samedi 18 juin 2016

dimanche 23 septembre 2012

LECON 1, RESEAU CELLULAIRE


Introduction
D


urant des siècles l’homme su se contenter de la parole et des écrits comme seuls moyens de communication entre deux personnes éloignées d’une distance importante. Le besoin  de communiquer plus rapide et plus intense est à la base des progrès  de l’industrie de l’information.
 Dès qu’il y a  la communication entre deux points A et B, nous pouvons parler de la Télécommunication. En d’autre terme la Télécommunication vient deux mots : Télé=distance et communication=circulation d’informations, d’où la Télécommunication est l’extension de la communication sur des distances très importantes. Le terme de «Télécommunication» couvre toutes les formes de distance et ou de conversion des communications originales y compris la radio, la télévision. La télégraphie, la téléphonie, et la communication des données et la gestion de réseau d’ordinateur. En gros : « C’est l’émission et la réception de la voix, des données ou d’autres signaux par des impulsions électriques». Et ça inclut tous les aspects de Transmission d’information.

De très nombreuses techniques ont donné leur essor à la télécommunication pour arriver aux télécommunications modernes : Téléphones, Radio, Télévision etc…

Comme le réseau de télégraphie qui a été inventé par MORSE et a été équipé d’Auto communicateurs spéciaux qui permet d’établir automatiquement des liaisons entre les abonnés. Ainsi que les satellites de télécommunication qui servent de relais Hertziens. Et encore d’autres moyens de transport des informations ; citons par exemple : les guides d’ondes cylindres à l’intérieur desquels les ondes ultra courtes se propagent par réflexions successives, bientôt remplacés par les fibres optiques qui permettent de transporter des signaux lumineux avec une capacité de transmission très supérieure à celle  des câbles,  des faisceaux Hertziens. Les télécommunications de développement également en informatique : c’est le domaine de la Télématique.
Notre premier système de Télécommunication par conversion c’est la Télégraphie elle a été inventé par « Samuel Findley  Bresse Morse» Peintre et physicien américain (1791-1872)    ce système permettant de transmettre rapidement et au loin des nouvelles, des dépêches ce système utilise un code de signal, portant  le nom de son inventeur MORSE : Tit (.) ;   Dra (-)







Quelques inventions
En 1876 ® Graham Bell Inventa le téléphone filaire
En 1887 ® Heinrich Hertz découvre les ondes Radio
En 1896 ® à  Bologne  Gugliemo Marconi réalise l a1ère Transmission radio
En 1901 ® Gugliemo Marconi à réalise la 1ère liaison Radio transatlantique entre Cornouailles et Terre Neuve.
Dès  le début du XXème siècle les services de Police se dotent de moyen de communication Radio.
En 1971® Bell téléphone actuellement AT&T fait apparaître la notion de cellule dans son réseau. Sa 1ère mise ne place se fait à Chicago en n1978 sur le système« Advanced Mobile Phone Service».
En 1982® Normalisation de l’Advanced Mobile phone service»  pour tout l’Amérique du Nord.
en 1987® L’Europe adopte un standard européen pour mettre fin à la cacophonie qui règne de réseau de radiotéléphonie. En  fin le GSM est né 1982.

INFRASTRUCTURE D’UN RÉSEAU
        
                Le poste téléphonique d’un abonné lui permet l’accès au réseau. Ce terminal est aussi        appelé« Station Mobile » (MS), une station mobile est à la fois  un poste téléphonique sans fil sophistiqué et un terminal qui reçoit et transmet des données et des messages du réseau. La «Base Transceiver Station » (BTS) est l’équipement terminal du réseau vers les « station Mobiles». Une BTS est un groupement d’émetteurs et de récepteurs fixes. Ou encore un groupement d’antennes Elles échangent des messages avec les stations Mobiles présentent dans la cellule qu’elle contrôle. Les BTS utilisent des canaux radio différents selon le type d’information à transmettre, donné utilisateur ou signalisation, et selon le sens de l’échange ; abonné ®réseau  ou réseau ® abonné. Dans le réseau, après la BTS, nous trouvons le contrôleur de station de base nommé « Base Station Controller » ou (BSC) cet équipement effectue Le dialogue avec une ou plusieurs BTS, il est à la fois un concentrateur du trafic issu des BTS.      Le « Mobile Switching Center » (MSC) :D’une part, il interconnecte le réseau avec le réseau téléphonique public RTCP / RNIS, d’autre part il est interface des bases de données du réseau avec le sous-système-radio. Ces bases de données, permettent de contrôler les droits d’accès des usagers au réseau.
L’enregistrement des données de localisation et d’information personnelles est assuré par deux modules suivant l’emplacement de l’abonné. Quand il est en visite dans une zone géographique qui n’est pas la sienne l’enregistrement se fait par le (VLR) « Visitor Location Register ». S’il est chez lui ou du moins dans sa zone le travail sera assuré par le (HLR) « Home Location Register » ces deux modules se connectent directement au commutateur d’authentification (AUC) «Authentification Center », la base de donnée relative au visiteur du réseau VLR stock des informations se rapportant à des abonnées qui sont en transit. Le HLR d’un abonné est une banque qui renferme des données le concernant.
Elle renferme les originaux d’information relative à cet abonné, notamment le profil de son abonnement. Le HLR d’un abonné contient des informations permanentes. En revanche, un VLR enregistre les informations temporaires, dynamiques, relative à une station mobile.

Les équipements nécessaires d’un réseau.            
MS = Terminal d’abonné (Mobile Station)
BTS= Station de Base (Base Transceiver Station)
BSC= Contrôleur de Station de Base (Base Station Controler)
OMC= Centre d’exploitation et de maintenance (Operation and Maintenance Center)
HLR= Enregistreur de localisation Nominal (Home Location Register)
MSC= Commutateur du Réseau (Mobile Switching Center)
VLR= Enregistreur des localisations des visiteurs (Visitor Location Register)
RTCP=Réseau Téléphonique Commuté Public

Les stations de bases (BTS)
Les relais radio sont l’interface entre le téléphone mobile et le reste du réseau

 (BSC) : Les contrôleurs de station gèrent la coordination entre les relais radio.








Les centres de commutations mobiles (MSC) :
Ces entités sont responsables de l’acheminement des communications dans le réseau et assurent également l’interconnections entre le réseau de téléphone cellulaire et le réseau fixe traditionnel. Elles gèrent toutes les informations de taxation et gèrent la complexité des connexions due aux déplacements réalisés pendant la communication.

Les registres de  localisation des visiteurs (VLR) :
Le VLR est une base de données reliée à un MSC qui stocke temporairement les informations concernant chaque mobile dans la zone de travail du MSC. (Identité de l’abonné, sa dernière zone de location, les services complémentaires souscrit par celui-ci, les éventuels restrictions ou interdictions d’établissement de la communication.

L’enregistrement d’un abonné mobile.
Chaque téléphone mobile activé et chaque utilisateur  mobile est identifié au niveau international par un code dénommé IMSI (International Mobile Subscriber Idnetity) l’Identité mobile international d’abonné. Ce code d’identification se compose de trois champs, qui sont : MCC-MNC-MSIN.

1)     Le MCC (Mobile Country Code) identifié tous les réseaux téléphonique mobile opérant à  l’intérieur d’un état (pays). Ainsi par exemple le code réservé à l’Afrique du Sud est 665. Celui du Brésil est le 724; celui de la Jamaïque est  le  338. pour  Haïti, c’est le 372. la liste complète des codes de réseaux à tous les pays à travers le monde est disponible sur le site internet du CONATEL. (www.conatelgouv. ht)

2)     Le MNC (Mobile Network Code) est un code de deux ou trois chiffres qui est attribué  aux opérateurs présents dans chaque état (pays) par les autorités de régulation de chaque pays au niveau National. En Haïti, ce travail est effectué par le Conseil National des Télécommunications CONATEL. en République voisine c’est l’INDOTEL qui se charge de donner les MNC aux opérateurs de réseaux mobiles autorisés. A la Jamaïque c’est le Ministère de l’industrie du commerce et de la Technique à  travers OFFICES OF UTILITIES RÉGULATION qui détient cette autorité.

3)     Le troisième champ de l’IMSSI  c’est le MSIN (Mobile Subscriber  Identification Number) Il désigne un terminal unique ou aborné mobile unique dans un réseau public.

Exemple :        372                  00                   50935647075               HAITEL

MCC                MCN                    MSIN
IMSI

72        01        50939337788                           VOILA

ICC      MNC   MSIN
 IMSI
372
338
02
05
 


                                                                                    50937989719                DIGICEL


MCC                            MNC                                        MSIN
IMSI

Cette identification internationale unique des téléphones mobiles et des utilisateurs mobiles est nécessaire pour permettre à  ces terminaux et à ces utilisateurs de faire des transactions entre réseaux publics offrants  ses services de mobilité.

Elle permet entre autres les opérations suivantes :
1)     L’identification des pays de rattachement (MCC) ainsi que les réseaux de rattachement (MCC, MNC)

2)     L’identification d’un  terminal ou un utilisateur mobile à  des fins taxations et de facturation.

3)     L’identification d’abonnés et gestion  d’abonnements. par exemple pour extraire, fournir, modifier et mettre à jour des données d’abonnement pour un terminal ou utilisateur mobile spécifique.

C’est l’union International des télécommunications (UIT) un organisme spécialisé des Nations Unies, la plus prestigieuse instance de télécommunication à  travers le monde, qui dans une de ces recommandations a défini ce plan d’identification international des terminaux mobiles ou des utilisateurs mobiles.
Ce plan est respecté strictement par la grande majorité des pays opérateur mobiles au monde : c’est la règle.



Exemple d’un MS (mobile station)


EXEMPLE DU SYSTEME DE TELECOMMUNICATION SANS FIL

La plupart des personnes sont au courant d’un certain nombre de systèmes mobiles de radio communication utilisés dans la vie quotidienne. Les œuvres de porte de garage, les contrôleurs à distance, les téléphones sans fil, les walkies talkies, les pagers (des récepteurs ou des signaleurs) et les téléphones cellulaires sont tous des exemples de système de communication sans fil. Cependant, le coût, la complexité l’exécution et les types de services offerts par   chacun de ses systèmes mobiles sont largement différents.

Généralement le groupe collectif d’utilisateurs dans un système sans fil s’appelle abonné mobiles. Les mobiles communiquent aux stations de bases fixes. Les systèmes de transmission radio mobiles, peuvent être classifiés comme recto ou Simplex, Semi duplex ou  Half-Duplex ou full-duplex. Dans un système recto ou (simplex) la communication n’est possible que dans une direction. Tandis que dans un système radio semi-duplex ou (Half-Duplex) la communication est bidirectionnelle mais utilise le même canal radio pour la transmission et la réception. Ceci signifie qu’à n’importe qu’elle heure donnée, un utilisateur peut seulement transmettre ou recevoir l’information. Les systèmes PTT qui utilise la technologie  PUSH TO TALK RELEASE TO LISTEN « Pousser Pour Parler » et « Libérer Pour Ecouté » sont les dispositifs fondamentaux des systèmes semi-duplex. Les systèmes full duplex, d’une part, permettent la transmission et la réception radio simultanée entre un abonné et une station de base, en fournissant deux communications simultanée mais sépares. Les canaux utilisés pour la transmission vocale de la station de base ou mobiles s’appelle canal vocal descendant (FVC), le GSM 900 utilise la bande 935-960 Mhz pour la réception des données, le GSM 800 utilise 1805-1880Mhz pour la réception des données (exemple la modulation à impulsion codée, 24 canaux vocaux) et les canaux utilisés pour la transmission vocale des mobiles à la station de base s’appellent canal vocal montant (RVC). Le GSM 900 utilise la bande 890-915 Mhz pour l’envoie des donnés, le GSM 1800 utilise la bande 1710-1785 pour l’envoie des donnés.


















LES TECHNOLOGIES DES GENERATIONS

1-     Première génération (1G) le début a été en 1877. Les réseaux mobiles de 1ère génération étaient les premiers systèmes à se développer et ils se sont bases sur un réseau d’émetteur  récepteur et des récepteurs distribués pour communiquer avec les téléphones mobiles. C’est téléphones étaient analogiques et utilisé pour le transfert  de voix uniquement.


Téléphones de la 1G

Les technologies de la 1G
IMTS –Improved mobile phone service (service de téléphone mobile amélioré)
FDMA- Fréquency Division Multiple accès (accès Multiple à répartition de fréquence / multiplexage de fréquence.
AMPS-Advanced Mobile phone système (Système de téléphone mobile avancé)

2-     La deuxième génération a été débutée en 1980, les réseaux téléphonique mobile de la deuxième génération étaient la prochaine étape logique dans le développement des systèmes sans fil après la 1G, et ils ont présenté pour la 1er fois un système de téléphonie mobile a utilisé la technologie numérique.


Téléphones de la 2G
Les technologies de la 2 G est
D-AMPS-digital AMPS (numérique)
TDMA- Time Division Multiple Accès (Acces Multiple par code)
GSM- Global Système for mobil communication (système global pour la communication mobile)

3-     Le début a été en 2010, les réseaux 3 G mobiles sont la dernière étape de la technologie mobile. Les dispositifs significatifs de ce système sont qu’ils permettent des taux beaucoup plus élevés de la transmission de données et offrent une plus grande capacité, qui les rend appropriés aux applications à grande vitesse de données aussi bien que les appels de voix traditionnelles. Ils sont conçus pour traiter des données et elle emploie la technologie de commutation par parquet qui est plus efficace et plus rapide que les systèmes avec commutation à circuit traditionnels.
ü  Le concept derrière 3 G est d’unifier les diverses normes de la 2ème   génération (2G) des réseaux sans fil.
ü  Au lieu d’avoir différent type de réseau adopter à travers le monde les groupes d’intérêt principaux en Amérique, l’Europe et le Japon, le plan est pour qu’une norme simple de réseau soit convenue et mise en application.

Téléphones 3G



















Les technologies de la 3 G
Deux technologies de télécommunications sont considérées   pour l’unification de tous types de réseau au-dessous d’un seul parapluie qui sont :
1-     WCDMA
2-     UMTS

3 G le téléphone du proche future 
Imaginez-vous un petit dispositif portatif  avec lequel vous pourriez :
-        Voir n’importe quelle station de TV dans le monde
-        Ecouter n’importe quelle station de radio ou musique
-        Jouer les jeux vidéo interactifs avec n’importe qui d’autre dans le monde
-        Communiquer avec la vidéo, audio ou texte en temps réel comme message sauvegardé
-        Surfer sur l’internet.
-        Payer pour n’importe quel produit soit dans un magasin ou sur l’internet.

WCDMA- Wide-Band Code Division Multiple Access
UMTS-Universal mobile Télécommunication Système.

Extension du 2G au 3G
Debit
2G
Permet le transfert de voix ou de données numériques de faible volume.
9,6 kpbs
9,6 kpbs
GPRS
2.5G
Permet le transfert de voix ou de données numériques de volume modéré.
21,4-171,2 kpbs
48 kpbs
EDGE
2.75G
Permet le transfert simultané de voix et de données numériques.
43,2-345,6 kbps
171 kbps
UMTS
3G
Permet le transfert simultané de voix et de données numériques à haut débit.
0.144-2 Mbps
384 Kbps