Le monde de la téléphonie mobile est assez complexe et obscure de temps en temps. Beaucoup de questions se posent autour des reseaux mobiles, des technologies mobiles (1G, 2G, 3G et 4G etc) et j'en passe. Je vais essayer au travers de ce que j'ai pu apprendre et comprendre surtout de vous transmettre quelques notions en telecom. Peut-être pourrez vous mieux comprendre du coup pourquoi vous captez bien ou mal selon votre position, ainsi que les différentes technologies mobiles utilisées aujourd'hui.
I / Les ondes radioéléctriques
Il n'y a pas de téléphonie aujourd'hui sans les ondes radio. Mais que sont ces ondes radio au juste ?
Les ondes radio sont des ondes éléctromagnétiques, elles correspondent à la variation d'un champ dans l'espace. Prenez l'exemple d'une vague sur l'océan, la vague est bien une variation de la hauteur de l'eau qui se propage en s'attenuant au fur et à mesure. Une onde, c'est pareil.
Ces ondes sont présentes partout aujourd'hui, elles peuvent être naturelles ou d'origine humaine. Naturellement, la terre dégage des ondes, le soleil en propage etc. L'homme utilise les ondes depuis longtemps maintenant, certes elles se multiplient mais sont présentes depuis un bon bout de temps, alors tous les paranoiaques des ondes devraient réétudier leur sujet avant de venir nous raper les miches avec leurs bétises. Il faut tout de même rappeler que tout comme aucune étude n'a prouvé que les ondes étaient sans danger, aucune n'a prouvé non plus qu'elles l'étaient. C'est un sujet où tout le monde tourne en rond.
II / La notion de fréquence
Une onde se caractérise par plusieurs grandeurs. Sans rentrer dans les détails, il faut savoir qu'une onde se modélise par un sinusoide. C'est à dire que l'on peut définir une période qui correspond à l'intervalle de temps où l'onde se reproduit à l'identique. Ce qui va nous interesser, c'est la fréquence. En effet cette notion est beaucoup utilisé par les opérateurs aujourd'hui dans un contexte de "guerre" pour la 4G, ou alors le problème de la 4G pour l'iphone 5 car il ne capte pas toutes les fréquences etc...
La fréquence, c'est le temps que va mettre l'onde à se reproduire à l'identique. Tandis que la longueur d'onde est une distance, la frequence sera plus le nombre de fois que l'onde se reproduit en une unité de temps.
Sur le schéma ci-dessous, vous voyez des ondes de différentes fréquences, en haut des frequences basses et plus vous allez vers le bas, plus la fréquence augmente :
Il faut savoir qu'il y a une notion de propagation. Plus la fréquence est basse, mieux l'onde se propagera et sera capable de traverser les obstacles rencontrés. Par exemple, vous entendrez la musique chez le voisin car les ondes sont de basses fréquences, mais un ultrason, vous ne l'entendrez presque pas, même si vous êtes dans la même pièce car les haute fréquences se dissipent très vite. On reparlera de ça plus tard.
III / Les ondes et mon mobile
Passons à la suite. Votre téléphone mobile est équipé d'une puce capable d'emettre et de recevoir ces ondes radioéléctriques. Mais attention, selon les technologies, il n'est pas capable de travailler avec toutes ces frequences, mais seulement avec certaines. En effet, les technologies évoluant, il faut rendre compatible les puces équipant les smartphones avec de nouvelles fréquences afin qu'ils puissent émettre et recevoir sur ces fréquences. Ensuite, il y a la capacité du mobile à utiliser plusieurs fréquences à la fois, vous comprendrez mieux ceci dans le paragraphe V.
IV / Les antennes mobiles
Aujourd'hui les antennes mobiles sont composées de plusieurs parties. La BTS, qui est un ensemble emetteur/recepteur et constitue le plus osuvent la partie visible de l'antenne mobile. L'autre partie importante de l'antenne est la BSC, c'est la partie dite intelligente de l'antenne, on en reparlera juste après. La zone de couverture d'une antenne est appelée cellule. Une chose importante à savoir est qu'une cellule ne forme pas un cercle autour de l'antenne. Pourquoi ? et bien quand vous parlez par exemple, les ondes de votre voie se propagent surtout devant vous, et un peu moins derrière, c'est la même chose pour une antenne.
Reparlons de la propagation des ondes emisent par les antennes. De nos jours, plusieurs technologies mobile fonctionnent en parrallèle, la 1G,2G, 3G et 4G. Chacune de ces technologies s'est vu attribuée une ou des fréquences radio. Pour parler de la plus récente (les anciennes fonctionnant sur le même principe), la techologie LTE (dite 4G) est emise sur les fréquences radio 800Mhz et 2600Mhz principalement. La frequence 1800Mhz est utilisée aussi par bouygues pour la 4G mais toutes les antennes de bouygues n'emettent pas sur cette frequence. Comme on l'a dit, les fréquences basse se propagent beaucoup mieux, ce qui veut dire qu'elles vont plus loin, qu'elles traversent mieux les murs et les obstacles. Les frequences hautes 2600Mhz pour la LTE, se propagent moins bien, elles traversent moins bien les obstacles et couvriront donc de beaucoup plus petites zones.
Mais qu'en est-il de la puissance emise ? De la vitesse offerte en download et l'upload à l'utilisateur ?
V / Le fonctionnement des antennes
Comme dit précédemment, la 4G est emise sur diverses fréquences radio. On entend cependant beaucoup les opérateurs évoquer la vitesse de telechargment permise par la 4G, notamment par Orange et free qui se targue d'offrir des débit théoriques de 150Mb/s en Down. Comment est-ce possible ?
Et bien il faut revenir dans le détail du fonctionnement de l'antenne. Prenons l'exemple d'une antenne Orange pouvant emettre la LTE sur le 2600Mhz et le 800Mhz. Orange s'est vu attribué par l'ARCEP 20Mhz en duplex sur les 2600Mhz et 10Mhz en duplex sur les 800Mhz, qu'est ce que cela veut dire ? Et bien tout simplement que cette antenne va pouvoir emettre sur un intervalle de frequence de 20, dans le cas d'orange chaque antenne offrant le 2600Mhz diffuse de la frequence 2635Mhz jusqu'à 2655Mhz, voilà pourquoi on parle de 20Mhz de largeur sur la frequence des 2600Mhz. Et c'est cette largeur de bande qui est la plus importante pour offrir un bon débit.
On poursuit maintenant avec le smartphone, celui-ci communique en permanance avec l'antenne sur laquelle il est connecté. Lorsque vous voulez appeler, utiliser internet ou envoyer un message, le mobile demande à l'antenne des ressources, l'antenne (et précisement la BSC) va alors attribuer des frequences disponibles dans la largeur disponible (entre 2635 et 2655Mhz) pour votre utilisation. Plus vous avez de fréquences qui vous sont attribuées plus votre connexion sera puissante. C'est pour cela qu'une plus grande largeur spéctrale (20Mhz pour orange et free) offre un meilleur débit. Bouygues et SFR n'ayant eu chaucun que des largeurs inférieures à 20, ils ne pourront jamais égaler la puissance d'orange ou free.
On comprend aisement que plus nombreux seront les utilisateurs connectés à une seule antenne, plus les ressources en fréquences disponibles sur celle-ci diminueront, et plus le débit diminuera lui aussi.
Conclusion,
Au travers de tout cela, on a vu que la fréquence utilisée impacte le reseau et la taille de la cellule. Cela joue aussi beaucoup sur la qualité de reception lorsqu'on est plus loin de l'antenne (penser de nouveau à la vague, elle s'atennue au fur est à mesure, si elle frappe une digue, elle s'arrêe). Le nombre d'utilisateur influence enormement le reseau, les obstacles naturels, humains (immeuble etc...). Un grand nombre de chose influence votre récéption.
Voilà, j'espère que cela vous a plus et que vous avez tout lu sans dormir 🙂
N'hesitez pas à me corriger ou à en rajouter !
A bientôt,
Xoledas
