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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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4. Multiplexage temporel
4.1 Trames et sous-trames
Le cadencement de base en LTE est d'une milliseconde (figure 6). Cependant, certaines informations doivent être transmises régulièrement, mais pas à chaque milliseconde. Des structures plus longues sont définies pour permettre d'organiser des séquencements réguliers :
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la trame ou frame, composée de 10 sous-trames, dure par conséquent 10 ms ;
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la multitrame ou multi-frame, composée de 1 024 trames, dure 10,24 secondes.
Une trame est identifiée par un compteur SFN pour System Frame Number dans la multitrame. Certaines transmissions sont faites uniquement pour certaines valeurs de SFN.
Les informations systèmes ne sont transmises que dans la sous-trame 0 des trames vérifiant SFN mod 4 = 0 ; le terminal peut se contenter de décoder seulement 4 sous-trames sur une période de 40 sous-trames, et se mettre en mode économie d'énergie le reste du temps s'il n'est intéressé que par les informations systèmes.
4.2 Duplexage
L'interface radio LTE permet deux types de duplexage :
-
avec le FDD (Frequency Division Duplex), une porteuse est utilisée pour la voie descendante et une autre pour la voie montante (figure 12). Pendant une sous-trame, on a donc simultanément deux transmissions ;
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avec le TDD (Time Division Duplex ), la même porteuse est utilisée, mais une sous-trame est réservée à un sens de transmission (figure 13).
Afin de permettre la transmission...
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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.
-
(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.
-
(3) - 3GPP - Evolved universal terrestrial radio access (E-UTRA) – Multiplexing and channel coding. - TS 36.212, 3rd Generation Partnership Project (3GPP), sept. 2008.
-
(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.
-
(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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