Introduction

Pour établir un appel téléphonique ou utiliser Internet via un téléphone mobile, ce dernier doit être connecté à un réseau qui offre des services de voix pour les appels et de données pour la connexion Internet. De tels réseaux sont dits mobiles, cellulaires, radio mobiles, etc. L’équipement de l’utilisateur se connecte à une antenne avec laquelle il échange des signaux. Les antennes sont des composantes de la partie visible du réseau de l’opérateur de télécommunications. Cette partie est caractérisée par des pylônes, notamment dans les zones rurales, ou par des installations au-dessus des immeubles, elle est connue dans le monde des télécommunications par le nom station de base. Elle fait partie du réseau d’accès radio.

Un réseau d’accès radio est l’un des deux domaines composant un réseau mobile. Il est plus proche de l’utilisateur et lui offre la possibilité de communiquer avec le réseau, via des ondes radio (électromagnétiques), pour bénéficier des services disponibles (téléphonie, SMS, Internet, streaming…).

L’autre domaine du réseau cellulaire est le cœur de réseau. Les signaux des radios fréquences (RF) du réseau d’accès sont numérisés par la station de base et transmis au cœur de réseau. Ce dernier est responsable de plusieurs fonctions, dont les suivantes :

contrôle d’accès et authentification des abonnés ;
acheminement des appels à travers le réseau téléphonique commuté public (RTCP) ;
connexion des abonnés à Internet ;
gestion de la mobilité de l’utilisateur à travers les cellules du réseau de l’opérateur.

Les réseaux mobiles cellulaires ont évolué rapidement depuis leur première numérisation (deuxième génération). Chaque nouvelle génération a apporté une évolution radicale de la complexité technique au sein du réseau :

Première génération 1G : technologie cellulaire analogique pour les services vocaux (appels mobiles).
Deuxième génération 2G / GSM (Global System for Mobile communications) : messagerie vocale et texte améliorée via la technologie cellulaire numérique, puis ajout de l’Internet mobile.
Troisième génération 3G / UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) : voix intégrée et Internet mobile jusqu’à 2 Mbits/s.
Quatrième génération 4G / LTE (Long-Term Evolution) : multimédia mobile à un débit de données jusqu’à 1 Gbit/s en conditions optimales.
Cinquième génération 5G / NR (New Radio) :

Services à larges bandes avec des vitesses théoriques jusqu’à 20 Gb/s et des vitesses réalistes jusqu’à 10 Gb/s...