Réseaux télécoms

Ce que vous devez savoir ! Les normes de téléphonie fixe et mobile: PSTN, GSM, GPRS, EDGE, UMTS Leurs architectures et différences Description d’un « événement » Les débits possibles et nécessaires

PSTN : Public Switched Téléphone Network En français : Réseau Téléphone Commuté (RTC) Ancien système (56k) Constitués de 2 parties : Des boucles locales Un domaine de transmission global Etablissement d’une ligne entièrement réservée entre les utilisateurs. Boucles locales: Parties reliées aux utilisateurs Le téléphone est liée au 1er commutateur local qui réunie les differentes lines en 1 seul (mutliplexing) Transmissions layer: contient de nombreux niveau de concentrateur, switch, et multiplexeur.

PSTN et Internet -On ajoute un modem de chaque côté et internet devient possible (56k)

ISDN Integrated Services Digital Network -Série de règles de communication qui régissent le domaine de transmission commun pour permettre l’envoie simultané de la voix, de vidéos, de musique , de données brutes et d’autre services. RNIS: réseaux national à integration de services

Ligne dédiée Ligne rendue disponible de façon permanente pour un utilisateur. Permet d’obtenir un débit toujours constant.

Réseaux mobiles: Distinguer … Il est possible de se connecter tout en se déplaçant. Le réseau inclus forcément des mécanismes pour assurer la continuité du service tout au long du déplacement (handover) Ex : internet par un téléphone portable (PAS LE WIFI) Nomade: Il est possible de se connecter depuis des terminaux, chacun fixé à un endroit. La continuité est donc assurée naturellement par chaque terminal Ex : internet par filaire

Réseaux mobile: Structure Le transport de données nécessite 3 éléments distincts : Un signal radio (couche OSI 1) Un format de données Une structure de réseaux: dans ce cas c’est une structure en cellules Une cellule est une région géographique dans laquelle tout les points peuvent être atteints par une antenne. La taille des cellules et leurs formes varient selon l’antenne. Pour éviter les interférences les cellules avoisinantes utilisent des fréquences différentes Le changement de cellule sans perdre la communication s’appelle le handover Le transport de données nécessite 3 éléments distincts : Un signal radio (couche OSI 1) Un format de données Une structure

Réseaux mobile: Points communs Un réseau de communication mobile peut être séparé en trois parties : Le terminal, où l’utilisateur se connecte Le RAN (radio access network) , station relayant le signal radio Le Cœur du Réseaux, réseau fixe effectuant l’interface avec le reste du monde. Héberge entre autre les informations personnelles de l’utilisateur et ses droits d’accès Terminal: SIM Subscriber Identity Module represente l’abonnement. IMSI (international Mobile Subscriber Indentity) IMEI (Intenational Mobile Equipment Identity)

Le Terminal Identifié principalement par: IMSI (international Mobile Subscriber Indentity) IMEI (Intenational Mobile Equipment Identity)

Composants du RAN Les BTS (Base Transceiver Station) = Antennes, qui fonctionnent chacune sur une fréquence unique Les BSC (Base Station Controller) = unité de contrôle d’un groupe de BTS

Composants du Cœur du réseaux MSC (mobile switching center) : relie les BSC entre elles Gateway MSC : relie le Core Network aux autres réseaux (par ex au PSTN) HLR (Home Location Register) : héberge les données des utilisateurs (il y en a un seul par opérateur)

Composants du Cœur du réseaux VLR (Visitor Location Register) : copie partielle du HLR, situé à côté de chaque MSC. Elle sait dans quelle cellule est l’utilisateur AuC (authentification center) : fonctionne avec le HLR EIR (Equipment Identity Register) : Enregistre les identifiants (IMEI) des équipements interdits

GSM (2G) Global Système for Mobile Communication Applications : -Identification -Appel vocal -SMS

Exemple : Authentification sur le réseau gsm

1) Allumage du téléphone L’utilisateur allume le téléphone

2) La BTS transmet l’information au MSC/VLR Le BTS reçoit les info de la SIM et les transmets au MSC/VLR

3) Le VLR reconnaît la tentative d’identification Le VLR reconnaît que le mobile appartient a son réseau PLMN

4) Le VLR transmet les caractéristiques du téléphone au HLR Le VLR transmet ces info au HLR

5) Le HLR identifie l’usager Le HLR transmet l’IMSI (International Mobile Subscriber Identity) au AUC

6) Le AuC génère des codes d’authentification, vers le VLR L’AUC genere des codes d’accès et les transmet a l’HLR puis au MSC et VLR

7) Le MSC/VLR vérifie les droits d’accès Le MSC/VLR vérifie que l’abonnement est valide sur le PLMN

8) Le VLR informe le HLR de la position de l’utilisateur

9) Le HLR actualise les données utilisateur Le HLR télécharge les données de l’utilisateur.

10) Le téléphone est admis sur le réseau Le téléphone affiche le réseau sur lequel il est connecter

GPRS (2.5 G) General Packet Radio System La grosse différence avec GSM est le découpage des données en « paquets » qui voyagent séparés les uns des autres et sont réassemblés à l’issu du parcours. GPRS ajoute les composants suivants à l’architecture : PCU (Packets Control Unit) associé à la BSC, pour traiter les paquets SGSN (Serving GPRS Support Node) pour assurer la livraison des paquets GGSN (Gateway GPRS Support Node) pour faire l’interface avec le réseau internet, maintenant accessible. DNS (Domain Name Server) : comme pour les réseaux « fixes »

Exemple : Recevoir un E-mail sur le réseau GPRS depuis un smartphone

1) Le Smartphone essaye de se connecter au réseau

2) La demande passe par la BTS et la BSC

3) Le PCU envois les paquets vers le SGSN

4) Le GGSN permet le passage à internet

5) Le DNS relie le nom demandé à une adresse IP

6) Une connexion s’établit entre le tel. et le serveur d’e-mail

7) Le Tel. Vérifie s’il y a de nouveaux e-mails

8) Le serveur envois les nouveaux e-mails

9) Le firewall teste les paquets. La GGSN les transmet

10) Les paquets sont routés vers le SGSN le plus proche

11) Les paquets passent par PCU et BSC

12) Le Tel. Reçoit et affiche les e-mails

EDGE (2.75 G) Enhanced Data Rates For Global Evolution Identique au GPRS À l’exception d’un meilleur débit de communication grâce à un algorithme de compression des données plus performant

UMTS (3G) Universal Mobile Télécommunication System Concrètement, le fonctionnement est Identique au GPRS Mais les protocoles des couches 1, 2, et 3 sont différents donc les antennes, fréquences, et la modulation sont différents. Les noms de composants ne sont pas les mêmes mais les fonctions sont identiques.

Architecture UMTS BTS devient Node B BSC devient RNC (radio network controller)

Débits fournis Adapter le débit au besoin de chaque application

Débits requis UMTS EDGE GPRS

Récapitulatif des acronymes Réseau fixe PSTN Public Switched Téléphone Network ISDN Integrated Services Digital Network Réseau mobile GSM (2G) Global System for Mobile Communications GPRS (2.5 G) General Packet Radio System EDGE (2.75 G) Enhanced Data Rates For Global Evolution UMTS (3G) Universal Mobile Télécommunication System

Récapitulatif des acronymes Les BTS (Base Transceiver Station) ou Node B Les BSC (Base Station Controller) ou RNC MSC (mobile switching center) Gateway MSC HLR (Home Location Register) VLR (Visitor Location Register) AuC (authentification center) EIR (Equipment Identity Register)