Le réseau GSM
1) Historique de la communication
De l'antiquité jusqu'au XIXe siècle, l'écrit est l'unique moyen de communication.
En 1876, Graham Bell invente le téléphone.
En 1887, le physicien allemand Heinrich Hertz découvre les ondes hertziennes.
En 1896, Guglielmo Marconi réalise la première transmission radio. Il réalise en 1901, la première transmission transatlantique et ouvre l'ère de la communication longue distance.
Au début des années 50, la compagnie Bell Telephone propose à ses abonnés un service de radiotéléphone. Le grand public accède à ce service jusqu'alors réservé aux institutions.
En 1971, la compagnie Bell Telephone fait un nouveau pas dans l'ouverture du réseau à un grand nombre d'utilisateurs. C'est en effet en 1971, que le concept de réseau cellulaire est lancé.
De nombreux réseaux cellulaires sont mis en services durant la décennie 80 dans le monde entier, mais la plupart de ces réseaux utilisent des normes incompatibles et un mode de transmission de l'information analogique, chaque pays édictant souverainement sa norme.
De nos jours, les réseaux de radiocommunication cellulaires sont nombreux. Il est maintenant possible de communiquer en tous lieux à tous moments. Les télécommunications sont devenues multimédias pour le grand public ; elle transporte aussi bien le son que le texte ou l'image et les données. Les services offerts au public sont devenus nombreux et variés.
La mobilité accrue des utilisateurs du radiotéléphone dans l'espace européen, les tracas causés par l'incompatibilité des normes analogiques en Europe, l'évolution technique imposée par la saturation des réseaux, tous ces facteurs ont poussé les opérateurs européens à unir leurs efforts pour développer une solution commune afin d'offrir, d'une part aux usagers un accès unique au service du radiotéléphone, d'autre part aux industriels un large marché pour fabriquer leurs produits en grandes séries et ainsi diminuer le nombre de déclinaisons d'un produit, allonger les séries, abaisser les coûts de fabrication et les prix de vente.
2) La création du groupe GSM
En 1982, la Conférence Européenne des administrations des Postes et Télécommunications (CEP) crée le Groupe Spécial Mobile (GSM). La CEP charge le GSM d'élaborer des normes européennes pour les radiocommunications avec les mobiles, dans la bande de fréquences réservée depuis 1978 par la conférence administrative mondiale des radiocommunications à cet usage. En 1982, la CEP définit :
la bande 890-915 MHz pour l'émission des stations mobiles,
la bande 935-960 MHz pour l'émission des stations fixes.
Les objectifs assignés par la CEP pour les normes au GSM sont :
un grand nombre d'abonnés,
une compatibilité à l'échelle internationale,
une grande disponibilité,
une adaptabilité à la densité du trafic,
une qualité de service comparable à celle du réseau filaire,
un coût d'utilisation attractif pour les abonnés,
la possibilité d'accès depuis des terminaux mobiles ou portable,
En 1987, le GSM fixe les options techniques majeures pour les normes de radiocommunication avec les mobiles, qui sont les suivantes :
transmission numérique,
multiplexage temporel des canaux radio,
cryptage des informations sur le canal radio,
une nouvelle loi pour le codage de la parole à débit réduit par rapport au loi en usage dans les télécommunications.
3) Le réseau cellulaire
L'architecture d'un réseau de la première génération s'inspire de celle des systèmes de radiodiffusion, c'est-à-dire d'un système de communication point-multipoint. Le réseau est constitué d'une puissante station de base, ses ondes portent jusqu'à 50 km et un faisceau de ligne téléphonique qui relie la station de base avec un commutateur, le centre de communication du service mobile (MSC pour Mobile Switching Centre). Le commutateur relie le réseau de radiotéléphone au réseau téléphonique commuté (RTC). On a une transmission analogique et la puissance d'émission des terminaux mobiles doit être importante (8W). Les terminaux sont placés dans des véhicules à cause de leur taille, leur poids et leur grande consommation (on utilise les batteries des véhicules). Avec ce type de réseau, l'attribution d'un canal radio est statique. Le nombre d'abonné est limité par le nombre de canaux radio.
Architecture d'un réseau de la première génération
On vit rapidement apparaître une première évolution qui consiste à allouer un canal uniquement lorsqu'un terminal mobile en à besoin. Le nombre d'abonnée peut ainsi être supérieur à celui des canaux radio.
Afin d'accroître de façon significative le nombre d'abonnée, le concept de réseau cellulaire fait son apparition. Le nombre de canaux radio est maintenant en relation directe avec le nombre de cellules du réseau. L'accès au radio téléphone devient possible pour tous les abonnés au téléphone filaire.
3.1) L'architecture cellulaire
Le concept de base d'un réseau cellulaire est d'une part la division du territoire en un ensemble d'espaces appelés cellules et d'autre part le partage des canaux radio entre les cellules. Dans chaque cellule d'un réseau de la seconde génération, il y a une station de base, c'est un émetteur récepteur. Ce dernier interconnecte le réseau mobile fixe avec le réseau commuté filaire (RTC).
La taille d'une cellule varie en fonction d'un ensemble de contraintes parmi lesquelles on trouve :
le relief de territoire {plaine, montagne},
la localisation {urbaine, rurale, suburbaine},
la densité d'abonnés,
la nature des constructions {maisons, pavillons, tours}.
Un groupe de fréquences radio définissant les canaux de communication est dédié à une cellule. Deux cellules adjacentes n'ont pas de canaux de communication communs. Pour protéger une cellule des interférences de co-channel, une distance minimale de deux cellules sépare deux cellules utilisant les canaux de communication.
La cellule est l'unité géographique d'un réseau. L'unité d'utilisation des fréquences radio définissant les canaux de communication, est un motif de sept cellules, le cluster.
L'architecte d'un réseau doit tenir compte de la contrainte qu'est le nombre limité de canaux radio disponibles, il doit savoir quand il peut réutiliser un canal. Pour répondre à cette question, il identifie dans un schéma, chacune des cellules ; les cellules de même identificateur (C2) peuvent alors utiliser les mêmes canaux. La figure montre trois motifs de sept cellules. L'indice de chaque cellule prend une valeur dans la plage {1 ; 7}, ce qui correspond à un cluster.
Un nouvel équipement est introduit pour synchroniser le fonctionnement d'un groupe de station de base, le contrôleur de station de base (BSC pour Base Station Controller). La division du réseau en cellules introduit une nouvelle contrainte. Il faut désormais localiser un abonné pour entrer en communication avec cet abonné.
3.2) La mobilité des abonnés
Les abonnés se déplacent dans un réseau cellulaire, donc l'exploitant du réseau doit répondre aux préalables suivants pour fournir la capacité de téléphoner à ses clients :
identifier chacun des abonnés,
localiser chaque abonné,
estimer la direction du déplacement de chacun des abonnés dans le réseau,
maintenir les communications pendant un changement de cellule d'un abonné.
Pour identifier un abonné, l'exploitant d'un réseau utilise deux moyens complémentaires. D'une part chaque abonné est muni d'une carte d'identité, la carte SIM (Subscriber Identity Module), d'autre part dans le réseau il y a un centre d'authentification AUC (pour AUthentication Centre) : décrit plus tard. Cet équipement contrôle l'identité d'un abonné quand il met en service son portable.
Pour localiser un abonné dans le réseau, on recourt à une base de données, l'enregistreur de localisation nominal HLR (pour Home Location Register). Cette base de données stocke dynamiquement les références et les coordonnées des abonnés du réseau.
Voici un dessin représentatif de l'architecture d'un réseau GSM
Pour estimer la direction du déplacement d'un abonné dans le réseau, la puissance du signal reçu d'un terminal par les stations de base les plus proches est comparée. Pour simplifier, une station de base reçoit un signal plus faible quand un terminal s'éloigne, par contre le niveau du signal augmente quand le terminal s'approche. Avec les informations fournies par les stations de base, le réseau détermine la direction du déplacement d'un terminal.
Pour maintenir la communication d'un abonné, qui franchit la frontière entre deux cellules, le réseau dans une première étape synchronise deux stations de base sur le terminal, la station de base de cellule qu'il quitte et 1 station de base de la cellule où le terminal entre. Après un délai pour vérifier le bien fondé du transfert, c'est-à-dire que le déplacement s'est poursuivi dans la direction estimée, le basculement d'une cellule à l'autre est confirmé. Un transfert intercellulaire (hand-over en anglais) est un moment techniquement délicat.
Dans les réseaux de la première génération, quand un terminal change de cellule, la communication est d'abord coupée dans la cellule active, avant d'être rétablie dans la nouvelle cellule. Dans les réseaux numériques (GSM), une station mobile possède plusieurs démodulateurs et elle peut ainsi communiquer avec deux stations de base simultanément, de sorte qu'il n'y a plus de coupure dans la communication avec l'infrastructure fixe du réseau : c'est le premier avantage. Le second avantage est un corollaire du premier : la suppression des effets de ping-pong quand un mobile se déplace à la frontière entre deux cellules passant de l'une à l'autre.
Une communication entre une station de base et un terminal mobile utilise deux canaux, un pour transporter les informations de la station mobile vers la station de base, l'autre pour acheminer les informations de la station de base vers le mobile. L'énergie nécessaire au transport d'un signal radio entre deux points est en relation directe avec le carré de la distance entre ces deux points. Un terminal portable possède une source d'énergie limitée, d'où l'intérêt de cellules de petites dimensions, ainsi la distance séparant l'émetteur du récepteur est petite.
3.3) La normalisation
La normalisation des produits revêt deux aspects bien différents
d'une part la définition des normes, c'est-à-dire des caractéristiques techniques auxquelles un produit doit répondre,
d'autre part la certification ou homologation des produits qui prouve la conformité d'un produit à une norme.
Au niveau mondial, les instances de normalisation les plus importantes dans les domaines des télécommunications et des technologies de l'information sont les suivantes :
L'International Standards Organization (ISO), installée à Genève, en Suisse, regroupe 89 pays par leurs organismes de normalisation nationaux. Les normes publiées par l'ISO sont des références qui ne s'imposent pas aux pays membres.
L'Union Internationale des Télécommunications (UIT), installée elle aussi à Genève, regroupe les trois instances suivantes :
le Comité Consultatif International pour le Téléphone et le Télégraphe (CCITT), qui produit tous les quatre ans des recommandations pour les réseaux informatiques (série X), la téléphonie (série V), la télécopie (série T) et pour les réseaux numériques à intégration de services (série S)
le Comité Consultatif International pour les Radiocommunications (CCIR) ;
l'International Frequency Registered Board (IFRB) qui attribue les bandes de fréquences aux pays membres de MIT et règle les questions de brouillage.
Les normes garantissent aux utilisateurs une qualité, des performances, une sécurité d'emploi, et fournissent des repères pour tous ces critères. Elles ouvrent des marchés aux industriels qui les respectent, mais limitent également leur responsabilité en cas de dommage. Une norme européenne élargit l'espace dans lequel un produit peut être utilisé, d'une part pour le consommateur et d'autre part pour le fabricant, l'un comme l'autre y trouvant donc son intérêt. La norme simplifie la vie du consommateur (par exemple, sa carte de crédit est acceptée partout dans le monde parce qu'elle est normalisée), et élargit le marché du fabricant pour ses produits et donc ses débouchés.
3.4) L'architecture des réseaux
L'ISO a spécifié un modèle d'architecture des logiciels pour les réseaux de télécommunication, où les fonctionnalités réseau sont réparties dans sept couches logicielles. Ce modèle s'appelle " Open System Interconnect " (OSI). Chaque couche possède son rôle et remplit des fonctions bien définies et limitées.
Les sept couches ISO sont les suivantes :
|
7 |
Application |
|---|---|
|
6 |
Présentation |
|
5 |
Session |
|
4 |
Transport |
|
3 |
Réseau |
|
2 |
Liaison |
|
1 |
Physique |
La couche physique
Sa fonction principale est le transport des informations binaires. C'est à ce niveau que l'on choisit le type de transmission (synchrone, asynchrone), le débit du canal de transmission, le mode de transmission (analogique, numérique), le type de codage pour la transmission des données sur le média et le type de dialogue point à point ou point-multipoint avec les autres noeuds du réseau. La couche physique échange des trames d'informations avec la couche liaison de données.
La couche liaison de données
Située entre la couche physique et la couche réseau, la couche liaison reçoit des trames de la couche physique qu'elle assemble en paquets pour la couche réseau. La fonction majeure de cette couche est le contrôle et la détection des erreurs de transmission des trames reçues de la couche physique. La couche liaison garantit un taux d'erreurs résiduelles, non détectées aux couches supérieures, inférieur à une valeur déterminée en fonction du taux souhaité par l'utilisateur du réseau. La couche liaison dans les réseaux locaux règle le problème de la méthode d'accès au réseau quand plusieurs utilisateurs sont en compétition pour utiliser le réseau. La couche liaison règle aussi l'adressage des noeuds en émission elle sait associer à une adresse logique une adresse physique. Parfois cette couche gère aussi le contrôle de flux entre deux points.
La couche réseau
La couche réseau supervise le réseau, c'est-à-dire qu'elle recense en permanence les stations présentes dans le réseau et enregistre leur adresse, ce qui lui permet de tenir à jour un tableau des stations du réseau et de leur état (en service, hors service) : c'est sa table de routage. Le contrôle de flux est une autre des missions de cette couche.
La couche transport
La couche transport assure un transfert de données transparent entre deux entités de session, offrant cinq classes de service à la couche session :
Classe 0 : c'est le service de base d'une couche transport, les erreurs issues du réseau sont détectées mais elles ne sont pas corrigées. Cette classe répond aux besoins des applications de Télétex.
Classe 1 : elle offre une capacité réduite de reprise sur erreur.
Classe 2 : elle permet le multiplexage de plusieurs connexions de transport dans une connexion réseau, un contrôle de flux peut être demandé, il n'existe pas de mécanisme de reprise suite à une erreur.
Classe 3 : elle offre un multiplexage, le contrôle de flux et la reprise sur erreurs signalées par la couche réseau. Ces services sont la somme des services offerts par les classes 1 et 2.
Classe 4 : elle possède le service le plus complet, c'est-à-dire le contrôle de flux, la reprise sur erreur et le multiplexage de plusieurs connexions transport dans une connexion réseau.
Les besoins des applications et la qualité du réseau dictent le choix d'une classe de service.
La couche session
La couche session synchronise le dialogue entre deux applications et contrôle les services offerts par la couche transport. Elle identifie les applications mais elle ne gère pas la transmission de données, qui est supposée parfaite. La couche session permet de typer les données et de les structurer. Des options sont négociables à l'ouverture d'une connexion par la couche présentation comme:
la taille maximum des blocs de données,
le type de dialogue des utilisateurs (half duplex, full duplex, données express).
La couche présentation
La couche présentation gère la description des données et la syntaxe utilisée pour structurer les données. Elle présente les données de façon identique aux deux extrémités d'une connexion logique (les connexions sont toujours point à point), elle permet de définir des environnements. La couche présentation négocie la " présentation " des données applicatrices et la syntaxe d'échange, en utilisant le langage " Abstract Syntax Notation One " (ASNA).
La couche application
La couche application n'est pas vraiment une couche fonctionnelle du modèle ; elle ne traite pas des problèmes de communication. Elle offre un cadre d'accueil aux tâches qui doivent être en relation, c'est l'interface offerte à l'utilisateur pour communiquer. Elle définit les interactions entre l'utilisateur et le système de communication.
4) La norme GSM
Le réseau GSM offre à ses abonnés trois catégories de services qui sont :
les services supports,
les téléservices,
les services supplémentaires.
4.1) Les services supports
Le GSM offre à ses abonnés des services supports, lesquels permettent les transferts de données de bout en bout à travers le réseau. Les attributs techniques définissent les services, tels qu'un usager les voit depuis un point d'accès au réseau. Un service support particulier s'identifie par ses attributs. La norme définit trois catégories d'attributs :
de transfert d'information,
d'accès,
généraux.
Les attributs de transfert d'information
Ces attributs caractérisent les possibilités de transferts d'informations d'un réseau depuis un point d'origine vers un ou plusieurs destinataires. Deux types d'attributs existent : les dominants et les secondaires. Les attributs dominants déterminent une catégorie de services et les attributs secondaires caractérisent un service dans une catégorie. Les attributs dominants sont ceux de 1 à 4, les autres sont les attributs secondaires.
1. Mode de transfert d'information (circuit, paquet)
2. Débit de transfert d'information
3. Type d'information (numérique, parole)
4. Structure
5. Mode d'établissement de la communication
6. Configuration de la communication (point à point, multipoint, diffusion)
7. Unidirectionnel, Bidirectionnel (symétrique, asymétrique)
L'attribut n° 1, " mode de transfert ", caractérise le réseau de transmission de données avec lequel l'abonné souhaite s'interconnecter. Le mode d'établissement des communications caractérise un réseau avec lequel on souhaite échanger des données, avec ou sans " connexion ". Dans un réseau " avec connexion " une liaison possède trois phases : l'établissement, le transfert de données et la libération. Dans un réseau " sans connexion " les phases d'établissement et de libération n'existent pas. Une station émettrice transmet ses données sans s'assurer au préalable de la présence du destinataire dans le réseau. La configuration de la communication caractérise certains réseaux où il est possible de faire de la diffusion d'information d'un poste vers un groupe. L'attribut n° 7 caractérise la circulation des informations entre les correspondants et le rôle de chacun des correspondants (source ou puits d'informations).
Les attributs d'accès
Ces attributs définissent les moyens d'accéder aux fonctions et aux services supplémentaires d'un réseau.
1. Canal et débit d'accès
2. Protocole d'accès (pour l'information, pour la signalisation)
Les attributs généraux
Ces attributs concernent l'ensemble des services supplémentaires.
1. Services supplémentaires assurés
2. Qualité de service
3. Possibilité d'interfonctionnement
4. Opérationnels et commerciaux
Dans un réseau GSM, les données de l'utilisateur et la signalisation du réseau sont transportées dans des canaux de communications différents. Les services supports fournis par le GSM servent pour des applications très variées comme, par exemple, la transmission de la phonie, un accès à un réseau X.25, un transfert de données multimédia, une messagerie, etc.
4.2) Les téléservices
Les téléservices sont les applications opérationnelles offertes par le réseau à ses abonnés. Ces derniers utilisent les possibilités offertes par les services supports. Ils permettent la transmission d'informations d'usager à usager, dans le cadre d'une application. La téléphonie est le plus important des téléservices. Elle permet les types de communications suivants :
communications entre deux postes mobiles,
communications entre un poste mobile et un poste fixe, à travers un nombre quelconque de réseaux.
Le service d'appel d'urgence génère automatiquement un appel à destination d'un service d'urgence, quand l'utilisateur enfonce la touche de son poste dédié à cette fonction.
Le GSM propose également un service d'échange de messages alphanumériques courts (160 caractères au maximum) en émission et en réception. Il peu être mis en oeuvre pour l'émission depuis tous les terminaux capables d'émettre des messages alphanumériques vers un terminal GSM. Un accusé de réception confirme la remise du message au destinataire. Ce service est exploitable selon deux modes point à point et point-multipoint.
Liste des téléservice du GSM
|
Type d'information |
Service offert |
|---|---|
|
Parole |
Téléphonie Appel d'urgence |
|
Données |
Messagerie point à point : accès à 300 bits accès à 1200 bits |
|
Texte courts |
Transmission de messages courts alphanumériques (max. 160 octets) |
|
Graphique |
Télécopie groupe 3 |
4.3) Les services supplémentaires
Les services supplémentaires améliorent les autres services, ils sont nombreux et la liste suivante n'est pas exhaustive :
identification de l'appelant,
renvoi d'appel :
inconditionnel,
sur occupation,
sur non-réponse,
sur encombrement ;
indication d'appel en instance,
mise en garde d'appels,
informations de taxations,
restrictions d'appels :
départ,
arrivée,
départs internationaux ;
messagerie vocale,
double numérotation,
conférence,
transfert d'appel en cours,
numérotation abrégée,
groupe fermé d'usagers (centrex cellulaire),
rappel sur occupation.
4.4) Les techniques de multiplexage
Le multiplexage en fréquences (AMRF)
Le multiplexage en fréquence consiste à diviser la bande de fréquence dédiée à un usage en N canaux de communication. Ainsi N utilisateurs peuvent se partager la bande fréquence. La sensibilité aux perturbations électromagnétiques est l'une des faiblesses de cette technique. Si une source parasite émet dans une fréquence particulière, le canal où se situe cette fréquence aura un taux d'erreur important. Pour se protéger des perturbations, d'autres techniques ont été développées.
Le multiplexage temporel (AMRT)
Le multiplexage temporel consiste à diviser le canal de communication en trames de N intervalles. Le temps est alors l'axe principal de synchronisation entre un émetteur et un récepteur. Dans la norme GSM, chaque trame se divise en huit intervalles temporels. L'intérêt du multiplexage est de multiplier par huit le nombre de canaux de transmissions disponibles par unité de temps. Un canal de communication transporte des données de point à point uniquement dans un sens, mobile => réseau ou réseau => mobile. Pour protéger les canaux d'une source radio parasite, l'utilisation des bandes de fréquences dans le temps suit un rythme différent de celui des intervalles temporels (IT). Ainsi un canal de communication IT n'utilise pas deux fois de suite la même fréquence.
Multiplexage temporel AMRT/AMRF
La numérisation des données associée au multiplexage temporel est une technique qui apporte les avantages suivants :
une économie de la bande passante,
une meilleure qualité des transmissions longues distances,
une plus grande confidentialité des communications,
une consommation d'énergie plus faible,
des équipements de transmissions bon marché et compacts.
4.5) Les besoins du GSM
L'ETSI édicte les normes du GSM. Pour définir les différents besoins des principaux acteurs en présence dans le cadre du GSM, cet organisme a publié plus de 140 spécifications techniques couvrant les systèmes GSM et DCS 1800 (Dynamic Channel Selection, destinée aux espaces à forte densité de trafic). La normalisation s'articule autour de trois axes :
le GSM à 900 MHz,
le DCS à 1800 MHz,
l'ensemble GSM 900 et DCS 1800.
Les besoins de l'utilisateur
Un utilisateur considère le radiotéléphone comme un outil de communication, qui doit être simple et agréable d'emploi pour un coût d'utilisation raisonnable. En conséquence, un utilisateur demande un usage convivial des services offerts par l'exploitant du réseau et par son poste d'abonné. L'ETSI a retenu les besoins suivants pour l'utilisateur :
une transmission de la parole d'une qualité semblable à celle du téléphone classique,
la confidentialité des conversations,
une large couverture territoriale,
la transmission de messages,
la transmission de données,
un terminal ergonomique, léger et compact,
un coût d'accès raisonnable,
un coût d'utilisation faible,
une grande disponibilité du service,
l' itinérance internationale (possibilité de bénéficier du service dans un réseau autre que celui où son abonnement est souscrit en utilisant son poste d'abonné).
Les besoins de l'exploitant
L'exploitant considère son réseau comme un investissement qui doit être rentable. Un exploitant est d'abord un fournisseur de services aux abonnés. Les qualités de son réseau sont
une utilisation optimale des ressources (fréquences radio, capacité de transmission),
une grande disponibilité,
une exploitation simple et efficace,
une identification simple, efficace et fiable des abonnés et des terminaux,
un grand nombre d'abonnés,
des équipements normalisés,
une normalisation souple,
un grand nombre de fournisseurs d'équipements,
un coût d'infrastructure raisonnable.
Les besoins des constructeurs
Un constructeur est un fabricant de produits, il souhaite qu'une norme lui apporte les assurances suivantes
une définition stable des fonctions à remplir par son produit,
une définition claire des contraintes,
une instance unique d'agrément pour ses produits,
un marché aussi large que possible.
L'ETSI veut principalement établir une égalité de traitement pour tous les acteurs (utilisateurs, industriels, exploitants).
5) L'infrastructure du réseau GSM
Description du réseau
5.1) Les équipements fonctionnels d'un réseau
Les équipements que l'on trouve dans un réseau sont les suivants
le poste d'abonné est une station mobile " Mobile Station " (MS),
la station de base est un émetteur récepteur radio " Base Transceiver Station " (BTS), elle relie les stations mobiles à l'infrastructure fixe du réseau,
le contrôleur de station de base " Base Station Controller " (BSC) gère un groupe de stations de base,
l'ensemble constitué par des stations de base et leur contrôleur constituent un sous-système radio " Base Station Subsystem " (BSS),
le commutateur du réseau " Mobile Switching Centre " (MSC) fournit les accès vers les réseaux téléphoniques et RNIS,
l'enregistreur de localisation des visiteurs " Visitor Location Register (VLR) est une base de données dans laquelle les abonnés de passage dans le réseau sont inscrits temporairement,
l'enregistreur de localisation nominal " Home Location Register " (HLR) est la base de données dans laquelle les abonnés du réseau sont référencés,
le centre d'authentification des abonnés " Authentication Centre (AUC) est une base de données sécurisée où les codes confidentiels des abonnés sont contrôlés,
l'ensemble formé par le commutateur, l'enregistreur de localisation de visiteurs, l'enregistreur de localisation nominale et le centre d'authentification des abonnés constitue un sous-système réseau " Network Subsystem " (NSS)
le centre d'exploitation et de maintenance " Operation and Maintenanc Centre " (OMC) assure l'exploitation commerciale et technique du réseau.
Les interfaces du réseau
Les interfaces sont aussi des composants importants d'un réseau. Elles supportent le dialogue entre les équipements et permettent leur interfonctionnement. La normalisation des interfaces garantit l'interopérabilité d'équipements produits par des constructeurs différents. En conséquence l'ETSI a normalisé toutes les interfaces suivantes
l'interface radio Um est localisée entre la station mobile et la station de base MS <=> BTS. C'est l'interface la plus importante du réseau,
l'interface A-bis relie une station de base à son contrôleur BTS <=> BSC. Le support est une liaison filaire MIC,
l'interface A se situe entre un contrôleur et un commutateur BSC <=> MSC. Une liaison MIC à 64 kbit/s matérialise la relation,
l'interface X.25 relie un contrôleur au centre d'exploitation BSC <=> OMC. Le support de la liaison est fourni par un réseau de transmission de données,
l'interface entre le commutateur et le réseau public est définie par le protocole de signalisation n°7 du CCITT.
5.2) Les équipements d'un réseau GSM
La station de base BTS
La cellule est l'unité de base pour la couverture radio d'un territoire. Une station de base BTS assure la couverture radioélectrique d'une cellule du réseau. Elle fournit un point d'entrée dans le réseau aux abonnés présents dans sa cellule pour recevoir ou pour transmettre des appels. Une station de base gère simultanément huit communications au maximum. Le multiplexage AMRT d'ordre 8 utilisé impose cette limite. La superficie d'une cellule varie grandement entre les espaces urbains et les espaces ruraux. Dans les espaces urbains où la densité de trafic est importante, la taille des cellules est réduite pour augmenter la capacité de communication par unité de surface. Le rayon d'une cellule peut atteindre les limites inférieures imposées par les coûts d'infrastructure et les conditions de propagation des ondes radio (environ 200 m). En revanche, dans les espaces ruraux, la densité de trafic est beaucoup plus faible, les dimensions des cellules sont donc beaucoup plus grandes (30 km), la puissance des émetteurs fixant les limites.
Le contrôleur de stations de base BSC
Un contrôleur de stations de base gère une ou plusieurs stations. Il remplit différentes missions de communication et d'exploitation. Pour le trafic abonné venant des stations de base, c'est un concentrateur ; pour le trafic issu du commutateur, c'est un aiguilleur vers la station de base destinataire. Pour l'exploitant, le contrôleur gère les ressources radio de sa zone constituée par l'ensemble des cellules qui lui sont rattachées. En conséquence, il affecte les fréquences radio utilisables pour chacune de ses stations de base.
Le contrôleur pilote également les transferts intercellulaires, quand une station mobile franchit la frontière entre deux cellules. Dans ce but, il avise la cellule qui va prendre en charge l'abonné et lui communique les informations nécessaires. De même, le contrôleur avise la base de données HLR de la nouvelle localisation de l'abonné. Pour le centre d'exploitation et de maintenance, le contrôleur est le seul des équipements du sous-système radio qui soit directement télé-exploitable : la gestion technique des stations de base se fait en le traversant.
Le commutateur MSC
Le commutateur assure l'interconnexion du réseau de radiotéléphone avec le réseau téléphonique public. Il prend en compte les spécificités introduites par la mobilité, le transfert intercellulaire, la gestion des abonnés visiteurs qui sont des abonnés d'autres réseaux en transit dans le sien. Le commutateur est un noeud très important, il donne un accès vers les bases de données du réseau et vers le centre d'authentification qui vérifie les droits des abonnés. Il participe à la gestion de la mobilité des abonnés, et donc à leur localisation dans le réseau, mais aussi à la fourniture de tous les téléservices offerts par le réseau, la phonie, les services supplémentaires, les services de la messagerie.
L'enregistreur de localisation nominal HLR
L'enregistreur de localisation nominal est une base de données contenant les informations relatives aux abonnés du réseau. Un réseau peut posséder plusieurs de ces bases, selon des critères de capacité des machines, de fiabilité, d'exploitation choisis par l'exploitant. Dans cette base de données, un enregistrement décrit chacun des abonnements avec le détail des options souscrites et des services supplémentaires accessibles à l'abonné. A ces informations statiques sont associées d'autres informations dynamiques, comme la dernière localisation connue de l'abonné, l'état de son terminal (en service, en communication, en veille, hors service, etc.). Le HLR différencie l'entité d'abonné et celle de terminal. Un abonné peut utiliser le terminal d'un autre abonné sans aucun problème de facturation, car un abonné est reconnu par les informations contenues dans sa carte d'abonnement, appelée " Subscriber Identity Module " (SIM), qui est une carte à microprocesseur personnelle à chaque abonné. Quand un abonné utilise un service du réseau, une partie des informations contenues dans cette carte est transmise à sa banque de données HLR qui reconnaît l'abonné ; ainsi le réseau distingue les deux entités abonnée et terminale.
Les informations dynamiques relatives à l'état et à la localisation d'un abonné sont actualisées en permanence, les messages à délivrer à l'abonné, le numéro d'annuaire destinataire d'un renvoi temporaire sont mémorisés dans le HLR. Les informations dynamiques sont particulièrement utiles lorsque le réseau achemine un appel vers l'abonné. Il commence par interroger son HLR pour prendre connaissance de la dernière localisation connue, du dernier état du terminal de l'abonné et de la date de ces données avant toute action. Le HLR contient aussi la clé secrète de l'abonné, qui permet au réseau de certifier l'identité d'un abonné. Cette clé est inscrite sous un format codé que seul le centre d'authentification du réseau est en mesure de décrypter.
Le centre d'authentification AUC
Le centre d'authentification AUC est une base de données qui stocke des informations confidentielles. Le centre d'authentification contrôle les droits d'usages possédés par chacun des abonnés sur les services du réseau. Cette vérification est faite pour chacune des demandes d'utilisation d'un service. Ce contrôle vise à protéger le fournisseur de services aussi bien que les abonnés. Il importe en effet à l'opérateur de connaître sans ambiguïté l'identité de celui qui utilise son réseau, afin d'être en mesure de lui facturer le prix du service rendu.
Par ailleurs, l'identification certaine d'un utilisateur protège chaque abonné contre l'usage frauduleux de son abonnement et lui évite donc de payer à la place d'un éventuel fraudeur. L'usage du réseau étant interdit aux fraudeurs, aucune contestation de la facturation n'est possible. Les abonnés savent qu'ils payent pour des services qu'ils ont effectivement utilisés. Cette identification se fait en deux étapes. La première est locale : lors de la mise en service de son terminal, un abonné doit s'identifier à l'aide d'une signature électronique. Il compose pour cela sur le clavier de son terminal son code confidentiel, lequel est vérifié par le microprocesseur de sa carte d'abonné SIM qu'il a au préalable insérée dans le lecteur de son poste d'abonné. Une fois le code attendu fourni, il peut faire usage de son poste. La seconde étape de l'identification se réalise quand l'abonné veut utiliser un service du réseau. Le réseau demande alors au terminal, dans un premier temps, de fournir l'identité de l'abonné, qui est son numéro d'abonnement. Dans un second temps, le réseau demande à l'abonné de prouver son identité en utilisant un algorithme inscrit dans un espace mémoire, protégé en lecture, de sa carte. Une copie de cet algorithme est également présente dans le centre d'authentification. Ainsi l'algorithme secret ne circule jamais sur le réseau - seul le résultat d'un calcul effectué avec cet algorithme y circule, sous une forme codée. Le centre d'authentification, par une simple comparaison entre le résultat reçu et le résultat attendu, authentifie l'abonné.
L'enregistreur de localisation des visiteurs VLR
L'enregistreur de localisation des visiteurs est une base de données associée à un commutateur MSC. Sa mission est d'enregistrer des informations dynamiques relatives aux abonnés de passage dans le réseau. Cette gestion est importante car à chaque instant le réseau doit connaître la localisation de tous les abonnés présents, c'est-à-dire savoir dans quelle cellule se trouvent chacun d'eux. Dans le VLR, un abonné est décrit par un identifiant et une localisation. Le réseau doit connaître ces informations, qui sont fondamentales pour être en mesure d'acheminer un appel vers un abonné ou pour établir une communication demandée par un abonné visiteur à destination d'un autre. La spécificité des abonnés du GSM étant la mobilité, il faut en permanence localiser tous les abonnés présents dans le réseau et suivre leur déplacement. A chaque changement de cellule d'un abonné, le réseau doit mettre à jour le VLR du réseau visité et le HLR de l'abonné. Un sous-système réseau également appelé NSS se compose des équipements suivants : l'enregistreur de localisation nominal, le centre d'authentification, le commutateur du service mobile et l'enregistreur de localisation des visiteurs. Ses missions sont la gestion des appels, la gestion de la mobilité, la gestion des services supplémentaires et celles de la messagerie.
L'acheminement des appels
Deux types d'appels sont présentés pour illustrer les interactions des équipements du réseau
l'appel d'un abonné du réseau GSM vers un abonné RTCP/RNIS,
l'appel d'un abonné du réseau public RTCP/RNIS vers un abonné du réseau GSM.
Pour émettre un appel, un abonné du réseau GSM compose le numéro de son correspondant, sa demande arrive à la BTS de sa cellule, puis elle traverse le BSC pour aboutir dans le commutateur du réseau, où l'abonné est d'abord authentifié puis son droit d'usage vérifié. Le commutateur MSC transmet alors l'appel au réseau public et il demande au contrôleur BSC de réserver un canal pour la future communication. Lorsque l'abonné demandé décroche son téléphone, la communication est établie.
Quand un abonné du réseau public RTCP/RNIS appelle un abonné du réseau GSM, les traitements sont plus nombreux et différents. Lorsqu'un abonné du réseau RTCP/RNIS numérote, le numéro demandé est analysé par le commutateur dont dépend l'abonné, puis la demande est aiguillée vers le réseau GSM pour interroger le HLR du numéro d'annuaire demandé, afin de localiser le destinataire. Quand le demandé est libre, le réseau interroge le VLR dans lequel il est inscrit pour connaître la cellule et le contrôleur de station BSC de la zone, qui, lui, peut joindre le demandé. Le réseau est alors en mesure de commander la sonnerie du terminal demandé et de réserver un chemin entre le demandeur et le demandé. Afin de commander la sonnerie du terminal demandé, le contrôleur BSC de la zone fait diffuser un avis d'appel par l'ensemble des stations BTS de sa zone vers le terminal demandé, lequel écoute le réseau et reconnaît son numéro, ce qui active la sonnerie du terminal. C'est seulement après la prise de ligne par l'abonné demandé que le réseau affecte définitivement les ressources réservées à la communication.
Le centre d'exploitation et de maintenance OMC
Le centre d'exploitation et de maintenance est l'entité de gestion et d'exploitation du réseau. L'entité regroupe la gestion administrative des abonnés et la gestion technique des équipements. La gestion administrative et commerciale du réseau s'intéresse aux abonnements en termes de création, modification, suppression, et facturation. Une bonne partie de la gestion administrative interagit avec la base de données HLR. La gestion technique veille à garantir la disponibilité et la bonne configuration matérielle des équipements du réseau. Ses axes de travail sont la supervision des alarmes émises par les équipements, la suppression des dysfonctionnements, la gestion des versions logicielles, la gestion des performances, la gestion de la sécurité.
5.3) La transmission radio
Les canaux physiques
Au niveau de l'interface Um, le GSM met en oeuvre deux techniques de multiplexage :
multiplexage fréquentiel AMRF- accès multiple à répartition en fréquence,
multiplexage temporel AMRT - accès multiple à répartition dans le temps.
Le multiplexage fréquentiel AMRF divise en 124 canaux de 200 kHz de large chacun, les deux plages de fréquences (890-915 MHz) terminal => station de base et (935-960 MHz) station de base =>terminal, pour offrir 124 voies de communication duplex en parallèle(écart duplex 45 MHz en 900 MHz, 75 MHz en 1800 MHz). Le multiplexage fréquentiel est défini sur deux bandes : 900 MHz pour le GSM et 1800 MHz pour le DCS. Le multiplexage temporel AMRT partage l'usage d'une voie de transmission entre 8 communications différentes.
Une trame se divise en 8 intervalles temporels d'une durée de 577 us. Chaque intervalle constitue un canal de communication dans lequel un message élémentaire appelé paquet est transmis périodiquement. Ce paquet est un ensemble structuré de bits.
5.4) La gestion des ressources radio
Les protocoles de la couche n°3 gèrent les liaisons entre les terminaux et l'infrastructure. Quand un terminal est mis en service, il explore les canaux radio à la recherche du canal logique de synchronisation. Une fois synchronisé, il entre dans le mode de veille et attend de recevoir un message sur le canal de recherche ou d'émettre une demande d'accès au réseau sur le canal d'accès aléatoire. Dans ce dernier cas, un canal spécialisé lui est alloué via le canal d'autorisation d'accès.
Le transfert intercellulaire
C'est une fonction majeure du GSM. Avant de procéder à un transfert intercellulaire, le contrôleur de station de base analyse les informations relatives au trafic dans les cellules, à l'état des liaisons radio, à la qualité des liaisons (taux d'erreurs), à la puissance du signal reçue et à l'avance temporelle, puis décide soit du transfert cellulaire du mobile, soit d'un transfert intercellulaire, c'est-à-dire la sélection d'un autre canal logique pour le mobile. Des mesures de qualité de la liaison radio sont effectuées par la station de base et par le terminal. Le terminal mesure la qualité de son canal logique et les caractéristiques des cellules adjacentes à la demande de la station de base.
Le contrôle de la puissance d'émission
La puissance d'émission radio de la station mobile et celle de la station de base sont réglées en permanence (toutes les 60 ms), pour limiter les interférences et le brouillage interne du système, améliorer le rendement spectral mais aussi augmenter l'autonomie des terminaux en dépensant de façon optimale leur énergie.
La gestion des canaux radio
Le contrôleur de station de base gère les canaux radio, dans le cadre de la configuration des canaux physiques et logiques choisis par l'opérateur dans la planification de son réseau. Les normes GSM donnent une grande liberté à l'opérateur pour définir sa stratégie d'allocation des canaux logiques.
Typologie des utilisateurs
Lorsque les demandes d'accès au réseau des utilisateurs sont plus nombreuses que le nombre de canaux disponibles, la station de base sélectionne les utilisateurs dont la demande sera satisfaite en fonction de leur type. Ce type est défini par l'opérateur qui l'inscrit sur la carte SIM de l'abonné.
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0-9 |
Abonné ordinaire |
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11 |
Réservé à l'usage de l'exploitant du réseau |
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12 |
Personnel des services de sécurité |
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13 |
Compagnie des services publics (eaux,gaz,EDF,etc..) |
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14 |
Services d'urgences |
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15 |
Personnel d'exploitation |
6) La gestion du réseau
Structure de gestion du GSM
Chacun des éléments (BTS, BSC, MSC/VLR et HLR/AUC) peut accueillir une console pour une exploitation sur le site, mais la gestion centralisée se fait depuis le centre d'exploitation et maintenance, OMC (Operation and Maintenance Centre). Le centre de gestion du réseau, NMC, sert pour l'administration technique générale du réseau, en arrière-plan se trouve la conduite commerciale du réseau.
6.1) La gestion administrative
La gestion administrative et commerciale du réseau prend en charge :
l'inventaire des composants du réseau, avec toutes les informations pertinentes relatives à un composant (nom du fournisseur, nom du contact chez ce fournisseur, contrat de maintenance, version matérielle, version logicielle, etc.),
l'annuaire des composants qui fournit leur adresse dans le réseau,
la gestion des abonnés (création, modification, facturation),
la gestion de la base de données EIR (Enregistreur d'Identité d'Equipement). Une IMEI (Identité Internationale d'Equipement Mobile) identifie chaque terminal. La gestion des listes de types de terminaux est la suivante :
liste blanche : les terminaux autorisés,
liste grise : les terminaux mis en observation par l'opérateur,
liste noire : les terminaux interdits d'emploi ou volés ;
l'élaboration de statistiques pour élaborer des prévisions, mesurer le trafic,
la gestion des fiches d'incidents, des réclamations, des changements, qui reflètent l'organisation de l'entreprise.
6.2) La gestion de la sécurité
La sécurité du réseau repose sur des mécanismes très sophistiqués. La norme impose de garantir les points suivants aux réseaux :
la confidentialité de l'identité des abonnés,
l'authentification de l'identité des abonnés et des stations mobiles,
la confidentialité des données et de la signalisation circulant sur l'interface radio.
La confidentialité de l'identité et des données circulant dans le réseau préserve la vie privée de l'abonné, évite sa localisation, et protège le réseau des tentatives d'intrusion ou d'accès avec un emprunt d'identité. L'authentification des abonnés vise à interdire l'usage du réseau à des utilisateurs ou des terminaux non autorisés, mais aussi à empêcher la contestation de l'usage du réseau, donc de la facturation associée au service rendu. Le réseau garantit aussi l'intégrité des données échangées.
L'opérateur définit ses mesures de sécurité pour l'accès aux bases de données stockant les informations sensibles (HLR, VLR, AUC). Ces bases sont en principe dans un local dont l'accès est contrôlé ; de plus, les données sont mémorisées dans un format crypté pour garantir leur protection même dans le support physique.
6.3) L'exploitation
L'exploitation et la supervision d'un réseau nécessitent des fonctions d'administration permettant :
de gérer les données descriptives des équipements du réseau,
de gérer les logiciels des équipements géographiquement dispersés,
de superviser le fonctionnement du réseau,
d'analyser les incidents a posteriori,
de mesurer la qualité de service offerte aux abonnés.
Ces activités de gestion sont menées généralement depuis un site d'exploitation, mais elles peuvent se dérouler soit directement sur l'équipement qui dispose toujours d'une interface pour cette fonction, soit depuis un site doté d'un terminal d'administration.
Tous les fabricants d'équipements réseaux possèdent dans leur catalogue une plate-forme d'exploitation de réseau souvent basée sur une machine sous un système d'exploitation UNIX. Ces plates-formes possèdent toutes une interface graphique conviviale et elles offrent souvent les fonctionnalités suivantes :
la découverte automatique de la topologie du réseau, fonction qui permet d'afficher un territoire et d'indiquer la localisation des équipements sur ce territoire.
une gestion des alarmes et des pannes constituant l'administration des événements liés à la vie du réseau.
une fonction pour gérer les statistiques, toujours présente dans la plate-forme.
La mesure et l'analyse des performances du réseau
Un exploitant s'intéresse aux performances de son réseau, et un utilisateur considère la qualité de service d'un réseau, c'est-à-dire la facilité d'accès, le taux d'erreur, le temps de transfert moyen d'un fichier en transmission de données les performances du réseau déterminent souvent la qualité de service. L'exploitant doit avoir une vision fine et précise de son réseau, l'analyse des performances demande au préalable la conception d'un référentiel, la définition des paramètres pertinents et des points de collecte des mesures. Les paramètres caractérisant les performances d'un réseau sont :
Temps de connexion
Taux de succès des connexions
Vitesse de transfert des données
Débit utile des canaux
Taux d'erreurs dans le transfert d'information
Probabilité de déconnexion sur une défaillance du réseau
Temps de déconnexion
Taux de disposition
La MIB
La MIB (Management Information Base) est la base de données du système. Elle stocke trois types d'informations
statiques : la configuration du réseau, la configuration de chacun des équipements (valeur par défaut pour une famille d'équipements), la modélisation des équipements, la liste des états possibles, les plages de valeurs pour les paramètres, les adresses dans le réseau des équipements (physique, logique), etc.
dynamiques : l'état des équipements (absent, hors service, en service, en panne), les alarmes, des réponses aux commandes de l'opérateur, des informations de franchissement de seuils, de qualité d'horloge dans un équipement, des messages de changement d'état, etc.
statistiques : le nombre de paquets reçus durant une période d'observation, le taux d'erreurs, le nombre de secondes dégradées, le nombre de connexions réussies, le nombre de connexions refusées, le taux d'occupation des boîtes à lettres de la messagerie, etc.
Toutes ces informations servent à construire le réseau lors d'un démarrage à froid.
7) Quelques notions souvent associées au GSM
Le service des messages courts
Le service des messages courts consiste en la faculté, offerte par un opérateur de téléphonie mobile à ses abonnés, d'émettre et de recevoir des messages alphanumériques avec uniquement son terminal mobile (portable GSM). La taille maximum d'un message est de 160 caractères avec un terminal GSM. Un terminal peut recevoir un message à l'unique condition d'être en service dans le réseau et cela quel que soit son état, c'est-à-dire qu'il soit en veille ou qu'il soit engagé dans une communication. Quand un terminal émet un message le destinataire peut être soit un autre terminal mobile, soit un terminal multimédia ou bien un terminal de données.
Un service des messages courts fournit un moyen simple et efficace pour transmettre des messages alphanumériques vers un terminal GSM ou bien à partir d'un portable GSM vers un autre terminal numérique. Ainsi le terminal GSM est à la fois un téléphone numérique et un terminal de données, le tout dans un appareil unique.
Un opérateur peut diffuser vers ses abonnés des informations (sur la météo, l'état des routes, des événements sportifs, des informations boursières, etc.).
A la différence des services précédents de messagerie unilatérale (pagers), la communication est bilatérale : un terminal GSM a la capacité de recevoir mais aussi celle de transmettre un message.
Pour offrir ce service, un opérateur introduit un nouveau composant dans son réseau, un serveur de messages. Cet équipement est un relais, il stocke temporairement le message reçu avant de le délivrer à son destinataire. Ainsi la source d'un message peut émettre quand elle est prête, indépendamment de l'état du poste destinataire. Et lorsque le terminal destinataire sera disponible pour la réception, alors le serveur de messages transmettra le message. Un terminal GSM présent dans le réseau va recevoir un message quel que soit son état, en communication (phonie ou transmission de données) ou qu'il soit libre (en veille). Pendant les périodes où un terminal est éteint, il est sorti du réseau et le serveur de messages conserve les messages qui lui sont destinés pour les lui remettre lors de son retour dans le réseau.
Le GPRS
Le GPRS permet d'accéder aux services Internet avec un débit allant jusqu'à 115 kbit/s efficace, grâce à l'utilisation de multiples canaux radio (jusqu'à huit) qui sont attribués à un utilisateur ou partagés par plusieurs utilisateurs. Avec le GPRS, les ressources radio sont allouées dynamiquement et la vitesse de transmission varie du fait d'une plus grande souplesse et d'une plus grande adaptabilité du mode paquet par rapport au mode circuit. Le GPRS utilise le multiplexage statistique.
Les services mobiles Interne ou intranet rendus disponibles par le déploiement du GPRS sont le bureau mobile (remote access ou connexion à distance dans le réseau de son entreprise), le courrier électronique, l'accès à Internet, le commerce électronique, les services d'informations localisées et la télémétrie.
En effet, le GPRS se montre particulièrement efficace pour les transmissions de données discontinues ou les transmissions fréquentes de petits volumes de données. Mais il convient également aux transmissions ponctuelles de gros volumes de données. Les applications média en GPRS permettront d'accéder rapidement à des services d'annuaire tels que les pages jaunes, le téléchargement en ligne de fichiers audio, etc.
Le GPRS est une évolution majeure du GSM qui réclame l'introduction de nouveaux éléments dans le réseau.
Les avantages du GPRS pour les opérateurs sont les suivants :
Les opérateurs GSM profitent de la vague d'Internet pour séduire les utilisateurs et accroître leur activité ;
les opérateurs optimisent le transport des données dans leur réseau ;
les opérateurs peuvent introduire de nouveaux services innovants ;
les réseaux mobiles peuvent concurrencer davantage les réseaux fixes ;
les réseaux GSM évoluent en douceur vers la troisième génération.
Pour les utilisateurs, les attraits du GPRS sont :
un accès à partir d'un terminal GSM aux réseaux Internet et intranet ;
toutes les applications disponibles sur un LAN sont accessibles à partir d'un terminal sans fil. GPRS supprime le lien physique entre un PC et un LAN ;
une facturation à l'usage.
Le protocole WAP
Le protocole WAP (Wireless Application Protocol) est un protocole destiné aux applications multimédia et Internet s'appuyant sur le GSM. En effet un portable est désormais un objet que son utilisateur s'approprie avec une configuration personnelle et il permet également d'identifier un utilisateur pour un fournisseur de services.
Le protocole WAP définit deux choses, un environnement applicatif et un protocole de communication.
Deux éléments composent l'environnement applicatif un langage WML qui permet de définir une interface pour l'utilisateur indépendante du support et un langage de programmation WMLScript ; ainsi les concepteurs d'application peuvent créer l'application.
La pile logicielle WAP est indépendante du service de transport la supportant, ainsi une application peut fonctionner avec des services de transport différents.
L'UMTS
L'UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) est le système de télécommunication de la troisième génération, mis sur pied par l'UIT (Union internationale des télécommunications). Leur projet, baptisé IMT-2000 (International Mobile Telecommunication System 2000), permet de joindre tout utilisateur où qu'il se trouve et n'importe quand en assurant un fonctionnement transparent des terminaux mobiles dans le monde entier. On leur demande de normaliser les systèmes de télécommunications mobiles de troisième génération qui assureront l'accès radioélectrique à l'infrastructure mondiale des télécommunications.
Les objectifs du projet IMT-2000 sont :
La définition d'un cadre pour que les systèmes de cette famille soient compatibles entre eux.
Un système cellulaire compatible avec les systèmes de la seconde génération.
Des services de phonie.
Des services de données.
Des composants et des interfaces normalisés.
Un concept de communication sans fil personnelle universelle, pour lequel les réseaux seraient capables d'établir des communications non plus seulement entre des terminaux fixes, mais entre des personnes, quel que soit leur lieu de séjour ou leur déplacement. Un abonné aura un terminal de poche personnel multi-applicatif, qu'il utilisera à son domicile, à son bureau, en déplacement dans son automobile ou à pied, dans les lieux publics, dans les transports...
Les quatre composants majeurs sont :
UIM (User Identity Module) . c'est le concept de la carte SIM du GSM, ainsi un abonné peut utiliser des terminaux différents selon les circonstances.
MT (Mobile Terminal) : c'est le terminal mobile.
RAN (Radio Access Network) : c'est le moyen d'accès au réseau, il varie selon l'environnement, station radio ou satellite.
CN (Core Network) : c'est le réseau et ses fonctionnalités.
L'UMTS est un membre de la famille IMT2000.
Les réseaux UMTS constituent les systèmes de télécommunications mobiles et sans fil de troisième génération, capables d'offrir au grand public des services de type multimédia à débit élevé.
Le parlement européen entend par " système de télécommunications mobiles universelles (UMTS) " un système de communications mobiles de la troisième génération capable de fournir en particulier des services multimédias sans fil d'un type nouveau, dépassant les possibilités actuelles des systèmes de la seconde génération tels que le GSM, et combinant l'utilisation d'éléments terrestres et de satellites.
L'UMTS développé dans la Communauté doit être compatible avec le concept de système mobile de troisième génération IMT-2000 (International Mobile Telecommunications-2000), qui a été élaboré par l'UIT au niveau mondial.
les services :
Capacités multimédias et mobilité sur une très grande étendue géographique.
Accès efficace à Internet, aux intranets et aux autres services basés sur le protocole Internet (I/P).
Transmission vocale de grande qualité, comparable à celle des réseaux fixes.
Portabilité des services dans des environnements UMTS différents.
Fonctionnement en mode GSM/UMTS à l'intérieur, à l'extérieur et dans des endroits extérieurs éloignés, sans solution de continuité, permettant une itinérance totale entre les réseaux GSM et entre les éléments terrestres et satellitaires des réseaux UMTS.
Architecture d'un réseau UMTS
8) Quelques liens sur le GSM :
De nombreuse information sur le GSM en général (en anglais)
Les divers opérateurs sur le marché
Localisation des mobiles par GPS et GSM