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Institut Supérieur de Génie Électrique du Burkina Faso Département Électricité

Institut Supérieur de Génie Électrique du Burkina Faso Département Électricité Industrielle G l o b a l S y s t e m F o r M o b i l e c o m m u n i c a t i o n Groupe …….. Promotion 2022-2023 Mme ……….. PLAN Introduction .......................................................................................................................... 1. Présentation du GSM............................................................................................... 1.1. Qu’est ce que le GSM ? ...................................................................................... 1.2. Pourquoi le GSM ? ............................................................................................. 1.3. Services proposés ............................................................................................... 1.4. Les risques du GSM sur la santé ......................................................................... 1.5. European Telecommunication Standart Institute (ETSI) ..................................... 1.6. Historique........................................................................................................... 2. L’architecture réseaux du GSM .............................................................................. 2.1. Principes généraux.............................................................................................. 2.2. Le sous-système radio BSS (Base Station Sub-System) ...................................... 2.3. Le sous-système d’acheminement NSS (Network Sub-System) .......................... 2.4. Le sous-système d’exploitation et de maintenance OSS (Operation Sub-System) 3. Fonctionnement du GSM....................................................................................... 3.1. Les fréquences utilisées .................................................................................... 3.2. Modulation de fréquence .................................................................................. 3.3. Le multiplexage temporel AMRT (TDMA en Anglais)..................................... 3.4. Le réseau cellulaire........................................................................................... 4. Présentation du DCS 1800 ..................................................................................... 4.1. Origine de la norme .......................................................................................... 4.2. Différence avec le GSM 900............................................................................. 5. Les différentes évolutions du GSM........................................................................ 5.1. GSM 2+ (réseau 2G)......................................................................................... 5.2. GPRS (réseau 2,5G) ......................................................................................... 5.3. EDGE (réseau 2,75G)....................................................................................... 5.4. UMTS (réseaux 3G) ......................................................................................... 5.5. HSDPA (3,5G) ................................................................................................. Conclusion .......................................................................................................................... Résumé................................................................................................................................ I n t r o d u c t i o n Avec environ 1,2 milliards d’abonnés dans le monde en début 2005, le système GSM est aujourd’hui devenu une référence en matière de télécommunication mobile. En constante évolution, ce projet d’origine européenne, conquit chaque jour plus de consommateurs. Véritable phénomène de société, le GSM est aujourd’hui ancré dans la vie quotidienne de ses utilisateurs. Pourtant, rares sont ceux qui connaissent les arcanes cette technologie. Nous verrons dans une première partie ce que cache l’appellation de « Global System for Mobile communication ». Par la suite, nous nous concentrerons sur l’architecture réseaux qu’utilise le GSM ; ce qui nous amènera alors à l’étude des principales technologies utilisés par nos mobiles. Enfin la dernière partie nous présentera le passé et le futur du GSM. Ce dossier à pour but d’éclaircir sur ce qu’est le GSM, seul les principes de bases des technologies rencontrées seront étudiés. 1.Présentation du GSM Il nous paraît aujourd’hui naturel de pouvoir téléphoner n’importe où et à n’importe quel moment. Chaque jour, c’est plus de 40 millions d’utilisateurs qui se connectent régulièrement au réseau français. Cette simplicité d’utilisation cache pourtant de nombreuses prouesses technologiques … 1.1. Qu’est ce que le GSM ? Le GSM pour « Global System for Mobile communication » est une norme de communication cellulaire radiophonique. En d’autres termes, c’est le système qui permet aujourd’hui aux abonnés de rester connectés à un réseau où qu’il soit situé pour peu que des antennes soient installées à proximité. D’abord utilisé principalement pour les communications téléphoniques et l’envoi de messages courts, le GSM au fur et à mesure de son évolution a su proposer de nouveaux services aux utilisateurs avec notamment aujourd’hui la naissance de services multimédias. A l’origine, GSM signifiait Groupe Spécial Mobile. Mis en place en 1982 par la CEPT (Conférence des administrations des Postes et Télécommunication) le groupe était chargé d’élaborer les caractéristiques du système. Les objectifs visés pour la norme étaient les suivants : • Un grand nombre d’abonnés, • Une compatibilité à l’échelle internationale, • Une utilisation efficace du spectre radioélectrique, • Une grande disponibilité, • Une adaptation à la densité du trafic, • Une qualité de service comparable à celle du réseau filaire, • Un coût d’utilisation attractif. En 1987 fut alors défini les spécificités techniques majeures suivantes : • Transmission numérique, • Multiplexage temporel des canaux radio, • Cryptage des informations sur le canal radio. Ces principes seront expliqués ultérieurement. 1.2. Pourquoi le GSM ? Dans les années 1980, coexistaient de nombreuses normes incompatibles entre elles et qui utilisaient des bandes de fréquences différentes. Il fut alors décidé d’établir une norme commune en Europe qui permettrait d’harmoniser la situation et d’offrir aux opérateurs et constructeurs un véritable marché des télécommunications mobiles. En 1985, alors que le marché des mobiles explose et que les réseaux radiophoniques classiques arrivent à saturation, la commission de la Communauté européenne décide d’imposer la norme GSM à ses Etats membres. 1.3. Services proposés Un réseau GSM fourni à l’utilisateur final un large éventail de services. Ainsi les services fournis par un réseau GSM peuvent être répartis en deux catégories principales : • Les services support (ou Bearer Services), en d’autre termes se sont les services techniques qui permettent à l’abonné de transmettre les signaux appropriés de part et d’autre du réseau. Par exemple, on peut grâce à l’un des services qui le compose choisir le mode transmission du mobile. • Les téléservices : ce sont des services de télécommunication. Il donne la capacité à l’utilisateur de communiquer avec d’autres utilisateurs. Ainsi les téléservices incluent la transmission de la parole, l’envoi de messages courts, la transmission de fax … 1.4. Les risques du GSM sur la santé Alors que l’utilisation devient de plus en plus courante et spontanée, de nombreuses études scientifiques ont étés menées afin de connaître l’impact des ondes sur l’être Humain. Ainsi des chercheurs cherchent à montrer la corrélation entre l’utilisation du portable et la naissance de tumeur craniène ou la perte d’audition. Aucune étude n’à pour le moment démontrer de manière claire la nocivité des ondes. Cependant du fait de l’utilisation toujours croissante du mobile, un maximum de précautions doivent être prises. 1.5. European Telecommunication Standart Institute (ETSI) On a vu que les spécifications techniques du système GSM étaient à l’origine élaborées par le Groupe Spécial Mobile. En 1989 la création de l’ETSI va provoquer le transfert de l’activité du groupe vers ce nouvel institut qui prendra alors le nom de SMG. La conséquence majeure de ce transfert concerne les constructeurs. Ceux ci n’avaient jusqu’alors qu’un rôle minime puisqu’ils n’étaient pas membre de l’institut de normalisation. L’ETSI permit aux constructeurs de devenir membre à part entière et ainsi d’influencer directement sur les choix techniques réalisés. 1.6. Historique Des étapes majeures ont marqué l’histoire du GSM et de la radiotéléphonie. • 1887. le physicien allemand Heinrich Hertz (1857-1894) découvre les « ondes hertziennes », ce sont les ondes radio. • 1982. La Conférence Européenne des Postes et Télécommunication (C.E.P.T) réserve des fréquences dans la gamme des 900MHz pour les télécommunications mobiles et créé le Groupe Spécial Mobile (G.S.M). • 1987. 13 opérateurs européens signe le « Memorandum Of Understanding » (MOU) qui prévoit la mise en service de réseaux mobiles conformes au GSM. • 1989. Le G.S.M préconise l'introduction de la bande de fréquence 1800MHz afin de permettre l’utilisation de la norme DCS 1800 • 1991. Le ministère français des PTT autorise France Telecom et la Société Française de Radiophonie (SFR) à exploiter un réseau du type GSM. • 1992. 17 pays et 26 opérateurs européens ont adopté le système G.S.M. De plus, une première ouverture vers un marché mondial s'effectue par la ratification de l'Australie au MOU. • 1993. L’abréviation GSM signifie désormais « Global System for Mobile communication ». Ce changement marque ainsi le tournant entre la phase d’élaboration de la norme et sa phase de commercialisation. • Octobre 1993. Le GSM de deuxième génération apparaît. Cette évolution propose de nouveaux services tels que les renvois d'appel ou la limitation d'appel. • 1994. Les Etats Unis réserve la bande des 1900MHz à la norme GSM. Une adaptation de la norme leur permettra d'utiliser le réseau à cette bande de fréquence. • 1995. Démarrage de la phase 2+ du GSM. • 1997. Le DCS1800 est renommé GSM1800 pour refléter l’apparition de services à vitesse plus élevée. Les réseaux bi bandes se multiplient. • 2005. Le réseau GSM totalise plus de 1,2 Milliard d’abonnés dans le monde. 2. L’architecture réseaux du GSM Un réseau de radiotéléphonie a pour premier rôle de permettre des communications entre abonnés mobiles et abonnés du réseau téléphonique fixe (RTC). Lorsqu’un utilisateur accède au réseau, plusieurs étapes sont nécessaires. Tout d’abord le sous-système radio assure le lien entre l’abonné et le sous-système réseau. Celui-ci permet ensuitel’accès au réseau téléphonique traditionnel ; tout ceci étant supervisé par l’ensemble du sous-système d’exploitation et de maintenance. Figure 1 : Architecture réseau 2.1. Principes généraux Lorsqu'un un portable est allumé, il émet régulièrement un signal afin d'être localisé et de pouvoir recevoir un appel. L'antenne la plus proche capte alors le signal radio de votre communication. Sa station de base (BTS) transmet le signal numérique à son contrôleur de station de base (BSC), qui à son tour l'envoie à son centre de commutation des services mobiles (MSC). Ce dernier gère toutes les communications d'une zone géographique. Relié au réseau filaire classique (RTC), le MSC achemine votre appel vers son destinataire final, s'il s'agit d'un téléphone filaire. Dans le cas où l'appel serait destiné vers un portable, le signal va transiter de MSC en MSC jusqu'au centre de commutation des services mobiles où a été repéré le portable destinataire. Puis il assurera la liaison jusqu'à la station de base de uploads/Ingenierie_Lourd/ expose.pdf