Chapitre I
Etat de l'art des réseaux Wi-Fi offload 3G
I.1. Introduction 4
I.2. Le réseau 3G 4
I.2.1. Architecture du réseau 3G 4
I.2.2. Evolution des réseaux UMTS 7
I.2.3. Cause de congestion 8
I.3. Le réseau Wi-Fi 8
I.3.1. Introduction au réseau Wi-Fi 8
I.3.2. Les évolutions de la norme 802.11 9
I.3.3. Les topologies d'un réseau Wi-Fi 10
I.3.4. Les fréquences Wi-Fi 11
I.3.5. Architecture des réseaux Wi-Fi 12
I.3.6. Les équipements Wi-Fi 13
I.4. L'offloading Wi-Fi/3G 14
I.4.1. Introduction 14
I.4.2. Pourquoi choisir le Wi-Fi ? 14
I.4.3. Le principe du Wi-Fi offloading 15
I.5. Conclusion 26
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Introduction
Les réseaux cellulaires ainsi que sans fil ont subit au
court du temps des évolutions afin de servir les demandes et les
exigences croissantes des clients. C'est le cas du réseau 3G et du
réseau Wi-Fi. Cependant, ces améliorations n'ont pas
été suffisantes. D'où on a eu recours à d'autres
solutions à savoir le Wi-Fi offload. Dans ce chapitre on va commencer
par une description du réseau 3G. Ensuite on va présenter le
réseau Wi-Fi pour finir avec l'explication du principe du Wi-Fi offload
pour les réseaux 3G.
I.1. Le réseau 3G
I.2.1. Architecture du réseau 3G
Le réseau de la troisième génération
radio peut être représenté par l'UMTS. Cette
génération a apporté des améliorations par rapport
à la génération 2G avec toutes ses évolutions [N1].
Ces améliorations peuvent être résumées par :
? Un accès plus rapide à internet depuis les
équipements mobiles à savoir les téléphones
portables, les tablettes ou les clés 3G.
? Une qualité de communication plus proche de la
téléphonie fixe.
? Une solution pour la congestion vécue par les
réseaux 2G essentiellement dans les grandes villes.
Pour profiter de ces avantages avec le minimum de coût,
on a eu recourt à l'exploitation de l'architecture du réseau 2G
et on a introduit des modifications pour mettre en place les réseaux
3G.
Cette coexistence des deux générations en terme
d'architecture peut être illustrée par la figure suivante :
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Figure 1 : Architecture du réseau 3G coexistant
avec le réseau 2G.
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Comme présenté dans la figure ci-dessus,
l'architecture du réseau 3G est composée des domaines suivants
[B1] :
Figure 2 : Les domaines de l'architecture du
réseau UMTS.
- Domaine de l'équipement de l'usager
Un utilisateur UMTS doit être équipé d'un
UE (user équipement) qui est composé d'un équipement
mobile (ME) servant comme terminale mobile et d'une carte USIM. Le ME est
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chargé de la transmission radio et d'autres
procédures qui lui sont associées à savoir la modulation,
la correction d'erreurs, l'étalement spectrale et notamment
l'émission et la réception des données. Quant à la
carte USIM, elle joue un rôle semblable à celui de la carte SIM
pour le réseau GSM. Elle permet l'identification de l'abonné avec
des identités telles que l'IMSI, TMSI et P-TMSI, le répertoire
des applications, les algorithmes d'authentification, les clefs de chiffrage et
la liste des porteuses à utiliser pour la sélection d'une cellule
[N1].
L'UE peut assurer un service de communication
téléphonique simultanément à un service DATA tout
en se rattachant simultanément au domaine de commutation de circuit (CS)
et au domaine de commutation de paquet (PS) du réseau coeur [N1].
- Domaine du réseau d'accès
Ce domaine est composé principalement de deux
unités à savoir le Node B et le RNC ou le contrôleur du
réseau radio formant ensemble l'UTRAN.
Le Node B est équivalent à la BTS du
réseau GSM. Il permet l'émission et la réception des
signaux sur l'interface radio en utilisant des récepteurs et des
transmetteurs CDMA. Pour les récepteurs, ils convertissent les signaux
pour les acheminer au RNC sur l'interface Iub. Et dans le sens inverse, les
transmetteurs CDMA convertissent les signaux reçus du RNC pour les
envoyer sur l'interface Uu (interface aire) [N1].
Pour le RNC, comme son nom indique, il assure les fonctions de
contrôle des ressources radio allouées aux Nodes B auxquels il est
connecté. Il est aussi le point d'accès aux différents
services offerts par l'UTRAN (UMTS Terrestrial RNC Radio Access Network). Il
est responsable du HandOver pour maintenir la connexion de
l'abonné en passant d'une cellule à une autre et de la
macro-diversité qui est la phase pendant laquelle une station mobile est
connectée simultanément à différentes cellules
radio pour assurer une meilleure qualité de communication et
éviter la coupure de la communication lors du passage d'une cellule
à une autre [N1].
- Domaine du réseau coeur
Le réseau coeur d'UMTS est composé de deux parties
[N1]:
? Une partie de commutation de circuits pour la transmission de
la voix qui se base sur
l'architecture GSM existante.
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? Une partie de commutation de paquets pour la transmission
des données composée du SGSN et du GGSN qui sont similaires
à ceux utilisés pour le réseau GPRS mais avec quelques
modifications logiques.
Pour la mise en place du réseau coeur UMTS, un
opérateur a le choix entre adapter le réseau GSM/GPRS existant en
apportant quelques modifications aux SGSN et GGSN existant pour supporter de
nouvelles caractéristiques à savoir les nouveaux protocoles de
signalisation ou mettre en place un autre réseau de base composé
de 3G SGSN et 3G MSC pour supporter l'interface UTRAN avec ses
spécificités et par suite profiter d'un réseau UMTS en
parallèle sans aucun impact sur le réseau GSM/GPRS. Cette
dernière solution peut être adoptée afin d'éviter
les risques d'instabilité et les problèmes de capacité que
peut poser la première solution [N1].
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