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RÉSUMÉ
Le réseau radiomobile de troisième génération (3G) UMTS a été ouvert en France fin 2004 par les opérateurs SFR et Orange France sur la base de la première version de la norme, dite Release 99. La plupart des équipementiers ont basé leur première implémentation de l’UMTS sur la version Release 99 qui a également été plébiscitée par les opérateurs de réseaux mobiles de troisième génération. Mais que s’est-il passé depuis au 3GPP ? Cet article présente les grandes évolutions apportées à la Release 99 de l’UMTS en se focalisant tant sur le réseau d’accès et le réseau cœur que sur les services associés au système mobile de troisième génération.
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Jérôme PONS : Ingénieur d’études du réseau d’accès de l’UMTS - Délégué à la normalisation 3GPP dans le groupe de travail RAN2 Division R&D de France Telecom
INTRODUCTION
Le réseau radiomobile de troisième génération (3G) UMTS a été ouvert en France fin 2004 par les opérateurs SFR et Orange France sur la base de la première version de la norme, dite Release 99. La norme UMTS est rédigée par l’organisme d’étendue mondiale 3GPP (Third Generation Partnership Project) et normalisée au niveau de chaque continent, par l’ETSI en Europe (Institut européen des normes de télécommunication). La plupart des équipementiers ont basé leur première implémentation de l’UMTS sur la version Release 99 qui a également été plébiscitée par les opérateurs de réseaux mobiles de troisième génération. Cette première version de la norme est largement décrite dans le dossier Réseaux cellulaires- Système UMTS. Mais que s’est-il passé depuis au 3GPP ?
Dans la Release 4, le 3GPP a fait évoluer le réseau cœur circuit vers le NGN puis a introduit, en Release 5, le nouveau domaine IMS caractérisé par la signalisation SIP alors que du point de vue de l’interface radio, il offrait le « haut débit mobile » avec le HSDPA. Par ailleurs, en Release 6, l’UMTS se voit doté des fonctionnalités HSUPA et MBMS.
Le 3GPP finalise le développement de la cinquième version de l’UMTS (la Release 7) et travaille déjà sur « l’après 3G » avec l’évolution à long terme de l’UMTS (LTE/SAE).
Du côté des opérateurs, SFR et Orange France ont étendu leur offre, en 2006, au haut débit mobile avec le HSDPA alors que Bouygues Télécom annonçait une ouverture possible du réseau UMTS à l’horizon 2007, directement basé sur le HSDPA.
Le présent dossier est complémentaire à celui introduisant l’UMTS Réseaux cellulaires- Système UMTS et vise à présenter les grandes évolutions apportées à la Release 99 de l’UMTS en se focalisant tant sur le réseau d’accès et le réseau cœur que sur les services associés au système mobile de troisième génération.
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Évolutions vers l’« après 3G »
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5. Évolution de l’architecture vers le NGN, l’IMS et le MBMS
5.1 Architecture en Release 99
L’architecture de la première version de l’UMTS est composée d’un nouveau réseau d’accès (UTRAN) pouvant s’interconnecter à l’infrastructure du réseau cœur du GSM et GPRS après quelques mises à jour. Les évolutions de l’UTRAN ayant été largement décrites dans les sections précédentes de ce dossier, focalisons-nous sur celles concernant le terminal mobile et le réseau cœur.
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Terminal mobile : dès sa première version, l’UMTS nécessite un nouvel équipement usager (UE) composé, d’une part, de l’équipement mobile (ME), c’est-à-dire le téléphone mobile (usuellement appelé « mobile 3G »), qui contient une unité de radiotransmission ainsi qu’une unité applicative, et, d’autre part, de la carte USIM qui remplace la carte SIM propre au GSM/GPRS/EDGE.
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Réseau cœur : le réseau cœur se décompose en deux domaines : le domaine circuit (CS) qui est formé de commutateurs de circuits et le domaine paquet (PS) qui comporte des routeurs de paquets (figure 11) (spécification 3GPP TS 23.002).
5.2 Réseau cœur circuit de nouvelle génération : NGN
La Release 4 apporte une évolution majeure dans le réseau cœur circuit avec l’introduction d’un réseau cœur de nouvelle génération (NGN). L’un des objectifs du NGN est de dissocier le transport et le contrôle d’appel. Ainsi, il devient possible d’allouer des ressources de transport de manière plus efficace et d’entamer un effort de convergence des solutions de transport pour les domaines circuit et paquet [6].
Chaque commutateur circuit MSC (de 2G ou 3G), qui gérait jusqu’ici la transmission et la signalisation, se voit éclaté en serveur MSC, pour assurer le contrôle d’appel ainsi que la gestion de la mobilité, et en « passerelle de média » CS MGW (ou media gateway), pour supporter la transmission (figure 12).
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Serveur MSC : un serveur MSC pilote une « passerelle de média » via l’interface...
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - Consultation publique sur la réutilisation de fréquences 900 et 1 800 MHz pour la 3G et sur la quatrième licence 3G dans la bande 2 GHz - . ARCEP (oct 2006). http://www.arcep.fr/uploads/tx_gspublication/ consult-freqc-900-1800-051006.pdf
-
(2) - * - Harmonisation of the frequency usage within the additional frequency band of 2500-2690 MHz to be made available for IMT-2000/UMTS systems in Europe. CEPT-ECC (nov. 2004). http://wvvw.ero.dk/documentation/ docs/doc98/official/pdf/CEPTREP002.PDF
-
(3) - * - 3G Wireless Broadband. 8(13) (2006).
-
(4) - * - Rapport Bouygues (mars 2006). http://www.bouygues.fr/fr/finance/ mediatheque/pdf/mars2006/ presentation_metiers%20FR.pdf
-
(5) - Overview of 3GPP Release 99. Summary of all Release 99 Features - . 3GPP, ETSI (2004). http://www.3gpp.org/Releases/ 3GPP_R99-contents.doc
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(6) - Overview of 3GPP Release...
NORMES
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Network Architecture (Release 99) - 3GPP TS 23.002 V3.6.0 - 09-02
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Overall high level functionality and architecture impacts of flow based charging ; Stage 2 (Release 6) - 3GPP TS 23.125 V6.8.0 - 03-06
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IP Multimedia Subsystem (IMS) ; Stage 2 (Release 5) - 3GPP TS 23.228 V5.9.0 - 06-03
-
Mobile radio interface signalling layer 3 – General aspects (Release 6) - 3GPP TS 24.007 V6.2.0 - 09-04
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Mobile radio interface layer 3 specification – Core network protocols – Stage 3 (Release 6) - 3GPP TS 24.008 V6.6.0 - 09-04
-
Requirements for support of radio resource management (FDD) (Release 7) - 3GPP TS 25.133 V7.5.0 - 10-06
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Physical channels and mapping of transport channels onto physical channels (FDD) (Release 6) - 3GPP TS 25.211 V6.7.0 - 12-05
-
Physical layer...
ANNEXES
Third Generation Partnership Project (3GPP) http://www.3gpp.org/
3G Americas http://www.3gamericas.org/
Autorité de régulation des communications électroniques et des postes (ARCEP) http://www.arcep.fr/
Agence nationale des fréquences (ANFR) http://www.anfr.fr
European Telecommunications Standards lnstitute, Institut européen des normes de télécommunication (ETSI) http://www.etsi.org/
Internet Engineering Task Force (IETF) http://www.ietf.org/
Open Mobile Alliance (OMA) http://www.openmobilealliance.org/
UMTS Forum http://www.umts-forum.org/
Union internationale des télécommunications – Radiocommunications (UIT-R) http://www.itu.int/ITU-R/
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