Gsm Gprs Umts
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GSM - GPRS - UMTS
Franck PERRAUD
Emmanuel WEISS
DESS IIR Réseaux Baptiste MERCIER
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Plan
Introduction GSM GPRS UMTS Conclusion
![Page 3: Gsm Gprs Umts](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062304/55cf98f9550346d0339acb21/html5/thumbnails/3.jpg)
Introduction
Ouverture du monde des mobiles en 1992 (GSM)
10 ans après, 1 français sur 2
Aujourd’hui, nouveaux enjeux (GPRS, UMTS)
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GSM
Généralités Le réseau cellulaire Les composants du réseau Les ondes radio Les multiplexages
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Généralités
GSM = Global System for Mobile communications
Norme adoptée en juin 1986 Mise en place dès le début des années 90 Débit max. de 9600 bits/s Mode commutation de circuit un téléphone = un terminal + une carte à puce Succès international : présence dans de nombreux pays....
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Un réseau cellulaire ?
Raisons
Puissance des terminaux limitée
Capacité du réseau
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Le concept de cellules
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Architecture du réseau
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Le GSM et les ondes radio
2 normes :
GSM (900 MHz) et DCS (1800MHz) En France :
GSM = Itineris + SFR DCS = Bouygues Telecom
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FDMA / TDMA
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GPRS
Qu’est-ce que le GPRS? Opérateurs en France Technologie Débit(s) Architecture du réseau Applications Prix – facturation Avenir du GPRS (proche?)
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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
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Les opérateurs GPRS
ART: « tout opérateur disposant d’une licence GSM peut faire évoluer son réseau vers le GPRS. »
Itinéris (France Télécom) SFR Bouygues
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Technologie
Fondamental: transmission des données en mode paquet
~ IP sur voie radio (routage, fragm / défragm) Changements importants pour l’utilisateur:
• Réseau utilisé seulement si transmission de données ( - d’interruptions et de saturation dans grandes villes, débit)
• Liaisons virtuelles(accès immédiat, facturation au volume)
• Le terminal a une @IP(meilleure gestion de la mobilité)
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Technologie
Autre nouveauté: optimisation des canaux
Idée: Répartition des paquets d’une communication sur les 8 slots d’un canal (+ le
terminal dispose de slots, + il peut recevoir et envoyer des données) Débit théorique 8x supérieur
Mais: + il a de slots, + il consomme d’énergie et cellules GSM saturées=>pas concevable qu’une seule personne dispose des 8 slots d’un canal
Donc: les terminaux GPRS existants déjà sur le marché (Ericsson, Motorola, Nokia) disposent de 2 slots pour la voie descendante et d’un pour la voie montanteMotorola va bientôt lancer un appareil avec 4 slots en voie descendante et 1 en montante, ce qui semble actuellement un maximum.
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Technologie
Codages différents selon les conditions
Codage Principe Débit prévisible par slot
CS-1 Protection identique au GSM 9,05 kbits/s
CS-2 Protection légèrement inférieure à la transmission de données circuit (GSM)
13,4 kbits/s
CS-3 Protection réduite 15,6 kbits/s
CS-4 Détection d’erreurs sans correction 21,4 kbits/s
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Quel(s) débit(s)?
Opérateurs (publicité, théorie): 171,2 kbits/s. conditions optimales , 8 slots pour un terminal, codage CS48 * 21,4 = 171,2 kbits/s
Fabriquants de terminaux (Nokia par ex): 115 kbits/s.
4 slots, codage CS-3 8 * 15, 6 = 124,8 kbits/s – bits de protection = 115 kbits/s
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Quel(s) débit(s)?
En pratique: Perturbations encombrement du réseau nécessité d’un codage performant débit maximum pas disponible sur toute la couverture
Tests avec 4 slots:
Mauvaises conditions de propagation ou forte interférence
30 kbits/s
Conditions moyennes 44 kbits/s
Bonnes conditions 56 kbits/s
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Architecture du réseau
Introduction de 2 nouveaux éléments à l’architecture GSM déjà existante : le
SGSN et le GGSN.
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Applications
Le GPRS ouvre un nouveau champ d’applications:
Accès radio aux réseaux IP (internet et intranet) Recherches dans des bases de données (restaurants, stations service,
bourse…) Télématique, télésurveillance (ascenceurs, distributeurs)
Diffusion d’informations (publicité, guidage cartographique…) Messagerie électronique
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Prix - facturation
Pour la première fois, « le client ne paye pas pour le temps pendant lequel il a occupé la ligne, mais pour la quantité de données ayant réellement été acheminées par la ligne ».
=>mode de paiement au koctet ou forfait mensuel fixe
Terminaux GPRS : encore chers, mais les prix devraient baisser SAGEM MW 959 GPRS One Touch 701 d’Alcatel R520 d’Ericsson
Pour information, le One Touch d’Alcatel coûtera entre 2200 et 2700 francs.
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Avenir du GPRS
Réseau déjà en place en Finlande et SuèdeRéactions mitigées:
« Si vous êtes impatients de pouvoir surfer rapidement et facilement sur internet via un téléphone mobile GPRS, vous devrez sans doute attendre encore un peu. »
« Je ne suis pas sûr que c’était mieux que de surfer avec un GSM normal. » « Une évolution et certainement pas une révolution. »
Nouvelles technologies (EDGE Enhanced Data rat for the Global Evolution, Bluetooth)
En France: date de lancement sans cesse repoussée…
=> Normalement en septembre 2001
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UMTS
Introduction Marché Calendrier Aspects techniques Services Usages Matériels
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Introduction
L'expression "Universal Mobile Telecommunications System" (UMTS) désigne une norme cellulaire numérique de troisième génération en cours d'élaboration.
Atteignant 2 Mb/s dans certaines conditions, les vitesses de transmissions offertes par les réseaux UMTS seront nettement plus élevées, que celles des réseaux GSM, de seconde génération, qui plafonneront vers 150 kbits/s avec GPRS.
Alors que l'introduction de la norme GSM a nécessité une mutation complète des réseaux mobiles, le passage de GSM à UMTS sera marqué par une évolution progressive facilitée par l'existence de terminaux mobiles bi-modes GSM/UMTS.
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Marché (horizon 2010)
Les taux de pénétration en téléphone mobile pourraient dépasser à terme le seuil des 100%, comme l’illustre la poursuite de la croissance dans les pays les plus avancés,
70% du trafic voix pourrait s’effectuer via les réseaux mobiles,
Les revenus liés au transfert des données représenteraient plus de 60% des revenus des opérateurs mobiles.
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Calendrier
Parlement européen : Fixer les conditions de délivrance des autorisations d'exploitation au
plus tard le 1er janvier 2000 Prendre toutes mesures pour que les services UMTS puissent être
ouverts au plus tard le 1er janvier 2002. État français :
6 juin 2000 : Discours de clarification de L. FABIUS Nombre de licences, Procédure, Prix
Premières offres en été 2002
Equipementiers : Qualcomm : fin 2004, début 2005 Alcatel : fin 2003, début 2004
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Aspects techniques
Fondement : Principe d’envoi par paquet Faire circuler n’importe quel contenu digital sur un même canal
Aspects radio : Nouvelles bandes de fréquences :
1920-1980 MHz et 2110-2170 MHz ( 900 et 1800 MHz)--> Déploiement de nouveaux réseaux
Compatibilité GSM : Deux cœurs de réseaux envisageables dans un premier temps :
Mode circuit pour le temps réel, Mode paquet pour les autres services
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Services de la 3G
Concept du Multimédia MobileConcept du Multimédia Mobile
Mobilité
• Ubiquité
• Terminal personnel
• Sécurité
• Qualité de Service
• Localisation
Multimédia
• Parole
• Photo
• Musique
•Vidéo (à la
demande, temps réel)
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Services de la 3G
Classification des servicesClassification des services
Utilisables sans interaction (exemple le GPS)
Utilisables en conduisant (exemple la radio) Utilisables en marchant (exemple réception de photos)
Utilisables debout arrêté (exemple jeu vidéo) Utilisables assis (ou terminal pose; exemple prise de notes sur un clavier)
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Services de la 3G
Le téléphone mobile Le visiophone de poche Le communicateur personnel (agenda, PDA) Messagerie et fax rapide Accès à l’Intranet Accès à Internet Le marché des jeux ordinateurs Application commerciales Le pay-per-view Services divers
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Usages : réalité-fiction ?
Deux amies, une robe, une grand-mère
Une grand-mère en voyage, une fuite d’eau
Un homme d’affaires perdu à Hong-Kong
Un roller man, un pote, des jeux
Attente à l’aéroport, intranet
Un professeur, un cours, des élèves, un malade
La réalité augmentée, en vol
Seul dans la nuit
![Page 32: Gsm Gprs Umts](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062304/55cf98f9550346d0339acb21/html5/thumbnails/32.jpg)
Remarques sur les usages
L’intelligence est dans le réseau, et les données sur des serveurs. Elles sont ‘streamées’ à la demande
Le terminal est un dispositif d’échanges, de diffusion, d ’acquisition
Tous ces services supposent une identification personnelle au départ, qui permet d ’appeler ses données individuelles (identité, droits, préférences, moyens de paiement…)
Le réseau détient un nombre croissant d’informations sur l’utilisateur : techniques, liées à l’abonnement, sécuritaires, comportementales… Trop de transparence ?
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Matériels
Différents prototypes sont actuellement en cours de finalisation chez les constructeurs, on remarque déjà quelques points communs :
Présence d ’une oreillette détachable (lien sans fil type BlueTooth) pour permettre d ’entendre parler tout en regardant l’écran de l’appareil
La plupart possède une caméra orientable
L’interface avec les applications est vocale
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Matériels - Motorola
![Page 35: Gsm Gprs Umts](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062304/55cf98f9550346d0339acb21/html5/thumbnails/35.jpg)
Matériels - Ericson
![Page 36: Gsm Gprs Umts](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062304/55cf98f9550346d0339acb21/html5/thumbnails/36.jpg)
Matériels - Nokia
![Page 37: Gsm Gprs Umts](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062304/55cf98f9550346d0339acb21/html5/thumbnails/37.jpg)
Matériels - Siemens
![Page 38: Gsm Gprs Umts](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062304/55cf98f9550346d0339acb21/html5/thumbnails/38.jpg)
Conclusion UMTS
L ’UMTS permet : un accès plus rapide à Internet depuis les téléphones portables, par un
accroissement significatif des débits des réseaux de téléphonie mobile
une amélioration de la qualité des communications en tendant vers une qualité d’audition proche de celle de la téléphonie fixe
de concevoir une norme compatible à l’échelle mondiale, contrairement aux technologies actuelles (les normes utilisées aux États-Unis et au Japon ne sont pas toutes compatibles avec le GSM)
de répondre au problème croissant de saturation des réseaux GSM, notamment en grandes villes
![Page 39: Gsm Gprs Umts](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062304/55cf98f9550346d0339acb21/html5/thumbnails/39.jpg)
Conclusion
9,6 Kbits/s, 170 Kbits/s , 2 Mbits/s : les débits explosent.
Voix, WAP, Internet, Intranet, Vidéo, Musique: multiplication des services
14 millions de clients chez France Telecom, 10 chez Cégétel, 5 chez Bouygues : bientôt plus de portables que de fixes !!
32,5 milliards de francs la licence UMTS en France, 5 milliards d'euros pour l'investissement en réseaux
Le monde du téléphone mobile, même s'il a connu un formidable boom au cours de ces dernières années, n'en est en fait qu'à ses débuts.