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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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Interface radio W-CDMA5. Services offerts
Du fait de la place très large occupée par les systèmes de deuxième génération, l’arrivée d’un nouveau système ne peut pas ignorer l’existant, notamment en matière de services offerts. Ainsi, une certaine compatibilité est assurée entre l’offre de services sur un réseau GSM et l’offre sur un réseau UMTS. La segmentation en services supports, téléservices et services supplémentaires, héritage du modèle RNIS (réseau numérique à intégration de services), est conservée. Dès la mise en place de la première phase de l’UMTS, la version 99 définie par le 3GPP, l’ensemble des services définis dans le GSM est supporté. Des services spécifiques commencent à apparaître, mais les services existant sur les réseaux GSM sont tous conservés, que ce soit en mode circuit ou en mode paquet.
Ce qui est nouveau, par contre, c’est la définition de classes de qualité de services et la négociation de la qualité de service (QoS : Quality of Service). Non seulement les services proposés sont rangés dans des classes de qualité en fonction des paramètres importants de leur fourniture, comme le temps de transfert acceptable, par exemple, mais la qualité de service peut varier en fonction des ressources radio disponibles, de la couverture radioélectrique du lieu, etc.
5.1 Classes de qualité de service
Quatre classes de qualité de service ont été définies en fonction du délai acceptable pour la transmission de l’information, de la variation possible de ce délai et de l’importance accordée à l’intégrité de l’information. Cette définition est utilisée par le réseau UMTS pour optimiser l’allocation des ressources du réseau en fonction des priorités et des besoins particuliers à chaque service.
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Classe A : mode conversation (conversational)
La classe A regroupe les applications en mode phonie et visiophonie, c’est-à-dire les conversations entre deux ou plusieurs personnes. Pour ces applications, la quasi-instantanéité du transfert de l’information est le paramètre essentiel. Par contre, la perception humaine tolère et corrige dans une certaine mesure les erreurs de transmission, qu’il s’agisse d’une parole déformée ou d’une image imparfaite.
la téléphonie, la visiophonie...
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