Fréquences uplink et downlink dans le GSM

GSM (Global System for Mobile Communications) = standard européen mobile. CDMA = standard nord-américain. GSM est numérique : voix full duplex + SMS, messagerie vocale, fax, ID appelant, renvoi d'appel. Dans le spectre RF, bandes de fréquences spécifiques sont attribuées à des usages (TV, mobile).

Bandes de fréquences GSM

Plusieurs bandes allouées au GSM : 450, 850, 900, 1800, 1900 MHz. Bandes 450 et 900 MHz ont une bande GSM étendue (EGSM) pour plus de spectre. Tableau complet sur le site « RF Café » référencé.

Uplinks et Downlinks

Pour le full duplex GSM, chaque canal contient une paire de fréquences : une uplink (mobile → antenne) et une downlink (antenne → mobile). Permet parler (émettre) et écouter (recevoir) simultanément comme téléphone fixe. Uplink et downlink ont chacun 20 MHz de bande passante. Séparés par une bande de garde (offset) variable selon bande GSM. Offsets principaux : GSM 450 - 10 MHz, EGSM 450 - 10 MHz, GSM 850 - 45 MHz, GSM 900 - 45 MHz, EGSM 900 - 45 MHz, GSM 1800 - 95 MHz, GSM 1900 - 80 MHz.

Accès multiple par répartition en fréquence (FDMA)

Le réseau GSM utilise FDMA : divise chaque bande GSM en fréquences porteuses individuelles. Chaque porteuse séparée par 20 MHz. FDMA divise les fréquences pour accès multiple. Première étape pour donner à chaque utilisateur un canal sans conflit.

Numéro de canal radiofréquence absolu (ARFCN)

Étape suivante : attribuer cette division FDMA à des canaux individuels. Chaque canal ARFCN a une paire de fréquences dédiée : une pour uplink, une pour downlink.

Calcul des fréquences uplink/downlink

Pour calculer les fréquences exactes, il faut : bande de fréquence, ARFCN, offset. Exemple bande GSM 900 MHz :
GSM 900 : Up = 890,0 + (ARFCN × 0,2) ; Down = Up + 45,0
Exemple ARFCN 72, offset 45 MHz :
Up = 890,0 + (72 × 0,2) = 890,0 + 14,4 = 904,40 MHz
Down = 904,40 + 45,0 = 949,40 MHz
Paire uplink/downlink pour GSM900 ARFCN72 = 904,40 / 949,40 MHz