Lorsque l'opérateur ne dispose pas d'un suivi (statistique) des durées d'utilisation de la ressource radio par les prestations techniques, il peut calculer, par exemple dans les conditions expliquées ci-dessous, des durées d'occupation de la ressource radio de référence à partir de différents paramètres techniques.

G-1. ÉQUIPEMENTS SPÉCIFIQUES 2 G

Un slot accueille un élément de signal radioélectrique appelé burst. La norme GSM repose sur l'accès TDMA. Cet accès permet à différents utilisateurs de partager une bande de fréquences donnée. Sur une même porteuse, les slots sont regroupés par paquets de 8. La durée d'une trame TDMA est donc de 8*Tslot, soit environ 5 ms.

G-1.1. Transport de la voix

Le signal analogique de chaque communication est découpé en intervalles jointifs de 20 ms. Chaque intervalle est ensuite numérisé, comprimé (par le codec de la parole) et protégé (par le codage canal) pour aboutir à une trame codée, parfois appelée bloc, de 456 bits. Pour transmettre ce bloc, la solution la plus simple serait de diviser ce bloc de 456 bits en quatre bursts de 114 bits et de les transmettre dans 4 trames TDMA consécutives. De manière simplificatrice, on dira par la suite que 20 ms de parole sont transmis sous la forme d'un paquet de 4 bursts (36).
La transmission de la voix suit le processus général de transmission de données illustré par le schéma ci-dessous.

La transformation de 20 ms de voix en un bloc de 456 bits est permise par la fonction de codage de la parole intégrée aux terminaux et aux réseaux GSM. Cette fonction permet de diminuer le débit de la parole de 64 kbit/s à 13 kbit/s (pour le codeur plein débit) à l'aide de fonctions de transcodage, tout en conservant une qualité de phonie acceptable.
Il convient de noter qu'en réalité le codec dépend des choix de l'opérateur mobile. Celui utilisé classiquement pour le GSM est bien à 13 kbit/s : il correspond au « Full Rate GSM » (mode normal). Mais il existe deux autres codec pour le GSM : le « Half Rate GSM » (mode dégradé à 5,6 kbit/s) et le « Enhanced Full Rate GSM », encore appelé EFR (mode appelé en français plein débit amélioré : à 12,2 kbit/s) (37). La spécificité du codec Half Rate GSM est de transmettre 20 ms de parole sous la forme d'un paquet de 2 bursts et non plus de 4.
En conclusion, s'agissant du transport de la voix, en connaissant pour chaque type de codec utilisé le volume correspondant en minutes de communications vocales, il est possible de calculer une durée d'occupation de la ressource radio en time slots, ou en secondes.

G-1.2. Transport de données en mode WAP-CSD

Pour 192 bits utiles (à l'abonné, c'est-à-dire reçus par ce dernier), 260 bits sont transmis sur l'interface radio (avant le codage canal), le débit utile étant ainsi de 9,6 kbit/s (correspondant au débit source).
Le schéma ci-dessous illustre le transport de la voix et des données en mode circuit.

En conclusion, s'agissant du transport de données en mode circuit, en connaissant le volume utile de bits transmis, et sous l'hypothèse d'un débit utile de 9,6 kbit/s, il est possible de calculer une durée d'occupation de la ressource radio en time slots, ou en secondes.G-1.3. Transport de données en mode paquet - GPRS et EDGE

Pour la transmission de données, le GPRS définit quatre schémas de codage : CS1, CS2, CS3 et CS4, chacun d'entre eux fournissant un niveau de correction d'erreur différent et une bande passante effective différente sur le même canal radio. Le choix du mode de codage dépend des conditions de transmission radio (38). De manière simplificatrice, cela signifie que le choix du schéma de codage permet de transmettre plus ou moins de bits utiles dans un paquet de 4 bursts, et donc en une seconde. Les débits utiles sont les suivants pour chacun des quatre schémas de codage :

Le schéma ci-dessous illustre la transmission de données en GPRS. Pour tous les modes de codage du GPRS, le codage (appelé codage canal) permettant de protéger les données utiles à l'abonné repose sur un codage CRC (contrôle de redondance cyclique) couplé à un code convolutionnel.

Par ailleurs, pour chaque schéma de codage, il est possible de multiplier par 8 les débits si les 8 time slots sont utilisés par le même utilisateur. Les débits utiles pour le GPRS sont alors les suivants :

Toutefois, il convient de rappeler qu'aujourd'hui, le GPRS n'utilise pas huit time slots mais seulement quatre, cette limitation étant à imputer aux terminaux.
De manière analogue au GPRS, il existe différents schémas de codage pour l'EDGE (9 exactement) correspondant à des débits allant de 8,8 kbit/s à 59,2 kbit/s. Il est possible de multiplier par 8 les débits si les 8 time slots sont utilisés par le même utilisateur. Le tableau ci-dessous récapitule les différents débits utiles permis par la technologie EDGE :

En conclusion, s'agissant du transport de données en mode paquet, en connaissant le volume utile de bit transmis et le schéma de codage du GPRS ou de l'EDGE (c'est-à-dire le débit correspondant), il est possible de calculer une durée d'occupation de la ressource radio en time slots ou en secondes.
Au bilan, il apparaît que pour tout service reposant sur la norme GSM, une durée d'occupation en secondes de la ressource radio, sur une période pertinente comme l'année considérée, peut être calculée à partir :
- du type de service (voix/données) ;
- du débit correspondant au débit source (débit du codec pour la voix ou débit utile de transmission de données) ;
- du volume transmis, entendu comme le volume mesuré au plus proche de l'abonné et donc de l'interface radio, c'est-à-dire :
- pour la voix : la durée d'un appel ;
- pour la transmission de données : le volume avant codage canal qui correspond au volume « utile » de bit, qui correspond à celui transmis par l'abonné ou à l'abonné.

G-2. ÉQUIPEMENTS SPÉCIFIQUES 3 G

Il convient tout d'abord de rappeler que pour le mode FDD :
- s'agissant de la canalisation voie descendante, le nombre n de bits de données peut varier de 0 à 1 280 bits (de manière discrète sous la forme 10*2k, k variant de 0 à 7). Ainsi, dans l'hypothèse de l'utilisation de tous les time slots avec 1 280 bits dans le champ de données conduit à un débit utile de 1 919 kbit/s ;
- s'agissant de la canalisation voie montante, le nombre n de bits de données peut varier de 0 à 640 bits (de manière discrète sous la forme 10*2k, k variant de 0 à 6).
Ainsi, pour un service (voix/données/SMS) :
- soit d le débit utile en kbit/s ;
- soit le volume utile de bits transmis sur le canal DPDCH (sur une période pertinente comme l'année par ex).
Sachant que 0,667*d bit sont transmis pendant un time slot, la durée d'occupation :
- de la ressource radio pour la transmission du service concerné est 1,5*v/d time slots pendant la période considérée ;
- de la ressource radio pour la transmission du service concerné est v/1 000*d secondes pendant la période considérée.
Ainsi, de manière analogue à ce qui a été présenté pour le GSM, il est possible de calculer, pour tout service reposant sur la norme UMTS, une durée d'occupation en secondes de la ressource radio, sur une période pertinente, à partir :
- du type de service (voix/données/SMS) ;
- du débit utile correspondant en kbit/s (entendu comme le débit utile associé à la transmission des bits de données sur le canal physique DPDCH). Pour rappel, les débits des codecs voix sont indiqués ci-dessous ;
- du volume total de bits de données transmis sur le canal physique DPDCH (avant codage canal) et correspondant au service.
Les débits des différents codecs utilisés par la norme UMTS pour le transport de la voix sont les suivants :

Différents codecs utilisés pour le transport voix sur le réseau UMTS

A N N E X E H