Comment les machines intelligentes pourraient prendre le contrôle du réseau GSM

En 1991, le Premier ministre finlandais de l'époque, Harri Holkeri, a passé un appel téléphonique qui restera dans l'histoire, du moins en ce qui concerne les fans de trivia. Il s'agissait du premier appel effectué à l'aide du protocole téléphonique GSM qui a depuis dominé les réseaux de télécommunications mobiles dans le monde entier. En 2008, plus de trois milliards de personnes étaient connectées à ce réseau.

Le GSM est une technologie dite de deuxième génération et depuis lors, elle a été supplantée par les réseaux 3G et 4G. Aujourd'hui, les responsables politiques des télécommunications du monde entier envisagent d'éteindre le réseau GSM et de trouver d'autres utilisations pour les fréquences radio qui lui sont attribuées. La ville chinoise de Macao devrait être la première, ayant prévu de supprimer progressivement ses réseaux GSM à partir de juin de l'année prochaine.

C'est peut-être une décision à courte vue. Aujourd'hui, German Corrales Madueňo et quelques copains de l'Université d'Aalborg au Danemark, disent que le système GSM devrait devenir un réseau dédié permettant aux machines intelligentes de communiquer entre elles. Ils ont calculé la capacité d'un tel réseau et comment il pourrait devenir l'épine dorsale des communications d'une nouvelle génération de compteurs intelligents.

Nos résultats montrent qu'avec une réingénierie appropriée, les réseaux GSM peuvent prendre en charge un nombre étonnamment massif d'appareils M2M (machine à machine) même sur un seul canal de fréquence, disent Madueňo et co.

L'un des principaux défis pour les ingénieurs réseau est de trouver des moyens d'augmenter les débits auxquels les individus peuvent envoyer et recevoir des données. Les derniers réseaux 4G sont capables de télécharger des données à des débits allant jusqu'à un gigabit par seconde. En revanche, le GSM gère moins de 300 kilobits par seconde. C'est pourquoi le GSM devient de plus en plus obsolète pour les utilisateurs de téléphones intelligents.

Le défi pour la communication de machine à machine est cependant différent. Ici, le but n'est pas d'augmenter le débit de données global mais de le distribuer efficacement à de nombreux terminaux. La couverture mondiale du GSM en fait donc un véhicule idéal pour ce type de communication.

Pour savoir si le réseau pourrait gérer une future génération de compteurs intelligents, Madueňo et co ont calculé les chiffres qui sont susceptibles d'apparaître dans un cadre suburbain standard ainsi que la fréquence à laquelle ils sont susceptibles d'envoyer des données et combien.

Ils supposent que dans un rayon de 1 000 mètres d'une station de base standard, avec environ trois compteurs intelligents par maison, il y aura probablement plus de 20 000 appareils en concurrence pour communiquer sur le réseau. Celles-ci vont des compteurs de gaz et d'électricité intelligents envoyant des données toutes les quelques minutes, aux distributeurs de cartes de crédit dans les magasins locaux et même aux capteurs de trafic et aux machines de location de films. La plupart sont peu susceptibles d'envoyer plus de quelques centaines d'octets à la fois et souvent très rarement.

Madueňo et co disent que le réseau peut être rendu plus efficace en supposant que de nombreux appareils auront des exigences très similaires qui peuvent être satisfaites beaucoup avec quelques modifications techniques simples.

Ces changements devraient rendre le réseau plus efficace. Ils poursuivent en calculant qu'une cellule GSM fonctionnant sur une seule fréquence pourrait prendre en charge jusqu'à 70 messages par seconde. Cela se traduit par environ 13 000 compteurs intelligents produisant des rapports toutes les cinq minutes. C'est 133 % de plus que ce qui est possible avec les normes de réseau GSM actuelles.

C'est une idée intéressante. S'il fallait créer un réseau mondial à partir de zéro pour répondre aux exigences de communication des compteurs intelligents, ce serait un défi considérable. Il est donc logique d'utiliser une ressource existante à cette fin.

Bien que les défis techniques semblent simples, un obstacle plus difficile sera d'obtenir un accord mondial pour utiliser le GSM de cette manière. L'immobilier radiofréquence est un bien précieux, alors ne soyez pas surpris s'il y a une bataille féroce à venir pour ceux qui soutiennent cette idée.

Réf : arxiv.org/abs/1410.6627 : Réingénierie du GSM/GPRS vers un réseau dédié pour un comptage intelligent massif

cacher