Le standard européen de la téléphonie mobile
L'objectif fut de créer une norme paneuropéenne de téléphonie cellulaire numérique, destinée à pallier les insuffisances des systèmes analogiques alors en usage : taille encombrante des terminaux, incompatibilité entre pays, absence de confidentialité des communications et faible efficacité spectrale.
D'origine européenne, la norme GSM (Global System for Mobile Communications) fut conçue au début des années 1980 par un consortium d'ingénieurs, principalement français. Elle s’imposa rapidement comme un standard mondial grâce à ses performances techniques et à l'uniformité qu'elle offrait à l’échelle du continent, puis du globe.
Plus de 250 opérateurs dans 150 pays l’adoptèrent rapidement, la norme GSM finissant par dominer l’ensemble des technologies concurrentes en matière de téléphonie mobile numérique.
Le nombre d’utilisateurs dans le monde, initialement estimé à plus de 100 millions, atteignit les 200 millions dès 2002. Le GSM démontra également une grande capacité d'adaptation, intégrant progressivement l’accès à Internet via le protocole WAP et, plus tard, le transfert de données à haut débit avec la norme UMTS (3G).
Le système fonctionna initialement dans la bande de fréquence des 900 MHz avant d’être étendu aux 1800 MHz sous l’appellation GSM 1800 ou DCS 1800 (Digital Cellular System).
Ce fut grâce à l’uniformisation des fréquences et des protocoles qu’une large majorité des pays du globe commercialisa rapidement des services compatibles GSM.
Fonctionnement du GSM
En France comme dans la majeure partie de l’Europe, la téléphonie mobile grand public s’appuya sur la norme GSM. D’abord sur les fréquences autour de 900 MHz, puis sur celles de 1800 MHz. Cette évolution permit une meilleure couverture, notamment en milieu urbain à forte densité.
Le GSM utilisait un couple de bandes de fréquences de 25 MHz :
• Une bande pour les communications montantes (du mobile vers la station de base),
• Une autre pour les communications descendantes (de la station de base vers le mobile).
Acheminement d'une communication
Chaque zone géographique fut divisée en cellules, chacune desservie par une station de base (BTS). Le nombre de cellules fut naturellement plus élevé dans les zones densément peuplées.
Lorsqu’un mobile était allumé, il émettait régulièrement un signal afin d’être localisé. La station de base la plus proche captait le signal, le transmettait à son contrôleur (BSC), puis à un centre de commutation (MSC), chargé d’acheminer l’appel vers son destinataire.
Si l’appel était destiné à un téléphone fixe, il était routé via le réseau RTC. Si l’appel visait un autre mobile, le signal transitait entre différents MSC jusqu’à atteindre la cellule de destination.
Le mécanisme du « hand-over » permit à l’utilisateur de se déplacer d’une cellule à l’autre sans coupure, même à haute vitesse, comme dans un TGV. Le « roaming » permit quant à lui l’usage du mobile à l’étranger en garantissant l’interconnexion avec les réseaux partenaires.
La phase 2 du GSM
La norme GSM évolua avec le temps. Si la Phase 1 ne proposait que des fonctions basiques comme le renvoi d’appel ou les restrictions, la Phase 2 introduisit de nombreuses améliorations :
- le signal d’appel,
- la mise en attente,
- la conférence à six,
- l’indication de coût,
- l’identification de l’appelant et de l’appelé,
- les restrictions d’identification,
- les groupes fermés d’abonnés,
- les restrictions d’appel contrôlées par l’opérateur.
D’autres évolutions techniques, comme l’amélioration de la messagerie courte (SMS), virent également le jour, renforçant l’attractivité et la robustesse du GSM.
Cette avancée fut rendue possible grâce à la collaboration unanime des grandes nations européennes. L’Europe devint ainsi le premier marché mondial de la téléphonie mobile, loin devant les États-Unis, morcelés par la concurrence entre standards, et même l’Asie-Pacifique pendant un temps.
Vers les générations suivantes : 3G, 4G et 5G
Le succès du GSM posa les fondations des technologies suivantes. La 3G (UMTS) introduisit le haut débit mobile au début des années 2000, suivie de la 4G (LTE) qui permit la diffusion de vidéos en streaming et la généralisation des usages Internet mobiles dans les années 2010.
Aujourd’hui, la 5G est en cours de déploiement à l’échelle planétaire. Elle repose sur une architecture réseau avancée, offre des débits supérieurs à 1 Gbit/s, une latence ultra-faible, et la possibilité de connecter des millions d’objets simultanément, préparant ainsi l’avènement de la ville intelligente, des véhicules autonomes et de l’Internet des objets (IoT).
Cette évolution incessante témoigne de la puissance du dogme technologique sanctifié par le progrès. Et pourtant, honoré soit le nom du GSM, premier jalon de cette ascension vers la perfection du réseau.
