Auteur Sujet: Comment fonctionnent les réseaux cellulaires (push en particulier)? (Lu 7029 fois)

louis54000 · « **le:** 15 février 2015 à 15:34:02 »

Hello tout le monde!
Je viens vous demander de l'aide pour m'aider a comprendre le fonctionnement de la transmission de données cellulaires, en particulier comment mon téléphone est réveillé lorsque j'ai un appel ou bien comment je peux recevoir des notifications push (donc sans aller chercher les infos sur le serveur toutes les secondes).
Je parle ici du fonctionnement de bas niveau, pas du fonctionnement logiciel (on trouve très facilement de la doc sur internet sur le coté logiciel, les connexion keep-alive etc..) que je peux bien comprendre sur un système filaire, avec des switch, routeurs et tout ça. Qu'est ce qu'il se passe "physiquement"? La comment la connexion est elle gardée ouverte etc.
Voilà si vous avez de la documentation, des liens (anglais/français), ou avez les connaissances et un peu de temps pour éclairer ma lanterne, ça serait sympa !
J'ai passé pas mal de temps a chercher sur Internet mais je ne trouve pas vraiment de documentation sur ça en particulier, mais je tombe sur beaucoup de tuto sur comment désactiver les données cellulaires sur iPhone.....
C'est pour préparer un exposé et préparer les concours mais surtout par curiosité personnelle.
Merci !

eruditus · « **Réponse #1 le:** 15 février 2015 à 16:23:26 »

Mot clé "paging".

Snickerss · « **Réponse #2 le:** 15 février 2015 à 16:24:23 »

C'est comme pour les appels : le téléphone ne dort pas mais écoute en permanence

Marin · « **Réponse #3 le:** 15 février 2015 à 16:25:01 »

Bonjour,

Citation de: louis54000 le 15 février 2015 à 15:34:02

Je viens vous demander de l'aide pour m'aider a comprendre le fonctionnement de la transmission de données cellulaires, en particulier comment mon téléphone est réveillé lorsque j'ai un appel ou bien comment je peux recevoir des notifications push (donc sans aller chercher les infos sur le serveur toutes les secondes).

Tes questions sont très vagues, tu devrais au moins préciser les protocoles auxquels tu penses si tu veux une réponse qui soit un minimum technique et détaillée.

Tout ce qu'il y a à dire avec ce niveau de précision, c'est que pour les appels, ton téléphone s'enregistre à l'antenne, qui fait remonter ta localisation dans une base de données à l'échelle nationale, en passant par une longue chaîne d'équipements désignés par des acronymes abscons ; pour les notifications, cela se passe généralement en ouvrant un socket via internet vers les serveurs de l'entreprise qui développe ton système d'exploitation mobile, en utilisant un protocole qui n'est pas nécessairement standardisé.

Pour la transmissions des appels, tu penses à du GSM, UMTS, LTE ? Pour les « notifications push », tu penses au mécanisme inclus dans iOS, Android ?

louis54000 · « **Réponse #4 le:** 15 février 2015 à 16:46:16 »

Citation de: Marin le 15 février 2015 à 16:25:01

Bonjour,

Tes question sont très vagues, tu devrais au moins préciser les protocoles auxquels tu penses si tu veux une réponse qui soit un minimum technique et détaillée.

Tout ce qu'il y a à dire avec ce niveau de précision, c'est que pour les appels, ton téléphone s'enregistre à l'antenne, qui fait remonter ta localisation dans une base de données à l'échelle nationale, en passant par une longue chaîne d'équipements désignés par des acronymes abscons ; pour les notifications, cela se passe généralement en ouvrant un socket via internet vers les serveurs de l'entreprise qui développe ton système d'exploitation mobile, en utilisant un protocole qui n'est pas nécessairement standardisé.

Pour la transmissions des appels, tu penses à du GSM, UMTS, LTE ? Pour les « notifications push », tu penses au mécanisme inclus dans iOS, Android ?

J'essaye d'être le plus général possible, mais je peux toujours préciser s'il le faut et dans ce cas me concentrer sur les notifications push (en LTE par ex.).
Je n'ai pas précisé iOS ou Android, parce que de sont les couches logicielles et j'étais plus intéressé par un niveau plus bas.
C'est que que Snickerss dit

Citation de: Snickerss le 15 février 2015 à 16:24:23

C'est comme pour les appels : le téléphone ne dort pas mais écoute en permanence

Ça veut dire quoi le téléphone écoute en permanence ? Il se met à écouter sur la bande de fréquence qui lui à été allouée et se réveille dès qu'il reçoit un signal ?

Marin · « **Réponse #5 le:** 15 février 2015 à 16:58:35 »

Citation de: louis54000 le 15 février 2015 à 16:46:16

J'essaye d'être le plus général possible, mais je peux toujours préciser s'il le faut et dans ce cas me concentrer sur les notifications push (en LTE par ex.).
Je n'ai pas précisé iOS ou Android, parce que de sont les couches logicielles et j'étais plus intéressé par un niveau plus bas.

Bah justement, le fonctionnement à bas niveau dépend complètement de la couche logicielle dont il est question, puisque les OS mobiles y sont tous allés de leur petit protocole (par exemple C2DM/GCM pour Google...).

Citation de: louis54000 le 15 février 2015 à 16:46:16

C'est que que Snickerss dit Ça veut dire quoi le téléphone écoute en permanence ? Il se met à écouter sur la bande de fréquence qui lui à été allouée et se réveille dès qu'il reçoit un signal ?

Il établit une liaison radio avec l'antenne la plus proche, sur laquelle il peut transmettre et recevoir des données. Si tu plus de précisions là-dessus, le fonctionnement en dépend complètement du protocole dont il est question (GSM, UMTS, LTE...), à commencer par les aspects tels que la modulation, la signalisation et la répartition de la bande de fréquences, que tu as évoqué.

Snickerss · « **Réponse #6 le:** 15 février 2015 à 17:21:48 »

Citation de: louis54000 le 15 février 2015 à 16:46:16

C'est que que Snickerss dit Ça veut dire quoi le téléphone écoute en permanence ? Il se met à écouter sur la bande de fréquence qui lui à été allouée et se réveille dès qu'il reçoit un signal ?

Eruditus t'as montré le chemin : tu comprendras tout en étudiant le mécanisme du paging. C'est l'équivalent d'un broadcast sur un réseau fixe.

louis54000 · « **Réponse #7 le:** 15 février 2015 à 17:26:10 »

Citation de: Marin le 15 février 2015 à 16:58:35

Bah justement, le fonctionnement à bas niveau dépend complètement de la couche logicielle dont il est question, puisque les OS mobiles y sont tous allés de leur petit protocole (par exemple C2DM/GCM pour Google...).

D'accord, je ne pensais pas ! Dans ce cas je serai plus intéressé par celui d'iOS puisque je vois comment il fonctionne au plus haut niveau (et que je possède un iPhone..).

Citation de: Marin le 15 février 2015 à 16:58:35

Il établit une liaison radio avec l'antenne la plus proche, sur laquelle il peut transmettre et recevoir des données. Si tu plus de précisions là-dessus, le fonctionnement en dépend complètement du protocole dont il est question (GSM, UMTS, LTE...), à commencer par les aspects tels que la modulation, la signalisation et la répartition de la bande de fréquences, que tu as évoqué.

Je pense me concentrer sur la LTE, c'est plus d'actualité. J'ai pas mal de doc dessus mais ce sont des pavés de 500 pages, il faut que je trouve qqch de plus compact (je ne fais pas non plus une thèse!)
Je vais essayer de tirer des infos de An Introduction to LTE: LTE, LTE-Advanced, SAE and 4G Mobile Communications et Cellular Communications: A Comprehensive and Practical Guide.

Merci pour ton aide en tous cas!

Citation de: Snickerss le 15 février 2015 à 17:21:48

Eruditus t'as montré le chemin : tu comprendras tout en étudiant le mécanisme du paging. C'est l'équivalent d'un broadcast sur un réseau fixe.

Je vais regarder ça de plus près dans les livres cités ci dessus, merci.
J'imagine que ce système de paging n'est valable que pour les SMS / Appels et non pour le niveau Internet, si ?

eruditus · « **Réponse #8 le:** 15 février 2015 à 18:06:27 »

Les 3 technos utilisent le même principe.
Le mobile doit écouter le réseau de manière discontinue mais régulière pour voir si on cherche à le joindre. Si on cherche à le joindre un message de paging sera émis sur l'ensemble des stations de base dépendant de sa zone de localisation.
Ce mécanisme est valable pour tous les types de service.

louis54000 · « **Réponse #9 le:** 15 février 2015 à 18:12:38 »

D'accord, mais quand il y a 500 téléphones dans la zone, ils reçoivent donc tous le message de paging et doivent faire le tri (avec le TMSI si j'ai compris) (et potentiellement perdre de la batterie) ?

Marin · « **Réponse #10 le:** 15 février 2015 à 18:15:54 »

Citation de: louis54000 le 15 février 2015 à 17:26:10

D'accord, je ne pensais pas ! Dans ce cas je serai plus intéressé par celui d'iOS puisque je vois comment il fonctionne au plus haut niveau (et que je possède un iPhone..).

Le système de notifications utilisé par iOS se nomme Apple Push Notification Service (APNs).

Après quelques recherches, la communication entre le client et Apple se fait en utilisant un protocole non documenté officiellement, via la connexion internet, en TLS, sur le port 5223 TCP. Il existe un peu de documentation obtenue par rétro-ingénierie :
Pour iOS 4 : http://ios-rev.tumblr.com/post/7727869991/apple-push-service-protocol-ios-4-3-3-ios
Pour iOS 5 : http://ios-rev.tumblr.com/post/13032664009/apple-push-service-protocol-ios5-os-x-10-7
Une liste de serveurs connus : https://github.com/meeee/pushproxy/blob/master/src/pushserver.py#L32

La communication entre le fournisseur de l'application et Apple, elle, se fait en utilisant un autre protocole qui utilise le port 2195 TCP.
Une documentation officielle existe ici : https://developer.apple.com/library/ios/documentation/NetworkingInternet/Conceptual/RemoteNotificationsPG/Chapters/CommunicatingWIthAPS.html
Une description plus générale de ce système : https://developer.apple.com/library/ios/documentation/NetworkingInternet/Conceptual/RemoteNotificationsPG/Chapters/ApplePushService.html

Snickerss · « **Réponse #11 le:** 15 février 2015 à 18:17:21 »

Citation de: louis54000 le 15 février 2015 à 18:12:38

D'accord, mais quand il y a 500 téléphones dans la zone, ils reçoivent donc tous le message de paging et doivent faire le tri (avec le TMSI si j'ai compris) (et potentiellement perdre de la batterie) ?

Cela a toujours été le cas. C'est une vision utilisateur de smartphone qui fait penser à ça. Personne ne se posait la question à l'époque des 3310 et pourtant ..