La synchronisation dans le GSM (Global System for Mobile Communications) est cruciale pour coordonner les différents éléments du réseau afin de garantir une communication fiable. Le processus de synchronisation implique l’alignement des références de temps et de fréquence sur différents composants du réseau. Voici un aperçu de la façon dont la synchronisation est réalisée dans GSM :
1. Synchronisation de fréquence :
a. Horloge de référence primaire (PRC) :
- Les réseaux GSM utilisent une horloge de référence primaire (PRC) comme référence de fréquence principale. Le PRC fournit une base de temps stable et précise pour l’ensemble du réseau.
b. Sous-système de station de base (BSS) :
- Le sous-système de station de base (BSS), composé de stations d’émetteur-récepteur de base (BTS) et de contrôleurs de station de base (BSC), est synchronisé avec le PRC. Cela garantit que tous les BTS au sein d’un BSS partagent une référence de fréquence commune.
c. Sources de synchronisation :
- Les sources de synchronisation pour BTS incluent des récepteurs GPS (Global Positioning System), qui fournissent des informations précises sur l’heure et la fréquence. Alternativement, BTS peut se synchroniser sur les signaux reçus d’éléments de réseau de niveau supérieur.
d. Saut de fréquence :
- Le GSM utilise le saut de fréquence pour améliorer la fiabilité des communications et atténuer les interférences. Toutes les stations mobiles au sein d’une cellule doivent sauter des fréquences de manière synchronisée. La synchronisation des fréquences est cruciale pour garantir que toutes les stations d’une cellule sont sur la même fréquence à tout moment.
2. Synchronisation de l’heure :
a. Structure de trame à accès multiple par répartition dans le temps (TDMA) :
- GSM utilise une structure de trame TDMA dans laquelle chaque intervalle de temps dure 577 microsecondes. Une synchronisation précise de l’heure est nécessaire pour garantir que les plages horaires s’alignent correctement.
b. Canaux de synchronisation :
- Des canaux de synchronisation dédiés, tels que FCCH (Frequency Correction Channel) et SCH (Synchronization Channel), sont utilisés pour transmettre les informations de synchronisation aux stations mobiles. Ces canaux aident les stations mobiles à synchroniser leurs horloges avec la base de temps du réseau.
c. Protocole de temps réseau (NTP) :
- En plus des canaux de synchronisation, le réseau peut utiliser des protocoles tels que NTP (Network Time Protocol) pour distribuer des informations horaires précises à différents éléments du réseau.
3. Hiérarchie du réseau :
- Le réseau GSM est organisé hiérarchiquement, avec différents niveaux de synchronisation. La hiérarchie de synchronisation comprend :
- Synchronisation internationale (PRC)
- Synchronisation réseau (BSC)
- Synchronisation BSS (BTS)
- Synchronisation intra-BTS (synchronisation au sein d’un seul BTS).
4. Transfert et itinérance :
- La synchronisation est cruciale pour des transferts et une itinérance fluides. Les stations mobiles doivent passer d’une cellule à l’autre sans interruption, et une synchronisation précise de l’heure et de la fréquence garantit un processus de transfert fluide.
5. Maintenance et surveillance :
- Une maintenance et une surveillance continues sont essentielles pour garantir que la synchronisation reste précise au fil du temps. Tout écart ou perturbation est traité rapidement afin de maintenir les performances du réseau.
En résumé, la synchronisation dans le GSM implique l’alignement des références de fréquence et de temps sur l’ensemble du réseau, depuis l’horloge de référence principale jusqu’aux stations de base et stations mobiles individuelles. Cette coordination est essentielle au fonctionnement fiable du réseau GSM, prenant en charge des fonctionnalités telles que le saut de fréquence, la structure de trame TDMA et les transferts transparents.