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.