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RESEAU MOBILE
I. Introduction :

Durant ces vingt dernières années, La téléphonie mobile a connu une évolution
rapide et ne cesse d’évoluer sur le plan technique et applicatif. La première
génération de téléphonie cellulaire analogique (1G, exemple de RC 2000 :
Radio com 2000 de France Telecom et NMT : Nordic Mobile Téléphone) est
née sur la coexistence de plusieurs normes incompatibles entre elles.

En 1991, l'adoption commune par l'Allemagne et la France d'une norme de

deuxième génération numérique (2G), a donné naissance au GSM (Global
System for Mobile Communication), une norme adoptée rapidement par
l'Espagne, l'Italie et le Royaume Uni. Même si la norme GSM est la norme la
plus répandue dans le monde, l’évolution des télécommunications n’a pas suivi
le même chemin sur tous les continents. Aux Etats-Unis, une norme unique a
finalement débouché sur trois normes distinctes, et au Japon, l’évolution de la
norme propriétaire de NTT DOCOMO a donné naissance à la norme J-TACS.
Pour plus de services, l’évolution du GSM est nécessaire qui donne naissance
au GPRS (General Packet Radio Service). Le GPRS qualifié souvent de 2,5G
et dérivé du GSM a permis l’évolution de la téléphonie mobile vers la
transmission par paquets. Cette méthode est plus adaptée à la transmission
des données à un débit plus élevé. L’architecture générale d’un réseau GPRS
reprends, avec quelques modifications, l’architecture du sous-système radio du
GSM, mais impose la création d’un sous-système réseau spécifique. Pour
encore plus de débit de performance, on a pensé à utiliser en mieux les
performances radio en introduisant la 8PSK (Eight Phase Shift Keying). Donc,
l’EDGE (Enhanced Data Rate for GSM Evolution) qualifié souvent de 2,75 G est
une évolution du GPRS. L’architecture générale d’un réseau EDGE est
identique à celle d’un réseau GPRS, seules quelques modifications sont à
réaliser concernant le sous-système radio. La particularité de EDGE réside
dans l’adaptation du schéma de modulation, en fonction de la qualité de la
liaison.

Le 21ème siècle commence par l’apparition de la troisième génération de la

téléphonie mobile. L’UMTS (Universal Mobile Télécommunications System) est
l’une des trois normes de mobiles de 3ème génération (3G) qui s’inscrit dans un
contexte mondial d’interopérabilité. Ce standard permettra à la fois la téléphonie
mobile et le transport de données (images vidéo en direct, visioconférence
mobile, etc.) avec un débit supérieur aux technologies précédentes. La
technique d’accès multiples utilisée est le W-CDMA (Wide band Code Division
Multiple Access). Le nombre des services augmente et demandent de plus en
plus de débit, et l’UMTS doit évoluer vers d’autres technologies. Le HSDPA
(High Speed Downlink Packet Access) appelé 3,5G ou encore 3G+
(dénomination commerciale) est un protocole qui offre des performances dix
fois supérieures à la 3G (UMTS R'99) dont il est une évolution logicielle. Cette
évolution permet d'approcher les performances des réseaux DSL (Digital
Subscriber Line). Comme L’UMTS, cette technologie est basée sur la W-
CDMA. En plus de l’UMTS, on a rajouté trois nouveaux canaux. Le HSUPA
(High Speed Uplink Packet Access) est une mise à jour des réseaux W-
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CDMA/UMTS/HSDPA. Il apporte des améliorations de type HSDPA au flux

ascendant des connexions et permet ainsi d’obtenir des débits de chargement
(upload) pouvant atteindre les 5,8 Mbps. Le HSUPA est considéré comme le
successeur du HSDPA qui permet d’obtenir des débits très élevés mais
uniquement sur le flux descendant (download). Le HSPA (High speed packet
Access), meilleur atout des deux solutions précédentes en occurrence le
HSDPA et le HSUPA, fournira ainsi aux utilisateurs un débit symétrique. Le
HSOPA (High Speed OFDM Packet Access) représente l’évolution du couple
HSDPA/HSUPA offrant ainsi un débit théorique de 100 Mbit/s en flux
descendant et 50 Mbit/s en flux montant. Le nombre d'utilisateurs par fréquence
devrait également être bien supérieure et dépasser les 100 (40 en HSDPA et 9
en UMTS).

Dans le futur proche, la quatrième génération va voir le jour. Le LTE (Long

Term Evolution) et le WIMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access)
sont les futures normes des réseaux mobile de quatrième génération (4G).

Le monde de la téléphonie et des réseaux est aujourd’hui dynamique et n’arrête

pas d’innover. La convergence des réseaux fixe et mobile ouvre des nouvelles
portes au futur des télécommunications avec l’apparition de l’UMA (Unlicensed
Mobile Access) et l’IMS (IP Multimedia Subsystem). Actuellement, on essaie de
réutiliser les bandes du GSM au profil de la technologie UMTS qui porte le nom
de l’UMTS900.

II. Evolution de la téléphonie mobile :

II.1. Début de la téléphonie mobile :

La première génération de téléphonie cellulaire analogique (1G, exemple de

RC2000 : Radiocom 2000 de France Telecom et NMT : Nordic Mobile
Téléphone) est née sur la coexistence de plusieurs normes incompatibles entre
elles. Il s'agissait principalement des standards suivants :

 AMPS (Advanced Mobile Phone System), apparu en 1976 aux Etats-

Unis, constitue le premier standard de réseau cellulaire. Utilisé
principalement en Outre-Atlantique, en Russie et en Asie, ce réseau
analogique de première génération possédait de faibles mécanismes de
sécurité rendant possible le piratage de lignes téléphoniques ;
 TACS (Total Access Communication System) est la version européenne
du modèle AMPS. Utilisant la bande de fréquence de 900 MHz, ce
système fut notamment largement utilisé en Angleterre, puis en Asie
(Hong-Kong et Japon) ;
 ETACS (Extended Total Access Communication System) est une version
améliorée du standard TACS développé au Royaume-Uni utilisant un
nombre plus important de canaux de communication.

II.2. Deuxième génération :

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II.2.1. GSM :
En 1991, l'adoption commune par l'Allemagne et la France d'une norme de
deuxième génération numérique (2G), a donné naissance au GSM (Global
System for Mobile Communication), une norme adoptée rapidement par
l'Espagne, l'Italie et le Royaume Uni. Même si la norme GSM est la norme la
plus répandue dans le monde, l’évolution des télécommunications n’a pas suivi
le même chemin sur tous les continents. Aux Etats-Unis, une norme unique a
finalement débouché sur trois normes distinctes, et au Japon, l’évolution de la
norme propriétaire de NTT DOCOMO a donné naissance à la norme J-TACS.

a) Architecture du réseau GSM :

Le PLMN (Public Land Mobile Network) rassemble toutes les fonctions gérant la
mobilité équipements spécifiques du GSM en 3 sous-systèmes :

 BSS (Base Station Sub-system) : Sous-système radio ;

 NSS (Network Sub-system) : Sous-système réseau ;
 OSS (Opération Support Sub-system) : Sous-système d’exploitation et
de maintenance.

La figure suivante schématise l’architecture générale du réseau GSM en

englobant les trois sous-systèmes ainsi que les différentes liaisons entre les
différents sous-systèmes et les liaisons entre des parties de chaque sous
système.
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Figure 1 : Architecture du réseau GSM.

b) Sous-système radio BSS :

Il regroupe tous les éléments concernés par la transmission sur l’interface air :

 MS (Mobile Station) : Le GSM a introduit une carte à puce (SIM) qui

contient les informations relatives à l’abonnement d’un utilisateur (IMSI,
TMSI) ; pour la carte SIM (Subcriber Indentity for Mobil)
 BTS (Base Transceiver Station) : Ils constituent les points d’accès au
réseau et ont en charge l’accès radio des mobiles dans leur zone de
couverture (opérations de modulation, démodulation, codage correcteur
d’erreurs, etc.), la diffusion d’informations sur la cellule et la remontée
d’informations sur la qualité de transmission au BSC ;

Les équipements de la partie BTS

 BBU : Base Band Unit (Unité de Bande de Base)

 RRU : Radio Remote Unit (Unité de Remote Radio)

 ANTENNE RF

 Les auxiliaires : Fibre Optique, Jumpers, câble grounding.

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BBU : Base Band Unit (Unité de Bande de Base)

Le signal intra-BBU est présenté comme suit :

Signal direct : les données du BSC sont transmises à la BBU via la Carte cœur. Le
CC met fin au protocole de transmission IP sur l’interface Abis puis envoie les
données au CH via Gigabit Ethernet (GE). La BBU implémente la modulation puis
multiplexe les données modulées et les envoie aux cartes d’interface pour la
commutation. Après démultiplexage, cadrage et conversion, les données sont
envoyées aux RRU via une interface CPRI.

Signal inverse : le service de distribution reçoit le signal de la RRU, puis il

démultiplexeur et l'envoie à la BBU. La BBU effectue la démodulation et exécute le
traitement de la transmission sur l'interface Abis, puis envoie les données au BSC via
E1. La BBU fournit également le mode d'accès IP-Ethernet. Consommation
électrique normale avec l’alimentation de -48 V DC.

RRU : Radio Remote Unit (Unité de Remote Radio)

Les nouvelles RRU, s’adaptant à divers scénarios, établissent un nouveau record

d’augmentation de l’efficacité de l’amplificateur de puissance. Ces produits peuvent
aider les opérateurs à construire rapidement et de manière flexible un réseau de
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communication mobile 2G / 3G / 4G économique, performant et convergé. Bande

passante totale de travail (FWB) RRU : Une puissance de sortie élevée de 2 * 80W
prend en charge une grande capacité multimode.

 ANTENNE RADIO FRENQUENCY (RF)

L’Antenne Radio Fréquence sert à servir les abonnés ou à couvrir une

zone quelconque.

 BSC (Base Station Controller) : Le BSC gère les canaux radio (contrôle
d’admission d’appels, han Dover, et contrôle de puissance), concentre
les BTS et supervise l’activation/désactivation d’un canal.

c) Sous-système réseau NSS :

Le NSS s’occupe de l’interconnexion avec les réseaux fixes, publics ou privés,

auxquels est rattaché le réseau mobile. Il gère en outre l’établissement des
communications avec les utilisateurs mobiles, utilisateurs dont il détient un
profile. Ce sous système est composé des services suivants :

 MSC (Mobile Service Switching Center) : Le MSC est un commutateur

de circuits numériques qui interconnecte les réseaux PLMN et RTC. Lui-
même connecté à plusieurs BSC (de même que les BSC sont relies à
plusieurs BTS). Il assure en outre la localisation et l’itinérance d’un
mobile grâce au VLR, le « handover » et les fonctions de taxations.
Certains MSC sont qualifiés de Gateway MSC, car ils possèdent en plus
une passerelle d'accès vers d'autres réseaux mobile ou fixes. Ils sont en
charge par exemple des appels d'un mobile vers un téléphone fixe. Les
GMSC n'ont pas à gérer de BSC ;
 HLR (Home Location Register) : Il s'agit de la base de données centrale
comportant les informations relatives à tout abonné autorisé à utiliser ce
réseau GSM. Afin que les données soient cohérentes sur l'ensemble du
réseau, c'est elle qui servira aux autres bases de données locales (VLR)
pour identifier un abonné ;
 VLR (Visitor Location Register) : Le VLR est une base de données
temporaire contenant des informations sur tous les MS qui sont gérés à
ce moment-là par le MSC auquel ce VLR est rattaché. Il y aura toujours
un VLR par MSC. On y trouve les mêmes informations que dans le HLR,
avec en plus la zone de localisation du MS, qui n’est autre qu’un
identifiant d’une zone (étant le regroupement de plusieurs cellule) ;
 AUC (Authentification Center) : L’AUC est une base de données
protégée qui contient une copie de la clé secrète inscrite sur la SIM de
chaque abonné. Cette clé est utilisée pour vérifier l’authenticité de
l’abonné et pour l’encryptage des données envoyées ;
 7

 EIR (Equipement Indentity Register) : L’EIR est un registre

d’identification d’équipement. Comme nous l’avons vu précédemment,
chaque terminal mobile est identifié par un code IMEI. Le registre EIR
contient la liste de tous les terminaux valides. Une consultation de ce
registre permet de refuser l’accès au réseau à un terminal qui a été
déclaré perdu ou volé.

d) Sous-système d’opération OSS :

L’OSS est un sous-système entièrement dédié à l’administration du réseau par

l’exploitant, à la fois en ce qui concerne l’administration commerciale, la gestion
de la sécurité et la maintenance. Dans les OMC (Opération and Maintenance
Center), on distingue l'OMC/R (Radio) qui est relié à toutes les entités du BSS,
à travers les BSC, l'OMC/S (System) qui est relié au sous-système NSS à
travers les MSC. Enfin l'OMC/M (Maintenance) contrôle l'OMC/R et l'OMC/S.

e) Interfaces GSM :

 Um : Interface radio entre la MS et la BTS ;

 Abis : Interface entre la BTS et la BSC. Elle utilise la liaison MIC
(Modulation par Impulsion et Codage) ;
 A : Interface entre la BSC et la MSC. Elle utilise la liaison MIC ;
 B : Diverses utilisations, souvent « interne » (MSC/VLR) ;
 C : Interrogation du HLR pour appels (ou messages courts) entrants ;
 D : Gestion de la localisation des abonnés, services complémentaires
(doit respecter impérativement la norme GSM) ;
 E : Exécution de certains handovers, transport de SMS ;
 F : Vérification du statut d’un terminal (IMEI) ;
 G : Gestion de la localisation des abonnés MSC/HLR/VLR ;
 H : Procédure d’authentification.

II.2.2. GPRS :

Le GPRS (General Packet Radio Service), qualifié souvent de 2,5G et dérivé du

GSM, a permis l’évolution de la téléphonie mobile vers la transmission par
paquets. Cette méthode est plus adaptée à la transmission des données à un
débit plus élevé. L’architecture générale d’un réseau GPRS reprend, avec
quelques modifications, l’architecture du sous-système radio du GSM, mais
impose la création d’un sous-système réseau spécifique.

a) Architecture du réseau GPRS :

L’architecture d’un réseau GPRS reprend la même architecture que celle du

GSM. En plus des trois sous-système du GSM, on a rajouté un sous-système
appelé GPRS Core Network. La figure suivante nous montre l’architecture du
GPRS et les services ajoutés dans l’architecture GSM.
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Figure 2 : Architecture du réseau GPRS.

En se basant sur la figure précédente, nous décrivons les différents services et

leurs interconnexions. L’architecture GPRS est composée en plus de
l’architecture GSM des services suivants :

 SGSN (Serving GPRS Support Node) : C’est une passerelle permettant

l'acheminement de données dans les réseaux mobiles GPRS. Il gère
l'interface avec le réseau de paquets externe (ex : IP) via une autre
passerelle, le GGSN. Le SGSN est connecté à plusieurs BSC et présent
dans le site d’un MSC. Le SGSN est chargé des taches suivantes :
o Authentifie les stations mobiles GPRS ;
o Prend en charge l’enregistrement des stations mobile au réseau
GPRS (attachement) ;
o Prend en charge la gestion de la mobilité des stations mobiles. En
effet, une station mobile doit mettre à jour sa localisation à chaque
changement de zone de routage ;
o Etablit, maintient et libère les contextes PDP, qui correspondent à
des sessions de données permettant à la station mobile d'émettre
et de recevoir des données ;
o Relaie les paquets de données de la station mobile au réseau
externe ou du réseau à la station mobile ;
o Collecte les données de taxation de l’interface air ;
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o Cette interface à d’autres nœuds (HLR, MSC, BSC, SMSC,

GGSN, Charging Gateway).
 GGSN (Gateway GPRS Support Node) : C’est une passerelle
d’interconnexion entre le réseau paquet mobile GPRS et les réseaux IP
externes. Le GGSN a les fonctions principales suivantes :
o Il contient des informations de routage (traduction de l’APN
représentant le réseau externe à atteindre en adresse IP) ;
o Il gère la session (le contexte PDP qui contient les informations de
QOS, login (identifiant) et password (mot de passe) de l'utilisateur)
;
o Il collecte des données de trafic pour la taxation ;
o Il fait fonction de pare-feu ;
o Il est relié au SGSN via une dorsale (backbone) GPRS ;
o S’interface à d’autres nœuds (SGSN, HLR, Charging Gateway).

Les termes SGSN et GGSN identifient des entités fonctionnelles qui

peuvent être implantées dans un même équipement ou dans des
équipements distincts (comme pour les entités fonctionnelles MSC et
GMSC).

 PCU (Packet Control Unit) : Pour déployer le GPRS dans les réseaux
d'accès, on réutilise les infrastructures et les systèmes existants. Il faut
leur rajouter une entité responsable du partage des ressources et de la
retransmission des données erronées, l'unité de contrôle de paquets par
une mise à jour matérielle et logicielle dans les BSC.
 Backbone GPRS : L’ensemble des entités SGSN, GGSN, des routeurs
IP éventuels reliant les SGSN et GGSN et les liaisons entre équipements
est appelé réseau fédérateur GPRS (GPRS backbone). On peut
distinguer deux types de backbones GPRS :
o Backbone intra-PLMN : Il s’agit d’un réseau IP appartenant à
l’opérateur de réseau GPRS permettant de relier les GSNs de ce
réseau GPRS ;
o Backbone inter-PLMN : Il s’agit d’un réseau qui connecte les
GSNS de différents opérateurs de réseau GPRS. Il est mis en
œuvre s’il existe un accord de roaming entre deux opérateurs de
réseau GPRS.
o Deux backbones Intra-PLMN peuvent être connectés en utilisant
des Border Gateways (BGS). Les fonctions du BG ne sont pas
spécifiées par les recommandations GPRS. Au minimum, il doit
mettre en œuvre des procédures de sécurité afin de protéger le
réseau intra-PLMN contre des attaques extérieures. La
fonctionnalité de sécurité est déterminée sur la base d'accords de
roaming entre les deux opérateurs.
 CGF (Charging Gateway Function) : La passerelle de taxation permet le
transfert des informations de taxation du SGSN et du GGSN au système
de facturation (BS, Billing System). L'entité CGF peut être implantée de
façon centralisée ou de manière distribuée en étant intégrée aux nœuds
SGSN et GGSN. L'interface entre les GSNs et l'entité CGF est supportée
par le protocole GTP.
 10

b) Interfaces GPRS :

La norme GPRS définit un certain nombre d'interfaces pour assurer le

fonctionnement entre SGSN et GGSN et l'interfonctionnement avec les entités
GSM :

 Gb : L’interface Gb connecte le SGSN et le BSS. Il s’agit d’un service de

transport « Frame Relay » sur lequel s’appuient les protocoles de
signalisation radio GPRS ;
 Gr : L’interface Gr est une interface MAP/SS7 entre le SGSN et le HLR.
Elle est utilisée lorsque le SGSN contacte le HLR afin d’obtenir des
données de souscription d’usagers GPRS ;
 Gd : L’interface Gd est une interface MAP/SS7 entre le SGSN et le
SMSC afin d’assurer la livraison de SMS d'un usager GPRS ;
 GC : L’interface Gs est une interface BSSAP+/SS7 entre le SGSN et le
MSC/VLR permettant l'attachement ou la mise à jour de localisation
combinée GSM et GPRS ;
 Gf : L’interface Gf existe entre le SGSN et l’EIR. Elle permet de vérifier
l’authenticité de l'équipement mobile auprès de l’EIR. Elle est supportée
par le protocole MAP/SS7 ;
 Gn : L’interface Gn est l’interface de base dans le backbone GPRS et est
utilisée entre les GSNs. Le protocole utilisé sur cette interface est le GTP
(GPRS Tunneling Protocol) qui s'appuie sur un transport TCP/IP ou
UDP/IP. Il s’agit d’un protocole de contrôle (pour l’établissement, le
maintien et la libération de tunnels entre GSNs), et de transfert des
données d’usager ;
 GC : L’interface GC est une interface MAP/SS7 entre le GGSN et le HLR
dans le cas d’une activation d’un contexte PDP initié par le GGSN. Le
GGSN utilise cette interface pour interroger le HLR et identifier ainsi
l’adresse IP du SGSN auquel est rattachée la station mobile ;
 Gp : L’interface Gp connecte un GSN à d’autres GSNs de différents
PLMNs. Elle sert notamment pour le transfert des données concernant
un usager GPRS en roaming international. Le protocole utilisé sur cette
interface est le protocole GTP ;
 Gi : L’interface Gi connecte le PLMN avec des réseaux de données
externes. Dans le standard GPRS, les interfaces aux réseaux IP (Ipv4 et
Ipv6) et X.25 sont supportées. En pratique, il s’agit principalement d’une
interface vers des réseaux externes IP ;
 Ga : L'interface Ga connecte un SGSN ou un GGSN à une entité CGF.
Elle sert pour le transfert de tickets de taxation des nœuds GSN à l'entité
CGF. Le protocole utilisé sur cette interface est GTP' en utilisant un
transport TCP/IP ou UDP/IP.

c) Avantages du réseau GPRS :

Parmi les avantages de GPRS comparé au GSM pour les services de données,
figurent :

 Des débits élevés : Les débits proposés par GPRS sont supérieurs au
débit de 9,6 Kbits/s offert par GSM pour le transfert de donnée : Ceci est
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possible en configurant l'équipement mobile afin d'utiliser plusieurs ITs

(Intervalles de temps) dans les sens montants et descendants. En
pratique, un équipement GPRS peut généralement utiliser quatre ITs
dans le sens descendant et deux ITs dans le sens montant ;
 Une connexion permanente : Outre une augmentation du débit, le temps
d'établissement de session GPRS et l'accès au service est plus court
qu'avec GSM ;
 Une facturation au volume ou au contenu : GPRS permet de facturer les
services en fonction du volume (nombre de paquets échangés) ou en
fonction du contenu ;
 Un support pour de nouveaux services : Parmi les applications
envisageables grâce au réseau GPRS, figurent : La navigation sur
Internet à partir d’un portable ou d’un PDA, l’envoi et la réception de
photos ou cartes postales, l’envoi et la réception de séquences vidéo
telles que des bandes annonce, l’usage des groupes de discussions
(chat), l’accès au réseau Intranet de son entreprise, le partage des
données et la télémétrie ;
 Une intégrité du transfert des données : GPRS améliore l'intégrité du
transfert de données à travers plusieurs mécanismes. D'abord, les
données de l'usager sont encodées avec des redondances afin
d'améliorer la résistance aux mauvaises conditions radio. Cette
redondance est plus ou moins importante en fonction de la qualité de
l'interface radio. GPRS définit quatre scénarii de codage, CS1 à CS4 ;
 Des mécanismes de sécurité sophistiqués : GPRS s'appuie sur le
modèle d'authentication et de chiffrement proposé par GSM. Lorsqu'une
station mobile tente d'initier une session GPRS, elle est authentifiée
grâce à des clés d'authentification et des calculs réalisés par la carte SIM
et l'AUC. Outre l'authentification GPRS, une seconde authentification
peut être mise en œuvre pour l'accès à Internet ou à un réseau de
données d'entreprise en utilisant le protocole RADIUS (Remote
Authentification Dial In User Service). GPRS assure par ailleurs le
chiffrement des données de l'usager entre la station mobile et le sous-
système réseau GPRS alors que dans le réseau GSM, le chiffrement est
assuré entre la station mobile et l'entité BTS.

II.2.3. EDGE :

L’EDGE (Enhanced Data Rate for GSM Evolution) qualifié souvent de 2,75 G
est une évolution du standard de téléphonie mobile GPRS. L’architecture
générale d’un réseau EDGE est identique à celle d’un réseau GPRS, seules
quelques modifications sont à réaliser concernant le sous-système radio. La
particularité d’EDGE réside dans l’adaptation du schéma de modulation, en
fonction de la qualité de la liaison. Liaison de bonne qualité, EDGE utilise la
modulation 8-PSK (Eight Phase Shift Keying). Cette technique de modulation
offre une efficacité spectrale supérieure à la modulation utilisée par le GSM et
GPRS (GMSK –Gaussian Minimum Schift Keying) et nous permet d’avoir un
débit trois fois supérieurs à celui du GPRS. Liaison de mauvaise qualité : EDGE
utilise la modulation GMSK, le débit devient donc comparable à celui du GPRS.
 12

II.3. Troisième génération :

II.3.1. UMTS :
L’UMTS (Universal Mobile Télécommunications System) est l’une des trois
normes de mobiles de 3ème génération (3G) qui s’inscrit dans un contexte
mondial d’interopérabilité. Ce standard permettra à la fois la téléphonie mobile
et le transport de données (images vidéo en direct, visioconférence mobile,
etc.) avec un débit supérieur aux technologies précédentes. La technique de
duplexage utilisée est celle du réseau GSM (le duplexage en fréquence). La
bande de fréquences totale allouée au système est séparée en 2 sous-bandes
d’égales importances, une sous bande pour la voie montante et une sous
bande pour la voie descendante. La technique d’accès multiples utilisée est le
W-CDMA (Wide band Code Division Multiple Access).

a) Architecture du réseau UMTS :

Comme le montre la figure suivante, le réseau UMTS est composé d’un réseau
d’accès UTRAN (UMTS Terrestrial Radio Access Network) et d’un réseau
cœur.

Figure 3 : Architecture du réseau UMTS.

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b) Réseau d'accès UTRAN :

Le réseau d’accès UTRAN est doté de plusieurs fonctionnalités. Sa fonction

principale est de transférer les données générées par l’usager. Il est une
passerelle entre l’équipement usager et le réseau cœur. Cependant, il est
chargé d’autres fonctions suivantes :

 Sécurité : Il permet la confidentialité et la protection des informations

échangées par l’interface radio en utilisant des algorithmes de
chiffrement et d’intégrité ;
 Mobilité : Il estime la position géographique d’un terminal en utilisant le
réseau d’accès UTRAN ;
 Gestion des ressources radio : Le réseau d’accès est chargé d’allouer et
de maintenir des ressources radio nécessaires à la communication ;
 Synchronisation : Il est aussi en charge du maintien de la base temps de
référence des mobiles pour transmettre et recevoir des informations.

Le réseau d’accès UTRAN est composé de plusieurs éléments :

 Node B : Un UTRAN peut avoir une ou plusieurs stations de base. Le

rôle principal du Node B est d’assurer les fonctions de réception et de
transmission radio pour une ou plusieurs cellules du réseau d’accès de
l’UMTS avec un équipement usager. Le Node B travaille au niveau de la
couche physique du modèle OSI (codage et décodage). Nous pouvons
distinguer deux types de Node B :
o Node B avec antennes sectorielles : avec une ou plusieurs
antennes dirigées vers des endroits précis ;
o Node B avec antenne omnidirectionnelle.
 Les interfaces de communication : Il y’a plusieurs types d’interfaces de
communication qui coexistent au sein du réseau UMTS :
o Uu : Interface entre un équipement usager et le réseau d’accès
UTRAN. Elle permet la communication avec l’UTRAN via la
technologie CDMA ;
o Iu : Interface entre le réseau d’accès UTRAN et le réseau cœur de
l’UMTS. Elle permet au contrôleur radio RNC de communiquer
avec le SGSN ;
o Iur : Interface qui permet à deux contrôleurs radio RNC de
communiquer ;
o Iub : Interface qui permet la communication entre un Node B et un
contrôleur radio RNC.
 RNC (Radio Network Controller) : Le rôle principal du RNC est de router
les communications entre le Node B et le réseau cœur de l’UMTS. Il
travaille au niveau des couches 2 et 3 du modèle OSI (contrôle de
puissance, allocation de codes). Le RNC constitue le point d’accès pour
l’ensemble des services vis-à-vis du réseau cœur.
 14

c) Réseau cœur :

Le réseau cœur de l’UMTS est composé de trois parties dont deux domaines :

 Le domaine CS (Circuit Switched) utilisé pour la téléphonie. Ce domaine

est composé de plusieurs modules :
o MSC (Mobile-services Switching Center) : Il est en charge d’établir
la communication avec l’équipement usager. Il a pour rôle de
commuter les données ;
o GMSC (Gateway MSC) : C’est une passerelle entre le réseau
UMTS et le réseau téléphonique commuté PSTN (Public Switched
Telephone Network). Si un équipement usager contacte un autre
équipement depuis un réseau extérieur au réseau UMTS, la
communication passe par le GMSC qui interroge le HLR pour
récupérer les informations de l’usager. Ensuite, il route la
communication vers le MSC dont dépend l’usager destinataire ;
o VLR (Visitor Location Register) : C’est une base de données,
assez similaire à celle du HLR, attachée à un ou plusieurs MSC.
Le VLR garde en mémoire l’identité temporaire de l’équipement
usager dans le but d’empêcher l’interception de l’identité d’un
usager. Le VLR est en charge d’enregistrer les usagers dans une
zone géographique LA (Location Area).
 Le domaine PS (Packet Switched) qui permet la commutation de
paquets. Ce domaine est composé de plusieurs modules :
o SGSN (Serving GPRS Support Node) : Il est en charge
d’enregistrer les usagers dans une zone géographique et dans
une zone de routage RA (Routing Area) ;
o GGSN (Gateway GPRS Support Node) : C’est une passerelle
vers les réseaux à commutation de paquets extérieurs tels que
l’Internet.

Ces deux domaines permettent aux équipements usagers de pouvoir gérer

simultanément une communication paquets et circuits. Ces domaines peuvent
être considérés comme des domaines de service.

 Les éléments communs aux domaines CS et PS sont :

o HLR (Home Location Register) : Il représente une base de
données des informations de l’usager : l’identité de l’équipement
usager, le numéro d’appel de l’usager, les informations relatives
aux possibilités de l’abonnement souscrit par l’usager ;
o AuC (Authentication Center) : Il est en charge de l’authentification
de l’abonné, ainsi que du chiffrement de la communication. Si une
de ces deux fonctions n’est pas respectée, la communication est
rejetée. Le AuC se base sur le HLR afin de récupérer les
informations relatives à l’usager et pour ainsi créer une clé
d’identification ;
o EIR (Equipment Identity Register) : Il est en charge de la gestion
des vols des équipements usagers. Il est en possession d’une
 15

liste des numéros uniques propres à chaque équipement usager,

le numéro IMEI (International Mobile station Equipment Identity).

d) Avantage de l’UMTS :

Le W-CDMA est doté de nombreux avantages par rapport aux technologies

utilisées dans la seconde génération (2G) de télécommunications mobiles. La
sécurité est nettement améliorée. En effet, le signal, perçu comme un bruit, est
codé par une séquence connue uniquement par l’émetteur et le récepteur. La
sensibilité aux interférences extérieures est réduite puisque les brouilleurs sont
réduits lors du dés étalement. Plusieurs émetteurs peuvent partager la bande
passante. Cela permet d’obtenir des débits supérieurs, en plus d’être variables.
De plus, ce partage évite le multiplexage existant en 2G.

II.4. Quatrième génération :

II.4.1. LTE :
Le LTE (Long Term Evolution) approuvées par la 3GPP dans la Release 8. LTE
est une évolution des familles GSM/UMTS qui spécifie la prochaine génération
du système d'accès mobile à large bande, laquelle utilise la technologie
OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access) sur la voie
descendante et la technologie SC-FDMA (Single Carrier Frequency Division
Multiple Access) sur la voie montante. LTE supporte des débits descendants
pouvant atteindre 100 Mbits/s et des débits montants de 50 Mbits/s avec une
très faible latence (10 ms) et fait appel à la technologie MIMO (Multiple Input
Multiple Output). LTE est un système universel permettant notamment, grâce
aux largeurs de bande de 1,25 à 20 MHz et en utilisant à la fois les modes de
fonctionnement FDD (Frequency Division Duplex) et TDD (Time Division
Duplex), d'offrir la souplesse nécessaire pour répondre aux futurs besoins des
opérateurs et aux attributions de fréquences au niveau mondial.

Typical Power Consumption (TPC)

II.6. La convergence fixe mobile :

Le principe de la convergence est le suivant : lorsque l'utilisateur appelle de

chez lui, un logiciel intégré à son téléphone portable bi-bande GSM encapsule
les cellules GSM dans des trames IP. Celles-ci sont transmises par liaison radio
haut débit fournie par son fournisseur d'accès Internet (FAI). De là, via un
réseau filaire IP, les données sont acheminées, aux conditions tarifaires du fixe,
vers le terminal de l'interlocuteur ou, s'il s'agit d'un mobile, vers une passerelle
qui va diriger la communication vers le réseau mobile adéquat. Pour l'utilisateur,
cette convergence signifie qu'il n'a plus besoin que d'un seul numéro de
téléphone et d'un seul terminal, en l'occurrence un portable, que les appels
 16

reçus ou émis transitent sur un réseau fixe ou mobile, le basculement de l'un à

l'autre est transparente pour lui. L'interconnexion des réseaux cellulaires et IP
est réalisée en utilisant le protocole UMA (Unlicensed Mobile Access), mis au
point par un consortium composé d'une quinzaine de partenaires dont Alcatel,
Ericsson, Motorola et Nortel. L'équipement appelé UNC (UMA Network
Controller, contrôleur UMA) authentifie l'utilisateur, puis réalise la connexion
avec le réseau cellulaire. C'est donc lui qui joue le rôle de passerelle entre
réseaux cellulaires et réseaux mobiles IP. Ce qui a été décrit jusqu'à présent
n'est cependant qu'une première esquisse de ce que sera à terme la
convergence fixe-mobile. Une version plus élaborée permettra d'accéder à une
large palette de services (VOIP, visiophonie, messagerie multimédia,
conférence Web, push to talk...) et d'applications, quel que soit le terminal (PC,
PDA, téléphone portable, etc.) et le réseau d'accès emprunté : large bande
(DSL, câble), commuté (RTC, Numéris), cellulaire (GSM/GPRS, UMTS ou
HSPDA) ou radio (Wi-Fi, Wimax ou UWB). Il s'agit donc d'une convergence
généralisée, voix-données et fixe-mobile à la fois. Il sera alors possible pour
chaque utilisateur de partager plusieurs applications avec d'autres
interlocuteurs, par exemple de jouer en réseau tout en poursuivant des
conversations téléphoniques.
 17

Glossaire :

3G : L’abréviation de la 3ème génération de téléphonie mobile. Accessible au grand

public dans certains pays d'Europe depuis 2002, elle s'appuie sur la norme Universal
Mobile Télécommunications System (UMTS), permettant des débits bien plus rapides
(2Mbps prévus à maturité du réseau) qu'avec la génération précédente, le GSM.
3GP : C’est un conteneur vidéo défini par 3GPP destiné au téléphone mobile
de troisième génération (3G). C'est une version simplifiée du MPEG-4. Les
fichiers 3GP ont pour extension «.3gp » ou « .3g2 ».

3GPP (3rd Génération Partner hip Project) : Accord de collaboration datant

de décembre 1998 qui rassemble un certain nombre d'organismes de
normalisation des télécommunications. Les partenaires sont notamment ARIB,
CCSA, ETSI, ATIS, TTA, et TTC. Des détails sur les travaux du 3GPP sont
disponibles.

4G : L'abréviation de 4ème génération de téléphonie mobile, le successeur de

la 3ème génération. Plusieurs technologies en cours de déploiement peuvent
prétendre à cette dénomination : WiMax (802.16), iBurst (802.20) et LTE.

8-PSK (Eight Phase Shift Keying) : C’est une modulation numérique par
déplacement de phase. Cette modulation utilise deux constellations identiques
superposées et décalées par rotation l'une par rapport à l'autre de p/4. Elle
permet de véhiculer 3 bits par symbole.

16QAM (Quadrature Amplitude Modulation): La modulation d'amplitude en

quadrature est une forme de modulation d'une porteuse par modification de
l'amplitude de la porteuse elle-même et d'une onde en quadrature (une onde
déphasée de p/2 avec la porteuse) selon l'information transportée par deux
signaux d'entrée. Cette modulation peut véhiculer 4 bits par symbole.

ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line) : C’est une technique de

communication qui permet d'utiliser une ligne téléphonique d'abonné (ou une ligne
RNIS) pour transmettre et recevoir des signaux numériques à des débits élevés, de
manière indépendante du service téléphonique classique. Cette technologie est
massivement mise en œuvre par les fournisseurs d'accès à Internet pour le support
des accès dits « haut-débit ». L'ADSL fait appel à la notion de sous-porteuses : la
bande de fréquences comprise entre 0 Hz et environ 1,1 MHz est divisée en 255
intervalles de 4,3125 kHz.

APN (Access Point Name) : C’est un paramètre du GPRS qui identifie le

Gateway GPRS Support Node (GGSN) en cours d'utilisation, en téléphonie
mobile.

AUC (Authentication Center) : C’est une base de données protégée qui

contient une copie de la clé secrète inscrite sur la SIM de chaque abonné. Cette
 18

clé est utilisée pour vérifier l’authenticité de l’abonné et pour l’encryptage des
données envoyées.

BSC (Base Station Controller) : C’est l'un des éléments du réseau GSM. Son
rôle est de commander un certain nombre de BTS (jusqu'à plusieurs centaines).
À leur tour, plusieurs BSC sont reliées à la MSC.

BSS (Base Station Sub-system) : Le sous-système des stations de Base est

la partie radio du réseau de téléphonie mobile GSM, chargée de la connexion
entre la Station Mobile (MS) et la partie commutation du réseau GSM (vers le
MSC).

BTS (Base Transceiver Station) : Ils constituent les points d’accès au réseau
et ont en charge l’accès radio des mobiles dans leur zone de couverture
(opérations de modulation, démodulation, codage correcteur d’erreurs, etc.), la
diffusion d’informations sur la cellule et la remontée d’informations sur la qualité
de transmission au BSC.

CDMA (Code Division Multiple Access) : C’est un système de codage des

transmissions, basé sur la technique d'étalement de spectre. Il permet à
plusieurs liaisons numériques d'utiliser simultanément la même fréquence
porteuse.

CS (Circuit Switched) : Le domaine du cœur du réseau UMTS. Ce domaine

est composé de plusieurs modules : MSC, GMSC, VLR.

DCH (Dedicated CHannel) : C’est un canal (UMTS) duplex, alloué un

utilisateur pour échanger des données et de la signalisation avec le réseau.

DRM (Digital Rights Management) : La gestion des droits numériques des

œuvres numériques.

DSL (Digital Subscriber Line) : DSL ou encore xDSL (que l'on peut traduire
par « ligne numérique d'abonné ») renvoie à l'ensemble des technologies mises
en place pour un transport numérique de l'information sur une ligne de
raccordement téléphonique.

DTMF (Dual Tone Multi Frequency) : Les codes DTMF sont les combinaisons
de fréquences utilisées pour la téléphonie moderne (en opposition aux
téléphones dits à impulsions). Ces codes sont utilisés pour la composition des
numéros de téléphones, et ils ont permis la création des premiers serveurs
vocaux interactifs. Techniquement, chaque touche d'un téléphone correspond à
un couple de deux fréquences audibles qui sont jouées simultanément.

DVB-H (Digital Video Broadcasting – Handheld) : C’est un système de

radiodiffusion hertzienne numérique destiné à une réception sur terminal
mobile.
 19

E-AGCH (E-DCH Absolute Grant Channel): Le canal physique de la liaison

descendante (HSUPA) qui augmente ou diminue l’allocation de ressources
(Serving Grant) du terminal utilisateur (ou signale un maintien au niveau actuel).

E-DCH (Enhanced Dedicated Channel) : Le canal de transport sur liaison

montante (HSUPA) qui transporte un bloc de données pour chaque TTI.

E-DPCCH (E-DCH Dedicated Physical Control Channel) : Le canal montant

(HSUPA) transporte les informations de contrôle nécessaires au Node-B pour
décoder le canal montant EDPDCH.

E-DPDCH (E-DCH Dedicated Physical Data Channel): Le canal montant

(HSUPA) qui transporte les données utilisateur sur la liaison montante.

E-HICH (E-DCH HARQ Acknowledgement Indicator Channel) : Le canal

physique de la liaison descendante (HSUPA) qui sert à accuser réception des
données émises par le terminal utilisateur.

E-RGCH (EDCH Relative Grant Channel): Le canal physique de la liaison

descendante (HSUPA) qui fournit la limite absolue des ressources de
puissance (Serving Grant) que le terminal utilisateur peut utiliser.

E-TFCI (E-DCH Transport Format Combination Indicator) : C’est un

indicateur de la laison montante (HSUPA) qui donne la taille de bloc, le numéro
de séquence de retransmission RSN et le « Happy Bit » qui indique si le
terminal utilisateur est satisfait de l’allocation de ressources actuelle.

EDGE (Enhanced Data Rate for GSM Evolution) : C’est une évolution du
standard de téléphonie mobile GPRS. L’architecture générale d’un réseau
EDGE est identique à celle d’un réseau GPRS, seules quelques modifications
sont réalisées sur le sous-système radio avec l’introduction de la modulation 8-
PSK (Eight Phase Shift Keying).

EIR (Equipement Indentity Register) : C’est un registre d’identification

d’équipement. Chaque terminal mobile est identifié par un code IMEI. Le
registre EIR contient la liste de tous les terminaux valides. Une consultation de
ce registre permet de refuser l’accès au réseau à un terminal qui a été déclaré
perdu ou volé.

FAI : Fournisseur d'Accès Internet

FDD : (Frequency Division Duplex) : Désigne une méthode de duplexage

dans le domaine des télécommunications sans fil. Dans ce schéma de
communication, l'émission et la réception des données se font à des
fréquences différentes ; autrement dit, la fréquence de la porteuse du signal est
différente suivant que le sens de la liaison est montant ou descendant.

FMC (Fixed-Mobile Convergence) : La convergence fixe-mobile consiste à

utiliser des téléphones GSM et un réseau sans fil pour passer ses appels en
interne via les connexions IP.
 20

FTP (File Transfer Protocol) : Le protocole de transfert de fichiers FTP est un

protocole de communication destiné à l'échange informatique de fichiers sur un
réseau TCP/IP.

Full IP : Type d'accès au réseau des réseaux par lequel on peut utiliser tous les
services possibles et imaginables disponibles sur le Net.

GERAN (GSM EDGE Radio Access Network) : Le GERAN est un élément clé
du réseau GSM, et de la combinaison des réseaux UMTS et GSM.

GGSN (Gateway GPRS Support Node) : C’est une passerelle vers les
réseaux à commutation de paquets extérieurs tels que l’Internet.

GMSC (Gateway MSC): Certains MSC sont qualifiés de Gateway MSC, car ils
possèdent en plus une passerelle d'accès vers d'autres réseaux mobile ou
fixes.

GMSK (Gaussian Minimum Schift Keying) : C’est une modulation de

fréquence à enveloppe constante. La modulation GMSK est le résultat du
filtrage par un filtre gaussien d'une modulation MSK. Les données binaires (0
ou 1) à transmettre modulent la phase de la fréquence porteuse.

GPRS : (General Packet Radio Service) : C’est une norme pour la téléphonie
mobile dérivée du GSM permettant un débit de données plus élevé. On le
qualifie souvent de 2,5G. Le GPRS est une extension du protocole GSM : il
ajoute par rapport à ce dernier la transmission par paquets.

GPS (global positionning system) : Système géographique de

positionnement mondial par satellite.

GSM (Global System for Mobile communications) : C’est une norme

numérique de seconde génération pour la téléphonie mobile. Elle fut établie en
1982 par le CEPT (Conférence des Administrations Européennes des Postes et
Télécommunications). Elle a été mise au point par l'ETSI sur la gamme de
fréquence des 900 MHz. Une variante appelée Digital Communication System
(DCS) utilise la gamme des 1 800 MHz.

GTP (GPRS Tunneling Protocol) : La couche GTP est utilisé pour les
échanges entre le SGSN et le GGSN, il réalise la mise en tunnel des paquets
de données, c’est à dire l’encapsulation des datagrammes IP dans des
datagrammes IP, le GTP s’appuie soit sur le TCP (transport avec
acquittements), soit sur UDP (transport sans acquittements) ; la norme requiert
que les deux types de protocoles soient disponible entre le SGSN et le GGSN
dans le plan de transmission.

Handover: Le han Dover (transfert automatique intercellulaire) est un

mécanisme fondamental dans la communication cellulaire (GSM ou UMTS par
exemple). Globalement, c'est l'ensemble des opérations mises en œuvre
permettant qu'une station mobile puisse changer de cellule sans interruption de
service.
 21

HLR (Home Location Register) : C’est une base de données centrale

comportant les informations relatives à tout abonné autorisé à utiliser le réseau
mobile.

HS-DSCH (High Speed Dedicated Shared CHannel) : Canal de transport de

la liaison descendante (HSDPA) qui transporte les données à très haut débit. Il
est partagé entre les utilisateurs, contrairement au DCH de l’UMTS qui était
dédié à chacun.

HS-PDCCH (High Speed Physical Dedicated Control CHannel) : Canal

physique de la liaison montante (HSDPA) qui transporte la signalisation
associée au HS-PDSCH (taux de codage et CQI - Channel Quality Indicator).

HS-PDSCH (High Speed Physical Dedicated Shared CHannel) : Canal

physique de la liaison descendante (HSDPA) qui transporte un HS-DSCH.

HS-SCCH (High Speed Shared Control CHannel) : Canal de transport de la

liaison descendante (HSDPA) qui transporte de la signalisation associée au
HS-DSCH.

HSDPA (High Speed Downlink Packet Access) : Protocole pour la téléphonie

mobile aussi appelé 3,5G ou encore 3G+ (dénomination commerciale) est un
protocole qui offre des performances dix fois supérieures à la 3G (UMTS R'99)
dont il est une évolution logicielle.

HSUPA (High Speed Uplink Packet Access) : C’est une mise à jour des
réseaux WCDMA/UMTS/HSDPA. Il apporte des améliorations de type HSDPA
au flux ascendant des connexions et permet ainsi d’obtenir des débits de
chargement (upload) pouvant atteindre les 5,8 Mbps.

HSPA (High speed packet access) : C’est une évolution des deux normes :
HSDPA et le HSUPA. Le HSPA réunie les deux technologies, meilleur des deux
technologies, fournira ainsi aux utilisateurs un débit symétrique.

HSOPA (High Speed OFDM Packet Access) : Basé sur une technologie de
fréquences orthogonales (OFDM), présente en téléphonie mobile une évolution
du couple HSDPA/HSUPA avec des débits bien supérieurs (100 Mbit/s en
downlink, 50 Mbit/s en uplink).

HTTP (HyperText Transfer Protocol) : C’est un protocole de communication

client-serveur développé pour le World Wide Web.

IMEI (International Mobile Equipment Identity) : C’est un numéro qui permet

d'identifier de manière unique chacun des terminaux mobiles.

IMS (IP Multimedia Subsyste) : C’est une architecture standardisée NGN

(Next Generation Network) pour les opérateurs de téléphonie, qui permet de
fournir des services multimédias fixes et mobiles. Ce système utilise la
technologie VoIP basée sur une implémentation 3GPP standardisée de SIP
fonctionnant sur un protocole standard IP.
 22

IMSI (International Mobile Subscriber Identity) : C’est un numéro unique, qui

permet à un réseau GSM ou UMTS d'identifier un usager. Ce numéro est
stocké dans la carte SIM respectivement USIM et n'est pas connu de
l'utilisateur. Pour atteindre celui-ci, on va lui fournir un numéro MSISDN.

IP (Internet Protocol) : Son rôle est la transmission des données sur le réseau
Internet.

Ipv4 : C’est la première version d'IP à avoir été largement déployée, et forme la
base de l'Internet jusqu’à 2007.

Ipv6 (Internet Protocol version 6) : C’est le successeur du protocole IPv4.

LA (Location Area): Cette une zone où sont regroupement plusieurs cellules,

donc concerne (a priori) plusieurs BTS à la fois: chaque zone reçoit un code
unique, le Location Area Code.

LAN (Local Area Network) : terme général pour désigner un réseau local
informatique (pas forcément avec liaisons par radio - voir RLAN et WLAN).

LTE (Long Term Evolution) : Réseau d'accès successeur de la 3G,

actuellement en cours d'écriture au 3GPP.

MAP (Mobile Application Part) : Le protocole MAP fournit une couche

application pour les différents éléments d'un réseau GSM, GPRS ou UMTS. Le
but est de leur permettre de communiquer pour pouvoir fournir les services aux
utilisateurs de téléphone mobile.

MIC (Pulse Code Modulation) : La modulation d'impulsion codée est une

représentation numérique non compressée d'un signal analogique via une

MM (Mobilty Management) : C’est une couche qui gère la mobilité. Elle est
responsable de l’itinérance des utilisateurs et gère la mise à jour des bases de
données HLR et VLR, qui permettent de retrouver un utilisateur dans le réseau.
Elle est en outre responsable des aspects de confidentialité et de sécurité et
s’étend du mobile au MSC.

MMS (Multimedia messaging service) : Le message multimédia est un

service de messagerie multimédia.

MP3 : C’est la spécification sonore du standard MPEG-1. C'est un algorithme

de compression audio capable de réduire drastiquement la quantité de données
nécessaire pour restituer de l'audio, mais qui, pour l'auditeur, ressemble à une
reproduction du son original non compressé, c'est-à-dire avec perte de qualité
sonore significative mais acceptable pour l'oreille humaine.

MP4 : Introduit en 1998, est une norme de codage d’objets audiovisuels

spécifiée par le Moving Picture Experts Group. MPEG-4 est d’abord conçu pour
gérer le contenu de scènes comprenant un ou plusieurs objets audio-vidéo.
 23

MS (Mobile Station) : La Station Mobile est un terme qui désigne un élément

de base du système cellulaire de téléphonie mobile GSM.

MSC (Mobile-services Switching Center) : Le MSC est un commutateur de

circuits numériques qui interconnecte les réseaux PLMN et RTC.

Node B : C’est une station de base (ou Antenne-relais) dans un réseau UMTS,
basé sur la technologie W-CDMA. C'est l'équivalent de la BTS dans le réseau
GSM.

NMT (Nordic Mobile Telephone) : C'est une norme de téléphonie mobile

spécifiée par les administrations des télécommunications nordiques à partir de
1970 et mis en service en 1981. NMT est basé sur une technologie analogique
de première génération (1G) avec deux variantes existantes : NMT-450 et
NMT-900 où les valeurs numériques indiquent les bandes de fréquences
utilisées. Le NMT-900 fut introduit en 1986 car il supportait plus de canaux que
le précédent réseau NMT-450.

NSS (Network Sub-system) : Le sous-système réseau s’occupe de

l’interconnexion avec les réseaux fixes, publics ou privés, auxquels est rattaché
le réseau mobile. Il gère en outre l’établissement des communications avec les
utilisateurs mobiles, utilisateurs dont il détient un profile.

OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiple) : C’est un procédé de

codage de signaux numériques par répartition en fréquences orthogonales sous
forme de multiples sous-porteuses.

OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access) : C'est une

technique d'accès multiple basée sur l'OFDM, permet d'obtenir des débits
élevés en tirant avantage de la diversité multi-utilisateur. Cette technique est
utilisée pour le Wimax.

OMC (Operation and Maintenance Center) : C’est un élément de base du

réseau GSM. Son rôle est d'assurer la gestion de plusieurs BSC.

OSI (Open Systems Interconnection) : Le modèle OSI est un modèle

d'interconnexion en réseau des systèmes ouverts proposé par l'ISO
(Organisation internationale de normalisation). Il décrit les fonctionnalités
nécessaires à la communication et l'organisation de ces fonctions.

OSS (Operation Support Sub-system) : C’est un sous-système d’exploitation

et de maintenance des réseaux mobiles.

PCU (Packet Control Unit) : L'unité de contrôle de paquets est un ajout récent
à la norme GSM. Elle effectue des tâches de traitement de la BSC, mais pour
les données paquets.

PDP (Packet Data Network) : Le protocole PDP (par exemple, IP, X.25,
FrameRelay) est une structure de données présentes sur les deux Serveurs
SGSN et le GGSN. Quand un mobile veut utiliser le GPRS, il faut d'abord fixer
 24

et activer un contexte PDP. Cela alloue une structure de données dans le

contexte PDP sur le SGSN pour signaler qu’un abonné vient de se connecter,
et le GGSN desserve les abonnés du point d'accès.

PLMN (Public Land Mobile Network) : Le Réseau Terrestre Mobile Public,

plus couramment appelé « réseau mobile », désigne un réseau de
télécommunications qui permet aux utilisateurs autorisés d'accéder à différents
services (téléphonie, messagerie, transmissions de données, diffusions de
contenus audiovisuels…) en situation de mobilité à partir de terminaux portatifs.
Selon le pays et l'opérateur, il peut reposer sur différentes architectures
normalisées, comme GSM, CDMA et UMTS notamment.

PS (Packet Switched) : Le domaine PS permet la commutation de paquets. Ce

domaine est composé de SGSN et GGSN.

PSTN (Public Switched Telephone Network) : Il s'agit du réseau

téléphonique public considéré du point de vue national ou mondial, qui a servi
de principal support à la transmission de données entre ordinateurs distants
pendant trente ans. Il est dit « commuté » parce que les liaisons entre
abonnées ne sont pas fixes, mais mises en œuvre ponctuellement lorsqu'un
appel est passé, par des autocommutateurs.

QoS (Quality of Service) : C’est la capacité à véhiculer dans de bonnes

conditions un type de trafic donné, en termes de disponibilité, débit, délais de
transmission, gigue et taux de perte de paquets.

QPSK (Quadrature Phase Shift Keying) : ou 4-PSK, cette modulation utilise

un diagramme de constellation à quatre points, à équidistance autour d'un
cercle. Avec quatre phases, QPSK peut coder deux bits par symbole.

RLC (Radio Link Control): La couche RLC permet la transmission des PDU
LLC (logical link control) entre le mobile et le BSS. Elle gère la segmentation
des données en plusieurs blocs radio et leur réassemblage, ces blocs peuvent
être transmis selon plusieurs schémas de codage (CS-1 à CS-4) suivant la
qualité de la liaison radio.

RNC (Radio Network Controller) : Le RNC est l'élément du réseau UMTS qui
contrôle les transmissions radio des stations de base. Il gère la répartition de la
ressource radio, le chiffrement des données avant l'envoi au téléphone mobile,
ainsi qu'une partie de la localisation des abonnés. Un RNC s'interface avec le
SGSN pour la transmission des données, et avec le MSC pour le transfert de la
voix.

RR (Radio Ressource Management) : C’est une couche qui gère les

ressources radio. Elle permet d’établir des liens physiques de communication
entre le mobile et le BSC, en tenant compte des déplacements du mobile et des
aléas du canal radio (perturbation). Elle gère ainsi les changements
intercellulaires (han Dover) et arbitre l’accès à la ressource radio, qui peut se
révéler rare.
 25

RTC (Réseau Téléphonique Commuté) : Le réseau téléphonique commuté

est le réseau du téléphone (fixe et mobile), dans lequel un poste d'abonné est
relié à un central téléphonique par une paire de fils alimentée en batterie
centrale (la boucle locale). Les centraux sont eux-mêmes reliés entre eux par
des liens offrant un débit de 2 Mb/s : ce sont les Blocs Primaires Numériques
(BPN). Dans le cas d'un réseau construit par un opérateur public, on parle

SGSN (Serving GPRS Support Node) : C’est une passerelle permettant

l'acheminement des données dans les réseaux mobiles GPRS. Il gère
l'interface avec le réseau de paquets externe (ex. IP) via une autre passerelle,
le GGSN (Gateway GPRS Support Node).

SIM (Subscriber Identity Module) : La carte SIM est une puce contenant un
microcontrôleur et de la mémoire. Elle est utilisée en téléphonie mobile pour
stocker les informations spécifiques à l'abonné d'un réseau mobile, en
particulier pour les réseaux de type GSM.

SMS (Short Message Service) : Le service de messagerie SMS permet de

transmettre de courts messages textuels ; c'est un service proposé
conjointement à la téléphonie mobile, voire à d'autres appareils mobiles comme
le Pocket PC.

SS7 (Signaling System #7) : Le système de signalisation #7 est un ensemble

de protocoles de signalisation téléphonique qui sont utilisés dans la grande
majorité des réseaux téléphoniques mondiaux. Sa principale application est
l'établissement et la libération d'appels.

TCP (Transmission Control Protocol) : Le Protocole de Contrôle de

Transmission est un des principaux protocoles de la couche transport du
modèle TCP/IP. TCP est un protocole orienté connexion, c'est-à-dire qu'il
permet à deux machines qui communiquent de contrôler l'état de la
transmission.

TDD (Time Division Duplex) : Multiplexage temporel dans les deux sens de
transmission sur une seule fréquence : les voies montantes et descendantes
utilisent à tour de rôle la même fréquence.

TDMA (Time Division Multiple Access) : C’est un mode de multiplexage

permettant de transmettre plusieurs signaux sur un seul canal. Il s’agit du
multiplexage temporel, dont le principe est de découper le temps disponible
entre les différentes connexions (utilisateurs). Par ce moyen, une fréquence
peut être utilisée par plusieurs abonnés simultanément. Cette technologie est
par exemple utilisée dans la norme GSM, où chaque porteuse (canal physique)
supporte huit intervalles de temps (time slot) attribués à huit communications
simultanées.

TMSI (Temporary Mobile Station Identify) : C’est une identité temporaire

utilisée pour identifier le mobile lors des interactions Station Mobile/Réseau. A
l’intérieur d’une zone gérée par un VLR, un abonné dispose d’une identité
temporaire, codé sur 4 octets, est attribué au mobile de façon locale.
 26

UMTS (Universal Mobile for Telecommunication System) : C’est l'une des

technologies de téléphonie mobile de troisième génération (3G) européenne.
Elle est elle-même basée sur la technologie W-CDMA, standardisée par le
3GPP et constitue l'implémentation européenne des spécifications IMT-2000 de
l'UIT pour les systèmes radio cellulaires 3G.

UMTS900 : C’est la réutilisation des fréquences 900 et 1800 MHz pour les
systèmes de communications mobiles de troisième génération (3G).

UTRAN (UMTS Terrestrial Radio Access Network) : C'est une passerelle

entre l’équipement usager et le réseau cœur UMTS. Il est chargé d’autres
fonctions suivantes : Sécurité, Mobilité, Gestion des ressources radio et
Synchronisation.

VLR (Visitor Location Register) : C’est une base de données temporaire

contenant des informations sur tous les MS qui sont gérés à ce moment-là par
le MSC auquel ce VLR est rattaché.

VoIP (Voice over Internet Protocol) : La voix sur réseau IP est une technique
qui permet de communiquer par la voix via l'Internet ou tout autre réseau
acceptant le protocole TCP/IP. Cette technologie est notamment utilisée pour
supporter le service de téléphonie IP (ToIP).

W-CDMA (Wide band Code Division Multiple Access) : Le mode d’accès

WCDMA (Accès multiple de division des codes à large bande) est le mode
d’accès par transmission radio utilisé pour les systèmes cellulaires de troisième
génération dans les différentes parties du globe. Les systèmes 3G à large
bande sont destinés à accéder à Internet, à transmettre de la vidéo et des
images de haute qualité avec la même qualité que les réseaux fixes.

WAN (Wide Area Network) : C’est un réseau informatique étendu couvrant

une grande zone géographique, typiquement à l'échelle d'un pays, d'un
continent, voire de la planète entière. Le plus grand WAN est le réseau Internet.

WAP (Wireless Access Protocol) : C’est un protocole conçu pour permettre, à

un téléphone mobile ou à tout autre terminal portatif sans fil de taille réduite,
d'obtenir un accès limité à Internet. Ce protocole tient compte de la taille réduite
de l'écran d'un terminal mobile portatif. Les données consultées y sont
présentées sous une forme simplifiée.

Jesse NAKUTONDA FUKIAU