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En anglais
Auteur(s)
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Jean CELLMER : Ingénieur des télécommunications Chef de département télécommunications, Réseau ferré de France
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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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Planification du réseau radio
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6. Interface radio W-CDMA
6.1 Modes FDD et TDD
Un système de radiocommunications bidirectionnel doit transmettre des signaux dans le sens mobile vers réseau, dit sens montant, et dans le sens réseau vers mobile, dit sens descendant. Les systèmes de radiocommunications professionnelles ont longtemps toléré de n’utiliser qu’une fréquence radio commune aux deux sens, les interlocuteurs prenant la parole à tour de rôle : c’est le mode d’accès à l’alternat. Les systèmes cellulaires étant ouverts à un large public, il a été dès l’origine nécessaire de prévoir un système permettant aux deux utilisateurs en communication de parler simultanément, comme c’est le cas en téléphonie fixe : c’est le mode d’accès duplex (figure 3).
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FDD
Dans un premier temps, c’est-à-dire pour les réseaux analogiques et pour le GSM, la seule solution retenue pour fournir un accès duplex a consisté à appairer des couples de fréquences, l’écart entre ces fréquences étant constant et appelé écart duplex. Il vaut :
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pour le GSM : 45 MHz ;
-
pour le TETRA : 10 MHz ;
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pour l’UMTS : 60 MHz.
dans un réseau GSM, deux bandes de fréquences sont réservées, l’une pour les canaux montants, l’autre, avec des valeurs plus élevées de 45 MHz, pour les canaux descendants.
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TDD
Avec l’apparition des systèmes numériques, et notamment du mode d’accès à répartition dans le temps, où le signal à transmettre est découpé en intervalles de temps élémentaires de moins de 1 ms chacun (577 µs en GSM, par exemple), il a été possible de concevoir des systèmes où l’accès duplex consiste à allouer des intervalles de temps successifs à des sens de transmission différents. On crée un système à l’alternat automatique, à un rythme tel que le changement de sens est imperceptible à l’oreille. C’est notamment le mode utilisé pour la norme européenne de téléphones sans fil, le DECT (Digital European Cordless Telephony). L’avantage de ce mode d’accès est de ne nécessiter qu’une seule bande de fréquences.
L’UMTS...
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Interface radio W-CDMA
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.
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
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
-
...
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/)
HAUT DE PAGE
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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