CHAP I : STRUCTURE ET FONCTIONNEMENT DU RESEAU GSM
I.1 Introduction
Les réseau de radiotéléphonie mobile ont
repris les concepts de la téléphonie fixe et les ont
adaptés pour offrir la possibilité de téléphoner de
n'importe où, même en se déplaçant.
Lorsqu'on téléphone à partir d'un mobile
GSM, celui-ci transmet, par les ondes radio, la communication vers la station
de base de sa cellule.
La conversation est ensuite acheminée de façon
plus classique (câble, fibre optique...) vers les correspondant s'il est
raccordé au réseau téléphonique filaire, ou
à sa station de base s'il est équipé d'un mobile.
Cette station de base transmet finalement la conversation par
les ondes radio au correspondant.
Le GSM défini les relations entre les
équipements qui constituent le réseau et des mobiles. Ces
équipements sont regroupés en deux grands ensembles qui sont :
Un réseau d'accès nommé BSS (Base Station
Sub-system), aussi appelé sous-système radio ;
Un réseau coeur baptisé NSS (Network
Sus-System), souvent appelé sous-système réseau.
A cela on ajoute un sous-système d'exploitation et de
maintenance (OSS pour Operating Support Sub-system). La figure I.1 montre
l'architecture du réseau cellulaire GSM.
Figure I.1: structure architecture du réseau
GSM
Même si deux personnes se trouvent dans la même
cellule et se téléphonent, la conversation ne passe jamais
directement d'un MS à l'autre
Au cours d'un déplacement, il est possible qu'on sorte
d'une cellule, il est nécessaire alors de changer de station de base
tout en maintenant la communication ; c'est le transfert intercellulaire ou
handover.
Pour gérer ce transfert :
Le téléphone GSM mesure en permanence la force
du signal radio reçu de la station de base et écoute aussi
régulièrement les stations de base de cellules voisines.
Lorsqu'il constate qu'il reçoit mieux une autre station
de base que celle avec la quelle il échange les signaux, il en informe
sa station de base.
La station de base décide alors de passes le relais
à la station de base voisine et met en oeuvre la procédure de
handover.
Ce processus oblige tous les mobiles GSM à
écouter les stations de base des cellules voisines en plus de la station
de base de la cellule dans laquelle il se trouve.
I.2 Le Sous Système Radio (BSS : Base Station
Sub-system)
Le Sous Système Radio comprends les BTS qui sont des
émetteurs récepteurs ayant un minimum d'intelligence et les BSC
qui contrôlent un ensemble de BTS et permettent une première
concentration des circuits, tel que montré à la figure I.2
Figure : I.2 architecture matérielle du sous
système radio
I.2.1 Fonction de la BTS
La BTS est un ensemble d'émetteurs-récepteurs
appelés TRX, Elle a pour fonction la gestion :
- Des transmissions radios (modulation, démodulation,
égalisation, codage et correcteur d'erreurs).
- De la couche physique des réseaux.
- De la couche liaison de données pour l'échange de
signalisation entre les mobiles et l'infrastructure réseau de
l'opérateur.
- De la liaison de données avec le BSC
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 communications
simultanées.
On distingue deux types de BTS :
- Les BTS dites « normales » - Les micros - BTS
Ont distingue ensuite différentes classes de BTS
normales et micro, en
fonction de la nature 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 installes 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 permet 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 à 3km 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). I.2.2 Fonctions du BSC
Le BSC est l'organe intelligent du sous système radio.
Le contrôleur de stations de base gère une ou
plusieurs stations et remplit différentes fonctions de communication et
d'exploitation. Pour le trafic abonné venant des BTS, le BSC joue un
rôle de concentrateur.
II a un rôle de relais pour les alarmes et les
statistiques émanant des BTS vers le centre d'exploitation et de
maintenance Pour le trafic issu du concentrateur, le BSC joue le rôle
d'aiguilleur vers la station de base destinataire. Le BSC est une banque de
données pour les versions logicielles et les données de
configuration téléchargées par l'opérateur sur les
BTS.
Le BSC pilote enfin les transferts entre deux cellules ; il
avise d'une part la nouvelle BTS qui va prendre en charge l'abonne «
mobile » tout en informant le back end system - ici le HLR - de la
nouvelle localisation de l'abonné.
Les BTS sont « contactées » par le centre de
maintenance et d'exploitation par le biais des BSC qui jouent ce rôle de
relais.
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