Le Guide Ultime du GSM : Tout ce que vous devez savoir

Vous êtes-vous déjà demandé comment votre téléphone portable vous connecte comme par magie avec des gens à des kilomètres de distance ? Bien avant l’internet ultra-rapide que nous utilisons aujourd’hui, il y avait une technologie révolutionnaire qui a tout déclenché. Cette technologie a aidé des milliards de personnes à se parler et à s’envoyer des messages texte à travers le monde. Nous parlons du GSM. Mais qu’est-ce que le GSM, en réalité, et pourquoi était-il si important ?

Préparez-vous à découvrir la simple histoire derrière la technologie qui a bâti la fondation du monde mobile que nous connaissons aujourd’hui ! Ce guide vous expliquera tout ce que vous devez savoir sur le GSM en termes simples.

Vecteurs Carte du Monde par Vecteezy

Qu’est-ce que le GSM ?

GSM signifie Global System for Mobile Communications (Système Mondial pour Communications Mobiles). Il s’agit essentiellement d’une norme numérique, un ensemble de règles et de technologies, que les téléphones portables et les réseaux utilisent pour communiquer entre eux. Ses principales caractéristiques sont :

• Numérique : Contrairement aux anciens systèmes analogiques (comme les radios avec du grésillement), le GSM utilise des signaux numériques. Cela signifie des appels plus clairs et moins de bruit statique.

• Appels et SMS : Le GSM a été principalement conçu pour les appels vocaux et les messages texte simples (SMS - Short Message Service).

• Cartes SIM : L’une des caractéristiques les plus reconnaissables du GSM est la carte SIM (Subscriber Identity Module - Module d’Identité d’Abonné). Cette petite puce stocke les informations de votre compte. Vous pouvez insérer votre carte SIM dans différents téléphones GSM, et votre numéro et votre forfait de services vous suivent.

• Norme Mondiale : Il est devenu la norme mobile la plus largement adoptée dans le monde, utilisée en Europe, en Asie, en Afrique et dans de nombreuses autres régions.

Imaginez une autoroute très fréquentée. Comment y faire circuler beaucoup de voitures sans qu’elles ne s’accidentent ? Le GSM utilise un système appelé TDMA (Time Division Multiple Access - Accès Multiple par Division Temporelle). Pensez à la fréquence radio (l’autoroute) disponible pour le réseau. Le TDMA divise cette fréquence en petites tranches de temps. Chaque appel téléphonique obtient sa propre petite tranche de temps pour « parler » sur cette fréquence. Cela se produit si rapidement que pour vous, cela ressemble à une conversation continue. C’est comme si de nombreuses personnes prenaient rapidement la parole à tour de rôle sur le même canal radio.

Le GSM opère également sur des bandes de fréquences spécifiques, qui sont comme des canaux radio dédiés attribués par les gouvernements pour l’utilisation mobile. Les bandes GSM courantes comprennent 900 MHz et 1800 MHz dans de nombreuses régions du monde, et 850 MHz et 1900 MHz principalement dans les Amériques. Votre téléphone doit prendre en charge les bandes utilisées dans votre région ou dans la région où vous voyagez.

 

L’évolution du GSM

Les téléphones portables n’ont pas toujours été aussi intelligents ou connectés qu’ils le sont aujourd’hui. Le GSM a joué un rôle majeur pour nous amener là où nous en sommes. Jetons un coup d’œil à son parcours.

Vecteurs Smartphone par Vecteezy
 

Les premiers réseaux mobiles

Avant le GSM, dans les années 1980, l’Europe disposait d’un ensemble disparate de systèmes de téléphonie mobile analogiques différents (souvent appelés 1G, ou Première Génération). Un téléphone d’un pays ne fonctionnait pas dans un autre. Les appels n’étaient pas très clairs et la sécurité était faible. C’était confus et limité.

Les pays européens ont réalisé qu’ils avaient besoin d’une norme unique et unifiée pour améliorer la communication mobile et permettre aux gens d’utiliser leurs téléphones au-delà des frontières. C’est pourquoi le GSM est né – pour créer un Système Mondial que tout le monde pourrait utiliser. Il a été conçu pour être numérique dès le départ, offrant une meilleure qualité et sécurité.

Jalons clés (2G, GPRS, EDGE et UMTS)

• GSM (2G - Deuxième Génération) : C’est la norme originale dont nous discutons. Lancée au début des années 1990, elle se concentrait sur les appels vocaux numériques et les messages texte SMS. Ce fut une amélioration massive par rapport au 1G.

• GPRS (General Packet Radio Service) : Souvent appelé “2.5G”, le GPRS était une mise à niveau des réseaux GSM. Il permettait des connexions de données “toujours actives”, bien que les vitesses fussent assez lentes (pensez à une navigation web mobile ou des e-mails très basiques).

• EDGE (Enhanced Data rates for GSM Evolution) : Une autre mise à niveau, parfois appelée “2.75G”. L’EDGE offrait des vitesses de données plus rapides que le GPRS, rendant l’internet mobile un peu plus utilisable, mais toujours beaucoup plus lent que ce que nous avons aujourd’hui.

• UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) : Cela a marqué le début de la 3G (Troisième Génération). Bien qu’il s’agisse techniquement d’un système technologique différent, l’UMTS a été conçu comme la voie d’évolution du GSM. Il offrait des vitesses de données beaucoup plus rapides, permettant les appels vidéo et un meilleur internet mobile. De nombreux réseaux 3G ont été construits sur l’infrastructure de base établie par le GSM.

Comprendre ce qu’est le GSM nous aide à apprécier comment ces technologies ultérieures se sont appuyées sur son succès.

 

Transition du GSM vers les réseaux modernes (4G LTE et 5G)

À mesure que notre besoin de données augmentait – pour le streaming, les applications, les médias sociaux, etc. – même la 3G n’était plus assez rapide. Cela a conduit au développement des réseaux 4G LTE (Long-Term Evolution) et maintenant 5G (Cinquième Génération). Ces technologies sont très différentes du GSM, utilisant des techniques plus avancées (comme l’OFDMA, discuté plus loin) pour offrir des vitesses incroyablement rapides et prendre en charge beaucoup plus d’appareils connectés simultanément.

À mesure que les réseaux mobiles ont évolué du GSM aux puissantes technologies 4G LTE et 5G, la manière dont nous nous connectons a également changé. L’eSIM (SIM embarquée) représente le prochain jalon de cette évolution, éliminant le besoin de cartes SIM physiques et offrant une manière plus fluide, plus rapide et plus flexible de rester connecté. Tout comme le GSM a jeté les bases de la communication mobile, l’eSIM façonne l’avenir.

Vecteurs Analogiques par Vecteezy
 

Comment les réseaux GSM sont structurés

Un réseau GSM n’est pas seulement votre téléphone et une tour cellulaire. C’est un système complexe avec plusieurs parties clés travaillant ensemble. Décomposons-le simplement :

• Appareils Mobiles (Mobile Station - MS) : C’est votre téléphone, tablette ou tout appareil qui se connecte au réseau. La partie cruciale ici est la carte SIM, qui vous identifie (l’abonné) auprès du réseau. Sans carte SIM valide, votre téléphone ne peut généralement faire que des appels d’urgence.

• Sous-système de Stations de Base (Base Station Subsystem - BSS) : Cette partie connecte sans fil votre téléphone au réseau principal. Elle comporte deux composants principaux :

  • Station d’Émetteur-Récepteur de Base (Base Transceiver Station - BTS) : Ce sont les tours cellulaires que vous voyez partout. Elles contiennent les radios et les antennes qui transmettent et reçoivent des signaux directement vers et depuis votre téléphone. Chaque tour couvre une zone spécifique appelée ‘cellule’.
  • Contrôleur de Station de Base (Base Station Controller - BSC) : Pensez-y comme un gestionnaire pour plusieurs tours cellulaires (BTS). Il contrôle des choses comme l’allocation des canaux (attribution des fréquences et des tranches de temps) et les ‘transferts’ – lorsque votre téléphone bascule de manière transparente d’une tour à l’autre pendant que vous vous déplacez sans interrompre l’appel.

• Sous-système de Commutation de Réseau (Network Switching Subsystem - NSS) : C’est le “cerveau” ou le cœur du réseau GSM. Il gère les appels, les messages et garde la trace des utilisateurs. Les parties clés comprennent :

  • Centre de Commutation Mobile (Mobile Switching Center - MSC) : L’élément central de coordination. Il achemine les appels vers le bon endroit (que ce soit vers un autre téléphone mobile ou vers le réseau téléphonique fixe ordinaire), gère les services de messagerie (SMS) et communique avec les bases de données pour vérifier les informations d’abonné.
  • Registre de Localisation Domicile (Home Location Register - HLR) : Une grande base de données qui stocke de manière permanente les informations sur chaque abonné de cet opérateur de réseau, y compris ses services, ses autorisations et sa localisation générale.
  • Registre de Localisation Visiteur (Visitor Location Register - VLR) : Une base de données temporaire associée à un MSC. Lorsque vous voyagez dans une zone desservie par un MSC particulier, le VLR stocke une copie temporaire de vos informations provenant du HLR. Cela aide le MSC à gérer vos appels localement sans vérifier constamment le HLR principal.

• Sous-système d’Exploitation et de Support (Operation and Support Subsystem - OSS) : C’est la partie en coulisses qui gère l’ensemble du réseau. Elle gère la surveillance du réseau (s’assurer que tout fonctionne), la maintenance, les mises à jour logicielles, la configuration du réseau, la détection des pannes et la gestion de la sécurité. Elle garantit que le réseau fonctionne de manière fluide et fiable.

Ainsi, lorsque vous passez un appel, votre téléphone (MS) communique avec la tour cellulaire la plus proche (BTS), qui est gérée par un BSC. Le BSC se connecte au MSC dans le NSS. Le MSC vérifie le VLR/HLR pour vérifier votre abonnement, puis achemine votre appel vers la destination, qu’il s’agisse d’un autre utilisateur mobile (passant par les parties de son réseau) ou de quelqu’un sur une ligne fixe.

 

Caractéristiques et Avantages du GSM

Le GSM est devenu si populaire pour plusieurs bonnes raisons. Voici quelques-uns de ses principaux avantages :

• Itinérance Internationale : Ce fut peut-être le plus grand argument de vente du GSM. Parce que tant de pays ont adopté la norme GSM, les opérateurs de réseau ont pu conclure des accords permettant à leurs clients d’utiliser leurs téléphones sur d’autres réseaux GSM lors de leurs voyages à l’étranger. Cela a rendu les voyages internationaux beaucoup plus faciles pour les utilisateurs mobiles.

• Flexibilité de la Carte SIM : La petite carte SIM amovible était une idée brillante. Elle stocke vos informations d’abonné uniques. Cela signifie que vous pouvez facilement transférer votre numéro de téléphone et votre forfait de services vers un nouveau téléphone GSM simplement en déplaçant la carte SIM. Vous n’étiez pas lié à un appareil spécifique comme dans d’autres systèmes.

• Communication Sécurisée (pour l’époque) : Comparé aux anciens systèmes analogiques, le GSM offrait une sécurité améliorée. Il utilisait le chiffrement numérique pour brouiller les appels, rendant plus difficile pour les écouteurs occasionnels d’écouter. Bien que pas parfait selon les normes actuelles, ce fut un grand pas en avant.

• Adoption Mondiale : Le GSM a atteint une échelle mondiale massive. Il est devenu la norme dominante en Europe, en Asie, en Afrique et en Océanie, et a également été largement utilisé dans les Amériques. Cette immense base d’utilisateurs a créé des économies d’échelle, rendant les téléphones et l’équipement réseau moins chers et plus disponibles.

• Compatibilité avec les premiers appareils IoT : La simplicité et la couverture étendue du GSM (en particulier avec le GPRS pour les données basiques) l’ont rendu adapté à la communication Machine-to-Machine (M2M) et aux appareils Internet des Objets (IoT) précoces. Pensez à des choses comme les compteurs intelligents envoyant des relevés, les distributeurs automatiques signalant le stock, ou les systèmes de suivi de véhicules basiques.

Photo par Andrey Metelev sur Unsplash

 

GSM vs CDMA vs LTE : Principales différences

Le GSM n’était pas la seule technologie mobile existante. Dans certaines parties du monde, notamment en Amérique du Nord et dans certaines parties de l’Asie, une autre technologie 2G/3G appelée CDMA était également populaire. Et aujourd’hui, le LTE (4G) et la 5G sont les normes dominantes. Voici une comparaison simple :

 

Sécurité dans le GSM

Lorsque le GSM a été conçu à la fin des années 1980, la sécurité était une considération, en particulier par rapport aux réseaux analogiques facilement écoutables.

Le GSM a introduit le chiffrement pour protéger les appels vocaux. Les principaux algorithmes utilisés étaient A5/1 et plus tard A5/2. Ces algorithmes brouillaient la conversation entre le téléphone et la tour cellulaire, rendant difficile pour quelqu’un équipé d’un simple scanner radio d’écouter. Des processus d’authentification étaient également utilisés pour vérifier la carte SIM auprès du réseau, aidant à prévenir le clonage (bien que pas parfaitement).

Vulnérabilités et problèmes de sécurité

Bien qu’améliorée, la sécurité du GSM n’était pas infaillible, surtout selon les normes modernes.

• Chiffrement Faible : L’algorithme A5/1 s’est avéré par la suite présenter des faiblesses qui pourraient potentiellement être exploitées avec suffisamment de puissance de calcul. A5/2 était encore plus faible et délibérément conçu pour être facilement cassable par les gouvernements.

• Lien Tour-Réseau : Souvent, le chiffrement ne s’appliquait qu’entre le téléphone et la tour cellulaire (BTS). Le lien de la tour vers le cœur du réseau n’était pas toujours chiffré, créant un point faible potentiel.

• Capteurs IMSI : Des appareils appelés “IMSI Catchers” ou “Stingrays” peuvent se faire passer pour des tours cellulaires légitimes, incitant les téléphones à s’y connecter. Cela permet aux attaquants d’intercepter les appels/SMS ou de suivre la localisation d’un utilisateur.

• Manque d’authentification mutuelle (dans la spécification originale) : Initialement, seul le réseau authentifiait le téléphone/SIM. Le téléphone n’authentifiait pas toujours le réseau, le rendant vulnérable aux attaques de fausses tours.

Les réseaux GSM modernes sont-ils protégés ?

Il est important de se rappeler que le GSM lui-même est une technologie ancienne. Bien que certains services GSM de base puissent encore fonctionner, la majeure partie du trafic voix et données d’aujourd’hui transite par les réseaux 3G, 4G (LTE) et 5G. Ces nouvelles normes disposent de fonctionnalités de sécurité beaucoup plus robustes :

• Chiffrement plus fort : Des algorithmes comme l’AES sont utilisés en 4G/5G, qui sont beaucoup plus résistants.

• Authentification mutuelle : L’appareil et le réseau s’authentifient mutuellement, rendant les attaques de fausses tours plus difficiles.

• Sécurité de bout en bout : Des efforts sont faits pour sécuriser davantage les communications au cœur du réseau.

• Mises à jour régulières : Les protocoles de sécurité sont continuellement examinés et mis à jour.

Ainsi, bien que le GSM ait eu des failles de sécurité connues, les réseaux que la plupart des gens utilisent quotidiennement (4G/5G) offrent une bien meilleure protection.

 

Limitations du GSM

Malgré son succès, le GSM avait ses inconvénients, notamment à mesure que la technologie progressait :

• Problèmes d’Interférence : Étant basé sur les ondes radio, les signaux GSM pouvaient être affectés par des obstacles physiques comme les bâtiments, les collines ou même le mauvais temps. Cela pouvait entraîner des appels interrompus ou une mauvaise qualité de signal dans certaines zones. Les interférences électriques provenant d’autres appareils pouvaient également parfois causer des problèmes.

• Vitesses de Données Limitées : C’est la plus grande limitation du GSM selon les normes actuelles. Bien que les mises à niveau GPRS et EDGE aient ajouté des capacités de données, les vitesses étaient très lentes par rapport à la 3G, sans parler de la 4G ou de la 5G. Le streaming vidéo ou l’utilisation d’applications complexes n’étaient tout simplement pas réalisables sur une connexion GSM 2G pure. Comprendre ce que le GSM signifie intrinsèquement, c’est reconnaître qu’il a été construit pour la voix d’abord, les données ensuite.

• Besoin de Répéteurs dans les Zones à Signal Faible : Dans les zones à couverture naturelle faible (comme à l’intérieur de grands bâtiments ou dans des zones rurales isolées), des amplificateurs de signal ou des répéteurs étaient souvent nécessaires pour amplifier le signal GSM et rendre le service utilisable. Cela ajoutait de la complexité et des coûts pour assurer la couverture partout.

• Limites de Capacité : La structure TDMA, bien qu’intelligente, avait des limites quant au nombre d’utilisateurs pouvant partager une fréquence dans une zone donnée. Dans des endroits très densément peuplés, le réseau pouvait parfois être congestionné pendant les heures de pointe.

Ces limitations ont conduit à la nécessité d’évoluer vers la 3G, la 4G et la 5G, qui ont été conçues pour surmonter ces problèmes, notamment en ce qui concerne la vitesse et la capacité des données.

 

Le GSM aux États-Unis et son usage mondial

Historiquement aux États-Unis, AT&T et T-Mobile étaient les principaux opérateurs GSM. Cependant, cela change rapidement. Les deux opérateurs, comme d’autres dans le monde, sont en train de fermer leurs anciens réseaux 2G (GSM) et 3G. Ils ont besoin de l’espace de fréquences radio (spectre) utilisé par ces anciennes technologies pour déployer leurs réseaux 4G LTE et 5G plus rapides et plus efficaces. Bien qu’une capacité GSM minimale puisse subsister temporairement pour des utilisations M2M/IoT spécifiques ou des accords d’itinérance, l’utilisation active par les consommateurs disparaît. Il est préférable de supposer que les réseaux GSM destinés aux consommateurs sont effectivement disparus ou sur le point de disparaître très bientôt aux États-Unis.

La situation aux États-Unis reflète une tendance mondiale. Des pays d’Europe, d’Asie et d’Australie ferment également activement leurs réseaux 2G et 3G. Le calendrier varie selon le pays et l’opérateur, certains ayant déjà achevé les fermetures et d’autres les planifiant au cours des prochaines années.

Les raisons sont cohérentes : récupérer un spectre précieux pour la 4G/5G, réduire le coût de maintenance des anciens réseaux et encourager les utilisateurs à adopter une technologie plus moderne et plus efficace.

Pour la plupart des gens utilisant des smartphones fabriqués au cours des 5 à 7 dernières années, cette fermeture ne devrait pas les affecter directement. Les téléphones modernes utilisent principalement la 4G LTE et la 5G. Cependant, voici ce que vous devez faire si les réseaux GSM sont fermés :
:

• Vérifiez Votre Téléphone : Si vous avez un très vieux téléphone (un téléphone basique vieux de 10 ans ou plus, peut-être), il ne prend peut-être en charge que la 2G/3G. Une fois ces réseaux fermés dans votre région, ce téléphone perdra son service (sauf potentiellement les appels d’urgence). Vous devrez passer à un téléphone qui prend en charge la 4G LTE (et idéalement le VoLTE – Voice over LTE) ou la 5G.

• Vérifiez les Appareils IoT : Certains appareils de maison intelligente, systèmes d’alarme ou traceurs de véhicules plus anciens pourraient dépendre des réseaux 2G/3G. Les utilisateurs de ces appareils devront peut-être vérifier auprès du fournisseur de services ou du fabricant les options de mise à niveau ou la perte potentielle de service.

• Voyageurs : Bien que l’itinérance internationale ait été un point fort du GSM, à mesure que les réseaux ferment mondialement, se fier uniquement à la 2G/3G pour l’itinérance devient moins viable. Les téléphones modernes prenant en charge plusieurs bandes 4G/5G sont essentiels pour une connectivité internationale fiable.

Photo par Christopher sur Unsplash

 

Passez du GSM à l’avenir avec l’eSIM Yoho Mobile !

Tout comme le GSM a changé la communication mobile, l’eSIM de Yoho Mobile la fait passer au niveau supérieur. Oubliez la chasse aux cartes SIM locales ou les soucis de compatibilité avec les réseaux vieillissants. Yoho Mobile offre une connectivité transparente utilisant les réseaux modernes 4G et 5G partout dans le monde, le tout grâce à la commodité d’une eSIM. Pas d’échange de carte SIM physique — juste une connectivité mondiale instantanée où que vous alliez.

Restez connecté pendant vos voyages — essayez l’essai gratuit d’eSIM de Yoho Mobile et obtenez un accès instantané aux données mobiles dans plus de 70 pays. Pas de carte SIM, pas de contrats — juste une configuration rapide et vous êtes en ligne en quelques minutes.

Si vous souhaitez obtenir votre forfait eSIM par la suite, utilisez le code YOHO12 à la caisse pour une réduction de 12 % !