Réseau de téléphonie mobile (UMTS):

L’Universal Mobile Telecommunications System (UMTS) est l'une des technologies de téléphonie mobile de troisième génération (3G). Elle est basée sur la technologie WCDMA, standardisée par le 3GPP et constitue l'implémentation dominante, d'origine européenne, des spécifications IMT-2000 de l'UIT ''Union internationale des télécommunications'' pour les systèmes radio cellulaires 3G.



L'UMTS est parfois aussi appelé 3GSM, soulignant la filiation qui a été assurée entre l'UMTS et le standard GSM auquel il succède. Elle est également appelée 3G, pour la troisième génération.

• Début :

Le déploiement de l'UMTS, initialement prévu pour le début des années 2000, a été reporté en raison de son coût et de la mauvaise conjoncture économique du monde des télécommunications à la suite de l'éclatement de la bulle internet ''révolution d'internet'.


Le 1er décembre 2002, l'opérateur norvégien Telenor a annoncé le déploiement du premier réseau commercial UMTS. L'opérateur autrichien Mobilkom Austria a quant à lui lancé le premier service commercial UMTS le 25 septembre 2002.

• Principales différences avec les réseaux GSM:

En GSM, les cellules radio adjacentes utilisent des fréquences différentes (facteur de réutilisation variant de 1/3 à 1/7 selon les cas) ce qui implique de diviser et répartir les fréquences attribuées à un opérateur entre plusieurs cellules radio et donc d'avoir moins de bande passante (moins d'abonnés actifs simultanément) dans chaque cellule.

Structure d'un réseau UMTS.

Une amélioration importante de l’UMTS par rapport au GSM consiste en la possibilité d’utiliser les mêmes fréquences hertziennes dans toutes les cellules radio, grâce à une nouvelle technique de codage (WCDMA) et à un '' scrambling code'' (code d’embrouillage) permettant d’identifier chaque cellule. En conséquence, cela permet d’affecter une largeur spectrale plus grande à chaque cellule (la norme UMTS prévoit 5 MHz par cellule radio) et donc d'avoir au total une bande passante plus importante et plus de débit dans chaque cellule.

Une autre différence tient au fait que, l'UMTS est optimisé pour transporter les données avec des débits variables (internet). il n’y a donc plus de découpe de la bande passante en canaux de taille fixe (adaptés à la voix), mais une allocation dynamique de ressources permettant des débits variables et irréguliers (accès Internet).

Une troisième différence avec le GSM concerne la largeur spectrale affectée à chaque cellule radio, la norme UMTS dominante (FDD) prévoit, pour chaque cellule, une largeur spectrale fixe de 2x5 MHz (1 bande pour l'émission, une autre pour la réception), plus élevée qu'en GSM (qui utilise au maximum dix à vingt canaux de 200 kHz par cellule). Une évolution récente de la norme appelée DC-HSPA+ ou DC-HSDPA, permet d'agréger 2 bandes de fréquence de 5 MHz dans le sens download 'téléchargement' pour augmenter le débit réception dans une cellule radio pour les terminaux compatibles.

• Cellules radio UMTS:

  

Dans un réseau UMTS, dans les zones de couverture homogènes , on retrouve le même type de damiers hexagonaux que celui décrit ci-dessus pour le GSM. Les mêmes fréquences hertziennes sont généralement utilisées dans toutes les cellules (c'est obligatoire pour les opérateurs ne disposant que d'une seule bande de fréquence duplex de 2x5 MHz).

La contrepartie est que, malgré le codage WCDMA et les '' scrambling codes '' permettant d’identifier une cellule, il y a des interférences dans les zones en limite de 2 cellules mitoyennes et il en résulte un débit beaucoup plus faible qu'au centre des cellules radio . le changement de cellules d'un terminal en déplacement est également plus complexe avec des risques de micro-coupures des communications en cours, spécialement dans les variantes '' haut débit '' (HSDPA et HSPA+) de l’UMTS.

                           

Pour les opérateurs disposant de plusieurs sous-bandes de fréquences UMTS de 5 MHz, il y a trois types d'utilisation possibles :

=>Avoir plusieurs cellules radio (porteuses) indépendantes, superposées sur une même zone       géographique. Cela permet d'augmenter la bande passante globale, mais un terminal                       mobile ne peut se connecter qu’à une seule cellule.

=>Utiliser l’option Dual-Cell ou Dual-Carrier (DC) de la norme HSPA+ qui permet d’agréger      deux porteuses de 5 MHz permettant ainsi à un smartphone compatible d’augmenter            (jusqu'à 42 Mb/s) le débit pic de téléchargement. certains abonnés bénéficiant ainsi de        la connexion à deux porteuses, d’autres  ne se connectent qu’à l’une des deux porteuses.

=>Réserver aux small cells ou femtocells, l'une des sous-bandes de 5 MHz appartenant        à l’opérateur afin de diminuer la charge des cellules principales.