Réseau Umts et ses Évolutions

Objectifs :
Les réseaux cellulaires mobiles de deuxième génération, en particulier GSM (voix, données de faible débit), ont eu un développement exceptionnel. Ce succès a attiré l'attention des différents acteurs (opérateurs, industriels, investisseurs,...) sur le système de troisième génération UMTS, prévu pour les communications multimédia. Les premières versions de l'UMTS (Release 99) fonctionnent déjà dans un grand nombre de pays. Des versions plus performantes sont maintenant bien développées et parfois implémentées, comme HSDPA.
Cette session permet de comprendre l'architecture physique et protocolaire des différents sous-réseaux d'un système UMTS et des évolutions envisagées (notamment le tout-IP) tout en ayant une vue générale de l'interface radio et des services de la 3ème génération.

Panorama des systèmes mobiles
- Les systèmes cellulaires numériques de 2ème génération : GSM, CDMAone/IS-95, ...
- Le marché et ses attentes (capacité, débits, services,...)
- Le contexte de l'UMTS et l'évolution historique
- L'évolution du GSM vers la troisième génération (HSCSD, GPRS, EDGE,...)
- Les services de l'UMTS

Architecture générale de l'UMTS
- UTRA et UTRAN (en Release 99)
- Notion de domaines
- Entités et fonctions du Core Network (MSC/VLR, GMSC, HLR, SGSN, GGSN)
- Entités et fonctions de l'UTRAN (RNC, Node B,...)
- Access Stratum (AS) et Non-Access Stratum (NAS)
- Architecture de protocoles
- Architecture commune GSM-UMTS

Principaux concepts de l'interface radio
- Introduction à l'étalement de spectre
- Principe de l'accès multiple CDMA, duplexage FDD et TDD
- Canaux logiques. Correspondance avec les canaux physiques
- Principe des canaux transport
- Couches MAC, RLC, RRC et PDCP
- Gestion des ressources radios : le contrôle de puissance, le contrôle d'admission, etc.
- Transmission à haut débit, HSDPA et HSUPA

Procédures de signalisation dans l'UTRAN
- Description des interfaces de l'UTRAN (Iu, Iubis, Iur)
- Les protocoles réseaux (RANAP, NBAP, RNSAP)
- Connexion RRC et établissement d'une liaison de signalisation
- Gestion des états RRC
- Notion de radio access bearer, négociations de QoS

Procédures générales de l'UMTS
- Gestion de l'itinérance
- Fonctions de sécurité
- Etablissement d'appel (mode circuit)
- Gestion d'une connexion en mode paquet (activation d'un contexte PDP)
- Gestion de la mobilité : soft handover et SRNS Relocation
- Service de messages courts
- Transition d'un réseau coeur 2G à un réseau coeur 3G : handover inter-systèmes GSM/UMTS

Evolutions de l'architecture UMTS
- Evolution vers le tout IP : architecture du réseau UMTS dans les releases 4, 5 et 6