Les systèmes de 3ème génération portent déjà deux noms bien que ceux-ci ne recouvrent qu’une seule réalité. Les systèmes s’appellent UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) en Europe, et IMT-2000 (International Mobile Telecommunication -2000) au niveau international. Il s’agit bien (pour l‘instant au moins) du même système qui se veut international. Le système UMTS sera standardisé par l’organisme de standardisation européen ETSI (European Telecommunication Standard Institute) et l’IMT-2000 par l’organisme international ITU (International Telecommunication Union).
La définition des systèmes recouvre différents concepts, à la fois sur le plan des services, des infrastructures radio, et des infrastructures réseau. L’élaboration de ces concepts est basée d’une part sur une analyse prospective de l’évolution des services et des réseaux, mobiles et fixes, et d’autre part sur les perspectives de développement de nouvelles techniques qui permettraient de repousser les limites de fonctionnement actuellement rencontrées.
Le développement actuel des services de radiocommunications, des services de communication personnelle dans le réseau général, et des services multimédia, laisse prévoir que les réseaux du début du XXIème siècle seront caractérisés par l’offre de services de communication personnelle universelle et l’accès sans fil à une grande variété de services de télécommunications.
Vers un service de communication sans fil personnelle universelle
Afin de s’intégrer dans l’évolution du marché des solutions mobiles et de la devancer, les réseaux devront à l’avenir être capables d’établir des communications non plus seulement entre des terminaux fixes, mais entre des personnes, quelque soit leur lieu de séjour ou leur déplacement. L’abonné aura un terminal de poche personnel multiapplicatif, qu’il pourra utiliser à domicile, au bureau, en déplacement dans son automobile ou à pieds, dans les lieux publics, dans les transports...
UMTS : système de communication à vocation universelle
La généralisation des infrastructures radioélectriques (cellulaire, télépoint, boucle locale, PABX et bornes domestiques radio) fera que le fil du terminal téléphonique ne sera plus matérialisé. Les usages seuls, et non plus la technique, régleront la dépendance du service avec l’environnement physique : les caractéristiques des services de mobilité devront être adaptées suivant les besoins du client selon ses lieux de séjour et ses modes de déplacement.
Grâce à son numéro personnel unique, seul numéro connu de ses correspondants, l’abonnée pourra être joint partout en Europe et dans le monde, sur son terminal de poche ou sur un autre terminal évolué, les appels pouvant être acheminés au travers de multiples réseaux. Le réseau sera doté d’une véritable intelligence qui permettra au client de gérer ses communications dans le temps suivant sa propre organisation de vie, alors qu’actuellement, les choix des moments où le client veut communiquer et le mode de communication lui sont imposés par la disponibilité d’un terminal. Cette contrainte disparaissant, le client du XXIème siècle pourra communiquer lorsqu’il le souhaite. Cependant, il voudra s’isoler lorsqu’il le désire, le réseau se chargeant alors de traiter les appels de ses correspondants par un processus de filtrage, ou les réacheminant vers une messagerie.
Vers l’accès aux services multimédia par la radio
Le client du XXIème siècle portera sur lui un communicateur personnel, appareil portatif ou portable compact, qui, avec l’évolution des technologies du matériel informatique et de la communication sans fil, intégrera des fonctions de microordinateur, de télécopieur rapide, de terminal de messagerie, de terminal Internet, terminal multimédia.
Evolution des terminaux en fonction du marché
Ce client voudra également utiliser ce même communicateur personnel (PDA - Personal Digital Assistant) sur le réseau sans fil de son entreprise. Les besoins pour les professionnels comprendront également l’accès aux moyens de télécommunications du XXIème siècle à partir de véritables bureaux mobiles, par exemple dans un train ou sur des chantiers.
Objectifs de l’UMTS
Afin de répondre aux besoins, les différents objectifs suivants ont été fixés pour l’UMTS dans le cadre des travaux d’étude et de normalisation en Europe et sur le plan mondial.
En premier lieu, l’UMTS devra répondre après l’an 2000 à un marché de masse pour les services de communication avec les mobiles. Les études de prospective prévoient 50 à 100 millions d’abonnés européens en 2000, et 100 à 200 millions en 2010. Cela signifie que le trafic écoulé par les terminaux mobiles se rapprochera de celui écoulé par les terminaux filaires.
Un deuxième objectif pour l’UMTS est d’offrir un service de mobilité universelle, dépassant les limitations dues à la multiplicité des systèmes et des réseaux. Ainsi, un terminal unique permettra de communiquer dans de nombreux environnements d’utilisation : domicile, bureau, rue, automobile, train... Il faudra gérer une grande diversité de couvertures radioélectriques, allant des bornes radio à faible portée dans les bâtiments jusqu’aux spots de satellites pour couvrir par exemple des zones à faible densité de population. La couverture de l’UMTS sera mondiale, mais la mobilité devra être adaptée aux besoins correspondant au mode de vie de chaque usager.
Un autre objectif important pour l’UMTS est de supporter de nouveaux services à débit élevé. Les besoins croissants en services de données ou de vidéo (base de données, transfert de fichier, télécopie haute définition, visiophonie mobile...), et l’interconnexion aux réseaux larges bandes et aux réseaux RNIS, motiveront une diversification des terminaux et l’augmentation des débits disponibles à l’interface radio. La limite pourrait se situer autour de 2 Mbit/s dans certains environnements d’utilisation. En ce qui concerne la qualité de service, elle devra être équivalente à celle des réseaux filaires.
Enfin, l’UMTS devra être compatible avec le service de télécommunications personnelles universelles UPT (Universal Personal Telecommunications) étudié actuellement par l’ITU. L’UPT permettra de gérer la mobilité des personnes sur l’ensemble des réseaux filaires et radioélectriques : l’abonné à ce service pourra s’enregistrer sur n’importe quel type de terminal à l’aide de son numéro de téléphone personnel.
Migration des systèmes de deuxième génération vers l’UMTS
La conception de l’UMTS doit tenir compte des aspects de migration des systèmes existants.
Le GSM 900 (service Itineris de France Télécom, SFR de Cégétel) et le GSM 1800 (réseau Bouygues Télécom) appartiennent à la deuxième génération des systèmes de communication avec les mobiles, qui fait suite à la génération des systèmes analogiques tels que le Radiocom 2000 en France. La principale évolution sur le plan technique a consisté à développer des interfaces radioélectriques numériques.
Migration vers les systèmes de troisième génération
Malgré la diversité des systèmes qui caractérise les années 90, une certaine convergence vers le concept de mobilité personnelle peut déjà être observée.
L’origine des systèmes dits " sans cordon ", tel que le DECT, est le simple poste sans cordon analogique à domicile. La technologie numérique utilisée permet de déployer des couvertures radio compatibles entre le domicile (borne domestique), le bureau (PABX sans fil), et la rue (borne publique télépoint), avec une complexité technique relativement faible, mais avec une restriction de l’accès aux alentours des bornes. L’introduction de fonctions de CTM (Cordless Terminal Mobility) dans les réseaux permet de gérer un service de mobilité personnelle sans fil entre ces différents environnements.
Les systèmes dits " cellulaires ", comme le GSM, se caractérisent par une couverture totale au moins à l’extérieur des bâtiments, par des performances compatibles avec la mobilité des véhicules, mais au prix d’une complexité technique importante. La baisse des prix et la diminution de la taille des terminaux ont été rendues possibles par les progrès considérables de la technologie. Par ailleurs, la diminution de la taille des cellules permet d’écouler un trafic élevé dans les zones urbaines denses, et de pénétrer dans les bâtiments. Le terminal, qui dans le cas des systèmes analogiques était au départ attaché au véhicule, est devenu portatif, et peut être utilisé à domicile et sur le lieu de travail. Il est devenu un terminal personnel auquel on attache de nouveaux services (messageries, données à 9600 bit/s...).
Ainsi, les technologies GSM ou DECT permettent dès maintenant de concevoir les réseaux qui offriront pour les années 1998-2005 des services de communication personnelle, et d’accéder à des services multimédia.
Les limites liées à la diversité des systèmes pourront être partiellement contournées pour offrir un service de communication personnel, soit en réalisant des terminaux multi-modes (GSM-DECT, GSM-satellites...), ou en proposant des cartes d’abonnés (cartes SIM) utilisables sur plusieurs terminaux et infrastructures.
En ce qui concerne les débits de service, ils restent limités à quelques dizaines de kilobit par seconde pour le GSM, et à 384 kbit/s pour le DECT à l’intérieur des bâtiments.
La concurrence sur les marchés nationaux devient de plus en plus incisive. Les réseaux actuels se trouvent actuellement limités en terme de capacité (débit actuel de 9,6 kbit/s) et se trouvent saturés dans certaines métropoles européennes. Dans ce contexte, l’émergence des systèmes de 3ème génération est plutôt perçue par les opérateurs publics ou privés comme une opportunité de croissance des niches du marché des radiocommunications plutôt qu’une refonte totale des systèmes actuels.