Sauts de fréquence lents et rapides dans le GSM
Le saut de fréquence peut être brièvement défini comme un changement séquentiel de fréquence porteuse sur la liaison radio entre le mobile et la station de base.
Dans le GSM, une fréquence porteuse est divisée en huit intervalles de temps. Chaque créneau horaire fournit un canal physique, qui peut être attribué à une liaison entre un mobile et une station de base.
La communication entre le mobile et la station de base s’effectue par rafales à l’intérieur de la tranche horaire attribuée. Chaque rafale dure environ 577 ms.
Lorsque le saut de fréquence est utilisé, la fréquence porteuse peut être modifiée entre chaque trame TDMA consécutive.
Cela signifie que pour chaque connexion, le changement de fréquence peut se produire entre chaque rafale.
C’est ce qu’on appelle le Slow Frequency Hopping (SFH), car plusieurs bits sont transmis en utilisant la même fréquence.
Dans le Fast Frequency Hopping (FFH), la fréquence porteuse est autorisée à changer plus d’une fois pendant une durée binaire, mais cela n’est pas implémenté dans le GSM. Au début, le saut de fréquence était utilisé dans des applications militaires afin pour améliorer le secret et rendre le système plus robuste contre le brouillage.
Dans les réseaux cellulaires, le saut de fréquence offre également des avantages supplémentaires tels que la diversité de fréquence et la diversité d’interférences.
Le principe de base du saut de fréquence est présenté dans la figure supérieure.
Sauts de fréquence lents dans GSM :
Le saut de fréquence lent est une fonctionnalité essentielle du GSM (Système mondial de communications mobiles) qui améliore la résistance du système aux interférences et aux écoutes clandestines. Lors d’un saut de fréquence lent, un appareil mobile ou une station de base modifie périodiquement sa fréquence dans la bande de fréquences allouée, généralement avec un taux de saut lent. Ce changement de fréquence délibéré et progressif est synchronisé entre l’émetteur et le récepteur, garantissant que les deux parties sont conscientes du modèle de saut.
L’un des principaux avantages du saut de fréquence lent est sa capacité à lutter contre les interférences sélectives en fréquence. En changeant lentement les fréquences, le système peut atténuer l’impact des sources d’interférences à bande étroite. Ceci est particulièrement utile dans le GSM, où plusieurs utilisateurs partagent la même bande de fréquences et où les interférences provenant de canaux adjacents peuvent poser problème. Les sauts de fréquence lents permettent de garantir que le système maintient une connexion fiable et sans interférence, améliorant ainsi la qualité globale de la transmission de la voix et des données.
Saut de fréquence rapide en GSM :
Le saut de fréquence rapide est une autre technique de gestion de fréquence utilisée dans le GSM, mais elle fonctionne à une vitesse considérablement plus élevée que le saut de fréquence lent. Lors d’un saut de fréquence rapide, l’émetteur change rapidement de fréquence dans la bande allouée, souvent par rafale ou par emplacement. Le modèle de saut est prédéfini et synchronisé entre l’émetteur et le récepteur.
Le saut de fréquence rapide offre plusieurs avantages dans le GSM, principalement liés à la sécurité et à la résistance aux interférences. Ses changements rapides de fréquence rendent difficile le suivi et l’interruption de la communication par les oreilles indiscrètes et les interféreurs. De plus, des sauts de fréquence rapides peuvent aider à lutter contre les interférences à fréquence plate, où un signal de brouillage à large bande affecte simultanément l’ensemble de la bande de fréquences. Cette technique est particulièrement utile dans les scénarios de communications militaires ou sécurisées, où la confidentialité et la robustesse contre le brouillage sont primordiales.
En résumé, les techniques de sauts de fréquence lents et rapides jouent un rôle essentiel dans les réseaux GSM. Le saut de fréquence lent améliore la résistance aux interférences à bande étroite, garantissant ainsi une communication de haute qualité. En revanche, le saut de fréquence rapide offre une sécurité et une résistance aux interférences supérieures, ce qui le rend adapté aux applications de communication sécurisées ou critiques. Le choix entre ces techniques dépend des exigences spécifiques du système de communication.