La norme UMTS (système universel de télécommunications avec les mobiles) est au c?”ur des futurs réseaux de téléphonie mobile numérique à haut débit, dits de troisième génération (3G). Elle est la déclinaison européenne du projet de standardisation IMT-2000 (International Mobile Telecommunications), dont la vocation est d’assurer l’interopérabilité de tous les réseaux de téléphonie mobile de troisième génération au niveau planétaire. Cet effort global de normalisation est à la mesure des services que doit offrir le futur réseau : transport de la voix, des contenus multimédias et des données à 2 Mbit/s. Tout utilisateur devra aussi pouvoir accéder aux services personnalisés auxquels il a souscrit dans son pays d’origine, et ce, où qu’il se trouve. Accès Internet à haut débit pour les particuliers et les petites structures ou dans les lieux publics ou bien couverture par satellite des zones les plus reculées, les concepteurs des réseaux 3G n’ont écarté aucune application.
Une architecture inspirée des réseaux GSM
L’UMTS est aussi l’occasion de réaliser la convergence entre les réseaux de téléphonie fixe et mobile, qui utilisent pour l’instant des technologies hétérogènes. À terme, il pourra servir tant en téléphonie résidentielle, pour interconnecter les postes de travail dans de petites structures, que pour surfer sur le Net depuis un chantier en Amazonie par une liaison satellite compatible. Bien sûr, toutes ces applications ne sont pas censées voir le jour en même temps.Dans l’ensemble, l’architecture des réseaux UMTS reprend les fondements du GSM, dont les spécifications ne se limitent pas à l’interface radio, mais comprennent également la topologie du réseau. Utran (UMTS Terrestrial Radio Access Network), le sous-ensemble de spécifications radio d’UMTS, instaure lui aussi un principe de hiérarchie des cellules radio émettrices, mais qui reste plus évolué que celui du GSM. Cette hiérarchie est en effet composée de quatre niveaux de réseaux, imbriqués à la façon des poupées russes. Par analogie, elle est semblable aux segments ou sous-réseaux qui organisent un LAN d’entreprise relié à Internet : le rôle de chaque ensemble est d’assurer la continuité des communications entre les sous-ensembles.
Une couverture assurée par un système hiérarchisé d’émetteurs
À chaque fois que l’utilisateur sortira dans ses déplacements d’une zone de couverture, il sera pris en charge par une zone de recouvrement. Au premier niveau, le plus proche de l’utilisateur, intervient la picocellule, un émetteur radio de courte portée d’une capacité de hauts débits allant jusqu’à 2 Mbit/s. Puis la microcellule prend le relais à l’échelle d’une ville moyenne et la macrocellule, à l’échelle d’une grande agglomération. Enfin, les relais par satellites assurent la couverture pour les zones reculées. Ce système est destiné à assurer la continuité des communications, avec toutefois en contrepartie une dégradation de la bande passante. Tout comme un utilisateur ne peut espérer avoir la même bande passante en accédant à distance par modem au réseau de l’entreprise que celle dont il dispose lorsqu’il se connecte directement au LAN, le débit maximal alloué au niveau d’une macrocellule, la plus vaste unité de recouvrement dans un réseau UMTS, ne dépassera pas en théorie 144 kbit/s. Tournant le dos au concept du multiplexage temporel à l’?”uvre dans les réseaux GSM, l’UMTS introduit un multiplexage fréquentiel : en fonction de la bande passante disponible, les cellules radio UMTS attribueront dynamiquement deux plages de fréquences à chaque utilisateur, l’une en émission, l’autre en réception. Là encore, le fonctionnement du réseau est assez similaire à celui d’un réseau filaire.L’inscription sur le réseau n’implique pas forcément la réservation immédiate d’une fraction de la bande passante, mais tout simplement l’inscription de l’identifiant unique d’un adaptateur Ethernet (l’adresse MAC) dans la table d’adresses physiques du commutateur. Sur le réseau UMTS, l’entrée de l’utilisateur dans la zone de couverture provoque l’établissement d’un lien virtuel, maintenu jusqu’à ce qu’il quitte la zone ou termine sa communication. Mais c’est uniquement en fonction d’une requête, comme l’établissement d’une session de visioconférence, que la bande passante nécessaire sera allouée dynamiquement par simple augmentation de la plage de fréquences attribuée. Pour économiser au mieux les ressources du réseau, la méthode d’allocation de la bande passante tiendra aussi compte du type de trafic, ou plus exactement du comportement de l’utilisateur. Par exemple, si ce dernier navigue sur le web, la bande passante sera allouée de façon unidirectionnelle (en réception), au seul moment du téléchargement de la page demandée. L’opération terminée, et pendant que l’utilisateur consulte les données qu’il vient de recevoir, seul un lien virtuel, qui ne consomme pas de bande passante, relie encore le terminal UMTS et le réseau.Enfin, il reste à surmonter les nombreuses difficultés liées aux terminaux UMTS. Pour reprendre l’exemple d’une session de visioconférence, l’adaptation dynamique du flux vidéo à la bande passante disponible sur le segment du réseau UMTS utilisé est à elle seule un sérieux défi technique. Cela suppose en effet de pouvoir rediriger le flux vidéo, en cours de diffusion, vers un autre algorithme de compression/décompression (codec), plus adapté à la bande passante disponible. Aujourd’hui, les terminaux dotés de telles fonctions n’existent qu’à l’état de prototypes et sont encore loin, de l’aveu même des constructeurs, d’une version commerciale fonctionnelle.
🔴 Pour ne manquer aucune actualité de 01net, suivez-nous sur Google Actualités et WhatsApp.
