Logiciel de Simulation LTE-SIM

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Panorama des logiciels

Dans le cadre de mes travaux de recherche, je souhaite m’appuyer sur des simulateurs permettant de prendre en compte à la fois la couche physique, mais aussi les couches supérieures (notamment la cross-layer MAC-RLC) et la couche applicative (QoS en fonction des services).

Il existe différents logiciels, certains payants (4G-Lab), d’autres non commerciaux (GPL). Un travail réalisé par des étudiants en Master 2 -M2 – IMMT parcours TMR à l’Université de Poitiers (SFA) ont travaillé sur le logiciel LTE-SIM (Politecnico) pour définir :

Au final, mes thématiques de recherche concernant la couche ordonnancement et gestion de puissance nécessite une modification de codes sources du programme. De plus, des limitations en terme d’interconnexion avec d’autres programmes sous Matlab me contraind d’abandonner ce logiciel.

Mais, nous souhaitions diffuser le travail réalisé, et je remercie les étudiants qui ont mené cette étude. Il est à noter que le logiciel est dorénavant en version 5 mais l’étude reste d’actualité.

Une formation est proposée pour comprendre le fonctionnement de ce logiciel vis-à-vis de la norme. Si vous êtes intéressés, contactez moi.

Les offres 4G des opérateurs

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L’annonce a été faite il y a déjà quelques jours, Bouygues va ouvrir son réseau 4G dans les villes suivantes :

  • Lyon (ville de test couverte depuis Juin 2012)
  • Issy-les-Moulineaux
  • Malakoff (mai 2013)
  • Strasbourg (mai 2013)
  • Toulouse (mai 2013)
  • Vanves (mai 2013)
  • Côtes Basques (Juin 2013)
  • Douai (Juin 2013)
  • Lens (Juin 2013)
  • Lille (Juin 2013)

la ville de Nantes devrait aussi être connectée au réseau commercial dans peu de temps. Pendant ce temps, Orange annonce des offres 4G en Bretagne, et prochainement à Lorient (Juin 2013).

Concernant SFR et Orange, la liste des villes a été diffusée sur le lien suivant : Un point sur la 4G en France

Par rapport à l’ARCEP, les opérateurs ont l’obligation de couvrir 25% de la population en Octobre 20122.

déploiement G

déploiement G

Les offres proposées par bouygues dans les offres sensations sont très proches en terme de prix par rapport à ses concurrents. Nous comparons les offres Sans Mobile, Un an d’engagement :

  • Bouygues : Forfait sensation de 29,99€ pour l’offre 2 Go et 44,99€ pour l’offre 5Go
  • SFR : Forfait Carré de 29,99€ pour l’offre 2 Go et 45,99€ pour l’offre 4Go
  • Orange : Forfait sensation de 30,90€ pour l’offre 2 Go et 45,90 €pour l’offre 4Go

A cela, vous pouvez rajouter des offres multi-lignes ou multi-pack permettant de réduire de 5€ à 10€ votre forfait.

Les offres évoluent très vite, nous n’avons toujours pas de nouvelle sur les offres de Free. Les périodes de vente étant Septembre (rentrée scolaire) et Décembre (Noël), l’opérateur Free souhaite faire le buzz en proposant une offre couverte nationalement.

La téléphonie sur IP via le LTE

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VoLTE : Voice Over LTE

L’une des caractéristiques de la 4G est d’être un réseau mobile tout IP (IP de bout en bout) et paradoxalement, la 4G ne permet pas, à ce jour, d’acheminer des appels téléphoniques.

Bien sur, des appels téléphoniques sont possibles sur un mobile supportant la 4G, mais l’appel est effectué sur le réseau 2G ou 3G, ou plus précisément sur le coeur de réseau en commutation de circuit.

Un article précédent (datant du 3 octobre 2012) présentait le VoLTE, nous allons compléter le dossier aujourd’hui pour savoir si l’opérateur va mettre en place la VoIP mobile et si oui, à partir de quand?

Pour que la voix puisse passer sur le réseau LTE, ce dernier doit être géré par un protocole de Voix Sur IP, protocole déployé massivement sur la téléphonie résidentielle (particulier avec le modemBox comme FreeBox, LiveBox, SFRBox, …). Ce protocole s’appuye sur le SIP et garantit une priorisation des appels par rapports aux autres flux IP.

Au niveau de l’opérateur, la gestion des communications en VoIP est réalisé par un cœur réseau nommé IMS (Ip Multimedia System). Dans un précédent article, j’ai présenté les raisons de l’IMS.

Cependant,  le déploiement d’un réseau IMS est complexe et onéreux pour un opérateur. Afin d’avoir un ROI (retour sur Investissement) rapide, il est nécessaire d’avoir le mobile compatible, notamment pour gérer l’allocation de ressource à temps constant dans les deux sens (ordonnancement semi-persistant qui garanti un accès réseau/mobile avec une certaine qualité de service). Hormis le LG Connect, il n’y a pas de mobile à l’heure actuelle compatible. Par contre, il semblerait que l’IPAD 5 sera compatible lors de sa sortie. L’accès radio et l’EPC doit aussi supporter le VoLTE, lequel peut être upgradé logiciellement.

L’opérateur doit il investir dans le VoLTE ?

A priori, la solution actuelle CSFB suffit pour maintenir les appels téléphoniques en commutation voix. Les avantages de cette solutions sont nombreuses :

  • Cela garantit la même qualité d’expérience pour l’utilisateur puisque le service est rendu par les mêmes équipements que le GSM, et garantit un hand-over rapide sans coupure lors du passage de l’appel d’une cellule à une autre.
  • Ce Hand-over est actuellement supporté sur le réseau 2G et 3G pour les appels voix. Si la voix passe par la 4G, l’opérateur devra donc supporter le hand-over 4G vers un réseau 2G ou 3G sans perte de communication (l’acronyme SRVCC, Single Radio Voice Call Continuity, est utilisé). Or il s’avère que la latence pour ce handover est encore assez longue.

Il semblerait donc que la solution VoLTE ne soit pas économiquement viable, seule, d’autant plus que les terminaux compatible VoLTE ne sont pas encore nombreux.

Pourtant, certains opérateurs ont franchi le pas et propose le VoLTE. Pourquoi?

Si le VoLTE n’est pas une solution rentable pour les services de voix, cette solution est nécessaire pour proposer des services de voix enrichi. Ainsi, le RCS (cf article précédent) va apporter pour l’opérateur des services de plus-value qui permettront de « nouvelles expériences » pour l’utilisateur et des nouvelles sources de revenus pour l’opérateur (ARPU).

Le VoLTE est donc en cours de déploiement chez les opérateurs, et Orange devrait proposér en Juin de nouveaux services (Joyn). Dans la course à la 4G, on peut imaginer un tel service chez SFR.

RCS – Service de communication Enrichi

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  RCS – Rich Communication Suite : Communication Interpersonnelle Enrichie

 Imaginé il y a quelques années déjà par le consortium mondial GSMA  (GSM Application), le RCS tend à apporter les services des réseaux sociaux et des messageries instantanées sur le mobile.

SFR avait proposé en 2010 une vidéo montrant les possibilités du RCS

  • :Un carnet d’adresse enrichi  permettant à chacun de définir sa présence (Dispo, Occupé), son statut (humeur), let partager des applications multimédia (photo, vidéo ou adresse web). Le partage est synchronisée sur tous les téléphones des personnes qui partagent le flux, permettant ainsi de regarder une vidéo à titre d’exemple ou une musique au même moment.
  • Le Rich Call permet de partager pendant l’appel, une vidéo ou une photo prise en direct ou déjà enregistrée dans le téléphone.
  • Le Rich Messaging permet de retrouver son environnement de la messagerie instantanée sous forme de chat, sans différence entre un SMS et un MMS avec des fonctionnalités d’envoi de fichier.
  • la possibilité d’ajouter n’importe quelle autre fonctionnalité comme la géolocalisation ou encore le guidage GPS etc…

La vidéo de SFR présente l’application « Mon répertoire live’

La video suivante présente le service Joyn, qui sera bientot proposée chez Orange.

Joyn est un standard de communication mobile, composé de trois services, qui permettent de :

  • chatter à 2 ou à plusieurs,
  • transférer n’importe quel type de fichier tout en poursuivant votre conversation,
  • partager des contenus multimédias (photos, vidéos) pendant un appel.

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Du LTE vers le LTE-B

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Du LTE au LTE-B

Les offres commerciales sur la 4G vous permettent de bénéficier d’un débit crête de 100 Mbps, mais à terme c’est 1Gbps puis 3Gbps qui est visé.

Les opérateurs mettent en place les équipements actifs pour la 4G, à savoir :

  • Des antennes avec un contrôleur imbriqué, il s’agit des eNb. Celles-ci sont raccordées au réseau de l’opérateur via la fibre optique, ce qui permettra de faire passer au moins du 100 Mbps et dans quelques années pouvoir faire passer plusieurs Gbps de données. (jusqu’à 40 Gbps).  La liaison est réalisée en Gigabit Ethernet, il faut se rappeler que la 4G est un réseau tout IP (de bout en bout).
  • Le coeur réseau est composé de deux parties séparées :
    • Signalisation
      • Gère la mobilité des abonnées, le rattachement des abonnés sur le réseau. Il s’agit du MME
      • Une base de données permettant entre autre d’authentifier l’abonné, de consulter l’abonnement des abonnés, de chiffrer les communications. Il s’agit du HSS
      • Une politique de tarification, qui permet de gérer l’accès au réseau de données (PDN) en fonction du forfait de l’abonnée. Il s’agit du PCRF.
    • Transport :
      • Un équivalent de la borne d’accès WiFI pour les mobiles. Il s’agit d’un point d’ancrage nommé S-GW, lequel est le point de contact d’un mobile (UE) sur le réseau de l’opérateur et à travers lequel tous les paquets de données seront transmis.
      • Une passerelle nommée P-GW pour passer sur un réseau de données (PDN) non mobile ou d’un réseau mobile d’un autre opérateur. Pour le PDN, il oeut s’agir d’un réseau WAP, MMS, IP, IMS.

Cette infrastructure concerant le coeur réseau se veut pérenne pour les 10 années à venir. Il faudra éventuellement re-dimensionner certains S-GW pour s’adapter à l’augmentation de trafic, mais la création de pool et de lien MME-SGW permet àl’opérateur de pouvoir s’adapter au nombre de sessions simultanées et équilibrer la charge totale de tous les utilisateurs à un instant donnée. Le MME devra aussi être mise à jour logiciellement, mais pas de nouvel équipement à acheter pour le coeur réseau.

 

Les évolutions ne porteront donc que sur les eNb. Ceux-ci devront s’adapter aux améliorations propsosées par les normes (Release 10 à Release 12) pour permettre une augmentation du débit. L’antenne communique avec  votre mobile, chaque nouvelle norme imposera une amélioration de votre mobile. Les abonnées devront donc choisir le dernier portable pour atteindre les performances désirées.

 

Les performances et comment y parvenir

Le débit est proportionnel à la bande de signal utilisé pour une communication. Plus la bande est importante, plus le débit sera élevé. Aujourd’hui le LTE (4G) exploite une bande de 20 MHz. Via des techniques de modulation (64 QAM), le débit pourra atteindre 100 Mbps.

En 3G, SFR communique sur le DC-HSPA (Dual Cell), permettant d’améliorer le débit par 2 en utilisant 2 porteuses. Pour le LTE-Advanced (nommé LTE-A), se principe sera repris jusqu’à 5 porteuses (Agrégation de porteuses). La bande sera donc de 100 MHz. Pour atteindre un débit de 1 Gbps, la communication se fera sur plusieurs antennes en même temps. Il s’agit du MIMO. La norme prévoit jusqu’à 8 mini-antennes en émission et réception.

Un prochain article décrira plus en détail la partie radio, et illustrera cela par des figures.

De nouvelles améliorations sont proposées pour le LTE-B, mais nous y reviendrons aussi dans un prochain article.

 

 

 

Sud Radio – A l’antenne le 4 avril

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Je remercie Cyril Briolet, animateur de Sud Radio, de m’avoir demandé d’intervenir quelques minutes dans son émission pour parler de la 4G (http://www.sudradio.fr/190/sud-radio-c-est-vous/) dans l’émission du 4 avril.

Merci aussi et surtout à tous ceux qui suivent mon blog.

Aujourd’hui, j’étais sur Paris en qualité de formateur 4G auprès de l’entreprise IT-LOGIQ. Je réalise des formations auprès de salariés (DIF, …), sur les réseaux cellulaires, l’IMS et la VoIP.

A bientôt

Un topo sur les offres 4G – Avril 2013

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Quelles sont les principales villes couvertes en 4G?

Alors que certaines zones se dessinent avec la mise en place de swap pour être compatible 4G, commercialement les opérateurs ont visé les principales villes de France.

A ce jour, la compétition se joue surtout entre SFR et Orange. Cela était déjà le cas lors de lancement de pilote avec des annonces réalisées par les deux opérateurs le même jour.

Ainsi, en Avril 2013 voici la liste des villes couvertes (pas d’information sur Free)

  1. Orange couvre 15 villes en France (+ Toulouse à venir et déployement sur Paris)
  2. SFR couvre 7 villes en France et 3 sont en cours (Lille, Strasbourg et Toulouse +déployment sur  Paris)
  3. Bouygues couvre Lyon et aurait installé des antennes sur Poitiers, Le Mans, Le Havre, Toulouse, Perpignan, Paris, Bordeaux, Bayonne, Lille, Dunkerque, Rouen, Orléans).
  4. Free : ?2 antennes sur Paris, une antenne à Montpellier?

Les offres commerciales sont ouvertes dans les villes suivantes :

  • Annecy : Orange
  • Bordeaux : Orange
  • Chartres : orange
  • Clermont-Ferrand : Orange
  • Courbevoie  : SFR
  • Dunkerque : Orange
  • Grenoble : Orange
  • La Défense, Puteaux  : Orange, SFR
  • La Rochelle : Orange
  • Lille : Orange (depuis 2012), SFR en Juin 2013
  • Lyon intra-muros – Bouygues, Orange, SFR (Pilote pour Bouygues, Première ville couverte pour SFR et Orange en 2012)
  • Marseille
    • Avril 2013 : hypercentre pour SFR, la couverture des 15 arrondissements en prévue en Juin 2013 pour SFR
    • 15 arrondissement Orange (Pilote)
  • Metz : Orange
  • Montpellier : SFR (depuis 2012)
  • Nantes : Orange (depuis 2012)
  • Nancy : Orange
  • Nanterre  : SFR
  • Orléans : Orange
  • Paris : Quartier de l’Opéra Orange.
  • Rouen : Orange en Cours
  • Strasbourg : SFR en Juillet 2013
  • Toulouse : Orange et SFR en Juillet 2013
  • Villeurbanne –  Bouygues, Orange, SFR

Grâce au re-farming, Poitiers aura la 4G le 1er octobre 2013

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Ré-utilisation de la bande de 1800 MHz – Poitiers est connecté

Le 14 mars 2013, l’ARCEP autorise Bouygues Télécom a utiliser la bandede 1800 MHz pour la 4G. Un avantage important pour Bouygues car :

  • Les smartphones fonctionnent dans cette gamme de fréquences (Rappellez vous que les premiers smartphones n’étaient pas compatible en France mais pouvaient être utilisés en Amérique, en Angleterre, …)
  • Les antennes 2G de Bouygues fonctionnant principalement à cette fréquence, Bouygues a un réseau en France très étendu.

Bouygues avait fait cette demande le 19 juillet 2012, SFR et Orange s’étaient alors insurgé contre cette demande, car d’une part la vente des Fréquences pour la 4G avait déjà été réalisée au plus offrant et que d’autre part, le réseau de Bouygues est le plus étendu en France pour le GSM à 1800 MHz.

Après consultation, l’ARCEP a donné son accord pour l’utilisation de la bande de 1800 MHz à partir d’octobre 2013. Mais Bouygues avait anticipé cette décision car 9 antennes 4G sont déjà installées sur Poitiers. Ces eNB fonctionnent à la fréquence de 1800 MHz.

L’ARCEP stipule, qu’au plus tard le 1er octobre 2013, le patrimoine de fréquences dans la bande 1800 MHz doit être réduit à un niveau inférieur ou égal à 23,8 MHz duplex, c’est-à-dire la quantité de fréquences dont disposent, à ce jour, les sociétés Orange France et SFR sur l’ensemble du territoire métropolitain afin de ne pas défavoriser Orange et SFR. Mais qu’en est il de Free? Je n’ai pas la réponse à ce jour.

Les redevances attachées au droit d’utiliser ces fréquences sans restriction à une technologie particulière seront précisées par un décret

Poitiers est déjà connecté en 4G, attendons maintenant le 1er octobre pour en profiter. Poitiers est la seule ville en France dont la 4G a fait l’apparition dans cette bande, et il s’agit d’un des derniers swap de Bouygues en début d’année 2013.

Bonne Année 2013

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bonne année 2013 à tous,

Que l’année 2013 vous apporte le bonheur et la réussite, le succès dans vos projets et l’accomplissement de vos rêves…

Pour démarrer en douceur, avec un brin d’humour, je vous laisse découvrir ma carte de voeux, extrait d’un cours sur la 2G (Une fois ouvert, la présentation démarre normalement d’elle même, vous n’avez rien à faire).

Après un long silence, je reviens pour de nouveaux articles promis.

Frédéric

 

Free teste la 4G

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La « fréquence » des articles s’est considérablement réduit depuis quelques semaines, j’ai réalisé plusieurs formations auprès d’Orange et une société Lyonnaise. Le temps de me remettre à niveau avec les formations à l’Université (de nouveaux cours) et je serai prochainement à nouveau opérationnel.
Désolé donc d’avoir du retard sur les derniers évènements, je prépare aussi de nombreux nouveaux sujets…. mais surprise.
Concernant Free, je n’ai toujours pas plus d’informations privilégiées, je vais donc reprendre les articles parus sur freemobile (forum) et autres sources.

Free a installé 8 antennes, 6 sur Montpellier et 2 antennes dans Paris 10ème pour la 4G et aurait l’autorisation d’émettre dans la bande des 2.6GHZ. L’autorisation ne veut pas dire que le réseau est prêt, mais Free à désormais lui aussi le doit de tester la 4G. Je rappelle que Free doit aussi mailler son réseau 3G, j’attends également le rapport de l’ARCEP suite aux mesures effectuées du 10 septembre au 10 octobre sur toute la France. Free possède désormais 50 antennes sur Paris pour la 3G (loin en dessous des 400 antennes attendues) et 2100 antennes sur la France. N’oublions pas que Free doit couvrir au moins 30% de la population et l’objectif affiché d’installer 2500 antennes pour fin 2012 semble difficile à atteindre.

Cependant, le déploiement suit son rythme, et Free devrait expérimenter ou commercialiser des offres 4G au premier trimestre 2013. Les Freebox quant à elles devraient déjà être équipées de femto 4G, c’est encore une hypothèse fort probable mais pas certifiée.