Réseau cellulaire

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Tour de téléphonie cellulaire
Un système de transmission dans la gare principale de Wiesbaden de Deutsche Telekom pour UMTS et LTE

Le terme réseau mobile fait référence à l'infrastructure technique sur laquelle s'effectue la transmission des signaux pour les communications mobiles . Le réseau mobile comprend essentiellement le réseau de commutation mobile, dans lequel s'effectuent la transmission et la commutation des signaux entre les dispositifs fixes et les plates-formes du réseau mobile, ainsi que le réseau d'accès, dans lequel la transmission des signaux entre une radio mobile antenne et le téléphone mobile (familièrement téléphone mobile) a lieu ; le réseau d'accès est également appelé interface hertzienne .

prolifération des réseaux cellulaires

Il existe actuellement trois réseaux mobiles en service en Allemagne : selon les informations de l' opérateur de réseau à l'Agence fédérale des réseaux, au premier trimestre 2019, le réseau Telekom Deutschland comptait environ 44,7 millions, Vodafone environ 47,9 millions et Telefonica Deutschland environ 45,1 millions de participants. . Au total, il y avait un peu plus de 137 millions de contrats de téléphonie mobile en Allemagne. [1]

Les réseaux les plus anciens encore en activité sont le D-Netz et le E-Netz , qui ont été introduits en Allemagne respectivement en 1991 et 1993 et ​​sont basés sur la norme GSM . À l'époque, la transmission vocale était la forme la plus courante. Cependant, au milieu des années 1990, la transmission de données est devenue plus importante et a nécessité une modernisation du GSM . La norme GPRS a été développée et introduite à cette fin. Le réseau de commutation mobile est étendu pour inclure la capacité de transmission de données par paquets , mais le réseau radio n'est pas modifié. Enfin, l'introduction de réseaux 3G optimisés pour les données vise à augmenter les débits de transmission de données (voir Internet mobile) et élimine également les problèmes de capacité dans la transmission vocale. Des fonctionnalités étendues, comme dans le domaine du multimédia , suivront avec l'expansion des réseaux 3G. La norme 3G la plus importante est le système universel de télécommunications mobiles (UMTS). Avec le lancement des « smartphones » qui prennent de plus en plus en charge les applications de données, les besoins en capacité du réseau ont encore augmenté, conduisant au développement de la norme Long Term Evolution (LTE). Le LTE n'utilise que la transmission de données et diffère à cet égard des réseaux plus anciens, qui utilisent également la commutation de circuits .

En 2021, les réseaux UMTS (réseaux 3G) de tous les fournisseurs en Allemagne seront désactivés. [2] Les fréquences libérées sont nécessaires à la construction des réseaux 5G.

Les réseaux de téléphonie mobile fonctionnent en Suisse depuis 1993.

voir article principal: Histoire des réseaux de téléphonie mobile en Suisse

Construction

Antennes de téléphonie mobile sur la tête du cheval

Les réseaux cellulaires, comme le réseau fixe , sont divisés en un réseau central et plusieurs réseaux d'accès . La fonction du réseau central est de connecter les réseaux d'accès individuels qui permettent aux utilisateurs finaux d'accéder au réseau. La principale différence entre les réseaux mobiles et fixes est le réseau d'accès, qui établit des liens de communication sans fil dans les réseaux mobiles et assure ainsi la mobilité des participants. Les réseaux d'accès sont généralement des réseaux radio et sont souvent désignés par leur terme anglo-saxon, réseau d'accès radio (RAN) . Selon la norme, il existe également d'autres composants et sous-réseaux destinés à assurer la fonctionnalité des services .

Système mondial de communications mobiles (GSM)

voir l'article principal: Architecture réseau du GSM

La séparation adoptée du réseau fixe est la plus prononcée dans le système GSM. Le sous-système de stations de base (BSS) , qui se compose des stations de base , fournit toutes les fonctions nécessaires à la connexion entre le réseau et les abonnés mobiles et correspond ainsi au réseau d'accès classique. Le sous-système de réseau (NSS) coordonne ensuite le BSS individuel. Il contient tous les composants pour la commutation des appels téléphoniques et correspond donc au réseau central. Le troisième composant de l'architecture est le sous-système de réseau intelligent (IN) , qui contient des bases de données qui fournissent des services supplémentaires. Cela inclut, par exemple, l'administration des services prépayés . [3]

Service général de radiocommunication par paquets (GPRS)

Structure de base d'un réseau de téléphonie mobile selon la norme GSM

voir l'article principal: Architecture réseau du GPRS

Le GPRS améliore le GSM avec la capacité de transmettre des données. Les deux systèmes utilisent les mêmes stations de base, donc aucune modification n'a été apportée au réseau d'accès, à l'exception d'une nouvelle version du logiciel. Cependant, le réseau central a été étendu pour inclure la possibilité d'établir des liaisons de communication à commutation de paquets . Cela permet des largeurs de bande flexibles et améliore ainsi l' efficacité de la capacité de transmission des canaux . [4] À cette fin, l' unité de contrôle de paquets (PCU) pour réserver les intervalles de temps dans les stations de base, le nœud de support GPRS de service (SGSN) ont été acheminés vers le réseaudes paquets de données entre les différents réseaux sans fil et le Gateway GPRS Support Node (GGSN) pour connecter le réseau mobile à Internet . [5]

Système universel de télécommunications mobiles (UMTS)

voir article principal: architecture réseau de l'UMTS

L' UMTS représente le développement ultérieur de l' architecture GSM/GPRS et a également été conçu dès le départ pour la transmission de données. Au début, le réseau central n'a pratiquement pas été modifié et n'a été adapté qu'au moyen d'une mise à jour logicielle. Cependant, la structure du réseau d'accès est un nouveau développement et s'appelle UMTS Terrestrial Radio Access Network (UTRAN).

Contrairement au GSM/GPRS , l'UTRAN n'utilise pas de méthode multiplex pour la transmission des données, mais attribue les signaux aux participants à l'aide de codes individuels. [6] Plus tard, de nouvelles architectures telles que le Bearer Independent Core Network (BICN) ont également été développées et mises en œuvre dans le réseau central, qui ont réuni la transmission auparavant séparée des connexions voix et données dans une méthode de transmission commune basée sur IP .

Évolution à long terme (LTE)

LTE Evolved Packet System (EPS)
SGW : passerelle de service PGW : passerelle
PDN (réseau de données par paquets) HSS : serveur d'abonné domestique ANDSF : fonction de découverte et de sélection du réseau d'accès ePDG : passerelle de données par paquets évoluée UE : équipement utilisateur eNodeB : nœud B évolué




voir l'article principal: Architecture réseau de LTE

Avec LTE , les méthodes classiques de transmission de signaux ont été remplacées par la commutation de paquets et la transmission de données. Une transmission vocale séparée n'existe plus. Dans le même temps, la structure hiérarchique a été aplatie. Seul le trafic de données réel est acheminé via le réseau d'accès et central, les services de support tels que la gestion de la mobilité ou la radiomessagerie sont pris en charge par l' entité de gestion de la mobilité , qui communique à la fois avec le réseau d'accès, que LTE appelle UTRAN évolué (eUTRAN), et le réseau central. [sept]

5G

voir l'article principal : Architecture réseau de la 5G

La 5G s'appuie sur la norme LTE existante . Des innovations significatives de la 5G ne peuvent être attendues que lorsque des fréquences supérieures à 6 GHz sont utilisées. Avec la 5G, les cellules radio dans les villes devraient être étendues plus étroitement qu'avec les technologies précédentes. [8] En décembre 2018, l'organisme de normalisation 3GPP a publié la version 15, la première norme qui inclut des fonctions 5G. [9] Des fonctionnalités supplémentaires ont été définies avec la version 16 en juillet 2020. [dix]

Processus techniques dans les réseaux mobiles

Les réseaux radio mobiles sont classés comme réseaux de communication et sont principalement utilisés pour la transmission de messages . La mobilité des participants rend la transmission du signal plus difficile par rapport à d'autres réseaux tels que le réseau fixe. Par conséquent, il existe des processus spécifiques qui rendent la communication mobile possible. Il s'agit notamment de la transmission via l'interface radio, la gestion de la mobilité , la radiomessagerie ou le handover . Selon l'architecture et la technologie, ces fonctions sont assurées par d'autres ensembles et sont parfois organisées différemment ( → voir les sections sur les architectures ci-dessus ).

Sécurité

Si un réseau tombe en panne, de nombreuses personnes sont souvent affectées. Certaines pannes majeures du réseau mobile en Allemagne sont répertoriées ci-dessous :

Date opérateur Problème / nombre de personnes affectées cause
27 octobre 2000 E+ 5,7 millions de clients Erreur dans le logiciel de signalisation des nœuds de commutation
27 avril 2003 T Mobile quelques millions de clients Panne de courant à la jonction de Cologne, la panne est remarquée trop tard, les batteries ne durent pas aussi longtemps
20 avril 2006 O 2 Les Berlinois ne peuvent plus téléphoner pendant 6 heures Échec d'un échange numérique
10 avril 2008 Vodafone près de 30 millions de clients le soir Crash d'un ordinateur au siège
18 mai 2008 Vodafone 2 jours internet<->réseau mobile Erreur matérielle après des travaux de maintenance
21 avril 2009 T Mobile 3 heures de panne du réseau national pour 40 millions de clients Erreur logicielle dans le HLR
6 septembre 2012 Telekom Allemagne Presque tous les utilisateurs du web'n'walk HandyFlat et du web'n'walk Handy DayFlat de Telekom Germany ne pouvaient pas envoyer ou recevoir de messages via WhatsApp via l'Internet mobile Paramètres accidentellement modifiés par la mise à jour du logiciel
21 mai 2013 Telekom Allemagne Le réseau mobile de Deutsche Telekom est perturbé à l'échelle nationale. Les clients n'obtiennent pas de connexion à l'Internet mobile. problèmes de communication de données
11 juin 2016 Telekom Allemagne Dans tout le pays, les clients ne sont pas connectés au réseau mobile. problèmes dans la base de données ; Les cartes SIM ne peuvent pas être vérifiées pour la validité
15 mai 2018 Telefonica Deutschland Holding Dans tout le pays, les clients ne sont pas connectés au réseau mobile. [11] Problèmes de logiciel chez Telefónica
5 novembre 2018 Telefonica Deutschland Holding Les clients de l'ouest de l'Allemagne n'ont pas de connexion Internet. [12] Câble à fibre optique sectionné

Droit de la police de perturber temporairement les communications

Dans certaines lois policières allemandes , les autorités policières respectives des Länder ont expressément le droit d' interrompre les connexions de télécommunication ou de les faire interrompre par des moyens techniques afin de maintenir la sécurité et l' ordre publics . Cela inclut également les communications mobiles. Par exemple, la police de Saxe-Anhalt peut "exiger de chaque fournisseur de services au sens du § 3 n° 6 TKG d'empêcher les connexions de communication si cela est nécessaire pour écarter une menace actuelle à l'existence ou à la sécurité du gouvernement fédéral ou d'un l'état ou pour la vie, l'intégrité physique ou la liberté d'une personne est nécessaire. » [13]Cependant, une confirmation judiciaire doit être obtenue au moins a posteriori, faute de quoi la mesure doit être abandonnée.

Voir également

liens web

Wiktionnaire : réseau cellulaire  – explications du sens, origine des mots, synonymes, traductions

les détails

  1. ↑ Agence fédérale des réseaux – abonnés à la téléphonie mobile. Consulté le 7 juillet 2019 .
  2. ↑ Les réseaux 3G seront désactivés - soyez prudent avec les téléphones portables et les contrats plus anciens. Récupéré le 2 août 2021 .
  3. ↑ M. Sauter : Cours de base sur les systèmes de communication mobile - UMTS, HSDPA et LTE, GSM, GPRS et Wireless LAN . 4ème édition. 2011, ISBN 978-3-8348-1407-4 , page 16.
  4. ↑ M. Sauter : Cours de base sur les systèmes de communication mobile - UMTS, HSDPA et LTE, GSM, GPRS et Wireless LAN . 4ème édition. 2011, ISBN 978-3-8348-1407-4 , page 94.
  5. ↑ M. Sauter : Cours de base sur les systèmes de communication mobile - UMTS, HSDPA et LTE, GSM, GPRS et Wireless LAN . 4ème édition. 2011, ISBN 978-3-8348-1407-4 , pages 117 et suivantes.
  6. ↑ M. Sauter : Cours de base sur les systèmes de communication mobile - UMTS, HSDPA et LTE, GSM, GPRS et Wireless LAN . 4ème édition. 2011, ISBN 978-3-8348-1407-4 , pages 156 et suivantes.
  7. ↑ LTE system architecture - LTE tutorial part 2. ( Memento du 7 janvier 2012 dans Internet Archive ) Forum 3G de UMTSlink.at ; Récupéré le 18 janvier 2012
  8. ↑ 5G : norme de communication mobile de 5e génération. Dans : fts-hennig.de. 25 septembre 2016, récupéré le 18 octobre 2018 .
  9. ↑ Version 15. 3GPP , consulté le 19 avril 2019 .
  10. ↑ Version 16. 3GPP , consulté le 19 avril 2019 .
  11. ↑ windowsunited.de
  12. ↑ teltarif.de
  13. ↑ Interruption et empêchement des liens de communication. § 33 SOG LSA. Dans : landesrecht.sachsen-anhalt.de. juris GmbH, 20 mai 2014, consulté le 9 décembre 2018 . « La police peut exiger de tout fournisseur de services […] qu'il interrompe ou empêche les communications si cela est nécessaire pour éviter une menace imminente […].
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