Les réseaux de communication mobile

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1 Les réseaux de communication mobile
GSM & GPRS Les réseaux de communication mobile

2 plan HISTORIQUE GSM GPRS GSM VS GPRS CONCLUSION

3 HISTORIQUE

4 En 1887 Hertz découvre les ondes radio.
En 1896, Marconi réalise la première transmission radio. En 1901, il réalise la première liaison radio transatlantique. Dés le début du 20ème Siècle les services de police se dotent de moyen de communication radio. 1971 : Bell Téléphone fait apparaître la notion de cellule dans le réseau. Début de normalisation de GSM en 1982 Première norme en 1991

5 GSM

6 Introduction GSM «Groupe Spécial Mobile » puis «Global System for Mobile communications». norme de téléphonie mobile numérique. Le réseau GSM est un réseau cellulaire.

7 Le concept de cellules

8 GSM : les objectifs Offrir un vaste éventail de services de télécommunications compatibles avec ceux des réseaux fixes. Offrir des services spécifiques dus à la mobilité des usagers. Assurer la compatibilité d’accès à n’importe quel utilisateur dans n’importe quel pays exploitant le système GSM. Assurer la localisation automatique des mobiles sous la couverture globale de l’ensemble des réseaux. Obtenir une bonne efficacité spectrale. Obtenir des coûts permettant d’assurer le succès du service.

9 GSM : Architecture Trois sous-ensembles : sous-système radio (BSS)
sous-système d'acheminement - réseau fixe (NSS) sous-système d'exploitation et de maintenance Admission sur réseau. Plus qu’une station mobile (MS: mobile station) qui permet l’accès au réseau

10 MS

11 linterieur d'un telephone mobile
section frequence radio 900 MHZ-455MHZ section frequence intermediaire 455 MHZ-90 KHZ section frequence audio 20 HZ-20KHZ mixeur mixeur haut- parleur amplificateur audio 90 MHZ frequence intermediaire demodulateur demodulateur duplexeur haute frequence convertisseur N/A +remise en forme low noise amplifier (LNA)+mixeur micro 900 MHZ preamli compresseur +convertisseur A/N modulateur

12 GSM : Architecture Le BSS (Base Station Sybsystem)
contrôle les liaisons radio qui s'établissent avec le téléphone portable. comprend : - les BTS ( Base Transceiver Station) sont des émetteurs-récepteurs ayant un minimum d'intelligence. - le BSC (Base Station Controller) contrôle un ensemble de BTS et permet une première concentration des circuits.

13 MS BSS

14 GSM : Architecture BTS : Émetteur/Récepteur
Modulation, démodulation, codage, correcteur d'erreur Gère toute la couche physique, multiplexage TDMA, saut de fréquence. Réalisation de mesures radio pour vérifier que la communication se déroule bien. Ces mesures ne sont pas exploitées par la BTS mais envoyées au BSC. Capacité maximale d'une BTS : une centaine de communications simultanées

15 BSC BSC BSC MS BSS

16 GSM : Architecture BSC :
Contrôleur de station de base (Organe "intelligent" du BSS) - Commande l'allocation des canaux. - Utilise les mesures effectuées par la BTS pour contrôler les puissances d'émission du mobile et/ou de la BTS. Décision de handover

17 GSM : Architecture Le NSS (Network Sybsystem) comprend des bases de données et des commutateurs : les MSC (Mobile Switching Center). HLR (Home Location Register). VLR (Visitor Location Register). AUC (authentification center). EIR (Equipment Identity Register).

18 BSC RTC BSC MSC BSC AuC VLR EIR HLR MS BSS NSS

19 GSM : Architecture MSC Gère l'établissement des communications entre un mobile et un autre MSC. Il interconnecte un réseau GSM avec le réseau téléphonique public RTCP/RNIS (par la fonction passerelle : GMSC). Il gère la mobilité des abonnés, comme l'enregistrement, l'authentification, la mise à jour de la localisation, les handovers et le routage des appels. A chacune de ces fonctionnalités correspond une entité fonctionnelle.

20 GSM : Architecture HLR : Enregistreur de localisation nominal
Base de données qui gère les abonnés d'un réseau GSM donné. 1 - Il mémorise les caractéristiques de chaque abonné : •IMSI (International Mobile Subscriber Identity) Identité invariante de l'abonné • MSISDN (Mobile Station ISDN Number) • Profil d'abonnement 2 - HLR est aussi une base de données de localisation •numéro de VLR où le mobile est enregistré.

21 GSM : Architecture VLR : Enregistreur de localisation d'accueil
• Base de données qui mémorise les données d'abonnement des abonnés mobiles présents dans une zone géographique. •Plusieurs MSC peuvent être reliés au même VLR, mais en général un MSC pour un VLR. •Données mémorisées par le VLR sont similaires aux données du HLR, mais concernent seulement les abonnés mobiles présents dans la zone considérée.

22 GSM : Architecture EIR contient une liste (N° IMEI) de tous les mobiles valides sur le réseau. L’IMEI est marqué comme invalide si le mobile a été déclaré comme volé.

23 GSM : Architecture AUC est une base de protection qui contient une copie d’une clé secrète, également contenue dans la carte SIM de chaque abonné.

24 BSC RTC BSC MSC BSC UM Abis A OMC AuC VLR EIR HLR MS BSS NSS

25 GSM : Identités Le système GSM utilise 4 types d'adressages liés à l'abonné : - l'IMSI n'est connu qu'à l'intérieur du réseau GSM. Cette identité doit rester secrète autant que possible, aussi GSM a-t-il recours au TMSI. - le TMSI est une identité temporaire utilisée pour identifier le mobile lors des interactions station mobile/réseau. - le MSISDN est le numéro de l'abonné, c'est le seul identifiant de l'abonné mobile connu à l'extérieur du réseau GSM. - le MSRN (Mobile Station Roaming Number) est un numéro attribué lors de l'établissement d'appel. Sa principale fonction est de permettre l'acheminement des appels par les commutateurs (MSC et GMSC)

26 GSM : Architecture GMSC (Gateway MSC)
- activé au début de chaque appel d'un abonné fixe vers un mobile. - fonction différente de MSC pure, car la GMSC pourrait être implantée directement dans les commutateurs du RTC. - En réalité, elle est réalisée par les MSC pour minimiser l'impact sur le RTC. Un ensemble MSC/VLR peut gérer de l'ordre d'une centaine de milliers d'abonnés présentant un trafic moyen de 0,025 Erlang. - Les MSC sont en général des commutateurs de transit du réseau téléphonique sur lesquels ont été implantées des fonctions spécifiques du GSM.

27 GSM : Architecture mobile/fixe

28 GSM : Identités (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) HLR poste appelant
VMSC/VLR GMSC MS MSISDN (1) MSISDN (2) IMSI (3) MSRN (4) MSRN (5) MSRN (6) TMSI ou IMSI (7)

29 GSM : Itinérance (Roaming)
Gestion des bases de données (HLR et VLR) : Un VLR peut gérer plusieurs zones de localisation. En revanche,une zone de localisation ne peut pas comprendre des cellules dépendant de VLR différents. Seul le VLR mémorise la zone de localisation courante de l'ensemble des mobiles qu'il gère. Le HLR mémorise l'identité du VLR courant de chaque abonné et non pas sa zone de localisation.

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32 GSM c'été la source GPRS c'est un resulta

33 GPRS c'est GSM++ (+d'avantage -inconveniant)

34 Qu’est-ce que le GPRS? GPRS: General Packet Radio System
2° génération de la norme GSM (G2+) Navigation sur Internet via un mobile Débit comparable à modem classique (théorie) Transmission des données en mode paquet Optimisation du réseau GSM (modifs mineures) Normalisé par l’ETSI

35 G P R S pourquoi - Besoins d ’envoyer des messages multimédia
- Services d ’informations permanents - Vitesse de transmissions sur Internet à un coût raisonnable Transmission de données sous forme de paquets radio venant ou allant vers un réseau externe

36 GPRS objectif

37 Sur quoi repose le GPRS ? MSC BTS BSC TCU RTC Structure GPRS

38 STRUCTURE GPRS PSPDN BTS BSC STRUCTURE GSM PCUSN SGSN GGSN

39 TYPES ET APPLICATIONS TYPE GPRS application GPRS Classe C Classe A
Classe B application GPRS

40 ne jamis comparer entre
GSM vs GPRS

41 U M T S LIMITES DU GPRS Vitesse de transmission réelle faible
- Capacité de cellule limitée pour Tous utilisateurs - Optimisation du transfert des paquets discutable - Pas de store and forward. U M T S

42 UMT en construction....

43 Question/Commentaire???
selement dans GSM GPRS