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La composition d’un système amplificateur de signal GSM

Souvent, et en particulier en zone rurale et/ou à relief accidenté, le signal de téléphonie mobile est souvent faible et perturbé. Chacun en a probablement déjà fait l’expérience. Dans une zone où la réception du signal GSM est difficile, il vaut mieux téléphoner de l’extérieur ou bien d’un étage élevé et à proximité d’une fenêtre, du bon côté du bâtiment.

L’installation d’un amplificateur GSM se révèle alors utile pour obtenir des communications de qualité en intérieur. Alors qu’à l’entrée de votre local votre téléphone ne pourrait que vous faire voir une qualité de signal très faible, avec un tel dispositif, annoncez une qualité de liaison sans aucun reproche. Suivant votre localisation précise, vous pourrez proposer une téléphonie mobile impeccable ainsi qu'un accès Internet itinérant à vos visiteurs. C’est une question de confort certes, mais importante dans le domaine professionnel.

Deux principaux types de matériels entrent dans la composition d'un système habituel d’amplificateur de signal GSM : le boitier répéteur lui-même ainsi que plusieurs antennes : une extérieure pour la liaison avec le relais ad-hoc et une ou plusieurs intérieures pour la couverture des locaux eux-mêmes.

Au centre se trouve le répéteur électronique de signal

Le cœur actif du système est le boitier électronique : le répéteur GSM. Sa mission est toute simple. Il reçoit un signal de qualité acceptable de la part du relais grâce à son antenne extérieure bien placée. Ce signal, il le recalibre et le transmet au téléphone de l’utilisateur par les différentes antennes intérieures. Ces antennes n’ont qu’un rayon d’action très limité et donc émettent très peu d’ondes électromagnétiques, tout en permettant aux différents téléphones de recevoir un signal parfait. En aucune façon l’amplificateur ne s’occupe de traiter le contenu du signal transporté. L’antenne relais ainsi que le smartphone vont se comporter exactement comme s’ils étaient directement reliés. C’est bien l’abonnement de chaque l’utilisateur auprès de son opérateur qui jouera, à la fois pour le type de réseau disponible et pour l’éventuelle facturation au temps de l’échange de données ou bien de la téléphonie.

Dans le sens inverse, le smartphone est au courant qu’une puissance d’émission très faible est utile pour que l’antenne relais reçoive ses données. Il n’a pas besoin de forcer son émission comme cela serait le cas sans le système amplificateur.

Le gain est triple :

  • La qualité de la communication elle-même et donc le nombre de corrections d’erreurs nécessaires.
  • La puissance d’émission plus faible prolonge fortement l’autonomie des batteries du téléphone durant la communication.
  • Cette même diminution de puissance entraîne une très forte réduction des effets néfastes des ondes électromagnétiques sur le corps humain.

Ce répéteur se présente habituellement comme un simple boitier fixé au mur et alimenté par un petit transformateur. Le produit ne consomme en fait que quelques dizaines de Watts, bien moins qu’un ordinateur portable. Une simple protection de l’alimentation contre la foudre est à prévoir pour le principe. Une borne de sortie coaxiale permet le branchement du câble de l’antenne fixée au niveau de la toiture. Chacune des antennes intérieures se raccorde sur une prise du même type. Quelques voyants pour s’assurer du bon fonctionnement de l’ensemble des produits et c’est tout. On trouve habituellement des kits comprenant l’ensemble prêt à être installé avec ses accessoires dans les conditions classiques. Une dizaine de mètres de câble pour l’antenne de toiture est généralement fournie.

Ce qui va principalement les différencier se situera dans les bandes de fréquences prises en charge (pour la 3G, la 4G ou bien les deux) et dans le nombre d’antennes d’intérieur fournies ou bien qu'il est possible d'ajouter. La guerre des prix fait rage dans le secteur de ces matériels et des accessoires. On évitera de se laisser trop tenter par des produits visiblement trop peu cher, mais de provenance douteuse. Le coût du temps passé à l’installation dans les règles de l’art mérite de ne pas tenter de faire une fausse économie.

En amont et en aval, les antennes spécialisées

Dans un système destiné à booster les réseaux GSM/UMTS, l’antenne désigne en fait deux dispositifs d’émission-réception aux objectifs complémentaires. Celle située à l’extérieur a pour mission de capter le signal du relais terrestre vers lequel elle a été orientée une fois pour toutes. Elle a également fonction de renvoyer précisément les signaux émis par le répéteur dans la direction de celui-ci. Plusieurs autres antennes situées à l’intérieur de la construction ont pour mission d’assumer les mêmes transports depuis les sorties du répéteur, mais avec une très faible puissance unitaire. Le signal ne transitera pour atteindre le téléphone portable concerné que sur quelques mètres, tout en étant de qualité optimale.

L’amplificateur lui-même est équipé d’un système de filtrage afin d’éviter les rebonds de signal. En clair, même avec une antenne extérieure très directrice et bien orientée vers l’antenne relais, il existerait un risque qu’il se retrouve à capter par une des antennes intérieures le signal de l’antenne extérieure, et inversement. C’est exactement le même phénomène que l’effet Larsen bien connu dans la sonorisation de scène. Il donnait lieu à des sifflements intempestifs par les micros, même lorsqu'un musicien branchait simplement sa guitare électrique sur un amplificateur mal protégé.

Dans la pratique, le répéteur va adapter la puissance d’émission de l’antenne extérieure à la qualité des signaux échangés avec le relais terrestre. Cette puissance va être assez élevée. Cela n’est pas gênant puisque l’émission de l’antenne à l’extérieur se passera bien au-dessus des activités humaines. Le fait que l’antenne principale soit directive et orientée vers le relais économise l’énergie utilisée pour fournir le signal adéquat.

Amplificateur GSM vs Femtocell

Il ne faut pas confondre une installation d’amplificateur GSM avec un dispositif Femtocell. La première va servir d’interface entre les téléphones situés à l’intérieur de votre local et l’antenne relais la plus proche ou la plus fiable en termes de liaison. C’est bien l’antenne relais officielle située pas trop loin de chez vous qui va acheminer les signaux radioélectriques. Dans le second cas, l’installation va se comporter comme un mini relais GSM dont la portée sera limitée à votre intérieur.

Les communications ne seront pas relayées par voie hertzienne, mais par votre box et la ligne ADSL ou fibre de votre opérateur. Cela suppose évidemment que vous soyez doté d’un accès internet assez performant et utilisera une partie non négligeable de sa bande passante. Dans la plupart des cas, un relais via une liaison fixe limitera la possibilité de connexion aux clients du même opérateur que votre accès internet fixe. De plus, pour des raisons de facturation, il est habituellement nécessaire de déclarer l’ensemble des numéros des téléphones autorisés à utiliser cet accès.

Auprès de qui faut-il demander l’autorisation d’installation d’un amplificateur GSM ?

C’est une question assez récurrente sur le net. En effet, il est bien stipulé partout que cette mise en place nécessite une autorisation spécifique. Cette autorisation est obligatoire en vertu de l’article L91-1 du Code des postes et des communications électroniques. Celle-ci devrait être délivrée par l’ARCEP. Dans les faits, l’ARCEP n’en délivre pas et il faut théoriquement se tourner vers l’ensemble des 4 opérateurs nationaux. Ne pas le faire vous fait prendre le risque, outre l’arrêt forcé de votre amplificateur, d’une grosse amende voire de devoir des dommages et intérêts aux opérateurs officiels.

La démarche la plus simple dans la pratique est d’aller sur le site spécialisé de l’ANFR. Sur cette carte interactive, vous pouvez trouver à l’aide de votre adresse précise la ou les antennes relais qui assurent votre couverture. En plus des modes GSM/3G/4G assurés par chaque opérateur, vous trouverez le nom de l’opérateur qui détient l’antenne. Les autres opérateurs présents y opèrent par un accord de collaboration avec l’opérateur principal. S’il s’agit d’un des opérateurs de téléphonie, c’est de lui qu’il faudra se rapprocher afin d’avoir des informations fiables concernant la marche à suivre. Si d’aventure il s’agit d’un autre que votre fournisseur principal habituel, vous pouvez néanmoins vous tourner également vers ce dernier. Il devrait pouvoir vous aider dans votre démarche si tant est qu’il opère également sur cette antenne. Une grande partie des antennes terrestres est en fait gérée par d’autres organismes qu’Orange, Bouygues, Free ou SFR. Tournez-vous alors également vers votre opérateur habituel.

Les différentes pages accessibles depuis ici par des liens traitent plus précisément de chacun des éléments composant un système de ce type. Prenez-en connaissance avant de vous faire une idée précise de ce qui doit composer l’ensemble adapté à vos besoins. Les contraintes liées à la couverture existante du réseau, la taille et le nombre des locaux à booster sont importants à avoir en tête pour bien comparer. Vous devez décider d’un produit capable de répondre au mieux aux besoins de téléphones portables multiples, pas seulement du vôtre.