Comment une carte SIM sélectionne-t-elle un opérateur?

Elegir operador

Une carte SIM mono ou multiopérateur sélectionne un opérateur pour se connecter à internet grâce à un composant spécial du boîtier dans lequel est insérée la carte SIM. Ce composant spécial, appelé module, gère les communications entre le boîtier et le réseau téléphonique. Il existe plusieurs fabricants de module sur le marché, les plus courants étant Quectel, Gemalto, Ublox, Telit, Sierra Wireless, SIMCOM.

Qu’est-ce qu’un opérateur valide?

La première chose à établir est le critère pour lequel un opérateur nous donne un signal convenable. Ce critère est simplement basé sur la force de ce signal. Si la force du signal est trop faible (non égale à 0), il ne peut pas être considéré comme un opérateur valable.

La norme internationale qu’élabore les opérateurs de téléphonie indique qu’un opérateur est considéré comme acceptable si la puissance de son signal GSM est supérieure à -85 dBm et à -95 dBm pour tous les autres types de signaux.

Comme indication supplémentaire, nous dirons que 0 dBm correspond à un signal Bluetooth sur une portée de 1 mètre (0dBm est aussi le seuil d’audition pour les humains). -127,5 dBm correspondent par exemple à un signal de positionnement GPS.

Le premier opérateur sélectionné

Il faut ensuite déterminer si la carte SIM est en roaming ou non. Si la carte SIM essaie de s’enregistrer sur le réseau de son pays, elle sélectionne d’abord et uniquement l’opérateur qui lui est attribué.

En France par exemple, une carte SIM d’Orange se connecte uniquement à Orange. S’il n’y a pas de signal d’Orange au-dessus de -85dBm, aucune connexion n’est attribuée au boîtier.

Par contre, en itinérance, les choses se compliquent. Voyons comment.

Expliquons d’abord la partie la plus simple. La carte SIM garde en mémoire le dernier opérateur auquel elle s’est connecté. Lorsqu’elle essaie de se connecter à nouveau au réseau, elle sélectionne directement cet opérateur. Si le signal de cet opérateur est acceptable, le travail est fait; notre carte SIM est connectée au réseau.

Dans ce cas, il convient de noter que le boîtier peut être connecté par inertie à un opérateur qui n’est pas celui qui offre le meilleur signal à cet endroit.

Nouvelle sélection de l’opérateur

Mais que se passe-t-il lorsque c’est la première fois que nous essayons de nous connecter? Que se passe-t’il si nous ne pouvons pas nous reconnecter au même opérateur?

La carte SIM commence à parcourir une liste d’opérateurs par ordre de priorité. Elle sélectionne alors le premier opérateur de cette liste offrant un signal suffisant.

Mais comment construire cette liste d’opérateurs par ordre de priorité?

Il existe trois possibilités très différentes. La première consiste en un ordre imposé par le boîtier lui-même. Dans ce cas, la liste des opérateurs a été créée par le boîtier et enregistrée sur la carte SIM. La liste est ensuite parcourue dans cet ordre.

La seconde possibilité est que l’ordre soit imposé par l’opérateur (on appelle ça “steering”). C’est le cas de la plupart des grands opérateurs (Telefonica, Vodafone, Orange) qui imposent un ordre de priorité dans la sélection de l’opérateur en roaming. Par exemple, une carte SIM Movistar en France choisit d’abord Bouygues, qu’il y ait ou non un réseau disponible avec un meilleur signal. Si la couverture de Bouygues n’est pas suffisante, elle passe à l’opérateur suivant dans la liste.

Cet ordre est imposé pour des raisons de coût. Il revient moins cher de choisir d’abord un certain opérateur (ou ils ne veulent tout simplement pas que leurs concurrents aient des revenus provenant de leurs clients à l’étranger)

Les autres opérateurs n’imposent aucune priorité et laissent à la carte SIM la possibilité de choisir librement l’opérateur. C’est la troisième possibilité et la plus agile (appellée “non steering”).

Carte SIM non “steering”

La sélection est alors effectuée selon 2 critères :

  • Mode de sélection (dans le module SIMCOM, il est traité avec la commande “AT+CNMP”).
  • Ordre de sélection (commande “AT+CNAOP”).

Le mode de sélection peut être “automatique“, ce qui signifie qu’aucun mode particulier n’est sélectionné. Ou au contraire, une technologie particulière comme mode de connexion peut être ciblée par le boîtier (par exemple, LTE uniquement ; ou GSM et LTE en même temps).

La carte SIM choisit ensuite l’opérateur dans un certain ordre imposé (ordre de sélection). Par exemple, on peut lui dire de rechercher (avec la commande CNAOP) l’opérateur dans cet ordre: LTE>WCDMA>GSM>TDSCDMA>CDMA>CDMA>CDMA>HDR.

La carte SIM suit donc cet ordre et sélectionne le premier opérateur possible de l’une des manières suivantes :

  • Un au hasard,
  • Celui qui a le signal le plus fort.

Si nous ne prenons pas soin du mode de sélection, cela peut nous conduire au paradoxe d’un signal 2G et sélectionné alors qu’il y a un réseau 4G disponible.

Appliquer le critère de la puissance du signal n’est peut-être pas la meilleure option car la puissance d’un signal 2G peut toujours être plus forte qu’un signal 4G, nous ne tirerions donc jamais parti de la bande passante du signal 4G.

Bien sûr, nous pouvons toujours choisir un opérateur directement en utilisant la commande AT+COPS. De cette façon, le boîtier n’utilise pas les mécanismes décrits ci-dessus.

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