L’évolution technologique a permis l’avènement des réseaux sans fil (par opposition aux réseaux filaires qui utilisent les différents types de câbles) dont le développement est en plein essor a cause du confort de raccordement qu’ils procurent. Selon la portée du réseau et les débits binaires utilisés, les différentes technologies de réseaux sans fils sont désormais couramment installées et cela même pour de simple liaison entre périphériques et ordinateurs.

Classification des réseaux sans fils en fonction de la taille :

Les WPAN (Wireless Personal Area Networks) :

Dans cette catégorie, on retrouve les réseaux sans fil à l’échelle humaine dont la portée maximale est limitée à quelques dizaines de mètres autour de l’usager (bureaux, salles de conférence…). On y trouve les standards tels que le Bluetooth, ZIGBEE et HomeRF.

Les WLAN (Wireless Local Area Networks) :

C’est la catégorie des réseaux locaux sans fil dont la portée va jusqu’à 500 m, pour les applications couvrant un campus, un bâtiment, un aéroport, un hôpital, etc. On y trouve les standards tels que le Wifi (Wireless Fidelity) et les HIPERLAN.

Les WMAN (Wireless Metropolitan Area Networks) :

Plus connus sous le nom de Boucle Locale Radio (BLR), ce type de réseau utilise le même matériel que celui qui est nécessaire pour constituer un WLAN mais peut couvrir une plus grande zone de la taille d’une ville avec une portée pouvant aller jusqu’à 50 Km. C’est dans cette catégorie que l’on classe le Wi MAX et les HIPERMAN.

Les WWAN (Wireless Wide Area Networks) : 

C’est la catégorie de réseaux cellulaires mobiles dont la zone de couverture est très large, à l’échelle mondiale. Dans cette catégorie, on peut citer le GSM et ses évolutions (GPRS, EDGE), le CDMA et l’UMTS.

Les années 80 voient le développement du numérique tant au niveau de la transmission qu’au niveau du traitement des signaux, avec pour dérivés des techniques de transmission fiables, grâce à un encodage particulier des signaux préalablement à l’envoi dans un canal, et l’obtention de débits de transmission raisonnables pour les signaux (par exemple 9, 6 kilobits par seconde, noté [kb/s], pour un signal de parole).

Réseau GSM :

L’histoire de la téléphonie mobile (numérique) débute réellement en 1982. En effet, à cette date, le Groupe Spécial Mobile, appelé GSM, est créé par la Conférence Européenne des administrations des Postes et Télécommunications (CEPT) afin d’élaborer les normes de communications mobiles pour l’Europe dans la bande de fréquences de 890 à 915 [MHz] pour l’émission à partir des stations mobiles et 935 à 960 [MHZ] pour l’émission à partir de stations fixes. Il y eut bien des systèmes de mobilophonie analogique (MOB1 et MOB2, arrêté en 1999), mais le succès de ce réseau ne fut pas au rendez-vous.

Ainsi, en 1987, le groupe GSM fixe les choix technologiques relatifs à l’usage des télécommunications mobiles: transmission numérique, multiplexage temporel des canaux radio, chiffrement des informations ainsi qu’un nouveau codage de la parole. Il faut attendre 1991 pour que la première communication expérimentale par GSM ait lieu. Au passage, le sigle GSM change de signification et devient Global System for Mobile communications et les spécifications sont adaptées pour des systèmes fonctionnant dans la bande des 1800 [MHz].

Le concept cellulaire :

Ce concept consiste à diviser un territoire en cellules dont chacune est couverte par une station radio ou station de base (BTS) du réseau. Et ainsi la Réutilisation d’une même fréquence que celle des cellules différentes, c’est-à-dire qui sont adjacentes ou sécantes afin d’éviter les phénomènes d’interférences sur le signal utile reçu par le terminal mobile pour la station de base.

Les performances de la norme : 

Jusqu’en 1992, chaque pays d’Europe, qui en était doté, exploitait son ou ses propres systèmes de radiotéléphone. Tous ces systèmes étaient incompatibles entre eux. La norme GSM, devenue de fait une norme mondiale de radiotéléphone numérique cellulaire, assure une compatibilité permettant aux clients une itinérance (roaming) dans tous les pays utilisateurs, sous réserve d’accords entre opérateurs. La continuité des communications est assurée à l’intérieur des frontières d’un pays. En effet, la couverture radio d’un territoire est découpée en cellules de tailles variables. Il est donc important de ne pas interrompre une communication lors d’un changement de cellule occasionné par le déplacement du mobile. Par un contrôle permanent de la qualité de la communication, le système analyse les déplacements du mobile et décide d’effectuer un handover, c’est à dire de transférer la communication d’un relais à l’autre.

Pour cela, à chaque instant de la communication et parallèlement à celle-ci, le mobile examine les cellules environnantes qu’il reçoit le mieux et en rend compte au système. Ce dernier est alors en mesure de transférer la communication vers la cellule la plus appropriée.

Tout abonné à un réseau GSM possède un numéro d’abonné RNIS international de station mobile (MSISDN). Ce numéro est communiqué par le client à ses correspondants. Pour les échanges dans le réseau GSM, ce numéro s’associe à un numéro interne (IMSI). Le réseau entretient dans ses bases de données, la correspondance.

Du coté mobile, les données identifiant l’abonnement sont stockées dans une carte à puce insérée dans l’appareil: (SIM). Cette carte SIM contient entre autres, l’IMSI, la clé d’authentification individuelle. Son usage est protégé par un code personnel d’identité (PIN).

Architecture d’un réseau GSM : 

Un réseau de radiotéléphonie a pour premier rôle de permettre des communications entre abonnés mobiles et abonnés du réseau téléphonique (RTC) d’une part et entre mobile et mobile d’autre part. Il est caractérisé par un accès très spécifique : la liaison radio, ce réseau doit offrir à l’opérateur des facilités d’exploitation et de maintenance. Un réseau de radiotéléphonie peut donc se découper en trois sous ensembles :
– le sous système radio (BSS, Base Station Sub-system) qui assure les transmissions radioélectriques et gère la ressource.
– le sous système acheminement appelé couramment réseau fixe (NSS, Network SubSystem) qui comprend l’ensemble des fonctions nécessaires à l’établissement des appels et à la mobilité.
– le sous système d’exploitation et de maintenance (OSS Opération Sub-System) qui permet à l’exploitant d’administrer son réseau.