Etude portant sur la transmission des signaux multimedia dans un reseau de telephonie mobile de la 3ème generation « cas de routage de données et de la voix dans le réseau UMTS »

INTRODUCTION GENERALE

1. Bref historique

L'histoire de la téléphonie mobile (numérique) débute réellement en 1982. En effet, à cette date, le Groupe Spécial Mobile, appelé GSM, est créé par la Conférence Européenne des administrations des Postes et Télécommunications (CEPT) afin d'élaborer les normes de communications mobiles pour l'Europe dans la bande de fréquences de 890 à 915 MHz pour l'émission à partir des stations mobiles et 935 à 960 MHz pour l'émission à partir de stations fixes.

Les années 80 voient le développement du numérique tant au niveau de la transmission qu'au niveau du traitement des signaux, avec pour dérivés des techniques de transmission fiables, grâce à un encodage particulier des signaux préalablement à l'envoi dans un canal, et l'obtention de débits de transmission raisonnables pour les signaux (par exemple 9, 6 kilobits par seconde pour un signal de parole).

Ainsi, en 1987, le groupe GSM fixe les choix technologiques relatifs à l'usage des télécommunications mobiles : transmission numérique, multiplexage temporel des canaux radio, chiffrement des informations ainsi qu'un nouveau codage de la parole. Il faut attendre 1991 pour que la première communication expérimentale par GSM ait lieu. Au passage, le sigle GSM change de signification et devient Global System for Mobile communications et les spécifications sont adaptées pour des systèmes fonctionnant dans la bande des 1800 MHz.

Après le GSM, nous voyons l'arrivée de GPRS, de EDGE qui sont des services et technologies ajoutées au GSM, et après ceux-ci, il y a tant d'autres technologies qui sont aujourd'hui présentes au monde.

2. Problématique

Le réseau téléphonique est un réseau qui a pour rôle de faire la transmission à distance de la voix humaine.

Mais avec le temps, nous constatons que malgré la transmission de la voix humaine, ce même réseau téléphonique ne se limite plus seulement à faire la transmission de la voix mais aussi de signaux multimédia, tels que : la vidéo, les images, la voix, le texte et ainsi de suite. Avec ces multimédias, nous voyons plusieurs services qui sont maintenant disponibles au réseau téléphonique tels que : la visioconférence, le fax, la navigation sur Internet, la vidéo à la demande, le commerce électronique, les E-mails, les jeux interactifs et ainsi de suite.

Sur ce, il existe tant de technologies du réseau téléphonique au monde qui ont des caractéristiques qui se diffèrent les unes des autres.

Dans cette optique, nous sommes poussés à nous poser tant de questions, telles que :

· Est-ce que tous ces réseaux sont capables de transmettre des signaux multimédia ?

· Quel est le réseau qui est capable de faire la transmission de signaux multimédia ? ;

· Pourquoi toutes les technologies du réseau téléphonique ne supportent-elles pas la transmission de ces genres de signaux ?

3. Hypothèse

Voyant les questions évoquées ci-dessus, nous nous sommes poussés à dire, pour qu'un réseau téléphonique prenne en charge tous les services ci-haut mentionnés et tant d'autres, ce réseau doit avoir une largeur de bande passante élevée ainsi qu'un débit suffisant capable de supporter tous les signaux multimédia lors de la transmission.

Toujours dans le but de répondre aux questions posées, nous disons que le réseau UMTS est un réseau téléphonique de la 3^ème génération, et nous pensons que ce réseau sera pour nous une solution donnée pour toutes les questions ci-haut posées.

4. Choix et intérêt du sujet

Le choix de ce sujet a été motivé vu l'évolution de la science de télécommunications sur les services et les applications multimédias.

Ce sujet a un intérêt non négligeable pour le monde scientifique car il pourra servir de référence pour des futurs chercheurs qui voudront l'améliorer ou travailler dans le même domaine.

5. Délimitation du sujet

Dans le temps, nous avons pris en considération les données allant de décembre 2010 à juin 2011.

Dans l'espace, notre travail ne se limite que sur la transmission de données multimédias dans le réseau téléphonique UMTS.

6. Méthodes et techniques utilisées

6.1. Méthodes

Pour l'élaboration de ce travail, nous avons utilisé les méthodes ci-après :

· Méthode analytique : Cette méthode est la voie que nous suivons lorsque nous lisons un texte pour découvrir le message nous adressé par l'auteur du texte. Nous lisons attentivement le texte en nous arrêtant à chaque phrase pour en saisir le sens ou le message.^1(*)

· Méthode comparative : elle consiste à comparer et à catégoriser. On peut dire liée à la typologie, la méthode comparative vaut, sur le plan scientifique ce que valent les types qu'elle compare.^2(*)

6.2. Techniques

Concernant les techniques utilisées, nous avons utilisé les techniques documentaires qui sont des procédés opératoires extériorisables et visibles des documents, procédés que manipule le chercheur pour obtenir des informations. A la base de techniques documentaires il y a donc des documents.^3(*)

7. Subdivision du travail

Hormis l'introduction générale et la conclusion générale, notre travail est divisé en quatre chapitres qui sont :

Chapitre 1 : Notion de téléphonie mobile et la migration 2G - 3G ;

Chapitre 2 : La commutation de paquets et la technologie CDMA ;

Chapitre 3 : Le Système UMTS : structure et fonctionnement

Chapitre 4 : Le Routage de données et de la voix dans le réseau UMTS.

LISTE DES ABREVIATIONS

AMPS : Advanced Mobile Phone System

AMRT : Accès Multiple par Répartition dans le temps

AuC : Authentification Center

BCCH : Broadcast Chanel

BCH : Bose-Chaudhuri-Hocquenghem

BSC : Base Station Controller

BSS : Base Station Sub-System

BTS : Base Transceiver Station

CDMA : Code Division Multiple Access

CPCH : Common Packet Channel

CRC : Cyclical Redundancy Check

CRNC : Controlling RNC

CRNC : Controlling RNC

DCH : Dedicated Channel

DCS : Digital Communication System

DPCCH : Dedicated Physical Control Channel

DPDCH : Dedicated Physical Data Channel

DRNC : Drift RNC

DSSS : Direct Sequence Spread Spectrum

EDGE : Enhanced Data Rates for Global Evolution

EIR : Equipment Identity Register

FACH : Forward Access Channel

FDD : Frequency Division Duplex

FDMA : Frequency Division Multiple Access

GGSN : Gateway GPRS Support Node

GMSC : Gateway MSC

GMSC : Gateway MSC

GPRS : General Packet Radio Service

GSM : Global System for Mobile Communication

HLR : Home Location Register

HSDPA : High Speed Downlink Packet Access

HSUPA : High Speed Uplink Packet Access

IP : Internet Protocol

JPEG : Joint Photographic Experts Group

LA  : Location Area

ME : Mobile Equipment

MHEG : Multimedia and Hypermedia Expert Group

MMS : Multimedia Message Service

MPEG : Moving Pictures Expert Group

MS : Mobile Station

MSC : Mobile Switching Center

NMC  : Network and Maintenance Center

NSS : Network Sub-System

OMC : Operation and Maintenance System

OMC-N : Operation and Maintenance Center - Network

OMC-R : Operation and Maintenance Center - Radio

OSS : Operating Sub-System

PCH : Paging Channel

QoS : Quality of Service

RACH : Random Access Channel

RNC  : Radio Network Controller

RNC : Radio Network Controller

RRC : Radio Ressource Control

RTCP : Réseau Téléphonique Commuté Public

SGSN : Serving GPRS Support Node

SIM : Subscriber Identity Module

SMS : Short Message Services

SRNC : Serving RNC

TCH : Traffic Chanel

TD-CDMA : Time Division - Code Division Multiple Access

TDD : Time Division Duplex

TDMA : Time Division Multiple Access

TE : Terminal Equipment

UE  : User Equipment

UIT-T : Union Internationale des Télécommunications - normalisation des Télécommunications

UMTS : Universal Mobile Telecommunications System

USIM : UMTS Subscriber Identity Module

UTRA/FDD : Universal Terrestrial Radion Access/Frequency Duplex Division

UTRA/TDD : Universal Terrestrial Radion Access/Time Duplex Division

UTRAN : UMTS Terrestrial Radio Access Network

VHE : Environnement Domestique Virtuel

VLR : Visitor Location Register

VRML : Virtual Reality Modeling Language

W-CDMA : Wideband Code Division Multiple Access

* ¹ AWAK'AYOM A., Cours de méthodes et techniques de recherche scientifique, inédit, G2, Toutes les facultés, Université Technologique Bel Campus, Kinshasa, 2010 - 2011, P.37

* ² MUKENDI NTAMBWE T., Cours de méthodes de recherche scientifique, inédit, L1 et L2, MARCOP, ESMICOM, Kinshasa, 2010 - 2011, P.16.

* ³ Idem, P.17.