introduction aux réseaux radio-mobile2.pptx

7/23/2019 Introduction aux réseaux radio-mobile2.pptx

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Introduction auxréseaux radio-mobile



Services radio-mobile

3



Avant proposLes systèmes mobiles ont été mis en place au début des années 80. Ilexiste aujourd!ui sur le marc!é de nombreuses normes deradiocommunication "Systèmes de télécommunications cellulaires analogiques depremière génération:

- AMPS (Advanced Mobile Phone Service) : 1!" au# $SASystèmes de télécommunications cellulaires numériques dedeu#ième génération:- %SM && (%lobal System 'or Mobile communications) norme detéléphonie cellulaire 'onctionnant dans la bandedes #00 $%&

- %SM 1!&& (ancien nom *S 1!&& : igital *ellular Standard)homologue du %SM && 'onctionnant dans la bandedes '800 $%&- +,M+S (+uropean ,adio M+ssaging System) norme de radiomessagerie opérant - 1. M/0- +* (igital +uropean *ordless elecommunications) norme de

téléphonie sans 2l (1&& M/0)- +,A +rrestrial run3ed ,Adio norme de

(



$tilisation Spectrale des 'réquences

)



l*objecti+ est de permettre l*utilisation du réseau ensituation de mobilité ,en déplacement uelle ue soit lavitesse du vé!icule ou presue.%istoriues des réseaux mobiles "

La première /énération " les télép!ones mobilesanalo/iues.

La deuxième /énération " les télép!ones mobilesnumériues tels ue le S$.

L*arrivée du transport des données avec le 12S,par+ois appelé 4)e /énération Les réseaux mobiles de 3e /énération intè/rent 5

la +ois le transport de la voix et des données 5!aut débit.

2éseaux ( " successeurs de la 3. 6rès !aut:



%istoriues des réseauxmobiles

;



9uelques ormes de téléphonie mobile

8



%ap entre ;<A et 4% (,ate=Mobility tradeo>)

#



Allocation des 'réquences

'#00-'#80 $%&0'0-0) $%&''0-';0 $%&

'0



''



<es techniques d?accèsmultiple

@l sagit des techniques daccès(BMA MA *MA C) dont lebut est: ptimiser l *utilisation du spectre de

+réuences.

Au/menter la ualité et la capacité dusystème. 2emplacer les systèmes c<blés4

devenus limités .

Au/menter la couverture de &ones'



BMA

'3



6=$A

'(



>=$A >=$A ,>ode =ivision $ultiple Access 6ous les usa/ers transmettent simultanément sur unem?me +réuence . @ande passante d*un canal radio varie de '.) - '0$%& entre tous les usa/ers ,talement spectral Bne seule limite " bruit /énéré par les conversations

simultanées. Les stations communiuent via un coda/e uniue

')



$ultiplexa/e C76=$A

':



S$7=>S



,éseau# cellulaires2éseau cellulaire DE

couverture continued*un lar/e territoireavec des stations de

base

Systèmes sans 9ls DEcouverture d*Flots,moins complexe

Fonctions essentielles dans un réseau radio-mobile

• @tinérance ou Roaming : capacité à utiliser le réseau

en tout point de la zone de• service (pouvoir appeler et Dtre appelé)8E gestion de la

délocalisation EF gérée par le sous5réseau 2#e• @tinérance internationale ou International Roaming :

capacité à utiliser un autre réseau ue celui auuel on est

abonné.• Mobilité radio : possibilité de déplacer le terminal en'8



<a ,essource radio:Propagation

réGe#ion sur les parois lisses grandes devant lalongueur d?onde du signal

di>raction sur les arDtes grandes devant la longueur

d?onde du signal DE permet une couverture de &onesmasuées

di>usion sur les sur'aces avec des irrégularités de lataille de la longueur d?onde ,+euilla/e4 lampadaires4G

'#



multi5traHetsAbsence +réuente du trajet directLes obstacles ou réHecteur peuvent ?tre

mobiles " réponse impulsionnelle du canalvariable au cours du temps

+>ets des multitraHets pour un si/nal 5 bande étroite4 variations subites de l*amplitude du si/nal

- modélisation par une loi de 2aylei/! ,ou de 2ice- Jvanouissements 5 petite éc!elle ou Cadin/ ou Cadin/ de 2aylei/!4

souvent appelé Cast Cadin/ ou Cadin/ rapide pour un si/nal 5 bande lar/e4

en +réuence4 DE modi9cation du spectre du si/nalen temps DE inter+érence intersymbole0



Phénomène d?évanouissement

évanouissement environ tous les K7,a++aiblissement important tous les '0K

'



Iariation du signal en 'onctionde la distance

la puissance médiane pmédiane varie en 1/r α : pmédiane= p k

λ2 /r α



<e modèle - trois étages

1uissance utile reue " pr = pe k Kr -α ashadow aading

+ormule ui s*appliue pour des antennes isotropiues,rayonnement uni+orme dans toutes les directions

ain de parcours +onction de la distance r: k K7r α

M " coe++icient datténuation entre et ( ,typ. 34),n considère souvent l*atténuation ou path loss :r α /(kλ2 )eprimée en d!)

"shadow: Loi aléatoire modélisant leNet de masue

Loi lo/-normale centrée sur 0d@ décart type ) 5 ; d@aading Loi aléatoire modélisant lévanouissementaading : loi de #a$leigh (aading s%it %ne loi eponentielle)

3



SynthèseLe canal radio est un medium de transmission

diNusi+4 de ualité médiocre4 HuctuantOécessité du c!iNrement pour assurer une

con9dentialité

Importance du traitement de si/nal "transmission numériuecodes correcteurs derreuré/alisation

=iPculté de prévoir la ualité dune liaison radioen un point donnéDE ualité réseau mobile Q ualité réseau 9xeDE mar/es

(



*ouverture

randeurs principales& : '%issane d% signal %tile

: !r%it propre d% réepte%r

Seuil de +onctionnement " &/ minim%m>aractéristiue +ondamentale dun récepteur " sensibilité S

Sensibilité S

niveau minimal * : * = (&/)se%il + ,

1uissance démission R sensibilité détermine le rayon # de

o%vert%re,)



@nter'érence co5canal

n utilise la m?me +réuence sur deux sites éloi/nés DE inter+érences co-canal

randeurs principales& : '%issane d% signal %tile

: .nsemle des interérenes (réd%ites so%vent 0 linterérene o-anal) : !r%it

Le rapport Si/nal sur @ruit s*exprime ici comme un rapport &/(+)

=u +ait de la réutilisation des +réuences "

n parle couramment de rapport &/

>!aue système a un certain >7I de +onctionnement:



Principe de calcul de linter'érence co5canal

;



<e canal de transmission

8

Les éc!an/es entre le mobile et la station de base se +ont sur deux+réuences distinctes appelées +réuence montante ,du mobile vers labase et descendante ,de la base vers le mobile4 séparées par unintervalle appelé écart duplex.

=eux bandes de +réuences sont utilisées " la bande S$ ,lar/eur )$%&4 par+ois étendue 5 3) $%& et la bande =>S ,lar/eur ;) $%&.

bande %SM (+%SM étendue)montante " 8#0 ,880 5 #') $%&descendante " #3) ,#) 5 #:0 $%&écart duplex () $%&'( ,';( canaux de 00 %&

bande *S

montante " ';'0 5 ';8) $%&descendante " '80) 5 '880 $%&écart duplex #) $%&3;( canaux de 00 %&

B bil * b i d + é



#

Bn mobile n*ayant pas besoin de ces +réuences enpermanence4 il la parta/e avec ; autres mobiles selon unetec!niue appelée 6=$A ,6ime =ivision $ultiple Access.

Le mobile en communication utilise ' time-slot ,durée );;Ts

sur les 8 ui constituent une trame 6=$A ,durée (4: ms.Le mobile reoit le si/nal émis par la base sur la +réuencedescendante durant un time slot soit );; Ts4 puis 3 time-slots plus tard4 émet son si/nal vers la station de base sur la+réuence montante.

un canal S$ est donc constitué d*un couple de +réuences,montante et descendante et d*un numéro de time-slot,entre 0 et ;.



*oncept cellulaire

La taille de cellule dépend +ortement des

+réuences et des puissances utilisées 1lus la +réuence est élevée4 moins la portée de la

cellule est /rande 1lus la puissance est +orte4 plus la portée de la

cellule est importante30



é2nition<e système de téléphonie %SM est un système sans 2l basé sur

un découpage du territoire en cellules dont la taille varie entre

1&& m et "J 3m8*haque cellule est équipée d?une station de base 2#e munie de

ses antennes installées sur un point haut ( chKteau d?eauclocher d?église immeuble 888)8

<e territoire est divisé en LcellulesL desservies chacune par unestation de base lensemble de ces cellules 'ormant un seul

réseau8<?opérateur a>ecte une ou plusieurs 'réquences - chaque

station de base8 <es mDmes canau# de 'réquence sont réutilisésdans plusieurs cellules selon la capacité du système - résisterau# inter'érences8

*ouverture d?une cellule isolée

=épend de la sensibilité ,liée au rapport &/ tolérale) =épend de la puissance d*émission

*ouverture d?un réseau =épend du seuil &/

=épend de la distance de réutilisation ,plus petite distance entre deuxcellules de m?me +réuence

3'



Moti' de réutilisation dans unréseau régulier

3é4nition5 Bn moti+ cellulaire est lensemble descellules dans leuel c!aue +réuence de labande est utilisée une +ois et une seule +ois.

"ve le mod6le heagonal :n peut montrer ue

les moti+s optimaux sont de taille U tel ue "7 = i 2 + i 8 + 8 2 ave i9 8 N

i = ; : orme de losange

i < ; : invariant par rotation de 12;

3istane de ré%tilisation: La plus proc!e distancede réutilisation dune +réuence est alors "oV 3 est la distane de ré%tilisation

# 9 le ra$on d>%ne ell%le (erle ironsrit 0l>heagone)

3



+#emple de moti's

Il existe dautres con9/urations ré/ulières 5 7= ?9 129 1@9 1A9 1?9 219 2B9 C

33



+#emple de répartition de 1&'réquences suivant un moti'

3(



<ien entre !I et motif de réutilisation

Bne inter+ace radio est dé9nie avec une

certaine capacité 5 résister auxinter+érences "&/(+) W seuil DE +onctionnement correct

2emaruesX Indépendance de la puissance de

transmission ,si toutes les puissances sont

é/alesX Le moti+ est seulement +onction duseuil de &/

DE Ootion de capacité intrinsèue dun

système3)



*luster ou Moti' n appelle Ymoti+Y le plus petit /roupe de cellules contenantune et une seule +ois lensemble des canaux radio. >e moti+ est répété sur toute la sur+ace 5 couvrir. 1lus le

moti+ est /rand4 plus la distance de réutilisation est /rande. =ans le S$4 la bande de +réuences est limitée 5 ) $%&

,par exemple sur la voie montante " Z.$. répartie sur '(porteuses4 soit au maximum 8:8 ,soit '([;communications simultanées. La réutilisation des+réuences est donc une contrainte importante4essentiellement dans les &ones 5 +ort tra9c potentiel ,&onesurbaines.

>eci expliue lémer/ence de =>S en &one urbaine4 uidispose dune pla/e de +réuences bien plus importantedans la bande des '800 $%& ,jusu5 ')0 $%& en +ull-duplex.

3:



ontion de répartition d% &/ po%rdiférents motis

Conction de répartition ,>=24 &%m%lative3istri%tion D%ntion) d% *# po%r diNérentes

tailles 7 de moti en D/E3F" (α = @,G9 Hsha =3;

+ l d ti'



+#emple de moti'cellulaireJtant donné ue le nombre de porteuses ,C=$A est de '( pour

une bande passante Z.$. de )$%& en S$-#00$%& ,3;( pourune bande passante Z.$. de ;)$%& dans le S$-'800$%& etue le nombre de communications simultanées par porteuseest de ; ,86imes slots ou ' 6=$A trame4 un réservé pour lasi/nalisation4 la capacité minimale de S$.

Zoici un exemple dallocation de bande de +réuences4 dans lesens $obile-@6S4 sur un moti+ 5 ( "

La bande de ) $%& est divisée en ( sous-bandes ,@' 5 @( de:4) $%& c!acune \

La distance de réutilisation est soit environ (2 \

>!aue bande est découpée en 3' porteuses espacées de 00%& \

La capacité instantanée de c!aue cellule est de 3' porteusesespacées de 00 %& \

La capacité instantanée de c!aue cellule est de 3' [ ; D ';

communications simultanées \ si le moti+ est répété '0 +ois4 la[ [ D

38



In/énierie cellulaire" =imensionnement

>apacité cellulaireSystème avec S canaux>anaux alloués 5 un cluster

de O cellules canaux par cellule

Bn moti+ utilise les SDOcanaux$oti+ répété $ +ois>apacité du réseau >D$O

2éduire la taille O du

cluster4 au/mente capacité2éduire la sur+ace de lacellule4 au/mente $ etdonc la capacité

3#



=imensionnement

+stimation des ressources nécessaires(tra2c)

6aux d *appel T4 durée d *appel moyen ,%Intensité de tra9c par utilisateur " en

Jrlan/ " AuDT.%=ensité de population " d! ,!ab7mdensité de tra9c sou!aité " ADd!. Au

,erlan/7m,+aible " ' erlan/4 moyenne " '0 erlan/4

+orte " )0 erlan/Sur+ace couverte " Stra9c 5 assurer " AtotDA.S ,en erlan/ 6aux de bloca/e " ] appels bloués ,^]le taux de bloca/e dépend du nombre de

canaux et du tra9c. i.e. le nombre decanaux reuis dépend du tra9c sou!aité,densité.sur+ace et du taux de bloca/ereuis.

(0



1lani9cation

Inter+érence co-canal >ellules utilisant le m?me ensemble de +réuences,ou temps ou codes rem "impossible de réduire ces inter+érences enau/mentant la puissance d*émission

('



1uissance moyenne reue n est le +acteur d*atténuation

Cacteur de réutilisation ,de canal

Cacteur _D=72 éométrie !exa/onaleX : cellules co-canalX ODiRijRj

(



Cacteur de réutilisation co-canal ,cellules dem?me taille

(3



Avec une propagation end54 et . (maHorant)

brouilleurs on trouvedonc que le rapportporteuse - brouilleurs *@est le suivant :

((



Plani2cation non régulière 6aille des cellules +onction du tra9c 5

écouler

DE =étermination des &ones d*inter+érence et

utilisation de la t!éorie des /rap!es()

Nilan sur le concept



Nilan sur le conceptcellulaireAvanta/es "

permet de desservir de +aon continue untrès lar/e territoire4 permet dutiliser des puissances démission

moins importantes4 permet en diminuant la taille des cellules deréutiliser les +réuences 5 des emplacementsplus proc!es DE au/mentation de la capacité.

@nconvénients travail de plani9cation +astidieux et délicat,+ait par l*opérateur

(:



Jxercice d*applicationZous dispose& de ') canaux de communication S$.>alcule& la capacité du réseau si la taille du moti+ est"

OD'.1roposer un découpa/e en cellules avec un moti+ de 34(

et;

>alcule& la distance = dans c!aue cas.>alcule& la capacité du réseau si le moti+ est répété '0

+ois_uel est votre conclusion>alcule& le +acteur co-canal et le rapport >7I si on adopte

une propa/ation en d54

>alcule& la capacité par cellule dans c!aue cas_uel est votre conclusion

(;



Zue /énérale de l*arc!itecture S$

l*utilisateur du service s*interconnecte au monde S$par l*intermédiaire de l*inter+ace 2adio 5 savoir le @SS,@ase Station System.

l*opérateur a surtout un r`le de supervision du S$/r<ce 5 l*SS ,sous système d*exploitation.

Le réseau S$ peut s*interconnecter avec d*autres

réseaux pour cela il utilise le OSS ,Oetor sub system

vison globale de l?architecture %SM et de soninteraction avec les acteurs de ce système8

(8



Arc!itecture du réseau le MS (Mobile Segment: Mobile Station) qui est

composé de terminau# portables le NSS (Nase Station Subsystem) regroupe les

équipements assurant toutes les 'onctions degestion des aspects radio8 *e se/ment est composéde "

'. Bne ou plusieurs @6S ,@ase 6ransceiver Stationui assure linter+ace entre structures 9xes et mobiles4

. Bn @S> ,@ase Station >ontroller ui est le sous-système intelli/ent du @SS ,analyse de données et prisede décision pour assurer la continuité de la

communication dans la mobilité\ le SS (etOor3 SubSystem) regroupe les sous5systèmes qui assurent des 'onctions du niveauréseau (routage interconnexion. Les éuipements uiconstituent ce se/ment sont "

'. Les bases de données %L2 ,%ome Location2e ister \ ce sous-s stème eut ?tre considéré comme(#

!i d é



Arc!itecture du réseau

. Les ZL2 ,Zisitor Location 2e/ister ui peuvent ?tre considéréscomme des mémoires temporaires \3. Les commutateurs pour mobiles $S> ,$obiles-services Sitc!in/>enter assurent pour lessentiel le routa/e et linterconnexion avec le26> ,2éseau 6élép!oniue >ommuté.le M (elecommunication Management etOor3) regroupe

les sous5systèmes qui assurent des 'onctions de sécurisationde supervision de maintenance8 >e se/ment est constitué de "'. LJI2 ,Juipement Identity 2e/ister4 ui a des +onctions desécurisation \. LAB> ,Aut!enti9cation >entre4 ui est une base de donnéesutilisée pour la détection daccès +rauduleux \

3. Les $> ,perations and $aintenance >enter4 ui assurent des+onctions de con9/uration et de contr`le 5 distance.(. Le O$> ,Oetor $ana/ement >entre ui assure des +onctions desupervision du réseau.

)0



Le 1L$O ,1ublic Land $obileOetor

Le 1L$O ,1ublic Land $obile Oetor detype S$ se présente sous la +orme dunestructure !iérarc!isée composée de uatrese/ments.

)'



Arc!itecture S$ " léments du 1L$O

)



couverture cellulaireLa propa/ation limite les per+ormancesLes ressources radio sont limitéesDE multiplication des

cellules " toute+ois des limites1our accroFtre l*ePcacité spectrale 4 introduction d*

astuces tec!niues " >ontr`le de puissance

6ransmission discontinue Saut de +réuence ,Limite lesévanouissements

%andover assisté par le mobile " mesuresystématiue pour /arantir une ualité de service

)3



Arc!itecture S$ " sous système radio

Principales 'onctions :@6S " /estion des canaux

p!ysiues ,': porteuses$ax

@S> " estion des

inter+aces avec OSS SS estion des canauxlo/iues radioscontr`le des @6S

>@> " ,optionnel cell

broadcast center Stoca/e tampon et/énération des messa/escourts diNusés

)(

è di



sous système radioc*est l inter+ace directe entre le mobile et le réseau.

la station de base ui couvre une certaine cellule oV leservice sera rendu.La dimension de la cellule varie de 3) Um en &one

rurale 5 uelues centaines de mètres en &one urbaine.Les @6S /èrent jusu*5 ': +réuences et sont c!ar/ées

de la /estion des canaux p!ysiuesLes @6S sont toutes liées 5 un @S> ui /ère un

re/roupement de stations de @ase.=ans la &one de couverture le @S> /ère les canaux

lo/iues et les diNérentes inter+aces avec les autres

sous systèmes.le centre de diNusion de messa/e court4 ce service

permet de diNuser un messa/e court 5 tous lesabonnés d*une &one.

))

Arc!itecture S$ sous système 2éseau



Arc!itecture S$ " sous-système 2éseau

Principales Bonctions$S> "

6raitement d *appelsestion des ressources radio $ise a jour des bases ZL27%L2 2ec!erc!e radio d *un abonné estion du %andover Conction passerelle ateay pour

les appels arrivés%L2 " @ase de données de ré+érence

,pour une ré/ionStoce " Identité 4 Oum annuaire4services souscrit Rlocalisation

/rossière ,ZL2ZL2 " @ase de donnéelocale,associée 5 ' ou plusieurs$S>

Au> " @ase de donnée de sécurité4/énération des cle+s et

aut!enti9cation):

tè 2é



sous-système 2éseau

);

tè é $S>



sous système réseau" $S>

Bn des éléments principaux du sous système

réseau est le $S>.il /ère en eNet le traitement de l*appel dès son

établissement jusu*5 sa terminaison etnotamment la rec!erc!e de l*abonné au sein de

la &one surveillée.Il /ère aussi la mobilité du terminal ens*occupant des processus de %andover.

Il mettra aussi 5 jour les diNérentes bases dedonnées ui /èrent les in+ormations relatives auclient et 5 son type d*abonnement.

Il joue le r`le de passerelle entre les diNérentsréseaux télép!oniues ,pauets ou numériuesou par pauets et le réseau S$.

)8

tè é %L2



sous système réseau" %L2 >*est la base de données centrale d*un opérateur de réseau

mobile4 comportant les in+ormations relatives 5 tout abonné

autorisé 5 utiliser ce réseau. A9n ue les données soient co!érentes sur lensemble du

réseau4 cest elle ui sert de ré+érence aux autres bases dedonnées locales4 les ZL2 .

Le %L2 contient dune part des in+ormations caractérisant

lutilisateur lui-m?me"I$SI ,International $obile Subscriber Identity4 identi9ant

uniue de lutilisateur et ui est aussi inscrit sur la carte SI$\lI$JI dé9nissant la Station $obile utilisée4 soit /énéralement4

le télép!one mobile de lutilisateur \$SIS=O ,$obile Subscriber International IS=O Oumber4

indiuant le numéro dappel international via leuel lutilisateur est joi/nable. Il est /énéralement uniue pour un m?me I$SI ,sau+ casparticulier4 ex " ng de Cax\les services souscrits par labonné4 létat des renvois

dappels4 ...

Il contient dautre part les in+ormations indiuant la dernière)#

sous système réseau" ZL2



sous système réseau" ZL2Le ZL2 est une base de données temporaire contenant des in+ormations sur tous les utilisateurs

,$obile Stations dun réseau4 et ui est par+ois inté/ré dans le $S>.La plus petite unité spatiale pour localiser un abonné utilisant une station mobile est la Ioation "rea.>ette &one est en +ait le re/roupement de plusieurs cellules4 donc concerne ,a priori plusieurs @6S 5

la +ois.c!aue &one reoit un code uniue" le Ioation "rea &ode.h un instant donné4 un abonné ne se trouve ue dans une seule Ioation "rea =J un seul ZL2

contient une entrée dans sa base concernant cet abonné.>ette unicité est utilisée pour retrouver un abonné dans le réseau.Le ZL2 contient4 entre autres4 les in+ormations suivantes "

6$SI ,6emporary $obile Subscriber Identity4 dérivé du Og I$SI$S2O ,$obile Station 2oamin/ OumberLAI ,Location Area Identi9cationladresse du $S>ladresse du %L2 ,en ou du %SS ,%ome Subscriber Server en 3 ,B$6S.

Le I" est un identi9cateur ui inclut notamment le Ioation "rea &ode de la &one dans lauelle setrouve la station mobile ,$S en uestion.

Lorsue la station mobile c!an/e de Ioation "rea ,ou tout simplement lorsuil vient d?tre allumé4il émet un messa/e de type Ioation Kpdate pour indiuer dans uelle &one ,LAI et uelle cellule ilse trouve.

h linverse4 si un appel extérieur désire joindre cette $S4 un messa/e particulier ,'aging est envoyésur le canal de si/nalisation dans toute la &one I" avec comme clé lidenti9cateur temporaire ,EF*pour ue la $S se si/nale et indiue dans uelle cellule elle se trouve actuellement.

:0

sous s stème réseau AB>



sous système réseau" AB>LAuthentication *enter ,Au>4 aussi appelé en +ranais le

centre daut!enti9cation4 dési/ne une +onctiondaut!enti9cation de la carte SI$ ,Subscriber Identity $oduleutilisée sur un réseau de mobiles S$.

LAu> est associé au %L2 ,%ome Location 2e/ister.>ette aut!enti9cation a lieu normalement après la mise sous

tension du télép!one mobile.

Aussit`t ue la carte SI$ est aut!enti9ée4 le %L2 est enmesure dadministrer la carte SI$ et les services deradiotélép!onie mobile associés.

La clé crypto/rap!iue ui sert au coda/e de lacommunication entre le télép!one mobile et le réseau S$

est /énérée.La conception de cette étape est critiue pour la sreté. Jlle

doit permettre en particulier dinterdire la tec!niue dite declona/e de la carte SI$ ,ui permettrait 5 un utilisateur demobile demprunter +rauduleusement lidentité réseau dunautre utilisateur.

:'

A !it t S$ é i t



Arc!itecture S$ "éuipementsoptionnels ,OSS

Principales BonctionsJI2 " @ase des éuipements

mobiles4 notion des $obilesblanc /ris ou noir

Zoicemail server " Serveur

de messa/erie vocale. >eservice n*est passtandardisé

S$-S> " Stoca/e desmessa/es courts pendant

l*indisponibilité des mobiles>2 ,roup >all re/isterserveur des /roupesd*appel vocaux

:

Arc!itecture S$ exploitation et



Arc!itecture S$ " exploitation etmaintenance

M*$>-2 DEradio /estion de la@SS

$>-S DE Sitc!in/ /estion$S>

$>-$ DE $obile /estion OSS

-estion de la con9/uration-estion des anomalies- estion des per+ormances-estion de la sécurité-estion des cots

M*estion de réseau de niveau

supérieur

:3

Arc!itecture S$ " Ouméros et



Arc!itecture S$ " Ouméros etidentités

:(

Les +onctions et les procédures du



Les +onctions et les procédures dusystème

<a localisation :- suivre les déplacements des abonnés en terme de LA ,one delocalisation au moyen des %L2 et des ZL2

Qtablissement d?appel :- établir des communications entre abonné mobile et abonné d*unautre réseau

- appel sortant normalement eNectué par un abonné enre/istré dansun ZL24 le système doit donc +ournir les données nécessaires au Z$S>rans'ert de communication :

- assurer la continuité d*un appel uand l*abonné mobile uitte lacellule de service ,%andover

Bonction de sécurité :

- con9dentialité de l*I$SI par utilisation du 6$SI- aut!enti9cation- c!iNrement

:)

1rotocoles et procédures du



1rotocoles et procédures duS$7=>S

>> " >all >ontrol $$" mobility mana/ement 22" radio ressource

@SS$A1" @SS $ana/ement Application 1art::

l S >S



1rotocoles S$7=>S

:;

1rotocoles S$7=>S



1rotocoles S$7=>S>> ou >all >ontrol " cette couc!e /ère tout ce ui 5 un rapport avec la

communication S$ de son établissement 5 sa terminaison

$$ ou mobility mana/ement " cette couc!e /ère tout ce ui 5 un rapport audéplacement du mobile et 5 sa localisation dans le réseau avant4 pendant ouaprès la communication.

22 ou radio ressource " cette couc!e /ère la liaison radio entre le télép!one etla @6S la plus proc!e et surtout aide 5 conserver la ualité du lien.

SS ou suplementary services " cette couc!e /ère tout ce ui a trait auxservices supplémentaires

S$S ou s!ort messa/e services " cette couc!e /ère tout ce ui traite desmessa/es courts@SS$A1" prend en c!ar/e lensemble des procédures entre le $S> et le @SS

ui nécessitent l*interprétation et le traitement des in+ormations relatives auxappels individuels et la /estion des ressources.

Le $61 et S>>1 sont utilisés pour supporter les messa/es de si/nalisationentre les services de ,$S> et le ,@SS. Bne +onction utilisateur du S>>14

appelé @SS application 1artie ,@SSA1 est dé9ni.=ans le cas d*appelle point-5-point le @SSA1 utilise une connexion de

si/nalisation par la station mobile active ayant une ou plusieurs transactionsactives pour le trans+ert de messa/es de couc!e 3.

=ans le cas dun appel vocal ou de /roupe de diNusion4 il ya toujours uneconnexion par cellule impliuée dans lappel et une connexion supplémentairepar @SS pour la transmission de messa/es de couc!e 3.:8

Les canaux de contr`le



Les canaux de contr`leLes canaux de contr`le diNusés" >e sont les canaux N**/ et ***/ ils sont

généralement sur le R time slot & d?une +réuence de la cellule•

N**/ : Nroadcast *ontrol *hannel il est utilisé pour la di>usiond?in'ormations système appelés R STS+M @B,MA@8 @l y adi>érent types de STS+M @B,MA@ qui correspondent au#di>érentes in'ormations que le système a besoin de di>user pourassurer un bon 'onctionnement8

• ***/ : *ommon *ontrol *hannel ces canau# permettent l?accès -la cellule

,A*/ : ,andom Acces *hannel il correspond au ***/montant oU s?e>ectuent les accès aléatoires du mobile 5 traversle messa/e >!annel 2euest

P*/ et A%*/ Paging channel et Acces %rant *hannel ilscomposent le ***/ descendant. 6oute+ois il y a une certaineHexibilité du parta/e du >>% descendant4 le 1>% et l*A>% ne sontpas +orcément disjoints et m?me dans le cas combiné une partie dela ressource du >>% est utilisée pour des S=>>%.

Sur le 1>% sont envoyés les messa/es de type 1AIO 2J_BJS6 type '443Sur l*A>% le réseau envoie l*allocation immédiate suite 5 un accèsaléatoire d*un mobile4 le messa/e est donc I$$J=IA6J ASSIO$JO6.

:#

Les canaux de contr`le



Les canaux de contr`leLes canaux de contr`le dédiés ou **/Il y a 3 types de canaux de contr`le dédiés SA>>%4 CA>>% et le S=>>%

SA**/ : SloO Associated *ontrol *hannel ce canal est touHoursassocié - un */ ou S=>>%. Il permet pendant une communicationdédiée de recevoir les in+ormations systèmes 5 savoir dans le sensmontant les SkS6J$ IOC2$A6IO de type ) et : ui donnent lescellules voisines 5 surveiller d*un point de vue mesures mais aussi lesmessa/es courts entrants. =ans le sens montant il remonte les mesuresdu mobile 5 travers les messa/es $JASB2J$JO6 2J126 mais aussi les

messa/es courts sortants.S**/ : Stand Alone edicated *hannel ce canal n?est pas

associé - un autre canal8 @l sert seulement aux éc!an/es desi/nalisation et est souvent utilisé lors de la première p!ased*établissement du canal dédié. Il est de m?me utilisé pour destransactions ne nécessitant pas de canal de tra9c comme les messa/es

courts4 les services supplémentaires. 1lusieurs S=>>% peuvent utiliserun seul 6ime Slot ou I6 et permettent d*économiser des ressources radiose substituant 5 un 6>%.

BA**/ : Bast Associated *ontrol *hannel il est obtenu par volde trames sur un */ dans certaines situations oV un besoin desi/nalisation rapide est indispensable comme dans le cas d*un%andver;0

Les canaux de tra9c



Les canaux de tra9c<es canau# de tra2c dédiés:

*/ : ra2c *hannel Il y a types de 6>%4 le 6>%7C pour 6ra9c >!annel Cull 2ate et le 6>%7%pour 6ra9c >!annel %al+ 2ate. Ils sont utilisésen +onction du débit de l*application ue nous

avons 5 transmettre4 5 l*ori/ine c*étaituniuement de la parole codée 5 plein débit ou5 demidébit en +onction du codeur utilisé. Surun I6 peuvent passer un 6>%7C ou 6>%7%

<es canau# de tra2c di>usés:*N*/ : *ell Nroadcast *hannel utilisé parles messa/es courts diNusés il a la m?mestructure u*un S=>>%

;'

<es canau# logiques %SM



<es canau# logiques %SM

Canal de trafic TCH

Voix plein-débit (13 kbit/s)

demi-débit

Données 2,4 kbits/s

Canaux de contrôle SACCH

Diffusion (voie balise)

B! " info#mation s$st%me

&! " s$n'#onisation et identifi'ation

! " 'ala*e su# f#é+uen'e po#teuse

ont#le 'ommun

! " appel du mobile

.! " a''%s aléatoi#e

0! " allo'ation de #essou#'e

B! " messa*es 'ou#ts diffusés

ont#le dédié

&D! " si*nalisation

&! " supe#vision de la liaison

! " exé'ution du andove# ;

Les in+ormations système dans le S$



Les in+ormations système dans le S$Sur l* I6 0 on doit trouver les in+ormations dont dispose le $S

en veille 5 savoir les SkS6J$ IOC2$A6IO '4434( voir ) bis ;

et 8. n doit aussi trouver les in+ormations dont dispose leréseau 5 l*établissement de la communication 5 travers A>%et le 1>%.

Jn veille les SkS6J$ IOC2$A6IO de type '443 ou (permettent de transmettre

L*identi9ant de la cellule Les cellules voisines 5 surveiller La &one de localisation Les in+ormations indispensables 5 l*accès de la cellule

exemple " la cellule est interdite ou non4 les classesd*accèsGG

Jn communication les SkS6J$ IOC2$A6IO de type ) ou :permettent de connaFtre les cellules voisines les codes de couleurs autorisés par le réseau ,O>>les options de la cellule ,radio lin timeout4 =6G;3

Le mode veille en S$



Le mode veille en S$

La t<c!e du mobile en mode veille peut sedécomposer en 3 sous processus

La sélection du 1L$O La sélection et la re-sélection de cellule La mise 5 jour de localisation

Les premières sont invisibles d*un point de vue

réseau n*impliuant aucune demande sur uncanal parta/é ou dédié

;(

Le processus /lobal de sélection



Le processus /lobal de sélectioninitial et re-sélectionLa sélection initiale" Jlle a lieu 5 la mise sous tension ou suite 5 un trou

de couverture. Le mobile doit rec!erc!er un @>>% parmi les '(+réuences du S$ ou =>S et sélectionner un réseau Les étapes sontles suivantes " $esures de niveau sur toutes les porteuses du systèmeou sur les dernières stocées en SI$ 2ec!erc!e de @>>% parmi les 30 canaux les plus +orts,(0 en =>S et lecture des in+ormations dans l*ordredécroissant des puissances Sélection de la cellule acceptable,1L$O correct4 accèsautorisé4 >' E0 dont le niveau reu est le plus +ort $ise 5 jour de la localisation

La re-sélection" Jn permanence le $S déroule le processus suivant 2e-sélection de cellule avec ou sans mise 5 jour de lalocalisation 2e-sélection éventuel de 1L$O en +onction de la liste depriorités et surtout la rec!erc!e périodiue du %1L$O en

roamin/;)

Sélection de 1L$O



Sélection de 1L$OSélection de P<M en mode automatique: >e mode est celui par dé+aut de

nombreux mobiles ses principes sont les suivants"- Le mobile sélectionne et tente une mise 5 jour de localisation sur les autres

1L$Os présents et autorisés dans l*ordre suivant' " %1L$O si ce n*était pas le 1L$O sélectionné " les 1L$OS du c!amp SI$ 1L$O selector par ordre de priorité3 " les autres 1L$O pour lesuels le si/nal reu est supérieur 5 -8) d@$ dans unordre aléatoire( " tous les autres 1L$O dans l*ordre décroissant des puissances

Jn mode automatiue le $obile en itinérance nationale doit périodiuementtenter de sélectionner le réseau nominal ,%1L$O Si la sélection a éc!oué parabsence de 1L$O le mobile sera dans l*état Oo service 4 si elle a éc!oué suite5 des éc!ecs de mise 5 jour le mobile sera en service limité sur le premierréseau disponible4 il ne pourra alors passer ue des appels d*ur/ence. Sil*utilisateur +orce la re-sélection de 1L$O4 le 1L$O de départ n*est pas éli/ible 5la liste des 1L$O candidats sau+ si c*est le seul.

Sélection de P<M en mode manuel: Le mobile indiue tous les réseaudisponibles y compris ceux interdits. Ils sont présentés dans l*ordre décroissantde puissance. Sur sélection d*un 1L$O le mobile tentera une mise 5 jour delocalisation sur ce réseau4 sinon il restera sur le précédent.

Jn cas d*éc!ecs pour les m?mes causes ue celles du mode automatiue lemobile rentrera

dans les m?mes états 9naux 5 savoir service limité ou pas de service ;:

Sélection7re sélection de cellule



Sélection7re-sélection de celluleNN*/ : <a sélection de cellule utilise

soit les @>>% identi9és parmi les canaux 2C

présents les plus +orts soit la liste de @>>% mémorisés lors de la dernière

remontée de mesures soit la liste de @>>% voisins diNusés par le 1L$O

sur leuel le mobile est enre/istré

=ans les cas normaux de sélection le mobile utilise la listediNusé de @>>%4 cela permet d*éviter au mobile descanner toutes les +réuences du systèmes. =e plus unebonne plani9cation et une diNusion correcte de cette liste4permet d*éviter de capter et de rester prisonnier d*unerésur/ence de cellules lointaines. Jn permanence lemobile eNectue des mesures sur son @>>% et ceux voisinsce ui permet d*aPner la liste diNusée. <es conditions et critères de sélectionre5sélection

Bne cellule est sélectionnée si elle n*est pas barrée4 si soncritère >' de uissance est ositi+ et si sa riorité donnée;;

Acti ité du mobile en eille



Activité du mobile en veilleJn veille le mobile écoute et décode le @>>% de

service oV sont diNusés les SkS6J$ IOC ' 5 (4il a ainsi la description du >>>%4 la &one delocalisation4 la liste des cellules voisines 5surveillerG..

Il écoute le canal de rec!erc!e 1>% dansl*attente d*un éventuel appel entrant4 en +ait lemobile n*écoute ue son propre canal u*ildétermine en +onction de son I$SI et d*unparamètre réseau le @S-1A-$C2$S. >ette écoutediscontinue lui permet d*économiser sa batterie

Il exécute en permanence l*al/orit!me desélection7re-sélection décrit précédemment

;8



Sortie du mode veille

Le mobile uittera le mode veille pour recevoir desappels4 émettre des appels4 eNectuer une localisation oupour +aire toutes autres transactions liées aux servicessupplémentaires. =ans ce cas il passera en mode dédié.

n parlera de mode dédié lorsue un canal est alloué au

mobile pour ses éc!an/es avec le réseau4 la transitiondu mode veille au mode dédié se +era par la procédureI$$J=IA6 ASSIO

1our mener 5 bien la procédure d*I$$J=IA6 ASSIO lemobile devra passer par 3 étapes indispensables

L*accès aléatoire L*allocation initial Les messa/es initiaux

;#

L*accès aléatoire



L accès aléatoirele >>>% montant est le 2A>%4 le >>>% est commun 5 tous les mobiles

de la cellule. 1our accéder le mobile émet un @urst sur le 2A>% correspondant 5

son >>% /roup et ceci d*une manière aléatoire. Jnsuite il se mettra enattente de la réponse du réseau sur l*A>%.

Jn cas de non réponse le mobile retente son accès jusu*5 $A2J62AOSR' +ois4 ensuite s *il n*a toujours pas de réponse il partira enre-sélection.

Les >>>% se trouvent sur les I6 044(4: et les mobiles se répartissentsur ces I6 en +onction de leur >>%-roups ui dépendent de l*I$SI. Il ya autant de /roupes ue de I6 de >>%

>!aue abonné possède en plus une classe de priorité d*accès auréseau >lasses 0 5 # " normales

>lasses '0 5 ') " prioritaires par exemple les pompiers ou la police=ans les in+ormations du @>>% ' bit par classe4 indiue si cette classe

est autorisée ou non sur la cellule donc si le mobile 5 droit d*accès surla cellule.

les appels d*ur/ences sont classés classe '0.

80

L*accès aléatoire



L accès aléatoireLe messa/e envoyé pour l*accès aléatoire sur le 2A>% est >%AOOJL

2J_BJS6 >e messa/e est très court et contient un octet et un seulpour laisser des bits de /ardes en nombre important. L*identité dumobile n*est pas contenu dans le messa/e et le réseau ne distin/uepas les diNérentes tentatives d*accès du mobile

Le >%AOOJL 2J_BJS6 contient "

Bne ré+érence aléatoire " elle permet de distin/uer lesmobiles et éviter les collisions ,résolution de contention

Bne cause d*établissement sur ) bits en p!ase II duS$4 réponse au pa/in/4 reprise d*appel4 appel sortant4service supplémentaire4 mise 5 jour de localisation4appel entrantG.

Le >%AOOJL 2J_BJS6 est transmis par la @6S au core netor etnotamment au @S> dans le messa/e >!annel 2euired en y joi/nantle délais d*accès ainsi ue le numéro de trame4 le réseau pourra ainsicalculer le timin/ o+ advance du mobile ou en +ranais4 le décala/etemporel entre la station et le mobile.

8'

Allocation Initiale



Allocation Initiale>!annel reuest reu 5 la @6S sur l*inter+ace radio est

transporté dans >!annel 2euired sur l*inter+ace A-bis2ecevant >!annel 2euired4 le @S> active un canal 5 la

@6S " elle envoie le messa/e >!annel Activation au 625 activer et y indiue le canal ui doit ?tre activé.>!annel Activation Ac est envoyé par la @6S commeacuittement.

Le @S> ordonne 5 la @6S d*allouer ce canal " il envoie surl*A-bis le messa/e Immediate Assi/nment >ommand.

La @6S traduit ce messa/e en un messa/e ImmediateAssi/nment sur l*Inter+ace 2adio.

L *Immediat Assi/n est envoyé sur l*inter+ace radio surle >>% descendant 5 savoir l* A>% sur le m?me I6 uele c!annel reuest a été reu4 et permet d*allouer lecanal. Il contient en plus la description p!ysiue du canal

8

Allocation Initiale



Allocation InitialeJn +ait 3 messa/es permettent de répondre 5 un accès aléatoire

"

Immediate Assi/nment " Il contient

- Le numéro de trame- la ré+érence aléatoire- la description d*un canal alloué- une avance en temps

Immediat assi/nment extended" Il permet

d*adresser plusieurs mobiles en m?me temps

Immediat assi/nment reject" il sert 5 rejeter les

accès aléatoires et est utilisé lorsu*il n*y a plus de ressourcesdisponibles dans la cellule. n noti9e alors au mobiled*attendre avant de recommencer sa tentative d*accès. Ilcontient donc les in+os suivantes " la ré+érence aléatoire4 lenuméro de trame et l*indication d*attente,6 3'

83

initial



initialLorsue le mobile a pris en compte une allocation immédiate

correspondant 5 l*un de ses 3 derniers >!annel 2euest4 il stoppe les

retransmissions et établit le niveau .=u point de vue réseau l*établissement du niveau sur ce canal termine

la procédure d*allocation immédiate " la connexion 22 existe et leOiveau $$ en est in+ormé

Le mobile a encapsulé dans le premier messa/e de niveau unmessa/e de niveau 3 de demande de service4 ce messa/e est appelé

messa/e initial.Les messa/es initiaux jouent aussi un r`le important lors de la résolutionde contention4 car suite 5 ces messa/es il y aura au niveau unéc!an/e de SA@$7BA et seul le mobile le plus +ort se verra accorder lecanal

Les messa/es initiaux sont des $essa/es $$4 ils contiennent tousl*identité du mobile son classmar et sa cle+ de c!iNremenent

Les messa/es initiaux sont les suivants "

Location Bpdatin/ reuest 1a/in/ 2esponse >$ service reuest

>$ reestablis!ment reuest8(

Allocation initiale " Avance en temps



Allocation initiale " Avance en tempsL*avance en temps est destiner 5 compenser le délai de

transmission +onction de la distance entre le mobile et la

@6S.Le mobile accède avec une avance en temps nulle\ La @6S

calcule le retard d*accès du mobile et cette in+ormation esttransmise au @S> dans le c!annel reuired.

=ans l* Immediat Assi/nment4 l*avance en temps ue devra

utiliser le mobile pour accéder sur le canal dédié est indiué.1ar la suite un asservissement de cette avance est +ait entre

le mobile et la @6S4 le mobile indiue dans le SA>>%l*avance u*il utilise4 le réseau en réponse lui dit celle u*ildoit utiliser.

Lors du %andover l*avance en temps n*est plus la m?me il+aut donc l*acuérir par une procédure asse& proc!e

>!annel 2euest %andover Acces4 >!annel 2euired %andover =etection4 Immediate Assi/nment 1!ysicalIn+ormation

8)

1rocédure de 1a/in/



1rocédure de 1a/in/>*est la +onction de rec!erc!e ui permet les appels

entrants

Le mobile écoute le 1>% en +onction du pa/in/ mode et prenden compte tous les messa/es correspondants

Les diNérents modes de pa/in/ sont les suivants Oormal " Le mobile écoute son sous canal seulement Jtendu " Le mobile écoute son sous canal et blocs plus

loin 2éor/anisation " Le mobile écoute tous les pa/in/s 1as de c!an/ement " Le mobile /arde son modeprécédent

8:

1rocédure de 1a/in/



1rocédure de 1a/in/n peut pa/er avec I$SI ou le 6$SI mais pas avec

l*I$JIIl y a diNérent types de 1a/in/ 2euest

Le type ' ui permet de c!erc!er jusu*5 mobiles Le type ui permet de c!erc!er jusu*5 3 mobiles4les premiers étant pa/és avec le 6$SI

Le type 3 ui permet de c!erc!er jusu*5 ( mobilesmais dans ce cas l5 tous avec le 6$SILe 1a/in/ 2eponse est un messa/e initial et doit

contenir l*I$SI si jamais le pa/in/ a été +ait avec celuici

Sur l*inter+ace A le 1a/in/ contient l*I$SI4éventuellement le 6$SI et la liste des cellules.

Sur l*inter+ace A-bis le 1a/in/ >ommand contient ladescription du >>>%4 le pa/in/ /roup et l*identité dumobile 6$SI ou I$SI8;

1rocédure de sécurité



1rocédure de sécuritéLes +onctions de sécurité sont dé9nis dans la

norme S$ 0.0# et reposent sur 3 notions L*aut!enti9cation de l* I$SI ,lors de l*accès 5

un service ou lors de l*accès initial au réseau >on9dentialité de l *I$SI ui n*est utilisé ue

dans les cas obli/atoires4 dans les autres cas lemobile ou le réseau utilise le 6$SI4 seul le ZL2connaFt la correspondance entre l* I$SI et le

6$SI >on9dentialité des données abonné /r<ce au

c!iNrement des transmissions après une p!ased*aut!enti9cation et d*éc!an/e de paramètresde c!iNrement.

88

1rocédure de sécurité " Identi9cation



Il y a 3 types d*identité dans le mobile"'.I$SI " International $obile Subscriber Identity 4 c*est une identi9cationuniue valable dans tous le réseau S$. Jlle est allouée une +ois pour toute

par l*opérateur 5 l*abonnement et reste normalement inconnu de l*abonné.Jlle est stocée 5 la +ois dans la SI$ et dans un des %L2 du %1L$O. Jlle oNreen partie une +onction d*adressa/e ,le ZL2 en dérive l*adresse du %L2. 6$SI " 6emporary $obile Subscriber Identity4 elle est allouée par le ZL2 5ses visiteurs. Sa si/ni9cation est locale et est valable dans une &one delocalisation donnée. Jlle est stocée dans la &one de localisation de la SI$ etdans le ZL2. Jlle est optionnel pour l*opérateur mais elle permet de proté/erl* I$SI mais surtout étant de lon/ueur plus courte ue l*I$SI4 elle est lors desprocédures de pa/in/ plus ePcace permettant d*adresser plus de mobiles.3. I$JI " International $obile Juipment Identity4 cette identi9cation uniuepar mobile est allouée par l*autorité ré/lementaire ui délivre l*a/rément dumobile. Le réseau peut accéder 5 cette I$JI pour pouvoir le contr`ler etinterdire ou pas l*accès de tel ou tel mobile.

>*est une procédure $$"

8#

1rocédure de sécurité " Allocation



de 6$SI1our proté/er l*identité de l*abonné on utilise le plus souvent

possible le 6$SILe mobile transmet son identité dans le messa/e initial. Le type

d*identité obéit 5 la rè/le suivante " Le 6$SI si possible4 sinon l*I$SI4 l* I$JI n*étant utilisé si on tente un appel d*ur/ence sansSI$

Il y a +aons d*allouer un 6$SI4 une procédure $$ deréallocation de 6$SI ou une procédure de mise 5 jour delocalisation

Le 6$SI et la &one de localisation sont stocés dans lacarte SI$. Le réseau peut eNacer le 6$SI en envoyantl* I$SI dans le 6$SI 2eallocation >ommand

#0

Aut!enti9cation



Aut!enti9cationL*aut!enti9cation a buts " Zéri9er ue l*identité +ournie par le mobile est correct

Cournir les paramètres permettant de calculer la cléde c!iNrement

• >!aue abonné possède une clé UI allouée avec l* I$SI lorsde l*abonnement. La carte SI$ calcule alors la si/natureS2JS associée au nombre aléatoire 2AO= en utilisant

l*al/orit!me A3 et la clé UI. Le réseau compare ce résultat5 celui u*il calcule de son coté si les sont é/aux lemobile est identi9é.

Les seules données 5 ?tre transmises sont 2AO= et S2JSet jamais UI.

Seul le %1L$O a connaissance de la cle+ UI donc enroammin/ l* Aut!enti9cation center du %1L$O transmetdes triplets associés 5 l*I$SI au ZL2. Jn p!ase I la cle+ UIpouvait ?tre transmise au ZL2 mais la sécurité n*était pasoptimum

#'

Aut!enti9cation



Aut!enti9cation

Le messa/e Authenti2cation ,equest contient :*VS R>ip!erin/ Uey Seuence Oumber ,A

Le messa/e Authenti2cation ,esponse contient :S,+S

=ans le cas oV le S2JS est incorrect le réseau envoie lemessa/e Authenti2cation ,eHect le mobile ne peutplus ue +aire des appels d*ur/ence.

6oute+ois si le 6$SI a été utilisé on réessaye avec l* I$SIavant d*envoyer l* Aut!enti9cation 2eject.

1rocédure

$$

#

>!iNrement



>!iNrementLe c!iNrement a buts " proté/er les identités des

usa/ers mais aussi proté/er les donnés des usa/ers.

La première étape est la détermination de la cle+ dec!iNrement. Lors de l* aut!enti9cation le mobilecalcule é/alement la cle+ Uc de c!iNrement associé 52AO= 5 partir de l*al/orit!me A8 et de la cle+ UI. nparle alors de triplets d*aut!enti9cation ,2AO=4

S2JS4UcLe c!iNrement s*eNectue dans la couc!e de niveau en

+onction des versions disponibles de l*al/orit!me dec!iNrement A) disponible avec la cle+ Uc.

A Uc est associé le numéro de cle+ *VS qui estcontenu dans le message initial ceci permet dene pas ré-aut!enti9er dans tous les cas4 tout ens*assurant ue le mobile et le réseau utilise la m?mecle+ lors du c!iNrement

#3

>!iNrement



Le c!iNrement est ordonné par le $S> /r<ce au *ipher Mode*ommand ordre transmis sur l*Abis par +ncryption*ommand8

Sur l*inter+ace 2adio les messa/es sont les suivants " >ip!erin/ $ode >ommand " Il contient le type

d*al/orit!me 5 utiliser et le mode de c!iNrement,marc!e ou arr?t. La @6S commence le c!iNrement dèsu*elle a envoyé ce messa/e4 le mobile lui commencele c!iNrement dés sa réception.

>ip!erin/ $ode >omplete " La @6S commence ledéc!iNrement 5 partir de la réception d*un premiermessa/e L correctement c!iNré

>ip!erin/ $ode 2eject " si le démarra/e ou l* arr?t du

c!iNrement c*est mal passé L* I$JI peut ?tre demandé lors des p!ases de c!iNrement et

lors de %andover il peut ?tre nécessaire de stopperprovisoirement ou dé9nitivement le c!iNrement en +onction dela disponibilité de cette +onctionnalité sur la cellule cible.

#(



>!iNrement

#)

$ise 5 jour de Localisation



jA9n de recevoir des appels entrants le mobile doit ?tre

localisé en permanence dans le réseau. La localisation n*est

pas au niveau cellule mais plut`t /roupement de cellule.>ette mise 5 jour est 5 l*initiative du mobile ui pour cela doit

uitter le mode veille et demander une mise 5 jour delocalisation.

Il eNectue un accès aléatoire ,c!annel reuest et se voit

allouer un canal dédié ,immediat assi/nment ui est/énéralement un S=>>% et eNectue alors sa demande par lemessa/e initial <ocalisation $pdating ,equest8

Le réseau noti9e la prise en compte de la localisation par lemessa/e <ocalisation $pdating Accept8

Il existe 3 types de mise 5 jour de localisation " I$SI attac! " dans certain cas au démarra/e du mobile La Oormale " lorsue le mobile détecte un c!an/ement

de LA suite 5 la mobilité La périodiue " 5 éc!éance d*une temporisation

#:

Localisation



$ise 5 jour de localisation de type @MS@ attach " leréseau indiue par un Ha/ sur le @>>% s*il sou!aite uele mobile eNectue des mises 5 jour de localisation detype I$SI attac!. Bne telle mise 5 jour a alors lieulorsue le mobile est allumé dans une &one ui est la LAu*il a en mémoire. Si le réseau ne demande pasl*attac!4 ce cas ne donnerait pas lieu 5 une mise 5 jourde localisation. Si la LA est diNérente de la LA

mémorisée dans ce cas une mise 5 jour normale 5 lieu.Mise - Hour de localisation ormale " Le mobile

compare la LA ,Localisation Area diNusée 5 la LAmémorisée sur sa SI$4 il eNectue une mise 5 jour delocalisation lorsu*il détecte un c!an/ement suite par

exemple 5 une resélection ou tout simplement 5l*alluma/e.

Mise - Hour périodique " Le mobile eNectue une mise5 jour de localisation périodiue 5 l*éc!éance d*unetemporisation ui court en mode veille4 uels ue soient

les événements de sélection ou resélection. >ette mise 5#;

1rocédure de detac!



1rocédure de detac!Le Cla/ A66 sur le @>>% indiue si les

procédures d*attac!7detac! sontreuises sur le réseau.La procédure d*I$SI detac! est un

détac!ement explicite du réseau,contrairement au détac!ementimplicite ui est un eNacement de laprésence du mobile après un certain

délais de non contact avec celui ci.>ette procédure est déclenc!ée lorsuele mobile est désactivé ou lors du retraitde la carte.

Le mobile envoie alors le messa e @MS@#8




Sur l*inter+ace 2adio on trouve les messa/es

suivants "<ocation $pdating ,equest : L*identité dumobile4 La classe du mobile4 >USO4 LA$émorisé et le type de localisation

<ocalisation $pdating Accept : La nouvelleLA et l*identité du mobile ,optionnel

<ocalisation $pdating ,eHect : La cause

Procédure MM

##




La réallocation de 6$SI au cours de la mise 5 jour delocalisation peut se +aire de +aons.

Bne manière de réallocation de 6$SI peut ?trel*envoie de la commande 6$SI 2eallocation >ommandou bien implicitement en mettant un nouveau 6$SIdans le messa/e Location Bpdatin/ Accept.

La présence de l*I$SI dans ce messa/e provoueraalors l*eNacement du 6$SILe mobile répondra au 6$SI 2eallocation >ommand

par un 6$SI 2eallocation >ompleten notera ue c*est le ZL2 ui /ère les 6$SI donc un

c!an/ement de ZL2 impliuera un c!an/ement de 6$SI. Bn ZL2 couvre plusieurs LA et bien souvent le 6$SI n*est valable ue dans une LA donnée

'00

$ise 5 jour de Localisation avec



procédures de sécurité

'0'




6oute+ois la localisation peut éc!ouer4 en +onction de lacause d*éc!ec le mobile adopte un comportement diNérent

Si la localisation est re+usée par ce ue l*I$SI est inconnueou ue le mobile n*est pas autorisé4 on eNace toutes lesdonnées de la SI$ et la carte est considérée invalide4 seulsles appels d*ur/ence sont autorisés

Si la localisation est re+usée avec comme cause 1L$O Ootalloed ou LA not alloed ou Oational 2oamin/ Oot Alloedon eNace les données d*identi9cation de la SI$ et on activele compteur d*éc!ec de localisation. Le mobile mettraensuite 5 jour ses listes de 1L$O ou LA interdits 5 jour. Jn

cas de re+us de roamin/ le $obile devra +aire une nouvellesélection de 1L$O.Le compteur n*est l5 ue pour limiter le nombre d*essais de

localisation in+ructueux

'0




j

'03




j

'0(

La procédure de %andover



p>*est la procédure de trans+ert ui permet le maintien des

communications au c!an/ement de la cellule. >ette procédure

s*appuie sur les diNérentes mesures +aites par le mobile.La procédure de mesure " Lorsu*il est en communication4 la

station mobile doit en permanence eNectuer des mesures surdes cellules voisines ui lui sont indiuées dans les SkS IOC )et :. Il constitue des messa/es Measurement ,eport envoyéssur le SA**/ montant4 ces messa/es contiennent entre autreles mesures de puissances et de ualité sur son canal @>>% etsur les voisins. >ette remonté de mesures ce +ait au moins tousles ' 5 blocs selon la présence ou non de messa/es courts.

La @6S associe aux mesures du mobile ses propres mesures surle canal dédié et transmet vers le $S> le Measurement

,esult8Sur la @ase de ces mesures et d*autres critères de plani9cationréseau le mobile ou le réseau décide ue la cellule couranten*est pas la meilleure et initie la procédure de %andover

'0)

Scénario de handover sans



changement de I<, <es phases successives permettant ce trans'ert intercellulaire sont

:'. 2apport des mesures eNectuées par le terminal.. 2apport des mesures eNectuées par le terminal et relayées par la

@6S'.3. =écision d!andover4 allocation dun canal de tra9c 5 la @6S.(. Acuitement de la @6S.

). Jnvoi de la commande de !andover au terminal via la @6S.:. Acuitement du terminal.;. Acuitement du terminal relayé par la @6S.8. >ommande de libération du canal ,@6S'.#. Acuitement de la @6S'.

'0:

$essa/es de la couc!e 22 pour le %andover>*est une procédure /érée par la couc!e 22 et les



> est une procédure /érée par la couc!e 22 et lesmessa/es ue l*on voit sur l*inter+ace radio sont lessuivants"

/andover command " ce messa/e contient ladescription du canal cible ,type4 porteuse4 saut de+réuence éventuel et mode s*il ya c!an/ement4 le!andover re+erence4 contr`le de puissance4 lasync!ronisation indication. Le timin/ o+ advance est

optionnel s*il y a eu une présync!ro avant et on peutavoir aussi en option un startin/ time./andover Access : c*est un burst d*accès non c!iNré

ui ne contient ue le %andover 2e+erence ,' octet.Physical @n'ormation : ce messa/e est envoyé lors

de %andover non sync!ronisé4 il contient le 6imin/ o+advance et est éventuellement c!iNré.

/andover *omplete " ce messa/e est envoyé aprèsétablissement du niveau SANM sur le nouveau canal,pas de résolution de contention

/andover Bailure " ce messa e est envo é lors de'0;

Sync!ronisation dans le %andover



Le type du %andover est indiué par le c!amp Sync!ronisation>ommand dans le %andover >ommand4 il peut ?tre non sync!ronisé

ou sync!ronisé.Jn mode sync!ronisé on diNérenciera 3 sous modes le 9nement

sync!ronisé oV le mobile connaFt 5 l*avance tout les paramètres de lacellule cible4 le pré-sync!ronisé oV le mobile connaFt le timin/ o+advance et en9n le pseudo sync!ronisé.

%andover sync!ronisé " ( bursts sont envoyés dans ( trames de

niveaux successives sur le =>>% principal,avance en temps 0>esbursts sont optionnels si jamais le mobile connaFt 5 l*avance le 6imin/+ Advance 5 appliuer. Le mobile en +onction du 6imin/ + advanceprécédent calcule le nouveau ayant en plus connaissance des @>>%voisins.

%andover non sync!ronisé " Jntre cellules non sync!ronisé le réseau

doit envoyer au mobile l*avance en temps u*il doit appliuer pour sesync!roniser sur la nouvelle cellule. Le mobile répète des burstssuccessi+s 5 partir desuels le @SS cible est 5 m?me de déterminerl*avance en temps. Le mobile attend ensuite les 1!ysical In+os.

'08

1rocédure de %andover



'0#

%andovers inter-cellulaires etd ll l i



%andovers Intra-cellulairesIl y a types de %andovers4 les %andovers inter-cellulaires et

les %andovers Intra-cellulaires Le %andover inter-cellulaire permet un c!an/ement de

cellule. Il est déclenc!é pour des raisons de tra9c ou dec!an/ement du paysa/e radio et peut ?tre piloté par le $S>,il est dit inter @SS ou par le @S> ,intra @SS

Le %andover intra-cellulaire permet de c!an/er de canal 5l*intérieur d*une cellule4 il est déclenc!é par exemple pourréduire les inter+érences lorsue la ualité se dé/rademal/ré un si/nal +ort. Il est toujours piloté par le @S>

n notera toute+ois ue le $S> initial restera le pointd*ancra/e entre le réseau 26> et le réseau S$4 s*il y a!andover et c!an/ement de $S>4 le deuxième $S> ne serau*un relais du premier

''0

%ard et So+t %andovers



Le hard handover est lorsue le canal de la cellule sourceest libéré et le canal dans la cellule cible est en/a/é. Ainsi4la connexion 5 la cellule source est rompue avant ,ou aum?me moment létablissement de la liaison avec la cellulecible. >ette mét!ode est appelée brea-be+ore-mae ,uisi/ni9e rompre avant de +aire . =ans ce cas4 il estimportant de minimiser la durée dinterruption de la

communication. >e type de !andover est utilisé dans S$ Le so't handover est lorsue le canal de la cellule source

est maintenu pour un laps de temps pendant ue la liaisonavec la cellule cible est en/a/ée. =ans ce cas4 la connexionavec la cellule cible est établie avant la rupture du lienavant la cellule source. >ette mét!ode est appelée mae-be+ore-brea ,ui si/ni9e +aire avant de rompre . >etype de !andover est utilisé 5 partir de B$6S et dans les/énérations suivantes.

introduction aux réseaux radio-mobile2.pptx

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