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Sommaire Pages UMTS EVOLUTION DES TECHNOLOGIES 142 QUESTION SUR L UMTS 143 SERVICES OFFERTS 144 ARCHITECTURE D UN RESEAU UMTS 145 LES TRAFICS 147 STRATES D ACCES 149 TECHNIQUES D ACCES 150 PRINCIPE DE CDMA 152 CODES ORTHOGONAUX 157 CODES D EMBROUILLAGE 158 RAKE RECIEVER 160 EQUIPEMENT USAGER 160 CLASSIFICATION DES TERMINAUX 162 PRINCIPALES PROCEDURE ENTRE UE &RESEAU COEUR 163 ARCHITECTURE COMMUNE GSM&UMTS 164 RESEAU CŒUR INDEPENDANT 167 ZONE DE LOCALISATION 169 PROCEDURE DE SECURISATION 170 ARCHITECTURE DE L UTRAN 171 RNS 172 INTERFACE UTRAN 173 MACRODIVERSITE 174 LES CANAUX EN UMTS 175 HANDOVER EN UMTS 176 GLOSSAIRE 177 HAZAOUD High-tec 2009/2010 3

UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) Offre de services multimedias, disponibles en tout lieu et à tout moment. UMTS HAZAOUD High-tec 2009/2010 4

C0MPARAISON Technologie GSM GPRS EDGE UMTS/WCDMA Débit de données 9.6 kbps 171.2 kbps 384 kbps 2 Mbps Modulation GMSK GMSK GMSK 8PSK QPSK Méthode d accès multiple TDMA/FDMA TDMA/FDMA TDMA/FDMA Direct Sequence CDMA Bandes de fréquence (MHz) Uplink 890-915 Downlink 935-960 1805-1880 DL 1720-1785 UL 1850-1910 DL 1930-1990 UL Uplink 890-915 Downlink 935-960 Uplink 890-915 Downlink 935-960 Uplink 1920-1980 Downlink 2110-2170 Espace porteuses RF 200 KHz 200 KHz 200 KHz 5000 KHz Durée d une trame 4.615 ms (8 TimeSlots) 4.615 ms (8 Time Slots) 4.615 ms (8 Time Slots) 10 ms (16 Time Slots) User équipement Universal Terestrial Radio Acces Network HAZAOUD High-tec 2009/2010 7

Mobill Termineted CN Core Network HAZAOUD High-tec 2009/2010 11

LES TRAFICS Les classes de services UMTS Quatre classes de services sont définies en UMTS, qui sont [1-3, 9] : Trafic Conversationnel (Conversational) : Sensible au délai de transmission (<100ms) et aux variations de débit, débit garanti (<2048kbit/s), erreurs possibles ( 5*10-2 < BER_residuel< 5*10-6) ; applications : services basés sur la voix. Trafic continu (Streaming) : Se caractérise par le contrôle du délai de transmission (<250ms), un débit garanti (<2048kbit/s); applications : streaming video. LES TRAFICS Trafic Interactif (Interactive) : Faible perte, contraintes de temps et faible niveau d erreurs ( 4*10-3< BER_residuel< 4*10-8), prioritaire par rapport à la classe background, applications : navigation sur le Web. Trafic d arrière plan (Background) : Faible perte et aucune garantie de délai. applications : téléchargement de fichiers, consultation du courrier électronique HAZAOUD High-tec 2009/2010 12

Paramètres de QoS des services support UMTS la classe du service : conversationnel, streaming, interactive ou background ; le débit maximum (en kbps) ; le débit que l on peut garantir (en kbps) ; l ordre de livraison des séquences SDU (service data unit) ; la taille maximum des SDU (en octets) ; le taux d erreur des SDU transférées ; le taux d erreur résiduel dans les SDU délivrées ; le dé lai de transfert (en ms) ; la priorité d allocation et de préemption d un support par rapportà un autre ; les variations du délai (temps réel ou non). HAZAOUD High-tec 2009/2010 13

Principe du CDMA Le CDMA est une technique d accès multiple basée sur la séparation par codage en séquences directes, c est à dire, tous les usagers communiquent simultanément sur toute la largeur de bande de la même fréquence. De même, toutes les stations de base émettent simultanément sur toute la largeur de bande de la même fréquence. Les différents usagers sont différentiés entre eux par des codes orthogonaux ( produit d intermodulation nulle ) et pour émettre sur toute la largeur de bande de la porteuse large bande, le signal est étalé au moyen de ces codes par multiplication avec le code approprié ETALEMENT DE SPECTRE ON remarque qu il existe un rapport inverse entre la largeur de bande B occupée par le signal transmis et le rapport signal à bruit S/N. Si B augmente, un rapport S/N moins important est nécessaire pour conserver la même capacité de canal C. la largeur spectrale est accrue afin d obtenir de bonnes performances à la réception HAZAOUD High-tec 2009/2010 15

Notion d étalement du spectre Code 1 (Ksps) User 1 Debit utile (kbps) Debit chip est fixé 3.84 Mbps User 2 Debit utile (kbps)(>user 1) Spreading Factor (SF) Debit chip = 3.84 Mbps Code 2 (length < code 1 length) Debit Chip = debit * SF debit util SF HAZAOUD High-tec 2009/2010 17

RECEPTION HAZAOUD High-tec 2009/2010 18

Etalement de spectre Principe et Advantage GSM 270 Kbit W-CDMA 200 KHz X Code (OVSF) 3.84 Mcps NB WB Processing Gain (W/R)= WB/NB debit utile Processing Gain HAZAOUD High-tec 2009/2010 19

ON associe un canal et un code et un code à un utilisateur Codes pseudo aléatoires Code de gold Étalement en UTRA/FDD Walsh- Hadamard Étalement en UTRA/TDD Gold HAZAOUD High-tec 2009/2010 20

Arbre pour la génération des codes orthogonaux de canalisation appelés OVSF HAZAOUD High-tec 2009/2010 21

Code d embrouillage VD Codes de canalisation orthogonaux (signaux étalés sont synchrones) VM La transmission n est pas synchronisée les codes ne sont pas orthogonaux d un utilisateur à un autre on utilise les codes d embrouillage pour distinguer les utilisateurs Code d embrouillage Le signal étalé par les codes de canalisation est multiplié chip par chip par un autre code dit d embrouillage «scrambling»(pseudo aléatoires) 1 code d embrouillage par cellule En DL codes d embrouillage identifiant une cellule En UL permettent d améliorer les propriétés statistiques des codes de canalisation et différencier chacun des utilisateurs présent dans une cellule HAZAOUD High-tec 2009/2010 22

Informations contenues dans l USIM Code pin Langue ou langues à utiliser Répertoire des applications IMSI et le(s)msisdn(s) Des identités temporaires Cles de chiffrements et intégrités Les codes pur appels d urgence SMS et paramètres associés Les services accessibles et le nom des fournisseurs Lai & RAI PLMN autorisés PLMN interdits Liste des porteuses pour la sélections et la reselection HAZAOUD High-tec 2009/2010 26

Concept de numéro et d identité en UMTS MCC :Mobile country code MNC :Mobile Network code(plmn) MSIN Mobile Subscriber Identificatio Number HAZAOUD High-tec 2009/2010 27

domaines commutation de circuits(cs) et commutation de paquets(ps ) Chaque domaine peut évoluer de façon indépendante Les opérateurs ont le choix de mettre en place l un ou les deux domaines. Un terminal mobile UMTS peut : s inscrire aux deux domaines simultanément CS /PS (à l instar des terminaux Classe A GPRS) s inscrire au domaine CS exclusivement (à l instar des terminaux GSM «classiques») s inscrire au domaine PS exclusivement (à l instar des terminaux Classe C GPRS) HAZAOUD High-tec 2009/2010 30

RADIO NETWORK CONTROLLER U.Registration Area HAZAOUD High-tec 2009/2010 33

Interfaces de l UTRAN HAZAOUD High-tec 2009/2010 39

L UTRAN : nouveautés Définition de quatre nouvelles interfaces : «Uu», «Iu», «Iur»et«Iub» interfaces ouvertes permettant l interconnexion d équipements de constructeurs différents Utilisation du CDMA large bande (WCDMA) comme méthode d accès radio besoin de gérer la «macrodiversité» Introduction de l ATM dans la couche de transport des interfaces «Iu»,«Iub»et«Iur HAZAOUD High-tec 2009/2010 40

De l UE suivant le critère Radio «R» HAZAOUD High-tec 2009/2010 63

SGSN traditionnel Architecture du réseau UMTS 3GPP R4 HAZAOUD High-tec 2009/2010 65

(Channel Element) HAZAOUD High-tec 2009/2010 76