Le GSM (Global System for Mobile communication) utilise un spectre de fr�quences dans la bande des 900 MHz (de 890 � 915 dans le sens t�l�phone-station de base et de 935 � 960 MHz dans le sens station de baset�l�phone), spectre � partager entre les diff�rents op�rateurs ayant acquis une licence d'exploitation GSM900. Or, le signal associ� � une communication occupe une place de 200 kHz, et il en faut deux pour �tablir une conversation (signaux t�l�phone-station et station-t�l�phone). Nous voyons qu'avec ce portefeuille de fr�quences disponibles, nous pouvons �tablir 31 conversations simultan�es par op�rateur. Nous nous apercevons donc assez rapidement que l'on ne peut s'en sortir, en terme de nombre d'abonn�s actifs simultan�ment, � moins de r�utiliser ces m�mes fr�quences dans des zones g�ographiques diff�rentes. C'est ce que pratiquent les r�seaux dits "cellulaires", c'est-�-dire tous les r�seaux GSM. Un r�seau cellulaire divise la zone � couvrir, g�n�ralement un pays entier, en petites zones appel�es cellules. Chacune des cellules est desservie par une station de base (BS pour Base Station) qui re�oit une partie des fr�quences disponibles. C'est avec cette station de base que communiquent tous les t�l�phones mobiles actifs se trouvant dans la cellule concern�e. Puisque deux communications radio utilisant la m�me fr�quence interf�rent l'une avec l'autre lorsqu'on se trouve entre les deux �metteurs, les m�mes fr�quences ne peuvent �tre utilis�es par deux stations de base voisines. Les cellules sont g�n�ralement repr�sent�es sous forme d'hexagones. Les six cellules entourant une cellule donn�e ne peuvent donc utiliser les m�mes fr�quences que celleci. Cet ensemble de sept cellules peut �tre appel� "grappe" (cluster en anglais). Les diff�rentes stations de base prennent le relais des communications au cours de l'�volution spatiale de l'abonn� (handover). Les t�l�phones sont constamment � la recherche des stations de base voisines de celle � laquelle ils sont connect�s, afin de pouvoir changer de station sans devoir interrompre la communication en cas de d�placement de l'utilisateur. C'est pourquoi les cellules doivent �tre contigu�s pour �viter l'interruption des communications lors du d�placement des utilisateurs. La port�e maximale d'un t�l�phone mobile classique (puissance de 2 Watts) est th�oriquement d'une trentaine de kilom�tres (lorsque l'antenne du t�l�phone et celle de la station de base peuvent se voir sans rencontrer d'obstacles). Mais cette distance n'est r�ellement exploit�e que sur la c�te o� les bateaux se trouvant � l'horizon sont en mesure de pouvoir t�l�phoner par l'interm�diaire d'un r�seau GSM. Le plus souvent la port�e des stations de base est alt�r�e par des obstacles tels que le relief, les b�timents, les cages de Faraday en cas d'usage � l'int�rieur d'un v�hicule m�tallique tel que voiture, train ou ascenseurs, les couches de terre en cas d'usage dans les tunnels ou le m�tro, etc. Il faut �galement savoir que les t�l�phones et les stations de base r�gulent la puissance de leurs �missions selon la distance les s�parant dans le but d'�conomiser les batteries des t�l�phones lorsqu'ils captent le r�seau convenablement et de limiter les interf�rences avec les cellules qui r�utilisent les m�mes fr�quences. Les terminaux peuvent ainsi choisir entre seize niveaux de puissance diff�rents selon la puissance des signaux re�us par les antennes avoisinantes. Mais l'�tendue de la couverture n'est pas le seul but recherch� lors de l'implantation des stations de base. En effet, puisque le nombre d'utilisateurs actifs simultan�s dans une m�me cellule est limit�, la diminution de la taille des cellules, et donc l'augmentation du nombre de cellules, est �galement un but tr�s important. Cela permet d'augmenter la capacit� du r�seau afin d'accueillir un plus grand nombre d'abonn�s. Les op�rateurs recherchent donc � maximiser la taille de leurs cellules dans les zones peu peupl�es afin d'am�liorer la couverture de leur r�seau et � la minimiser dans les zones � densit� de population �lev�e afin d'augmenter la capacit� de leur r�seau. Le DCS (Digital Cellular System) repose sur la m�me technologie que celle du GSM mis � part qu'elle utilise la bande des 1800 MHz. Cette diff�rence lui permet l'utilisation d'un spectre de fr�quence plus large, ce qui augmente la capacit� des cellules. En revanche, la puissance des t�l�phones compatibles est moins grande que celle des appareils GSM, ce qui limite � environ 15 kilom�tres la port�e des t�l�phones DCS. Un nombre de stations de base environ quatre fois plus important est donc n�cessaire pour couvrir les r�gions peu peupl�es, ce type de r�seau est en fait beaucoup mieux adapt� � la densit� urbaine. Concept de r�seau bi-bande Ces deux technologies ayant chacune leurs avantages et leurs inconv�nients, les op�rateurs les utilisent toutes deux de mani�re � profiter de leurs avantages respectifs selon l'endroit o� ils souhaitent offrir leur service de t�l�phonie mobile. Concept de r�seau multicouche Pour pallier le manque de capacit� r�seau suite � l'explosion du nombre de leurs abonn�s, les op�rateurs ont recours � diff�rentes tailles de cellules : les macrocellules, les microcellules et les picocellules. Les macrocellules sont les plus courantes, responsables de la couverture du r�seau. Leur zone d'action s'�tend jusqu'� 30 km selon les obstacles rencontr�s, les antennes des stations de base sont g�n�ralement mont�es sur un m�t lui-m�me parfois �rig� sur le toit d'un haut b�timent pour atteindre une hauteur moyenne de 30 m�tres. Les microcellules couvrent quelques rues d'un centre-ville ou une station de m�tro (port�e maximale de 500 m), les antennes des stations de base sont accroch�es aux murs des maisons, � quelques m�tres � peine du sol. Une microcellule est d�finie comme une surface d�limit�e par des immeubles dont la hauteur est sup�rieure � celle de l'antenne �mettrice. Les ondes transmises sont principalement guid�es le long des immeubles et non plus par-dessus ceux-ci comme dans le cas des macrocellules, on parle alors de "propagation guid�e" ou "street canyon effect". Les picocellules couvrent un �tage d'un grand b�timent ou d'un centre commercial (port�e maximale 100 m), les antennes sont plac�es au plafond � l'instar d'un d�tecteur de fum�e. Ces trois types de cellules permettent aux op�rateurs de cr�er un r�seau multicouches leur offrant ainsi une mani�re de plus pour augmenter la capacit� de leur r�seau.
