Auteur Sujet: [Tech] LTE : La couche physique  (Lu 27111 fois)

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eruditus

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LTE : La couche physique
« Réponse #12 le: 26 juin 2014 à 14:23:59 »

Regardons maintenant ce que cela donne si le CFI vaut 3 puisque ce sera le cas le plus couramment rencontré sur tous nos réseaux 4G, le nombre de clients ne cessant d'augmenter mois après mois.

La trame radio côté eNodeB ne permet plus alors qu'un débit max utilisateur de 139,104 mbit/s
 

eruditus

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LTE : La couche physique
« Réponse #13 le: 26 juin 2014 à 14:25:33 »
Nous venons de voir qu'au niveau physique, le débit max "utilisateur" atteignable était de 167,904 mbit/s.

Mais il existe d'autres contraintes, cette fois-ci, côté mobile. Les mobiles sont classifiés en catégorie suivant leur débit max DL & UL, le support de tel ou tel type de mimo etc...

Les plus répandus en France sont de catégorie 3 (100/50) et catégorie 4 (150/50).

Intéressons nous donc maintenant au mobile catégorie 4 au prisme de la norme.

Chapitre 4.1 Rel 10, dernière version
http://www.3gpp.org/DynaReport/36306.htm

Le nombre maximal de bits qu'un mobile catégorie 4 est capable de recevoir en 1 ms au niveau de la couche transport est de 150752 bits. La taille du transport block max au niveau mobile détermine la taille max que peut s'échanger la couche physique et la couche transport en 1 ms en utilisant un mobile catégorie 4, ce qui donne un débit max de 150,752 mbit/s.

En d'autres termes, on s'aperçoit donc qu'un mobile cat4 n'est pas capable d'utiliser toutes les ressources de la couche physique allouable par l'eNodeB dans le cas où le CFI vaut 1, par contre cela devient vrai si le CFI vaut 3 (mais dans ce cas, c'est le eNodeB qui devient limitant).

Une petite polémique a eu lieu à une époque sur certains speedtests qui fleurissaient sur les réseaux sociaux. En effet, plusieurs copies d'écran montraient des débits très proche de 150 mbit/s (148 mbit/s, si mon souvenir est bon) et c'était presque devenu un sport national de produire le speedtest le plus valorisant.

Malheureusement, ces outils, que ce soient speedtest, sensorly, 4GMark ou degrouptest pour ne citer que les plus utilisés, donnent le débit "utilisateur" au delà de la couche3, et pas celui de la couche physique. Ces applications mesurent le débit moyen de données utiles transférées entre un serveur et un mobile et ce débit ne comprend donc pas les bits utilisés au niveau de la couche 1/2 et 3.

Au niveau mobile, nous allons avoir en plus de l'overhead IP introduit par TCP/IP, la couche RLC/MAC et la couche PDCP. La couche PDCP permet la compression des entêtes IP (RoHC), mais si je me souviens bien, ce n'est actif que pour les petits paquets (là où le gain est spectaculaire), et rlc/mac + pdcp, c'est "négligeable" par rapport à l'overhead IP.

L'overhead IP théorique doit être facile à calculer sur une MTU de 1500. Mais comme je n'ai pas les chiffres en tête des headers IPv4, du CRC etc... je me suis contenté de retrouver des tests de vivien sur les premières offres 100 mbit/s de Free

https://lafibre.info/1gb-free/premiers-tests-de-debit-de-loffre-free-ftth-sur-paris/

94 mbit/s stable pour 100 mbit/s de la couche physique ----> 6%   ;D

Il suffit donc de retirer environ 6% aux débits physiques max pour obtenir le débit utilisateur normalement mesurable par ce type d'application.

Dans le cas où le CFI vaut :

- 1 = le débit max est d'environ 142 mbit/s (150, 752 * 0,94 = 141,70)
- 3 = le débit max est d'environ 131 mbit/s (139,104 mbit/s * 0,94 = 130, 75)

Ensuite, bien sur, interviendra la stabilité et la qualité du lien radio, la charge de la cellule, etc... toutes choses qui feront que ces débits seront de toute façon rarement atteints.

Voilà, pour l'instant, je vais en rester là sur cette présentation de la couche physique, et j'essaierai de pondre plus ou moins régulièrement des petits sujets de ce genre pour animer un peu l'aspect technique des réseaux mobiles.

En attendant, si vous avez des questions, n'hésitez pas.


Snickerss

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LTE : La couche physique
« Réponse #14 le: 26 juin 2014 à 15:02:13 »
Je n'ai pas encore fini, j'attends de digérer au fur et  à mesure, mais un grand merci déjà :)

Optrolight

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[Tech] LTE : La couche physique
« Réponse #15 le: 23 octobre 2015 à 23:54:46 »
Wouhaa merci !!
Si je comprend bien par orthogonal en faite c'est de la quadrature de phase. Orthogonal désignant pi/2 dans le cercle trigo et donc pour désigner la phase du signal !!

eruditus

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[Tech] LTE : La couche physique
« Réponse #16 le: 24 octobre 2015 à 06:09:31 »

Possible que tu confondes 2 notions. La quadrature de phase utilisée lors de la modulation de chaque sous porteuse pour coder l'information à transmettre et l'orthogonalité des sous porteuses (leur produit scalaire est nul 2 à 2 entre elles, donc n'interfère pas 2 à 2 entre elles)

L'utilisation de cette propriété va permettre d'"empiler" plus de sous porteuses dans une largeur de bande donnée qu'avec une technique plus classique de sous porteuse séparée entre elles par une bande de garde.
http://4glte.over-blog.com/article-ofdma-103962236.html


Optrolight

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[Tech] LTE : La couche physique
« Réponse #17 le: 24 octobre 2015 à 23:51:42 »
D'après son schéma dans le blog il décrit bien (d'après ce que je comprend) que de la quadrature de phase...



Si tu prends la période complète du signal marron, le rouge arrive bien d'un point de vu fréquence décalé de pi/2 et donc d'un quart !!

En optique tu le fait sur une autre propriété qui est la polarisation avec des lames quart d'onde !

Anonyme

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[Tech] LTE : La couche physique
« Réponse #18 le: 25 octobre 2015 à 02:58:04 »
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« Modifié: 30 mars 2019 à 01:25:44 par PhilippeMarques »

Abaca91

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[Tech] LTE : La couche physique
« Réponse #19 le: 10 novembre 2015 à 23:15:04 »
Le dessin issu du blog « 4gLTE » ne représente pas des ondes sinusoïdales (donc rien à voir avec la quadrature de phase), mais uniquement le resserrement de la fréquence de plusieurs sous-porteuses, permis par le codage OFDMA et l’orthogonalité des sous-porteuses (1200 SP séparées de 15 KHz dans le cas d’une bande LTE de 20 MHz).

Avec les technos plus anciennes, il fallait séparer les SP par des « bandes de garde » pour éviter les interférences.

Merci à Eruditus pour ce tutorial intéressant sur la techno LTE.  :)

Leon

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[Tech] LTE : La couche physique
« Réponse #20 le: 11 novembre 2015 à 07:59:11 »
L'OFDM n'est pas quelque chose de simple à appréhender. Surtout avec des schémas très simplifiés.
Beaucoup de sites parlent d'orthogonalité, de produit scalaire. Que des concepts difficilement compréhensibles, surtout s'ils ne sont pas remis en contexte. Je vais essayer d'expliquer ça avec mes mots.

Le concept est de faire des canaux qui se chevauchent mais ne se brouillent pas. C'est assez magique. En fait, les "porteuses" ne sont pas des sinusoides pures. Si j'ai bien compris, une porteuse ressemble plus à un "signal carré" dans le temps qu'à une sinusoide (je ne suis pas sur de moi à 100%). Chaque porteuse se décompose en fréquence selon un schéma plus complexe que ceux postés plus haut.

On voit que ça va dans le négatif (donc opposition de phase), et c'est ça qui fait tout.
Chaque signal est "orthogonal" à un autre, ça veut dire qu'en regardant un canal, en l'interprétant (démodulation), tu ne seras pas du tout perturbé/brouillé par les voisins, du fait de cet agencement très particulier. Les canaux sont indépendant les uns des autres même s'ils se chevauchent.

Par contre, ça nécessite une synchronisation parfaite des canaux entre eux. Le moindre écart de fréquence fait tout foirer. Donc ça n'est réalisable que depuis un seul et unique èmetteur qui a sa propre horloge. De plus, tout ça n'est possible qu'avec un traitement numérique du signal, avec des transformées de fourrier.

Ca a plusieurs avantages. Le principal étant que la modulation de chaque canal a un "symbol rate" =Baud Rate est beaucoup moins rapide que si on modulait une fréquence unique qui devait transporter le même débit. On divise le problème. Du coup, chaque "symbole" de chaque canal est de période beaucoup plus grande, et donc est beaucoup moins sensible aux échos, réflexions multiples. C'est indispensable pour faire du haut débit en mobilité, et en environnement encombré sans vue directe. De même, les perturbations très centrées en fréquence n'impacteront qu'une ou 2 porteuses adjacentes, et les autres resteront intactes.

Mais ça a aussi des inconvénients. Ca nécessite des amplificateurs radio plus linéaires que si on travaillait avec 1 seule porteuse. Et ces amplis sont plus cher et/ou ont un rendement moins bon (puissance électrique consommée).

Leon.
« Modifié: 11 novembre 2015 à 08:35:45 par leon_m »

Snickerss

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« Réponse #21 le: 11 novembre 2015 à 10:54:10 »
Merci beaucoup pour le complèment d'info ;-)

Anonyme

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[Tech] LTE : La couche physique
« Réponse #22 le: 11 novembre 2015 à 11:24:21 »
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« Modifié: 30 mars 2019 à 01:27:10 par PhilippeMarques »

Optrolight

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« Réponse #23 le: 12 novembre 2015 à 13:33:11 »
Merci Leon. En effet je retrouve un peu ce que je pressentais.