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1 CONCEPTS CELLULAIRES L'introduction de concept cellulaire amène le grand prog

1 CONCEPTS CELLULAIRES L'introduction de concept cellulaire amène le grand progrès et la nouvelle technique pour remédier aux inconvénients laissés par la téléphonie classique. La téléphonie cellulaire rassemble tous les postes radio à deux canaux, l'un pour l'émission et l'autre pour la réception en évitant les interférences probables. Le concept cellulaire permet aussi d'atteindre des capacités importantes illimitées au moyen d'un grand nombre des stations radio dont chacune couvre une surface géographique appelée « cellule ». Ce concept consiste à diviser un territoire en cellules dont chacune est couverte par une station radio ou station de base (BTS) du réseau. Et ainsi la réutilisation d'une même fréquence que celle des cellules différentes, c'est-à-dire qui sont adjacentes ou sécantes afin d'éviter les phénomènes d'interférences sur le signal utile reçu par le terminal mobile pour la station de base. DEPLOIEMENT DES RESEAUX CELLULAIRES L'idée de base qui soutient la conception du réseau cellulaire est le respect des contraintes de mobilité. Mais un autre facteur additionnel important est la prise en compte de la taille et de la forme des cellules du réseau radio mobile. Diverses tailles et types de cellules sont à déployer en fonction de l'environnement considéré et de la technologie. Un opérateur devra donc tenir compte des contraintes du relief topographique et des contraintes urbanistiques pour dimensionner les cellules de son réseau. Pour cela, on distingue : - La macro cellule omnidirectionnelle : Elle est composée d'une frame et donc d'un seul secteur. Elle possède au minimum un TRX. Ce type classique de cellule est plus utilisé dans les zones rurales (à faible densité d'abonnés) ; - La macro cellule bisectorisée : Elle est composée de deux frames (une par secteur) et de deux secteurs. Elle possède au minimum un TRX chacun. Ce type de cellule conviendrait mieux à un environnement médian (ruro-urbain). Malheureusement ce type de cellule est de plus en plus délaissé au profit des cellules trisectorisées ; - La macro cellule trisectorisée : Elle est composée de trois frames (une par secteur) et de trois secteurs possédant chacun au minimum un TRX. C'est le type de cellule la plus utilisée, notamment en zones urbaines à forte densité de trafic. Les microcellules sont des cellules de petite dimension destinées aux zones à fortes densité de trafic (par exemple une rue passante), tandis que les pico cellules sont pourtant des cellules de taille encore plus inférieures, prévues pour des endroits tels que les gares, les galeries marchandes... 2 Assignation des fréquences L'attribution des fréquences en téléphonie cellulaire n'est possible lorsque l'abonné lance un appel de communication. Les paires de fréquences sont gérées par le système ; c'est ce qui fait que l'abonné ne dispose pas de fréquence en permanence. Après la communication, la paire de fréquence redevient disponible pour d'autres personnes. Réutilisation des fréquences Elle permet d'utiliser une fréquence plusieurs fois à l'intérieur d'une même ville dans les cellules non adjacentes, c'est-à-dire qui ne se touchent pas. Ce principe permet d'éviter la saturation dans les cellules quand le nombre d'abonné augmente pour éviter les effets d'interférence entre les canaux. Il est recommandé de réutiliser les fréquences dans des cellules distantes d'au moins 6 fois leurs rayons. CONSTITUTION D'UN RESEAU CELLULAIRE D'une manière générale, un réseau cellulaire est composé de : - La cellule ; - Le central téléphonique ; - Les supports de transmission ; - Les postes d'abonnés. Avantages Le réseau cellulaire présente les avantages suivants : - La suppression des câbles entraine la mobilité de l'abonné, - le contrôle rapide et automatique du réseau grâce aux ordinateurs et leurs bases de données, -l'adaptation rapide et facile aux réseaux à forte ou à faible densité de trafic en restant dans les mêmes proportions de l'investissement par abonné. Inconvénients Un réseau cellulaire présente aussi les inconvénients tels que nous les citons : - La maintenance coûteuse, 3 - la disponibilité des fréquences limitées. TECHNOLOGIE GSM 1. INTRODUCTION Le GSM a vu le jour dans les années 1980, l’objectif étant de produire une norme 2G européenne unique. La tache avait été affectée à un groupe nommé Groupe Special Mobile. Les premiers systèmes GSM furent déployés à partir de 1991 et remportèrent un franc succès. Il apparut rapidement que le GSM allait devenir plus qu’une réussite européenne, avec une adoption par des pays aussi lointains que l’Australie et on le rebaptisa Global System for Mobile communication pour lui donner un attrait plus universel, tout en conservant l’acronyme. GSM a conservé des systèmes 1G une conception basée sur les cellules, la réutilisation des fréquences entre les cellules et la mobilité grâce au transfert intercellulaire lorsque les abonnés se déplacent. Ce sont les détails qui diffèrent. L’architecture du système GSM est comparable à celle d’AMPS(Advanced Mobile Phone System) système le plus déployé en 1G, bien que les composants portent des noms différents. Le mobile lui- même est maintenant divisé en 2 parties : l’appareil proprement dit et une puce amovible appelée carte SIM (subscriber identity module) qui contient des informations sur l’abonné et son compte. C’est la carte SIM qui active le téléphone et qui contient les codes qui permettent au mobile et au réseau de s’identifier mutuellement et de chiffrer les conversations. Si vous retirez la carte et si vous l’insérez dans un autre appareil, celui-ci devient votre mobile, du point de vue réseau du moins. ARCHITECTURE DU RESEAU GSM Un réseau cellulaire GSM est constitué d'une manière générale de trois sous ensembles : - un sous système radio(BSS) qui assure la transmission et qui gère les ressources radio ; il est composé de la station de base (BTS) et du contrôleur de station de base (BSC) ; - un sous système réseau (NSS) qui comprend l'ensemble des fonctions nécessaire à l'établissement des appels et à la mobilité des abonnés ; il se compose du commutateur (MSC), d'un enregistreur de localisation des visiteurs (VLR), d'un enregistreur de localisation nominale (HLR), d'un centre d'authentification (AUC) et d'un enregistreur des identités des équipements (EIR) ; - un sous système d'exploitation et maintenance (OMC) qui permet à l'opérateur d'administrer son réseau. Du coup, l’on a : MS+BTS+MSC+Réseau Station de base (BTS) La station de base (BTS) est un ensemble d'émetteur récepteur qui assure le contrôle du dialogue radioélectrique entre le mobile et le réseau, elle gère les problèmes liés à 4 la transmission radioélectrique (modulation, démodulation, égalisation, codage et correction d'erreurs, ...) d'un réseau. Elle fournit un point d'entrée dans le réseau aux abonnés présents dans sa cellule pour recevoir ou transmettre des appels. Il existe plusieurs types de BTS conçues de manière à fonctionner tout en respectant les conditions de la norme GSM ; parmi lesquels nous citons : - Les stations de base rayonnantes, - La station de base ciblée, - Les micros stations de base, - Les amplificateurs des signaux. Stations de base rayonnantes Elles sont idéales pour couvrir les sites où la densité d'abonnés est faible. Elles sont situées sur des points stratégiques (sommets, pylônes...). Ces stations émettent dans toutes les directions, ce sont les stations les plus visibles, elles couvrent des macros cellules. On en trouve en abondance au bord des autoroutes. Ces BTS ne peuvent pas être utilisées dans les zones de forte densité de trafic car elles émettent et occupent la bande passante du réseau sous une grande distance. Station de base ciblée Elles sont le plus souvent placées dans des zones à plus forte densité d'abonnés que les BTS rayonnantes. On les trouve en ville par exemple. Elles sont des formes relativement allongées et permettent d'émettre suivant un angle très précis, on peut grâce à cela réutiliser facilement le même canal dans une autre cellule à proximité. Micros BTS Les micros BTS sont des stations de base qui présentent une puissance de transmission et une sensibilité faible par rapport aux BTS conventionnelles, ceci permet de mettre en place des micros cellules qui s'intègrent dans le réseau existant. Ces micros cellules ont comme caractéristique fondamentale une taille très réduite (un rayon de l'ordre de 400 m) et un faible coût d'installation (les antennes peuvent être installées en dessous du niveau de bâtiment). La multiplication de ces cellules permet une répartition plus efficace des fréquences disponibles sur des zones très densément peuplées. Les micros BTS offrent aussi la possibilité d'utilisation à l'intérieur d'un bâtiment, par exemple dans des usines ou dans des aéroports. Amplificateurs des signaux Ce ne sont pas des BTS proprement dite, mais ils permettent de couvrir une autre cellule comme le ferait une véritable BTS. Ces amplificateurs ont comme rôle de capter les signaux émis par les BTS, les réamplifier et les réémettre vers un autre 5 site. BTS Amplificateur de signal Ils permettent de couvrir une cellule de moindre coût, de plus, nécessitent aucune connexion vers le BSC et ils peuvent donc être remplacés sans contrainte physique (sommet isolé de tous les réseaux électriques et télécoms). Idéales pour couvrir les zones à faible densité ou à relief difficile. Ils sont néanmoins très gourmands en ressource réseau, car la BTS mère doit gérer tous les trafics uploads/Ingenierie_Lourd/ expose-sur-les-systemes-cellaires-gsm-gprs.pdf