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Generations de telephones cellulairesQuelles sont les générations de téléphones Cellulaires ? Le besoin d’avoir accès au service téléphonique lors des déplacements a donné naissance à la téléphonie mobile qui elle-même a évolué de manière spectaculaire. En un temps record, la téléphonie mobile ou téléphonie cellulaire est passée de la première génération (1G) à la quatrième génération (4G). Quelles sont les caractéristiques de ces générations ? Quels sont les services disponibles ? Définitions Téléphonie, c’est un système de télécommunications qui a pour but essentiellement de transmettre le son et en particulier la transmission de la parole. Il existe la téléphonie fixe filaire et la radiotéléphonie qui comprend la téléphonie fixe sans fil et la téléphonie mobile. Un réseau téléphonique est composé de 3 éléments principaux : les terminaux, les centraux et les liaisons entre ces différents éléments. Téléphonie mobile : C’est le système ou infrastructure de télécommunications permettant d’utiliser des téléphones mobiles ou portables ou téléphones cellulaires. Radiotéléphonie : Ensemble des techniques utilisant les ondes radioélectriques pour la transmission de la voix humaine Contrairement à la téléphonie filaire dans laquelle tous les abonnés sont reliés au central par un câble, les abonnés à la téléphonie mobile sont reliés au central par des ondes radioélectriques partout où la couverture des signaux de la compagnie est disponible. Les communications d’un abonné ne sont pas gérés par un central local, mais par un centre de commutation mobile relié au téléphone via des BSC (Base Station Controller) et des BTS (Base Transceiver Station). Les premiers téléphones assimilés aux téléphones cellulaires 0 G Avant le développement des téléphones cellulaires à proprement parler, les utilisateurs savaient installer des radiotéléphones dans leurs voitures pour servir de téléphones cellulaires ou mobiles. C’était la génération zéro (0 G). Ils sont rapidement détrônés par la première génération de téléphonie cellulaire (1 G). Première génération de téléphonie cellulaire (1 G) Les premiers réseaux de téléphonie cellulaire étaient analogiques, c’était la première génération. Ils étaient développés dans les années 70 – 80. Les premiers terminaux sans fil, les radiotéléphones analogiques étaient installés dans les voitures ou transportés dans des valises. Ils étaient énormes, consommaient beaucoup d’énergie et ayant une couverture limitée. La technique modulation radio utilisée au niveau de ces réseaux était proche de celle de la FM, ce qui ne permettait pas de garantir la confidentialité des communications. La première génération de téléphonie cellulaire était déployée sous le nom commercial AMPS (Advanced Mobile Phone Service) et utilisait le multiplexage fréquentiel (FDMA) pour transporter les canaux vocaux dans la bande des 800 MHz. Deuxième génération de téléphonie cellulaire (2 G) La deuxième génération de téléphonique mobile a une autre nature ; elle passe donc au numérique. Le CDMA et le GSM sont des réseaux mobiles numériques de la deuxième génération. Parmi les avantages de la deuxième génération, on peut citer : une meilleure qualité d’écoute, des terminaux portables et une certaine confidentialité des communications. Les progrès de la deuxième génération ont permis l’accès du grand public à la téléphonie mobile. Un débit de 9.6Kb/s était disponible pour la voix. Parallèlement au service téléphonique, la 2G a permis le développement et le lancement du service SMS (Short Message Service) accessible aux abonnés GSM et CDMA. Il s’agit en fait d’un service de transmission de message textuel dont le contenu est de 160 caractères. 2.5 G La 2 G continue son évolution qui la conduit à la mi – chemin d’une 3 G de téléphonie mobile. A ce stade, c’est la capacité de transmission de données qui se développe dans le réseau originalement conçu pour le transport de la voix. Ainsi, le GPRS (General Packet Radio Service) a pris naissance. Ce nouveau service exploitant la technologie de commutation de paquets permet l’accès à l’Internet à bas débit à partir d’un terminal mobile. Dans des conditions optimales, des débits maximums réels de 50 Kb/s sont possibles alors que le débit théorique est de 144 Kb/s. L’ajout de la capacité de transmission de données au réseau GSM est le GPRS ; ainsi l’architecture mixte GSM et GPRS débouché sur la 2.5 G. Dans ce nouveau réseau 2.5 G, la voix continue de transiter sur le réseau GSM, alors que l’Internet est disponible via GPRS. 2,75 G L’évolution de la capacité de transmission de données continue. Une autre étape est atteinte, c’est le 2.75 G qui permet au service EDGE ( Enhanced Data Rate for GSM Evolution) de voir le jour. Le EDGE permet théoriquement des débits de 384 Kb/s. grâce à un changement de modulation. Troisième génération de téléphonie cellulaire (3 G) La 3 G correspond au standard UMTS (universal mobile for Telecommunications system) de l’ ETSI. Dans la version américaine, elle correspond au CDMA 2000 alors qu’en Japon on parle de FOMA (Freedom of Mobile Multimedia Access). Au niveau de la 3 G, des débits jusqu'à 2 Mb/s sont offerts. Les services possibles sur un réseau 3G sont accès haut débit à l’Internet sans fil, visiophonie, messages vidéo, réception de la télévision sur le téléphone. L’Union internationale des Télécommunications (UIT) a défini les normes de la troisième génération de la téléphonie cellulaire (IMT – 2000) pour faciliter la croissance, augmenter le débit et supporter plus d’applications variées. La 3 G offre un niveau de sécurité plus élevée que ses prédécesseurs de la 2 G. Pour la troisième génération, le GSM offre UMTS WCDMA alors que le CDMA développe les services 1xRTT (One time Radio Transmission Technology) et EVDO (Evolution Data – Optimized) qui offrent respectivement des débits de 144 Kb/s et 2.4 Mb/s. Deux versions améliorées développées plus tard fournissent des débits de 3.1 Mb/s et de 4.9 Mb/s. Et finalement, la version CDMA 2000 développe la version UMB (Ultra Mobile Broadband) avec un débit de 288 Mb/s. Les applications de la 3 G sont la télévision mobile, la vidéoconférence, les services de localisation, la vidéo a la demande et la télémédecine. 3.5 G HSDPA (High – Speed Downlink Packet Access) est un protocole de téléphonie mobile qui offre un débit de téléchargement variant entre 8 et 10 Mb/s dans le sens descendant. Cette technologie est basée sur la communication WCMDA ( Wideband – Code Multiple Division Access). 3.75 G HSUPA (High Sped Uplink Packet Access) est un autre protocole de téléphonie mobile qui permet des débits de 5.6 Mb/s dans le sens montant et permet de réduire la latence. Quatrième génération de téléphonie cellulaire (4 G) La quatrième génération est déjà une réalité. Elle est développée en quelque sorte pour fournir la qualité de service et les débits exigés par les applications 3 G existantes. La 4 G peut fournir un débit de téléchargement de 100 Mb/s pour les communications de haute mobilité (à partir des trains et des voitures) et un débit de 1 Gb/s pour les communications de basse mobilité (piétons et utilisateurs fixes). Le système 4 G doit fournir une solution à large bande tout IP sécurisée aux modems sans fil des laptops, aux smartphones et autres dispositifs mobiles. D’autres services seront offerts aux utilisateurs tels que : Accès à Internet à haut débit, téléphonie IP, les services de jeux et autres services multimédias en temps réel. LTE (Long Term Evolution, 3.9 G) et mobile WiMAX deux technologies proches de la 4 G devraient offrir des débits de l’ordre de 1Gb/s selon les recommandations de l’Union internationale des Télécommunications. Les objectifs de la quatrième génération sont : canal de largeur de bande flexible, entre 5 et 20 MHz, optionnellement jusqu'à 40 MHz, efficacité spectrale, réseau de grande capacité, débit nominal de 100 Mb/s, débit minimal entre deux points dans le monde : 100 Mb/s, transfert intercellulaire imperceptible à travers des réseaux hétérogènes, connectivité sans faille et roaming global à travers des réseaux multiples, qualité de service élevée ( pour audio en temps réel), transmission de données à haut débit, télévision à haute définition, télévision mobile, etc), interopérabilité avec les normes sans fil existantes, réseau à commutation de paquet IP. Enjeux et défis En dépit des progrès énormes réalisés dans ce domaine, il existe des problèmes qui ralentissent sinon freinent le développement des réseaux 3G. Parmi ces contraintes, on peut énumérer : coût de concession d’une licence 3 G dans certains pays, coût des téléphones 3 G, demande des services à large bande sur les portables, cycle de vie trop cour pour les batteries des téléphones 3 G (Les services 3G consomment beaucoup d’énergie à cause du multimédia). Conclusion Le marché de la téléphonie mobile qui compte plus de 4 Milliards d’abonnés dans le monde pour une population de 6.8 Milliards d’habitants, soit environ 60% d’utilisateurs a de quoi attirer l’attention de tous à l’ère des technologies de l’information et de la communication. La tendance va grandissante du fait de la place qu’occupe la société de l’information dans le monde. A la base toutes les avancées de la téléphonie mobile se trouve la numérisation des signaux (voix, données, images) qui offre beaucoup d’avantages notamment la confidentialité des communications, intégration voix – données, la compression des signaux, la réduction de l’encombrement spectral (efficacité spectrale), etc. Rubrique: TIC Auteur: PROMOTIC | Date: 23 Avril 2011 |
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