Architecture

1.1 - Origines
1.2 - Déploiement des réseaux GPRS
1.3 - Contraintes dues au système GSM
1.4 - Premières caractéristiques fonctionnelles
1.5 - Applications rendues possibles
1.6 - Tarification

2 - ARCHITECTURE

2.1 - GGSN
2.2 - SGSN
2.3 - Communications entre les divers éléments du réseau

3 - SERVICES

3.1 - Services point à point
3.2 - Services point à multipoint
3.3 - Simultanéité de l’utilisation des services

4 - INTERFACE RADIO

4.1 - Canaux physiques GPRS : PDCH
4.2 - Canaux logiques GPRS
4.3 - Répartition des canaux logiques sur les canaux physiques

5 - PROTOCOLES DE CONTRÔLE

5.1 - RLC/MAC : protocole de contrôle de la liaison radio et de l’accès au moyen de transmission

Tableau 1 - Schémas de codage (d’après [3])
5.2 - LLC : protocole de contrôle de liaison logique
5.3 - BSSGP : protocole sous-système radio GPRS
5.4 - SNDCP : protocole de convergence des sous-réseaux
5.5 - GTP : protocole « tunnel GPRS »
5.6 - PLL : sous-niveau liaison physique

6 - GESTION DE LA MOBILITÉ

6.1 - Aires de localisation et de routage
6.2 - Procédures de la gestion de mobilité

7 - GESTION DES SESSIONS GPRS

7.1 - Interfonctionnement avec les réseaux IP
7.2 - États de la gestion de sessions
7.3 - Procédures de gestion de sessions

8 - GESTION DE LA QUALITÉ DE SERVICE

8.1 - Paramètres
8.2 - Profils

9 - MOBILES GPRS

10 - ÉVOLUTION VERS EDGE

10.1 - Modulation 8PSK
10.2 - Conséquences du passage à un réseau EDGE

Figure 16 - Architecture GERAN Tableau 4 - Comparaison entre les modulations GSM et EDGE
10.3 - Réseau d’accès EDGE : GERAN
10.4 - Marché des réseaux EDGE

Tableau 5 - Comparaison entre mesures de terrain GPRS et EDGE et estimation des [...]

Bibliographie & annexes

Présentation

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RÉSUMÉ

Initialement les téléphones cellulaires transmettaient de la voix et dans une moindre mesure des données. Les réseaux cellulaires GSM avaient été conçus pour cet usage. Mais depuis 2002, une évolution majeure du GSM, le GPRS, permet la transmission en mode paquet, et ceci sans avoir à changer tous les équipements réseaux de l'infrastructure GSM existante. Cet article décrit les caractéristiques de cette évolution, en termes d'architecture, d'équipements, de protocoles, de contrôles et de gestion de la qualité de service.

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Auteur(s)

Jean CELLMER : Chef du département télécommunications, Réseau ferré de France

INTRODUCTION

Les réseaux de télécommunications modernes font le plus souvent appel à la transmission des données en mode paquet, la voix restant transmise en mode circuit. Les réseaux cellulaires GSM (Global System for Mobile Communications), initialement conçus pour transporter la téléphonie mobile et accessoirement des données en mode circuit, offrent depuis l’année 2002 la transmission en mode paquet grâce à une évolution majeure : le GPRS (General Packet Radio Services). Il s’agit, sans devoir changer tous les équipements du réseau d’infrastructure GSM existant, par ajout de deux nouveaux équipements, le GGSN et le SGSN, d’offrir des débits de transmission pouvant atteindre 171 kbits/s au lieu de 14,4 kbits/s en mode circuit, avec une qualité de service contrôlée et une possibilité nouvelle de simultanéité des usages voix et données. Il est même possible d’aller encore plus loin grâce à un changement de modulation (8PSK au lieu de GSMK), ce qui conduit au concept du réseau EDGE/GPRS, alternative déclarée, au moins pour quelques années, aux réseaux de troisième génération comme l’UMTS.

Un tableau donnant la signification des sigles et des abréviations utilisés peut être consulté à la fin.

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DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-te7364

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2. Architecture

La figure 1 montre l’architecture d’un réseau GSM-GPRS [5]. Le GSM n’étant à l’origine pas conçu pour fonctionner en mode paquet, deux nouveaux éléments de réseau ont été introduits : le GGSN et le SGSN.

2.1 GGSN

GGSN (Gateway GPRS Support Node) signifie en français : nœud support de passerelle GPRS. C’est l’interface entre les réseaux extérieurs, réseaux de données en mode paquet ou autre réseau de communications mobiles, et le réseau GPRS auquel il appartient. Il réalise l’analyse des adresses PDP (Packet Data Protocol), c’est-à-dire les adresses des paquets reçus, et assure leur acheminement via le SGSN.

Par comparaison avec le traitement de la parole ou des données dans le GSM en mode circuit, le GGSN tient un rôle équivalent à celui du GMSC.

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2.2 SGSN

SGSN (Serving GPRS Support Node) signifie en français : nœud support actif GPRS. C’est l’équivalent du MSC dans le traitement en mode circuit dans un réseau GSM. Dans le SGSN, les adresses des paquets sont associées aux IMSI, ce qui permet ensuite leur acheminement dans le réseau GSM existant. Le SGSN, qui est responsable pour l’acheminement des paquets dans le réseau GPRS, est aussi en charge de la gestion de la mobilité et des ressources radio ainsi que des procédures d’authentification et de cryptage des informations transmises en mode paquet.

En transmission GPRS, le trafic entre les usagers est entièrement supporté par le SGSN. Le MSC n’est employé que pour les canaux de signalisation.