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Article

1 - ÉVOLUTION DU GSM À L’UMTS

  • 1.1 - Marché des radiocommunications cellulaires
  • 1.2 - Scénarios d’évolution

2 - PROCESSUS DE NORMALISATION

3 - DÉFIS

4 - DÉPLOIEMENT DES RÉSEAUX

  • 4.1 - Calendrier initial
  • 4.2 - Sélection des opérateurs en Europe
  • 4.3 - Situation française

5 - SERVICES OFFERTS

  • 5.1 - Classes de qualité de service
  • 5.2 - Services en mode circuit
  • 5.3 - Services en mode paquet
  • 5.4 - Services basés sur la localisation
  • 5.5 - Environnement « domestique virtuel »

6 - INTERFACE RADIO W-CDMA

7 - PLANIFICATION DU RÉSEAU RADIO

8 - ARCHITECTURE D’UN RÉSEAU

9 - MODÈLE DES PROTOCOLES

  • 9.1 - Couches horizontales
  • 9.2 - Plans verticaux

10 - CANAUX DE TRANSPORT

  • 10.1 - Canal de transport dédié
  • 10.2 - Canaux de transport communs

11 - CANAUX DE TRANSPORT ET CANAUX PHYSIQUES

12 - MODE TDD

Article de référence | Réf : TE7368 v1

Défis
Réseaux cellulaires - Système UMTS

Auteur(s) : Jean CELLMER

Date de publication : 10 mai 2002

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Auteur(s)

  • Jean CELLMER : Ingénieur des télécommunications Chef de département télécommunications, Réseau ferré de France

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INTRODUCTION

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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DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-te7368


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3. Défis

3.1 Convergence entre la voix, les données et l’audiovisuel

Avec l’UMTS en Europe, et plus généralement avec le projet IMT2000, trois secteurs indépendants du monde de la communication sont appelés à converger :

  • le secteur informatique avec la transmission de données, qui devient un service de base, largement utilisé, alors que le GSM, jusqu’à l’arrivée du GPRS, avait relégué les services de données au rang d’options coûteuses et relativement peu commodes d’accès ;

  • le secteur de la vidéo, totalement absent des réseaux de deuxième génération ;

  • le secteur de la voix, vecteur traditionnel des services des réseaux de première et deuxième générations.

Un des grands défis de l’UMTS est de faire travailler ensemble les acteurs de ces différents secteurs et d’inventer les services nouveaux représentatifs de cette convergence. On peut d’ores et déjà citer des services qui, venant d’un des trois domaines, par enrichissement au contact d’un ou des deux autres, deviennent de vrais services nouveaux qui n’existeraient pas sans l’UMTS :

  • la visiophonie ;

  • la vidéo à la carte et tous les services vidéo interactifs, comme la surveillance vidéo à distance ;

  • en déplacement, l’accès rapide à Internet, la messagerie électronique sur un ordinateur portable ;

  • des services basés sur la localisation du mobile, comme les services de renseignement personnalisé.

Exemple

on peut imaginer qu’un usager qui recherche un commerce alors qu’il se déplace dans une ville obtienne la liste des magasins les plus proches de lui correspondant à ses critères de sélection, puis visionne une vidéo de présentation de ceux qu’il a présélectionnés, et même passe une commande par un accès sécurisé à sa banque, après avoir dialogué avec le vendeur et avoir obtenu des informations sur le prix, le délai de livraison, etc.

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3.2 Terminaux

Évidemment, cette convergence de trois secteurs a des conséquences importantes sur le terminal de l’abonné....

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BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - DUARTE (B.) -   UMTS : Défis et perspectives.  -  Revue des Télécommunications Alcatel, 1er trimestre 2001.

  • (2) - LESCUYER (P.) -   UMTS : Les origines, l’architecture, la norme.  -  241 p., 2001, Dunod, Paris.

  • (3) - HOLMA (H.) et TOSKALA (A.) -   WCDMA for UMTS: Radio access for Third Generation Mobile Communications  -  (UMTS, les réseaux mobiles de troisième génération). Traduit de l’anglais par Giry (V.) et revu par Moreuil (D.), 431 p., 2000, Osman Eyrolles Multimédia. Edition française publiée avec l’autorisation de John Wiley and Sons Ltd.

  • (4) - SEHIER (P.), GABRIAGUES (J.M.), URIE (A.) -   La normalisation des systèmes mobiles de troisième génération.  -  Revue des Télécommunications Alcatel, 1er trimestre 2001.

NORMES

  • GSM Release 99 Specifications (Release 99). - 3GPP TS 01.01 V8.1.0 - 2000-12

  • Principles of circuit telecommunication services supported by a Public Land Mobile Network (PLMN) (Release 99). - 3G TS 22.001 V3.2.0 - 2000-03

  • Circuit Bearer Services supported by a Public Land Mobile Network (PLMN) (Release 99). - 3G TS 22.002 V3.5.0 - 2000-10

  • Circuit Teleservices supported by a Public Land Mobile Network (PLMN) (Release 99). - 3G TS 22.003 V3.2.0 - 2000-03

  • General on supplementary services (Release 99). - 3G TS 22.004 V3.2.1 - 2000-03

  • Location Services, Service Description, Stage 1 (Release 99). - 3G TS 22.071 V3.3.0 - 2000-10

  • Service Aspects : The Virtual Home Environment. - 3G TS 22.121 V3.3.0 - 2000-06

  • Network Architecture (Release 99). - 3G TS 23.002 V3.4.0 - 2000-12

  • ...

1 Réglementation

Arrêté du 18 juillet 2001 autorisant la société Orange France à établir et exploiter un réseau radioélectrique de troisième génération ouvert au public et à fournir le service téléphonique au public paru au Journal officiel le 21 août 2001.

Arrêté du 18 juillet 2001 autorisant la Société française du radiotéléphone à établir et exploiter un réseau radioélectrique de troisième génération ouvert au public et à fournir le service téléphonique au public paru au Journal officiel le 21 août 2001.

Décision n 128/1999/CE du Parlement européen et du Conseil du 14 décembre 1998 relative à l’introduction coordonnée dans la Communauté d’un système de communications mobiles et sans fil (UMTS) de troisième génération paru au Journal officiel de la Communauté européenne le 22 janvier 1999 (disponible sur http://www.europa.eu.int/eur-lex/)

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2 Organismes

Autorité de régulation des télécommunications (ART) http://www.art-telecom.fr

European Telecommunication Standard Institute (ETSI) http://www.etsi.org

Union internationale des télécommunications (UIT) http://www.itu.int...

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