ITU-R M 1182-1 FRENCH-2003 Integration of terrestrial and satellite mobile communication systems《陆地和卫星移动通信系统集成 问题ITU-R 206 8和 ITU-R 112 8》.pdf

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1、 Rec. UIT-R M.1182-1 1 RECOMMANDATION UIT-R M.1182-1*Intgration des systmes de communication mobiles de Terre et par satellite (Question UIT-R 112/8) (1995-2003) Domaine de comptence La prsente Recommandation spcifie cinq niveaux darchitectures diffrentes en vue de lintgration des systmes du service

2、 mobile par satellite (SMS) un rseau numrique intgration de services (RNIS) ou un rseau cellulaire. LAnnexe 1 expose les concepts sur lesquels reposent ces architectures, et lAnnexe 2 donne un exemple dintgration pousse dun systme large bande de communication mobile de Terre et par satellite. LAssem

3、ble des radiocommunications de lUIT, considrant a) quil existe de nombreux systmes mobiles par satellite en cours de mise en uvre; b) quil existe une interconnexion entre certains systmes mobiles par satellite et des systmes de Terre; c) que cest une fonction cl pour les tlcommunications mobiles int

4、ernationales-2000 (IMT-2000) dassurer mondialement une possibilit de localisation et que la part rserve aux tlcommunications par satellite dfinie dans la Recommandation UIT-R M.687, joue un rle important, ce qui incite exploiter les possibilits des systmes IMT-2000; d) que lutilisation de systmes pa

5、r satellite constitue une mthode efficace pour assurer le trafic dans les zones charges et non charges; e) que linterfonctionnement entre le systme mobile par satellite et le systme de Terre peut inciter lusager trouver son avantage utiliser non seulement les systmes IMT-2000 mais aussi le SMS en gn

6、ral; f) que la capacit en canaux du systme par satellite est relativement limite si on la compare celle du systme de Terre; g) la Question UIT-R 112/8; recommande 1 que, si lon envisage dintgrer un systme par satellite un systme de Terre, il convient de se reporter aux niveaux indiqus ci-dessous et

7、exposs dans lAnnexe 1. Niveaux dintgration: Niveau 1: intgration gographique Niveau 2: intgration des services Niveau 3: intgration des rseaux *En accord avec la Rsolution UIT-R 44, la Commission dtudes 8 des radiocommunications a apport des modifications ditoriales la prsente Recommandation en 2004

8、. 2 Rec. UIT-R M.1182-1 Niveau 4 1: intgration des quipements Niveau 5: intgration des systmes; 2 que les terminaux mobiles dun systme intgr soient en mesure de choisir le systme appropri, systme de Terre ou systme par satellite, daprs le niveau du signal reu et la disponibilit du rseau maintenir un

9、 certain niveau de qualit sur une zone de service tendue; 3 quil est prfrable que le systme intgr dispose de possibilit de localisation en utilisant un identificateur unique dusager/abonn aussi bien du ct du systme de Terre que du ct du systme par satellite si ce systme est intgr au systme mobile de

10、 Terre un niveau dintgration lev ou au moins gal au niveau 3 dfini ci-dessus; 4 que le transfert entre un systme mobile par satellite et un systme mobile de Terre soit effectu dans la mesure o cette excution ne provoque pas de diminution importante de la capacit du systme ou daugmentation importante

11、 de la complexit du systme. Annexe 1 Niveaux dintgration dun systme mobile par satellite un systme mobile de Terre 1 Concepts De multiples relations et solutions sont appropries pour llaboration de concepts en vue de lintgration de systmes mobiles terrestres par satellite et de systmes mobiles de Te

12、rre. On en trouvera les dfinitions et les attributs dans lAnnexe 1. La Fig. 1 donne une reprsentation gnrale des concepts globaux. 2 Solutions Il est possible denvisager de multiples niveaux dintgration entre une coexistence indpendante et lintgration totale. La solution ci-aprs tudie cinq niveaux d

13、intgration en partant de lintgration la plus faible, chaque niveau englobant les caractristiques de base du niveau qui le prcde. Niveau 1: intgration gographique Niveau 2: intgration des services Niveau 3: intgration des rseaux Niveau 4: intgration des quipements Niveau 5: intgration des systmes. 1L

14、Annexe 2 donne un exemple dintgration de systmes de communication de Terre et par satellite formant un rseau daccs multisection, le niveau dintgration recherch correspondant au Niveau 4. Le contenu de cette Annexe informative est une synthse des rsultats du projet SUITED (multi-segment System for br

15、oadband Ubiquitous access to InTErnet services and Demonstrator) et il reprend donc les concepts labors dans le cadre de ce projet, lesquels, par voie de consquence, ne sont valables que pour ce contexte. LAnnexe 2 donne notamment un exemple dintgration de composantes satellitaires et terrestres dan

16、s le cadre du projet SUITED, qui na aucune incidence sur les IMT-2000 et les systmes ultrieurs, pas plus que sur larchitecture ou lun quelconque de ses lments. Rec. UIT-R M.1182-1 3 1182-01FIGURE 1Concept dun systme intgrFaible trafic Zone du systme par satelliteFort trafic Zone du systme de TerreNo

17、mbre de canauxpar MBSDistance2.1 Intgration gographique Cette intgration concerne le cas dans lequel les systmes de Terre et par satellite ont t conus sparment, en sorte quils se fondent sur des techniques diffrentes et quils nassurent pas nces-sairement les mmes services ou des services compatibles

18、. Plutt que de parler dintgration entre les deux systmes, il serait probablement plus juste de dire que le systme par satellite complte le systme de Terre en offrant des services de communi-cation des usagers qui se dplacent dans des secteurs gographiques non desservis par le systme de Terre. La Fig

19、. 2 en est une bonne illustration. Lusager mobile (MU) de la station mobile (MS) ou de la station personnelle (PS) a le choix dacqurir un terminal du systme de Terre, un terminal satellite ou un terminal bimode en fonction de leurs besoins et, dans le dernier cas, ils peuvent utiliser pour les appel

20、s quils composent le mode quils estimeront le plus appropri. Un abonn fixe (FS) dsirant appeler un MU devra slectionner le systme de Terre ou le systme par satellite en composant soit le numro du systme de Terre soit celui qui donne accs la station terrienne de base (BES) approprie la plus proche ou

21、 la station terrienne terre (LES). Cest-dire que le FS doit pouvoir connatre le type de terminal (et dautorisation de service) la disposition du MU. Si le MU a une double autorisation de service et une station terminale bimode, le FS peut tre oblig de rpter son appel sur le systme par satellite si l

22、a premire tentative par le systme de Terre a chou. Dans ce cas, il se peut, par exemple, quun FS dsirant demander une communi-cation tlphonique doive accepter un service de messagerie si le systme par satellite est seulement conu pour fournir ce dernier. 4 Rec. UIT-R M.1182-1 1182-02MU(3)MU(2)MU(1)B

23、SBSMSCFS FS FSFSSPTPPGNBES/LESMES CSHLRVLRCX MESMU(2)MU(1)station terrienne mobilecentre de commutation des services mobilesusager mobilerseau de Terre avec appel sans transmission de parolerseau numrique intgration de servicesrseau tlphonique public avec commutationappel par satellite sans transmis

24、sion de paroleappel de Terre sans transmission de paroleenregistreur de localisation de visitesFIGURE 2Concept dintgration gographique et dintgration des services(le demandeur choisit lacheminement)RseauRTPC/RNISRseauprivTerminal de Terre (station mobile (MS) ou station personnelle (PS)Terminal du t

25、ype par satelliteTerminal bimodeAcheminement choisi par FSstation terrienne de basestation de basestation de base personnelle(lieu dappel de PS)central rural de faible capacit, etc.abonn fixeenregistreur de localisation localstation terrienne terrestreVhiculeMES:MSC:MU:PGN:RNIS:RTPC:SP:TP:VLR:(1)(2)

26、(3)BES:BS:CS:CX:FS:HLR:LES:Rec. UIT-R M.1182-1 5 Lun des avantages de lintgration gographique est la possibilit doptimiser sparment les carac-tristiques des deux systmes, les solutions les plus appropries tant mises en uvre dans chaque cas compte tenu des contraintes diverses et significatives qui l

27、es affectent. Avec cette solution, il est possible de conclure que le systme par satellite remplit son rle en largissant la zone de couverture. 2.2 Intgration des services La configuration du rseau est fondamentalement identique celle du premier cas (voir la Fig. 2). Dans ce cas, au cours de la phas

28、e de conception du systme par satellite, les paramtres du systme sont choisis de telle manire que les liaisons par satellite puissent accepter des services compatibles avec ceux qui sont offerts par le systme de Terre, en ce sens que les terminaux locaux (terminaux UIT-T ou tout autre terminal futur

29、) quutilise lusager pour disposer du service quil dsire puissent tre employs, quil choisisse une liaison de Terre ou une liaison par satellite, ce qui ne veut pas dire que les solutions techniques (par exemple, le plan daccs) adoptes pour les deux systmes soient les mmes. Il est possible de prvoir q

30、ue le systme par satellite ne pourra offrir quune partie des services disponibles sur le service de Terre en raison des limitations propres au trajet radiolectrique. Dautre part, la qualit du service ne sera pas ncessairement la mme dans les deux cas. Lharmonisation des services est galement importa

31、nte si lon veut assurer la possibilit dinter-fonctionnement entre MU du systme par satellite et du systme de Terre pour les communications de MU MU. 2.3 Intgration des rseaux Il sagit dun concept fondamental car il reprsente le premier niveau dintgration qui permette de partager les lments entre sys

32、tme spatial et systme de Terre. 2.3.1 Architecture de rseau Le but est dutiliser autant que possible les mmes quipements et les mmes protocoles, cest-dire les matriels, les logiciels et les fonctions aussi bien dans les rseaux satellites que dans les rseaux cellulaires de Terre, en vue de minimiser

33、les cots. Cependant, en raison des temps de propagation, des frquences, etc., qui diffrent dans le cas dun rseau satellite et dans le cas dun rseau cellulaire de Terre, certains lments sont diffrents. La Fig. 3 reprsente larchitecture globale du systme. On a prsent ci-dessous ainsi que dans la Fig.

34、4 un exemple de larchitecture de rseau carac-trisant lintgration des rseaux. Larchitecture globale est compose de: une constellation de satellites, une station mobile (MS), une station daccs pour les services mobiles tte de ligne (GS), des fonctions des rseaux mobiles: commutation, enregistreurs de

35、localisation et centres dauthentification. 6 Rec. UIT-R M.1182-1 1182-03MSCMSCBSBES/LESMS/PSLMESFIGURE 3Concept de conception commune pour les installationsdes stations mobiles et des stations de baseSystme par satelliteSystme de TerreMobile(usager)RTPCRNISPotentiel de conception commune de matriels

36、tation terrienne de basestation de basestation terrienne terrestrestation terrienne mobile terrestrestation mobilecentre de commutation des services mobilesstation personnelleBES:BS:LES:LMES:MS:MSC:PS:Les diffrentes interfaces sont: linterface radiolectrique qui dfinit les coulements de trafic entre

37、 les stations MS et GS; linterface X qui dfinit les coulements de trafic entre la station GS et le centre de commu-tation des services mobiles (MSC); linterface MM (gestion de mobilit) qui dfinit le protocole entre le centre MSC et les enregistreurs de localisation locale (HLR) et de localisation de

38、 visites (VLR). Toutes ces interfaces sont proposes pour diminuer les cots de mises au point du secteur terrien du systme par satellite. Les informations de signalisation changes entre les diffrentes entits fonctionnelles (exception faite de la station mobile (MS) du rseau de Terre doivent utiliser

39、le systme de signalisation N 7 de lUIT-T (SS N 7). Les messages de donnes circulant entre la station daccs pour les services mobiles tte de ligne (GS) et les autres entits (plus particulirement les changes de messages entre le centre MSC, les enregistreurs HLR et VLR) utiliseront le protocole X.25.

40、La liaison MS-GS doit utiliser son propre systme de signalisation. Le choix de X comme interface A de GSM et de MAP comme interface MM devrait entraner les consquences suivantes dans le type de rseau mobile GSM: la modification du rseau auquel il doit tre connect, le transfert la station GS des fonc

41、tions lies aux systmes de communication par satellite (transfert) et la rutilisation autant que possible des protocoles et des entits MM (centre MSC, enregistreurs HLR, VLR et centre AUC) des rseaux cellulaires de Terre. Rec. UIT-R M.1182-1 7 1182-04MSCGTSGSCGSSOCCSS7MAP MAPHLR AUC VLRMSXRTPCRNISRse

42、au X.25TraficAntenneSystme radiolectrique et de commande satelliteSystme de rseau cellulaireFIGURE 4AUC:GS:GSC:GTS:SOCC:SS7:centre dauthentificationstation terriennecommande de station GTS(station mettrice/rceptrice au sol) station terriennecentre de commande dexploitation du systme satellitessytme

43、de signalisation N 7 sur canal commun2.3.2 Sujets se rapportant au protocole Il a t admis ci-dessus que, dans la mesure du possible, les mmes protocoles doivent tre utiliss pour le systme de communication mobiles par satellite et pour le systme cellulaire de Terre. A titre dexemple, on adoptera les

44、mmes types de canaux (mme fonctionnalits) pour les liaisons de Terre et les liaisons par satellite. Dans le cas du systme par satellite, il convient denvisager un canal de synchronisation spcifique afin destimer et de compenser le temps de propagation et les effets Doppler pour la liaison du mobile

45、au satellite. La rduction des erreurs sur les frquences et des erreurs sur la position du mobile permettra de rduire les prambules et augmentera le rendement de trame. La procdure de localisation est particulire aux systmes par satellite, mais les autres procdures telles que ltablissement, la librat

46、ion et la gestion de la mobilit peuvent tre considres comme tant les mmes que celles du systme GSM. 8 Rec. UIT-R M.1182-1 On trouvera ci-dessous une brve description des trois couches intervenant dans la dfinition des protocoles relatifs au systme par satellite. Couche 1 Couche physique (structure d

47、e trame) uniquement sur le trajet radiolectrique entre la station MS, le satellite ou la constellation de satellites et la station GS. Couche 2 Elle spcifie les procdures daccs de liaison aux canaux de commande utiliser pour acheminer les informations entre les entits de la couche 3 travers linterfa

48、ce radiolectrique du GSM. Le protocole de couche 2 est un protocole du type LAPDm (procdure daccs la liaison sur canal Dm). Couche 3 Cette couche doit effectuer lacheminement dynamique des informations se rapportant la localisation de la station mobile en tat de veille ou de lacheminement dynamique