Cours: généralités sur les réseaux cellulaire

CHAPITRE I : GENERALITES SUR LES RESEAUX CELLULAIRE

I.1. INTRODUCTION

La téléphonie cellulaire n'est rien d'autre qu'un système de communication sans support matériel ayant pour but d'assurer la communication entre les abonnés mobiles pare la présence des stations radios formant ainsi des cellules.

La téléphonie révolutionna nos moyens de communiquer permettant enfin de dialoguer à longue distance. Malgré des débuts difficiles, la téléphonie était devenue au même titre que l'eau courante ou l'électricité un service de base.

Avec les progrès de l'informatique et des codages numériques, une nouvelle génération se profile ; la télécommunication mobile devenant ainsi un service de masse.

Tout au long de ce chapitre, nous allons essayer d'expliquer les généralités des réseaux cellulaires.

I.2. DEFINITION

Par définition, un réseau cellulaire est un système de télécommunication qui doit répondre aux contraintes de la mobilité de l'abonné dans le réseau, par l'étendue du réseau et par les ondes radio qui lui sont allouées.

Un système de réseau cellulaire couvre l'ensemble d'infrastructures spécialement destinées aux équipements d'acheminement de communication vers les mobiles et où les ondes radio, dans le cas d'un réseau cellulaire servent de lien entre le terminal de l'abonné et l'infrastructure de l'opérateur.

I.3. RADIOTELEPHONIE CELLULAIRE

Un système de radiotéléphonie mobile autrefois analogique et maintenant numérique assurant la totalité des services proposés par le réseau fixe, plus celui de la mobilité : possibilité de maintenir une communication en cours de déplacement (hand over) et la possibilité d'appeler et d'être appelé lorsque l'on se trouve à l'étranger (Roaming international).

I.4. CONCEPTS CELLULAIRES

L'introduction de concept cellulaire amène le grand progrès et la nouvelle technique pour remédier aux inconvénients laissés par la téléphonie classique. La téléphonie cellulaire rassemble tous les postes radio à deux canaux, l'un pour l'émission et l'autre pour la réception en évitant les interférences probables.

Le concept cellulaire permet aussi d'atteindre des capacités importantes illimitées au moyen d'un grand nombre des stations radio dont chacune couvre une surface géographique appelée « cellule ».

Ce concept consiste à diviser un territoire en cellules dont chacune est couverte par une station radio ou station de base (BTS) du réseau. Et ainsi la réutilisation d'une même fréquence que celle des cellules différentes, c'est-à-dire qui sont adjacentes ou sécantes afin d'éviter les phénomènes d'interférences sur le signal utile reçu par le terminal mobile pour la station de base.

I.5. NOTION DE LA CELLULE

L'opérateur qui choisit le secteur de télécommunication mobile doit définir la zone géographique à couvrir par son réseau. Chaque zone couverte par un émetteur est appelée cellule. Une cellule peut avoir un ou plusieurs secteurs. La taille d'une cellule est variable, elle dépend de la fréquence d'émission.

C'est pourquoi un réseau de téléphonie mobile à très haute fréquence comporte beaucoup des cellules pour une meilleure couverture de l'espace à desservir.

Deux cellules mitoyennes ne peuvent utiliser deux fréquences similaires à cause des interférences. L'opérateur gère la bande passante qui lui a été allouée par l'Etat pour acheminer une conversation, la position du mobile étant signalée par le relais de passage desservant la cellule traversée. Plus la taille d'une cellule est petite, plus la quantité d'appels passés sur le réseau pour une surface donnée est grande.

L'opérateur utilise des microcellules de quelques centaines des mètres de rayon pour écouler un trafic important par unité de surface dans les zones urbaines, souvent ces zones ont une couverture assurée par des antennes sectorielles de gains élevées (11 dB), que les antennes omnidirectionnelles (9 dB), tandis que dans les zones rurales peu peuplées, les cellules sont de grandes tailles (en allant jusqu'à 30 km de diamètre) et elles sont alors appelées « macrocellules ».

C'est pourquoi l'utilisation d'un téléphone portable (portatif) n'est donc possible que sur la totalité de la surface d'une cellule rurale. La figure I.1 ci-dessous nous présente la division cellulaire et sa forme hexagonale.

A

A

B

B

C

F

D

D

G

G

Figure I.1 : La division cellulaire et sa forme hexagonale.

Un réseau comporte plusieurs cellules de même dimension ou des dimensions différentes selon :

Ø La ou les licences achetées par l'opérateur ;

Ø le nombre d'utilisateurs potentiels dans sa zone ;

Ø la configuration du terrain (relief géographique, présence d'immeubles) ;

Ø la nature et la densité des constructions (maisons, buildings, immeubles en béton,...) ;

Ø la localisation (rurale, suburbaine, ou urbaine).

Alors, le réseau radio mobile sera divisé en petites zones de couverture radio, en forme de nid d'abeilles, au centre desquelles sont implantés les émetteurs-récepteurs.

Ces zones sont appelées cellules. D'où l'on pourrait dire aussi qu'une cellule comprend l'étendue de la zone couverte par l'ensemble des secteurs dépendant d'un même site. Ce dernier correspond à la zone couverte par une antenne (qui peut supporter plusieurs TRX). Elle est caractérisée par :

Ø La puissance d'émission normale de sa BTS (dans cette zone le niveau de champ électrique doit être supérieur à un seuil déterminé) ;

Ø Sa fréquence de porteuse utilisée pour l'émission radio électrique

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