PFE & RAPPORT UMTS Universal Mobile Telecommunication System Performance des codes orthogonaux sur l’interface Air PDF
REMERCIEMENTS
AVANT-PROPOS
TABLE DES MATIERES
NOTATION
INTRODUCTION
CHAPITRE 1 . GENERALITES SUR LES RESEAUX MOBILES
1.1 Introduction sur la communication mobile
1.1.1 Historique
1.1.2 Bases des transmissions radioélectriques
1.1.3 Problèmes liés à la transmission radioélectrique
1.1.3.1 Perte en espace libre
1.1.3.2 Effet de masque
1.1.3.3 Trajets multiples
1.1.3.4 Interférences
1.1.3.5 Bruits
1.1.4 Accès au réseau
1.1.4.1 Le FDMA (Frequency Division Multiple Access)
1.1.4.2 Le TDMA (Time Division Multiple Access)
1.1.4.3 Le CDMA (Code Division Multiple Access)
1.1.5 Système de commutations
1.1.5.1 Commutation par circuits
1.1.5.2 Commutation par paquets
1.2 Le concept cellulaire
1.2.1 Principe
1.2.2 Architecture cellulaire
1.2.3 Organisation cellulaire
1.3 Les réseaux de mobiles
1.3.1 Architecture des réseaux de mobiles
1.3.2 Les propriétés des réseaux de mobiles
1.3.2.1 Réseaux cellulaires
1.3.2.2 Méthodes d’accès aux réseaux
1.3.2.3 Allocation de ressources
1.3.2.4 Sécurité des réseaux de mobiles
1.3.2.5 Transfert intercellulaire (handover)
1.3.2.6 Paging
1.3.2.7 Contrôle de puissance
1.3.2.8 Paramètres de capacité
1.4 Les technologies de la téléphonie mobile
1.4.1 Le GSM (Global System for Mobile communications)
1.4.1.1 Services / Possibilités / Limitations
1.4.1.2 Caractéristiques techniques
1.4.1.3 Structure du réseau GSM
1.4.2 Le WAP (Wireless Application Protocol)
1.4.3 Le GPRS (General Packet Radio Service)
1.4.3.1 Services / Possibilités / Limitations
1.4.3.2 Fonctionnement et caractéristiques techniques
1.4.4 Les troisièmes générations de téléphonie mobile : 3G
1.4.4.1 Les services
1.4.4.2 Les Standards
CHAPITRE 2 . UNIVERSAL MOBILE TELECOMMUNICATION SYSTEM : UMTS
2.1 Présentation de l’UMTS
2.1.1 Objectifs
2.1.2 Avantages
2.1.3 Caractéristiques
2.2 Architecture du réseau UMTS
2.2.1 Domaine de l’équipement d’usager
2.2.2 Domaine du réseau d’accès
2.2.2.1 Le NodeB
2.2.2.2 Le RNC
2.2.3 Domaine du réseau cœur
2.2.3.1 Les éléments communes du réseau cœur
2.2.3.2 Domaine à commutation de circuits
2.2.3.3 Domaine à commutation de paquets
2.3 Couches et protocoles sur les interfaces du réseau
2.3.1 L’interface radio : Uu
2.3.2 L’interface réseau : Iu
2.3.2.1 L’interface Iu CS
2.3.2.2 L’interface Iu PS
2.4 Scénarios d’utilisation de l’UMTS
2.4.1 Attachement au réseau
2.4.2 Connexion CS
2.4.2.1 Etablissement de communication
2.4.2.2 Réception de communication
2.4.3 Inactivité CS
2.4.4 Connexion PS
2.4.4.1 Etablissement de communication
2.4.4.2 Réception d’un appel PS
2.4.5 Inactivité PS
2.4.6 Détachement au réseau
CHAPITRE 3 . COUCHE PHYSIQUE DE L’INTERFACE AIR
3.1 Les différents canaux de l’interface Air
3.1.1 Fonctionnalité des canaux
3.1.1.1 Canaux logiques
3.1.1.2 Canaux de transport
3.1.1.3 Canaux physiques
3.1.2 Interface entre couche physique et les couches hautes
3.1.3 Correspondance entre canaux de transport et canaux physique
3.1.3.1 Canal de transport dédié
3.1.3.2 Canaux de transport communs
3.1.3.3 Canaux de transport vers les canaux physiques
3.2 UMTS et le WCDMA (Wideband Code Division Multiple Access)
3.2.1 Techniques d’étalement de spectre
3.2.1.1 Quelques notions liées à l’étalement de spectre
3.2.1.2 Principe du CDMA
3.2.1.3 Système de communication à N utilisateurs et DS-CDMA
3.2.2 Principaux paramètres de WCDMA
3.2.3 Les codes de canalisation
3.2.3.1 Codes OVSF (Orthogonal Variable Spreading Factor)
3.2.3.2 Génération des codes de canalisation
3.2.4 Les codes de brouillage
3.2.4.1 Codes de Gold
3.2.4.2 Scrambling uplink et donwlink
3.3 Chaîne de codage et de multiplexage
3.3.1 Contrôle d’erreur
3.3.1.1 Détection d’erreur par CRC
3.3.1.2 Codage canal
3.3.2 Concaténation, segmentation et entrelacement
3.3.3 Etalement
3.3.4 Modulation QPSK
CHAPITRE 4 . SIMULATION DE L’ADAPTATION DE DEBIT ET DE L’ACCES MULTIPLE PAR L’UTILISATION DES CODES ORTHOGONAUX
4.1 But de la simulation
4.2 Choix du langage
4.3 Organigramme de l’application
4.4 Les différentes fenêtres
4.4.1 Fenêtre d’accueil
4.4.2 Fenêtre « Simulation »
4.4.3 Fenêtres de génération de codes
4.4.4 Fenêtre d’aide
4.5 Exemples de manipulations
4.5.1 Exemples pour la canalisation de données
4.5.2 Exemples pour le multiplexage de plusieurs canaux
CONCLUSION
ANNEXE 1 : MODULATION NUMERIQUE
ANNEXE 2 : PROGRAMME DE GENERATION DE CODES
BIBLIOGRAPHIE
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Un système de communication, ou réseau, désigne tout ensemble d’éléments capable de véhiculer de l’information d’une source vers une destination.
Le téléphone en est la meilleure illustration. Apparus plus récemment, de nouveaux types de réseaux transportent d’autres formes d’informations, telles que les données informatiques ou la vidéo. Ces systèmes ont toujours été pratiquement astreints à des supports fixes. Jusqu’au début des années 90, aucun de ces réseaux ne pouvait recourir à une communication sans fil efficace pour transporter l’information.
La plupart des expériences entreprises ont conduit à des systèmes offrant peu d’autonomie et comportant un certain nombre de faiblesses. Chacun a en mémoire la première génération des réseaux radio analogiques, Radiocom2000. Apparue au cours des années 80, elle ne proposait pour tout service que le transport de la parole, et encore dans de mauvaises conditions : coupure fréquente, qualité de reproduction médiocre, etc.
Le monde des communications évolue à grand pas à partir de la naissance de la première norme de réseaux mobiles. Le GSM, ou Global System for Mobile, en utilisant la modulation numérique et en combinant l’Accès Multiple par Répartition de Temps (AMRT) et l’Accès Multiple par Répartition de Fréquences (AMRF), permet l’échange de données avec un débit de 9.6kbps. En introduisant le mode paquet dans le système GSM, le GRPS (General Packet Radio Service) fournit un débit de 115kbps. EDGE (Enhanced Data rate for GSM Evolution) est aussi une évolution de GSM.
Ce dernier utilise une nouvelle technique de modulation, et apporte le débit de données maximum jusqu’à 384kbps. UMTS (Universal Mobile Telecommunication System) est la troisième génération de téléphonie mobile qui sera utilisée au niveau mondial. Son interface air est basé sur le WCDMA (Wideband Code Division Multiple Access), et supporte un débit jusqu’à 2Mbps. Cette technologie permet ainsi de faire transiter davantage de données et va permettre l’apparition de contenus multimédias sur les téléphones mobiles telle la visiophonie.
Le standard intègre simultanément les deux modes : paquet et circuit. L’utilisation du technique CDMA sur interface radio de l’UMTS se justifie par son efficacité spectrale. Les données de tous les utilisateurs et de tous les canaux de chaque utilisateur sont étalées sur la totalité de la bande de fréquences. Pour effecteur l’étalement et pour pouvoir différencier ces canaux et ces utilisateurs à la réception, chacun d’eux reçoit un code unique.
