II. LES TECHNOLOGIES D'ACCÈS MOBILES
? Le GSM (Global System for Mobile Communications) fournit des services de transmission de la voix et éventuellement de données à bas débit dans un environnement mobile. L'architecture du réseau GSM repose sur un ensemble d'équipements spécifiques aux réseaux mobiles.
A l'intérieur de la « famille » GSM, deux évolutions sont déjà apparues : GPRS et EDGE.
? Le GPRS (General Packet Radio Service) constitue une évolution peu coûteuse du GSM offrant des vitesses de transfert proches de celles d'un modem classique d'ordinateur. C'est un nouveau service mobile de transmission de données en mode « paquet » reposant sur la technologie d'accès radio GSM. Il offre des possibilités d'application multimédia mobiles qui marqueront une réelle rupture (musique et vidéo en ligne, « chats », e-mails, jeux, agenda...).
Selon l'étude précitée de l'ART, « le GPRS est incontestablement une technologie prometteuse pour la convergence entre téléphonie mobile et Internet car :
Ø Le GPRS réutilise, moyennant quelques adaptations techniques, les réseaux d'accès radio GSM et les éléments de réseaux ainsi que les procédures puissantes d'authentification et de gestion de la mobilité implémentées dans le coeur de réseau et les terminaux GSM, ce qui en simplifie le déploiement.
Ø Par rapport au GSM, il permet une augmentation significative des débits de transmission de données , entre 30 et 40 Kilobits/s dans une première phase et plus de 100 Kilobits/s à moyen terme (vitesse maximale théorique : 171,2 Kilobits/s).
Ø Le GPRS repose sur un transport de données en mode paquet et utilise le protocole IP au niveau du coeur de réseau, ce qui garantit une compatibilité maximale avec les réseaux Intranet et Internet.
Ø Le GPRS autorise le développement de nouveaux usages basés par exemple sur une connexion permanente (« always on ») et sur une facturation des services en fonction du débit de données transmis, et non plus de la durée de connexion comme en GSM.
En revanche, les évolutions nécessaires au niveau de l'interface radio GSM pour supporter la transmission de données en mode GPRS imposent notamment le remplacement de terminaux existants par des appareils totalement GPRS ou plus généralement bi-mode, GSM/GPRS.
La technologie GPRS est communément appelée « 2,5 G » car elle est vue comme une transition essentielle de la transmission de données bas débit en mode circuit du GSM (système mobile de deuxième génération), vers la transmission de données en mode paquet à très haut débit de l'UMTS (système mobile de troisième génération). »
? L'EDGE (Enhanced Data for GSM Evolution) est une évolution du GPRS qui accroît ses performances. Début 2003, cette technologie devrait offrir un débit d'au moins 64 kilobits/s, soit plus que le débit dont dispose aujourd'hui un ordinateur connecté à Internet via un modem, ce qui est largement suffisant pour supporter les applications multimédia accessibles sur un mobile, d'autant que l'avenir doit également être envisagé avec les progrès de la compression numérique : Ainsi, diffuser du son sur un téléphone mobile avec la qualité d'un CD exigeait un débit de 256 kilobits/s en 1995. Il n'en fallait plus que 60 en 2000. Et l'on estime qu'en comprimant encore les fichiers, il ne faudra bientôt plus que 4 kilobits par seconde pour transmettre de la musique sur un mobile avec la qualité d'un CD.
? Le TETRA (Terrestrial Trunked Radio)
TETRA est un système radio numérique à vocation professionnelle et vise à remplacer à terme les réseaux privés analogiques (PMR : Private Mobile Radio). C'est également une norme européenne qui devrait permettre aux professionnels de ne pas engorger les réseaux cellulaires publics, en particulier lors d'événements graves ou importants. Les professionnels des secteurs de l'urgence, de la sécurité ou des services de proximité (ambulances, SAMU, pompiers etc.) sont potentiellement les plus intéressés par cette technologie.
TETRA a été conçu dans une perspective d'unification des réseaux privés analogiques et d'une intégration au plan européen.
Ses principales caractéristiques techniques lui permettent de se positionner comme une alternative intéressante au GSM dans le contexte professionnel, avec des similitudes mais aussi des différences notables : d'une part, la bande de fréquence est située autour de 400 MHz ; d'autre part, le système fonctionne en TDMA (multiplex temporel) d'ordre quatre (quatre utilisateurs partageant la même fréquence), ce qui implique que les signaux sont pulsés à une fréquence différente du GSM (17,6 Hz contre 217 Hz).
? Le TETRAPOL
TETRAPOL est une norme concurrente de TETRA dans le domaine des réseaux privés professionnels. Comme Tetra, c'est un système cellulaire numérique de radiocommunications à ressources partagées. Développée initialement en France, elle a été normalisée dans le cadre du Forum Tetrapol et est utilisée aujourd'hui par de nombreux services de police et de gendarmerie en Europe pour leur communications sécurisées.
Comme Tétra, Tétrapol fonctionne dans la bande 400 MHz mais, contrairement à Tétra (et au GSM), il utilise un simple multiplex fréquentiel sans multiplexage temporel : il ne génère donc pas de pulsations basse fréquence.
? L'UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) est la norme cellulaire numérique européenne de troisième génération. Elle devrait offrir des vitesses de transmission nettement plus élevées que celles des réseaux de seconde génération et qui pourraient atteindre à terme 2 Mbits. Elle permettrait donc d'avoir accès à des liaisons Internet et des services multimédia à très haut débit.
La technologie UMTS présente de réelles différences par rapport à la technologie GSM :
Ø Elle suppose le déploiement d'équipements radio différents : l'UTRA (UMTS Terrestrial Radio Access) ;
Ø Elle utilise de nouvelles bandes de fréquence (elle se situe dans la bande des 2 GH z ) ;
Ø Elle augmente les débits disponibles pour les utilisateurs finaux en recourant au système d'accès CDMA (Accès multiple par répartition de code) et non plus au TDMA (accès multiple par répartition temporelle) ;
Ø Ses émissions ne sont pas pulsées ;
Ø Enfin, elle nécessite l'utilisation de nouveaux terminaux.
_ L'avenir à moyen terme : la « Radio Logicielle »
Compte tenu de l'évolution rapide des techniques de transmission sur l'accès radio et de la prolifération des normes, la reconfiguration d'une communication de bout en bout, son adaptation rapide à l'environnement et à l'application, ainsi qu'une interface radio flexible, sont des éléments incontournables dans la future évolution des réseaux.
Aujourd'hui, la gestion du spectre radio est réglementée et les systèmes actuels (FM, TV, GSM, UMTS, Tetrapol, etc...) fonctionnent dans des bandes de fréquence réservées. A plus long terme, une allocation dynamique du spectre entre plusieurs systèmes est inéluctable pour les réseaux futurs ; la fonction radio devenant de plus en plus numérique et adaptative (d'où l'appellation de « radio logicielle ») ; les futurs réseaux d'accès évolueront ainsi vers une tendance multi-services, multi-modes et multi-standards, et adapteront dynamiquement le mode de transmission des terminaux en fonction des canaux disponibles, de l'environnement électromagnétique et de la qualité de service requise, avec des degrés de liberté et de flexibilité croissants. Cette évolution aura des implications fortes sur l'architecture (matérielle et logicielle) des équipements (terminaux et stations de base), ainsi que sur l'utilisation du spectre. Les décisions qui seront être prises aujourd'hui dans un environnement technique et réglementaire donné seront d'autant plus solidement fondées qu'elles en auront tenu compte.