Le réseau GPRS permet de considérer le
réseau GSM comme un réseau à transmission de
données par paquets avec un accès radio. Le réseau GPRS
est compatible avec des protocoles IP et X.25. Des routeurs
spécialisés SGSN et GGSN sont introduits sur le réseau.
La transmission par paquet sur la voie radio permet
d'économiser la ressource radio : un terminal est susceptible de
recevoir ou d'émettre des données à tout moment sans qu'un
canal radio soit monopolisé en permanence comme c'est le cas en
réseau GSM.
La mise en place d'un tel réseau permet à un
opérateur de proposer de nouveaux services de type Data avec un
débit de données plus de 10 fois supérieur au débit
maximum du GSM (114 Kbps contre 9,6 kbps).
Baptisé réseau 2,5G, le GPRS a
été amélioré par un facteur quatre (4) par la norme
EDGE (Enhanced Data Rates for Global Evolution), présentée pour
l'occasion comme 2.75G devenant ainsi une étape vers les réseaux
de données plus évolués nommés 3G.
I.2.4 Le réseau UMTS
Les spécifications IMT-2000 (International Mobile
Telecommunications for the year 2000) de l'Union Internationale des
Communications (UIT), définissent les caractéristiques de la
3G (3GPP). Ces caractéristiques de
transmission en termes de débit sont les suivantes :
- 144 Kbps avec une couverture totale pour une utilisation
mobile,
- 384 Kbps avec une couverture moyenne pour une utilisation
piétonne, - 2 Mbps avec une zone de couverture réduite pour une
utilisation fixe. - une compatibilité mondiale,
- une compatibilité des services mobiles de
3ème génération avec les réseaux de seconde
génération.
La 3G propose d'atteindre des débits supérieurs
à 144 kbit/s, ouvrant ainsi la porte à des usages
multimédias tels que la transmission de vidéo, la
visio-conférence ou l'accès à internet haut débit.
Les réseaux 3G utilisent des bandes de fréquences
différentes des réseaux précédents : 1885-2025 MHz
et 2110-2200 MHz.
La principale norme 3G utilisée en Europe et en
Afrique s'appelle UMTS (Universal Mobile
Telecommunications System), utilisant un codage W-CDMA
(Wideband Code Division Multiple Access). La technologie UMTS utilise
la bande de fréquence de 5 MHz pour le transfert de la voix et de
données avec des débits pouvant aller de 384 kbps à 2
Mbps.
La mise en place du réseau UMTS implique la mise en
place de nouveaux éléments sur le réseau
Le Node B
Le Node B est une antenne. Répartis
géographiquement sur l'ensemble du territoire, les Nodes B sont au
réseau UMTS ce que les BTS sont au réseau GSM. Les Nodes B
gèrent la couche physique de l'interface radio. Le Node B régit
le codage du canal, l'entrelacement, l'adaptation du débit et
l'étalement.
Les Node B communiquent directement avec le mobile sous
l'interface dénommée Uu. Le RNC (Radio Network
Controller)
Le RNC est un contrôleur de Node B. le RNC est encore
ici l'équivalent du BSC dans le réseau GSM. Le RNC contrôle
et gère les ressources radio en utilisant le protocole RRC (Radio
Ressource Control) pour définir les procédures de communication
entre mobiles (par l'intermédiaire des Nodes B) et le réseau.
Le RNC s'interface avec le réseau pour les transmissions
en mode paquet et en mode circuit. Le RNC est directement relié à
un Node B. il gère alors :
- Le contrôle de charge et de congestion des
différents Node B
- Le contrôle d'admission et d'allocation des codes pour
les nouveaux liens radio (entrée d'un mobile dans la zone de cellules
gérées...)
Il existe deux types de RNC :
- Le Serving RNC qui sert de passerelle vers le réseau
- Le Drift RNC qui a pour fonction principale le routage des
données
NB : L'ensemble des Node B et des RNC constitue
l'équivalent de la sous architecture BSS vue précédemment
en réseau GSM. En réseau UMTS, on parlera de sous architecture
UTRAN.
Le réseau coeur de l'UMTS s'appuie sur les
éléments de base des réseaux GSM et GPRS. Le réseau
coeur est en charge de la commutation et du routage des communications (voix et
données) vers les réseaux externes. Dans un premier temps le
réseau UMTS devrait s'appuyer sur le réseau GPRS.
Le réseau coeur se décompose en deux parties : le
domaine circuit et le domaine paquet.
Le domaine circuit
Le domaine circuit permet de gérer les services temps
réels dédiés aux conversations téléphoniques
(vidéo-téléphonie, jeux vidéo, streaming,
applications multimédia). Ces applications nécessitent un temps
de transfert rapide. Le débit du mode domaine circuit est de 384kbps.
L'infrastructure s'appuie sur les principaux éléments du
réseau GSM : MSC/VLR (base de données existantes) et le GMSC afin
d'avoir une connexion directe vers le réseau externe.
Le domaine paquet
Le domaine paquet permet de gérer les services non
temps réels. Il s'agit principalement de la navigation sur l'Internet,
de la gestion de jeux en réseaux et de l'accès ou l'utilisation
des e-mails. Ces applications sont moins sensibles au temps de transfert. C'est
la raison pour laquelle les données transitent en mode paquet. Le
débit du domaine paquet est sept fois plus rapide que le mode circuit,
environ 2Mbits/s. L'infrastructure s'appuie sur les principaux
éléments du réseau GPRS : SGSN (base de données
existantes en mode paquet GPRS, équivalent des MSC/VLR en réseau
GSM) et le GGSN (équivalent du GMSC en réseau GSM) qui joue le
rôle de commutateur vers le réseau Internet et les autres
réseaux publics ou privés de transmission de données.
Les apports du réseau UMTS
Le réseau UMTS permet à l'opérateur de
proposer à ses abonnées des services innovants. Le GSM
répond aux attentes en termes de communication de type voix et le
réseau
GPRS répond aux attentes en termes d'échanges de
données en complément du réseau GSM. L'avènement
des réseaux UMTS sonne l'ère du multimédia portable.
Migration vers le tout IP
A terme le réseau coeur UMTS pourrait migrer vers une
solution complète IP à condition d'apporter des solutions aux
problèmes de l'IP en termes de service (QoS). Il y a fort à
parier que les opérateurs migreront vers un réseau unique
(domaine paquet et domaine circuit réunis) avec l'utilisation de plus en
plus fréquente de la VOIP.
