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étude des performzances du réseau 4G(L)

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by

Marwa BEN MESSAOUD

on 7 December 2015

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Transcript of étude des performzances du réseau 4G(L)

Introduction générale
Chapitre 1 : Généralité
Chapitre 2 : Étude détaillée du réseau 4G LTE
Chapitre 3 : Pourquoi 4G ?
Chapitre 4 : Conclusion
Plan
Chapitre1
Généralité
La 4G est la quatrième génération de réseau mobile. Elle est la norme succédant à la 3G.
Qu’est-ce que la 4G ?
Étude des performances du réseau 4G(LTE)
Qu’est-ce qu’une antenne relais ?
Antenne relais
Une antenne-relais de téléphonie mobile (ou station de base) est un émetteur-récepteur de signaux radioélectriques pour les communications mobiles qui convertit des signaux électriques en ondes électromagnétiques (et réciproquement).
Réalisé par:
KEFI Majd
BEN MESSAOUD Marwa
Demandé par:
KAANICH Heni
Mini-Projet
Introduction
générale
Notre travail s’est donc concentré sur l’étude des performances des réseaux 4G, pour cela on va étudier ce réseau en détail, présenter et étudier ces performances, ses avantages et ses inconvénients, et enfin un tableau comparatif.

Fonctionnement
La 4g fonctionne grâce à une onde radio qui est émise par une antenne relais et est captée par l'antenne du téléphone portable.
Cette onde est présente sur plusieurs bandes de fréquences que les opérateurs peuvent utiliser selon l'implantation de leur antenne relais
Pour résumer, la 4G est une nouvelle technologie de communication dans la téléphonie mobile apparue fin 2011 début 2012 en France.
Ce réseau est diffusé grâce à des ondes radio par l'intermédiaire d'antenne relais. La 4g est le résultat d'une série de sauts technologique au fur et à mesure des années.
La 4g a été déployé officiellement à Vannes le 17 septembre 2013.
Exemple des antennes relais
Jusqu’à récemment les antennes-relais implantées étaient des BTS (réseaux GSM, EDGE) (2G). Cependant, depuis le début des années 2000, les opérateurs ont implanté de nouvelles antennes plus performantes : des Node B (pour les réseaux UMTS et HSDPA) (3G) et des eNode B (pour les réseaux LTE (4G). Ces dernières, en plus de permettre la téléphonie mobile, offrent un débit plus élevé permettant notamment la connexion à Internet sur son téléphone, son smartphone, ou via une clé dite 3G.
Qu’est-ce qu’une onde radio ?
Les ondes radio sont des ondes électromagnétiques se propagent en ligne droite dans plusieurs directions. Ces ondes radio permettent le partage d'informations. Les ondes radio sont utilisées dans différents domaines : Radio, Téléphonie, Wifi et Télévision.
Lorsqu'une onde radio rencontre un obstacle, un mur par exemple tout ou une partie de l'onde est réfléchie ce qui crée une perte de puissance.
Une onde radio se propage dans plusieurs directions. Une onde radio peut être amenée à atteindre une antenne ou un point d'accès en empruntant différents chemins.
Chapitre2 :
Etude détaillée des réseaux 4G LTE
Technique d'accé et mode de transport:
La technologie LTE (Long Term Evolution) ou la 4G s'appuie sur un réseau de transport à commutation de paquet IP. Elle n’a pas prévu de mode d'acheminement pour la voix, autre que la VoIP, contrairement à la 3G qui transporte la voix en mode circuit.
Son technique de multiplexage est OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access) apporte une optimisation dans l’utilisation des fréquences en minimisant les interférences. Le recours à des techniques d’antennes multiples (déjà utilisés pour le Wi-Fi ou le WiMax) permet de multiplier les canaux de communication parallèles, ce qui augmente le débit total et la portée.
Débit
La "vraie 4G" offre un débit descendant atteignant 1 Gbit/s.
Les objectifs de débit maximal définis pour le LTE sont les suivants :
100 Mbit/s en voie descendante pour une largeur de bande allouée de 20 MHz, soit une efficacité spectrale crête de 5 bit/s/Hz.
50 Mbit/s en voie montante pour une largeur de bande allouée de 20 MHz, soit une efficacité spectrale crête de 2,5 bit/s/Hz.

Bande de fréquence
4G (LTE) : Long Term Evolution. Cette génération utilisera probablement la bande des 800MHz (fréquences libérées par le passage à la TV numérique TNT).
Les performances de transfert seront encore supérieure
La bande de fréquence 800 MHz pour les zones urbaines
La bande de fréquence 1 800 MHz pour les zones denses
La bande de fréquence 2 600 MHz pour les zones très denses

Orange a annoncé, lors de ses derniers résultats financiers, que son réseau en 4G est désormais utilisé par 2 millions de ses clients selon des données datant du 30 juin 2014.
Nombre de clients par opérateur
Dans une publicité, Bouygues Telecom vient ainsi d'annoncer avoir franchi le cap des 1 million de client
De son côté, SFR a précisé qu'il avait aussi dépassé le million d'abonnés, il revendique à date une couverture de plus de 40%.
Porté
La portée va dépendre des obstacles mais aussi du terminal. Nous n'avons rien trouvé qui puisse chiffrer une portée mais même si c'était le cas ce ne serait qu'une portée théorique puisque dépendante de la géographie, des obstacles "humains" et de l'appareil.
...Son influence sur la santé
Or, la 4G induit des niveaux de champs électromagnétiques très élevés qui peuvent s'avérer dangereux pour la santé, notamment pour celle des enfants, particulièrement fragiles et vulnérables, du fait de leur organisme en pleine croissance.
Les mises en garde de médecins et scientifiques indépendants se multiplient :
Perturbation du sommeil, altération des capacités cognitives, augmentation des risques de tumeurs et de cancers....
L'OMS a classé les ondes de téléphonie mobile comme potentiellement cancérigènes.
Couverture
Couverture par nombre d'antennes
Chapitre 3

Pourquoi 4G ?
Buts de la 4G
Les principaux objectifs visés par les réseaux de 4ème génération sont les suivants :
Assurer la continuité de la session en cours.
Réduire les délais et le trafic de signalisation.
Fournir une meilleure qualité de service.
Optimiser l’utilisation des ressources.
Réduire le délai de relève, le délai de bout-en-bout, la gigue et la perte de paquets.
Minimiser le cout de signalisation

Avantages
Grâce à un smartphone ou une tablette compatible et équipé d'un forfait 4G, il est possible :
Télécharger des fichiers ou de la musique très rapidement
Télécharger les films ou des albums complets en moins de 1 minute
Visionner des films en streaming ou regarder la télé en direct
Partager de gros fichiers
Effectuer des visioconférences
Jouer à des jeux en réseaux
5x plus rapide que la 3g
La 4G permet également les visioconférences et la diffusion en direct de vidéos sur les smartphones et même le visionnage de la télévision.

Inconvénients
Cette nouvelle technologie a aussi des limites :
Premièrement son prix, un forfait 4g est cher et le terminal mobile est parfois non inclus.
Si vous avez un portable d'ancienne génération oubliez la 4g, seuls les smartphones (environ 400 €) sont compatibles au réseau 4g.
Actuellement toute la France n'est pas couverte par le réseau 4g, les antennes relais ne sont pas toutes équipées d'émetteur 4g.
Le débit n'est pas le même partout.
Enfin, on ne connaît pas encore très bien les effets des ondes radio sur l'homme

Chapitre 4
Conclusion
La 4G permet une vitesse de téléchargement nettement supérieur à la 3G, elle offre la possibilité de partager des données très rapidement entre appareils et de télécharger plus rapidement des fichiers sur internet.
La 4G est certes une nouvelle génération pour la téléphonie mobile mais comme toute nouvelles technologie de communication elle possède quelques inconvénients : des différences de débits selon le lieu où l'on se trouve et l'appareil utilisé.
La couverture de la 4G en France n'est pas encore totalement déployé et différente chez chaque opérateur.
Des abonnements parfois chers (selon les opérateurs), mais quelques opérateurs commencent à commercialiser des forfaits 4G à des prix raisonnables.
Malgré ces quelques inconvénients, la 4G est tout de même une révolution dans la téléphonie mobile car elle permet d'utiliser son téléphone pour le partage de gros fichiers, d'effectuer des vidéoconférences, de visionner des films sans soucis de qualité et de jouer à des jeux en ligne.
La 4G nous permet également le visionnage des chaines de télévision directement sur son portable: service qui n'était pas compatible avec la 3G.
Merci pour votre attention
Les réseaux mobiles et sans fil ont connu un essor sans précédent ces dernières années. Il s’agit d’une part du déploiement de plusieurs générations successives de réseaux de télécommunications essentiellement dédiés à la téléphonie (2G, GSM), puis plus orientés vers le multimédia (3G, UMTS), la 4G de réseaux sans fil apporte une véritable augmentation du débit et permet l’interopérabilité avec les autres réseaux.
Des premières solutions sont déjà disponibles auprès de la plupart des opérateurs de télécommunications mais la plupart d’entre elles sont des solutions spécifiques à un type d’interconnexion et à un opérateur.
Architecture du LTE
Comparaison par délai de téléchargement
MME (Mobility Management Entity)
HSS (Home Subscriber Server)
Serving Gateway.
PDN Gateway (Packet Data Network).
PCRF (Policy and Charging Rules Function) Server.
Lien montre la couverture aussi le débit:
http://fr.sensorly.com/map/4G/FR/France/SFR/lte_20810#|coverage
le débit binaire maximal suppose des antennes MIMO 4×4 (quadruples) aux 2 extrémités de la liaison radio LTE.
Débit
D'aprés Wikipédia: "Le rayon de couverture de chaque cellule est variable, sera de quelques kilomètres ou moins (small cells) (débits optimaux en zones urbaines) jusqu'à 30 à 50 km (zones rurales)."
La position fixe (statique) ou « en mouvement » du terminal de l’abonné :le débit utile est réduit pour un terminal en mouvement.
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