LTE-Advanced Pro
Une étape vers le réseau de mobiles 5G
Frédéric Launay
André Pérez
iSTE Éditions
Introduction1
Chapitre 1. Le service MBB : l'architecture du réseau11
1.1. L'architecture initiale11
1.1.1. L'architecture fonctionnelle11
1.1.2. L'architecture protocolaire16
1.2. L'architecture CUPS22
1.3. Les réseaux hétérogènes25
1.3.1. La station HeNB26
1.3.2. Le noeud de relais29
1.3.3. Le module RRH32
1.3.4. La double connectivité34
Chapitre 2. Le service MBB : le multiplexage spatial37
2.1. Les techniques de multiplexage37
2.1.1. Le mécanisme MIMO37
2.1.2. La formation de faisceaux39
2.1.3. Le système antennaire39
2.2. Les ports d'antenne41
2.2.1. Le sens descendant41
2.2.2. Le sens montant44
2.3. Les informations UCI44
2.4. Les modes de transmission46
2.4.1. Le sens descendant46
2.4.2. Le sens montant49
2.5. Le mécanisme FD-MIMO50
2.6. Le mécanisme eFD-MIMO55
Chapitre 3. Le service MBB : l'agrégation des canaux59
3.1. L'architecture fonctionnelle59
3.2. L'agrégation LTE60
3.2.1. Les canaux radioélectriques60
3.2.2. Le canal physique PDCCH63
3.2.3. La couche MAC64
3.2.4. Les catégories de mobiles65
3.3. L'agrégation LAA68
3.3.1. La structure de la trame68
3.3.2. L'accès au canal radioélectrique70
3.3.3. Le signal de référence DRS71
3.4. L'agrégation LWA72
3.4.1. L'architecture protocolaire72
3.4.2. Les procédures74
3.5. L'agrégation LWIP78
3.5.1. L'architecture protocolaire78
3.5.2. L'établissement des tunnels79
Chapitre 4. L'intégration du Wi-Fi : l'architecture du réseau81
4.1. L'architecture fonctionnelle81
4.1.1. L' architecture basée sur l'interface S2a81
4.1.2. L'architecture basée sur l'interface S2b84
4.1.3. L'architecture basée sur l'interface S2c86
4.2. L'établissement des tunnels87
4.2.1. L'architecture basée sur l'interface S2a87
4.2.2. L'architecture basée sur l'interface S2b91
4.2.3. L'architecture basée sur l'interface S2c92
4.3. Le protocole DIAMETER93
4.3.1. Les interfaces du serveur AAA93
4.3.2. Les interfaces de l'entité PCRF98
Chapitre 5. L'intégration du Wi-Fi : les procédures101
5.1. L'authentification mutuelle101
5.1.1. La méthode EAP-AKA'101
5.1.2. La procédure d'authentification mutuelle102
5.1.3. La procédure de renouvellement rapide de l'authentification105
5.1.4. L'application au mécanisme MIPv4 FA106
5.2. L'établissement du tunnel SWu107
5.2.1. Le mécanisme IPSec107
5.2.2. La procédure d'établissement du tunnel SWu108
5.2.3. La procédure de renouvellement rapide de l'authentification111
5.3. L'établissement des tunnels S2a/S2b112
5.3.1. Le mécanisme PMIPv6112
5.3.2. Le mécanisme GTPv2117
5.3.3. Le mécanisme MIPv4 FA119
5.4. L'établissement du tunnel S2c122
5.4.1. L'accès Wi-Fi contrôlé123
5.4.2. L'accès Wi-Fi non contrôlé124
Chapitre 6. L'intégration du Wi-Fi : la découverte et la sélection du réseau127
6.1. Les mécanismes définis par l'organisme 3GPP127
6.1.1. La fonction ANDSF127
6.1.2. L'assistance du réseau RAN137
6.2. Les mécanismes définis par les organismes IEEE et WFA139
6.2.1. Les éléments d'information fournis par la balise141
6.2.2. Les éléments d'information fournis par le serveur ANQP142
Chapitre 7. Le service LLC : les communications de proximité147
7.1. Introduction147
7.2. L'architecture fonctionnelle149
7.2.1. La communication D2D149
7.2.2. La communication V2X153
7.3. La découverte directe155
7.4. L'interface radioélectrique156
7.4.1. La structure de l'interface radioélectrique156
7.4.2. Les ressources physiques158
Chapitre 8. Le service LLC : les communications de groupe165
8.1. Introduction165
8.2. L'architecture de transport166
8.2.1. L'architecture fonctionnelle166
8.2.2. L'architecture protocolaire168
8.3. L'architecture de service168
8.3.1. L'architecture fonctionnelle168
8.3.2. L'architecture protocolaire171
8.4. L'interface radioélectrique173
8.4.1. Le signal physique MBSFN-RS173
8.4.2. Le canal physique PMCH175
8.4.3. Les messages RRC179
8.5. Les procédures184
8.5.1. L'authentification mutuelle184
8.5.2. L'enregistrement du mobile185
8.5.3. L'établissement du support multicast186
Chapitre 9. Le service LLC : les fonctions GCSE et MCPTT189
9.1. Introduction189
9.2. La fonction GCSE190
9.2.1. L'architecture fonctionnelle190
9.2.2. L'architecture protocolaire191
9.3. La fonction MCPTT192
9.3.1. L'architecture fonctionnelle192
9.3.2. L'architecture protocolaire196
9.4. Les procédures200
9.4.1. La création d'un groupe200
9.4.2. L'affiliation à un groupe201
9.4.3. Le pré-établissement d'une session202
9.4.4. L'appel de groupe204
9.4.5. L'appel privé205
9.4.6. La prise de parole208
Chapitre 10. Le service MTC : l'architecture du réseau211
10.1. L'architecture fonctionnelle211
10.1.1. L'entité MTC-IWF212
10.1.2. L'entité MTC-AAA213
10.1.3. L'entité SCEF213
10.1.4. L'entité IWF-SCEF214
10.2. L'optimisation du réseau215
10.2.1. L'état RRC Suspend216
10.2.2. L'état RRC Resume217
10.3. Le contrôle de la congestion218
10.4. Les procédures220
10.4.1. La procédure de déclenchement220
10.4.2. La livraison d'un message de groupe221
10.4.3. La configuration de la surveillance d'événements223
10.4.4. Le transfert des données NIDD227
Chapitre 11. Le service MTC : les interfaces radioélectriques233
11.1. Introduction233
11.2. Les fonctionnalités particulières234
11.2.1. Le mode PSM234
11.2.2. La fonction eDRX235
11.2.3. L'extension de couverture235
11.3. L'interface LTE-M235
11.3.1. Le canal radioélectrique235
11.3.2. La période de garde236
11.3.3. Les canaux physiques237
11.4. L'interface NB-IoT240
11.4.1. Le canal radioélectrique240
11.4.2. Le bloc de ressources241
11.4.3. Les canaux et les signaux physiques242
Chapitre 12. Le service MBB : l'intégration de la 5G251
12.1. Les options de déploiement251
12.2. L'architecture fonctionnelle253
12.3. L'architecture protocolaire254
12.3.1. L'interface radioélectrique254
12.3.2. L'interface Fl258
12.4. Les procédures259
12.4.1. L'addition d'un noeud secondaire259
12.4.2. Le changement d'un noeud secondaire261
12.4.3. Le retrait d'un noeud secondaire263
12.5. La chaîne de transmission264
12.5.1. Les bandes de fréquences264
12.5.2. La forme d'onde265
12.5.3. La trame temporelle267
12.5.4. Les codes de correction d'erreurs268
12.5.5. Les signaux de référence268
12.5.6. Le bloc PSS, SSS et PBCH269
Liste des acronymes273
Bibliographie287
Index293