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Information sur la téléphonie mobile

3G, UMTS, WCDMA, GSM, 4G et LTE. Nous expliquons les concepts et la technologie.


2G/GSM
Les réseaux GSM commencent à être vieux et ont déjà chez plusieurs opérateurs été mis à jours ou même complètement remplacés par de nouvelles plateformes. GSM est également connu comme 2G, la seconde génération de téléphonie mobile. En Europe nous utilisons généralement deux différentes bandes de fréquences pour les réseaux GSM : GSM900 et GSM1800.


GSM utilise une technique qui distribue à chaque cellule un certain nombre de voies téléphoniques dans lesquelles se fait la communication. Chaque voie se situe dans une bande de fréquence large de 200 KHz dans laquelle les voies  se divisent pour qu’ils aient chacun leur petit intervalle de temps dans lequel des nombres ou des données sont transférées . On utilise différents algorithmes de codage pour transférer du son et des données entre le terminal/téléphone et la station de base. Dépendent de l’algorithme (et utilisation des capacités dans la cellule) on obtient des taux de compression du nombre transféré différents.

Le transfert de données se fait d’une façon légèrement différentes où les voies s’ajoutent les unes sur les autres pour obtenir une plus grande vitesse de transfert. Le transfert de données s’effectue de manière asynchrone. On parle de Up-Link (terminal - station de base) qui a toujours une vitesse inférieure à la Down-Link (station de base – terminal). L’explication de ce fait est simple : l’utilisateur télécharge plus que ce qu’il partage avec d’autres utilisateurs.. Observez que cela est seulement le cas lors du transfert de données et non pour les voies téléphoniques.

Pour l’internet mobil, GSM utilise deux services de données ; GPRS ou EDGE. La différence entre ces deux services est considérable en ce qu’il concerne la vitesse. On appel souvent EDGE aussi 2,5G. Cela est du au fait que la vitesse de transfert des données est proche de celle des réseaux 3G.
Le GSM a souvent une bonne couverture avec des stations de base qui peuvent atteindre des récepteurs relativement loin avec leurs signaux sur la bande 900Mhz. Les problèmes qui peuvent survenir avec le GSM sont des faibles vitesses de transfert de données mais aussi une pauvre qualité du son pour la téléphonie  lorsqu’une station de base commence à avoir des problèmes à gérer la capacité. Ce genre de problèmes sont rares avec les réseaux 3G.

3G (aussi connu comme UMTS et/ou WCDMA)
Les réseaux 3G offrent à la fois la téléphonie et l’internet mobile. Le 3G existe aujourd’hui comme deux standard : WCDMA et CDMA2000. Cette dernière technique est assez étroite et existe principalement aux États-Unis et en Asie mais elle existe aussi chez certains réseaux en Europe. Le mot  « 3G » en Europe veut souvent dire réseaux mobil à base de WCDMA. Le 3G offre divers services tels que la téléphonie, l’internet mobil, SMS, MMS, etc. La plupart du temps le 3G utilise la bande 2,1 GHz mais depuis 2011 il peut aussi apparaitre sur la bande 900MHz, c'est-à-dire la même bande que le GSM900. Les bandes à 1800MHz que le GSM utilise ne seront probablement pas utilisés par le 3G mais le seront par le 4G.

Les téléphones mobiles dans un réseau 3G communiquent avec une ou plusieurs stations de base. NodeB est ce qu’on l’équipement technique de diffusion dans le stations de base. Chaque station de base utilise la plupart du temps entre 1 et 4 fréquences sur lesquelles ils peuvent emmètrent et recevoir. Ces fréquences sont large de 5MHz et s’appel UARFCN. Ces stations de bases ont normalement entre 1 et 3 antennes appelées cellules. Chaque cellule a un numéro de séquence (512 possibles ) appelés SC (scrambling code). Lorsqu’un mobile capte plusieurs SC qui ont la même qualité, la même information est envoyée des toutes les cellules. Le mobil ajoute ensuite les signaux afin de recevoir un signal total ce qui diminue la probabilité d’erreurs.

4G(LTE)
La technologie qui va sous le nom de 4G chez le opérateurs s’appel LTE (long terme evolution). Le terme de 4G est un peu trompeur mais nous n’en parlons pas dans ce chapitre. Comme son nom l’indique LTE est une évolution des réseaux 3G/UMTS/WCDMA.

La différence est facilement expliquée par 3 facteurs:
  1. L’interface radio du LTE diffère beaucoup du 3G pour pouvoir atteindre de plus grandes vitesses qui aujourd’hui en théorie sont à plus de 300Mbits/s. Dans le futur nous verrons des vitesses jusqu’à 1Gbps(!) et une communication qui aura lieu sur plusieurs bandes de fréquences en parallèle.
  2. La technologie est « All-IP » (IMS-IP Multimedia Subsystem). Cela signifie un grand changement dans toute l’architecture du système et toute communication qui se fait en utilisant TCP/IP contrairement au 2G et 3G.
  3. LTE offre seulement différents types de services pour les réseaux de données avec différentes vitesses et priorités. La téléphonie va bien sur être disponible avec la LTE mais observez  qu’il s’agit de téléphonie IP, c’est á dire que toute téléphonie se fait à l’aide de SIP par exemple.
Les fréquences de la technologie LTE sont différentes de celles de la 3G et 2G. En Scandinavie la LTE va être disponible sur les gammes de fréquences suivantes : 800Mhz, 900Mhz, 1800Mhz, 2300Mhz et 2600Mhz. Différents opérateurs construisent la LTE sur différentes bandes de fréquences. Les premiers réseaux 4G furent construis sur la bande 2600Mhz ce qu’on observe toujours aujourd’hui. Certains opérateurs ont bientôt fini d’installer le 4G dans les bandes de 800 et 900Mhz. Dans peu de temps le 4G sera aussi disponible sur les bandes 1800 et 2300 MHz.

CDMA2000/450 et TETRA
Hips Ltd a actuellement aucun amplificateur pour TETRA ou CDMA450 en stock. Nous pouvons par contre vous proposer de nombreux différents amplificateurs ou antennes à travers nos fournisseurs. Contactez HIPS pour plus d’information.


Amplificateur et force du signal
Avec un amplificateur installé vous obtiendrez une meilleure couverture ce qui éliminera les problèmes tels que les appels coupés et les appels manqués. De plus, le téléphone et le modem transmettent à la puissance maximale et souvent l’internet mobil est aussi amélioré.

Les amplificateurs sont faits pour chercher un signal à l’extérieur et l’amener chez vous sans perte de qualité du signal à cause des murs, plafonds, etc. Les amplificateurs de type UMTS et GSM sont de type « à petit effet ». Il prend un signal extérieur existant et l’amène vers l’intérieur tout en l’améliorant un peu (10-20 dbm à peu près).  Les deux signaux sont alors de force égales si le signal à l’intérieur n’est pas un petit peu plus fort. Observez que le signal émis par l’amplificateur n’est pas nocif en aucune façon, il est comparable à un téléphone sans fil.
L’avantage des amplificateurs « à petit effet » est qu’il ne risque pas de trop amplifier les signaux ce qui pourrait causer des interférences pour vos voisins.

Force du signal dans le réseau 3G (UMTS/WCDMA)
La force du signal est mesuré dans le réseau UMTS avec la force du signal RSCP. Chaque cellule a une voie pilote avec laquelle le téléphone mobil peut se synchroniser. Cette voie pilote s’appelle CPICH (Common Pilot Channel) et à toujours la même force de signal. Quand on veut déterminer la qualité de la couverture d’un réseau UMTS on se sert de la CPICH. La force du signal reçu (énergie radio) d’une cellule est RSCP (Received Signal Code Power). L’énergie que l’on veut amplifier pour que le téléphone mobil est une bonne communication stabile est la RSCP. Un autre paramètre important est la qualité du signal appelé Ec/No. La qualité du signal est très importante car elle détermine la facilité que le téléphone a pour décoder le signal reçu. Pour la 3G (WCDMA) la quantité d’appels qui ont lieu en même temps dans une cellule est directement lié à la Ec/No. Cela veut dire que la Ec/No est constamment en changement, elle s’améliore quand il y a moins d’appels et s’affaiblie quand la cellule doit gérer de nombreux appels.


Force du signal dans le réseau 2G (GSM)
GSM appartient à la soi-disant deuxième génération  des systèmes mobiles de communication. 2G et 3G ont de nombreuses différences mais se ressemble dans les solutions techniques avec stations de base, fréquences et cellules. C’est à travers les stations de base GSM ,appelés BTS, que chaque téléphone mobil connecté est attribué une ou plusieurs fréquences qui sont ensuite divisés en intervalles de temps. Avec le GSM les ressources sont donc divisés entre les utilisateurs en fréquences et temps. Transmission et réception ont dont lieu d’une façon cyclique. Chaque cellule a une voie pilote que les téléphone mobil utilisent pour se synchroniser et recevoir des informations. Cette voie pilote s’appel BCCH (Broadcast Control Channel). L’énergie reçue et tout signal décodé dans un réseau GSM s’appel RxLev. La force du signal reçu d’une cellule s’appel BCCH. RxLev est l’énergie absolu reçu par les téléphones mobiles.


Le roaming entre UMTS et GSM
Le roaming est un terme technique qui décrit la capacité technique d’un terminal (téléphone mobil) à basculer entre deux stations de bases dans deux réseaux différents sans être déconnectés. Les utilisateurs peuvent avoir leur téléphone mobil redirigés entre les réseaux UMTS et GSM ce qui est contrôlé par la configuration des réseaux de télécommunications. La couverture varie entre ces deux réseaux donc les appels peuvent être redirigé dépendent de la force du signal dans chaque réseau, de la couverture ou même de la façon dont l’opérateur a choisis de configurer son réseau spécifique. Habituellement l’utilisateur ne s’aperçoit pas de ces changements lors d’un appel.

Par exemple : Un utilisateur qui se trouve dans un réseau UMTS mais qui a un très mauvais signal va être redirigé vers le réseau GSM (si l’opérateur en possède un). L’utilisateur va rester dans ce réseaux GSM pendant une période indéfinis. Le retour au réseau UMTS n’a lieu que quand la qualité du signal dépasse une limite prédéfinis par l’opérateur. Le roaming est complètement contrôlé par les opérateurs et dépend des limites prédéfinis et de la qualité du signal dans chaque réseau.

HIPS Ltd a des bonnes connaissances des différentes techniques et comment Vous pouvez mieux les utiliser. Bien sûr Nous allons vous proposer des solutions qui Vous conviennent le mieux. Nous pouvons vous proposer des amplificateurs répondent à vos besoins.