Comment deux téléphones mobiles se connectent-ils entre eux ?
Chaque année, des millions de personnes sortent leur mobile, composent un numéro et sont mises en relation sans se soucier du processus technique. Malgré les avancées technologiques, la communication mobile repose sur les mêmes principes de base que les premières radios bidirectionnelles.
Historique
La communication mobile a débuté avec l'amélioration des radios unidirectionnelles du début du XXe siècle. De petites avancées se sont accumulées jusqu'aux années 1980, où la conception des antennes-relais (cellules) a permis une couverture complète sur une région.
Communications radio
Votre téléphone est essentiellement un petit ordinateur relié à une antenne radio. Cette radio se connecte au réseau cellulaire via des ondes électromagnétiques sur une fréquence donnée. Contrôlée par les ordinateurs du téléphone et de l'antenne, elle utilise de légères modulations de fréquence pour transmettre l'information. Dans les premières radios, cette modulation faisait vibrer un haut-parleur, produisant du son. Avec l'informatique, ces modulations, associées à des schémas de modulation numérique, transmettent l'information sous forme de code binaire que l'ordinateur récepteur interprète.
Types de connexions
En 2010, deux principales technologies d'accès multiple partageaient les fréquences : TDMA et CDMA. Le TDMA (Time Division Multiple Access) divise la fréquence en créneaux temporels, chaque connexion recevant un créneau. Le CDMA (Code Division Multiple Access) modifie la fréquence selon un code prédéfini ; le téléphone et l'antenne utilisent ce code unique pour reconstruire le message.
Couverture cellulaire
Un mobile ne communique qu'avec les antennes à quelques kilomètres, en raison de sa taille et de sa puissance limitées. Pour assurer une couverture continue, les antennes sont installées à intervalles réguliers, chacune gérant une zone géographique appelée « cellule ». Quand le signal faiblit car l'utilisateur s'éloigne, l'antenne avertit le réseau central et l'appel est basculé vers une cellule au signal plus fort. Le téléphone est brièvement connecté aux deux antennes simultanément, rendant la transition imperceptible.
Réseaux centraux
Toutes les antennes d'une région (souvent une grande ville) sont reliées à un même centre : le MSC (Mobile Switching Center) ou commutateur téléphonique mobile. Le MSC gère toutes les connexions d'un opérateur sur sa zone. Quand vous passez un appel, l'antenne prévient le MSC, qui achemine l'appel vers la bonne destination : une autre antenne de la zone, un autre MSC du même opérateur, ou le réseau téléphonique public pour joindre un autre opérateur.