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Mobilité

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Résumé :

Nous sommes en train de passer de la deuxième génération à la troisième génération de téléphones mobiles. Ceux-ci permettront de faire converger la téléphonie, les données et le multimédia.

Trois standards sont en concurrence pour la 3ème génération : UMTS, EDGE et cdma2000

Introduction

Avec l'introduction des premiers radio téléphones mobiles, il est devenu possible de communiquer depuis sa voiture ou de tout autre endroit. L'avénément de la deuxième génération de téléphones mobiles permis une explosion de l'utilisation de ces terminaux. On ne téléphone plus vers un lieu pour demander ensuite quelqu'un (la maison, la maison de campagne ou la société), mais on téléphone directement à une personne. L'arrivée d'une nouvelle génération de téléphones mobiles va réellement dépasser l'usage téléphonique de ces termianux pour y intégrer les données et même la vidéo.


Plusieurs générations

le téléphone portable s'est développé en plusieurs générations

  • La première génération était analogique
  • La deuxième génération est numérique mais orientée données. Des solutions permettent des transferts de données à faible débit (utilisant WAP ou I-mode). La mise en oeuvre de IP pour les données est optionnel.
  • Il existe une génération 2+ avec le GPRS, évolution du système GSM. Celui-ci permet la commutation de paquets et des débits de 105 KBits/s. Dans ce cas IPV4 est obligatoire.
  • La troisième génération permet d'utiliser IP dans un contexte multimédia. Les terminaux peuvent avoir une adresse fixe, et certaines normes (l'UMTS impose IPv6). Le nom générique pour les différentes normes 3G est IMT-2000. En 2002, il y aura 60 réseaux mobiles 3G rien qu'en Europe.
1ère génération
2ème génération
génération 2+
3ème génération - IMT-2000
Téléphones mobiles GSM (Global System for Mobile Communication)
Utilisé en Europe et en Amérique
62 % des terminaux
GPRS (General Packet Radio Service)
extension du GSM pour les
communuications de données
EDGE (UWC-136)
(Enhanced Data rates for Global Evolution)
Une évolution du GSM/GPRS et du TDMA
EDGE est aussi parfois appelé E-GPRS (Enhaced GPRS)
D-AMPS (IS-136) (Digital Advance Mobile Phone System)
plus connu sous le nom TDMA (ANSI-136)
Utilisé en Amérique et Asie Pacifique
19 % des terminaux

UMTS (Universal Mobile Telecommunications System)
Une évolution du GSM
PDC (Personal Digital Cellular)
Utilisé au Japon
8 % des terminaux
cdma2000 (Code Division Multiple Access)
Une évolution du cdmaOne
cdmaOne (IS-95) de Qualcomm
(Code Division Mulitiple Access)
Utilisé en Amérique
11 % des terminaux

 

Pour en savoir plus : Les techniques de transmission

Il existe deux grandes techniques de transmission numérique hertzienne :

  • Le TDMA (Time Division Mulitple Access) : utilisé pour le GSM, PDC au Japon et D-AMPS (dont le nouveau nom est ... TDMA)
  • Le CDMA (Code Division Multiple Access) développé il y a 30 ans pour des besoins militaires, et utilisé dans le cdmaOne et le cdma2000

Une évolution : Le Wideband CDMA (WCDMA) a été selectionné par les opérateurs japonais et l'ETSI européen (qui l'appelle UTRA) pour les services de 3ème génération

Et les réseaux sans fils ?

Il existe plusieurs standards de réseaux locaux ou personnels sans fil (WLAN et PAN) : Bluetooth, IEEE 802.11b, Hiperlan, ou même DECT...

Ces standards permettent à un terminal mobile de communiquer avec une base fixe, mais ils ne sont pas prévus pour permettre de passer d'une base fixe à une autre comme les systèmes mobiles cellulaires. Ils sont donc plus particulièrement adaptés à des réseaux locaux dans des lieux identifiés (Maison, classe d'école, société, hall d'aéroport).

Les prochaines évolutions des systèmes mobiles permettront d'intégrer ces diverses technologies avec celles des standards mobiles de 3ème génération dans le même terminal pour permettre une communication "sans couture" et en permanence, quelque soit l'endroit où l'on se trouve.

Et le satellite ?

Les communications classiques par satellite nécessitent une antenne parabolique fixe pointée vers le satellite. Il s'agit donc plus de liaisons sans fil depuis un poste fixe. On utilise pour cela des satellites géostationnaires (GEO).

Il existe cependant également des liaisons satellites adaptées aux mobiles. Elles utilisent des grappes de satellites à orbite basse (LEO) et ne nécessitent pas de pointer l'antenne précisément sur le satellite. Le standard UMTS par exemple propose une déclinaison adaptée au satellite : l'UMTS-S.

Un premier service de SMS par liaison satellite vient de voir le jour. S'il peut sembler curieux d'utiliser des liaisons satellites pour transmettre aussi peu de données à un terminal, il n'en va pas de même pour les objets communiquants (appliances) qui peuvent ainsi échanger des messages courts tout le temps et partout.


Après la 3G... les réseaux Ad-hoc

Les systèmes mobiles 2G et 3G communiquent tous avec un ensemble de bases fixes. Si les coûts d'infrastructure sont réduits, ils demandent de gros efforts, en particulier pour certains endroits moins adaptés : Les milieux ruraux qui nécessitent d'installer des antennes pour peu de traffic et les véhicules en mouvement comme les trains ou les avions.

La prochaine génération de systèmes mobiles propose de supprimer purement et simplement les bases fixes. Dans ces réseaux "Ad-Hoc", les données se propagent de mobile en mobile. Chaque terminal mobile devient un routeur et achemine le signal à ses voisins.

Un tel système est particulièrement bien adapté à un flot de voitures. Cela permet de propager les communications dans le flot jusqu'à un endroit équipé d'une base fixe reliée au reste du monde. Cela permet également d'échanger des informations entre les voitures aux alentours tels que la position, la vitesse et les moments de freinage.

Références

Source : http://www.fing.org/index.php?num=1899,4 et http://www.fing.org/gfsi/index.php?id=1899

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Jean-Michel Cornu - 30 octobre 2001