Comment est-il possible que je puisse communiquer, utiliser mon terminal, surfer sur le Web par exemple alors que je me déplace ? Comment est-il possible que je puisse communiquer pratiquement partout ? Telle est la question à laquelle nous allons répondre dans cette vidéo. La puissance d'un terminal, d'un smartphone ou d'un lieu en vocabulaire 4G est typiquement de 0,2 watt, c'est-à -dire de 200 milliwatts. La portée avec un tel équipement dépend évidemment de la configuration si on est en ville ou à la campagne, ce n'est pas la même chose, mais on peut donner comme ordre de grandeur au plus quelques kilomètres de portée pour cette puissance de 0,2 watt. Ce qui veut dire que si je suis très loin de l'antenne de la station de base, je ne vais pas pouvoir avoir ma communication, mon accès à l'Internet mobile. Ce que va faire l'opérateur, c'est déployer des stations de base le plus régulièrement possible de façon à couvrir un territoire de façon à ce que partout où je suis, je sois à moins de quelques kilomètres d'une station de base. Bien sûr dans la pratique ce n'est pas vrai, il y a des zones blanches où on n'a pas la couverture, mais c'est l'objectif. La question qui se pose maintenant, c'est comment savoir si j'ai accès au réseau, si je suis effectivement suffisamment proche d'une station de base pour avoir mon accès à l'Internet mobile. Eh bien pour cela, chaque station de base va diffuser de manière périodique un signal qu'on appelle Voie balise ou Beacon channel. Cette Voie balise, elle permet d'abord d'indiquer l'existence du réseau et d'autre part, elle contient aussi l'identité de l'opérateur, de cette façon-là , mon terminal va essayer de se mettre à l'écoute de la station de base de mon opérateur et pas de celui du concurrent. Tout terminal va mesurer la puissance avec laquelle il reçoit cette Voie balise. Nous avons pris un petit exemple simple sur le dessin, la transmission de la Voie balise est symbolisée par ces arcs de cercle concentriques, lorsque ce que la personne est proche de la station de base, le signal reçu est très fort, ça correspond au cas où on a beaucoup de barrettes qui s'affichent sur le terminal. Plus on s'éloigne de la station de base, plus le nombre de barrettes est faible. Lorsque le terminal ne détecte aucun signal, eh bien il va pouvoir mettre un message "pas de réseau" et on n'aura évidemment aucune barrette. Revenons maintenant sur le maillage du territoire par des stations de base. Nous avons un exemple ici autour de Rennes et on voit à chaque fois qu'on a 1, cela signifie qu'on a une station de base et on voit que les stations de base sont relativement régulièrement disposées de façon à fournir la couverture. Si nous regardons une zone autour de Rennes, Rennes est environ ici, et nous voyons que dans les alentours de Rennes, il y a des stations de base déjà un petit peu plus denses que dans le cas précédent. Et si nous regardons le centre-ville, c'est le transparent suivant, nous avons ici Rennes et les stations de base, c'est une échelle de 2 kilomètres, sont ici encore plus densément disposées et quand nous avons le chiffre 2, cela signifie qu'il y a deux stations de base pas très loin. Qu'est-ce que cela veut dire ? Cela veut dire que l'opérateur, lorsqu'il a beaucoup de clients à servir, va mettre bien sûr un grand nombre de stations de base. Et la zone couverte par une station de base qui s'appelle une cellule, est de taille plus petite. En zone périurbaine, elle sera un petit peu plus grande et en zone rurale, elle sera encore plus grande, de l'ordre de quelques kilomètres jusqu'à la dizaine de kilomètres de rayon. Le concept cellulaire consiste donc à découper le territoire en cellules, chaque cellule est desservie par une station de base. Les personnes qui accèdent au réseau, leur terminal va transmettre vers la station de base et ça va être ensuite envoyé dans le réseau. La division en cellules de façon idéale n'est pas perceptible par l'usager, c'est l'objectif. Il faut que le passage d'une cellule à l'autre, lorsqu'on se déplace, soit complètement invisible. Ce qu'on peut montrer avec un petit modèle mathématique que nous ne verrons pas dans le cadre de ce cours, c'est que la capacité cellulaire, c'est-à -dire le nombre de mégabits par seconde qu'on peut transmettre par cellule ne dépend pas de la taille de la cellule, c'est pour cela qu'on va faire des petites cellules dans les zones urbaines pour avoir une forte capacité par kilomètre carré. En zones rurales, on a une faible densité d'utilisateurs, ce que va chercher à faire l'opérateur, c'est à juste assurer la couverture. Il fait en sorte que tout terminal en tous points du réseau soit à moins de quelques kilomètres d'une station de base. Il faut déployer le nombre juste suffisant de stations de base pour assurer la couverture. En zones urbaines, on a une forte densité d'utilisateurs. Dans ce cas-là , les stations de base sont déployées de façon beaucoup plus dense, car on a une problématique de capacité. Il faut fournir suffisamment de mégabits par seconde par unité de surface, c'est-à -dire par kilomètre carré et c'est pourquoi on a beaucoup de stations de base au kilomètre carré puisque chaque station de base a une capacité quasiment fixée.
