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Dr TRAORE:Enseignant de Réseaux Mobiles

Avancés et Qualité de Service

Djedje Lohourignon WilfredDjedje Lohourignon WilfredKonan Koffi MartialKonan Koffi Martial

Konan Kouakou NathanaelKonan Kouakou NathanaelMaster 2Master 2--Genie InformatiqueGenie Informatique

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PLANPLAN INTRODUCTION

I-GENERALITES

II-PRINCIPES ET FONCTIONNEMENT

III-WCDMA ET L’EVOLUTION DES SYSTEMES 2G

IV) LES CONTRAINTES DU WCDMA

V) QUALITÉ DE SERVICE ET SECURITÉ

CONCLUSION

INTRODUCTIONI-GENERALITES

II-PRINCIPES ET FONCTIONNEMENT

III-WCDMA ET L’EVOLUTION DES SYSTEMES 2G

IV) LES CONTRAINTES DU WCDMA

V) QUALITÉ DE SERVICE ET SECURITÉ

CONCLUSION

INTRODUCTIONINTRODUCTION

Dans les années 70,les systèmes decommunication ont vu naître les premiersterminaux mobiles analogiques. Ces systèmesdésignent la première génération de la téléphoniemobile(1G).La volonté d’une meilleure qualitéd’écoute, d’une réduction de la taille des systèmesembarqués et d’une certaine confidentialité ontabouti à l’avènement des systèmes numériquesdans les années 90,on parlera alors de standardsde seconde génération (2G) tels que le GSM7,lePDC8, le cdmaOne(IS-95). Le système WCDMAinterviendra dans l’optique de combler les limitesconstastés dans les sytèmes de communicationexistants.

Dans les années 70,les systèmes decommunication ont vu naître les premiersterminaux mobiles analogiques. Ces systèmesdésignent la première génération de la téléphoniemobile(1G).La volonté d’une meilleure qualitéd’écoute, d’une réduction de la taille des systèmesembarqués et d’une certaine confidentialité ontabouti à l’avènement des systèmes numériquesdans les années 90,on parlera alors de standardsde seconde génération (2G) tels que le GSM7,lePDC8, le cdmaOne(IS-95). Le système WCDMAinterviendra dans l’optique de combler les limitesconstastés dans les sytèmes de communicationexistants.

I-GENERALITÉS

En 2001,la norme GSM a conduit à l’apparition duGPRS 10,appelé 2,5G autorisant des débits plusimportants, de 20 à 30kbps.Une évolution majeur aété définie par la norme EDGE 11,qualifiéeégalement par la désignation 2,75 G laquelleconstitue une étape intermédiaire entre la 2,5G etla 3G,avec un débit de 250kbps.Cependant, la demande croissante de débits dedonnée pour des applications multimedia tellesque l’accès haut débit à l’internet sans fil pour latéléphonie mobile, a nécessité la définition d’unenouvelle génération de systèmes (3G),dont laméthode d’accès WCDMA constitue le cœur dusystème de radio communication .

En 2001,la norme GSM a conduit à l’apparition duGPRS 10,appelé 2,5G autorisant des débits plusimportants, de 20 à 30kbps.Une évolution majeur aété définie par la norme EDGE 11,qualifiéeégalement par la désignation 2,75 G laquelleconstitue une étape intermédiaire entre la 2,5G etla 3G,avec un débit de 250kbps.Cependant, la demande croissante de débits dedonnée pour des applications multimedia tellesque l’accès haut débit à l’internet sans fil pour latéléphonie mobile, a nécessité la définition d’unenouvelle génération de systèmes (3G),dont laméthode d’accès WCDMA constitue le cœur dusystème de radio communication .

II-PRINCIPES ET FONCTIONNEMENT1) PRESENTATION DU WCDMA

Le mode d’accès WCDMA (WidebandCode Division Multiple Access), ou enfrançais accès multiple de division des codesà large bande) est le mode d’accès partransmission radio utilisé pour les systèmescellulaires de troisième génération dans lesdifférentes parties du globe.

Le mode d’accès WCDMA (WidebandCode Division Multiple Access), ou enfrançais accès multiple de division des codesà large bande) est le mode d’accès partransmission radio utilisé pour les systèmescellulaires de troisième génération dans lesdifférentes parties du globe.

Les systèmes 3G à large bande sont destinés àaccéder à Internet, à transmettre de la vidéo etdes images de haute qualité avec la même qualitéque les réseaux fixes.Dans les systèmes WCDMA, l’interface sans fil deCDMA est combinée avec les réseaux basés sur lanorme GSM. La norme de WCDMA a évolué sousl’impulsion de l’association de troisièmegénération qui s’efforce d’assurerl’interopérabilité entre les différents réseaux 3G.

Les systèmes 3G à large bande sont destinés àaccéder à Internet, à transmettre de la vidéo etdes images de haute qualité avec la même qualitéque les réseaux fixes.Dans les systèmes WCDMA, l’interface sans fil deCDMA est combinée avec les réseaux basés sur lanorme GSM. La norme de WCDMA a évolué sousl’impulsion de l’association de troisièmegénération qui s’efforce d’assurerl’interopérabilité entre les différents réseaux 3G.

La norme qui a émergé est basée sur lesystème mobile universel de télécommunicationdéfini par l’ETSI (UMTS), généralement connuesous le nom d’Access par radio terrestre del’UMTS (UTRA). Le mode d’accès UTRA est detype multiple de division des codes direct (DS-CDMA). L’information est répartie sur une banded’environ 5 MHz

Fonctionnement du WCDMA

Le W-CDMA se base sur le CDMA mais utiliseune bande passante plus large ce qui impliquedes débits supérieurs.

Multiplexage

Le W-CDMA propose deux types demultiplexage : le FDD (Frequency DivisionDuplex) et le TDD (Time Division Duplex).

Fonctionnement du WCDMA

Le W-CDMA se base sur le CDMA mais utiliseune bande passante plus large ce qui impliquedes débits supérieurs.

Multiplexage

Le W-CDMA propose deux types demultiplexage : le FDD (Frequency DivisionDuplex) et le TDD (Time Division Duplex).

Le mode WCDMA FDD Le multiplexage de type FDD utilise une bande

passante de 5 Mhz pour le débit descendant, et unebande passante de 5 Mhz pour le débit montant. Ledébit maximal supporté par un seul code est de 384kbit/s. Afin de pouvoir supporter un débit de 2Mbit/s, plusieurs codes sont nécessaires.

Le mode WCDMA TDD Le multiplexage de type TDD n'utilise qu'une seule

bande passante de 5 Mhz divisée en portions detemps (time slot) utilisables aussi bien pour le débitmontant que pour le débit descendant. Ellecomprend donc une composante TDMA (TimeDivision Multiple Access) en plus de la séparationpar code. Cela permet d’obtenir une large gamme dedébits de services en allouant plusieurs codes ouplusieurs intervalles de temps à un utilisateur

Le mode WCDMA FDD Le multiplexage de type FDD utilise une bande

passante de 5 Mhz pour le débit descendant, et unebande passante de 5 Mhz pour le débit montant. Ledébit maximal supporté par un seul code est de 384kbit/s. Afin de pouvoir supporter un débit de 2Mbit/s, plusieurs codes sont nécessaires.

Le mode WCDMA TDD Le multiplexage de type TDD n'utilise qu'une seule

bande passante de 5 Mhz divisée en portions detemps (time slot) utilisables aussi bien pour le débitmontant que pour le débit descendant. Ellecomprend donc une composante TDMA (TimeDivision Multiple Access) en plus de la séparationpar code. Cela permet d’obtenir une large gamme dedébits de services en allouant plusieurs codes ouplusieurs intervalles de temps à un utilisateur

Les stations BSS du GSM sont remplacées parl’UTRAN. L’UTRAN se décompose en deux sousstations :

Mode B, c’est l’antenne : elle a les mêmesfonctionnalités que les BTS dans le modèle GSM

RNC, radio network controller, qui remplace le BSC

Les stations BSS du GSM sont remplacées parl’UTRAN. L’UTRAN se décompose en deux sousstations :

Mode B, c’est l’antenne : elle a les mêmesfonctionnalités que les BTS dans le modèle GSM

RNC, radio network controller, qui remplace le BSC

a) Le mode WCDMA FDDLe Mode W-CDMA (Wideband CDMA) enFDD (Frequency Domain Duplex) est caractérisépar:Des stations de base ne sont pas synchroniséesentre elles. Cette technologie travaille en modeFDD: la voie montante (station mobile à station debase) et la voie descendante( station de base àstation mobile) utilisent chacune une fréquenceporteuse différente, ou en d’autres termes desbandes de fréquences disjointes,Une paire de 60 MHz en bande de fréquences estallouée pour ce mode.

a) Le mode WCDMA FDDLe Mode W-CDMA (Wideband CDMA) enFDD (Frequency Domain Duplex) est caractérisépar:Des stations de base ne sont pas synchroniséesentre elles. Cette technologie travaille en modeFDD: la voie montante (station mobile à station debase) et la voie descendante( station de base àstation mobile) utilisent chacune une fréquenceporteuse différente, ou en d’autres termes desbandes de fréquences disjointes,Une paire de 60 MHz en bande de fréquences estallouée pour ce mode.

a) Le mode WCDMA TDDLes voies montantes et descendantes utilisent la même

porteuse et sont multiplexées dans le temps,Time Division Duplex, le mode TDD utilise les mêmes

fréquences radio pour les transmissions(Uplink/Downlink). Deux bandes de fréquences luisont allouées: une bande de 20 MHz et une bande de15 MHz.

En 2006, on compte 110 réseaux WCDMA opérationnelsdans 48 pays à travers le monde

a) Le mode WCDMA TDDLes voies montantes et descendantes utilisent la même

porteuse et sont multiplexées dans le temps,Time Division Duplex, le mode TDD utilise les mêmes

fréquences radio pour les transmissions(Uplink/Downlink). Deux bandes de fréquences luisont allouées: une bande de 20 MHz et une bande de15 MHz.

En 2006, on compte 110 réseaux WCDMA opérationnelsdans 48 pays à travers le monde

Schéma recapulatif

III-WCDMA ET L’EVOLUTION DES SYSTEMES 2G WCDMA et le GSM

Pour mieux comprendre les origines des différences entreles systèmes 2G et 3G, il est important de connaître lesnouveaux besoins des systèmes de troisième génération :hauts débits (allant jusqu’à 2 Mbit/s). débit variable (bande passante à la demande). multiplexage de services ayant une qualité de servicedifférente (voix, vidéo, données, etc.) sur une mêmeconnexion.délai (faible pour les services temps réel, plus importantet variable (best effort) pourcertains services données).

III-WCDMA ET L’EVOLUTION DES SYSTEMES 2G WCDMA et le GSM

Pour mieux comprendre les origines des différences entreles systèmes 2G et 3G, il est important de connaître lesnouveaux besoins des systèmes de troisième génération :hauts débits (allant jusqu’à 2 Mbit/s). débit variable (bande passante à la demande). multiplexage de services ayant une qualité de servicedifférente (voix, vidéo, données, etc.) sur une mêmeconnexion.délai (faible pour les services temps réel, plus importantet variable (best effort) pourcertains services données).

qualité (d’un taux d’erreur trame de 10% à untaux d’erreur bit de 10-6).co-existence des systèmes 2G et 3G. handovers inter-systèmes (pour des raisons decouverture ou de partage de charge). support de trafics uplink et downlinkasymétriques. forte efficacité spectrale. co-existence des modes FDD et TDD.

qualité (d’un taux d’erreur trame de 10% à untaux d’erreur bit de 10-6).co-existence des systèmes 2G et 3G. handovers inter-systèmes (pour des raisons decouverture ou de partage de charge). support de trafics uplink et downlinkasymétriques. forte efficacité spectrale. co-existence des modes FDD et TDD.

Principaux apports du WCDMA face auGSM

LES CONTRAINTES DU W-CDMA

schéma d'un réseau mobile avec implémentation du W-CDMA

V) QUALITÉ DE SERVICE ET SECURITÉa) Qualité de service L’UMTS (basé sur la technologie W-CDMA) propose 4 classes

de qualité de services selon les applications : La classe Conversational qui permet aux conversations

vocales de proposer une bande passante contrôlée avecéchange interactif en temps réel avec un minimum de délaientre les paquets.

La classe Streaming qui permet aux services de streamingde fournir une bande passante continue et contrôlée afin depouvoir transférer la vidéo et l’audio dans les meilleuresconditions.

La classe Interactive destinée à des échanges entrel’équipement usager et le réseau comme la navigationInternet qui engendre une requête et une réponse par leserveur distant.

La classe Background, qui affiche la plus faible priorité,permet des transferts de type traitements par lots qui nedemandent pas de temps réel et un minimum d’interactivité(envoi et réception de messages électroniques).

V) QUALITÉ DE SERVICE ET SECURITÉa) Qualité de service L’UMTS (basé sur la technologie W-CDMA) propose 4 classes

de qualité de services selon les applications : La classe Conversational qui permet aux conversations

vocales de proposer une bande passante contrôlée avecéchange interactif en temps réel avec un minimum de délaientre les paquets.

La classe Streaming qui permet aux services de streamingde fournir une bande passante continue et contrôlée afin depouvoir transférer la vidéo et l’audio dans les meilleuresconditions.

La classe Interactive destinée à des échanges entrel’équipement usager et le réseau comme la navigationInternet qui engendre une requête et une réponse par leserveur distant.

La classe Background, qui affiche la plus faible priorité,permet des transferts de type traitements par lots qui nedemandent pas de temps réel et un minimum d’interactivité(envoi et réception de messages électroniques).

2) SécuritéPar contre le W-CDMA est doté de nombreux avantages parrapport aux technologies utilisées dans la seconde génération(2G) de télécommunications mobiles.

Au plan sécuritaire :* 2G (GSM,GPRS, EDGE):- l’Authentification, la Confidentialité, et le Cryptage* 3G(W-CDMA)

-La sécurité est nettement améliorée. En effet, le signal, perçucomme un bruit, est codé par une séquence connueuniquement par l’émetteur et le récepteur.-La sensibilité aux interférences extérieures est réduitepuisque les brouilleurs sont réduits lors du desétalement.-Plusieurs émetteurs peuvent partager la bande passante.Cela permet d’obtenir des débits supérieurs, en plus d’êtrevariables. De plus, ce partage évite le multiplexage existanten 2G.

2) SécuritéPar contre le W-CDMA est doté de nombreux avantages parrapport aux technologies utilisées dans la seconde génération(2G) de télécommunications mobiles.

Au plan sécuritaire :* 2G (GSM,GPRS, EDGE):- l’Authentification, la Confidentialité, et le Cryptage* 3G(W-CDMA)

-La sécurité est nettement améliorée. En effet, le signal, perçucomme un bruit, est codé par une séquence connueuniquement par l’émetteur et le récepteur.-La sensibilité aux interférences extérieures est réduitepuisque les brouilleurs sont réduits lors du desétalement.-Plusieurs émetteurs peuvent partager la bande passante.Cela permet d’obtenir des débits supérieurs, en plus d’êtrevariables. De plus, ce partage évite le multiplexage existanten 2G.

CONCLUSION

La révolution actuelle dans le domaine destélécommunications entraîne un essor considérabledes réseaux mobiles. La technologie w-cmda aapporté une réponse faces aux exigences desutilisateurs du monde la télephonie.Cependant nous remarquons une progressionimportante d’utilisateurs ainsi de nombreuxpériphériques connectés. Face à ce nouveau défis, desnouvelle nouvelles technologies comme la 4G ont étédeveloppées.

La révolution actuelle dans le domaine destélécommunications entraîne un essor considérabledes réseaux mobiles. La technologie w-cmda aapporté une réponse faces aux exigences desutilisateurs du monde la télephonie.Cependant nous remarquons une progressionimportante d’utilisateurs ainsi de nombreuxpériphériques connectés. Face à ce nouveau défis, desnouvelle nouvelles technologies comme la 4G ont étédeveloppées.

FIN

MERCI

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