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Auteur(s)
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Jean CELLMER : Ingénieur des télécommunications Chef de département télécommunications, Réseau ferré de France
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Lire l’articleINTRODUCTION
Après les systèmes analogiques de première génération dans les années 1980 [E 7 361] et le GSM dans les années 1990 [E 7 364], les radiocommunications cellulaires sont en 2000 à l’aube du déploiement de systèmes de troisième génération. L’UMTS (Universal Mobile Telecommunication System) est la version européenne de l’IMT2000 (International Mobile Telecommunication), la norme mondiale pour ces systèmes de troisième génération. Le marché visé n’est plus seulement celui de la radiotéléphonie mais celui du multimédia mobile, avec notamment l’accès à haut débit à Internet sur un terminal portatif mobile ou la transmission en temps réel d’images haute résolution et de vidéos.
En Europe, l’introduction de ces nouveaux systèmes donne lieu à une redistribution des licences par les autorités nationales de régulation sous forme soit d’enchères, soit de sélection comparative. Dans certains pays, du fait du mécanisme d’enchères, le coût des licences est très supérieur à celui d’une licence GSM. En France, le mécanisme de sélection comparative retenu par l’ART (Autorité de régulation des télécommunications) s’est accompagné de conditions économiques qui ont été jugées trop risquées par certains candidats. A mi 2001, deux licences seulement ont été allouées, alors que quatre étaient prévues.
L’interface air du système retenu pour l’UMTS fait appel à une technique d’étalement de spectre, le CDMA (Code Division Multiple Access) qui consiste à transmettre les informations émises par chaque usager en même temps, sur la même fréquence porteuse, en les multipliant par des séquences pseudo-aléatoires de codes orthogonales, de rythme plus élevé que les informations à transmettre. C’est la décorrélation entre ces séquences de codes qui permet de séparer les signaux des différents usagers à la réception. Ce système, particulièrement sensible aux interférences, nécessite un mécanisme de contrôle de puissance très performant mais permet l’utilisation des mêmes fréquences porteuses dans des cellules voisines, ce qui facilite la planification cellulaire et les transferts d’appels intercellulaires.
Enfin, ce système sera disponible à la fois en mode duplex par partage de fréquences (mode FDD : Frequency Duplex Division) et en mode duplex par partage d’intervalles de temps (mode TDD : Time Duplex Division), ce dernier mode, dont le développement est moins avancé, étant plutôt destiné à des réseaux microcellulaires.
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Canaux de transport9. Modèle des protocoles
La figure 23 présente le modèle des protocoles des interfaces UTRAN. Les couches et les plans sont indépendants d’un point de vue logique, ce qui préserve les possibilités d’évolution future.
9.1 Couches horizontales
Comme on le voit sur la figure 23, le modèle comporte deux couches : une couche radio et une couche transport. La couche transport correspond à la technologie de transport retenue, qui n’est nullement spécifique à l’UMTS. La couche radio supporte tous les aspects propres à l’UTRAN.
HAUT DE PAGE9.2 Plans verticaux
Le modèle comprend trois plans verticaux principaux : les deux plans de contrôle – plan de contrôle du réseau de transport et plan utilisateur – et un plan vertical intégré dans le plan utilisateur, dénommé plan utilisateur du réseau de transport.
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Plan de contrôle
Utilisé pour la signalisation de contrôle spécifique à l’UMTS, il comprend les protocoles applicatifs qui ont été décrits dans les différentes interfaces, comme RANAP pour l’interface Iu, RNSAP pour Iur, NBAP pour Iub.
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Plan de contrôle du réseau de transport
Ce plan regroupe toute la signalisation de contrôle au niveau de la couche transport. Il se situe entre le plan de contrôle et le plan utilisateur afin d’assurer l’indépendance du protocole AP par rapport à la technologie de transport utilisée. Il comporte entre autres la couche ALCAP (Access Link Control AP) qui permet l’établissement des chemins de transmission du plan usager.
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Plan utilisateur
Le plan utilisateur transporte toutes les données reçues et émises par l’usager du réseau, voix, images ou données informatiques. Il comprend un sous-ensemble appelé plan utilisateur du réseau de transport.
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Plan utilisateur du réseau de transport
Le plan utilisateur du réseau de transport supporte les données de l’utilisateur, sous contrôle du plan de contrôle du réseau de transport.
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