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Fournisseurs d'accès à Internet mobile et 5G/4G fixe => 4G 5G Mobile => mobile Technologie mobile 4G => Discussion démarrée par: louis54000 le 15 février 2015 à 15:34:02

Titre: Comment fonctionnent les réseaux cellulaires (push en particulier)?
Posté par: 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 !
Titre: Comment fonctionnent les réseaux cellulaires (push en particulier)?
Posté par: eruditus le 15 février 2015 à 16:23:26
Mot clé "paging".
Titre: Comment fonctionnent les réseaux cellulaires (push en particulier)?
Posté par: Snickerss le 15 février 2015 à 16:24:23
C'est comme pour les appels : le téléphone ne dort pas mais écoute en permanence
Titre: Comment fonctionnent les réseaux cellulaires (push en particulier)?
Posté par: Marin le 15 février 2015 à 16:25:01
Bonjour,

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 ?
Titre: Comment fonctionnent les réseaux cellulaires (push en particulier)?
Posté par: louis54000 le 15 février 2015 à 16:46:16
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
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 ?
Titre: Comment fonctionnent les réseaux cellulaires (push en particulier)?
Posté par: Marin le 15 février 2015 à 16:58:35
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...).

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.
Titre: Comment fonctionnent les réseaux cellulaires (push en particulier)?
Posté par: Snickerss le 15 février 2015 à 17:21:48
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.
Titre: Comment fonctionnent les réseaux cellulaires (push en particulier)?
Posté par: louis54000 le 15 février 2015 à 17:26:10
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..).

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!

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 ?
Titre: Comment fonctionnent les réseaux cellulaires (push en particulier)?
Posté par: eruditus 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.
Titre: Comment fonctionnent les réseaux cellulaires (push en particulier)?
Posté par: 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) ?
Titre: Comment fonctionnent les réseaux cellulaires (push en particulier)?
Posté par: Marin le 15 février 2015 à 18:15:54
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
Titre: Comment fonctionnent les réseaux cellulaires (push en particulier)?
Posté par: Snickerss le 15 février 2015 à 18:17:21
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 .. ;D

Titre: Comment fonctionnent les réseaux cellulaires (push en particulier)?
Posté par: louis54000 le 15 février 2015 à 18:24:27
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 .. ;D
D'accord ! Tout ça doit être extrêmement efficace alors puisque un portable peut rester plus d'une semaine en veille !

Eruditus quand tu dis que les 3 technos utilisent le même principe, tu parlais de GSM, UMTS, LTE mais que pour voix et sms ou c'est le même principe pour les données et on reçoit des messages de paging pour une notif facebook?
Titre: Comment fonctionnent les réseaux cellulaires (push en particulier)?
Posté par: Marin le 15 février 2015 à 18:30:02
on reçoit des messages de paging pour une notif facebook?

Non non non, tout cela passe par internet, en utilisant des protocoles généralement propriétaires (on trouve notamment beaucoup d'API non-documentées à base de HTTP(S) dans les applications pour smartphone...). Ton opérateur mobile s'occupe juste de te fournir des liaisons voix, SMS et internet, les notifications dont tu parles se trouvent à l'intérieur de la liaison internet.
Titre: Comment fonctionnent les réseaux cellulaires (push en particulier)?
Posté par: louis54000 le 15 février 2015 à 18:34:11
Non non non, tout cela passe par internet, en utilisant des protocoles généralement propriétaires (le plus souvent des API non-documentées à base de HTTP(S)...). Ton opérateur mobile s'occupe juste de te fournir des liaisons voix, SMS et internet, les notifications dont tu parles se trouvent à l'intérieur de la liaison internet.
Oui oui je sais bien, mais ce qui réveille le téléphone justement et lui permet d'aller tirer l'info sur Internet, c'est quoi? L'équivalent du paging avec les appels : comment le téléphone sait qu'il vient de recevoir une notif ou un email ? Avec les SMS il vérifie s'il y a un message de paging, mais ça se passe comment avec tout ce qui passe par Internet ?
Titre: Comment fonctionnent les réseaux cellulaires (push en particulier)?
Posté par: Marin le 15 février 2015 à 18:39:46
Oui oui je sais bien, mais ce qui réveille le téléphone justement et lui permet d'aller tirer l'info sur Internet, c'est quoi?

Beh, il reçoit une information sur le socket TCP. Tu sais ce que c'est TCP ?
Titre: Comment fonctionnent les réseaux cellulaires (push en particulier)?
Posté par: louis54000 le 15 février 2015 à 18:48:09
Beh, il reçoit une information sur le socket TCP. Tu sais ce que c'est TCP ?
Oui.. Mais c'est bien là mon problème : comment il la reçoit? Il est toujours en train d'écouter sur sa bande de fréquence ? Est-ce que je peux associer a : je mets ma radio sur telle fréquence et dès que qqn parle et transmet sur ma fréquence je l'entend et ça me réveille?
Titre: Comment fonctionnent les réseaux cellulaires (push en particulier)?
Posté par: eruditus le 15 février 2015 à 18:50:15

Désolé pas le temps de développer.
http://lteinwireless.blogspot.fr/2012/12/paging-in-lte.html?m=1
Titre: Comment fonctionnent les réseaux cellulaires (push en particulier)?
Posté par: Marin le 15 février 2015 à 18:50:23
comment il la reçoit? Il est toujours en train d'écouter sur sa bande de fréquence ?

Oui, il entretient toujours une liaison radio bidirectionnelle avec l'antenne la plus proche, sur une fréquence définie, en utilisant une couche de protocoles et une modulation qui dépendent de la technologie radio dont il est question.
Titre: Comment fonctionnent les réseaux cellulaires (push en particulier)?
Posté par: louis54000 le 15 février 2015 à 18:58:19
D'accord je comprends mieux! Sais tu où je pourrais trouver plus d'infos sur ce principe ? Ou un site/livre en particulier ?
Merci en tout cas !
Titre: Comment fonctionnent les réseaux cellulaires (push en particulier)?
Posté par: eruditus le 15 février 2015 à 19:05:42
Tu as un bouquin en français très complet sur le LTE chez eyrolles si je me souviens bien
Sinon fureter Google est ton ami.

Une fois que tu auras fait cet effort de recherche, j'essaierai de répondre à tes interrogations.
là, je n'ai pas le temps de faire plus.
Titre: Comment fonctionnent les réseaux cellulaires (push en particulier)?
Posté par: eruditus le 15 février 2015 à 19:07:08
Pour le bouquin
http://www.eyrolles.com/Informatique/Livre/lte-et-les-reseaux-4g-9782212129908
Titre: Comment fonctionnent les réseaux cellulaires (push en particulier)?
Posté par: louis54000 le 15 février 2015 à 19:12:21
Merci pour ton aide en tous cas, je passé bcp de temps à chercher sur Google mais comme c'est assez spécifique et que je n'avais pas les bons termes, et n'étant pas familier avec la radiocomm je ne trouvais pas vraiment ce que je cherchais. Soit trop soit pas assez détaillé. Mais avec les éléments que vous m'avez fournis je vais pouvoir me concentrer sur ce qu'il faut !