Vers les systèmes radiomobiles de 4e génération
De l'UMTS au LTE
Marceau Coupechoux
Philippe Martins
Springer
Préfacevii
Avant-proposxi
À propos des auteursxv
1 Évolution des standards 3GPP1
1.1 Présentation générale des standards2
1.1.1 Du GSM à la quatrième génération2
1.1.2 Typologie des services 3GPP2
1.1.3 Services accessibles depuis l'UMTS4
1.1.4 Historique et évolutions des services supports de transfert de données sur l'interface radio5
1.1.5 Organisation et caractéristiques des standards 3GPP6
1.2 Principes généraux sur l'architecture d'un système 3GPP8
1.2.1 Indépendance de l'architecture fonctionnelle et du réseau de transport8
1.2.2 Strates et domaines8
1.2.3 Identités de l'abonné et du terminal11
1.3 Évolution des architectures des systèmes 3GPP12
1.3.1 Évolution des réseaux d'accès 3GPP : de l'UTRAN à l'EUTRAN12
1.3.2 Évolution du réseau coeur16
2 Fondements de l'interface radio UMTS23
2.1 Introduction23
2.2 Architecture de l'interface radio24
2.3 Couche physique26
2.3.1 Caractéristiques générales26
2.3.2 Modulation et étalement de spectre28
2.3.3 Services et fonctions de la couche physique30
2.4 Différents canaux30
2.4.1 Canaux physiques31
2.4.2 Canaux de transport37
2.4.3 Canaux logiques42
2.5 Couche liaison de données44
2.5.1 Sous-couche MAC44
2.5.2 Sous-couche RLC47
2.5.3 Identités du réseau d'accès54
2.5.4 Sous-couche BMC54
2.5.5 Sous-couche PDCP55
2.6 Procédures radio56
2.6.1 États d'un mobile : évolution de GSM à UMTS56
2.6.2 Procédure de sélection de cellule59
2.6.3 Procédures de resélection61
2.6.4 Accès aléatoire63
2.6.5 Contrôle de puissance64
2.7 Principales procédures RRC65
2.7.1 Voie balise UMTS66
2.7.2 Établissement de la connexion RRC68
2.7.3 Établissement d'un radio bearer70
2.7.4 Procédures de reconfiguration70
2.7.5 Remontée des mesures72
2.7.6 Procédures de handovers73
2.7.7 Procédures de cell update et d'URA update75
3 HSDPA : la voie descendante rapide du 3GPP77
3.1 Introduction77
3.2 Architecture de l'interface radio78
3.3 Couche physique79
3.3.1 Caractéristiques générales79
3.3.2 Canaux physiques introduits par la release R580
3.3.3 Canal de transport HS-DSCH85
3.3.4 Canal physique F-DPCH90
3.4 Sous-couche MAC92
3.4.1 Multiplexage des données et flux MAC-d92
3.4.2 Entité MAC-hs93
3.4.3 HARQ96
3.4.4 Adaptation de lien rapide100
3.4.5 Ordonnancement103
3.5 Catégories de terminaux104
4 HSUPA : la voie montante rapide du 3GPP107
4.1 Introduction107
4.2 Architecture de l'interface radio108
4.3 Couche physique109
4.3.1 Caractéristiques générales109
4.3.2 Canaux physiques introduits par la release R6110
4.3.3 Canal de transport E-DCH116
4.4 Sous-couche MAC120
4.4.1 Flux MAC-d sur la voie montante120
4.4.2 Entités MAC-es et MAC-e121
4.4.3 HARQ124
4.4.4 Sélection de l'E-TFCI et adaptation de lien127
4.4.5 Ordonnancement130
4.5 Catégories de terminaux135
5 HSPA + : les évolutions de HSPA137
5.1 Introduction137
5.2 Couche physique138
5.2.1 Modulations138
5.2.2 MIMO138
5.2.3 État CELL_FACH étendu145
5.2.4 Continuous Packet Connectivity (CPC)151
5.2.5 Double porteuse154
5.2.6 Canaux physiques modifiés par les releases R7 et R8156
5.3 Couche liaison de données161
5.3.1 Entité MAC-ehs161
5.3.2 Entités MAC-i et MAC-is165
5.3.3 Sous-couche RLC168
5.3.4 Voix sur HSPA168
5.4 Catégories de terminaux171
5.5 Procédures RRC en HSPA et HSPA+172
5.5.1 Évolutions des caractéristiques des états RRC172
5.5.2 Procédures de gestion de la mobilité173
6 LTE : vers la quatrième génération175
6.1 Introduction175
6.2 Buts de la normalisation LTE176
6.3. Architecture de l'interface radio176
6.4 Couche physique177
6.4.1 Caractéristiques générales177
6.4.2 Techniques de transmission et de multiplexage179
6.4.3 Diffusion dans un réseau isofréquence186
6.4.4 Techniques multi-antennaires188
6.4.5 Séquences de Zadoff-Chu197
6.4.6 Structure de trame et organisation des ressources radio198
6.4.7 Services et fonctions de la couche physique203
6.5 Différents canaux203
6.5.1 Canaux et signaux physiques203
6.5.2 Canaux de transport220
6.5.3 Canaux logiques227
6.6 Procédures de couche physique et MAC229
6.6.1 Recherche de cellule229
6.6.2 Contrôle de puissance230
6.6.3 Accès aléatoire234
6.6.4 Avance en temps236
6.6.5 Allocation de ressources237
6.6.6 Adaptation de lien239
6.6.7 Remontées de CQI/PMI/RI241
6.6.8 HARQ246
6.6.9 Ordonnancement250
6.6.10 Réception discontinue (DRX)253
6.7 Couche liaison de données254
6.7.1 Structure de la couche 2254
6.7.2 Sous-couche MAC255
6.7.3 Sous-couche RLC258
6.7.4 Sous-couche PDCP265
6.8 Catégories de terminaux268
6.9 Procédures radio269
6.9.1 Protocoles de signalisation de la NAS269
6.9.2 États EMM et ECM270
6.9.3 États RRC d'un mobile271
6.9.4 Procédures de sélection272
6.9.5 Procédures de resélection273
6.10 Protocole RRC276
6.10.1 Gestion, ordonnancement et diffusion des informations système277
6.10.2 Transfert des messages de paging279
6.10.3 Établissement de la connexion RRC280
6.10.4 Reconfiguration de la connexion RRC280
6.10.5 Procédure de rétablissement d'une connexion RRC282
6.10.6 Procédure de Counter Check283
6.10.7 Transport des informations de signalisation de la NAS283
6.10.8 Activation du chiffrement et des procédures de contrôle d'intégrité284
Conclusion285
Bibliographie287
Index295
Liste des acronymes301