Le lecteur trouvera dans le premier chapitre une brève description de l’architecture du réseau GSM et de ces composants. Le deuxième chapitre discutera les étapes de planification d’un réseau cellulaire parmi lesquelles on trouve celle du réseau fixe. Le troisième chapitre sera consacré à la description et à la formulation des différentes problématiques qui se posent lors de la planification du réseau fixe. Et avant de se lancer dans le chapitre cinq qui explique les différents modules utilisés dans l’application, le chapitre quatre explique le principe de quelques méthodes heuristiques utilisées pour la résolution des problèmes tel que celui étudié dans ce travail
Aide à la Planification Cellulaire dans un Réseau LTE (4G)Fatiha Merazka
Les réseaux de télécommunications ont pris de plus en plus d'importance dans notre vie quotidienne. Pour satisfaire au mieux les besoins et les intérêts des clients, les opérateurs doivent pouvoir offrir, au meilleur prix, des services d'excellente qualité. C'est dans ce cadre que s'inscrit le problème de planification cellulaire des réseaux qui consiste à optimiser les coûts engendréspar l'installation et l'utilisation du système. Une planification bien effectuée a pour effet de réduire le temps de mise en marche, le coût des dépenses d'investissement ainsi que le coût des dépenses opérationnelles.
Le réseau mobile est aujourd'hui un domaine en pleine effervescence. Pendant la dernière décennie, les évolutions de télécommunications ont explosé une nouvelle gamme de service qui a écarté les services classiques afin de satisfaire l’augmentation du nombre des utilisateurs et les exigences de taux de données élevés.
Cette motivation laisse les générations mobiles se succéder et se développer, de la technologie GSM vers un système de paquets tout IP optimisé dénommé Long Term Evolution (LTE).
L’opérateur se trouve, devant ces technologies, obligé de répondre à la croissance continue du trafic, avec une faible latence, une meilleure fiabilité, et une meilleure efficacité spectrale par rapport aux précédentes générations. Ces exigences ont stimulé les évolutions des réseaux pour mettre aujourd’hui le premier pas vers la quatrième génération avec LTE.
A ce stade, l’opérateur doit réduire le coût d’investissement et augmenter la qualité de service pour assurer la rentabilité.
Pour le faire il doit passer par les phases primordiales : dimensionnement et planification de système radio mobile, qui consiste à déterminer l'ensemble des composantes matérielles et logicielles de ces systèmes, les positionner, les interconnecter et les utiliser de façon optimale, en respectant, entre autres, une série de contraintes de qualité de service.
De façon générale, le problème de planification fait intervenir plusieurs sous-problèmes avec chacun un niveau de complexité différent. Dans ce travail, le sous-problème qui est traité concerne l'affectation des cellules aux commutateurs. Ce problème consiste à déterminer un modèle d'affectation qui permet de minimiser le coût d'investissement des équipements du réseau 4G, tout en maximisant l'utilisation faite des équipements du réseau 3G déjà en place.
Ainsi, la solution proposée est un modèle qui décrit la marche à suivre lors de la planification initiale d’un réseau LTE qui se base sur la planification et le dimensionnement des zones de suivi ou Tracking Area.
Dans ce projet, nous allons donc effectuer une planification et un dimensionnement des zones Tracking Area.
Le lecteur trouvera dans le premier chapitre une brève description de l’architecture du réseau GSM et de ces composants. Le deuxième chapitre discutera les étapes de planification d’un réseau cellulaire parmi lesquelles on trouve celle du réseau fixe. Le troisième chapitre sera consacré à la description et à la formulation des différentes problématiques qui se posent lors de la planification du réseau fixe. Et avant de se lancer dans le chapitre cinq qui explique les différents modules utilisés dans l’application, le chapitre quatre explique le principe de quelques méthodes heuristiques utilisées pour la résolution des problèmes tel que celui étudié dans ce travail
Aide à la Planification Cellulaire dans un Réseau LTE (4G)Fatiha Merazka
Les réseaux de télécommunications ont pris de plus en plus d'importance dans notre vie quotidienne. Pour satisfaire au mieux les besoins et les intérêts des clients, les opérateurs doivent pouvoir offrir, au meilleur prix, des services d'excellente qualité. C'est dans ce cadre que s'inscrit le problème de planification cellulaire des réseaux qui consiste à optimiser les coûts engendréspar l'installation et l'utilisation du système. Une planification bien effectuée a pour effet de réduire le temps de mise en marche, le coût des dépenses d'investissement ainsi que le coût des dépenses opérationnelles.
Le réseau mobile est aujourd'hui un domaine en pleine effervescence. Pendant la dernière décennie, les évolutions de télécommunications ont explosé une nouvelle gamme de service qui a écarté les services classiques afin de satisfaire l’augmentation du nombre des utilisateurs et les exigences de taux de données élevés.
Cette motivation laisse les générations mobiles se succéder et se développer, de la technologie GSM vers un système de paquets tout IP optimisé dénommé Long Term Evolution (LTE).
L’opérateur se trouve, devant ces technologies, obligé de répondre à la croissance continue du trafic, avec une faible latence, une meilleure fiabilité, et une meilleure efficacité spectrale par rapport aux précédentes générations. Ces exigences ont stimulé les évolutions des réseaux pour mettre aujourd’hui le premier pas vers la quatrième génération avec LTE.
A ce stade, l’opérateur doit réduire le coût d’investissement et augmenter la qualité de service pour assurer la rentabilité.
Pour le faire il doit passer par les phases primordiales : dimensionnement et planification de système radio mobile, qui consiste à déterminer l'ensemble des composantes matérielles et logicielles de ces systèmes, les positionner, les interconnecter et les utiliser de façon optimale, en respectant, entre autres, une série de contraintes de qualité de service.
De façon générale, le problème de planification fait intervenir plusieurs sous-problèmes avec chacun un niveau de complexité différent. Dans ce travail, le sous-problème qui est traité concerne l'affectation des cellules aux commutateurs. Ce problème consiste à déterminer un modèle d'affectation qui permet de minimiser le coût d'investissement des équipements du réseau 4G, tout en maximisant l'utilisation faite des équipements du réseau 3G déjà en place.
Ainsi, la solution proposée est un modèle qui décrit la marche à suivre lors de la planification initiale d’un réseau LTE qui se base sur la planification et le dimensionnement des zones de suivi ou Tracking Area.
Dans ce projet, nous allons donc effectuer une planification et un dimensionnement des zones Tracking Area.
Other test equipment providers sell LTE capabilities separately, but following our all-inclusive model, we’ve included LTE testing for every BreakingPoint CTM, existing or new. (All it takes is a firmware update.) The combination of such large-scale testing and our all-in-one pricing model drops the cost per UE to under $0.25. That’s right — less than 25 cents.
Contrast that to the $1,000 price tag mentioned above, and it’s not hard to see the impact it makes. The fact that we can now offer our customers the most cost-effective option of simulating millions of concurrent users with real application traffic (plus security attacks and fuzzing, of course) means that they can now validate their LTE network configurations at scale before going live. This is something they simply could not have done before.
For more information, please visit www.breakingpoint.com/lte
The document provides information on the fundamentals and evolution of 3G mobile communication standards. It discusses:
- 1st generation standards including AMPS, TACS, NMT, and others operating between 30-200 KHz.
- 2nd generation standards including GSM, IS-136, IS-95, and PDC operating at 200 KHz, utilizing TDMA and early digital technologies.
- UMTS (3G) evolution through 3GPP releases, utilizing WCDMA technology, and achieving speeds up to 2 Mbps through improvements like HSPA and LTE.
This document provides an overview of Ericsson's 5G NR-RAN Release for the fourth quarter of 2018. It describes the NR non-standalone architecture, including dual connectivity functionality and interfaces. It also covers topics like numerology, frame structure, deployment scenarios for mid-band and high-band spectrum, and transport functionality between the gNodeB and eNodeB.
The document discusses mobility and handover in 4G and 5G networks. It defines handover as the process of transferring an ongoing call or data session from one channel to another in a cellular network. It then describes the different types of handovers, including horizontal, vertical, intra-frequency, inter-frequency, hard, soft, and softer handovers. The document also explains the handover process in LTE, including the initiation, preparation, and execution phases, and discusses S1-based and X2-based handovers.
The document summarizes different 3G events that can trigger handover procedures in UMTS networks. It describes 7 categories of events related to primary pilot channel, frequency, quality, channel traffic volume, CRCs, Rx-Tx parameters, and location/position. Each category contains multiple specific events that are monitored and can trigger handovers based on thresholds being passed for radio frequency parameters. The events monitor factors like signal quality, interference levels, traffic loads, transmission power, and device location to determine when a UE should hand over to a better serving cell.
LTE network: How it all comes together architecture technical posterDavid Swift
The document provides an overview of an LTE network including:
1) The key components of an LTE network including the Evolved Packet Core (EPC), radio access network (eNodeB), and user equipment (UE).
2) Protocols and functions used within the LTE network for mobility, authentication, quality of service, charging, and multimedia services.
3) Interworking of the LTE network with external networks including legacy 3G networks, non-3GPP access like WiFi, IP Multimedia Subsystem (IMS) for voice, and IPX networks for roaming.
This document provides a troubleshooting guide for LTE inter-radio access technology (IRAT) handovers. It describes why IRAT is needed as voice revenues remain important while data revenues grow. It also outlines the applications of IRAT, delivery policies for idle mode, connected mode, and voice services. Signaling procedures for IRAT handovers including reselection, redirection, and PS handover are defined. Key performance indicators for IRAT including control plane delays and user plane interruption times are also defined to help diagnose IRAT issues.
The document introduces LTE network planning and RNP solutions. It discusses the flat LTE network architecture and protocols including OFDM and MIMO. LTE network planning includes coverage and capacity planning using link budget and capacity estimation. The RNP solution introduces tools for performance enhancement like interference avoidance and co-antenna analysis.
The document discusses 5G massive MIMO and network planning. It describes how massive MIMO uses beamforming techniques like using multiple antennas to direct signals in specific directions, improving coverage and capacity. It outlines the evolution from MIMO to massive MIMO and details concepts like beam management and optimization that are important for 5G network planning and coverage scenarios.
This second webinar discusses LTE Air Interface, the link between a mobile device and the network, and a fundamental driver of the quality of the network.
- The document discusses LTE introduction and technologies. It provides an overview of the evolution of wireless technologies towards LTE.
- Key aspects of LTE covered include the Evolved Packet Core (EPC), the radio access network E-UTRAN consisting of eNodeBs, and LTE user equipment (UE).
- Physical layer technologies enabling LTE such as OFDM, MIMO, link adaptation, and channel scheduling are discussed. The document also outlines the LTE network architecture and components.
Other test equipment providers sell LTE capabilities separately, but following our all-inclusive model, we’ve included LTE testing for every BreakingPoint CTM, existing or new. (All it takes is a firmware update.) The combination of such large-scale testing and our all-in-one pricing model drops the cost per UE to under $0.25. That’s right — less than 25 cents.
Contrast that to the $1,000 price tag mentioned above, and it’s not hard to see the impact it makes. The fact that we can now offer our customers the most cost-effective option of simulating millions of concurrent users with real application traffic (plus security attacks and fuzzing, of course) means that they can now validate their LTE network configurations at scale before going live. This is something they simply could not have done before.
For more information, please visit www.breakingpoint.com/lte
The document provides information on the fundamentals and evolution of 3G mobile communication standards. It discusses:
- 1st generation standards including AMPS, TACS, NMT, and others operating between 30-200 KHz.
- 2nd generation standards including GSM, IS-136, IS-95, and PDC operating at 200 KHz, utilizing TDMA and early digital technologies.
- UMTS (3G) evolution through 3GPP releases, utilizing WCDMA technology, and achieving speeds up to 2 Mbps through improvements like HSPA and LTE.
This document provides an overview of Ericsson's 5G NR-RAN Release for the fourth quarter of 2018. It describes the NR non-standalone architecture, including dual connectivity functionality and interfaces. It also covers topics like numerology, frame structure, deployment scenarios for mid-band and high-band spectrum, and transport functionality between the gNodeB and eNodeB.
The document discusses mobility and handover in 4G and 5G networks. It defines handover as the process of transferring an ongoing call or data session from one channel to another in a cellular network. It then describes the different types of handovers, including horizontal, vertical, intra-frequency, inter-frequency, hard, soft, and softer handovers. The document also explains the handover process in LTE, including the initiation, preparation, and execution phases, and discusses S1-based and X2-based handovers.
The document summarizes different 3G events that can trigger handover procedures in UMTS networks. It describes 7 categories of events related to primary pilot channel, frequency, quality, channel traffic volume, CRCs, Rx-Tx parameters, and location/position. Each category contains multiple specific events that are monitored and can trigger handovers based on thresholds being passed for radio frequency parameters. The events monitor factors like signal quality, interference levels, traffic loads, transmission power, and device location to determine when a UE should hand over to a better serving cell.
LTE network: How it all comes together architecture technical posterDavid Swift
The document provides an overview of an LTE network including:
1) The key components of an LTE network including the Evolved Packet Core (EPC), radio access network (eNodeB), and user equipment (UE).
2) Protocols and functions used within the LTE network for mobility, authentication, quality of service, charging, and multimedia services.
3) Interworking of the LTE network with external networks including legacy 3G networks, non-3GPP access like WiFi, IP Multimedia Subsystem (IMS) for voice, and IPX networks for roaming.
This document provides a troubleshooting guide for LTE inter-radio access technology (IRAT) handovers. It describes why IRAT is needed as voice revenues remain important while data revenues grow. It also outlines the applications of IRAT, delivery policies for idle mode, connected mode, and voice services. Signaling procedures for IRAT handovers including reselection, redirection, and PS handover are defined. Key performance indicators for IRAT including control plane delays and user plane interruption times are also defined to help diagnose IRAT issues.
The document introduces LTE network planning and RNP solutions. It discusses the flat LTE network architecture and protocols including OFDM and MIMO. LTE network planning includes coverage and capacity planning using link budget and capacity estimation. The RNP solution introduces tools for performance enhancement like interference avoidance and co-antenna analysis.
The document discusses 5G massive MIMO and network planning. It describes how massive MIMO uses beamforming techniques like using multiple antennas to direct signals in specific directions, improving coverage and capacity. It outlines the evolution from MIMO to massive MIMO and details concepts like beam management and optimization that are important for 5G network planning and coverage scenarios.
This second webinar discusses LTE Air Interface, the link between a mobile device and the network, and a fundamental driver of the quality of the network.
- The document discusses LTE introduction and technologies. It provides an overview of the evolution of wireless technologies towards LTE.
- Key aspects of LTE covered include the Evolved Packet Core (EPC), the radio access network E-UTRAN consisting of eNodeBs, and LTE user equipment (UE).
- Physical layer technologies enabling LTE such as OFDM, MIMO, link adaptation, and channel scheduling are discussed. The document also outlines the LTE network architecture and components.
Génération et analyse des signaux LTE par matlabouissam cherier
Notre travail va être articulé autour d’un cas d’étude qui est la modalisation d’un système LTE, et précisément dans la couche physique DOWNLINK, En commençant par une modélisation conceptuelle de ce système puis une simulation d’un signal LTE par MATLAB,
3GPP LTE (Long Term Evolution) Physical Layer and Associated PerformancesNicolasCousin
Description of the 3GPP UMTS Long Term Evolution: concepts (OFDM, SC-FDMA) and performances.
Study realized by Nicolas Cousin and Vincent Boucheix - students at the ECE Engineering School of Paris, France - for the French operator Bouygues Telecom.
Note: Last update in february 2007. Some physical layer concepts or performances may have changed.
Qu'est-ce que les réseaux LPWA et quels sont leurs intérêts ?
Quelles sont leurs caractéristiques par rapports aux autres technologies télécoms?
Quelles différences existe-t-il entres les technologies LPWA, notamment SIGFOX et LoRa?
2. Plan
• Introduction
• Architecture
- Couche Physique
- Couche Mac
3. LTE: Introduction
Le LTE (Long Term Evolution ) est un projet mené par
3GPP pour définir les Normes du future réseau de la 4G.
Il permettra le transfert des données à des hauts débits,
avec des portées plus superieures.
Technologie semble s’être imposée face au Wimax
mobile qui accumule les retards
LTE considéré comme évolution des normes
d’UMTS/3GPP 3G
Il emploie une forme différente d’interface radio, utilisant
OFDMA/SC-FDMA au lieu de CDMA
4. LTE: Motivations
1. Besoin de système optimisant la commutation des paquets
– Evolution de l’UMTS vers le tout paquet
2. Besoin des débits plus élevés
– Débit théorique élevé du LTE:
Downlink ~100 Mbits/s --Uplink ~ 50 Mbits/s
3. Besoin d’une très bonne qualité de service
– Réduit le temps d’aller-retour
– Réduire le temps d’établissement de connexion (< 100 ms)
– Réduit le temps de transit (< 10 ms)
4. Besoin d’infrastructures moins coûteuses
– Nouvelle architecture simplifiée avec moins d’équipements sur le réseaux
5. LTE: Comparaison
WCDMA HSPA
(UMTS) (HSDPA / HSUPA) HSPA+ LTE
Vitesse maximum bps
de liaison 384 k 14M 28M 100M
descendante
Vitesse maximum bps
de liaison montante 128 k 5.7M 11M 50M
Latence
temps de voyage
aller-retour 150 ms 100ms 50ms (ms) ~10 ms
approximativement
Années
approximatives de 2003 / 2004 2005 /2006 HSDPA 2008 /2009 2009 /2010
déroulement initial 2007 / 2008 HSUPA
Méthodologie d'accès CDMA CDMA CDMA OFDMA / SC-FDMA
6.
7. LTE: Caractéristiques
Paramètres Détails
Vitesse maximale de liaison
descendante 64QAM 100 (SISO), 172 (2x2 MIMO), 326 (4x4 MIMO)
Mbps
La liaison montante maximale 50 (QPSK), 57 (16QAM), 86 (64QAM)
expédie (Mbps)
Type de donneés Toutes les données de commutation de paquets (voix et données). Pas avec
commutation à circuit.
Channel bandes passantes 1.4, 3, 5, 10, 15, 20
(MHz)
Duplex régimes FDD et TDD
Mobilité 0 - 15 km/h (optimised),
15 - 120 km/h (haute performance)
Latence Inactif à l'état actif de moins de 100ms
Petits paquets ~ 10 ms
Efficacité spectrale liaison descendante : 3 - 4 times Rel 6 HSDPA
Liaison montante : 2 -3 x Rel 6 HSUPA
Arrangements d'accès OFDMA (Downlink)
SC-FDMA (Uplink)
Types de modulation supportée QPSK, 16QAM, 64QAM (Uplink and downlink)
8. Long Term Evolution (LTE)
• Caractéristiques :
– Méthode d’accès en Dowlink : OFDMA
– Méthode d’accès en Uplink : SC-FDMA
– Type Handover : Hard Handover
– Fonction d’auto-réglage et d’auto-optimisation
– LTE supportera des bandes passante allant
de 1,25 MHz jusqu'à 20 MHz.
– Architecture décentralisée : antennes
intelligentes.
9. Plan
• Introduction
• Architecture
- Couche Physique
- Couche Mac
10.
11. Architecture d’un
système LTE
• Suppression de la partie radio (RNC)
• Evolved-UTRAN (e-UTRAN) : évolué avec les
options d’auto-réglage et d’auto-optimisation
• Enhaced-NodeB (eNB): contient les
fonctionnalités du RRM (Radio Access
Management) , celles du RNC et gère les
Handover
12. Architecture d’un
système LTE
Le Système s’appellerait
EPS :Evolved Packet System
Composé de deux partie :
1 / LTE : partie radio du réseau
– Contient les eNB reliés entre elles et reliés
au réseau cœur les fonctions supportées
par RNC sont reporté au eNB
14. Architecture d’un
système LTE
2/SAE (System Architecture Evolution): le cœur du
réseau composé de différentes partie
• Mobility Management Entity (MME)
• Serving Gateway (SGW)
• Packet Data Network Gateway (PDN GW)
• Home Subscriber Server (HSS)
• Policy and Charging Rules Function (PCRF)
16. • L'élément principal du réseau de LTE SAE se nomme le noyau de paquet
évolué (evolved Packet core) ou EPC.
• Quand l’utilisateur se déplace dans les régions desservies par différentes
eNodeBs, la SGW sert de point d'ancrage de mobilité veillant à ce que le
chemin de données soit maintenu
19. • Les eNBs manipulent plusieurs autres fonctions y
compris le control d’admission et les décisions de
transfert pour l’UE.
Protocole du plan d’utilisateur
20. Plan
• Introduction
• Architecture
- Couche Physique
- Couche Mac
21. Pourquoi OFDM?
• Adapter au débit très élevés
• Adapter au communications mobiles
• Resistance au perturbations : parasites,
brouilleurs, etc.…
• Résistance aux trajets multiples
• Taux d’erreurs binaires faible
• Pas d’interférence entre symboles: grâce
à l’intervalle de garde
22. Pourquoi OFDM?
• Possibilité de l’associer au CDMA, TDMA,
FDMA et aux systèmes multi-antennes
• une allocation adaptative des sous-porteuses :
selon le rapport SNR(signal sur bruit )
• Au vu de ses avantages, l’utilisation d’OFDM et
les technologies d’accès associées, OFDMA et
SC-FDMA sont des choix naturels pour la
nouvelle norme (standard) cellulaire LTE
23. LTE OFDMA: sens descendant (downlink)
• Le signal d’OFDM utilisé dans LTE comporte un maximum de 2048
sous-porteuses différentes espacées de 15 kHz
• La station de base a seulement les besoins de pouvoir soutenir la
transmission de 72 ondes sous-porteuses
• Dans la liaison descendante, les ondes sous-porteuses sont coupées en
blocs de ressource, ceci permet au système de pouvoir compartimenter
les données à travers des nombres standards des ondes sous-
porteuses
24. LTE SC-FDMA (up link)
• Un nouveau concept différent est employé pour la technique d’accès
• Elle est basée sur la forme de la technologie OFDMA
• Elle s’appelle l’accès multiple de Division de fréquence
• La détection s’effectue sur l’ensemble du signal ce qui permet de
moyenner le SNR sur la totalité de la bande de fréquences (OFDMA/
sous porteuse)
Diagramme de bloc de SC-FDMA
25. LTE- MIMO (Multiple Input Multiple Output)
• MIMO est une autre des innovations principales de la technologie de LTE
• Une technologie qui procure à LTE d’améliorer plus loin le flux de données et
l’efficacité spectrale obtenus en employant OFDM
• Il permet à des débits élevés d’être réalisés avec une efficacité spectrale
améliorée
Principe de fonctionnement
26. LTE-FDD,TD,TDD,TD-LTE : Plans Duplex
• L’équipement d’utilisateur sera adapté pour des modes de FDD et de TDD
• Peut transmettre dans les deux directions simultanément (montante et
descendante)
• Liaison montante (Uplink): transmission de l’utilisateur à l’e NodeB
• Liaison descendante (Dowlink): transmission de l’e NodeB à l’utilisateur
27. LTE-FDD,TD,TDD,TD-LTE : Plans Duplex
(2)
• Afin de pouvoir être en mesure de transmettre dans les deux sens, un
équipement d'utilisateur ou d'une station de base doit disposer d'un
régime duplex.
• Il existe deux formes de duplex qui sont couramment utilisés :
– FDD Division de Fréquence Duplex
– TDD Division de Temps Duplex
• LTE FDD (Frequency Division Duplex) : division duplex de fréquence
• LTE TDD (Time Division Duplex) : répartition temporelle, elle utilise une
fréquence mais assigne différentes tranches de temps pour la
transmission et la réception
• LTE s’adapte aux deux spectres FDD et TDD
28. Structure de frame et sub frame de LTE
• Les structures de frame LTE diffèrent entre la répartition duplex
temporelle et la division duplex de fréquence
• Il existe deux types de structures LTE :
– Type 1 utilisé pour les systèmes de mode de LTE FDD
– Type 2 utilisé pour les systèmes de LTE TDD
29. Structure de frame et sub frame de LTE (2)
Structure de frame LTE type 2
30. Canaux Physiques, Logiques et de
Transport de LTE
• Ils sont utilisés pour séparer les différents types de données et leur permettre
d'être transportés à travers le réseau d'accès radio d’une manière ordonnée
• Efficacement les différents canaux fournissent des interfaces aux plus hautes
couches dans la structure de protocole LTE et permettent une ségrégation
ordonnée et définie des données.
• Il existe trois catégories dans lesquelles les canaux de données différentes
peuvent être groupés.
• Canaux physiques : sont des canaux de transmission qui portent des données
d'utilisateur et contrôlent des messages.
• Canaux de transport : les canaux de transport de couche physiques offrent le
transfert d'information au Contrôle d'Accès Moyen (MAC) et aux plus hautes
couches.
• Canaux logiques : ils fournissent des services pour la couche MAC dans la
structure de protocole LTE.
31. Canaux Physiques, Logiques et de
Transport de LTE (2)
Mapping entre les canaux Dowlink logique et les canaux de transport
Mapping entre les canaux Uplink logique et les canaux de transport
32. Plan
• Introduction
• Architecture
- Couche Physique
- Couche Mac
34. Handover
Handover : est une fonction importante qui maintient
une connectivité sans faille lors du passage d'une station de
base à une autre.
Garantie la continuité de l’appel (~100ms d’interruption )
Il existe deux type de Handover :
Intra-RAT: on reste dans le même réseau LTE –LTE
Inter-RAT : d’un réseau à l’autre LTE-UMTS
RAT : Radio Access Technologie
35. Les 3 phases du Handover
1. Prise des mesures et supervision du lien
2. Choix de la cellule cible et déclenchement du handover
3. Exécution du handover (i.e. transfert effectif des liens)
36. Type d’exécution du Handover(1/2)
• Hard Handover :
ancien lien libéré avant l’établissement du nouveau lien
avec la BS cible
• Seamless Handover :
ancien lien libéré pendant l’établissement du nouveau
lien avec la BS cible
37. Type d’exécution du Handover(2/2)
• Soft Handover :
ancien lien libéré après l’établissement du nouveau
lien avec la BS cible
• Softer handover :
C’est dans le cas de sectorisation avec des antenne
omnidirectionnelles, le même signal est envoyé par
deux secteur au mobile.
38. Principe du déroulement du Hard Handover
1. Suspension des opérations normales sauf pour la couche
gestion des ressources radio
2. Déconnexion du lien de signalisation
3. Déconnexion et désactivation des canaux alloués
précédemment et leur libération
4. Activation de nouveaux canaux et leur connexion si
nécessaire
5. Déclenchement de l'établissement d'une connexion de
liaison de données sur les nouveaux canaux
40. Gestion de la mobilité
Protocole EMM
Protocole ESM
MME
Protocole MM
Protocole CM
Protocole GMM (3G) SGSN
Protocole SM
EMM (EPS Mobility Management)
• Attachement au réseau EPS (Attach).
• Détachement du réseau EPS (Detach).
• Allocation de GUTI (GUTI Reallocation).
• Authentification et chiffrement (Authentication And Ciphering).
• Mise à jour de tracking Area (Tracking Area Update).
• Demande d'identité (e.g., IMSI, IMEI) (Identity).
41. Gestion de la mobilité
Protocole EMM
Protocole ESM
MME
Protocole MM
Protocole CM
Protocole GMM (3G) SGSN
Protocole SM
ESM (EPS Session Management)
Permet l’établissement, la modification et la libération de default bearer et de dedicated
bearer.
Un bearer correspondent grossièrement à des circuits virtuels permettant à l’UE de
transmettre et de recevoir des paquets IP.
42. Attachement initial de l’UE au réseau
5. L MME soumet une l’UE HSS disposant d’un
2. 1. ’EIR, interrogé par le dud’attachement enIMEI. default requête Attach l’UE
CetteMME obtient auprèsMMEaléatoire dans leémettant uneune réponse de à
4. Le procédure conduira à indique à l’UE etprofil de de retour si le terminal
demande à valeur la création escompte bearer permanent
3. LeL’UE initie la procédure de lui fournir son dumessage l’UE, des quintuplets
fait ou ne un résultat connectivité IP égal celui interdits le
contenantfait pas partie de la liste des SendàAuthentication Info.IPv4 ou
d’authentification une d’authentificationpermanente à un par(black list). IPv6.
correspondant à à l’aide de la requêteéquipementsfourniréseau HSS. L’UE
l’eNodeB.
retourne la réponse au MME.
Servin
New PDN
g PCRF
MME GW
GW
1. EMM Attach Request
2.a. Send Authentication Info (IMSI)
2.b. Send Authentication Info Ack (Vector)
3.a. EMM Authentication and ciphering req
3.b. EMM Authentication and ciphering response (RES)
4.a. EMM Identity req
4.b. EMM Identity response (IMEI)
5.a Check IMEI (IMEI)
5.b Check IMEI Ack (IMEI, Status)
43. Attachement initial de l’UE au réseau
13.
12.
11.
10. Le serving GW créemessage réponseet assigne une valeur ausousde etLocation
9.
8.
7.
6. Serving GW retourne à réponsePCRF dans par tableréponseau au taxation à
PDN GW interagit un Serving GW LocationSession Response deforme EPS
HSS acquitte la une nouvelle Subscriber d’obtenir d’EPS bearerMME.de
MMEémet unun mise une Update CreateData une les règles Serving GW
sélectionne avec l’entité localisation sa (IMSI, données
délivre message jour de entrée afin (adresse MME paramètre
retourne une Insert Create Session Response Update émetsouscription
contenant l’adresse HSS le bearerprocédurequi transiteront par le Insert bearer le
permettantnouveau IP allouéeflux le service retourne une réponse defaultSubscriber
son tour uneIMSI) leMME. rejette lade PDN GW associé à jour UE.localisation, leuneet
Bearer MME. Si au HSS.
Ack au Identity (BI) Create par par défaut à PDN
EPS) au de différencier les nouveau MME aumise Gateway Puis, il émet
hostname, requête pour Le Session Requestde l’UE. à cet de en utilisant alors
ainsi différencier la taxation de ces au l’UE d’accéder à Internet
protocole Create demandeRequest flux. de l’UE. sélectionné. par exemple.
requête GTP-C. Ce bearer
MME rejette la au HSS. permet à serving GW
Data Ack (IMSI)Session d’attachement
Servin
New PDN
g PCRF
MME GW
GW
6. Update Location
7.a. Insert Subscriber Data
7.b. Insert Subscriber Data Ack
8. Update Location Ack
9. Create Session Request
10. Create Session Request
11. PCRF Interaction
12. Create Session Response
13. Create Session Response
44. Attachement initial de l’UE au réseau
18.
16. A MME émet un réponse retournant une ReconfigurationBearer Response
15. l’UE retourne du message InitialConnectionréponse Modify MME Complete,
14. L’eNodeB émet l’acquitte ende contrôle sur l’interfaceet de l’Attach incluant
17. Lela réceptionunemessage RRCInitial Context Response auà Complete à de
19. Servingretourne message RRC Connection Reconfiguration request incluant
GW un le message Context Response S1-C l’eNodeB, afin
l’entité MME de créer requête messageentreGW et Serving GW. GUTI assigné
l’eNodeB incluant EPS) auet EMM Attach Complete. (Identité trafic descendant
l’identité du bearer une unl’adresse de Serving Requestdès à présent prêt relayerdu
lui demanderémet le message leModifyl’eNodeBl’UEest le pour le du beareràEPS (BI),
(Identité d’accès MME. Le Bearer à Accept contenant le
EPS, bearer d’accès Attach utiliser
adresse eNodeB) au Serving GW.
à l’UE par leIP,l’eNodeBsensl’interface S1-U.
les paquets MME.
Serving GW à dans le sur descendant à l’UE à travers l’eNodeB.
Servin
New PDN
g PCRF
MME GW
GW
14. S1-AP Initial Context Setup Request (Attach Accept (new GUTI))
15. RRC Connection Reconfiguration Request (Attach Accept (GUTI)))
16. RRC Connection Reconfiguration Complete(Attach complete)
17. S1-AP Initial Context Setup Response (Attach Complete)
First uplink data
18. Modify Bearer Request
19. Modify Bearer Response
First downlink data
45. Détachement de l’UE du réseau
5. L’eNode GW deémet message lelibérer AcceptRequest
3. Les bearers l’acquittelaEMM deen 2 auSession l’aide de (TEID) au l’envoi du
1. La procédureEPSdétachementDetach Request d’indiquer auàréponsePDN GW.
9.
8.
7.
6. PDN B GW acquitte l’aide de l’UE du réseau estSession àRelease les bearer
message cet requête retournant par le décrite Response
ce la EMM Detach afinDelete MME travers suivante.
figure Delete
4. Le Serving le peut pour à requête Delete MME au à d’accèsS1l’aide de Complete
2. L’UE émet acquitteà l’eNodeB sont PCRFle bearerMME. la PCRF quela(TEID).
MME émet un messageavec ladésactivés à réponse
demandeinteragir UE réponse la l’UE.
une pour cet UE ont étéexécutée, avec
commande S1 Release Command l’UE la plus accès au Detach”.
EPSfois lesla procédure radio libérées. n’a Cause égale à “TEID .
message Delete Session libérés. (TEID) au Serving GW.réseausignifie Tunnel
Une fois ressources Request
Session Response (TEID).
Endpoint Identifier et identifie le tunnel à libérer entre le Serving GW et le P-GW.
Servin
New PDN
g PCRF
MME GW
GW
1. Detach Request
2. Delete Session Request
3. Delete Session Request
4. Delete Session Response
6. Delete Session Response
5. Interactions PCRF
7. Detach Accept
Libération 8. S1 Release Command
de
ressource 9. S1 Release Complete
radio
46. Mise à jour de Tracking Area
Dans ce cas l’UE change de MME et de Serving GW. Les opérations suivantes
doivent être réalisées lors de la procédure TAU:
• Mise à jour du chemin média :
Le default bearer doit être mis à jour ainsi que tout bearer
supplémentaire (defaut et dedicated) établi une fois l’UE attaché au
réseau.
Le PDN GW doit être informé du nouveau Serving GW en charge de la
nouvelle Tracking Area (TA), et un nouveau bearer doit être créé entre
l’UE et le nouveau Serving GW si l’UE est dans l’état actif.
• Transfert du contexte usager de l’ancien MME au nouveau MME.
• Mise à jour du profil de l’usager dans le HSS notamment avec
l’adresse du nouveau MME.
47. Gestion de session
Default bearer
Sert poour d’accéder aux services du réseau, l’UE doit disposer d’un default
bearer :
Permanent par nature est établi par le réseau dès l’attachement.
Ce bearer est maintenu pour toute la durée d’attachement de l’UE afin de
lui fournir une connectivité IP permanente à un réseau IPv4 ou IPv6.
A tout moment l’UE peut établir un ou plusieurs default bearers additionnels.
Seul l’UE peut initier la demande d’établissement d’un default bearer
additionnel
Ne fournissent pas de débit garanti.
48. Gestion de session
Dedicated bearer
Afin que l’usager puisse accéder à des services temps réel IP :
il est nécessaire qu’un dedicated bearer soit établi ;
un dedicated bearer a une durée limitée et fournit un débit garanti,
toujours associé à un default bearer.
Le default bearer et tous les dedicated bearer associés partagent la
même adresse IP.
Le réseau ou l’UE peuvent initier l’établissement d’un dedicated
bearer.
49. QoS dans LTE
LTE supporte une QoS de bout en bout : ce qui signifie que
les caractéristiques du bearer sont définis et contrôlés pendant
toute la durée d'une session entre l'unité mobile (UE) et le P-GW.
QoS est caractérisée par un indice
• QCI (QoS Class Identifier).
• Le paramètre ARP (Allocation and Retention Priority).
Il y a deux classes principales des bearer, avec des taux garantis et non garantis
et les étiquettes qui spécifie plus en détail quelles sont les valeurs du délai et le
taux de perte des paquets qui peuvent être tolérés pour chaque bearer donné.
50.
51. E-UTRAN Architecture: U-plane
The ARQ functionality provides error correction
by retransmissions in acknowledged mode at
Layer 2.
The HARQ functionality ensures delivery
between peer entities at Layer 1.