquement l’autre ? Définition du SIGNAL Les communications de données informatiques se feront par : Signaux éléctriques dans les câbles Signaux lumineux dans les fibres optiques Ondes radio pour les liaisons herztiennes t V T A Le signal peut être Analogique ou Numérique (Digital) Le signal digital se transmet moins loin que le signal analogique Modulation du signal digital en analogique plusieurs techniques de modulation Plusieurs types de MODEM CSU/DSU et CODEC t V 1

Modulation d’amplitude Modulation de fréquence 1. Les réseaux de données informatiques 1.2Le niveau Physique 1 Modulation d’amplitude Types de modulation Modulation d’amplitude Modulation de fréquence Plus grande qualité, plus large spectre de modulation donc plus hautes frequances porteuses (> 100Mhz) Moins sensible au bruit Modulation de phase, résiste mieux aux interférences QPSK, DPSK, QAM Modulation de code (CDMA) (voir plus loin) BPSK : Base Phase Shift Keying QPSK : Quadratic Phase Shift Keying QAM : Qadratic PSK with Amplitude Modulation 1 Modulation de fréquence 1011 Etc.. 1000 0000 0001 1001 0011 1111 0111 1100 0100 QAM 1 Modulation de phase BPSK et QPSK 10 1 00 01 11

B) Quel est l’élément d’information de base ? 1. Les réseaux de données informatiques 1.2 Le niveau Physique B) Quel est l’élément d’information de base ? L’information de base c’est : INFORMATION PAS D’INFORMATION Le Bit ( BInary digiT) Comment expédier des bits ? t 1 En hommage à Emile Baudot <multiplexage du télégraphe> On a défini le Baud, qui est l’unité de changement d’état d’une ligne de transmission. Dans un système de modulation simple, un baud équivaut à un bit (fréquence, amplitude) Dans un système de modulation complexe (phase, QAM, QPSK), un changement d’état peut représenter plusieurs bits. (ex : QAM : 1 état = 4 bits) Dans ce cas, 1 baud = plusieurs bits. Ceci modifie le calcul de bande passante t 1 1 baud

C) Comment coder l’information dans les éléments de base ? 1. Les réseaux de données informatiques 1.2 Le niveau Physique 1 horloge TTL NRZ-L Manchester Tx+ Manchester Tx- NRZ-I MLT-3 C) Comment coder l’information dans les éléments de base ? (efficacement) Il existe plusieurs façons de coder l’information : - Il faut se synchroniser de part et d’autre (horloge) Il faut convenir d’une façon de représenter les bits sur le signal TTL, Manchester, Manchester différentiel, NRZ, NRZI, NRZ-L Les systèmes optiques utilisent des codages redondants 4B/5B à 100 Mbps 8B/10B à 1 Gbps (Gigabit / s)

D) Comment être efficace dans la transmission ? 1. Les réseaux de données informatiques 1.2 Le niveau Physique D) Comment être efficace dans la transmission ? Deux questions de base : Quelle est la largeur du tuyau ? Notion de bande passante (ex : 10 MBits / s) Loi de Shannon C = W Log2 (1 + S/N) C = capacité maximale (bauds) W = largeur de bande (Hz) S/N = rapport signal sur bruit Combien de conversations sont transmises en même temps ? Bande de base, large bande Multiplexage : en temps (TDM) , en fréquence(FDM), en longueurs d’onde (WDM), en code (CDM) Bande de base (baseband) : toute la bande est utilisée par un seul signal Large Bande (broadband) : La bande passante est répartie entre plusieurs signaux transmis simultanément.

Time division multiplexing 1. Les réseaux de données informatiques 1.2 Le niveau Physique D) Comment être efficace dans la transmission ? Combien de conversations sont transmises en même temps ? Bande de base, large bande Multiplexage : en temps (TDM) , en fréquence(FDM), en longueurs d’onde (WDM et DWDM) (Wavelength Division Multiplexing, Dense WDM) SDMA/TDMA/FDMA/CDMA et spread spectrum. (Space, Time, Frequency, Code Multiple Access) f1 f3 f4 Hz fn f2 t FDMA Code1 t Code3 Code4 Coden Codes Code2 CDMA Session1 t WDM Session5 Session3 Session4 Session2 Diagramme showing Time division multiplexing t 1 2 3 4 31 32 TDMA

E) Comment faire en sorte qu’il n’y ait pas d’erreurs ? 1. Les réseaux de données informatiques 1.2. Le niveau Physique E) Comment faire en sorte qu’il n’y ait pas d’erreurs ? Le signal est soumis à de nombreuses distorsions Atténuation Dispersion Réflexion Retard Décalage de phase Diaphonie Paradiaphonie Bruit électronique : Bruit blanc Bruit d’alimentation Bruit thermique Câbles : Paires torsadées blindées(STP) ou non(UTP) Coaxiaux longueur maximum, impédance (Cat3, cat4, Cat5, Cat5e, ..) Fibres optiques: - mono ou multimode Diamètre de la fibre On peut remédier à tous ces problèmes en contraignant les médias de communication à certains standards définissant leurs propriétés physiques

(Open Systems Interconnect) 1. Les réseaux de données informatiques 1.2 Le niveau Physique La fonction du niveau 1 (Physique) de la pile OSI est de standardiser les pratiques entre les systèmes et les constructeurs pour traiter au mieux ces questions OSI (Open Systems Interconnect) 7 6 5 4 3 2 V.24 RS-449 V35 X21 CSMA/CD FDDI OC-12 Etc.. 1 PHY

Maintenant qu’on sait transmettre des bits d’information : 7. Application 6. Presentation 5. Session 1. Les réseaux de données informatiques 1.3 Le niveau Liaison de données 4. Transport 3. Réseau Maintenant qu’on sait transmettre des bits d’information : 2. Lien Logique A)Comment transférer des suites cohérentes d’octets à une autre machine ? - sous forme de groupes formattés d’octets (trames) - de façon asynchrone ( on parle quand on veut, sinon câble inerte) - de façon synchrone (partage d’une horloge commune on parle toujours dans le même tempo) 1. Physique Données DA SA FCS B)Dans quelles configurations se connecte-t’on ? Point à Point Multipoint En étoile En étoile étendue En Bus En arbre En anneau En réseau maillé

OSI Niv 2 … Niv 1 … LLC MAC PHY 1. Les réseaux de données informatiques 1.3 Le niveau Liaison de données OSI LLC Contrôle de la cohérence / logique du dialogue Niv 2 … MAC Mise en forme des trames, accès au média CSMA/CD IEEE 802.4 IEEE 802.5 ANSI X3T9.5 Niv 1 … PHY Ethernet Token Bus Token Ring FDDI Le niveau 2 a été scindé en deux sous niveaux qui ont des fonctions différentes Ces deux couches se déclinent en plusieurs protocoles différents, suivant la logique des médias choisis.

Multipoint : ATM, Frame Relay (WAN) En étoile WAN, LAN 1. Les réseaux de données informatiques 1.3 Le niveau Liaison de données Différents protocoles et différentes architectures pour différentes logiques de discussion Petit lexique : LAN (Local Area Network) Réseau local; WAN (Wide Area N.) Réseau étendu. Point à Point: HDLC,PPP(WAN) Multipoint : ATM, Frame Relay (WAN) En étoile WAN, LAN En étoile étendue: Ethernet (LAN) En Bus : Ethernet (LAN) En arbre : cas part. De Token Ring, (LAN), SNA(WAN) En anneau : FDDI (LAN) Réseaux Métropolitains (MAN) En réseau maillé : La plupart des WAN

(Open Systems Interconnect) 1. Les réseaux de données informatiques 1.3 Le niveau Liaison de données La fonction du niveau 2 (Liaison de données) de la pile OSI est de standardiser les pratiques entre les systèmes et les constructeurs pour traiter au mieux les questions que nous venons de voir. OSI (Open Systems Interconnect) 7 6 5 4 3 2 DLC HDLC PPP Ethernet FDDI ATM Etc.. V.24 RS-449 V35 X21 CSMA/CD ANSI X3T9 OC-12 Etc.. 1 PHY

Maintenant qu’on sait communiquer à l’intérieur d’un réseau local, 7. Application 6. Presentation 5. Session 1. Les réseaux de données informatiques 1.4 Le niveau Réseau 4. Transport 3. Réseau Maintenant qu’on sait communiquer à l’intérieur d’un réseau local, Comment fait-on pour aller plus loin ? : 2. Lien Logique Ça peut être dans le même bâtiment Server LAN Router 1. Physique D’abord, “Plus loin”, c’est où ? Ou dans la même ville LAN MAN Ou à l’autre bout du pays MAN LAN WAN

Pour pouvoir faire cela : 1. Les réseaux de données informatiques 1.4 Le niveau Réseau Pour pouvoir faire cela : Il faut pouvoir distinguer les groupes de machines => notion d’adresse réseau pour un réseau local. Il faut un système d’adressage global unifié Que tout le monde comprend Qui permette à n’importe quelle station d’appeler n’importe quelle autre Il faut même pouvoir passer à travers d’autres réseaux qui n’ont pas forcément la même technologie  traduction de protocole, ou encore indépendance du niveau 2 Il faut pouvoir ouvrir un chemin de la source vers la destination Et garantir les resources le long de ce chemin : principe du circuit virtuel dans la commutation de paquets (X25), ou la commutation de trames (Frame Relay) ou de cellules (ATM) - Ou bien il faut pouvoir s’assurer que chaque paquet peut trouver tout seul son chemin (routage auto adaptatif de paquets) (IP : Internet Protocol)

Ch NY SF LA NY SF Adressage de la destination 1. Les réseaux de données informatiques 1.4 Le niveau Réseau SF NY LA Ch Adressage de la destination Etablissement d’un circuit virtuel depuis la source -Partage des ressources du réseau. Ex : X25, ATM L’alternative : routage automatique de chaque paquet survie en cas de destruction massive d’une partie du réseau Ex: Internet SF NY

Physique Liaison D. Réseau Appli Réseau1 Réseau2 Réseau3 Ethernet X25 1. Les réseaux de données informatiques 1.4. Le niveau Réseau Physique Liaison D. Réseau Appli Réseau1 Réseau2 Réseau3 Ethernet X25 Token Ring Le niveau réseau permet de traverser de multiples réseaux interconnectés Traduction automatique de protocole en protocole : Indépendance du niveau 2 On transporte des PAQUETS, ou encore “Datagrammes”

1. Les réseaux de données informatiques 1.4. Le niveau Réseau (5,402) 8 13 (22,621) 6 23 18 RTR 4 5 7 22 RTR (5,17) (22,8) Dest N/W Prochain Noeud Distance 6 moi-même 0 7 (6,21) 2 4 (9,17) 4 22 (9,17) 6 ……………. 9 11 1 RTR 10 32 (5,9) INTERNET !! Le niveau réseau permet le routage des paquets

(Open Systems Interconnect) 1. Les réseaux de données informatiques 1.4. Le niveau Réseau La fonction du niveau 3 (Réseau) de la pile OSI est de standardiser les pratiques entre les systèmes et les constructeurs pour traiter au mieux les questions que nous venons de voir. OSI (Open Systems Interconnect) 7 6 5 4 3 NW IP X25 DECnet AppleTalk ATM 2 DLC HDLC PPP X25 Ethernet FDDI ATM Etc.. V.24 RS-449 V35 X25 CSMA/CD ANSI X3T9 OC-12 Etc.. 1 PHY

7. Application 6. Presentation 5. Session 1. Les réseaux de données informatiques 1..5. Le niveau Transport 4. Transport 3. Réseau Bon ! Maintenant qu’on sait envoyer des paquets n’importe où dans le réseau global : 2. Lien Logique 1. Physique Comment s’assurer que tout ce qui est transmis est arrivé ? 1ère question : EST-CE QUE C’EST IMPORTANT ? Les applications de niveau supérieur peuvent détecter les erreurs. Dans certains cas, c’est grave ! (transfert de fichiers, terminal à distance) Dans d’autres, pas du tout ! Si c’est loupé, on recommence ! 2ème question : EST-CE QUE L’ORDRE DES PAQUETS EST IMPORTANT ? Pas pour les applications Client Serveur (requête, réponse) Pour les applications de transfert de données structurées (fichiers, exécutables, voix, vidéo) Oui, très important. A qui s’adresse-t’on à l’arrivée? Ca Dépend !!! … La réponse est ….

User Datagram Protocol 1. Les réseaux de données informatiques 1..5. Le niveau Transport UDP User Datagram Protocol Appli1 Appli6 Appli3 Appli2 Simple Sans connexion Pas fiable Pas de contrôle de flux Pas de détection d’erreurs Pas de récupération d’erreurs. TCP Appli5 Appli4 Appli7 Transport Control Procotol Plus complexe Orienté connexion Fiable Contrôle de flux Détection d’erreurs Récupération d’erreurs. Multiplexage des sessions sur une connexion. Req Rsp Connection IP La fonction du transport est de s’assurer de la transmission de bout en bout de l’information, et de l’aiguillage des informations entre les niveaux 4 et 3 au départ, puis 3 et 4 à l’arrivée.

(Open Systems Interconnect) 1. Les réseaux de données informatiques 1..5. Le niveau Transport La fonction du niveau 4 (Transport) de la pile OSI est de standardiser les pratiques entre les systèmes et les constructeurs pour traiter au mieux les questions que nous venons de voir. OSI (Open Systems Interconnect) 7 6 5 4 TRP TCP UDP X224 Classes 0 à 4 SPX 3 NW IP X25 DECnet AppleTalk ATM IPX 2 DLC HDLC PPP X25 Ethernet FDDI ATM Etc.. V.24 RS-449 V35 X25 CSMA/CD ANSI X3T9 OC-12 Etc.. 1 PHY

Points de Synchronisation 7. Application 6. Presentation 5. Session 1. Les réseaux de données informatiques 1..6 Le niveau Session 4. Transport 3. Réseau Parfait ! Alors maintenant, on va pouvoir discuter ?? 2. Lien Logique 1. Physique Oui, mais PAS N’IMPORTE COMMENT !! On peut le faire : Half duplex Façon Anglo Saxonne , polie, posée, à chacun son tour Façon Latine , impatiente, impertinente, les deux en même temps Full duplex Mais dans les deux cas, on peut s’arranger pour n’avoir que le minimum à répéter si on s’est mal compris Points de Synchronisation Points de Reprise Tombé en désuétude, (Half/full duplex choisi aussi au niveau 1, tout full aujourd’hui)

Mise en forme des données 7. Application 6. Presentation 5. Session 1. Les réseaux de données informatiques 1..7. Le niveau Présentation 4. Transport 3. Réseau 2. Lien Logique Et on va parler de quoi, au juste ? Ou,plus généralement : Sous quelle forme se présente le discours ? 1. Physique ¿ Habla usted espanol ¿ Sorry ??? Il faut bien se comprendre, parler le même langage (Discours CLAIR) Mise en forme des données “Tout ceci doit rester confidentiel, bien entendu…” (Discours CONFIDENTIEL) Cryptage “Parlons peu, Parlons bien …” , “Soyez bref…” (Discours CONCIS) Compression … sont les trois grandes fonctions du niveau présentation

A propos de mise en forme (présentation) des données : 1. Les réseaux de données informatiques 1..7 Le niveau Présentation A propos de mise en forme (présentation) des données : Son, Vidéo MP3,MPEG,AVI, QuickTime Ça peut être Graphiques, Images GIF, JPEG, TIFF, PICT Texte ASCII, EBCDIC, HTML Données, Exécutables .exe, .bin, … Le niveau Présentation aide les deux parties à se mettre d’accord sur le format qu’ils vont utiliser dans leurs échanges CRYPTAGE : Très important pour permettre des transactions sécurisées (sur le web notamment). Il existe de nombreux algorithmes et principes de cryptage COMPRESSION : Très importante et nécessaire dans tout ce qui est vidéo et musique (MPEG 2, MP3 , ..) Très efficace sur le texte

7. Application 6. Presentation 5. Session 1. Les réseaux de données informatiques 1..8 Le niveau Application 4. Transport 3. Réseau La couche la plus proche de l’utilisateur (celle qu’il a devant les yeux) 2. Lien Logique 1. Physique Electronic Mail Terminal Virtuel (Telnet) Navigateur WEB (Netscape, Internet Explorer) Transfert de fichiers (FTP) La couche application a pour fonction de définir les services réseau fournis aux processus d’application (API, DLL, sockets Unix, bibliothèques d’éxecutables) Exemple : mise en place des rôles de Client et de Serveur dans les applications Client-Serveur (ex: FTP)

Differents “niveaux” fournissent differents “services” 1. Les réseaux de données informatiques 1..9 Récapitulation Differents “niveaux” fournissent differents “services” Mail Web texte bin Physical Data Link Network Transport Session Presentation Application OSI Physical Data Link Network Transport Session Presentation Application OSI Bout en bout

Physical Physical Data Link Network Transport Session Presentation 1. Les réseaux de données informatiques 1..9 Récapitulation ENCAPSULATION Physical Data Link Network Transport Session Presentation Application process Physical Data Link Network Transport Session Presentation Application process DATA DATA AH APDU PH PPDU SH SPDU TH TPDU NH NPDU DH DPDU PhH Encoded bit stream Chaque niveau encapsule les données reçues de son niveau supérieur pour les émettre

STOP ! Y’A UN PROBLEME ! TCP/IP ne fait pas comme les autres ! 1. Les réseaux de données informatiques 1..10 Le cas particulier de TCP/IP La fonction des niveaux 5 (Session), 6 (Présentation), 7(Application) de la pile OSI est de standardiser les … Y’A UN PROBLEME ! 1 PHY OSI Etc.. OC-12 CSMA/CD X25 V35 RS-449 V.24 ANSI X3T9 (Open Systems Interconnect) 2 3 4 5 6 7 HDLC PPP Ethernet FDDI ATM IP DECnet AppleTalk TCP UDP X224 Classes 0 à 4 SPX DLC NW TRP IPX X225 X409 T.62 X410 X400(Messagerie E.) X500 (Annuaires) FTAM(Xfer Fichiers) SES PRES APP STOP ! TCP/IP ne fait pas comme les autres !

Le modèle TCP/IP aggrège les 3 niveaux supérieurs en un seul 1. Les réseaux de données informatiques 1..10 Le cas particulier de TCP/IP Physical Data Link Network Transport Session Presentation Application OSI model TCP/IP applications TCP/IP model 1 2 3 4 5 6 7 5-7 Le modèle TCP/IP aggrège les 3 niveaux supérieurs en un seul

FTP SMTP RIP/OSPF HTTP SNTP/NTP FINGER TELNET BOOTP/DHCP TFTP RPC/NFS 1. Les réseaux de données informatiques 1.11 Nouvelle récapitulation générale .. Et ça donne au final la pile générale suivante : FTP SMTP RIP/OSPF HTTP SNTP/NTP FINGER TELNET BOOTP/DHCP TFTP RPC/NFS SNMP Application Host to host Internet Network inter faces TCP/IP PRES SESS TRP N/W DLC PHY OSI APP TCP UDP ARP/RARP ICMP IP IEEE802.2, 802.3, 802.5, FDDI, Enet v2 OC-12 CSMA/CD X25 RS-449 V.24 ANSI X3T9

2 Les réseaux de Télécommunications. 2 2 Les réseaux de Télécommunications 2.1 Les réseaux téléphoniques classiques Structure en trois niveaux : - Transport de l’information - Signalisation (routage des appels, gestion des évènements) - Applications (Numéros et services spéciaux) Application -Ces réseaux sont normalisés par: - l’UIT-T - l’ISO - ETSI (Eur Telecom Std Institute) - ART (Autorité de Régulation des Télécom) Signalisation (SS7) Transport La signalisation SS7 sert à router les appels, gérer les incidents, contrôler les organes du réseau Elle est effectuée par un réseau à commutation de circuits Les applications sont les numéros gratuits (0800), indigo, verts et les services commerciaux

Réseau à commutation de circuits 2 Les réseaux de Télécommunications 2.2 Les réseaux téléphoniques cellulaires 2G : GSM : Numérique, Coeur de réseau à commutation de circuits Le réseau GSM a été conçu pour : Fournir l’intégration des services voix et données Être interopérable avec les réseaux existants Les services données (Bearer services) : - sont orientés connexion et à commutation de circuits Ont un interface avec les réseaux PSTN, ISDN, X25 Sont limités à 9.6 Kbps Le réseau GSM utilise la modulation FD-TDMA Réseau à commutation de circuits

Une problématique en trois niveaux : Radio Réseau Opérations 2 Les réseaux de Télécommunications 2.2 Les réseaux téléphoniques cellulaires BSS 2G : GSM : Une problématique en trois niveaux : Radio Réseau Opérations Radio Cell MS MS MS Radio Sub System BTS BTS AuC: Authentication center BSC: Base station controller BSS: Base station subsystem BTS: Base transceiver station EIR: Equipment identity register GMSC: Gateway MSC HLR: Home location register IWF: Interworking functions MS: Mobile station MSC: Mobile services switching center OMC: Operation and Maintenance VLR: Visitor location register BSC BSC MSC MSC ISDN, PSTN VLR Network Sub System VLR GMSC IWF HLR PDN Operations Sub System OMC EIR AuC

Au niveau du sous système Radio : 2 Les réseaux de Télécommunications 2.2 Les réseaux téléphoniques cellulaires Au niveau du sous système Radio : Une gestion complexe de multiples canaux radio pour différentes fonctions de communication , de controle et d’appel (paging) de l’abonné Sélection de la cellule et attachement avec authentification Gestion du handover (mobilité, passage d’une cellule à une autre) Sélection et gestion des canaux Accès à travers la boucle locale radio. Au niveau du sous système Réseau : Établissement des circuits grâce à la signalisation SS7 Gestion des ressources réseau Interface avec d’autres types de réseaux ( réseaux de données ) Au niveau du sous système Opérations : Confidentialité Anonymat Numéros et services spéciaux

Coeur de réseau à commutation de circuits 2,5 G : GPRS : 2 Les réseaux de Télécommunications 2.2 Les réseaux téléphoniques cellulaires 2,5 G : GPRS : Numérique, Coeur de réseau à commutation de circuits Réseau à commu tation de circuits tation de paquets 2,5 G : GPRS : - Ajouter une architecture paquets pour améliorer la gestion des ressources - Liaison Pt-à-pt avec profil de QoS (3 niveaux) Utilise F-TDMA - Jusqu’à 111 Kbps.

GGSN : Gère l’interface avec les réseaux de données extérieurs (PDN) 2 Les réseaux de Télécommunications 2.2 Les réseaux téléphoniques cellulaires SGSN : Gère les adresses de MS, leur localisation, leur comptabilité et diverses fonctions de sécurité Réseau GSM GGSN : Gère l’interface avec les réseaux de données extérieurs (PDN) Voix SGSN Packet switched IP network MS BSC Data SGSN GGSN PDN BTS Réseau GPRS Frame Relay HLR MSC VLR EIR Operations sub system Radio sub system Network sub system SGSN : Serving GPRS Support Node – GGSN : Gateway GPRS Support Node – PDN : Packet Data Networks

À commutation de Paquets/ cellules (ATM) 2 Les réseaux de Télécommunications 2.2 Les réseaux téléphoniques cellulaires UMTS (Universal Mobile Telecommunication System) Créé pour fournir un système de Télécom munications mondial permettant la mobilité de l’utilisateur et celle du terminal (UPT : Universal Personal Telecommunication) Meilleure gestion de la QoS Dans le cadre le la GMM (Global Multimedia Mobility) Permettra différents types de réseaux d’accès (GSM, DECT, ISDN,UMTS, LAN, WAN, CATV) Différents types de réseaux coeur (GSM NSS +IN, ISDN+IN, B-ISDN+TINA, TCP/IP) Utilise 5 méthodes de modulation : A : W-CDMA b : OFDMA (OFDM +TDMA) C : W-TDMA d: TD-CDMA E : ODMA 3G : UMTS, Numérique, À commutation de Paquets/ cellules (ATM) Réseau à commutation de cellules (ATM), puis plus tard de paquets IP

UMTS Terrestrial Radio 2 Les réseaux de Télécommunications 2.2 Les réseaux téléphoniques cellulaires BTS MS HLR EIR BSC AuC MSC RNC RTC SGSN GGSN Réseau IP à QoS BG Réseau Inter PLMN PLMN Internet Intranet 3G : UMTS UMTS Terrestrial Radio Access Network (UTRAN) GTP / UDP / IP / AAL5 / ATM Core Network (CN) PLMN: Public Land Mobile Network BG : Border Gateway RNC : Radio Network Controller GTP : GPRS Tunnelling protocol

Synthèse des trois systèmes: 2 Les réseaux de Télécommunications 2.2 Les réseaux téléphoniques cellulaires Synthèse d’ UMTS : Switches satellites Switches satellites Carte à puce Terminal mobile Antennes SIM UIM MT RAN CN CN UIM Synthèse des trois systèmes: (RSS) Radio sub system (NSS) Network sub system GSM :commutation de circuits numériques GPRS : GSM + Commutation de paquets UMTS : commutation de paquets ATM (-> IP ) Allocation et gestion des canaux Beaucoup d’attention portée à la gestion des services aux unités mobiles, à leur localisation, leur authentification , à la sécurité, l’anonymat et à la comptabilité des traffics.

Ce sujet sera couvert dans une version ultérieure du cours 3 Les réseaux industriels et les systèmes embarqués. Ce sujet sera couvert dans une version ultérieure du cours

4. Les organisations normatives Plusieurs grandes organisations travaillent à produire des normes et des standards pour garantir l’interopérabilité entre les éléments de réseau L’UIT-T : Union Internationale des Télécom (ancien CCITT) Produit des avis : - Q comme Q.922 pour la signalisation RNIS - I comme I.122 pour les cadres conceptuels (ici, RNIS) - V comme V.24 pour la définition des paramètres physiques , des I/F de Modems, etc. - X comme X25 pour des protocoles de communication L’ISO : International Standardisation Organisation qui a produit le modèle OSI en 7 couches. L’ANSI (American Normalization and standardization Institute) L’IETF (Internet Engineering Task Force) qui produit des RFC (Request For Comments) l’IAB (Internet Activity Board) qui contrôle l’IETF et l’IRTF (Research) l’IEEE (l’Institue of Electrical and Electronics Engineers) qui produit des recommandations comme le modèle IEEE 802. x qui définit le monde des LAN.

4. Les organisations normatives Ensuite viennent aussi des consortiums d’équipementiers qui se regroupent sur des thèmes plus spécifiques : L’ATM Forum - le Frame Relay Forum - la WiFi Alliance - etc… Ignorer l’existence de ces organisations peut : - isoler votre produit sur le marché parce qu’il n’est pas interopérable - vous priver d’une source immense de connaissances et de moyens techniques - dans certains cas, vous valoir des amendes (ex : recommandations FCC dans le WiFi / WiFi5)

Conclusion du Module A travers ce module, nous venons de décrire : - les cadres de référence dans lesquels on les étudie - les différents niveaux d’abstraction à considérer - les normes, protocoles et standards qui s’appliquent à ces différents niveaux