Protocoles et applications pour l’Internet mobile

Les réseaux de l’Internet mobile

L’environnement du GSM se présente sous la forme illustrée à la figure 37.1. Les applications se déroulent sur un serveur, et les utilisateurs y accèdent via une interface hertzienne puis un réseau à commutation de circuits. Ce réseau peut mener directement à un serveur qui gère le portail de l’opérateur mobile. En règle générale, les serveurs que le portable peut atteindre se trouvent sur Internet, ce qui demande la traversée d’un réseau à transfert de paquets IP. Entre le réseau à commutation de circuits et le réseau IP, se trouvent des passerelles spécifiques, qui transforment les syntaxes pour les rendre plus condensées. En effet, les débits sur ce réseau sont limités par l’interface radio et par le débit du réseau à commutation de paquets, qui est de 9,6 Kbit/s pour le GSM. L’évolution de cet environnement est illustrée à la figure 37.2.

Il correspond à l’architecture mise en place pour le GPRS. Le serveur est toujours situé sur le réseau IP ou sur le réseau à transfert de paquets, mais la différence fondamentale avec la figure précédente provient de l’existence d’un réseau à transfert de paquets de type relais de trames dans la toute première génération. Les débits augmentent, mais, généralement, seuls trois ou quatre slots de temps sur une fréquence donnée peuvent être utilisés en parallèle. Cela porte le débit utile théorique à 3 × 9,6 ou 4 × 9,6 Kbit/s, c’est-à-dire environ 30 ou 40 Kbit/s. Ce débit maximal pour les réseaux GPRS ne reste accessible que si l’interface radio est loin d’être saturée. Les applications du GPRS ne sont donc pas fondamentalement différentes des applications construites pour le GSM. L’étape suivante est illustrée à la figure 37.3. Figure 37.1 Architecture du GSM GSM BTS GSM BTS GSM BSS HLR AUC MSC/VLR Réseau à commutation de circuits GMSC Serveur Internet Livre Reseaux.book Page 966 Vendredi, 27. août 2004 4:03 16 Protocoles et applications pour l’Internet mobile CHAPITRE 37 967 Figure 37.2 Architecture du GPRS Figure 37.3 Architecture de la première génération de l’UMTS GSM BTS GSM BTS GSM BSS HLR AUC MSC/VLR Réseau à commutation de circuits GMSC SGSN Réseau à transfert de paquets GGSN Circuit Internet IP BS BS UMTS RNC GSM BTS GSM BTS GSM BSS HLR AUC MSC/VLR Réseau à commutation de circuits GMSC SGSN Réseau à transfert de paquets GGSN Circuit Internet IP Iub Iur UTRAN (UMTS Terrestrial Radio Access Network) UMTS réseau coeur Livre Reseaux.book Page 967 Vendredi, 27. août 2004 4:03 16 Les applications PARTIE XII 968 L’environnement UMTS de première génération introduit de nouvelles cellules, avec une interface radio beaucoup plus puissante, et met en place entre la station de base et le réseau cœur un réseau à commutation de trames de type AAL-2. Dans cette première étape, le réseau cœur, ou CN (Core Network), est en fait constitué de deux réseaux, un réseau à commutation de paquets et un réseau à commutation de circuits. Dans les toutes premières générations de l’UMTS, la parole téléphonique empruntait les circuits pour être conduite au combiné du destinataire. Maintenant, la parole est mise dans des trames AAL2 pour être transportée dans le réseau à commutation de paquets. Dans cette génération, il y a coexistence du réseau GSM-GPRS et du réseau UMTS. Les terminaux sont bistandards, et la connexion s’effectue sur la cellule disponible.

Les réseaux de l’Internet sans fil

Comme expliqué au chapitre 21, les points d’accès des réseaux sans fil se démultiplient, et des villes entières sont couvertes par les réseaux Wi-Fi. Les cellules étant toutes petites, le câblage de cet environnement ne peut s’effectuer que sur des zones densément peuplées. La couverture peut cependant laisser apparaître de nombreux trous. L’UMTS intervient en ce cas pour prendre en charge les communications qui n’ont pu trouver un accès Wi-Fi. Le passage intercellulaire d’une cellule Wi-Fi à une cellule UMTS est dès maintenant opérationnel dans plusieurs réseaux d’opérateurs. Ces passages intercellulaires s’appellent des handovers verticaux. Figure 37.4 Environnement ultime de l’UMTS BS BS UMTS RNC SGSN Réseau à transfert de paquets GGSN Internet IP Iub Iur UTRAN (UMTS Terrestrial Radio Access Network) UMTS réseau coeur Livre Reseaux.book Page 968 Vendredi, 27. août 2004 4:03 16 Protocoles et applications pour l’Internet mobile CHAPITRE 37 969 On différentie aujourd’hui les handovers horizontal, diagonal et vertical. Un handover horizontal concerne le passage d’une cellule à une autre dans la même technologie. Un handover diagonal concerne le passage d’une cellule à une autre mais entre deux technologies utilisant la même couche trame et un handover vertical lorsque les architectures des deux réseaux sont complètement différentes. Le réseau Internet sans fil complète donc le réseau Internet mobile, et vice versa. Ce nouvel environnement est illustré à la figure 37.5. Nous l’appelons Internet mobile pour ne pas avoir à indiquer chaque fois qu’il est constitué à la fois d’une partie dédiée aux mobiles et d’une partie affectée aux terminaux sans fil.