Réseaux d’accès radio mobiles

Né dans les années 1980, le téléphone mobile a connu une diffusion très rapide. Aujourd’hui, pour une population mondiale de 7 milliards de personnes, on compte plus de 6.8 milliards d’abonnés au téléphone mobile. Soit environ 96,2% des habitants (UIT-2014).

C’est véritablement un nouveau secteur de l’industrie mondiale qui s’est créé, regroupant notamment constructeurs de circuits électroniques, de terminaux mobiles, d’infrastructures de réseaux, développeurs d’applications et de services et opérateurs de réseaux mobiles.

Avant d’expliquer l’état actuel des technologies utilisées, aujourd’hui dans le téléphone portable ou le Smartphone , il me semble intéressant de rappeler l’évolution de ces techniques, cela a pour avantage d’une part de savoir de quoi on est parti pour mieux se positionner à l’heure actuelle et d’autre part de voir l’évolution des réseaux mobiles.

Standard des réseaux d’accès mobile

Les progrès technologique dans le domaine des réseaux de télécommunications mobiles, ont vu l’apparition des technologies numériques au début des années 1990. En Europe (GSM), au Japon (PDC) et aux Etats Unis (PCS) [1]. L’évolution du réseau radio mobile analogique (1g) vers GSM (dit de 2ème génération «2G») aprèsl’UMTS (dit de 3ème génération «3G») ensuite vers la «4G» (4ème génération) passe par des générations intermédiaires comme le GPRS, HSCSD ou EDGE (dites «2.5G»), HSDPA (3.5G) et HSUPA (3.75G) qui seront présentés dans les paragraphes suivants.

Norme 1G
La première génération de téléphonie mobile (notée 1G) possédait un fonctionnement analogique et était constituée d’appareils relativement volumineux. Il s’agissait principalement des standards suivants :

• AMPS apparu en 1976 aux Etats-Unis, constitue le premier standard de réseau cellulaire. Utilisé principalement Outre-Atlantique, en Russie et en Asie, ce réseau analogique de première génération possédait de faibles mécanismes de sécurité rendant possible le piratage de lignes téléphoniques.
• TACS est la version européenne du modèle AMPS. Utilisant la bande de fréquence de 900 MHz, ce système fut notamment largement utilisé en Angleterre, puis en Asie (Hong-Kong et Japon).
• ETACS est une version améliorée du standard TACS développé au Royaume-Uni utilisant un nombre plus important de canaux de communication [2].

Les réseaux cellulaires de première génération ont été rendus obsolètes avec l’apparition d’une seconde génération entièrement numérique.

Norme GSM (2G)
Le service le plus important dans les réseaux cellulaires GSM est le service de la voix. Cette technologie a pour premier rôle de permettre des communications entre abonnés mobiles et abonnés du réseau fixe (RTC). Le réseau GSM s’interface avec le réseau RTC et comprend des commutateurs. Il se distingue par un accès spécifique: la liaison radio.

La satisfaction de l’utilisateur final se traduit par trois contraintes de fonctionnement:
• L’abonné doit pouvoir joindre n’importe qui, n’importe quand et n’importe où.
• Après établissement de la communication, la conversation est audible et compréhensible par les deux interlocuteurs.
• La ligne téléphonique n’est pas coupée en cours de communication. Pour l’opérateur, ceci se traduit par trois contraintes techniques:
• Une couverture nationale
• Un dimensionnement correct des liens radio et réseau (pour la disponibilité des ressources)
• La mise en place de mécanismes efficaces de gestion du lien radio (pour la minimisation du taux de coupure) [1].