Généralités sur un réseau GSM(Global System Mobil)

Le réseau GSM (Global System for Mobile communication) est la première norme de téléphonie cellulaire de seconde génération. Les objectifs du GSM reprennent et pro- longent ceux des précédents systèmes de téléphonie mobile. En effet ils visent à offrir un vaste éventail de services de télécommunications spécifiques en tenant compte de la mobilité des usagers et compatibles avec ceux des réseaux fixes. La compatibilité d’accès à n’importe quel utilisateur dans n’importe quel pays exploitant le système GSM ainsi que la localisation automatique des mobiles sous la couverture globale de l’ensemble du réseau sont à assurer tout en permettant une grande variété de terminaux mobiles. Par ailleurs le défi d’obtenir une bonne efficacité spectrale et des coûts permettant d’assurer le succès du service est l’un des objectifs majeurs du GSM parmi tant d’autres.

Historique

En 1876 Graham Bell ne devait pas savoir qu’il révolutionnerait à ce point la vie de tout un chacun en inventant le téléphone. Le transport de la voix pouvait se faire grâce à une paire de fils reliant deux appareils. Rapidement, l’utilisation de son invention dans une petite ville du Canada où il résidait, lui fit comprendre l’importance d’une centralisation des communications dans un central téléphonique et l’on vit alors apparaître le premier réseau téléphonique. En 1887 Heinrich Hertz découvre les ondes radio. En 1896, à Bologne Gugliemo Marconi réalise la première transmission radio. En 1901, il réalise la première liaison radio trans- atlantique entre la Cornouailles et Terre Neuve. Au début des années 50 aux Etats-Unis, la compagnie Bell Téléphone propose des services de radiotéléphone à ses abonnés. En 1964 on introduit la notion de partage des ressources dans les réseaux de radiocommunication pour satisfaire une demande grandissante qui avait fait planer une menace de saturation sur les réseaux.1971 : Bell Téléphone fait apparaître la notion de cellule dans le réseau. Sa première mise en place se fera à Chicago en 1978 sur le système «Advanced Mobile Phone Service » qui y est toujours opérationnel. On a alors un changement de contrôle devenu dynamique, pour la prise en charge du récepteur par déférents émetteurs, réalisable par zone, ou cellule. En 1982 normalisation de l’« Advanced Mobile Phone Service » pour tout l’Amérique du Nord. En 1987 l’Europe adopte un standard européen pour mettre fin à la cacophonie qui règne en matière de réseau de radiotéléphone. LE GSM EST NE.

Présentation d’un réseau GSM

Le réseau GSM a pour premier rôle de permettre des communications entre abonnés mobiles (GSM) et abonnés du réseau téléphonique commuté (RTC-réseau fxe).Le réseau GSM s’interface avec le réseau RTC et comprend des commutateurs, il se dis- tingue par un accés spécifique : la liaison radio.Le réseau GSM est composé de trois sous ensembles : Le sous système radio (BSS : Base Station Sub-system) qui assure et gère les transmissions radios. Le sous système d’acheminement ( NSS : Network Sub System) qui comprend l’ensemble des fonctions nécessaires pour appels et gestion de la mobilité.

Les équipements d’un réseau coeur GSM

La station mobile est composée de l’équipement possédant son identité internationale IMEI (International Mobile Equipement Identity) et de la carte SIM (Subscriber Identity Mobile) contenant principalement l’identité de l’abonné IMSI (International Mobile Sub- scriber Identity) et la clé secrète pour la sécurité Ki (Individual Subscriber Authentication Key) servant à l’authentification et au chiffrement de la liaison radio avec la station de base.Le MSRN ou Mobile Station Roaming Number est un numéro de téléphone défini par les recommandations E.164 afin de router les appels téléphoniques dans un réseau mo- bile, depuis un Gateway Mobile Switching Center (GMSC) jusqu’à la cible Mobile service Switching Center (MSC).Le BSS comprend les BTS qui sont des émetteurs-récepteurs ayant un minimum d’in- telligence et les BSC qui contrôlent un ensemble de BTS et permettent une première concentration des circuits.

L’exploitation des données recueillies par la BTS est réalisée par le BSC. La capacité maximale d’une BTS est de 16 porteuses (limite technique rarement atteinte pour des raisons de fiabilité). Ainsi une BTS peut gérer au maximum une centaine de communica- tions simultanées.Ont distingue ensuite différentes classes de BTS normales et micro, en fonction de la na- ture du réseau (GSM 900 ou DCS 1800) et de la puissance recherchée (puissance exprimée en W). Les BTS normales sont les stations de base classiques utilisées dans les systèmes cellulaires avec des équipements complémentaires installés dans des locaux techniques et des antennes sur les toits. Les micro-BTS sont utilisées pour couvrir les zones urbaines denses avec des microcellules. II s’agit d’équipements de faible taille, de faible coût qui permettent de mieux couvrir un réseau dense comme le quartier d’une ville à forte densité de population. Le rayon d’une cellule varie entre 200m en milieu urbain et 30 km en milieu rural. Une cellule est au minimum couverte par la triangulation de trois BTS. L’exploitation de la BTS se fait soit en local soit par télécommande au travers de son contrôleur de station (BSC).