II.1.3. Couverture globale UMTS
La couverture globale de la planète est
organisée en structure hiérarchisée assurant
l'itinérance mondiale. Au niveau plus haut se trouve les satellites qui
couvrent l'ensemble de la planète. Le réseau terrestre radio
s'occupe de la couverture terrestre suivant la répartition en macro,
micro et en pico cellules. Les macros cellules couvrent les zones suburbaines
et rurales, les micros cellules les zone urbaines ou il existe une forte
densité d'utilisateurs et les pico cellules pour les zones biens
définies comme les immeubles et environnements intérieurs
(indoor) voir la figure suivante :
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Figure 2: Hiérarchie des cellules de
L'UMTS (projet tutoré ICS Télécom Alexandre
Boyer)
II.1.4. Organisme, fréquences et multiplexage
La dénomination de la 3G (troisième
génération) vient de l'ITU (International
télécommunication union). L'ITU à définit le
concept d'IMT-2000, qui vise à définir des normes
internationales. Les bandes de fréquence allouées par l'IMT-2000
sont de 1885-2025 et 2110 -2200 MHz. Grace à ce concept deux modes de
duplexage ont été adoptés : le FDD (frequency division
duplex), ce mode utilise deux bandes de fréquences indépendantes
dont l'une pour transmettre et l'autre pour recevoir simultanément. Le
TDD (time division duplex): ici les données sont transmises et
reçues sur une même bande de fréquence mais à des
instants différents comme indique la figure 3.
Figure 3: Les modes de duplexage (projet
tutoré ICS Télécom Alexandre Boyer)
En TDD, une seule et unique fréquence est
utilisée alternativement par les deux voies de communications. Cette
technique est la plus flexible lorsque le spectre n'est disponible qu'en
quantité limitée. Le mode TDD possède des adeptes,
notamment en chine ou un certain nombre de développements le concerne.
De plus, des propositions
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techniques concernant le mode TDD ont été
générées du fait qu'un certain nombre d'autorités
nationales allocataires de spectre, ont alloué pour chaque
opérateur candidat à l'achat d'une licence UMTS en mode FDD (par
exemple sur 15 MHz), un bout de bande de 5MHz supplémentaire
supposé servir le TDD.
Les opérateurs cherchent encore la meilleure
façon d'utiliser cette bande passante, nous nous contenterons dans la
suite de décrie le mode FDD, le mode utilisé dans le W-CDMA. Le
mode FDD: chaque sens de communication utilise une fréquence
particulière. Le mobile et le réseau peuvent donc transmettre
simultanément. L'un des inconvénients de cette technique
réside dans l'écart duplex entre les deux voies de communication
utilisé pour séparer les étages de transmission et de
réception radio. La nécessité de maintenir cet
écart appelé bande de garde, entraîne une faible
utilisation du spectre radio.
En FDD, on attribue en général la même
bande de spectre aux deux sens de communication, ce qui est tout à fait
adapté aux applications présentant un débit
symétrique comme la téléphonie. En revanche, lorsque les
débits ne sont pas équilibrés comme c'est le cas de la
navigation sur Internet, cette technique n'est pas optimale. Dans ce cas, le
mode TDD apparaît mieux adapté que le FDD, car il permet de
privilégier un sens de communication par rapport à l'autre par
l'allocation de ressources non symétriques.
L'ensemble de ces deux interfaces (FDD-TDD) constitue l'UTRA
(UMTS terrestrial radio access). Le W-CDMA est particulièrement
adapté aux grandes cellules. En termes de services supportés, le
W-CDMA est adapté aux services symétriques (voix et services de
données à bas et moyen débit), toutefois les deux modes
duplexage cohabitent dans un même terminal et même réseau
afin de couvrir l'ensemble des services et des environnements prévus par
l'UMTS.
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