Le réseau GSM

AERNOUTS Ludovic

Systèmes et Réseaux Informatiques

 

Durant des siècles l’homme su se contenter de la parole ou des écrits comme seuls moyens de

communication entre deux personnes éloignées d’une distance importante. Effectivement soit

on envoyer un messager restituant le message qu’on lui avait appris, soit il remettait le

message écrit qu’on lui avait remis.

En 1876 Graham Bell ne devait pas savoir qu’il révolutionnerait à ce point la vie de tout un

chacun en inventant le téléphone. Le transport de la voix pouvait se faire grâce à une paire de

fils reliant deux appareils.

Rapidement, l’utilisation de son invention dans une petite ville du Canada où il résidait, lui fit

comprendre l’importance d’une centralisation des communications dans un central

téléphonique et l’on vit alors apparaître le premier réseau téléphonique.

En 1887 Heinrich Hertz découvre les ondes radio.

En 1896, à Bologne Gugliemo Marconi réalise la première transmission radio.

En 1901, il réalise la première liaison radio transatlantique entre la Cornouailles et Terre-

Neuve.

Dés le début du XX -ème Siècle les services de police se dotent de moyen de communication

radio.

Au début des années 50 aux Etats-Unis, la compagnie Bell Téléphone propose des services de

radiotéléphone à ses abonnés.

En 1964 on introduit la notion de partage des ressources dans les réseaux de

radiocommunication pour satisfaire une demande grandissante qui avait fait planer une

menace de saturation sur les réseaux.

1971 : Bell Téléphone fait apparaître la notion de cellule dans le réseau. Sa première mise en

place se fera à Chicago en 1978 sur le système «Advanced Mobile Phone Service » qui y est

toujours opérationnel. On a alors un changement de contrôle devenu dynamique, pour la prise

en charge du récepteur par différents émetteurs, réalisable par zone, ou cellule.

En 1982 normalisation de l’« Advanced Mobile Phone Service » pour tout l’Amérique du

Nord. (IS54/IS95)

En 1987 l’Europe adopte un standard européen pour mettre fin à la cacophonie qui règne en

matière de réseau de radiotéléphone. LE GSM EST NE.

Les options techniques fixés alors sont :

-  transmission numérique

-  multiplexage temporel des canaux radio

-  cryptage des informations sur le canal radio

-  une nouvelle loi sur le codage de la parole à débit réduit par rapport aux

lois en vigueur dans les télécommunications

( loi µ en Europe, loi A en Amérique du Nord)

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Infrastructure du réseau GSM

1- La norme GSM

Le poste d’un abonné permet l’accès au réseau. Ce terminal est aussi appelle « station mobile

» dans le cadre du GSM. Une station mobile est à la fois un poste téléphonique sans fil

sophistiqué et un terminal de données qui transmet et reçoit des messages du réseau. La «

Base Transceiver Station » (BTS) est l’équipement terminal du réseau vers les « stations

mobiles ». Une BTS est un groupement d’émetteurs et de récepteurs fixes. Elle échange des

messages avec les stations mobiles présentes dans la cellule qu’elle contrôle. La BTS utilise

des canaux radio différents selon le type d’information échanges, données utilisateur ou

signalisation, et selon le sens de l’échange abonnéà réseau ou réseau à abonné. Dans le

réseau, après la « Base Transceiver station », nous trouvons le contrôleur de station de hase

nommé « Base Station Controller » ou (BSC). Il dialogue avec une ou plusieurs BTS. Cet

équipement est a la fois un concentrateur du trafic issu des stations de base et une passerelle

vers le sous-système réseau. L’équipement suivant, la « Base Station Controller » est le

commutateur du réseau GSM, le « Mobile Switching Centre » (MSC) :. D’une part il

interconnecte un réseau GSM avec le réseau téléphonique public RTCP/RNIS, d’autre part, il

est l’interface des bases de données du réseau GSM avec le sous-système radio. Ces bases de

données, outre qu’elles permettent de contrôler les droits d’accès des usagers au réseau,

enregistrent la localisation des abonnés. Les bases de données sont l’enregistreur des visiteurs

« Visitor Location Register » (VLR), le « Home Location Register » (HLR) du commutateur,

et le « AUthentication Centre » (AUC), La base de données relative aux visiteurs du réseau

VLR stocke des informations se rapportant à des abonnés qui sont en transit. Le HLR d’un

abonné d’un réseau GSM est une banque de données. Elle renferme les originaux

d’informations relatives à cet abonné, notamment le profil de son abonnement. Quand cet

abonné entre dans le réseau, ou quand il demande l’accès à un service, un équipement du

réseau qui veut contrôler la validité des privilèges du demandeur interroge le HLR de

l’abonné. Le HLR d’un abonné contient des informations permanentes. En revanche, un VLR

enregistre les informations temporaires, dynamiques, relatives à une station mobile.

Le système numérique européen utilise la norme GSM (Global System of Mobile

Communication) ou la norme DCS (utilisée principalement par le réseau Bouygues et basée

sur un principe proche du GSM). Ces normes utilisent des fréquences comprises entre 850

MHz -900 MHz et 1800 MHz pour le DCS. Le poste de type cellulaire, véhicule deux types

d'information :

.Des données numériques, de source externe (comme le contenu d'un message issu du micro-

ordinateur portable), ou de source interne (par exemple, les différentes informations liées au

système cellulaire).

.Ensuite on rencontre la voix codée sous forme numérique.

Lorsque ces signaux hautes fréquence, issus du transmetteur de la cellule la plus proche, sont

captés par l'antenne du poste, ils sont filtrés et convertis en une fréquence plus faible

(455KHz), plus facile à manipuler. Ces signaux sont alors démodulés et les éléments qui les

constitue nt sont séparés. Les données composant la voix sont transmises vers un convertisseur

numérique-analogique, puis vers le haut-parleur via un circuit d'amplification. Les

informations assignées à la gestion du poste sont dirigées vers un microcontroleur, alors que

les données destinées à l'ordinateur sont transmises vers la carte PCMCIA

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