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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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Évolution de la norme UMTS
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1. Ouverture commerciale du service UMTS
Les significations des très nombreux sigles et abréviations sont récapitulées dans un tableau dans la partie Pour en savoir plus [Doc. TE 7 369].
1.1 Marché de l’UMTS en France
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Premières licences UMTS : la France métropolitaine compte en 2007 trois opérateurs sur le marché de la téléphonie mobile : Bouygues Telecom, Orange France et la Société Française du Radiotéléphone (SFR). Chacun d’eux a été autorisé à utiliser les fréquences situées dans les bandes 900 MHz et 1 800 MHz afin d’exploiter son réseau de deuxième génération (2G) GSM (mais aussi GPRS et EDGE) : Orange France et SFR depuis le 25 mars 1991 et Bouygues Telecom depuis le 8 décembre 1994. Avec l’arrivée de la norme de troisième génération (3G) UMTS, les opérateurs ont été autorisés à exploiter les fréquences situées dans la bande 2 GHz : Orange France et SFR depuis le 18 juillet 2001, et Bouygues Telecom depuis le 3 décembre 2002 [1].
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FDD ou TDD : les fréquences disponibles en France pour exploiter un réseau UMTS sont de deux types : à duplexage en fréquences (FDD) ou en temps (TDD). Les bandes de fréquences FDD, s’étalant de 1 920 à 1 980 MHz et de 2 110 à 2 170 MHz, sont dites « appariées » puisque 5 MHz sont requis dans le sens montant (du terminal mobile vers la station de base) mais également dans le sens descendant (de la station de base vers le terminal mobile) alors que les bandes de fréquences TDD sont dites « non appariées » puisque 5 MHz peuvent être partagés par les deux sens de transmission. La bande de fréquences TDD allant de 1 900 à 1 920 MHz est dite « soumise à licences » alors que la bande de fréquences TDD allant de 2 010 à 2 025 MHz est dite « non soumise à licences ». Il existe douze blocs de fréquences FDD de 2 × 5 MHz et sept blocs de fréquences TDD de 5 MHz (tableau 1).
Chaque opérateur s’est vu attribuer trois blocs de fréquences FDD (soit 2 × 15 MHz) et un bloc de fréquences TDD dans la bande de fréquences...
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BIBLIOGRAPHIE
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(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
-
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
-
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
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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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