La Technologie 3G

er le réseau actuel. Les réseaux GSM et GPRS permettent la transmission de la voix et de SMS alors que la 3G permet les services multimédias.

Malheureusement la couverture du territoire mondiale 3G est plus réduite étant donné qu’elle oblige à de lourds investissements au niveau des infrastructures réseaux pour le rendre compatible.

Comme sur tous les réseaux informatiques actuels, la question de la sécurité est très importante, ainsi en plus des systèmes de sécurité courants contre le piratage, les virus, le fishing, les spams, d’autres systèmes de sécurité sont spécifiques aux réseaux de téléphonie.

L’historique de la 3G

La technologie 1G

La technologie 1G (aussi appelé Radiocom 2000) a été déployée par France Telecom, à partir de 1986, sur la majorité, voire la totalité de la France métropolitaine et la Corse. Son originalité, si on veut le distinguer des autres réseaux étrangers, mis à part l’absence de transfert intercellulaire pendant les premières années d’utilisation, grâce à sa diversité des fréquences employées dans cette technologie. Ce sont trois bandes de fréquences différentes qui sont utilisées. Il n’existe pas un réseau Radiocom 2000 (1G) en particulier, mais une multitude qui se chevauchent pour pouvoir accueillir le plus de « clients » possible. Elle tient compte des différentes contraintes imposées à l’opérateur mobile en matière de spectres de fréquences utilisable pour celles-ci. France Telecom a disposé de 2 bandes disjointes ; 174-233 MHz et 406-430 MHz.

La première est une bande de radiodiffusion utilisée par le réseau 819 lignes, actuellement utilisée pour diffuser Canal+. La seconde est utilisée pour assurer la couverture de l’ensemble du territoire. Les 2 sous-bandes (414,8 – 418MHz pour le sens mobile et 424,8 – 428MHz pour le sens fixe vers mobile) sont en service.

La technologie 2G

Le GSM (Global System for Mobile) correspond à la norme actuelle des téléphones mobiles créée début 1990.

Le territoire est divisé en cellules de quelques centaines de mètres, chacune desservie par un émetteur à faible portée, la station. La technologie de transmission est TDMA.

A l'origine, le GSM utilisait uniquement la bande de fréquence de 900 MHz. Elle a été étendue à celle de 1800 MHz et à la norme d'origine britannique DCS 1800 (Digital Cellular System).

Le GSM, concurrent du CDMA, est employé en Europe, Amérique latine, Moyen-Orient et Chine, par 1,2 milliard d'utilisateurs.

La famille GSM inclut le GPRS (General Packet Radio Services), EDGE (Enhanced Data for GSM Evolution) et le 3GSM.

On parle aussi de 2G (téléphonie mobile de 2e Génération), qui correspond au passage pour la téléphonie mobile de la transmission analogique (les gros téléphones embarqués dans les voitures) à la transmission numérique (et à l'apparition des téléphones portables).

Figure 1 : L'infrastructure de la 2G

La technologie 2.5G

Le standard GPRS (General Packet Radio Service) est une évolution de la norme GSM, ce qui lui vaut parfois l'appellation GSM++ (ou GMS 2+). Etant donné qu'il s'agit d'une norme de téléphonie de seconde génération permettant de faire la transition vers la troisième génération (3G), on parle généralement de 2.5G pour classifier le standard GPRS.

Le GPRS permet d'étendre l'architecture du standard GSM, afin d'autoriser le transfert de données par paquets, avec des débits théoriques maximums de l'ordre de 171,2 kbit/s. Grâce au mode de transfert par paquets, les transmissions de données n'utilisent le réseau que lorsque c'est nécessaire. Le standard GPRS permet donc de facturer l'utilisateur au volume échangé plutôt qu'à la durée de connexion, ce qui signifie notamment qu'il peut rester connecté sans surcoût.

Le GPRS permet de nouveaux usages que ne permettait pas la norme GSM, généralement catégorisés par les classes de services suivants :

* Services point à point (PTP), c'est-à-dire la capacité à se connecter en mode client-serveur à une machine d'un réseau IP,

* Services point à multipoint (PTMP), c'est-à-dire l'aptitude à envoyer un paquet à un groupe de destinataires (Multicast).

* Services de messages courts (SMS),

Figure 2 : Infrastructure de la 2.5G

La technologie 2.75G

La norme EDGE (Enhanced Data for GSM Evolution) concerne la circulation des données, la voix continuant toujours de transiter sur le réseau GSM.

Il s'agit d'une simple évolution de la technologie GSM/GPRS permettant d'obtenir des débits moyens de 130 kb/s en réception et de 60 kb/s en émission, 6 à 10 fois plus importants que le GPRS. Mais c'est beaucoup moins performant que la 3G avec ses 250 kb/s de débit moyen en téléchargement, et autant performant en émission, voire un peu plus (50 kb/s).

Les taux de transfert plus élevés autorisent un plus grand confort d'utilisation de son terminal mobile. Les téléchargements et envois de données (sonneries, jeux, MMS, e-mails, messagerie instantanée), ainsi que l'accès aux contenus WAP et i-mode sont plus rapides. En outre, il est plus facile d'accéder à de nouveaux types de services multimédias comme la vidéo (clips ou télévision en direct) ou la musique en streaming...

Les professionnels nomades, quant à eux, pourront exploiter la fonction Modem d'un téléphone EDGE ou bien opter pour une PC Card, afin de connecter leur PC portable à l'internet (et à des débits corrects) en situation de mobilité, là où la 3G et le WiFi ne sont pas présents.

Figure 3 : Histoire de la 3G

L’infrastructure de la 3G

Le réseau UMTS (3G) vient se combiner aux 2 réseaux déjà existants : le GSM, et le GPRS. Ces 2 réseaux apportent la voix, la transmission et la réception en mode « paquet de données ».

Le réseau 3G apporte la fonction multimédia au réseau téléphonique mobile.

Il est important de noter ces 2 changements importants :

* Le réseau 3G engendre des coûts assez important sur le réseau national d’un pays, (achat de nouvelles licences et changement partielle voir totale de l’infrastructure du réseau dans son ensemble),

* La difficulté à maintenir la norme du réseau 3G (On parle de 3,5G voir même de la 4G maintenant constitue un handicap pour la démocratisation de ce réseau, les associations de normes sont perdus et n’arrive à s’entendre).

La mise en place du réseau 3G va permettre de nouvelles fonctionnalités en mode paquet la rendant plus complète (venant compléter les réseaux GSM et GPRS).

Figure 4 : Infrastructure 3G

La mise en place du réseau 3G implique de nombreux changements au niveau de l’infrastructure des anciens réseaux.

Le Node B est une antenne disposée à travers plusieurs points géographiques sur l’ensemble du territoire. Il est l’équivalent de BTS pour le réseau GSM. Le Node B gère la couche physique de l’interface radio, il régit directement le codage du canal, l’entrelacement, l’adaptation du débit du réseau et de l’étalement. Le Node B communique directement avec le mobile en question.

Le RNC (Radio Network Controller) est un contrôleur du Node B et est l’équivalent du BCS du réseau GSM. Il gère et contrôle les ressources radio via le protocole RRC (Radio Ressource Control) pour définir les procédures et communications entre mobiles et les différents réseaux.

Le RNC s’interface avec le réseau pour la transmission en mode paquet et en mode circuit comme sur le réseau GSM.

Il est directement relié au Node B il gère alors :

* Le contrôle de charge et de congestion des différentes antennes (Node B).

* Le contrôle d’admission et d’allocation des codes pour les nouveaux liens radio.

Il existe 2 types de RNC :

1) Le Serving RNC qui sert de passerelle.

2) Le Drift RNC lui a pour fonction le routage des données.

L’ensemble des Node B et des RNC est l’équivalent des sous architecture du réseau BSS du réseau GSM/2G.

La carte USIM :

La carte USIM sert de protection en cryptant les données avec des clés via des algorithmes de sécurité, et constitue une première protection pour l’utilisateur grâce à un code pin. L’USIM est l’équivalent de la carte SIM de la 2G et permet à l’opérateur de vous identifier et de vous connecter au réseau 3G.

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