Le réseau mobile

Comment la téléphonie mobile nous permet d’être joins quel que soit l’endroit où je me situe ? Appeler de n’importe où et à n’importe quel moment paraît aujourd’hui naturel. Cette facilité d’usage cache pourtant une grande complexité technologique !

Maquette « déploiement du réseau sur le territoire » et/ou film « Atout réso » :

Le réseau mobile s‘appuie sur différents équipements ayant tous une fonction bien précise. Le réseau mobile repose sur un découpage du territoire en zones appelées cellules. Au coeur de la cellule, une antenne (ou un groupe d’antennes) assurent la liaison entre le terminal mobile et le réseau. La communication entre le téléphone mobile et l’antenne passe par ondes radio, puis elle est acheminée vers le réseau mobile qui effectue la connexion vers les réseaux téléphoniques fixes ou mobiles ou vers les réseaux de transmission de données (Internet, Intranet…), via le réseau câblé.

Chaque antenne-relais gère un nombre limité d’appels simultanés. Plus une zone est peuplée, plus il faut d’antennes pour absorber le trafic et assurer une bonne qualité de service. En ville, le maillage du réseau est donc plus serré : on trouve une antenne tous les 300 mètres environ, à la campagne tous les 2 km.
Quand une zone pavillonnaire ou un centre commercial se construit, le réseau mobile se déploie. La capacité du réseau mobile est augmentée aux abord des équipements qui subissent des pics ponctuels de fréquentation : stades, palais de congrès, gares, aéroports, etc. Un même site peut accueillir plusieurs antennes. La couverture réseau des axes de communication est une priorité, notamment pour pouvoir donner l’alerte en cas d’accident de la route. Sur les lignes TGV la couverture réseau est stratégique : l’internet mobile est très apprécié par les travailleurs nomades.

– Station de base : équipement de transmission radio des réseaux mobiles. Elle est constituée d’une antenne-relais et d’une armoire électronique chargée de la gestion des communications par ondes radio.
Il y en une par cellule, et tous les mobiles situés dans la cellule y sont connectés. (BTS pour le GSM et le GPRS – Node B pour l’UMTS)
– Contrôleur : est l’organe intelligent : il alloue les canaux et gère les déplacements des clients entre les zones de couvertures cellulaires (BSC pour le GSM et le GPRS – RNC pour l’UMTS)
– Commutateur : assure les liaisons des communications. Il interagit avec une base de données dans laquelle sont enregistrées les infos liées aux abonnées (numéro, option, localisation…)
– Passerelle vers Internet : passerelle d’interconnexion entre le réseau de paquet mobile (GPRS – UMTS) et les réseaux IP externes). La 4 G utilise le réseau IP.

Le passage de la téléphonie mobile classique à la 3G, puis à la 4G s’est fait de manière progressive. L’ensemble du réseau évolue afin d’offrir aux utilisateurs une couverture maximale.

Maquette « un trajet sans coupure » :

Cette maquette montre la succession des antennes prenant en charge une communication de la Gare de l’Est jusqu’à la CSI. Un mobile se connecte à l’antenne-relais la plus proche ou la moins saturée. Quand le mobile se déplace, la communication est relayée par une autre antenne. Ce transfert de communication sans coupure s’appelle le « handover ». Le passage d’une antenne à l’autre se fait donc en continuité, sans pic de puissance. Grâce à cette innovation, l’utilisateur d’un mobile 3G (UMTS) est 50 à 100 fois moins exposé aux ondes qu’en 2G (GSM).

Photos présentant le camouflage des antennes :

Ces photos présentent la façon dont les antennes sont camouflées pour s’‘intégrer dans le paysage urbain ou rural. Avec la téléphonie mobile, de nouveaux éléments sont apparus dans le paysage : les antennes et leurs supports (mâts, pylônes). L’État, les collectivités locales et les opérateurs ont décidé de mettre au point une politique commune pour leur intégration dans l’environnement. Des principes et des règles ont été instaurés, comme l’utilisation d’antennes plus compactes à deux ou trois bandes (GSM 900, GSM 1800, UMTS), verticales, plaquées à leur support, peintes ou même habillées de structures en composite (type fausse cheminée, faux arbre, clocher, pigeonnier, etc.).

– Les ondes et le spectre électromagnétique 
– Le terminal mobile
– 4G / 3G / 3G+ / H+
– Impact de la téléphonie mobile sur la santé