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Malgré l'usage généralisé d'un câble pour la transmission de données, il n'est pas indispensable d'avoir un câble pour transmettre des données. De nombreuses solutions de communications sans fil existent de nos jours. Nous allons en examiner quelques-unes.
Le schéma de principe de la diffusion par satellite est illustré à la figure 3.32. En raison de la couverture géographique importante que permettent les transmissions par satellite, l'usage de satellite se justifie principalement pour pallier le manque d'infrastructure ou pour distribuer les signaux, ce qui en fait une solution peu commode pour des applications multimédia interactives.
Dans la majorité des cas, un satellite agit comme un relais: il amplifie le signal et le transpose d'une bande de fréquences à une autre avant de le ré-émettre. Pour qu'un satellite reste immobile par rapport à la terre, il faut qu'il occupe l'orbite géostationnaire (située à 36.000 [km] de la terre). Il existe néanmoins des applications qui recourent à des satellites à orbite basse -on parle de LEOS Low Earth Orbital Satellites. Ces satellites défilent par rapport à une position fixe de la terre. Ils ont toutefois l'avantage d'être plus proches et donc de nécessiter moins de puissance. La figure 3.33 montre les distances typiques entre des satellites et la terre.
Les zones de couverture sont également fonction de la distance à la terre. Ainsi, comme illustré à la figure 3.34, un satellite à orbite géostationnaire offre la plus grande zone de couverture.Signalons qu'il existe un service de localisation articulé sur une constellation de satellites: le GPS. Ce système permet, par triangulation, de déterminer la position d'un terminal à quelques dizaines de mètres près. Il faut pour cela que le terminal soit en visibilité directe avec plusieurs satellites, ce qui exclut de l'utiliser à l'intérieur des bâtiments.
Certains réseaux sont composés partiellement de satellites. C'est principalement le cas des réseaux de télédiffusion. Pour de tels réseaux, comme définis par la norme DVB (cf. figure 3.35), les distances importantes sont couvertes par satellite; la diffusion de proximité est réalisée par diffusion terrestre.
La norme GSM définit un système de transmission cellulaire dont l'architecture générale est dessinée à la figure .3.40. Le réseau est découpé en cellules contiguës au centre desquelles se trouve le système de transmission radio. Chaque cellule dessert un certain nombre d'utilisateurs à l'intérieur de la zone géographique déterminée par la puissance et l'orientation de l'antenne d'émission. Les cellules sont reliées entre elles par le réseau fixe ou par des connexions radio point à point.
La partie la plus délicate dans un réseau mobile est la gestion de la mobilité. Ainsi, lorsqu'un utilisateur quitte une cellule, il faut qu'une cellule voisine prenne le relais de manière transparente pour l'utilisateur. Pour y parvenir, on regroupe quelques cellules au sein d'une zone. Cette zone est dotée d'un registre local, appelé Visitor Location Register (VLR), contenant l'identité des utilisateurs présents dans la zone. Les registres locaux dialoguent avec un registre central, appelé Home Location Register (HLR), qui contient les données relatives aux abonnés (cf. figure 3.37). Les données concernent aussi bien le profil d'un abonné que le numéro de la zone dans laquelle il se trouve pour l'instant. Ainsi, un appel destiné à cet abonné sera dirigé vers la bonne zone après consultation du registre central.
Pour réaliser le transfert inter-cellulaire (appelé handover), on prévoit des zones de recouvrement entre les cellules. Ce principe est illustré à la figure 3.38. Dans un premier temps, le GSM détecte une baisse du niveau de puissance lorsqu'il s'éloigne du centre de la cellule. Il cherche alors une cellule dont la puissance d'émission serait supérieure au niveau reçu de l'antenne avec laquelle il communique.
Lorsque le GSM décide de s'accrocher à une autre cellule, les cellules effectuent le transfert entre elles en échangeant des messages de signalisation. Le contenu de ces messages dépend du type de transfert à effectuer: il peut en effet s'agir d'un transfert dans une même zone, d'un transfert entre zones, voire d'un transfert entre réseaux. Sans entrer dans le détail, la figure 3.39 montre quelques transferts possibles.
Si le débit d'un réseau GSM (de l'ordre de 13 [kb/s]) est nettement plus faible que celui d'un réseau local sans fil, le GSM permet des connexions sur de grandes zones géographiques. À terme, l'usage d'un appareil mobile semblable au GSM pourrait se généraliser pour l'implémentation de transmission de données, et partant dans les applications multimédia. Ainsi, il est déjà possible d'envoyer des courts messages, appelés SMS pour Short Message Service. Malheureusement la taille des messages est limité à 140 bytes3.4 par SMS. Cette limitation est levée par l'utilisation de messages au format Multimedia Messaging Service (MMS). Ce dernier permet l'envoi de messages combinant textes, images, sons et vidéo.
Les opérateurs ont également développé une extension aux réseaux GSM pour faciliter la transmission de données. La technologie choisie est généralement le GPRS (General Packet Radio Service), qui permet des transmissions jusqu'à 115 [kb/s].
Il existe malheureusement plusieurs normes de mobilophonie. Le tableau 3.1 compare les principaux standards de communications pour mobiles.
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Les opérateurs belges Proximus et Mobistar ont déployé un réseau dans la bande des 900 [MHz]. KPN a opté pour la seconde bande de fréquences, à savoir la bande des 1800 [MHz]. Proximus et Mobistar lui ont emboîté le pas. Ces réseaux portent également le nom de réseaux cellulaires en raison du mécanisme de ré-utilisation des fréquences mis en oeuvre. Comme l'illustre la figure simplifiée 3.40, le plan est découpé en zones de même forme. Pour chacune des zones, l'opérateur alloue une série de fréquences inutilisables dans les zones voisines afin d'éviter toute interférence. Toutefois, rien n'empêche d'utiliser à nouveau les fréquences dans des cellules plus éloignées.
La norme UMTS. L'Universal Mobile Telecommunications System (UMTS) est la norme de téléphonie mobile de troisième génération sélectionnée pour l'Europe. Contrairement aux normes de mobilophonie de deuxième génération (GSM, DCS1800), taillées sur mesure pour les transmissions vocales, l'UMTS intègre communications vocales et transmissions de données. Il permet le transfert de données jusqu'à 2 [Mb/s] et devrait offrir une couverture mondiale. Malheureusement, il ne présente aucune compatibilité avec les systèmes de deuxième génération.
La boucle locale radio précise un service de transmission entre des utilisateurs de la boucle locale et un opérateur par le biais d'une interface radio. Les boucles locales radio, Wireless Local Loop (WLL), sont des techniques d'accès sans fil qui permettent d'établir des connexions entre les utilisateurs et un opérateur par voie hertzienne. Un tel système est illustré à la figure 3.41.
Les systèmes WLL disponibles sur le marché sont encore rares, mais il existe quelques prototypes parmi lesquels le Local Multipoint Distribution Service LMDS, normalisé pour la transmission de données, et un système normalisé pour la télévision analogique.
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