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RÉSUMÉ
L'interface radio LTE (Long Term Evolution) repose essentiellement sur le mode paquet, et la notion de bloc ressource. L'article aborde les caractéristiques du signal transmis, la gestion des formats de transport et les structures liées au multiplexage temporel. Les différents canaux physiques permettent d'assurer l'accès d'un terminal au réseau. La couche MAC permet le multiplexage de différents flux et assure, grâce à un protocole de retransmission, un taux d'erreur modéré. Enfin, RLC assure la qualité de service par des retransmissions si nécessaire et PDCP garantit la sécurité et permet la compression des données et des en-têtes.
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Xavier LAGRANGE : Professeur Télécom Bretagne, Institut Mines-Télécom, Cesson-Sévigné, France
INTRODUCTION
Au cours des années 2000, il est apparu assez rapidement que le système UMTS (Universal Mobile Telecommunications System), même dans sa version haut-débit (High Speed Data Packet Access), resterait limité en terme de débit, de latence et de capacité, du fait de sa transmission basée sur le CDMA et de la complexité de son architecture. En 2004, le 3GPP (3rd Generation Partnership Project) a donc lancé un groupe de travail pour des évolutions à long terme, ou LTE pour Long Term Evolution, de l'interface radio des systèmes de 3e génération. Le travail de ce groupe a conduit à la spécification d'une interface radio totalement nouvelle et a déclenché un travail analogue de refonte complète de l'architecture des réseaux cœurs. L'ensemble de ce nouveau système est couramment désigné par LTE bien que le terme LTE ne s'applique qu'à l'interface radio.
Cet article se focalise sur la présentation de l'interface radio tout en présentant l'architecture générale du système. Le 3GPP produit des documents de spécifications par vagues successives appelées Release. L'interface radio LTE est définie dans un ensemble de recommendations publiées lors de la Release 8 (les releases précédentes n'incluent que les systèmes GSM et UMTS). Cet article en présente les caractéristiques essentielles et s'appuie sur la Release 8. Ce qui est présenté reste cependant valide pour les Releases ultérieures.
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Multiplexage temporel
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3. Caractéristiques du signal LTE
3.1 Bande de fréquences et duplexage
Le système LTE peut être déployé sur un grand nombre de bande de fréquences comme on peut le constater sur le tableau 1. Certaines bandes sont dites « appairées », c'est-à-dire qu'elles contiennent deux blocs distants d'au moins quelques MHz (l'écart dépend de la gamme de fréquence et il est en général d'autant plus grand que la fréquence est élevée).
Il est possible d'y déployer un système FDD (Frequency Division Duplex, § 4.2). Les bandes ne contenant que des blocs uniques sont réservées pour le TDD (Time Division Duplex).
HAUT DE PAGE3.2 Paramétrage OFDM
Sur la voie descendante, la transmission LTE se fait en OFDM. Le nombre de sous-porteuses dépend de la largeur de bande dont dispose l'opérateur. En revanche, quelle que soit la configuration, chaque sous-porteuse occupe 15 kHz de bande. Le nombre de sous-porteuses utiles peut varier de 72 (avec une sous-porteuse centrale nulle supplémentaire sur la voie descendante) à 1 200 suivant la bande spectrale disponible (de 1,4 à 20 MHz). L'ensemble des configurations est représenté dans le tableau 2.
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Préfixes
La transmission OFDM nécessite l'insertion d'un préfixe cyclique à chaque symbole OFDM. Le principe est de recopier la fin du symbole en début de transmission. La durée du préfixe cyclique doit être supérieure à l'étalement (dans le temps) maximal des retards. Dans les milieux les plus courants...
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Caractéristiques du signal LTE
BIBLIOGRAPHIE
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(1) - 3GPP - Evolved universal terrestrial radio access (E-UTRA) and evolved universal terrestrial radio access (E-UTRAN) – Overall description. Stage 2. - TS 36.300, 3rd Generation Partnership Project (3GPP), sept. 2008.
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(2) - 3GPP - Evolved universal terrestrial radio access (E-UTRA) – Medium access control (MAC) protocol specification. - TS 36.321, 3rd Generation Partnership Project (3GPP), sept. 2008.
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(3) - 3GPP - Evolved universal terrestrial radio access (E-UTRA) – Multiplexing and channel coding. - TS 36.212, 3rd Generation Partnership Project (3GPP), sept. 2008.
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(4) - 3GPP - Evolved universal terrestrial radio access (E-UTRA) – Packet data convergence protocol (PDCP) specification. - TS 36.323, 3rd Generation Partnership Project (3GPP), sept. 2008.
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(5) - 3GPP - Evolved universal terrestrial radio access (E-UTRA) – Physical channels and modulation. - TS 36.211, 3rd Generation Partnership Project (3GPP), sept. 2008.
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