Cours 2 - Téléphonie mobile, des origines à nos jours

Glossaire des sigles

Tous les sigles et acronymes du cours, regroupés par thème. Le numéro indique le chapitre où le sigle est expliqué. Tapez quelques lettres dans le champ de recherche pour filtrer.

Modulations

Comment on inscrit l'information sur une onde porteuse : en faisant varier sa fréquence, sa phase, son amplitude, ou en répartissant les données sur de nombreuses sous-porteuses.

SigleSignificationEn brefCh.
FMFrequency Modulation : modulation de fréquenceAnalogique : la fréquence de la porteuse suit le signal de la voix. Utilisée par la 1G, comme la radio FM.2
MSKMinimum Shift KeyingModulation de fréquence numérique à deux fréquences, avec l'écart minimal qui garde la phase continue. Base de la GMSK.2
GMSKGaussian Minimum Shift KeyingMSK précédée d'un filtre gaussien qui resserre le spectre dans les 200 kHz d'une porteuse GSM. 1 bit par symbole, enveloppe constante : l'amplificateur peut travailler saturé, avec un bon rendement.2
BTproduit bande passante × durée d'un bitRéglage du filtre gaussien de la GMSK : BT = 0,3 en GSM. Plus BT est petit, plus le spectre est étroit.2
PSKPhase Shift Keying : modulation par déplacement de phaseL'information est portée par la phase de la porteuse, l'amplitude restant constante.2, 3
QPSKQuadrature Phase Shift KeyingPSK à 4 états : 2 bits par symbole. Robuste, utilisée en bord de cellule en 4G et en 5G.3
8-PSKPSK à 8 états3 bits par symbole. C'est elle qui permet à EDGE de tripler le débit du GPRS.2
QAMQuadrature Amplitude Modulation : modulation d'amplitude en quadratureOn fait varier à la fois l'amplitude et la phase : les symboles forment une grille (constellation).3
16-QAMQAM à 16 états4 bits par symbole. Demande un meilleur rapport signal sur bruit que la QPSK.3
64-QAMQAM à 64 états6 bits par symbole. Réservée aux bonnes conditions radio, près de l'antenne.3
OFDMOrthogonal Frequency-Division Multiplexing : multiplexage par répartition en fréquences orthogonalesLe débit est réparti sur des centaines ou des milliers de sous-porteuses lentes (espacées de 15 kHz en LTE), chacune modulée en QPSK ou en QAM. Résiste aux échos. Base de la 4G et de la 5G.3
CPCyclic Prefix : préfixe cycliqueIntervalle de garde placé devant chaque symbole OFDM : une copie de sa fin. Il absorbe les échos plus courts que lui (environ 4,7 µs en LTE).3
FFTFast Fourier Transform : transformée de Fourier rapideAlgorithme qui calcule toutes les sous-porteuses OFDM d'un seul coup : c'est lui qui a rendu l'OFDM réalisable dans une puce.3
PAPRPeak to Average Power Ratio : rapport puissance crête sur puissance moyenneMesure les pics d'un signal. Élevé en OFDM (les sous-porteuses s'additionnent parfois en phase), plus faible en SC-FDMA : l'amplificateur doit garder une marge (recul) égale à ce rapport.3

Accès multiple et antennes

Comment plusieurs utilisateurs se partagent la même ressource radio.

SigleSignificationEn brefCh.
FDMAFrequency Division Multiple Access : accès multiple par répartition en fréquenceChaque conversation a sa propre fréquence. 1G, et premier découpage de la 2G.2
TDMATime Division Multiple Access : accès multiple par répartition dans le tempsLes utilisateurs se partagent une porteuse à tour de rôle (8 intervalles de temps en GSM).2
CDMACode Division Multiple Access : accès multiple par répartition de codesTout le monde émet en même temps sur la même fréquence ; chaque utilisateur est séparé par son code orthogonal.3
W-CDMAWideband CDMA : CDMA large bandeInterface radio de la 3G UMTS, sur des porteuses de 5 MHz.3
OFDMAOrthogonal Frequency-Division Multiple AccessVersion « accès multiple » de l'OFDM : les sous-porteuses et les instants sont distribués par blocs entre les utilisateurs. 4G et 5G.3
SC-FDMASingle-Carrier FDMAVariante utilisée par le téléphone en 4G dans le sens montant : son amplitude varie moins, l'amplificateur garde un meilleur rendement.3
RBResource Block : bloc de ressourcesPlus petite part de la grille temps-fréquence attribuée à un utilisateur en 4G : 12 sous-porteuses (180 kHz) pendant 0,5 ms. Le réseau les distribue à chaque milliseconde.3
MIMOMultiple Input Multiple Output : entrées multiples, sorties multiplesPlusieurs antennes à l'émission et à la réception pour transmettre plusieurs flux en parallèle. MIMO massif : des dizaines d'éléments, qui forment des faisceaux vers plusieurs utilisateurs.3, 4

Générations et normes

SigleSignificationEn brefCh.
0G à 6Ggénérations de téléphonie mobile0G : téléphone de voiture sans cellules. 1G : analogique cellulaire. 2G : numérique (GSM). 3G : Internet mobile (UMTS). 4G : tout-IP (LTE). 5G : trois familles d'usages. 6G : en cours de normalisation.1 à 7
NMTNordic Mobile TelephoneSystème 1G des pays nordiques.2
AMPSAdvanced Mobile Phone SystemSystème 1G américain : FM, FDMA, canaux de 30 kHz.2
GSMGlobal System for Mobile communications (à l'origine : Groupe spécial mobile)La norme 2G européenne devenue mondiale : voix numérique, SIM, SMS.2
GPRSGeneral Packet Radio ServiceDonnées en paquets sur le réseau GSM (« 2,5G »).2
EDGEEnhanced Data rates for GSM EvolutionÉvolution du GPRS grâce à la 8-PSK (« 2,75G »).2
UMTSUniversal Mobile Telecommunications SystemLa norme 3G, avec l'interface radio W-CDMA.3
HSPAHigh Speed Packet AccessÉvolution de la 3G pour les données (« 3G+ »).3
LTELong Term EvolutionLa norme 4G : OFDMA, MIMO, réseau tout-IP.3
VoLTEVoice over LTE : voix sur LTELa voix transportée en paquets IP sur le réseau 4G.3
NSANon-Standalone : non autonome5G dont la radio s'appuie sur un cœur de réseau 4G.4
SAStandalone : autonome5G avec son propre cœur de réseau 5G : tranches de réseau, latence minimale.4
5G-Advanced—Évolution de la 5G, ouverte par la Release 18 du 3GPP.4, 7

Usages et objets connectés

SigleSignificationEn brefCh.
SMSShort Message ServiceMessage texte de 160 caractères au plus, transporté au départ dans les canaux de signalisation du GSM.2
eMBBenhanced Mobile Broadband : très haut débit mobileFamille d'usages de la 5G : débit et capacité.4
URLLCUltra-Reliable Low-Latency CommunicationsFamille d'usages de la 5G : faible latence et haute fiabilité.4
mMTCmassive Machine-Type CommunicationsFamille d'usages de la 5G : très grand nombre d'objets connectés.4
IoTInternet of Things : Internet des objetsObjets connectés : capteurs, compteurs, trackers…6
LTE-MLTE pour les machinesVariante économe de la 4G pour les objets connectés.6
NB-IoTNarrowband IoT : IoT à bande étroiteVariante très économe, à faible débit et très bonne pénétration dans les bâtiments.6
eCallemergency Call : appel d'urgence automatiqueEn cas d'accident grave, la voiture appelle le 112 et transmet sa position. NG eCall (Next Generation) : version sur 4G et 5G.6
IAintelligence artificielleDe plus en plus utilisée pour piloter la radio et le réseau (5G-Advanced, 6G).7

Réseau

SigleSignificationEn brefCh.
BTSBase Transceiver Station : station de baseStation de base 2G, avec ses antennes.2
BSCBase Station ControllerContrôleur 2G qui pilote plusieurs BTS et décide des handovers.2
MSCMobile Switching CenterCommutateur 2G et 3G qui établit les appels.2
HLRHome Location RegisterBase de données des abonnés de l'opérateur.2
VLRVisitor Location RegisterBase des abonnés présents dans une zone, y compris les visiteurs.2
AuCAuthentication Center : centre d'authentificationConserve les clés Ki et vérifie l'identité des abonnés.2
NodeB—Nom de la station de base en 3G.3
RNCRadio Network ControllerContrôleur 3G qui pilote les NodeB.3
eNodeBevolved NodeBStation de base 4G, qui gère seule la radio et les handovers.3
EPCEvolved Packet CoreCœur de réseau 4G, entièrement en paquets IP.3
IPInternet ProtocolProtocole qui découpe les données en paquets adressés, comme sur Internet.3, 5

SIM, identité et sécurité

SigleSignificationEn brefCh.
SIMSubscriber Identity Module : module d'identité de l'abonnéCarte à puce sécurisée qui porte l'identité et la clé secrète de l'abonné.2, 6
USIMUniversal SIMApplication SIM de la 3G et des générations suivantes, avec authentification mutuelle.3
eSIMembedded SIM : SIM embarquéePuce soudée dont les profils d'opérateur sont téléchargés à distance.6
iSIMintegrated SIM : SIM intégréeFonction SIM intégrée directement dans le processeur.6
1FF à 4FFForm Factor : formatFormats de carte SIM : 1FF (carte bancaire), 2FF (mini), 3FF (micro), 4FF (nano).6
MFF2Machine Form Factor 2Boîtier d'eSIM de 6 × 5 mm, soudé sur la carte électronique.6
SGP.32spécification de la GSMANorme de gestion à distance des eSIM des objets connectés.6
IMSIInternational Mobile Subscriber IdentityNuméro d'identité de l'abonné stocké dans la SIM (différent de son numéro de téléphone).2
Kiclé individuelle d'authentificationClé secrète partagée par la SIM et l'AuC ; elle ne circule jamais.2
RANDrandom : nombre aléatoireDéfi envoyé par le réseau lors de l'authentification.2
SRESSigned Response : réponse signéeRéponse calculée par la SIM à partir de RAND et de Ki.2
PINPersonal Identification Number : code personnelCode qui déverrouille la SIM, vérifié localement par la carte.2
NFCNear Field Communication : communication en champ procheLiaison radio de quelques centimètres, utilisée pour le paiement sans contact.6
QR (code)Quick ResponseCode-barres en deux dimensions ; sert notamment à installer un profil eSIM.6

Électronique, grandeurs et mesures

SigleSignificationEn brefCh.
RFradiofréquenceDomaine des fréquences radio ; le « front-end RF » est la partie du téléphone située près de l'antenne.3, 6
PAPower Amplifier : amplificateur de puissanceAmplifie le signal à émettre juste avant l'antenne ; son rendement pèse sur l'autonomie.6
LNALow Noise Amplifier : amplificateur à faible bruitPremier amplificateur de la chaîne de réception.6
dBdécibelRapport de puissances en échelle logarithmique : 10·log10(P2/P1).1
dBmdécibel rapporté à 1 mWPuissance absolue : 0 dBm = 1 mW, 30 dBm = 1 W, 33 dBm ≈ 2 W.1
dBidécibel rapporté à l'antenne isotropeGain d'une antenne par rapport à une antenne idéale qui rayonnerait également dans toutes les directions.1
C/ICarrier to Interference : rapport porteuse sur interférencesPuissance du signal utile divisée par celle des interférences, en dB.1, 2
PIREpuissance isotrope rayonnée équivalentePuissance émise multipliée par le gain de l'antenne (P × G).5
DASdébit d'absorption spécifiquePuissance absorbée par kilogramme de tissu, en W/kg : mesure l'exposition due au téléphone.5
GPSGlobal Positioning SystemSystème de positionnement par satellites, l'une des radios du smartphone.6
Wi-Finom commercial (pas un vrai sigle)Réseau local sans fil, l'une des radios du smartphone.6

Organismes et entreprises

SigleSignificationEn brefCh.
3GPP3rd Generation Partnership ProjectOrganisme qui écrit les normes mobiles depuis la 3G, par versions successives (releases).4, 7
GSMAGSM AssociationAssociation mondiale des opérateurs mobiles ; publie notamment les spécifications eSIM.6
UITUnion internationale des télécommunicationsAgence de l'ONU qui coordonne le spectre radio au niveau mondial.7
CMRConférence mondiale des radiocommunicationsConférence de l'UIT qui identifie les bandes de fréquences, par exemple pour la 6G (CMR-27).7
ANFRAgence nationale des fréquencesGère le spectre en France, autorise les sites radio et contrôle l'exposition du public (Cartoradio).5
ArcepAutorité de régulation des communications électroniques, des postes et de la distribution de la presseRégulateur français : attribue les fréquences aux opérateurs et mesure la qualité de service.4, 7
NTTNippon Telegraph and TelephoneOpérateur japonais, premier réseau cellulaire commercial.2
SFRSociété française du radiotéléphoneOpérateur français.2, 4