II- EVOLUTION DES TECHNOLOGIES RADIO-MOBILES
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Afin d'accompagner les besoins utilisateurs en termes de
nouveaux services mais aussi pour absorber des trafics de plus en plus
importants (induits par les nouvelles habitudes d'usage) avec des coûts
de déploiement moindres, les technologies radio-mobiles ne cessent
d'évoluer. De nouvelles normes définissant des nouvelles
générations de systèmes et des évolutions d'une
génération de système sont définies
régulièrement (à un rythme annuel) par les acteurs du
monde des radio-télécommunications (opérateurs,
fournisseurs d'infrastructures, fournisseurs de terminaux, fournisseurs de
puces...) au sein d'organismes de
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normalisation tels que le 3GPP (3rd Generation Partnership
Project), le 3GPP2 (3rd Generation Partnership Project2) ou
l'IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers).
La figure 2 montre l'évolution des normes 3GPP ainsi
que les chemins de migration possibles entre les différentes
générations de systèmes radio-mobiles.
Figure 2:Évolution
des standards 3GPP
Entre les différentes générations, des
changements majeurs seront apportés. Ils consistent en
général en de nouvelles fréquences de transmission, une
nouvelle interface radio (méthodes d'accès multiple, modulations,
codages et largeur du canal de transmission) plus efficace que les
générations précédentes et une nouvelle
architecture réseau adaptée aux nouveaux services et aux
performances de cette nouvelle génération
Figure 3:Evolution des
réseaux sans fils
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Figure 4:Les
différentes générations de téléphonie
mobile
Au cours de l'évolution des architectures radio-mobile,
nous pouvons citer :
? Dans le cas du 3GPP, le système GSM (Global
System for Mobile Communications) dit de 2ème
génération(ou 2G) qui utilise une transmission sur une porteuse
de 200 kHz et a été le premier système radio-mobile de
transmission numérique conçu originellement pour fournir des
services de téléphonie. Le GSM utilise un schéma
d'accès multiple dans le temps (TDMA, Time Division Multiple
Access) et une modulation mono-porteuse de type GMSK (Gaussian Minimum
Shift Keying) qui permet de transmettre 1 bit par symbole. Elle a par la
suite évolué en passant par le GPRS (General Packet Radio
Service) basé sur l'échange de données sauf voix
ensuite EDGE (Enhanced Data For GSM Evolution) qui n'est qu'une
version du GSM permettant une transmission allant jusqu'à 384Kbps et
basé sur les réseaux GPRS existant. Ce système est
aujourd'hui déployé dans la plupart des pays et il comptait en
fin 2009 plus de 3,6 milliards d'abonnés, soit plus de 80 % du total des
abonnés mobiles à travers le monde.
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? Le système UMTS (Universal Mobile
Télécommunication System) dit de 3ème
génération (ou 3G) a été conçu pour
permettre la transmission efficace de services multimédia (voix,
vidéo, données) sur un canal de transmission de 5 MHz. La version
originale de l'UMTS utilise un schéma d'accès multiple par
répartition de codes (CDMA, Code
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Division Multiple Access) et utilise une modulation
de type QPSK (Quadrature Phase Shift Keying) qui permet de transmettre
2 bits par symbole. Les réseaux mobiles 3G actuels s'appuient sur le
standard UMTS, dont les performances ont évolués depuis 2002 pour
atteindre dans un premier temps des débits moyens de l'ordre de 250
kbit/s. Avec la technologie HSDPA (High Speed Downlink Packet Access),
évolution de l'UMTS, le débit crête théorique
atteint 14 Mbit/s.
Pour faire face à l'afflux des services de
données sans fil, chacun de ces systèmes a connu des
évolutions et améliorations permettant d'augmenter le
débit utilisateur et les capacités offertes par chaque cellule
pour des transmissions de données en mode « paquet ». Ces
évolutions sont aujourd'hui en cours de déploiement et sont
souvent connues commercialement sous le nom de « 3G+ » ou «
Turbo 3G ».
? Début 2009, une évolution du système
3G, la LTE (Long Term Evolution) a été définie
par le 3GPP. Ce nouveau système à bande large est un
système tout IP optimisé pour fournir des services
multimédia sans-fil à très haut-débit et est
l'évolution choisie par les opérateurs cellulaires ayant
déployé des technologies de versions précédentes
3GPP et 3GPP2. On peut donc considérer la LTE comme un standard
unifié préfigurant la 4G. Ainsi, parmi les normes de
4ième génération, nous avons la LTE Advanced
qui prendra cependant plusieurs années pour être mise en place car
la LTE est aussi en cours de déploiement ; le WiMax (Worldwide
Interoperability for Microwave Access) qui désigne un mode de
transmission et d'accès à Internet en haut débit portant
sur une zone géographique étendue ; l'UMB (Ultra Mobil
Broadband) dont la dernière révision C propose aussi un
environnement réseau qui se repose sur le principe de tout-IP et dispose
de passerelles permettant l'interconnexion avec les réseaux de la
famille 3GPP.
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Chaque génération repose sur des largeurs de
canal de transmission différentes et sur des techniques de transmission
de signal différentes. Il en résulte donc que les débits
écoulés par les sites relais des différentes technologies
sont significativement différents. À titre d'exemple, la figure 5
montre l'évolution des débits pics qui peuvent être
obtenus
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Figure 5:Débit pic
théorique (Mbit/s) des différentes technologies
radio-mobiles
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