Cours M2tel2020 [PDF]

Zitiervorschau

UNIVERSITE MARIEN NGOUABI ECOLE NATIONALE SUPERIEURE POLYTECHNIQUES

EVOLUTION DE LA TELEPHONIE (DE 2G A LA 5G)

Présenté par: Norbert IKOUEBE, Diplômé de l’Institut National de Télécommunications (INT) de Paris France. Année: 2019- 2020

1

EVOLUTION DE LA TELEPHONIE (DE 2G A LA 5G)

Qu’est ce que les télécommunications ? Qu’est ce que la Téléphonie mobile ?

Historique Evolution de la téléphonie mobile • AMPS (1 G) : Advanced Mobile Phone System à partir de 1976 • GSM (2G) en 1980 • GPRS (2,50) : Global Packet Radio Service en 2000 • EGDE (2,75): Enhanced Data rate for GSM Evolution • UMTS (3G): Universal Mobile Telecommunications System en 2000 • HSDPA (3,75G): High Speed Downlink Packet Access en 2008 • LTE (3,90) : Long Terme Evolution • LTE Advanced (4G) en 2015 • La 5G vers 2020 2

RAPPELS SUR LES UNITES Unité de Longueur

Unité de Fréquence

Angstroëm

(A) 10-10

Hertz

Nanomètre

(nm) 10-9

Kilohertz

hz

KHz 103

Micromètre (um) 10-6

Mégahertz

MHz 106

Centimètre

(cm) 10-2

Gigahertz

GHz 109

Décimètre

(dm) 10-1

Terahertz

THz

Mètre

(m)

Kilomètre

(km) 103

Unité de mesure de Puissance, gain et perte Unité de mesure de Puissance le décibel : Le dBm. Unité de mesure des gains et pertes : Le dB.

1012

Unité de vitesse

Bit/s Kilobit/s

103

Mégabit/s

Mb/s 106

Gigabit/s

Gb/s 109

Terahertz

Tb/s

1012

NOTIONS DE BASES Les différentes unités de mesure de capacité En informatique, un octet est un regroupement de 8 bits codant une information.

Multiples de l'octet : Nom

Symbole

Valeur

Mésusage2

1 kilooctet

ko

103

210

1 mégaoctet

Mo

106

220

1 gigaoctet

Go

109

230

1 téraoctet

To

1012

240

1 pétaoctet

Po

1015

1 exaoctet

Eo

1018

1 zettaoctet

Zo

1021

1 yottaoctet

Yo

1024

Dans le monde informatique, on ne représentaient pas une puissance de 10 (103 = 1 000), mais une puissance de 2 (210 = 1 024) (plus précisément, il s'agit de puissance de 103 et 210, car la notion de multiple porte sur l'exposant 3 ou 10). 4

QU’EST CE QUE LES TELECOMMUNICATIONS ? On entend par télécommunications toute transmission, Emission et Réception à distance, de signaux, d’écrits, d’images, de sons ou de renseignements de toutes natures, par fil électrique, radioélectrique, optique ou autres systèmes électromagnétiques.

BUT DE LA TRANSMISSION Le but de la Transmission est d’envoyer les informations entre deux points A et B, ceci sans perte, sans déformation.

A

Tx

Canal

Rx

B

ELEMENTS CLES D’UNE LIAISON DE TELECOMMUNICATIONS

Une liaison de télécommunications comporte trois éléments principaux : Un Emetteur qui prends l’information et la convertit en signal électrique , optique ou radioélectrique.

Une Ligne de transmission, le câble, FH, fibre optique ou l'espace radioélectrique, qui relie émetteur et récepteur. Un Récepteur qui reçoit le signal et le convertit en information utilisable

Em

Support ou ligne de transmission

Re

LA MORALE DE SHANNON

Numérisez !!

7

UN SIGNAL ANALOGIQUE Un signal analogique est un signal qui varie de façon continue au cours du temps. Image

Son

signaux analogiques

Signal analogique

8

Qu’est ce que le signal numérique ? Un signal numérique est un signal qui varie de façon discrète dans le temps.

C'est une succession de 0 et de 1, appelés bits. ENTREE VIDEO-AUDIO

01100111010011 Codeur

ENTREE AUDIO

9

LES ETAPES DE NUMERISATION DU SIGNAL VIDEO SONORE se t s t

Signal Vidéo, sonore

Echantillonnage

Se(f)

Se ( f ) = fe  se (t ) = s(t) 

Mesure des échantillons

+

 S( f − f ) e

n = −

se t

+

(t − kT ) e

k = −

+

 f −Tne  Se (f ) = S(f )* T1e n =−  

Quantification

s(nT)

mq



Codeur

0101011101 10

AV. Pas d’interférence, bonne qualité d’images, d’audio. Un canal pour plusieurs chaînes.

Décodeur

EVOLUTION DE LA TELEPHONIE MOBILE

Qu’est ce que la téléphonie mobile? La téléphonie mobile est un moyen de communication sans fil (téléphone mobile). Ce moyen s'est largement répandu à la fin des années 1990.

Composition

Ses fonctions: • • • • • • • • •

Téléphoner Lire et rédiger des SMS ou emails Naviguer sur Internet Jouer Photographier et enregistrer des vidéos Ecouter de la musique Regarder la télévision Ecouter la radio Servir de modem pour un ordinateur

La carte SIM (de l'anglais Subscriber Identity Module) est une puce contenant un microcontrôleur et de la mémoire. Elle est utilisée en téléphone mobile pour stocker les informations spécifiques à l'abonné d'un réseau mobile, en particulier pour les réseaux de type 2G,3G et 4G.

HISTORIQUE

En 1978, les Etats-Unis lancent les premiers téléphones portables, selon la norme AMPS (Advanced Mobile Phone System). Le développement de cette technologie est ressenti comme une menace par l’Europe, entièrement aux mains des Américains.

Les premiers à réagir sont les pays nordiques qui lancent la norme NMT (Nordic Mobile System) qui, après l'abandon de l'AMPS par les Américains, devient le premier service de radiotéléphonie cellulaire opérationnel dans le monde. La Grande-Bretagne sort peu après le TACS (Total Access Cellular System) qui a compté jusqu'à 3 millions d'abonnés dans le monde. Ce TACS est une évolution de la norme américaine AMPS.

14

1980: La CEPT [Conférence Européenne des Postes et Télécommunications] décident de réserver les bandes 890-915 Mhz et 935-960 Mhz 1982: La CEPT crée le "Groupe Spécial Mobile" (c’est le nom original du GSM) 1984: Trois groupes de travail sont constitués pour définir et décrire le contenu du GSM: • Interface Radio, • Protocoles de Transmission et de Signalisation, • Interfaces et Architecture du réseau. 1985-1986: GSM bon marché, explose et saturation.

Bande de Fréquences GSM

Conférence Administrative Mondiale des Radiocommunications (WARC : World Administrative Radio Conference) 16

ETSI: European Telecommunication Standards Instite

La bataille vers la 4G est engagée

Qu’est ce que cela veut dire 1G, 2G, 3G, 4G ? Génération

Principaux Services

Nom de la Technologie

Type d’accès

Périodicité de la vie

1

Téléphone

Analogique R2000 NMT

FDMA

1980 - 1995

2

Téléphone, SMS

GSM

TDMA

1995

Téléphone, SMS, Accès IP à 100kb/s

GPRS - EDGE Accès Paquet, Nouvelle Modulation

Téléphone, SMS, Accès IP à 1 Mb/s

UMTS

CDMA

3,9

Accès IP à 10Mb/s

HSDPA

CDMA + Accès Paquet

2008

4

Accès IP à 100Mb/s

LTE Advanced

OFDMA

2015

2,5

3

2000

2002

1ère Génération (1980 - 1992 ): La norme AMPS (Advanced Mobile Phone System) En Europe, les premiers réseaux sont apparus dans les pays nordîtes dans les années 80 : On parle de la 1ère Génération et la transmission était de type analogique. Le principe est de transmettre une communication sur une fréquence ce qu’on appelle FDMA (1998 à 1995).

C’est la norme : Advanced Mobile Phone System (AMPS) : Norme analogique de première génération déployée aux EtatsUnis à partir de 1976. Nordic Mobile Telephone (NMT) : Norme analogique apparue en Norvège principalement en Europe au début des années 1980. Radiocom 2000 : Norme analogique de première génération (1G) déployée en France par France Télécom à partir de 1962. Nom de la Technologie: Analogique.

Principal Service : La téléphonie

2ème Génération (1992 ): La norme GSM (Global System for Mobil Communication) Un nouveau réseau a été déployé, c’est le GSM basé sur une transmission numérique pour Groupe Spécial Mobil. •

Global System for Mobile communications – Normes imposées en Europe par la communauté européenne – Utilisée dans le monde sauf aux USA et au Japon

•

Gammes de fréquence – 900 MHz • 890 - 915 MHz en émission • 935 - 960 MHz en réception – 1 800 MHz – Canal commun pour la signalisation propre à chaque cellule • Codage numérique de la voix est à 13 Kb/s. • 9,6 kbit/s pour la transmission de données 22

Découpage du territoire en cellules – Un émetteur par cellule – Groupe de fréquences différentes dans des cellules adjacentes – Taille des cellules • Max 35 km : zones rurales • Min 350 m : zones urbaines denses – Recouvrement des cellules en bordure • Continuité du service

NOTION DE MOTIF Je décide construire un réseau cellulaire: K, le nombre de couleur.

Si K = 1 K=2

? r

D : distance entre 2 carreaux de même couleur.

K = 2 D cos30 = 2√3k r = √3.r 2 K = 3 D = 3r D

Puis le motif de base d de taille K est répliqué à l’infini.

Le motif de base de taille k (k entier) est ensemble de couleurs différentes regroupé qui constituent un ensemble de cellules répliquées à l’infini. K doit vérifier la relation suivante: K = i2 + ij + j2 (i,j) entiers Si i = 1 ; j = 0 alors K = 1

i = 1 ; j = 1 alors K = 3 i = 2 ; j = 0 alors K = 4 i = 2 ; j = 1 alors K = 7.

Si K vérifie cette formule, alors chaque hexagone à 6 hexagones de même couleur à D = √3k.r

Planification des fréquences Une couleur correspond à un groupe de fréquences. 2 cellules utilisent deux couleurs différentes. Un motif de réutilisation est ensemble de cellules où les fréquences sont utilisées une fois.

25

Si un opérateur à N fréquences, avec un motif de taille K, on a : N/k fréquences par cellule. motif régulier à 14 fréquences

4,11

5,12

5,12

1,8

6,13

5,12

2,9 7,14

4,11

6,13

6,13

5,12

2,9 7,14

3,10 1,8

2,9 7,14

3,10

1,8

4,11

3,10 1,8

4,11

3,10

6,13

2,9

7,14

Distance de réutilisation est égale D = √21.r avec k = 7

26

• Suivant le relief, les portées des émetteurs sont différentes. La taille des cellules dépend également du nombres de communications simultanées à écouler. (fortes atténuations et fort trafic en ville par petite cellule).

zone urbaine zone rurale

zone suburbaine ou axe routier

27

Architecture générale de GSM BSS (Base Station Subsystem)

NSS (Network Switching Subsystem)

... ...

VLR

AUC

BTS ... ...

BSC

BTS

MSC

HLR ... ...

VLR

BTS BSC

MS

R T C P

MSC

BTS

EIR

BTS

BTS : Base Station BSC : Base Station Controler MSC : Mobile Switching Center HLR : Home Location Register VLR : Visited Location Register TRAU : Transcoding and Rate adaptation unit

G M S C

Norbert IKOUEBE Ing. Rés. Télécoms

28

BSS (Base Station Subsystem) Présentation de BTS et de BSC Base Station Subsystem

Network SubSystem

BTS: Base Transceiver Station MSC (contrôleur)

MS: Mobile Station BSC: Base Station Controller

29

NSS (Network Switching Subsystem) Sous système radio BSC

Sous système réseau MSC: Mobile Switching Center

VLR: Visitor Location Register

HLR: Home Location Register

BSC AUC: Authentification Center

Réseau téléphonique Commuté (RTC)

EIR: Equipment Id. Register

MSC distant

VLR 31

Le sous-système réseau (NSS) •

•

•

MSC : commutateur du service mobiles gère les communications des mobiles sous sa couverture : – gère l’établissement des communications entre un mobile et un autre MSC – transmission des messages courts – exécution du handover – dialogue avec le VLR pour gérer la mobilité des usagers (vérification, transfert d’information de localisation …)

sert de passerelle active lors d’appels d’abonné fixe vers un mobile GMSC (Gateway MSC)

VLR

AUC

MSC HLR

VLR MSC

EIR

G M S C

Présentation de HLR HLR (Home Location Register) : BD de localisation nominale, gère les abonnés, mémorise le profile de l’abonné :

... ...

VLR

AUC

BTS ... ...

BTS

BSC

MSC SS7 HLR VLR

Profil : droit d’abonné

• droit d’appel international • liste de services • mouvements d’abonnés • localisation

MSC

G M S C

R T C P

•

AUC (Authentication Center) permet d’assurer l’authentification des l’abonnés et les chiffrements des communications

•

L’EIR (Equipment Identity Register) est une base de donnée qui regroupe l’identité des terminaux et permet théoriquement de les classer en trois listes : Liste Blanche : terminaux autorisés à transiter sur le réseau. Liste Grise : terminaux douteux à surveiller Liste Noire : terminaux interdits sur le réseaux (vols, vices cachés,...)

• •

•

Technologie: Numérique Principaux Services : Le téléphone et SMS (Short Message Service). Débit données : 9,6kb/s Débit voix : 13kb/s Modulation : GMSK (Gaussian Minimum Shift Keying). Pas de connexion au réseau Internet.

VLR

AUC

MSC HLR

VLR MSC

EIR

G M S C

ZONE DE LOCALISATION Chaque station de base émet de façon régulière un signal : C’et la methode paging. Lors qu’un terminal est appelé, son identité est envoyé sur toutes les cellules.

Une méthode consiste à suivre le terminal à la cellule prêt. Quand il change de cellule, il écoute la voie balise, mesure que le signal diminue, va chercher une voie balise qui va être sur une fréquence différence et mesure le signal sur cette nouvelle voie balise. Si la puissance augmente, le terminale se rapproche de le cellule B. Annonce le changement de cellule au réseau : Mise à jour de localisation. A l’intérieur de le zone le terminal peut se déplacer sans indiquer rien au réseau. Quand il passe ZL1 d’une zone à une autre ZL2 une mise à jour est effectuée.

Le transcodage

INTERFACE RADIO

37

PLAN DE FREQUENCES

Sur le plan théorique, les technologies sont différentes aux gammes de fréquences. Les fréquences supérieures à 3 GHz posent de problèmes (H2O, oxygène …) en téléphonie mobile.

Les fréquences utilisées en téléphonie mobile sont inferieures à 3GHz. Les fréquences inferieures à 800 MHz sont utilisées par les pompiers, la Gendarmerie. 800 MHz inf f inf 3GHz

Découpage Fréquentiel en GSM Allocation d’une bande de fréquence (900 Mhz, 1800 Mhz) à un opérateur.

Chaque bande est découpée par pas de 200khz. La transmission se fait par une fréquence particulière. Cette fréquence est appelée porteuse ou carrier. Lors qu’il ya un appel téléphonique, le réseau indique au terminal de se positionner sur n fréquences qui est affectée à la cellule ou se trouve le terminal. Fréquence 200kz

S’avoir repérer, identifier chaque fréquence au sein de GSM. On définie un plan d’adressage de fréquences. Chaque fréquence est numérotée. Le n° s’appelle ARFCN (Absolute Radio Frequency Canel Number) compris entre 0 et 1023 en GSM, système multibandes.

ARFCN appartient (0,1023)

900 Mhz 1800 Mhz

f = 935 + 0,2 . ARFC ARFCN appartient (512,885) f en Mhz

f = 1805,2 + 0,2 . ARFC

41

Découpage Fréquentiel en GSM Fréquence

Liaison descendante (downlik) 200kz

F(montante)=F(descendante) – valeur fixe = Ecart duplex

f2

Porteuse duplexe Liaison montante ou (uplink)

Ecart duplex = F2 – F1 En GSM (900)= 45 Mhz GSM(1800) = 95 Mhz

f1

Le choix qui a été faite dans GSM est d’utilisé une fréquence différente pour la transmission d’un terminal vers la station de base. Pour une bande de fréquence donnée l’écart duplexe en GSM de 900 Mhz = 45Mhz, en 1800 Mhz = 95Mhz. Le système qui utilise 2 fréquences différentes pour la voie montante et pour la voie descendante s’appelle le système FDD (Frequency Division Duplex). 42

Découpage fréquentiel dans d’autres systèmes Fréquence UMTS l’écart duplex est 5Mhz

f2

L’écart duplex de LTE est 1,4 à 20 Mhz

f1

Temps

43

Duplexage temporel TDD, transmettre une certaine durée dans le sens descendant et en suite dans le sens montant, c’est le duplexage temporel ou le TDD (Time Division Duplex).

Fréquence

TD

TU

Temps

TD, c'est la station de base qui transmet vers le terminal. Et pendant une durée Tu plus faible, le terminal qui transmet vers la station de base. Comme TD est supérieur à Tu, le débit disponible sur la voie descendante est supérieur débit disponible sur la voie montante. GSM n’est pas un système TDD. UMTS et LTE ont des modes TDD ils peuvent être configuré soit en mode FDD ou on mode TDD. Le plus utilisé est le mode TDD.

44

FORMULES DE CALCUL DES FREQUENCES

46

Le multiplexage temporel GSM utilise le système TDMA ou l’espace de temps est découpé en espace de temps ou slot. Un terminal va transmettre pendant un slot tout les 8 stots dans le cas de GSM. F (MHz)

4.615 ms IT0

IT1

IT2

IT3

IT0

IT1

IT3

IT2 IT3

….. 0,577 ms

Canal physique duplex : Intervalle de temps sur une fréquence descendante et même intervalle de temps sur la fréquence montante correspondante répète périodiquement. 3 slots IT0

IT1

IT2

IT3

IT3

… Terminal full duplex : couteux et en combrant

T (ms)

Alice reçoit une communication de Bob, la BTS va utilisée un espace de temps particulier. Ex : un intervalle de temps 3 pour transmettre cette communication. L’ensemble des 8 slots forment une trame TDMA période de 8 slots.

La trame TDMA dure 4,615 ms = 12.5/13

47

Les trames sont numérotées (FN) de 0 à 2.715.647 trames et dure 3h30mn. La numérotation se fait modulo 2.715.647 c à d avant d’avoir FN0 on a déjà 2.715.647 trames. F (MHz)

4.615 ms IT0

IT1

IT2

IT3

IT0

IT1

IT3

IT2 IT3

….. 0,577 ms

FN = 2.715.647

FN=0 écrèment à chaque trame TDMA IT0

IT1

IT2

IT3

IT3

… T (ms)

Frame Number (FN) facilite le séquencèrent, utilisé pour l’algorithme de chiffrement. Il y a la notion :

• Slot en UMTS et LTE en LTE le slot dure 500ms • Trame en UMTS et LTE en LTE la trame dure 10ms

48

Principes généraux du handover Handover = changement de la cellule en cours de la communication ou session. Le handover revient à donner l’ordre à un terminal de changer de fréquence et d’intervalle de temps et de se positionner sur une fréquence qui sont pris en charge par une autre station de base. Le mobile doit être en mesure d’effectuer les mesures sur la station de base courante, sur les voix balises des stations voisines. Les mesures faites par les stations de bases avec laquelle le mobile est en liaison. Transmission régulière des mesures. Dès qu’il est nécessaire de faire un handover, réservation de nouvelles ressources par le réseau. Envoi de la commande au terminal.

49

Hard handover Hard handover = au plus une liaison radio active à chaque instant entre le terminal et la station de base. A

B Quelques centaines de ms

1

2

3

Coupure temporaire de la liaison radio

Avantage : Relative simplicité, économie en ressource radio

50

Soft handover Soft handover = Possibilité d’avoir 2 voix radio. A A

B B

1

Quelques dizaines secondes ou plus Absence totale de coupure

2

3

Etablissement de la liaison radio sur la nouvelle cellule avant le relâchement de la liaison sur l’ancienne. Consommateur de ressource.

Peut intérêt pour la transmission paquet (ex IP). Envoi d’abondant. 51

ROAMING INTERNATIONAL ENTRE OPERATEUR MOBILE

Pays A: Congo

Pays B: France

HLR

GMSC /VLR

GMSC /VLR

HLR

BSC

BTS

BSC

BTS

Signature des accords de roaming et échange des paramètres technique entre les opérateurs de téléphonie mobile Norbert IKOUEBE Ing. Rés. Télécoms

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PROBLEMATIQUE

• Bande passante des données limitée à 9,6 kb/s; • Tarification en fonction de la durée; • Infrastructure lourde, peu flexible;

PROBLEMATIQUE • Bande passante des données limitée à 9,6 kb/s; • Tarification en fonction de la durée; • Infrastructure lourde, peu flexible;

N.B : GSM, n’est pas connecter au réseau Internet.

GPRS (Global Packet Radio Service ) : Génération 2,5 Le besoin c’est fait sentir avec le développement de l’Internet à partir des années 90 de disposer d’un accès mobile. On ajoutant des procédures et des équipements au réseau GSM, c’est le GPRS avec une évolution qu’on appelle EDGE. Le principe de GPRS est de fournir un service de paquet et de nouvelle modulation sur la voie radio. L’accès IP est possible à 100kb/s (débit faible) : Global Packet Radio Service complément de GSM pour des services de données IP. En service depuis 2002 PCU (Packet Control Unit) : cet équipement gère les fonctions de couches basses, c'est-à-dire les protocoles RLC, MAC, contrôle de puissance, adaptation des débits, … pour envoyer sur le réseau « GPRS ». Il gère les fonctions de transmissions et d’acquittements.

Modulation : GMSK (Gaussian Minimum Shift Keying).

SGSN (Serving GPRS Support Node) : équipement d’accès au service GPRS (équivalent au MSC), et qui gère les MS présentes dans une zone donnée. Son rôle est de délivrer des paquets aux MS. Le GGSN (Gateway GPRS Support Node) est une passerelle d’interconnexion entre le réseau paquet mobile (GPRS ou UMTS) et les réseaux IP externes. Le GGSN transmet le trafic au SGSN actif pour la station mobile (MS) associée à l'adresse IP. La structure de données permettant la session entre le SGSN et le GGSN est appelée contexte PDP (Paquet Data Protocol).

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Services GPRS • Email, ftp, fax, SMS, messagerie unifiée • Accès web (Internet, Intranet) et bases de données • E-commerce, E-business, E-Banking • Telemetry

• Service de proximité (Localisation services) • Information • Loisirs, jeux • Applications gérant des données sporadiques

Connexion du mobile au serveur Internet Internet

4

5

6

GGSN

Serveur

7

MSC

DHCP

2

SGSN

8

BSC

DNS

BTS

3

1

Norbert IKOUEBE Ing. Rés. Télécoms

58

1.

Le mobile demande l’activation d’un contexte PDP au SGSN

2. Le SGSN demande au DSN l’adresse IP du serveur Internet et l’adresse du routeur GGSN qui permet d’accéder à ce réseau

3. Le DNS envoie les informations de l’adresse IP de GGSN 4. Le SGSN, connaissant l’adresse du GGSN, lui demande la création d’un contexte PDP 5. Le GGSN demande au DHCP une adresse IP pour le mobile 6. Le DHCP fournit l’adresse IP au GGSN

7. Le GGSN répond au SGSN de la création d’un contexte PDP 8. Le SGSN envoie l’acceptation du contexte au mobile 9. La connexion est établie entre le mobile et le serveur.

Session de connectant à l’Internet MS

SGSN

Demande d’activation

DSN/DHCP

GGSN

Internet

SGSN @ Serveur et @ routeur

DNS envoie les @

SGSN demande GGSN créer le chemin GGSN demande à DHCP @ SM DHCP fournit @ au GGSN GGSN répond au SGSN SGSN envoie l’acceptation au SM

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Avantages du GPRS

• Débit théorique 160 kbit/s • En pratique plutôt 114 kbit/s, non évolué • Facturation à la donnée Inconvénient

• Bande passante limitée.

Evolution vers EDGE

EDGE (Enhanced Data rate for GSM Evolution) (Version évolué de GPRS) G 2,75

GSM

• •

•

EDGE

Enhanced Data rate for GSM Evolution – Extension du GSM Nouvelle méthode de transmission radio s'appuyant sur les réseaux GSM existants – Ne change pas l'architecture GSM/GPRS – Performances multipliées par 3 • Jusqu'à 384 Kb/s Solution intermédiaire pour les opérateurs non titulaires de licences UMTS 63

Mod 8PSK (Phase Shift Keying, un procédé de transmission de données par modulation de la phase du signal)

D’OÙ L’AUGMENTATION DE DEBIT A 384Kb/s 64

65

Evolution vers la 3G (UMTS)

GSM(2G)

Internet

UMTS(3G)

Qu’est-ce que UMTS ? Brève présentation de l’UMTS

Dès les années 90 a été prévu la spécification d’un nouveau système UMTS, la technologie utilisée pour UMTS est le multiplexage sur les codes (CDMA).

UMTS : Universal Mobile Telecommunications System C’est une des technologies de téléphonie mobile de troisième génération (3G) Elle est parfois aussi appelé 3GSM

Le Spectre 3G La gamme de fréquence retenue est celle des 2 Ghz.

Norbert IKOUEBE Ing. Rés. Télécoms

Les stratégies opérateurs 6 scénarios pour migrer vers 3ème G

Norbert IKOUEBE Ing. Rés. Télécoms

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UMTS (3G)

•

Universal Mobile Telecommunication System – Nouvelle architecture de réseau d'accès optimisant les fréquences – Bande de fréquence réservée au niveau mondial (sauf US)

– 1 950 MHz Up Stream – 2 150 MHz Down Stream

• •

Bande passante: 384 kb/s Similaire à EDGE pour le GSM

•

Premiers services fin 2004

UMTS

Réseau cœur (CN pour Core Network) et le réseau d’accès radio (RAN pour Radio Access Network). UTRAN: UMTS Terresterial Accès Networt (réseau d’accès) est composé de 2 principaux constituants : le RNC (Radio Network Controler) et le NodeB. BRAN (Broadband RAN) réseau d’accès large bande utilisant la technologie WLAN (WiFi, Hiperlan,..) SRAN (Satellite RAN) réseau d’accès satellite

71

COMPARAISON

72

2G GSM

3G UMTS

... ...

BTS ... ...

BSC

BTS

... ...

BTS

BSC MS

BTS

BTS

73

Interfaces: Comparaison UMTS

74

La coexistence GSM - UMTS

Deux cœurs 2G et 3G chacun son accès radio privilégié

Norbert IKOUEBE Ing. Rés. Télécoms

Cœur unique (2G/3G) s’appuyant sur un accès radio 3G et un autre pouvant être 2G

GERAN : GSM EDGE Radio Access Network

Norbert IKOUEBE Ing. Rés. Télécoms

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Services UMTS •

Transport de flux hétérogènes – Conversationnel • Voix, visio-conférence – Streaming • Vidéo – Interactif • Applications d'entreprise, WEB, jeux, etc – Transferts • Messagerie, fichiers, etc.

Norbert IKOUEBE Ing. Rés. Télécoms

77

TECHNOLOGIE D’ACCES: CDMA Orthogonal Variable SpreadingFactor(OVSF)

Avantage: • Elimination des interférences

• Chaque abonné à son code

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Le CDMA (Code Division Multiple Access) est basé sur la répartition par codes. Chaque utilisateur est différencié du reste des utilisateurs par un code N qui lui a été alloué au début de sa communication et qui est orthogonal au reste de codes liés à d’autres utilisateurs. Technique CDMA : W-CDMA (Wide Band CDMA) et TD-CDMA (Time Division CDMA).

W-CDMA utilise deux bandes passantes de 5 Mhz, l'une pour le sens montant (uplink), l'autre pour le sens descendant (downlink). Le débit maximal supporté par un seul code est de 384 kbit/s. Pour les services à haut débit, plusieurs codes sont nécessaires pour supporter un débit de 2 Mbit/s. TD-CDMA utilise le mode de duplexage TDD (Time Division Duplex). TD-CDMA n'utilise qu'une bande passante de 5 Mhz divisée en intervalles de temps (time slot) ; elle est utilisée pour les deux sens. W-CDMA et TD-CDMA sont utilisées à la fois pour les services circuit et les services paquet.

79

80

Mais, Mathématiquement on démontre que: L’orthogonalité est parfaite, mais l’imperfection du canal radio va limiter un peu tout cela et des phénomènes d’auto interférences apparaissent qui dépendent du nombre d’utilisateurs présents.

81

Comparaison (théorique) GSM/GPRS/UMTS

Systèmes

GSM

GPRS

UMTS

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Débit

Mo)

Norbert IKOUEBE Ing. Rés. Télécoms 82

D’où, l’évolution vers 4G

Evolution vers 3G+ Déployée en 2002 – 2003. L’accès au réseau se fait à 1Mb/s. On complète la 3ème Génération : Génération 3,75 et 3,9 (le HSDPA, et le LTE) avec les débits sont augmentés en utilisant la nouvelle modulation et monte à plus de 10 Mb/s déployé dans les années 2008.

Les évolutions de UMTS au niveau de l’interface radio. On parle de : · HSDPA (High Speed Downlink Packet Access) qui à partir de la Release 4 propose un nouvel accès DL plus riche en débit afin de concurrencer les solutions de type WiFi. DL = 14,4Mb/s = 3,75 G · HSUPA (High Speed Uplink Packet Access) qui pour la Release 6 tentera d’apporter des solutions équivalentes à HSDPA mais pour le sens montant (UE vers réseau). UL = 5,8 Mb/s = 3,50 G · MIMO (Multiple Input Multiple Output) qui propose des solutions de transmission et de réception reposant sur le fait que l’émetteur et le récepteur peuvent avoir plus d’une antenne. C’est une solution ou l’on généralise les principes de diversités Tx et Rx.

Evolution vers 3G+

DL = 14,4 Mb/s = 3,75 G

DL = 5,8 Mb/s = 3,50 G

HSDPA (High Speed Download Packet Access) = 3,75 G HSUPA (High Speed Upload Packet Access) = 3,50 G Modulation 16-QAM

Norbert IKOUEBE Ing. Rés. Télécoms

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Evolution vers LTE LTE 3,90G

=

UL = 50 Mb/s DL = 100Mb/s

Norbert IKOUEBE Ing. Rés. Télécoms

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LTE : 3,9G • LTE : Officiellement dans le groupe de la 3G • Préparation à la 4G • Spécifications techniques : • Débit descendant max : 50 Mbits/s (4 antennes) • Débit ascendant max : 100 Mbits/s (2 antennes) • Tailles de cellules de 500 m (perf optimales) à 10 kms. • 200 clients actifs par cellule • Temps de latence < 5 ms • Interopérabilité avec les standards actuels • Spectre de fréquence flexible (de 1,25 à 20 Mhz)

87

MIMO & LTE

Norbert IKOUEBE Ing. Rés. Télécoms

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MIMO: Multiple,Input Multiple Output canal SISO : Puissance reçue → SNR = Pe

h1

2

2 2

h 2+h 2 2  MIMO : Puissance reçue → SNR = Pe  1   2 2   SNR : signal sur bruit

Norbert IKOUEBE Ing. Rés. Télécoms

2

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4G

UL = 500Mb/s DL = 1Gb/s

LTE Advanced (4G) La technologie en Europe et au niveau mondiale correspondante à LTE, le Long Terme Evolution car, il ne s’agit pas d’une évolution, il s’agit vraiment d’un système différent de 3G et de 3,9G. Le type d’accès radio repose sur l’OFDMA. C’est ce type de transmission qui est utilisé en TNT, l’ADSL. L’intérêt de l’OFDM est qui permet un traitement mathématique de faire des transmission en parallèle. Chaque transmission à un débit moyen. LTE A ou 4G et les réseaux de ce type ont été déployé dans les années 2010. Objectifs de la 4G est d’offrir des débits descendant de 1 Gbits/s et ascendant 500 Mbits/s entre deux clients.

Les services La 4ème Génération : Les services disponibles (Téléphonie sur IP, Visiophonie, les données, ….).

Le réseau 4G, c’est la transmission de paquets IP depuis un terminal mobile vers un serveur IP fixe ou mobile ou dans l’autre sens. Le seul service fourni en 4G est donc un accès IP à haut débit (100Mb/s).

On parle de tout IP

BANDES DE FREQUENCES

LTE A

LTE A

Au Congo, AIRTEL utilise 1800 MHz en LTE

LTE A

Architecture de la 4G

enodeB

enodeB SGW

Nb=eNB 10.000

enodeB SGW

R

Réseau IP operateur

enodeB

PGW SGW

enodeB

enodeB enodeB

enodeB

Internet

Rôle des composants Lorsque le terminal se déplace, échange de messages de signalisations.

Rôle du SGW (Serving Gate Way) rerouter le terminal vers le enodeB. Le SGW, est une passerelle qui gère une zone géographique, son rôle :

1. La collection des données envoyées par les terminaux mobiles à des différents enodeB. 2. Mais aussi la distribution des données venant des serveurs vers les enodeB ou se trouvent les abonnés mobiles. Rôle de PGW (Packet Gate Way) son rôle:

• Acheminer les données vers le terminal • Assurer les fonctions de sécurité, c’est une porte d’entrée ou il faut protéger contre les attaques extérieures.

Les éléments visibles : UE, Carte SIM, Antennes, enodeB, EPC, eUTRAM Le terminal UE (User Equipement), pour fonctionner il doit être muni d’une Carte SIM (Subscriber Indenty Module) Une Carte SIM, contient les données d’un abonnement (équipement Identé d’abonnement unique au monde). Pour les mobiles 3G/4G, la carte SIM s’appelle USIN (Universal Subscriber Identity Module). La station de base : Ensemble Emetteur/Récepteur placé en un lieu. Chaque station de base est munie d’antennes. Les terminaux communiquent avec la station de base par voix radio. En technologie 4G, une station de base s’appelle un eNodeB ou eNB. e pour evolved (évolution par rapport à la 3G). Node pour le nœud, car la station de base est insérer dans un réseau B pour la station de base. eUTRAN: Evolved Universal Terrestrial Radio Accès Network(réseau d’accès).

On introduit le HSS (: Home Subscriber Server, équivalent de HLR n’échange que la signalisation. Si un abonné veut un accès au réseau, le terminal envoie un message qui va au HSS, vérification d’accès si OK, envoie du profil de l’abonné, si non l’appel est rejeté. Aucun paquet ne transit par HSS. La signalisation ensemble de HSS enodeB SGW

SGW

Réseau IP enodeB

SGW

messages échangés pour gérer l’accès au réseau, le suivi des terminaux en cas de mobilité où les informations de contrôles qui sont utilisées pour les opérations.

R

Internet

PGW

SGW

enodeB

• Risque de saturation

• Difficulté de gestion enodeB

enodeB

• D’où installation d’un MME (Mobility Management Entity)

On introduit le MME (Mobility Management Entity). Le MME gère une très large région. Le but du MME est de contrôler la mobilité des différents terminaux : . MME

HSS

enodeB SGW

SGW

enodeB

HSS : Home Subscriber Server, équivalent de HLR n’échange que la signalisation.

Réseau IP SGW

R

Internet

PGW

SGW

enodeB

MME

enodeB

enodeB

Du terminal – enodeB – MME (vérification du profil s’il connait l’Ab, sinon HSS va transmettre le profil de l’Ab c-à-d tout les droits d’accès vers MME).

Pour l’accès intérieur le MME, a chaque fois qu’il ya une vérification à faire, le MME effectue le contrôle du profil de l’Ab, recopie dans HSS (mémoire cache) le profil. Le MME est la pièce maitresse locale pour la région.

Le MME gère la signalisation d’environ 10 millions d’Ab. Les fonctions principales du MME 1. Dialogue avec les stations de bases pour établir les fonctions de configuration; 2. Dialogue avec le HSS pour récupérer le profil et les données de sécurités des Ab, stocke, gère les mécanismes de contrôles liés aux Ab sous la zone qu’il gère. 3. Il maintient aussi une connaissance de la localisation des terminaux dans sa zone. 4. Sélectionne le SGW et PGW par lequel vont transiter les données échangées par le terminal et le serveur du réseau Internet. 5. Il assure de la joignabilité du terminal

6. Il est impliqué dans le transfert inter cellulaire c.-à-d. la possibilité de garder une session active alors qu’on se déplace et qu’on change de cellule. MME équipement très important de la 4G

ARCHITECTURE DE LA 4G

MME

HSS EIR

enodeB SGW

enodeB

SGW

R

Réseau IP SGW

SGW

SGW

Internet

PGW

R

Internet

PGW

SGW

enodeB

PCRF

MME enodeB enodeB

PCRF: PCRF (Policy and Charging Rules Function): Gestion de qualité de service.

L’ensemble des équipements sont connectés au réseau IP de l’opérateur. Tous les équipements du réseau 4G possèdent la pile protocole IP, on parle IP

Réseau IP de la 4G

MME

enodeB

enodeB

SGW

PGW

Internet

HSS

Réseau 4G

MME SGW

enodeB

HSS

Réseau IP de l’opérateur mobile

enodeB SGW

enodeB

SGW

R PGW

enodeB SGW

MME

Un réseau 4G est constitué par un ensemble des enodes B, de SGW, de quelques MME et HSS connectés au réseau IP de l’opérateur.

enodeB

Internet

SGW

Interfaces entre les équipements du réseaux cœur MME

X2

Réseau IP

R PGW SGI

enodeB SGW

Internet

HSS

DEFINISSONS LES INTERFACES Chaque interface est numéroté et spécifié, car au dessus de IP, il ya des protocoles de dialogues spécialisés dans la gestion de la mobilité. 1. L’interface S5, entre le SGW et le PGW d’un même réseau serre d’échange des données utilisateurs et de quelques messages de signalisation. 2. Interface S11: entre le SGW et le MME pour le transport de messages de signalisation. 3. Interface S6a : entre le MME er le HSS pour le transport de messages de signalisation. 4. Interface S1-U : entre l’enodB et le SGW pour le transport de données utilisateur pas d’échange de signalisation. 5. Interface X2 : entre deux enodB, transport des données utilisateurs et des messages de signalisation. 6. Interface Uu ou interface radio : entre le terminal UE et l’enodB, transport des données utilisateurs et messages de signalisation.

7. Interface S1-MME ; entre enodB et MME, transport de messages de signalisation. 8. Interface S13; entre MME et le EIR (Equipement Indentity Register) bade de données pour indentier les terminaux volés.

9. Interface GX : entre PGW et PCRF (Policy Charging Function) pour la gestion de QoS 10. Interface SGi : entre le PGW et le réseau IP externe (Internet)

Cas d’AIRTEL

ARCHITECTURE DE 2G/3G/4G

107

La modulation est une technique de transmission qui permet d’associer une porteuse de haute fréquence pour transporter un message.

On va modifier la porteuse en fonction des informations à transmettre

Signa modulé : La phase est modifiée à chaque fois que l’info et reste constant quand l’info ne change pas.

Envoie 0, on ne modifie pas la phase. En d’un 1, modification de la phase.

Si on augmente + états possibles, on transporte + d’infos à la fois.

En regardant les présentations complexes, on voit qu’e QPSK les états sont proches des uns des autres.

On appelle symbole la durée pendant laquelle l’information transmise reste constante.

EN LTE ON UTILISE LA MODULATION OFDM

La modulation utilisée en 4G est l’OFDM ((Orthogonal Frequency Division multiplex) OFDM Le principe de l'OFDM consiste à répartir le signal numérique que l'on veut transmettre sur un grand nombre de sous-porteuses.

Pour que les fréquences des sous-porteuses soient les plus proches possibles et ainsi transmettre le maximum d'information sur une portion de fréquences donnée, l'OFDM utilise des sous-porteuses orthogonales entre elles. Les signaux des différentes sous-porteuses se chevauchent mais grâce à l'orthogonalité n'interfèrent pas entre elles. La modulation OFDM est une modulation multi-porteuse (6817 porteuses). Chaque porteuse est modulée en QPSK (2 bits), 16-QAM (4 bits) ou 64-QAM (6 bits). Chacun des flux bas débit module une porteuse différente.

La Transmission de type OFDMA • Assimilable à plusieurs transmissions parallèles sur des porteuses différentes. Sous porteuses espacées de 15 kHz. • Format large bande (1,4 à 20 MHz). Avantages • Simplicité d’implémentation (Transformée de Fourier rapide) • Indépendante de chaque sous porteuse • Meilleure résistance aux trajets multiples(Symbole plus lond)

multi-porteuses (6817 porteuses). Amplitude

Symbole OFDM

Temps f0

f1

f2

Largeur du canal

f3 ...

f681

f681

Durée utile du symbole Ts : 896 s Intervalle de garde  : 28 s, 56 s, 112 s ou 224 s Durée du symbole T = Ts + 

f68164 5

Fréquence

Durée du symbole T N−1 +

M(t) =

d n =0 k =−

j.2π(f +n/T )(t−kT )

kn.exp

c

Résumé

Compromis débit/Condition de propagation • Mauvaise condition : Modulation robuste, mais bas débit • Bonne condition : Modulation rapide Modulation adaptative • Plusieurs modulations • Taux de codage variable • Compromis débit/Qualité de transmission

Modulation à large Bande/OFDM • Multi-porteuses • Adapté aux multi-trajets

INGENIERIE RESEAUX

BILAN DE LIASON

120

BILAN DE LIASON

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Impacts sur la santé • Problèmes lorsque l'utilisation dépasse une heure par jour – maux de tête

– fatigue – mémoire à court terme affectée • Suggestions

– utilisation inférieure à une demi-heure par jour – usage d'écrans protecteurs

Qu’est ce que la 5G ? La 5G est une promesse de performance accrue, plus que la 4G. La 5G est un réseau conçu pour 3 types besoins différents. Jusqu’à présent les réseaux mobiles étaient conçus pour faire le mobile (Smartphone et autres). Or, la 5G est conçu pour l’Internet des objets.

Actuellement des machines sont connectées avec des cartes Sim 2G,3G,4G pour dialoguer avec des systèmes, alors ces réseaux ne répondent pas pour aux Internet des objets. Le réseau 5G dans sa conception va directement embarquer le capacité a y répondre.

Introduction 1.

L’augmentation du nombre d’applications, leur diversification ainsi que l’amélioration de la qualité des réseaux mobiles ont conduit à l’augmentation de la demande, à l’apparition de nouveaux usages (objets connectés, drones, etc…) et de nouveaux utilisateurs.

2. La 5G se situe au carrefour de ces nouveaux usages ; elle ambitionne de répondre mieux et simultanément à cette grande variété de besoins et ces nouvelles demandes, via une technologie unifiée qui prend en compte, dès sa conception, cette diversité.

3. Trois grandes catégories d’usages, avec leurs exigences respectives et potentiellement incompatibles entre elles, sont en train d’émerger et permettraient de répondre aux besoins métier : 4. 1. mMTC – Massive Machine Type Communications : communications entre une grande quantité d’objets avec des besoins de qualité de service variés. L’objectif de cette catégorie est de répondre à l’augmentation exponentielle de la densité d’objets connectés ;

5.

2. eMBB – Enhanced Mobile Broadband : connexion en ultra haut débit en outdoor et en indoor avec uniformité de la qualité de service, même en bordure de cellule ;

6.

3. uRLLC –Ultra-reliable and Low Latency Communications : communications ultrafiables pour les besoins critiques avec une très faible latence, pour une réactivité accrue. Le but de ce tutoriel est de décrire le réseau cœur 5G appelé NGCN (Next Generation Core Network) ou 5GC (5G Core Network).

Trois grandes catégories d’usages Fournit plus de débit 1 à 10 Gb/s; 50 à 100 Mb/s partout. Fréquence: 3GHz : 3,4-3,8GHZ.

5G 1 M/Km2

Gérer la très forte densité d ’objets connectés à venir (mobilité IOT).

Latence

1 à 10 ms

99,999%. Proposer des communications fiables ou des temps de réactivité ultra couts.

5ème Génération: La future norme • Vitesse 30 fois la 4G • Connectera plus de 50 milliards d’utilisateurs et de 50 milliards d’objets connectés.

• Il devrait relier non seulement les Smartphones et les tablettes, mais aussi des objets connectés : Des vêtements, de l’électroménager, des voitures, du mobilier urbain ou même des végétaux. • La planète comptera déjà 25 milliards des objets intelligents en 2020 • la 5G sera conçue pour faire communiquer entre eux des milliards d’objets très différents • La 5G devrait marquer une véritable rupture avec les normes existantes en raison de sa flexibilité.

Au Japon, en Corée, en Chine, aux Etats-Unis et dans les principaux pays d’Europe, des initiatives publiques et privées organisent la recherche et la contribution à la standardisation de la 5G.

Compatibilité avec d’autres normes

Accès Radio Le réseau 5G (5G System) se compose d’un accès Radio (NG-RAN : Next Generation RAN) et d’un cœur réseau (5G Core).

L’accès radio 5G est constitué de stations de base de nouvelle génération qui forment le nœud de connexion des mobiles avec le cœur réseau 5G (5GC) Les mobiles UE communiquent avec les stations de base soient par un lien radio 5G, soit par un lien radio 4G. Si la communication est en 5G, la station de base se nomme gNB (next Generation Node Base Station), si la communication est en 4G, la station de base est une station de base 4G eNB évoluée pour s’interconnecter avec le cœur réseau 5G. La station de base se nomme ng-eNb (Next Generation eNb).

Fonctions de la station de base Les fonctions de la station de base gNb sont assez similaires avec l’entité eNB. Cependant, les différences concernent la gestion de la qualité de service par flux et non par support (bearer) et la gestion des tranches de réseau (Slices) sur l’interface radio.

Pour rappel, un slice est composé d’instances logiques du réseau mobile permettant d’apporter un service réseau de manière efficace en vue de répondre à une qualité de service QoS spécifique à ce service (se référer à l’article Network Slicing).

Le réseau 5G

Ng-eNB

Ng-eNB

AMF/UPF

Ng-eNB

Ng-eNB Ng-eNB

User plane Function (UPF) : traite les flux du plan usager sortant et entrants de l’UE

Session Management Function (SMF) : traite la gestion de session de l’UE

la fonction AMF (Core Access and Mobility Management Function) termine l'interface NAS NAS (Non Access Stratum) N1 avec l ’UE, reçoit / transmet toute la signalisation. de / vers l'UE D'autre part, elle ne traite directement que la signalisation NAS MM et transmet la signalisation NAS SM à la fonction SMF (Session Management Function) et la signalisation NAS SMS à la fonction SMSF (Short Message Service Function).

Network Slice Selection Function (NSSF) : Permet d’identifier lafonction AMF appropriée pour la prise en charge de la gestion de la mobilité de l’UE.

Network Exposure Function (NEF)

NF Repository Function (NRF) : Fournit les informations permettant à une fonction réseau cliente d’interagir avec une fonction réseau serveur.

Unified Data Management (UDM) : Sert d’interface à l’ensemble des fonctions de réseau qui nécessitent accéder aux données de souscription de l’UE.

Authentication Server Function (AUSF) : Traite l’authentification de l’UE L ’AUSF est la fonction qui obtient des vecteurs d'authentification à partir de l'UDM (Unified Data Management Function, base de données globale) et a la capacité de réaliser l'authentification de l'UE.

Application Function (AF

Architecture de la 5G

Le cœur réseau 5G (5GC)

Le cœur réseau 5G est adapté pour la virtualisation du réseau et s’appuie sur le découpage du plan de contrôle (Control Plane) et du plan utilisateur (User Plane) définit dans l’architecture CUPS.

Ainsi, l’entité MME qui gère à la fois l’attachement des mobiles, la localisation et la création des supports (bearers) se décompose en deux entités fonctionnelles en 5G : L’entité AMF (Access and Mobility Managmenent Function). L’entité AMF établit une connexion NAS avec le mobile UE et a pour rôle d’enregistrer (attachement) les mobiles UE et de gérer la localisation des mobiles sur le réseau 3GPP et/ou non 3GPP. L’entité SMF (Session Management Funtion). L’entité SMF permet de contrôler les sessions PDN. L’entité SMF est choisie par l’entité AMF puisque l’entité AMF gère la signalisation NAS avec le mobile. L’entité SMF est responsable de la gestion du plan de contrôle. Autrement dit, l’entité SMF correspond à l’entité SGW-C et PGW-C de l’architecture CUPS. L’entité SMF a une interface avec l’entité qui gère la politique des flux (PCF : Policy Charging Function).

Le plan de transport est composé de passerelle de données qui réalise des mesures sur les données transportées et réalise l’interconnexion avec les réseaux Data (PDN). Dans l’architecture CUPS, les fonctions du plan de transport sont gérées par les entités SGW-U et PGW-U. Pour le cœur réseau 5G, les fonctions du plan de transport sont à la charge de l’entité UPF (User Plane Function). L’entité UPF communique avec l’entité SMF par l’interfae Sx et selon le protocole PFCP. Se référer à l’article présentant l’architecture CUPS. L’entité PCRF de l’architecture 4G permet de définir les règles de contrôle et les politiques de flux avec l’entité SGW/PGW.

En 5G, l’entité PCRF se renomme PCF et permet de contrôler les flux à la fois au niveau de l’entité SMF mais également au niveau de l’entité AMF afin de pouvoir apporter une meilleure granularité sur les flux autorisés en prenant en compte la localisation du mobile UE.

Le profil utilisateur (son abonnement, ses droits, …) sont sauvegardées dans une base de données UDR accessible via l’entité UDM (Unified Data Management). L’entité UDM conserve les profils de sessions de données (sessions PDU) et de l’entité AMF sur laquelle est attachée le mobile UE (éventuellement les entités AMF pour un accès 3GPP et non 3GPP sur un autre opérateur). L’enregistrement du mobile nécessite une double authentification réalisée au niveau de l’entité AMF et du mobile UE à partir de vecteurs d’authentifications fournies par l’entité AUSF (AUthentication Server Function). Enfin, l’entité NSSF (Network Slice Selection Function) est une entité permettant d’assister l’entité AMF de la sélection des instances logiques du réseau pour une tranche de réseau (slice) défini. La figure 1 présente l’architecture 5G et les interfaces entre chaque entité.

Impacts sur la santé • Problèmes lorsque l'utilisation dépasse une heure par jour – maux de tête

– fatigue – mémoire à court terme affectée • Suggestions

– utilisation inférieure à une demi-heure par jour – usage d'écrans protecteurs

Inconvenants du téléphone portable • Outil d’espionnage et de cybercriminalité • Trahit toutes les positions du propriétaire en temps réel

• Laisse ses traces quand il est connecté sur Internet • Peut être manipuler à distante par des logiciels espions • Avec un logiciel espion, on peut géolocaliser le propriétaire, activer le microphone et la camera à distance, lire les SMS et tout enregistrer à distance.