Pourquoi le canal TCH est-il crucial pour le transport de la voix et des données dans les réseaux cellulaires ?

Pourquoi le canal TCH est-il crucial pour le transport de la voix et des données dans les réseaux cellulaires ?

Le canal TCH (Traffic Channel) est directement impliqué dans la transmission des informations utiles à l’utilisateur, telles que la voix, les données ou les messages de signalisation utilisateur dans certaines configurations. Contrairement aux canaux de contrôle, il transporte uniquement du trafic actif. Son activation est étroitement liée à la gestion des ressources radio par le BSC (Base Station Controller) ou l’eNodeB, selon les générations cellulaires. Sans TCH disponible ou assigné, aucune communication vocale ou session data dédiée ne peut être établie entre l’UE (User Equipment) et le réseau. La logique d’allocation repose sur les états de canal disponibles et les priorités de QoS.

Assignation du TCH lors de l’établissement d’un appel

Lorsqu’un utilisateur initie un appel, le réseau procède d’abord à l’échange de messages sur les canaux de signalisation comme le SDCCH (Standalone Dedicated Control Channel). Une fois les vérifications d’authentification, de disponibilité et de QoS réalisées, le TCH est alloué. L’allocation est dynamique : le TCH peut être assigné en mode full rate ou half rate, selon la charge radio et les algorithmes de multiplexage implémentés.

Libération et réallocation lors des handovers

Lors d’un handover intra-BTS ou inter-BTS, le TCH utilisé est soit réalloué, soit remplacé pour maintenir la session active. Le processus implique un test de disponibilité de TCH sur la cellule cible et une coordination de relâchement/prise du canal. Un échec dans ce processus provoque une chute d’appel. Dans les réseaux 2G, ce mécanisme repose sur le BSC ; dans les réseaux 3G et 4G, la gestion se fait via le RNC ou eNodeB avec une logique plus fine de sélection de porteurs et de bandes.

Équilibrage de charge via l’algorithme de sélection TCH

Le choix du type de TCH à assigner peut être influencé par l’état de charge de la cellule. Des algorithmes d’équilibrage optent pour des TCH/H lorsque le nombre de TCH/F disponibles devient critique. Ceci permet de maintenir un plus grand nombre de connexions actives tout en respectant les seuils de qualité. Le compromis se situe entre la bande passante consommée et la qualité vocale ou data.

Exemple d’allocation combinée avec un canal de données

Dans les cas de services CS (circuit-switched) comme un appel vidéo sur 3G, plusieurs TCH peuvent être groupés pour fournir un débit plus élevé. Le terminal reçoit alors une configuration multi-slot, chaque slot correspondant à un TCH distinct. Cela permet un transport synchrone de voix et de vidéo, mais nécessite une gestion avancée des ressources radio côté réseau et terminal.

Pour approfondir l’interaction entre canaux utilisateurs et gestion de signalisation dans les transitions réseau, il est pertinent d’étudier le rôle du SDCCH dans l’établissement initial de session.