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Auteur(s)
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Jean CELLMER : Ingénieur des télécommunications Chef de département télécommunications, Réseau ferré de France
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Lire l’articleINTRODUCTION
Après les systèmes analogiques de première génération dans les années 1980 [E 7 361] et le GSM dans les années 1990 [E 7 364], les radiocommunications cellulaires sont en 2000 à l’aube du déploiement de systèmes de troisième génération. L’UMTS (Universal Mobile Telecommunication System) est la version européenne de l’IMT2000 (International Mobile Telecommunication), la norme mondiale pour ces systèmes de troisième génération. Le marché visé n’est plus seulement celui de la radiotéléphonie mais celui du multimédia mobile, avec notamment l’accès à haut débit à Internet sur un terminal portatif mobile ou la transmission en temps réel d’images haute résolution et de vidéos.
En Europe, l’introduction de ces nouveaux systèmes donne lieu à une redistribution des licences par les autorités nationales de régulation sous forme soit d’enchères, soit de sélection comparative. Dans certains pays, du fait du mécanisme d’enchères, le coût des licences est très supérieur à celui d’une licence GSM. En France, le mécanisme de sélection comparative retenu par l’ART (Autorité de régulation des télécommunications) s’est accompagné de conditions économiques qui ont été jugées trop risquées par certains candidats. A mi 2001, deux licences seulement ont été allouées, alors que quatre étaient prévues.
L’interface air du système retenu pour l’UMTS fait appel à une technique d’étalement de spectre, le CDMA (Code Division Multiple Access) qui consiste à transmettre les informations émises par chaque usager en même temps, sur la même fréquence porteuse, en les multipliant par des séquences pseudo-aléatoires de codes orthogonales, de rythme plus élevé que les informations à transmettre. C’est la décorrélation entre ces séquences de codes qui permet de séparer les signaux des différents usagers à la réception. Ce système, particulièrement sensible aux interférences, nécessite un mécanisme de contrôle de puissance très performant mais permet l’utilisation des mêmes fréquences porteuses dans des cellules voisines, ce qui facilite la planification cellulaire et les transferts d’appels intercellulaires.
Enfin, ce système sera disponible à la fois en mode duplex par partage de fréquences (mode FDD : Frequency Duplex Division) et en mode duplex par partage d’intervalles de temps (mode TDD : Time Duplex Division), ce dernier mode, dont le développement est moins avancé, étant plutôt destiné à des réseaux microcellulaires.
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Canaux de transport et canaux physiques10. Canaux de transport
Les données sont transmises sur l’interface air par des canaux de transport qui s’appuient sur des canaux physiques. Cette couche physique supporte différents débits qui peuvent varier au cours d’une session utilisateur afin d’offrir à celui-ci un service de bande à la demande et la possibilité de multiplexer plusieurs applications simultanées.
Les canaux du réseau d’accès utilisent une trame radio de 10 ms, chaque trame étant elle-même composée de quinze intervalles de temps. Chaque intervalle de temps contient 2 560 éléments de codes. La plus longue période de temps, nécessaire lorsque certaines procédures (paging, établissement d’une connexion) dépassent la durée d’une trame, est appelée période de système de trame. La durée de cette trame système est donnée par un indicateur spécifique SFN (System Frame Number) (figure 24).
Il existe deux types de canaux de transport, les canaux dédiés et les canaux communs. Un canal commun est partagé entre plusieurs utilisateurs d’une même cellule alors qu’un canal dédié est propre à un utilisateur donné.
10.1 Canal de transport dédié
Il existe un seul canal de transport dédié, le DCH (Dedicated Channel), qui véhicule toutes les informations destinées à un utilisateur, données correspondant au service en cours et informations de contrôle de la liaison. Le débit sur le canal de transport varie trame par trame.
Cela diffère du GSM où les données de l’utilisateur sont transportées sur un canal de trafic (TCH), lui-même différent selon qu’il a à transporter la voix ou des données informatiques.
HAUT DE PAGE10.2 Canaux de transport communs
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Broadcast Channel
Le canal de diffusion (BCH) est utilisé pour transmettre des informations au réseau d’accès ou à une cellule particulière. Il doit être décodé par tous les mobiles, ce qui impose à la fois une puissance d’émission élevée et un débit faible, aligné sur celui des mobiles les moins performants. Parmi les informations les plus couramment transmises, on trouve la liste des séquences de codage autorisées,...
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