Architecture d’un réseau GSM / UMTS, Connexion adéquate OSF

Titre 4: Réseaux GSM/UMTS

4.1. Architecture d’un réseau GSM / UMTS

Le standard GSM (Global System for Mobile Communications) est un standard de communication européen pour les systèmes digitaux de radiocommunications mobiles. Il a été essentiellement conçu pour la transmission de conversations vocales. Le standard UMTS (Universal Mobile Telecommunications System), est le successeur du standard GSM.

Il a été étudié pour transmettre, outre la voix, des données à des bandes passantes pouvant atteindre 2 Mbps. En ce qui concerne le réseau d’accès hertzien, les deux types de réseaux sont structurés de la même manière. Ils sont représentés sur la figure n°27.

Figure n°27: Architecture d’un réseau GSM / UMTS



Source : Valentin Bauwens

Le terminal GSM ou UMTS, appelé Mobile Station (MS), communique par voie hertzienne avec une station fixe appelée Baste Transceiver Station (BTS) pour les réseaux GSM et Node B pour les réseaux UMTS. L’espace est ainsi réparti en cellules dépendant d’un BTS ou d’un Node B. Chaque station fixe est ensuite connectée à un contrôleur de stations fixes nommé Base Station Controller (BSC) pour les réseaux GSM et Radio Network Controller (RNC) pour les réseaux UMTS.

Ce composant contrôle véritablement le réseau d’accès hertzien: il gère l’accès aux fréquences, dirige les transitions d’unités mobiles d’une cellule à l’autre et avertit les unités mobiles des appels entrants. Chaque BSC ou RNC gère de cette manière une fraction du réseau de l’opérateur. Selon les spécifications de contrôleurs de réseaux cellulaires consultées80, chaque contrôleur gérerait un maximum de 64 cellules.

Ceci coïncide avec les ordres de grandeur mentionnés par un professionnel81 selon lequel son réseau compterait environ 50 BSC pour 2000 BTS. Tous les BSC/RNC sont ensuite connectés avec un centre d’interconnexion mobile ou Mobile Switching Center (MSC) qui assure l’interconnexion avec le réseau téléphonique public (Public Switched Telephone Nework ou PSTN) ou d’autres MSC.

Au même niveau que le MSC peut se trouver un Servicing GPRS Support Node ou SGSN qui assure la connexion avec le réseau Internet. Le MSC gère également des bases de données centrales comme celles où sont répertoriés les identités et positionnements actuels des utilisateurs du réseau.

4.2. Sélection d’une connexion adéquate pour l’OSF

Selon notre étude préalable des réseaux cellulaires, nous pouvons identifier deux types de connexions fortement répandues:

– Entre les stations fixes et les contrôleurs de stations fixes (1 sur Figure n°27)

– Entre les contrôleurs de stations fixes et le MSC / SGSN. (2 sur Figure n°27)

Nous pouvons certainement déjà exclure la connexion entre les contrôleurs de stations fixes et le MSC comme candidate à l’implémentation par optique sans fil pour des raisons de fiabilité. Cette connexion agrège en effet le trafic de plusieurs dizaines de stations de base et son disfonctionnement affecterait un nombre beaucoup trop élevé d’utilisateurs. Il ne serait donc pas raisonnable d’utiliser des liens optiques dont nous avons vu qu’ils présentent une disponibilité inférieure à celle des technologies filaires ou des lignes louées.

Pour la connexion entre les stations fixes et les contrôleurs de stations fixes, par contre, l’utilisation d’une connexion OSF (technologie Optique Sans Fil) est beaucoup moins risquée. Les utilisateurs de téléphonie mobile accepteraient en effet certainement les disfonctionnements induits par l’utilisation de l’OSF pendant seulement 8 heures82 par an. D’autre part, les opérateurs de réseaux cellulaires sont rarement liés par des contrats leur imposant de garantir une certaine disponibilité.

Dans la suite de cette partie, nous étudierons les aspects pratiques de l’implémentation par OSF (technologie Optique Sans Fil) de la connexion entre les stations fixes et les contrôleurs de stations fixes des réseaux GSM et UMTS et tenterons de déterminer l’étendue des circonstances dans lesquelles cette implémentation est possible d’une part et économiquement justifiable d’autre part.

Nous ne tiendrons pas compte des conditions de ligne de vue et de la topologie de l’environnement tel que nous l’avons fait lors de l’étude des réseaux ADSL étant donné qu’il est beaucoup plus difficile de déterminer un indicateur efficace permettant d’estimer la propension à obtenir des conditions de ligne de vue adéquates.

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80 Samsung Digital (2003), « SBSC-400 – Samsung base station controller », Specification sheet

81 Nicolas Parmentier, Belgacom

82 En supposant que l’opérateur installe le lien OSF (technologie Optique Sans Fil) de façon à garantir une disponibilité de 99,9%

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