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1/ Définition de réseau mobile Un réseau mobile est un système de réseau téléph

1/ Définition de réseau mobile Un réseau mobile est un système de réseau téléphonique qui fonctionne grâce à des fréquences formant un spectre hertzien. Ce réseau permet à des millions d'utilisateurs de téléphoner en même temps tout en étant en mouvement, sans aucune contrainte d'immobilité. Un réseau mobile permet à tout appareil connecté, notamment les smartphones et les tablettes, d’établir des communications avec d'autres appareils. Téléphoner, envoyer des messages ou des MMS, accéder à une messagerie électronique, surfer sur le web ou consulter des applications, le réseau mobile s’applique à de plus en plus d'usages au fil des années. Un réseau mobile est composé d’un réseau d’antennes-relais (ou stations de base), couvrant chacune une portion de territoire délimité (cellule) et acheminant les communications sous-forme d’ondes radio vers et depuis les terminaux des utilisateurs. Les communications mobiles suivent le principe général de la téléphonie : relier deux utilisateurs distants en passant par l’équipement réseau d’un opérateur chargé de gérer le service. Mais à la différence du fixe, dans le réseau mobile, ce ne sont pas des fils de cuivre ou de fibre optique qui assurent la liaison finale mais des transmissions radio. Le téléphone mobile d’un utilisateur communique par la voie des airs avec une antenne-relais, qui elle-même communique avec le commutateur centralisé de l’opérateur : un ordinateur. Celui-ci achemine la communication vers le correspondant sur le réseau fixe ou via d’autres antennes relais. 2/ L’architecture de réseaux mobile : L'architecture de base des réseaux mobiles est composée d'une partie fixe et d'une partie mobile. La partie mobile est constituée essentiellement des usagers mobiles (UM). Dans la partie fixe, on retrouve le réseau d'accès composé des stations de base et de leurs contrôleurs qui constituent des passerelles vers le réseau cœur, et le réseau cœur composé de commutateurs et/ou de routeurs. Le réseau d'accès sert d'interface entre les utilisateurs mobiles et le réseau cœur. Le réseau cœur, quant à lui, assure l'interconnexion avec le réseau d'accès et d'autres réseaux cœurs si nécessaire. Lorsque la zone à couvrir est vaste ou que le nombre d'équipements dans le réseau est élevé, un réseau de transport sert d'interface entre le réseau d'accès et le réseau cœur. (Adjarath 2014) L'interconnexion des stations de base aux contrôleurs est effectuée suivant certains critères, et est appelée planification du réseau d'accès tandis que celle des contrôleurs aux commutateurs et des commutateurs entre eux est nommée planification du réseau cœur. Le réseau cœur intègre aussi des bases de données de localisations à savoir une base de données nominale (HLR) et une base de données visiteurs (VLR) pour chaque commutateur. Le HLR est une base de données statique qui gère les abonnés rattachés au commutateur alors que le VLR sert à localiser les abonnés en transit dans la zone contrôlée par le commutateur et est donc dynamique. La Figure 2 illustre l'architecture générale simplifiée des réseaux mobiles. 3/ les différentes générations de réseaux cellulaires Le terme génération sert à désigner les améliorations incrémentales survenues au cours de l'évolution des systèmes cellulaires. Dans cette section, nous allons présenter succinctement les différentes générations de systèmes cellulaires. Le réseau 1G, basé sur une technologie analogique Apparue dans les années 70, la 1G, qui est la première génération de réseaux mobiles est uniquement dédiée aux appels vocaux. Elle Réseaux mobiles 1G, 2G, 3G, 4G et 5G : l'essentiel à savoir repose sur une technologie dite « analogique ». Ceci à la différence des générations suivantes de téléphonie mobile (2G, 3G, 4G, 5G) qui, elles, exploitent la technologie « numérique ». De nombreux standards du réseau 1G ont eu cours à travers le monde depuis son apparition en 1976, parmi lesquels : La norme AMPS (Advanced mobile phone system) utilisée aux États-Unis (à partir de 1976), en Russie, en Australie et dans plusieurs pays asiatiques. La norme NMT (Nordic Mobile telephone), exploitée au début des années 80 dans les pays nordiques et dans de nombreux pays européens, en Russie, au Moyen-Orient et en Asie. La norme TACS (Total access communication system), qui la version européenne de la technologie AMPS, largement utilisée au Royaume-Uni, à Hong-kong et au Japon. Les normes TZ-801, TZ-802, TZ-803 et JTACS (Japan Total Access Communications System) utilisées au Japon à partir de 1979. La norme Radiocom 2000 déployée en France par France Telecom à partir de 1986, ainsi que la NMT-F (Nordic Mobile Telephone « Français ») lancée en 1988. La 1G présente toutefois de nombreux défauts : service de communication mobile médiocre, non sécuritaire (appels non cryptés) et coûteux. Le réseau 1G a commencé à céder la place à la 2G dans de nombreux pays vers la fin des années 80. Il est désormais obsolète. Le réseau 2G ou l’avènement des technologies de la téléphonie mobile numérique la 2G (deuxième génération de réseaux mobiles) est le tout premier réseau de téléphonie mobile à utiliser une technologie numérique, plus fiable (grâce à un cryptage des données transmises) et plus performante que la 1G. Dotée d’un débit de transmission de 9,6 kbps maximum (GSM), la 2G permet de : Passer des appels vocaux. Envoyer des SMS (Short Message Service), voire des MMS (Multimedia Message Service). Par rapport à la 1G, la 2G a l’avantage d’être moins coûteuse pour l’utilisateur. GSM (Global System for Mobile Communication), norme apparue et très utilisée aux États-Unis (bande de fréquence 850 MHz et 1900 MHz). C’est le système le plus répandu en Europe (bandes de fréquences 900 MHz et 1800 MHz) et aussi en Afrique. Son débit maximal est de 9,6 kbps. CDMA (Code Division Multiple Access), aussi appelé CDMAOne ou IS-95, lancé à Hong-kong en 1994 et utilisé surtout aux États-Unis et en Asie. Notons que l’évolution du CDMA, dénommée CDMA2000, est reconnue par l’UIT (Union Internationale des Télécommunications) comme étant de troisième génération (3G). TDMA (Time Division Multiple Access), principalement utilisé en Amérique du Nord, en Nouvelle-Zélande et en Asie-Pacifique. Avant l’arrivée de la 3G, la 2G évolue d’abord vers des réseaux intermédiaires : Le réseau GPRS (General Packet Radio Service), aussi appelé 2,5G ou 2G+, améliore notablement le débit maximal de transfert de données (171,2 Kbit/s, avec un débit moyen de 48 Kbit/s) par rapport à la 2G. Permettant le transfert de datas de volume modéré, le GPRS est le précurseur sur l’internet mobile. Notons que tous les téléphones portables sont aujourd’hui au moins compatibles au réseau 2,5G. Le réseau EDGE (Enhanced Data Rate for GSM Evolution), aussi appelé 2,75G, offre un débit maximal de 384 Kbit/s, et un débit moyen de 100 Kbit/s, ouvrant ainsi la porte aux applications multimédias. Certains opérateurs comme Orange et Bouygues Telecom ont déployé EDGE afin de faciliter la transition entre 2G et 3G. Les standards GPRS (sigle « G » dans le coin supérieur de l’écran du téléphone) et EDGE (E) constituent de ce fait une évolution du GSM. Ils permettent un accès à l’internet et à une consultation de mails à partir d’un téléphone mobile ou d’un micro-ordinateur. Le réseau 3G ou l’Internet haut débit à savoirLa 3G (troisième génération de réseaux mobiles), qui en Europe utilise la norme UMTS (Universal Mobile Telecommunications System), offre un accès à l’Internet haut débit, entre 144 kbit/s et 2 Mbit/s, avec un débit moyen de quelques centaines de Kbit/s. Ce qui vous permet notamment de : Télécharger plus rapidement des données, des applications ou bien des jeux. Envoyer des vidéos. Regarder des vidéos en streaming sur YouTube, Dailymotion, etc. Faire de la visio-conférence. Accéder à la TV mobile. Bénéficier du GPS. Notons que la 3G a connu trois évolutions successives avec : La 3G+ aussi appelée « H » pour HSPA (High Speed Packet Access), avec un débit compris entre 300 kbit/s et 14,4 Mbit/s, pour une moyenne de 3,6 Mbit/s. Bref, la 3G+ est 7 fois plus rapide que la 3G. Le H+ (ou HSPA+), avec un débit moyen de 5 Mbit/s, pour un débit théorique maximal de 21 Mbit/s. Le H+ Dual Carrier (ou DC-HSPA+), doté d’un débit moyen de 10 Mbit/s, et un débit plafond de 42 Mbit/s. Bref, la 3G et ses évolutions ont permis de démocratiser complètement l’utilisation de l’Internet mobile. Le réseau 4G ou l’Internet très haut débit la 4G (quatrième génération de réseaux mobiles) donne aux utilisateurs l’opportunité d’accéder à l’Internet très haut débit. Elle permet, entre autres, de : Transférer rapidement des fichiers volumineux (photos, musiques, vidéos, etc.). Visionner des vidéos en HD. Faire des appels vidéo de meilleure qualité. La 4G est basée sur la norme LTE (Long Term Evolution) dont le débit théorique atteint les 150 Mbit/s. Les bandes de fréquences utilisées par les 4 opérateurs (Bouygues Telecom, Orange, Free Mobile et SFR) en France métropolitaine pour la 4G sont les suivantes : 700 MHz (bande 28 ou B28). 800 MHz (bande 20 ou B20). 1,8 GHz (bande 3 ou B3). 2,1 GHz (bande 1 ou B1). 2,6 GHz (bande 7 ou B7). D’après l’ARCEP (Autorité de régulation des communications électroniques et des postes), avec la 4G, « l’utilisateur dispose ainsi d’une connexion environ 3 fois plus rapide qu’en uploads/Ingenierie_Lourd/ 1111.pdf