Le_reseau_de_telephonie_mobile.pdf

7/23/2019 Le_reseau_de_telephonie_mobile.pdf

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Alexander Graham BELL : 1876 Martin COOPER : 1973 Steve JOBS : 2007

Le systme de communication

Michel MEUNIER
https://boutique.orange.fr/mobile/apple-iphone6-plus-16go-gris-sideral


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2Techno-info : Le rseau de tlphonie mobile

1) LE RESEAU

Les terminaux tlphoniques fixes (postes tlphoniques classiques) sont raccords de faonfilaire un rseau tlphonique fixe. Le rseau franais national de tlphonie fixe, gr par

France Telecom.

Les terminaux tlphoniques mobilessont relis par liaison radio un rseau tlphonique

mobile. En France, les oprateurs Orange, SFR et Bouygues possdent des rseaux de

tlphonie mobile.

Les rseaux de tlphonie fixe et les rseaux de tlphonie mobile sont interconnects entre eux.

On a attribu chaque application (radio, tlvision, tlphones, ...) des bandes de

frquences. En Europe, la tlphonie mobile GSM (pour Global System for Mobiles) a reu

deux bandes de frquences :

1. Une premire bande autour de 900 MHz2. Une seconde plage autour de 1800 MHz.


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3Il a d'abord fallu scinder chacun de ces groupes en deux : une bande de frquencespour envoyer les signaux de l'antenne-relais vers les tlphones mobiles, l'autrepour les missions des tlphones vers le rseau. L'une donc pour tre appel etentendre, l'autre pour appeler et parler.

Frquences affectes aux oprateurs GSM en France au dbut des annes 2000 :

mission(en MHz)

Rception(en MHz)

Bande 1 890-915 935-960

Bande 2 1710-1785 1805-1880

Vient ensuite la subdivision de chaque bande en canaux. En GSM, l'cart de frquence entredeux canaux voisins a t fix 200 kHz, soit 0,2 MHz. Le groupe 1 dfini ci-dessus peut donccontenir 125 canaux et le groupe 2 en contient 375, ce qui fait 500 au total.

Les systmes mobiles actuels fonctionnent en mode numrique: la voix est chantillonne,

numrise et transmise sous forme de bits (1 et 0) puis synthtise lors de la rception.

Le multiplexage: Le multiplexage temporel est une technique de traitement numrique qui

permet de faire passer jusqu' 8 conversations sur le mme canal de transmission.

Ce qui donne au maximum 500 x 8 = 4000 communications simultanes possibles par

antenne-relais.

Au del l'antenne-relais est sature.

Ensuite il a fallu installer des antennes-relais afin de couvrir l'ensemble du territoire.

Une station radio de base (ou antenne-relais) couvre une zone (appele cellule)pouvant varier de quelques centaines demtres (en ville) plusieurs dizaines dekilomtres (en campagne).

Ds qu'un tlphone mobile est allum etqu'il se trouve dans la zone de couvertured'une antenne, le rseau localiseautomatiquement l'emplacement de cetlphone mobile."On dit qu'on a du rseau". Sinon on sesitue dans une zone blanche.

Antenne relais GSM
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Telstra_Mobile_Phone_Tower.jpg?uselang=fr


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4Chaque antenne couvreune zone (appele cellule)que l'on assimile unhexagone.

Le territoire est ainsidcompos en cellulesjuxtaposes (mais qui sechevauchent en ralit).

2) LE FONCTIONNEMENT DU SYSTEME

Le tlphone mobile mesure en permanence la force du signal radio reu de l'antenne-relaiset coute aussi rgulirement les antennes-relais des cellulesvoisines.

Lorsque le signal de transmission entre un tlphone et l'antenne-relais s'affaiblit, le logicieldu tlphone mobile cherche une autre antenne disponible dans une autre cellule, qui soitcapable d'assurer nouveau la communication dans les meilleures conditions.

La station de base (antenne) dcide alors de passer le relais la station de base voisine en

utilisant la procdure dite de handover.

Lorsqu'on tlphone partir d'un mobile, celui-ci transmet, par ondes radio, lacommunication vers l'antenne-relais de sa cellule.

La conversation est ensuite achemine de faon plus classique (cble, fibre optique...) versles correspondant s'il est raccord au rseau tlphonique filaire, ou sa station de base(antenne) s'il est quip d'un mobile.

Cette antenne-relais transmet finalement la conversation par les ondes radio aucorrespondant.


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3) LES DIFFERENTS STANDARDS UTILISES

Grce aux diffrents standards mobilesEDGE,3G,3G+,H+,4G ou leWi-Fi vous pouvezdepuis votre smartphone, votre tablette, votre ordinateur portable tablir diffrents types

de communications pour :

Communiquer.

Traiter vos mails et leurs pices jointes.

Naviguer sur Internet.

Accder aux donnes et l'intranet de votre entreprise : dossiers clients, tat desstocks, prsentations...

Retrouvez ci-dessous les diffrents standards que vous pouvez capter selon l'endroit o vousvous trouvez et le forfait dont vous disposez :

2G

Il permet de transmettre la voixainsi que des donnes numriques de faible volume,notamment des messages textes (SMS, pour Short Message Service) ou encore desmessages multimdias (MMS, pour Multimedia Message Service). La norme GSM permet undbit maximal de9,6 kb/s. Les infos sont pour la premire fois codes en numrique (1991).

EDGE (2.75G)

La technologie EDGE permet de disposer de dbits trois quatre fois suprieurs. Vouspouvez ainsi vous connecter internet (*) (2003).

3G

Elle propose d'atteindre des dbits suprieurs 144 kbit/s, ouvrant ainsi la porte desusages multimdias tels que la transmission de vido, la visio-confrence ou l'accs internet haut dbit. (*) (1998).

3G+

Evolution de la 3G, la 3G+ permet d'acclrer le dbit de transmission des donnes. La 3G+(*) vous permet de trouver un confort de navigation. Ainsi, vous pouvez utiliser vos
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6applications, tlcharger des emails, des photos. Avec la 3G+, le tlchargement d'un fichierde 1Mo s'effectue en seulement quelques secondes.

4G (2008)

Les dbits vont de 100Mb/s 1Go/s. Le rseau mobile 4G peut donc offrir un dbitnettement suprieur celui de la fibre optique actuelle, du moins en thorie car en pratiqueil n'est pour l'instant "que" de quelques dizaines de Mb/s, du fait que la vitesse chute avec lenombre d'utilisateurs situs dans la mme cellule.

Dj accessible aux Entreprises depuis 2012, la 4G est en cours de dploiement sur leterritoire et est ouverte au grand public depuis avril 2013.

Wi-FiLe Wi-Fi permet une connexion sans fil des rseaux locaux pour obtenir des dbits pouvant

atteindre 11 Mbit/s thorique (soit 5 Mbit/s en pratique) dans une bande de frquences de2,4 GHz.Le principe du Wi-Fi est d'tablir des liaisons radio rapides entre des terminaux et des bornesrelies aux rseaux haut dbit, comme les Hotspots.Un hotspot est un point d'accs permettant une connexion au rseau Wi-Fi dans des lieuxpublic (gare, aroport, htel...). Le hotspot permet de vous connecter Internet s'identifiantdepuis un appareil compatible Wi-Fi (PC portable, tablette, tlphone mobile, console de

jeu,...)

(*) Les dbits effectifs varient suivant le lieu d'utilisation, votre offre, votre

quipement et le nombre d'utilisateurs connects en simultan. Sous rserve dedisposer d'un mobile compatible.

Bilan sur le dploiement de la 4G

Au 1er juillet, la France mtropolitaine compte 4515 antennes-relais 4G dont 1412 sont en

services. Sur ce nombre d'antennes,Orange tient la place de leader du dploiement avec 886

(+73) antennes-relais actives pour 1380 (+246) dployes.Bouygues Telecomarrive deuxime

avec 295 antennes actives pour 1753 (+891) dploys, mais il faut pondrer ce chiffre avec les

913 (+859) antennes-relais 4G utilisant la frquence 1800 MHz. SFR n'est pas loin avec 285

antennes-relais actives pour 853 dploys. Free mobile ferme la marche avec 14 antennes-relais

actives pour 999 (+207) dploys.

70% de la population couverte en 4G

Plus de 8 000 antennes et des investissements consquents pour continuer tendre le trshaut dbit mobile en France. Si vous ntes pas encore couverts, a ne saurait tarder!

(au 2 octobre 2014)
http://www.echosdunet.net/abonnement/abonnement.php?id=unikhttp://www.echosdunet.net/abonnement/abonnement.php?id=unikhttp://www.echosdunet.net/abonnement/abonnement.php?id=unikhttp://www.echosdunet.net/abonnement/abonnement.php?id=bthttp://www.echosdunet.net/abonnement/abonnement.php?id=bthttp://www.echosdunet.net/abonnement/abonnement.php?id=bthttp://www.echosdunet.net/abonnement/abonnement.php?id=sfrmobhttp://www.echosdunet.net/abonnement/abonnement.php?id=sfrmobhttp://www.echosdunet.net/abonnement/abonnement.php?id=sfrmobhttp://www.echosdunet.net/abonnement/abonnement.php?id=bthttp://www.echosdunet.net/abonnement/abonnement.php?id=unik


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7La 4G dans l'Aube

4) LE TERMINAL MOBILE

Le tlphone mobile est le rsultat de diffrentes technologies qui existaient dj, pour la

plupart, dans les annes 1940. Son invention est attribue au docteur Martin Cooper,

directeur de la recherche et du dveloppement chez Motorolaqui en a fait la dmonstration

dans les rues de New-York en avril 1973. Le premier tlphone mobile commercial est lanc

le 6 mars 1983 par Motorola, avec le Motorola DynaTAC 8000X.


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8Sa fonction d'usage est la communication vocale mais le tlphone mobile permet d'envoyerdes messages succincts, appels SMS . Avec l'volution de l'lectronique, le texte a putre agrment d'images, puis de photographies, de sons et de vidos. Des quipementsembarqus associs des services distances permettent aussi de :

Lire et rdiger des emails Naviguer sur Internet Jouer Photographier et enregistrer des vidos couter de la musique Regarder la tlvision Assister la navigation ou les dplacements couter la radio Servir de modem un ordinateur.

Scurit d'accs:

Le code PIN permet de protger l'accs l'abonnement de l'utilisateur.Ce code est stock dans la carte SIMet est compos de quatre huitchiffres. Il est normalement demand chaque dmarrage dutlphone, mais peut tre dsactiv par modification des paramtres.

[Le code PINest souvent dfini au dpart par la valeur 0000. Il peut bien entendu tremodifi par l'utilisateur. Il faut cependant faire attention ne pas l'oublier ensuite car 3

erreurs de saisie conscutives du mot de passe provoquent un blocage de la carte.

Si cela vous arrive, sachez que la carte possde un code permettant de la dbloquer (codePUKou Personal Unblocking Key) qui figure dans la documentation accompagnant le mobile.

Par ailleurs chaque terminal mobile est physiquement identifi de faon unique par unnumro appel IMEI( International Mobile Equipment Identity).Ce numro peut tre affich l'cran en tapant *#06#]

Le numro unique appelIMEI pour International Mobile Equipment Identity

permet notamment de tracer les mobiles vols afin de les bloquer.

5) LES OPERATEURS

Un oprateur de tlphonie mobileest une entreprise qui propose des services detlphonie mobile ou daccs mobile Internet. L'oprateur fournit une carte SIM au client

qui l'insre dans son tlphone mobile ou sa tablette tactile pour avoir accs au rseaucellulaire de loprateur.

Loprateur de rseau mobile est galement charg, du marketing, de la commercialisation,de la facturation et de l'assistance sa clientle. La tlphonie mobile est structure autour
http://fr.wikipedia.org/wiki/International_Mobile_Equipment_Identityhttp://www.bestofmicro.com/image/tel_mob000026,0101-38238-----jpg-.htmlhttp://fr.wikipedia.org/wiki/International_Mobile_Equipment_Identity


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9de 2 types principaux d'oprateurs de rseau mobile : les oprateurs classiques (possdantleur propre rseau mobile) appels aussi MNO (Mobile Network Operators), et lesoprateurs virtuels MVNO (Mobile Virtual Network Operators) ; par exemple en France :

quatre oprateurs classiques : Orange, SFR, Bouygues Telecom, et Free Mobile; une quarantaine d'oprateurs de rseau mobile virtuels, qui utilisent les rseaux des

prcdents.

6) RESUME

Les grands principes de la technologie mobile

Avec la tlphonie mobile, le territoire est quadrill en zones appeles cellules.

Ces dernires s'tendent sur une distance allant de quelques centaines de mtres de quelques kilomtres. La France, par exemple, est divise en 40 000 cellules ! Aucentre de chaque cellule se trouve une antenne-relais. Lorsque l'on se dplace, lacommunication est automatiquement transfre la cellule voisine : cette oprationsappelle le handover.

Comment fonctionne un tlphone portable ?

Lorsque l'on tlphone, le tlphone portable utilise les ondes radio qui sedplacent la vitesse de la lumire. Quand un appel est mis, la voix est convertie

en un si gna l numriq ue. Cette suite de 0 et de 1 est ensuite colle sur un signalanalogique (la porteuse) puis mis dans l'air pour tre reu par lantenne la plusproche. Cette dernire transmet le signal une centrale qui va acheminer lacommunication par cble, fibre optique... vers les correspondant s'il est raccord aurseau tlphonique filaire, ou sa station de base (antenne-relais) s'il est quipd'un mobile.

Cette antenne-relais transmet finalement la conversation par les ondes radio aucorrespondant.

Le rle des oprateurs tlphoniques

Le fonctionnement des tlphones portables dpend entirement des oprateurstlphoniques. Non seulement ces derniers grent les abonnements des clients,mais en plus, ils soccupent de la gestion des liaisons entre les interlocuteurs. Enfin,ils ont pour mission de quadriller le territoire en cellules.

Lavenir de la technologie mobile et des tlphones portables

Il y a quelques annes, le rseau franais a commenc saturer. De nouvellesfrquences (autour de 2,6 MHz) ont alors t libres afin de crer le rseau 4G quipermet aussi bien de tlphoner que dchanger des photos, des vidos et dutiliserInternet 10 fois plus rapidement quen 3G+.


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10La technologie des tlphones mobiles est complexe et ne cesse de progresserchaque jour. Les oprateurs tlphoniques ne cessent de proposer des prestationstoujours plus performantes, linstar du rseau 4G.

7) REPARTITION DES FREQUENCES AUX OPERATEURS

Pour le GSM (2G), on utilise 2 types de frquences : le 900 MHz et 1800 MHz.Plus les

frquences sont basses, plus la couverture de la station de base est importante. On utilise

donc les frquences de 900 MHz pour assurer la couverture du territoire en zone rurale.

Mais les frquences basses ne procurent pas suffisamment de canaux et de capacit en nombre

d'appels simultans. Les frquences plus hautes permettent un plus grand nombre d'appels

simultans mais se propagent moins bien dans l'air. On utilise donc le 1800 MHz dans les

grandes villes pour renforcer la capacit, car les frquences 900 MHz ny suffisent pas.

Pour latechnologie 3G, le dploiement a commenc 2,1 GHz et depuis 2009 on utilisegalement le 900 MHz (rutilisation des frquences GSM). Cela a permis dtendre

considrablement la couverture de la 3G dans les zones rurales.

Pour la technologie 4G, on utilise deux bandes supplmentaires : le 800 MHZ et le 2,6 GHz.

Comme pour le GSM, il y a des frquences destines la couverture (en zones rurales) dune

part et la capacit dautre part(dans les zones urbaines).


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2G, 3G : 900 MHz

3G : 1900-2100 MHz

4G : 800 MHz

4G : 1800 MHz

4G : 2600 MHz

http://www.lowcostmobile.com/actualite/1495-lots-frequences-operateur-technologie-gsm-umts-lte
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En allant sur le site d'adresse "www.cartoradio.fr" on peut visualiser toutes lesantennes-relais prsentes dans un secteur choisi - et savoir quels oprateurs y sont prsents.

On pouvait y apprendre que fin septembre 2014 :

179 antennes-relais 3G taient en service 46 antennes-relais 4G ...

taient en service dans l'Aube (tous oprateurs confondus).

ROMILLY s/S

Station de base des

"Hauts-Buissons"

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