cell

Une cellule est une zone géographique desservie par un seul émetteur-récepteur radio, généralement monté sur une tour ou un bâtiment. Toutes les unités mobiles situées dans la zone de couverture de cette cellule communiquent par l'intermédiaire de cette station unique. Lorsqu'une unité mobile se déplace d'une cellule à une cellule adjacente, le réseau transfère la connexion d'un émetteur-récepteur à un autre, un processus appelé transfert intercellulaire. Cette architecture permet à une seule bande de fréquences de desservir un territoire beaucoup plus vaste que ce qu'un seul émetteur pourrait atteindre seul.

La taille des cellules varie considérablement en fonction du terrain, de la puissance de l'émetteur et de la fréquence. Dans les zones urbaines denses, les cellules peuvent ne couvrir que quelques pâtés de maisons ; dans les zones rurales avec des émetteurs en hauteur, une seule cellule peut couvrir 20 kilomètres ou plus. Les basses fréquences (inférieures à 1 GHz) se propagent plus loin et pénètrent mieux les bâtiments, elles utilisent donc des cellules plus grandes. Les hautes fréquences (supérieures à 2 GHz) nécessitent des cellules plus densément regroupées, mais peuvent transporter plus de données par unité de surface.

Le terme est né dans les réseaux de téléphonie mobile, où les ingénieurs visualisaient la carte de couverture comme un nid d'abeilles d'hexagones, chacun représentant une cellule. Bien que la couverture réelle soit irrégulière (façonnée par les collines, les bâtiments et les réflexions), le concept cellulaire reste central à la manière dont tous les systèmes radio mobiles évoluent : non pas en augmentant indéfiniment la puissance de l'émetteur, mais en subdivisant le territoire en zones de gestion qui se chevauchent.

Le chevauchement des cellules est délibéré et nécessaire. Les régions frontalières entre les cellules reçoivent des signaux de plusieurs émetteurs-récepteurs ; l'unité mobile se verrouille sur le signal le plus fort. Un mauvais chevauchement crée des zones mortes ; un chevauchement excessif gaspille la capacité et crée des interférences. Les ingénieurs réseau ajustent continuellement la puissance de l'émetteur et les diagrammes d'antenne pour maintenir un chevauchement approprié sans créer de lacunes ou de redondance inutile.

Le même principe cellulaire s'applique à différentes technologies : les réseaux de téléphonie mobile (2G à 5G), les systèmes radio mobiles terrestres (police, services publics) et les réseaux maillés Wi-Fi subdivisent tous la couverture en cellules. Dans les environnements industriels, l'architecture cellulaire est utilisée dans les réseaux de capteurs sans fil à travers les usines et dans les systèmes de surveillance d'équipements à distance où l'infrastructure câblée est impraticable.