Pour l’obtention du diplôme d’ingénieur d’état en Télécommunications etTechnologies de l’Information Optimisation d’un réseau Single RAN (3G) et planification LTE Réalisé par : Mlle. Imane BERCHID Membres de Jury : M. Abdellah NAJID (Président) M. Mohamed KACIM (INPT) M. Mohamed ET-TOLBA (INPT) M. Amine IGOUDYANE (HUAWEI) M. Anas KARKOURI (HUAWEI) Année universitaire : 2013/2014 Dédicace A mes très chers parents, à qui je dois ma vie, Pour leur éducation et leur affection, Pour tous les sacrifices qu’ils ont faits pour moi, Tous les mots ne pourront exprimer ma gratitude et mon amour. A mon cher frère Adnane, A qui je souhaite un parcours réussi, A mes grand-mères, Pour les valeurs qu’elles m’ont inculquée, Pour leurs prières et leur affection, Que Dieu le tout Puissant vous accorde santé et prospérité, A toute ma famille qui m’a toujours encouragée et soutenue, Enfin, à mes amis et à tous ceux qui me sont chers, Je vous dédie ce travail. 2 PFE2014- INPT Remerciements De prime abord, je tiens à exprimer mes sincères remerciements et gratitude à M. Amine IGOUDYANE, qui m’a donné l’opportunité de passer mon projet de fin d’études au sein de Huawei Technologies Morocco, pour son accueil, son suivi, sa disponibilité ainsi que pour la qualité du sujet qu’il m’a proposée. J’adresse mes vifs remerciements à M. Anas KARKOURI d’avoir accepté d’assister à ma soutenance, pour ses conseils et remarques qui ont toujours été pertinentes. Je tiens à remercier également M. Marco FARID et M. Ranjan JHA, pour leurs directives avisées, qui m’ont été d'une aide précieuse tout au long de la période de mon stage, ainsi que toute l’équipe RNP/O de Huawei Morocco, pour leur accueil chaleureux et leur sympathie. Je ne manquerai pas d’adresser mes remerciements à mes professeurs, M. Mohamed KACIM et M. Mohamed ET-TOLBA pour leur encadrement et leur disponibilité, ainsi que M. Abdellah NAJID d’avoir accepté de présider ma soutenance. Enfin, j’aimerais remercier toute personne ayant contribué, de loin ou de près, au bon déroulement de mon stage. 3 PFE2014- INPT INPT .ملخص 4 PFE2014. However. the evolution of the telecommunication sector has been marked by the deployment of the UMTS network. As for Morocco. 5 PFE2014. and an introduction to LTE planning procedure. so as to meet the growing demand of customers in terms of ICT services. and it is already preparing for the deployment of LTE. as it will be implemented in 3G sites of Single RAN. My graduation project included the optimization of both 2G and 3G networks of the Single RAN.INPT . in order to guarantee a sustainable quality of service and hence the customers’ satisfaction. improving and monitoring the performance of their network in order to keep up with the increasingly competitive market. In this perspective. the deployment of LTE requires the optimization of the whole UMTS network.Abstract Telecom operators give great importance to preserving. the operator customer has adopted the multi-vendor concept. in addition to getting ready for the deployment of LTE. Dans cette perspective. l'opérateur client a adopté le concept multi-Vendor.INPT . afin de répondre à la demande croissante des clients en termes de services de TIC. Au Maroc. Cependant. et se prépare déjà au déploiement de la technologie LTE. 6 PFE2014. l'évolution du secteur des télécommunications a été marquée par le déploiement du réseau UMTS.Résumé Les opérateurs de télécommunications accordent une grande importance à la préservation. Mon projet de fin d'études inclut l'optimisation des réseaux 2G et 3G du Single RAN. et une introduction à la procédure de planification LTE. le déploiement de la technologie LTE nécessite l'optimisation de l'ensemble du réseau UMTS. afin de maintenir la qualité du service et de garatir la satisfaction de ses clients. l'amélioration et le suivi de la performance de leur réseau afin de suivre l’évolution du marché qui est de plus en plus concurrentiel. car il sera mis en œuvre dans des sites 3G du Single RAN. ................ Présentation de Huawei Technologies .......................................................................................... Les canaux radio .............. 19 3................................................................................................... Les indicateurs de performance (KPI : Key Performance Indicators) ...................................... 50 I................... Architecture ....................................... 28 II : Optimisation du réseau WCDMA ......................................................... Les problèmes courants ............................................................. 11 Introduction générale .............................................................................................................................2 : Etude de cas : optimisation d’une plaque 3G ............... Les principales techniques de l’UMTS......................................................................................................................................... Contexte du stage ....................................................................................................................................................................................................................................... Allocation de fréquences et méthodes d’accès ..................................................................... 14 1................... Le Drive Test (DT) ......................................................................... Exemple de Cluster DT ................................................ 30 1.......................................................................................... 50 2................................................................................... 10 Abréviations ................................... 16 I : Présentation de la norme UMTS .............................................................. 16 1................................ 23 6.......................... 14 2.................................................................... Concepts généraux de l’optimisation radio ............................................. 30 2....................... 32 II......................................................... 15 3................................ 33 1.....Sommaire Liste des figures................................. 29 II............................ 48 Chapitre III : La Planification LTE .... 33 2................ Plan du travail ......................................................INPT .......... 21 4.......1........................................................................ Architecture ............................................................................................................................................................................................ Paramètres à vérifier...................................................... HSDPA .............................................................................. 52 7 PFE2014........................................................ 34 3.................................................................................. 31 3.............................................................................................................................................................................. 13 Chapitre I : Présentation du sujet PFE............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................... 17 2.......................................................................... 9 Liste des tableaux. 50 1...................................................................................................... Présentation de la norme LTE ............. 52 3........................ Bandes de fréquences et méthodes d’accès multiple ...................................... La chaîne de transmission ....................... 21 5................................................................................... Exemple de SSV ............................ Caractéristiques de LTE ...................................................................................................................................... 15 Chapitre II : Optimisation Radio du réseau Single RAN (3G)............................................................................. ................................... 73 BIBLIOGRAPHIE ...... 58 II.................................................4......................................... 72 ANNEXE 4 : Les canaux de LTE ............................................................................................................................... 67 ANNEXE 2 : Les outils logiciels ................................ 75 BIBLIOGRAPHIE…………………………………………………………………………………………………………………………………………81 8 PFE2014....................................... Planification LTE pour une région du Maroc .................................................................................................. Caractéristiques de la couche physique ..................................................................................... 54 5................................ 66 ANNEXE 1 : Les canaux de l’UMTS ..................................................... Les principales techniques de LTE ................................................................ 60 2................................................................................................................................................................................................................ Planification détaillée....................................... 61 3......................... Architecture en couches .................................................. Dimensionnement...................... 64 4...................................... 65 Conclusion générale et perspectives ............................................................................................................. 69 ANNEXE3 : Bandes de fréquences LTE .. 55 6...............................................................................................................................................................................................................................................................................................INPT ......................................................................... 60 1............. Préparation ..................................................................... Planification nominale ......................................... ................................................................. 34 Figure II................. 10: Le processus de l’optimisation ........... 23 LC: Ec/Io pour la zone 6 ....................................................................................................................................................................................................Liste des figures Figure I........................ 20 Figure II................................ 40 Figure II................ 46 Figure II....................................................................................................................... 38 Figure II............................................ 7 : Codes OVSF ..................................... 2 : FDD/TDD................................................... 30 Figure II....................................... 37 Figure II......... 1: Architecture de l’E-UTRAN ............................. 43 Figure II...... 8: Algorithmes du Load Control dans les différentes phases d’accès du UE ..... 43 Figure II..................................................... 45 Figure II......................... 4: méthodes d’accès multiple .................................................................................................. 16 Figure II..................................................... 26 SC: Distribution du RSCP & dégradations ........................................... 1: Architecture de l’UMTS ............................................................................................................................ 20 Figure II.................... 28 Figure II......................................... 29 SC: Distribution du RSCP & dégradations ......... 19 LC: Ec/Io pour la zone 1 ................................................................................................................................ 20 LC: Ec/Io pour la zone 1 ... 35 Figure II............................................................................. 27 Figure II.......... 22 Figure II......... 42 Figure II....... 31 SC: Ec/Io de la zone 3 ....................... 47 Figure II....................................................................... 14LC: RSCP& Ec/Io de la zone 2 .......................................... 50 Figure III...... 2: Architecture de l’EPC ................................................... 3 : Allocation des fréquences en UMTS .. 36 Figure II............................................... 1 : Diagramme de Gantt................ 25 SC: Statistiques de la couverture (RSCP)................................................................................................. 32 HSDPA : Distribution du débit servi et dégradations .................................................................... 12: Statistiques de la couverture (RSCP) ...................................... 51 9 PFE2014.................................................................................................................................................................. 36 Figure II.......................................... 39 Figure II.. 23 Figure II................ 11: Parcours du DT ............................................ 44 Figure II................................................................ 42 Figure II......................... 21 LC: Ec/Io et obstacle pour la zone 4..................................................................................... 15LC: RSCP de la zone 3.............................. 27 SC: RSCP de la zone 1....................... 6: Bit/ Symbole / Chip ................................ 35 Figure II.................................................................................................................................................................................... 9 : Les ressources utilisées par les différents algorithmes du load control ..................................................................................................................................................................................................... 19 Figure II....................................... 37 : SSV ................... 41 Figure II.................... 34 HSDPA : Zone 2 ............................................... 13LC: Distribution de RSCP & dégradations .............................................................................. 28 SC: RSCP de la zone 2 ........ 24 LC: Distribution du MOS ............................................. 30 SC: RSCP de la zone 1 ...................................................................................... 36 : Evolution du taux de coupures et du taux de succès du SHO ................................................... 33 HSDPA : Zone 1 ......................................................................................... 46 Figure II.................. 18 LC: Ec/Io ....... 17 Figure II........................... 16LC: RSCP de la zone 4...................................................... 41 Figure II.... 45 Figure II......................... 44 Figure II.................................................................................................................................................. 38 Figure II.............. 17LC: Statistiques de la qualité (Ec/No) .................................................................................................... 22 LC: Ec/Io pour la zone 5 ................................................ 48 Figure II...................................................................................... 40 Figure II..............................................................................................................INPT ................................................................................................................................................... 49 Figure III...................................... 35 HSDPA : Zone 3 ....................................... 38 Figure II.......... 5 : la chaîne de transmission .................... 21 Figure II........................................................................................................ ........................................... 14: Processus de dimensionnement de couverture ..... 58 Figure III................................INPT .............................................................................................................................. 74 10 PFE2014.................................... 72 Figure 11: Association entre les différents canaux de la voie montante ....................................................................................................................................... 74 Liste des tableaux Tableau II...... 68 Figure 3: L’interface de l’Assistant ................................................................................. 5: Architecture en couches de l’interface radio ... 69 Figure 5: L’interface de Nastar GSM .................................... 42 Tableau 1: Les canaux logiques de LTE ........ 4: Comparaison entre l’OFMDA et la SC-FDMA ........................................................................................................................................................ 16: Calcul du PathLoss et du rayon de couverture .................. 73 Tableau 2 : Les canaux de transport de LTE .......................... 13 : Les sites 3G existants de la région cible ......Figure III............................................................................................................................................................................................................. 23 Tableau II............................................. 54 Figure III................. physiques et de transport.............................................................. 74 Tableau 4: Canaux physiques pour la voie descendante .......................................................................... 71 Figure 8: Interface du Offline LMT ................................. 70 Figure 7: L’interface du CME ... 57 Figure III........... 73 Tableau 3: Canaux physiques pour la voie montante ................................................................ 53 Figure III....... 55 Figure III..................................................................................................................... 8: préfixe cyclique ............................................................................................................. 59 Figure III............................. 63 Figure III........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................... 61 Figure III................... 15: Paramètres requis pour le dimensionnement ........................... 60 Figure III.................. 70 Figure 6: L’interface de l’U-NET .............................................. 35 Tableau II............................................................................................................................................................................................... 3: OFDM/OFDMA ................. 63 Figure III................. 54 Figure III............................................................................................................. 18 : Calcul du débit moyen estimé .................................................... 6: Structure de la trame FDD ........................... 74 Figure 12 : Association entre les différents canaux de la voie montante ...................................................... 10: Position du signal de référence ................................................. 69 Figure 4: L’interface de Mapinfo . 55 Figure III....... 3 : Statistiques du SC ................... 12: Processus de la planification LTE..................................... 11: ICIC ..... 56 Figure III.............................................................. 7: Structure du bloc de ressource ...... 1 : Utilité des codes OVSF et codes de brouillage ................................................................................................ 71 Figure 9: Bandes de fréquences pour le mode FDD ..... 17: Calcul du nombre de sites nécessaire .......... ................................................................................................................................... 62 Figure III......... 9: Cell-Specific RS Mapping selon différentes configurations MIMO ............... 62 Figure III........................................................... 64 Figure 2: Mapping entre les canaux logiques......... 72 Figure 10: Bandes de fréquences pour le mode TDD .............................................................. 2: Statistiques du LC ................................ INPT .Abréviations -A- -F- AMC : Adaptative Modulation and Coding FDD: Frequency Division Duplex AMR : Adaptive Multi-Rate Speech Codec -H- ANR : Automatic Neighbour Relation H-ARQ: Hybrid Automatic Repeat request -B- HSDPA: High Speed Downlink Packet Access BMC: Broadcast Multicast Control HSS : Home Subscriber Server -C- -I- CAC: Call Admission Control IAC:Intelligent Access Control CDMA: Code Division Multiple Access ICIC : Inter-Cell Interference Control CE: Channel Element -L- CP: Cyclic prefix LDB: Load Balancing CQI: Channel Quality Indicator LDR: Load Reshuffling CRS: Cell-Specific Reference Signal LTE: Long Term Evolution -D- -M- DRNC : Drift RNC MAC: Medium Access Control DT: Drive Test MCW : Multi CodeWord -E- MIMO : Multiple Input Multiple Ec/Io: Chip energy over noise power spectral density MLB : Mobility Load Balancing MME :Mobility Management Entity EPF: Enhanced Proportional Fair MRO : Mobility Robust Optimization EPC : Evolved Packet Core -O- EPS: Evolved Packet System E-UTRAN : Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network OFDM :Orthogonal Frequency Division Multiplexing OLC: Overload Control OVSF : Orthogonal Variable Spreading Factor 11 PFE2014. INPT .-P- -S- PAPR: Peak-to-Average Power Ratio SC-FDMA: Single-Carrier Frequency Division Multiple Access PCI : Physical Cell Identifier SFBC : Space Frequency Block Coding PCRF : Policy & Charging Rules Function SON: Self Organizing Networks PDCP: Packet Data Convergence Protocol SRNC : Serving RNC PF: Proportional Fair -T- PGW : Packet Data Network Gateway TDD :Time Division Duplex PSC: Primary Scrambling Code TA: Tracking Area PUC: Potential User Control -U- -R- UE: User Equipment RAB: Radio Access Bearer UMTS-Universal Mobile Telecommunication System RLC: Radio Link Control RNC : Radio Network Controller URA: UTRAN Routing Area RR: Round Robin -V- RRC: Radio Resource Control VP: Video Phone RSCP: Recieved Signal Code Power 12 PFE2014. Dans le premier on introduit la technologie UMTS. comme prérequis de ce déploiement. du fait de la demande croissante en terme de débit de données. l’évolution des systèmes de communications mobiles.Introduction générale La demande croissante des utilisateurs en termes de services et de qualité de service a piloté. Il est organisé en trois parties : Dans la première partie on présente le contexte général et le sujet du stage.INPT . D’où la nécessité d’introduire une nouvelle technologie. alors que dans le deuxième on présente les concepts généraux de l’optimisation radio ainsi que les tâches effectuées au cours du stage. Enfin. La deuxième partie sera scindée en deux chapitres. le réseau 3G doit être complètement optimisé. notamment concernant l’optimisation du réseau 3G. on a vu l’introduction des systèmes 3G tels que l’UMTS et le HSDPA. l’opérateur client a choisi d’implémenter LTE dans les sites 3G Single RAN qui supportent cette technologie. les réseaux de 3ème génération s’approchent actuellement des seuils de saturation. Afin de remédier à cela. Dans la troisième partie. 13 PFE2014. les noms des villes. des sites ainsi que le nom de l’opérateur client sont omis. Les réseaux classiques comme le GSM ont connu plusieurs limitations notamment en termes de gestion des ressources et de débit offert. Pour cela. ainsi que le travail de planification effectué pour la région concernée. qui consiste à optimiser un réseau 3G et à préparer à l’introduction de LTE à travers la planification d’une région du Royaume. De ce fait. on introduit la technologie LTE et son processus de planification. NB : Par souci de confidentialité. Au Maroc. on a retenu dans une conclusion générale les grandes lignes de ce qui mérite une attention toute particulière de la part des lecteurs. dans les dernières années. qui est la LTE et qui présente plusieurs aspects avantageuses permettant d’atteindre jusqu’à 150 Mbps de débit. C’est dans ce contexte que s’inscrit le sujet de mon projet de fin d’études. Le présent rapport constitue une synthèse de ce qu’on a réalisé durant ce projet de fin d’études. permettant d’augmenter leur capacité et de développer leurs fonctionnalités. en explicitant le plan du travail. certifications Huawei. Huawei Maroc est leader dans le marché marocain des télécommunications. parmi lesquels on trouve: • Réseaux télécoms : - Réseaux d'accès: SingleRAN. les entreprises et les consommateurs en fournissant des solutions et services TIC compétitifs.Télécom. Data center.. Ses produits et solutions sont déployés dans plus de 170 pays et régions. Huáwei Jíshu Yǒuxiàn Gōngsī) est une entreprise chinoise fondée en 1988.. DSL. Packet Core. Mobile Softswitch. Huawei s’engage à créer de la valeur maximale pour les opérateurs télécoms. solution site . Microwave. Cloud.Chapitre I : Présentation du sujet PFE 1. - Solutions vidéo: la télé-présence.INPT .. 14 PFE2014. (华为技术有限公司... Intégration de réseau fixe. Présentation de Huawei Technologies Huawei Technologies Co. WCDMA. amélioration d’expérience. GSM . C’est l'un des fournisseurs mondiaux leaders de solutions TIC. - Les combinés: UMTS.. Meditel et Inwi. l’ADSL haut débit. NGN.. LTE. Sa vision est d’enrichir la vie à travers la communication : « To Enrich Life Through Communication » Huawei propose une large gamme de produits. - Application et logiciels. la Télévision sur internet (IPTV). au service de plus d'un tiers de la population mondiale. la téléphonie mobile 3ème Génération. • Matériel : - Les appareils mobiles à haut débit . • Services globaux : - Intégration de systèmes: Intégration de réseau mobile. - Formation : transfert de connaissances. Le siège social se trouve à Shenzhen en Chine.. - Assurance : services de gestion. Ltd. grâce à une étroite collaboration avec les principaux opérateurs marocains.. par la réalisation de projets innovants comme la technologie Single RAN . . MSTP. plus d’autres services à valeur ajoutée (VAS). - Les dispositifs de convergence: terminaux fixes/sans fil. passerelles sans fil. - Réseau transmission: FTTx. GSM.. - Réseau coeur: IMS.. à savoir Maroc. visioconférence. solutions sites. sécurité du réseau . WDM/OTN. services aux entreprises.. Il s’inscrit dans le projet Multi-Vendor. Afin de mener à bien cette mission. qui a pour mission de faire la planification. l’optimisation et le suivi du réseau radio dans le but d’améliorer et de maintenir une bonne qualité de service pour les opérateurs clients. Contexte du stage Ce projet de fin d’études s’est déroulé au sein du département RNPO (Radio Network Planning and Optimization) de Huawei.1. 15 PFE2014. qui a pour objectif de permettre aux opérateurs de supporter plusieurs standards de communications mobiles (2G/3G/4G) sur un seul réseau d’accès. Le projet Multi-Vendor Ce projet consiste à regrouper différents constructeurs dans une seule équipe. La première phase était consacrée au travail sur l’optimisation 2G. qui était responsable de l’optimisation d’une région du Royaume. Le concept Multivendor consiste à regrouper des zones de plusieurs équipementiers en une zone plus grande appelée : zone Multivendor. En effet. Par la suite j’ai intégré une équipe d’optimisation et j’ai travaillé sur plusieurs Drive Tests en effectuant le travail d’un ingénieur RNPO afin de participer à l’optimisation de la zone concernée. Ce stage de fin d’études s’est déroulé au sein de l’une des équipes de Huawei. Ericsson.2. La technologie Single RAN Single RAN est un projet de Huawei. Dans la deuxième phase du projet. le déploiement de cette nouvelle solution revient à mettre en place des MBTSs (Multi-mode BTS) qui remplacent les BTSs et NodeBs et des MBSCs (Multi-mode BSC) qui remplacent les BSCs et les RNCs. comme indiqué sur le diagramme de GANTT de la figure I.INPT . 3. désormais. Ce concept est repris par l’opérateur client qui a proposé le programme à Huawei qui. en l’occurrence: Huawei. NSN et Motorola. j’ai travaillé sur l’optimisation du réseau 3G ce qui m’a permis d’assimiler plusieurs concepts relatifs à cette technologie et à son processus d’optimisation. a pour mission de faire l’optimisation de la zone Multivendor. notamment dans le cadre du déploiement de la technologie Single RAN de Huawei. qui a commencé par une documentation sur la technologie 2G de manière à assimiler les principales techniques qui caractérisent cette norme. Cela est principalement dû au fait que le réseau de l’opérateur client regroupe plusieurs équipementiers. ainsi que le processus de l’optimisation 2G. une équipe multinationale et d’une grande expertise a été mobilisée. travaillant en coopération dans le but d’améliorer la qualité de service et de maintenir les KPIs dans les objectifs fixés par l’opérateur client. Cette solution consiste à transporter les trafics 2G/3G voix et données en utilisant le mode de transmission IP pour s’adapter à la tendance actuelle des opérateurs vers tout IP. Plan du travail Mon projet de fin d’études s’est déroulé en trois étapes principales. Les changements majeurs sont surtout visibles au niveau du système radio. INPT . Figure I. 1 : Diagramme de Gantt Chapitre II : Optimisation Radio du réseau Single RAN (3G) I : Présentation de la norme UMTS Introduction 16 PFE2014. où j’ai pu acquérir plusieurs notions relatives à cette technologie.notamment les différents problèmes qui surgissent dans les réseaux 2G/3G ainsi que les différentes actions à prendre pour résoudre ces problèmes. Je me suis également initiée au processus de planification des réseaux LTE. La dernière étape était consacrée à la technologie LTE. et j’ai participé à la planification LTE pour une région du Maroc. 17 PFE2014. cependant il présente un nombre de limitations en termes de gestion des ressources et de débit offert pour les services de données. se charge de l’acheminement des informations (trafic de données et trafic de signalisation) depuis l’utilisateur jusqu’au réseau cœur. Les principaux éléments de l’UTRAN sont : La NodeB : c’est la station de base. ainsi que les technologies relatives à ce standard. est un standard de télécommunications dit de 3ème génération. Il s’agit du successeur de la norme GSM. Universal Mobile Telecommunications System.INPT . malgré l’introduction du GPRS et de l’EDGE. Il fournit à l’équipement usager les ressources radio et les mécanismes nécessaires pour accéder au cœur du réseau. De plus.La modulation radio fréquence . 1: Architecture de l’UMTS Le réseau d’accès : aussi appelé UTRAN (UMTS Terrestrial Radio Access Network).L’UMTS. L’introduction de la 3G a apporté plusieurs améliorations. Elle fonctionne au niveau de la couche physique et effectue les fonctions suivantes : . L’avènement de la 3G a remédié à la saturation des réseaux 2G existants et aux limitations du GPRS (General Packet Radio Service) en introduisant de nouveaux services avec des fonctionnalités Multimédia. Dans ce chapitre. 1. de Handover et de QoS. GSM s’est avéré être un système parfait pour le service de la voix. notamment en termes d’efficacité spectrale. Global System for mobile communications. Architecture Figure II. on va présenter les principes de base de l’UMTS. qui a marqué la transition des télécommunications vers un système entièrement numérique. d’où la nécessité d’une technologie qui va répondre aux exigences des utilisateurs en terme de services de données. ce standard permet à la fois la téléphonie mobile et le transport de données avec un débit théorique arrivant à 42Mbps avec le HSPA+. . notamment dans le cas de Soft Handover. et peut emprunter des ressources radio d'une certaine cellule à partir de la DRNC.Iub : Interface qui permet la communication entre un NodeB et un contrôleur radio RNC. de la mobilité. Elle permet la communication avec l’UTRAN via la technologie CDMA. . Un UE à en communication est connecté à une seule SRNC. . Le RNC (Radio Network Controller): est responsable du routage des communications entre le NodeB et le réseau cœur. .Uu : Interface entre un équipement usager et le réseau d’accès UTRAN.Les interfaces de communication : l’UTRAN comporte les interfaces suivantes : .La combinaison/distribution des signaux provenant ou allant vers différents NodeBs dans une situation de macro diversité. .L’adaptation de débit . Ses principales fonctions sont : . . . mais peut avoir 0 ou plusieurs DRNCs.Le contrôle de puissance en boucle interne . .L’allocation des codes CDMA .Iur : Interface qui permet à deux contrôleurs radio RNC de communiquer. . Elle permet au contrôleur radio RNC de communiquer avec le SGSN. Architecture en couches : L’architecture en couche du réseau d’accès est principalement composée de trois couches : 18 PFE2014. DRNC : Drift RNC : soutient la SRNC en fournissant des ressources radio.Le contrôle de l’admission des mobiles au réseau et la gestion de la charge .Le Combining (suivant le principe du récepteur RAKE).Iu : Interface entre le réseau d’accès UTRAN et le réseau coeur de l’UMTS. Le réseau cœur : regroupe les fonctions permettant la gestion des appels. . .Le contrôle du Handover . Il existe deux types de RNC : SRNC : Serving RNC : gère la connexion à un équipement utilisateur.INPT . de la sécurité et des communications avec les réseaux externes.L’étalement de spectre . Ce réseau cœur est une évolution de ce qui existait déjà pour le GPRS..Le contrôle de puissance en boucle externe . Elle peut être soit IuCS pour les services à commutation de circuit et IuPS pour les services à commutation de paquets. deux types d’allocation de fréquences sont définis.Medium Access Control (MAC) : se charge du multiplexage des données sur les canaux de transport radio.FDD (Frequency Division Duplex): des fréquences différentes sont allouées pour la voie montante et la voie descendante. à savoir : .1. Couche 1 : c’est la couche physique qui réalise les fonctions de codage. modulation et d’entrelacement. Bandes de fréquences L’UMTS utilise deux modes de duplexage. Couche 2 : Elle est divisée en plusieurs sous couches : . .Radio Link Control (RLC): permet la fiabilité du transport des données entre deux équipements du réseau. . 3. . décodage. 2. Couche 3: appelée aussi Radio Resource Control (RRC). 19 PFE2014. Bandes de fréquences et méthodes d’accès multiple 2.Broadcast Multicast Control (BMC) : assure les fonctions de diffusion de messages sur l’interface radio. 2 : FDD/TDD Selon le type de duplexage utilisé.Packet Data Convergence Protocol (PDCP): permet de compresser les données via des algorithmes de compression. Figure II.TDD (Time Division Duplex): la voie montante et la voie descendante sont séparées par l’allocation de différents TimeSlot dans la même bande de fréquence. comme montré dans la Figure I.INPT . gère la signalisation entre le réseau d’accès UTRAN et l’équipement usager lors de l’établissement ou de la libération de la communication. . 2. 20 PFE2014. Grâce à l’orthogonalité des codes d’étalement. Figure II. Ensuite. ce qui est un avantage de la technologie CDMA. Ce qui résulte en une haute efficacité spectrale et une large capacité.INPT . l'interférence mutuelle entre les utilisateurs ou les cellules est permise. 2. les cellules adjacentes peuvent être distribuées avec la même fréquence. A chaque opérateur on alloue 3 fréquences. A la réception. chaque signal est modulé par un code d’étalement.Figure II. 4: méthodes d’accès multiple Cette technologie permet de transmettre les informations de plusieurs utilisateurs en même temps et sur la même fréquence. l’UMTS utilise une autre méthode d’accès multiple qui est la CDMA. avec un écart duplexe de 190 Mhz. seul le signal qui a été modulé par le même code utilisé par le récepteur peut être récupéré. mais en utilisant des codes différents. Ainsi. Dans le mode TDD. puisque seuls les utilisateurs qui utilisent le même code d'étalement que le signal sont capables de le décoder. En effet. on a deux bandes de 20 MHz et 15 MHz respectivement. chaque porteuse est de 5 Mhz de largeur de bande. Contrairement à GSM qui utilise la FDMA et TDMA. 3 : Allocation des fréquences en UMTS Dans le mode FDD. on a une largeur de bande de 2 x 60 MHz disponible. En plus de la sécurité. qui séparent les utilisateurs en termes de temps et de fréquence.2 Méthodes d’accès multiple Les méthodes d’accès multiples visent à distinguer les informations des différents utilisateurs. chaque fréquence étant de 5 Mhz.3 Caractéristiques des systèmes CDMA Dans un système CDMA. tous les signaux sont mélangés et transmis. ces signaux sont démodulés par différents codes au niveau des différents récepteurs. du fait que toutes les ressources sont partagées par tous les utilisateurs. qui utilise l’adaptation au canal pour sélectionner à partir de 8 débits binaires qui vont de 4. 3. cela va diminuer la capacité du réseau. En plus.75 kbit/s à 12. Les canaux radio Pour l’UMTS. ce qui mène à un taux d’erreur élevé. si certains utilisateurs occupent plus de puissance. utilisé pour surmonter les effets des interférences. La chaîne de transmission Le canal radio étant exposé à l'air. à savoir les canaux physiques.2 kbit/s L’adaptation au canal indique que lorsque la charge de la cellule augmente. le signal est influencé par divers interférences et plusieurs phénomènes tels que l’évanouissement. logiques et de transport. les systèmes CDMA souffrent de l'auto-interférence. on distingue trois types de canaux. ce qui rend la planification du réseau plus complexe.1 Le codage source L’UMTS utilise le codec AMR : Adaptive Multi-Rate Speech Codec. 5 : la chaîne de transmission 4. 4. 4. la puissance de transmission d’un utilisateur est une interférence pour un autre dans la même cellule. explicitées dans la figure suivante : Figure II. tandis que les canaux logiques portent une spécification du contenu global de l’information et les canaux de transport indiquent les caractéristiques de la transmission et sont utilisés pour multiplexer plusieurs services d’un ou de plusieurs utilisateurs. En effet. Ces canaux sont présentés en détails dans l’annexe 1. il est nécessaire de protéger le signal à travers une série de transformations. et sont utilisés pour récupérer l’information en cas d’erreur. Les canaux physiques sont les conteneurs de l’information. A travers cette technique. des bits de redondance sont ajoutés à l’information initiale. le système diminuera automatiquement le débit du codec de manière à soutenir plus d'abonnés.Cependant. 21 PFE2014. Pour résoudre ces problèmes.2 Le codage canal Après le codage source vient le codage canal.INPT . Cette technique consiste à changer la relation d’adjacence entre les bits. afin de garantir une transmission fiable. Ces codes sont définis comme: Cch SF. générés par la matrice de Walsh.INPT . k. le symbole et le chip. il est nécessaire d’introduire trois termes très importants. 4. Figure II. b) L’étalement Les codes utilisés pour l’étalement sont des codes orthogonaux appelés OVSF : Orthogonal Variable Spreading Factor. La figure suivante illustre mieux ces concepts.3 L’entrelacement A côté du codage de canal. avec 0≤k≤SF-1. 4. où SF est le facteur d’étalement du code et k est la séquence du code. 22 PFE2014. qu’on peut distinguer comme suit : • Bit : désigne les données après le codage source. à savoir le bit. le débit chip devient constant et égal à 3.4 L’étalement & Scrambling a) Bit / Symbole / Chip Avant de présenter les techniques d’étalement et de brouillage. 6: Bit/ Symbole / Chip Notons qu’après l’étalement. • Symbole: désigne les données après le codage canal et l’entrelacement.L’UMTS utilise le codage convolutionel pour le service de la voix et les Turbo codes pour le service paquets. • Chip: désigne les données après l’étalement. l'entrelacement est utilisé contre l’effet du fading.84 Mcps. de manière à disperser les erreurs qui surgissent à cause de l’évanouissement. Figure II. 7 : Codes OVSF En effet, on a SF= . Du coup, les services qui exigent des débits élevé vont nécessiter des codes plus courts, du fait que le débit chip est constant. c) Les codes de brouillage (Scrambling) Il existe des millions de codes de brouillage disponibles pour la voie montante, alors que seulement 512 codes sont définis pour la voie descendante. A chaque cellule on alloue un et un seul code primaire dans le sens descendant, afin de permettre aux stations mobiles d’identifier les cellules. d) Utilité des codes OVSF et code de brouillage Codes OVSF Codes de brouillage UL Distinguer les différents services d’un utilisateur. Distinguer les différents utilisateurs d’une cellule. DL Distinguer les différents utilisateurs d’une cellule. Distinguer les différentes cellules. Tableau II. 1 : Utilité des codes OVSF et codes de brouillage 5. Les principales techniques de l’UMTS 5.1 Le contrôle de puissance L’un des problèmes majeurs rencontrés dans l’UMTS est l’effet Near-Far. Il se produit lorsqu’un appareil mobile émet à une puissance trop élevée qui empêche tous les autres appareils mobiles du voisinage de recevoir. D’où la nécessité d’un système de contrôle de puissance. En UMTS, il existe deux types de contrôle de puissance : 23 PFE2014- INPT Le contrôle de puissance en boucle ouverte (open-loop-power control) : qui permet de déterminer le niveau de puissance du signal à transmettre avant d’entrer en communication avec la station de base. Il permet de compenser les évanouissements et les pertes de trajet. Le contrôle de puissance en boucle fermée (closed-loop-power control) : qui a lieu dans les deux sens au cours d'une communication et qui comprend une boucle interne et une boucle externe : - La boucle interne (INNER LOOP) : Lorsque le mobile est en phase de transmission, sa puissance d’émission est contrôlée par la station de base avec laquelle il est en communication. Cette boucle de contrôle de puissance est très rapide (une fréquence F=1500Hz), elle se base sur le SIRcible (Rapport signal sur interférence) afin de décider d’augmenter ou de réduire la puissance. - La boucle externe (OUTER LOOP) : C’est la boucle qui fixe la valeur cible du SIRcible et la transmet à la station de base pour les besoins de l’Inner loop. Elle se base sur le BLERcible (Block Error Rate) pour cette fin. Cela se fait dans le sens montant entre la NodeB et le RNC, et dans le sens descendant entre les couches L1 et L3 de l’UE. 5.2 Le Handover Le Handover est un mécanisme qui a pour but principal de maintenir la communication lors du mouvement de l’abonné, et ceci en la transférant à partir d’une cellule à une autre sans coupure. a) Notion de voisinage et de l’Active Set On va présenter quelques notions relatives au Handover, notamment utilisées dans le processus d’optimisation. - Voisinage : Il s’agit de la liste des cellules voisines de la cellule à laquelle l’UE est connecté, mise à jours par le RNC et configurée au niveau de ce dernier. On la désigne par CELL_INFO_LIST. - Active set : Ensemble des cellules qui sont en communication avec le mobile. - Monitored Set : Ensemble des cellules surveillées : Ce sont des cellules qui ne figurent pas parmi les cellules actives mais font partie de la liste de cellules voisines et susceptibles de rentrer dans l’Active Set. - Detected Set : Ensemble des cellules dont les PSC (Primary Scrambling Codes) ont été détectés sans qu’ils figurent dans la liste des voisines. b) Les types de Handover L’UMTS a introduit un nouveau type de Handover qui n’existait pas dans les systèmes précédent, à savoir le Soft Handover. Ainsi, on distingue les types de Handover suivants : - Le Soft Handover : dans lequel l’équipement mobile est relié simultanément à plusieurs NodeBs. Dans ce type de Handover, au moins un lien radio est activé et il n’y a aucune interruption dans le flux de données pendant la procédure du Handover. L’UE peut recevoir des signaux de deux ou plusieurs stations de base en même temps. 24 PFE2014- INPT Un cas particulier du Soft Handover est le Softer Handover, dans lequel l’UE communique avec une cellule à travers plusieurs liens radio de la même NodeB. - Le Hard Handover : La procédure du hard Handover implique la suppression de la connexion avec l’ancienne cellule avant l’établissement de la connexion avec la nouvelle cellule. Ce type de Handover a lieu entre des cellules intra-fréquence qui appartiennent à différentes RNCs, entre lesquelles aucune interface Iur n’est disponible et dans un Handover inter-fréquences ou bien inter-Systèmes, comme le passage de l’UMTS vers le GSM par exmple. c) Les évènements du Handover Le processus du Handover se fait sur trois étapes : - - - Les mesures : elles incluent le contrôle initié par la RNC pour indiquer à l’UE d’effectuer les mesures et lui envoyer des rapports qui incluent le niveau de couverture (RSCP) et de qualité du signal (Ec/No) des cellules figurant dans l’Active Set et ses voisines. La décision : est basée sur les mesures de l’UE. Le RNC vérifie si les conditions du Handover sont vérifiées, et décide s’il faut effectuer le Handover. L’exécution : lorsque le RNC décide de la nécessité du Handover, on passe à l’exécution, qui inclut le processus de signalisation et la mise à jour des paramètres. Il existe plusieurs événements relatifs à chaque type de Handover, et qui sont déclenchés selon des critères précis, se basant principalement sur le RSCP et le Ec/No. On va en présenter les plus importants. Pour le Handover intra-fréquences on distingue les évènements suivants: • 1A: Ajout d’un lien radio dans l’Active Set; • 1B: Suppression d’un lien radio de l’Active Set; • 1C: Changement d’une cellule dans l’Active Set par une autre cellule voisine; • 1D: Changement de la meilleure serveuse. Pour le Handover inter-fréquences on distingue les évènements suivants: • 2B: Hard Handover Inter-fréquence basé sur la couverture; • 2C: Hard Handover Inter-fréquence non basé sur la couverture, c'est-à-dire dû à la charge et au trafic; • 2D, 2F: pour initier et arrêter le mode compressé. En effet, le mode compressé est un mécanisme par lequel certaines périodes d'inactivité sont créées dans des trames radio au cours desquelles l'UE peut effectuer des mesures sur d'autres fréquences. 25 PFE2014- INPT . Pour le mode IDLE.3 La sélection et la re-sélection des cellules Dans cette section.CELL_DCH : Dans cet état. Dans ce cas. et en sélectionne la meilleure selon l’algorithme de la re-sélection. Il vise à éviter la congestion du réseau et à le garder dans un état stable.CELL_FACH : Le mobile peut communiquer avec le réseau via les canaux RACH et FACH. Cet état est assez similaire au mode IDLE sauf que le mobile doit signaler au réseau tout changement de cellule (à travers la procédure CELL_UPDATE). On distingue 4 états du mobile en mode CONNECTED : . s’il n’a pas préalablement des informations sur la fréquence utilisée. 5. a) Les états du mobile dans une cellule On peut distinguer deux modes du mobile. En effet.CELL_PCH : Dans cet état aucune ressource dédiée n’est attribuée au mobile. Plusieurs algorithmes de contrôle d’accès et de charge existent selon la phase où se trouve l’UE. mais avant cela. . Cela est dû principalement à la différence entre les débits requis pour les différents services. ensuite. .5.INPT . il doit commencer par rechercher les cellules en scannant toute les porteuses. 26 PFE2014. le mobile doit sélectionner la meilleure cellule dans la zone où il a été détecté. le mobile commence à faire les mesures sur les cellules voisines et fait la comparaison avec la cellule courante. le mobile est localisé à la cellule près. des canaux de transport dédiés lui sont attribués. Tout changement de cellule doit être signalé au réseau. on va présenter le processus de sélection et de re-sélection des cellules. c) La re-sélection Le mécanisme de re-sélection permet de gérer la mobilité de l’UE en IDLE mode. les mobiles sont uniquement reliés au réseau cœur pour recevoir les informations système. on va introduire les différents états dans lesquels se trouve le mobile.URA_PCH : Ce mode s’apparente au cas CELL_PCH à la différence que le mobile se doit de renseigner le réseau sur sa mobilité non pas à chaque nouvelle cellule mais à chaque changement de zone URA (UTRAN Routing Area). ce qui entraîne une fluctuation de la charge. Lorsque les critères de re-sélection sont vérifiés. b) La sélection Pour pouvoir s’attacher au réseau.4 Les mécanismes de contrôle de charge Le mécanisme de contrôle de la charge est l’un des plus importantes techniques de l’UMTS. à savoir le mode IDLE et le mode CONNECTED. Le passage vers mode CONNECTED caractérise principalement par l’établissement d’une connexion RRC. et permet d’être connu du réseau d’accès et d’obtenir des ressources radio pour pouvoir envoyer la signalisation et/ou le trafic. il va se caler sur la meilleure cellule détectée qui vérifie les critères de sélection. il correspond au cas des mobiles non connectés. − CS /PS inter-RAT load handover. Le RNC utilise le PUC pour modifier les paramètres de sélection et resélection des cellules et les diffuse à travers les informations système. • Load Reshuffling (LDR) La fonction du LDR est de réduire la charge. en fonction de la disponibilité des ressources de la cellule. • Load Balancing (LDB) Le but du LDB est de balancer la charge de la cellule avec les cellules voisines pour une meilleure utilisation des ressources.INPT . Son but est d’augmenter le taux de succès d’accès en activant les actions suivantes: − Load handover inter-fréquences. de la reconfiguration et du Handover. Après l’accès du UE: Load Balancing (LDB). Avant l’accès de l’UE : Potential User Control (PUC) . − Réduction du taux de service des BE (best effort) . Figure II. 27 PFE2014. − Réduction du taux AMR du service voix . • Call Admission Control (CAC) La fonction du CAC est de décider d'accepter les demandes l'accès. 8: Algorithmes du Load Control dans les différentes phases d’accès du UE • Potential User Control (PUC) La fonction du PUC est de balancer la charge potentielle du trafic entre les cellules. Durant l’accès de l’UE : Intelligent Access Control (IAC) et Call Admission Control (CAC) . Le but de cet algorithme est d’assurer la stabilité du système et de garantir la QoS pour la majorité des UEs. • Intelligent Access Control (IAC) Le but du IAC est d’augmenter le taux de succès d’accès. lorsque les ressources de la cellule atteignent un certain seuil d’alarme déterminé. notamment à travers la préemption. • Overload Control (OLC) La fonction du OLC est de réduire rapidement la charge lorsqu’une cellule est surchargée. Load Reshuffling (LDR) et Overload Control (OLC). − Code reshuffling. et le DRD (Directed Retry Decision). Lorsque les conditions du canal sont bonnes. et de réduire le TTI (intervalle de temps de transmission) qui est devenu de 2 ms.Ces différents algorithmes impliquent plusieurs types de ressources. Ce qui permet de supporter des débits plus élevés. Le décodage est appliqué par la suite au signal combiné. notamment indiquée par le CQI (Channel Quality Indicator). que l'on résume par les points suivants: La technique de modulation et de codage adaptatifs AMC (Adaptative Modulation and Coding): choisis selon la qualité du canal. on a l’utilisation du 16 QAM pour la modulation au lieu de QPSK utilisé dans la R99. HSDPA Le HSDPA (High Speed Downlink Packet Access) est une technologie développée pour la téléphonie mobile.4Mbit/s. dénotée 3. et d'un ensemble de propriétés dont la combinaison permet d'augmenter la capacité et le débit du réseau. dans le schéma conventionnel de l’ARQ. Les algorithmes d'ordonnancement rapide de paquets (Fast Packet Scheduling) : Le but principal de l’ordonnancement rapide est de déterminer à quel utilisateur il convient de transmettre dans un intervalle de temps donné. les blocks de données reçus n’ayant pas pu être correctement décodés sont gardés dans un buffer et sont combinés avec les données retransmises après. dans le cas de l’HARQ avec le soft combining. 9 : Les ressources utilisées par les différents algorithmes du load control 6. La méthode de retransmission hybride rapide H-ARQ (Hybrid Automatic Repeat request) : en effet.INPT . on peut choisir un taux de codage et un schéma de codage élevés et vice-versa. Le HSDPA se base sur la technologie de transmission WCDMA (Wideband-Code Division Multiple Access) et se caractérise par des performances beaucoup plus avantageuses que la release R99 de l’UMTS. 28 PFE2014. permettant d'atteindre des débits de téléchargement de l'ordre de 14. Aussi. les blocs de données reçus qui n’ont pas pu être correctement décodés sont ignorés et les blocs retransmis sont séparément décodés. Le HSDPA est caractérisé par l'introduction du nouveau canal partagé qui est le HS-DSCH (High Speed Downlink Shared Channel). comme précisé dans la figure suivante : Figure II. dans le but d’augmenter le débit et d’optimiser l’utilisation des ressources. L’ordonnancement pour HSDPA est dit rapide dû au fait que. On distingue trois techniques fondamentales de l’HSDPA. ce qui diminue le temps aller-retour RTT (Round Trip Time).5G ou 3G+. Le HS-DSCH (High Speed Downlink Shared CHannel) est un canal partagé qui transporte les données des utilisateurs sur le lien descendant. le HS-SCCH et le canal physique HS-DPCCH. à savoir: le HS-DSCH. les statistiques de trafic et les informations d’alarmes de l’OMC (Operation and Maintenance Center).INPT . avec un débit pic allant jusqu’à des 14. le canal HS-DPCCH (High Speed Downlink Dedicated Physical Control CHannel) transporte l'information de contrôle nécessaire sur le lien montant. C’est un processus qui se fait à travers les étapes suivantes : Collecte et vérification des données : via les Drive Test (DT). on a présenté le standard UMTS et les principales technologies qui le caractérisent. Proportional Fair (PF): cet algorithme alloue les canaux aux utilisateurs ayant relativement la meilleure qualité de canal. sans prendre en considération les conditions du canal radio pour chaque utilisateur. Le canal HS-SCCH (High Speed Shared Control CHannel) prend en charge les informations de contrôle nécessaires de la couche physique afin de permettre le décodage des données sur le canal HS-DSCH. Enfin. les ressources radio doivent être de plus en plus alloués aux liens ayant les meilleurs conditions de canal. trois nouveaux canaux ont été introduit.4 Mbps. Avec l’avènement de la technologie HSDPA. l’ordonnancement est déplacé du RNC au NodeB pour réduire les délais. Ajustement des paramètres et du matériel . 29 PFE2014. Enhanced Proportional Fair (EPF): On alloue le canal à l’utilisateur en fonction de la meilleure qualité de canal et des requis des utilisateurs en terme de débit garanti. Dans le chapitre suivant. II : Optimisation du réseau WCDMA Introduction L'optimisation du réseau radio désigne l’amélioration de la performance du réseau d’accès en utilisant les ressources existantes. Max C/I: afin d’obtenir un débit maximal.comparé avec les spécifications du Release 99. quatre algorithmes sont définis : Round Robin (RR): les ressources radio sont allouées aux liens de communication dans un ordre séquentiel. ainsi que les plaintes des clients . Analyse des données : à l’aide de logiciels spécifiques et en comparant les KPIs avec les seuils fixés par l’opérateur. Pour cela. Conclusion Dans cette partie. on va introduire le processus de l’optimisation radio ainsi qu’une étude de cas à travers l’optimisation d’une plaque 3G. notamment les acquittements ACK/ NACK ainsi que l'information sur la qualité du lien radio. Le processus de l’optimisation radio peut être résumé dans la figure ci-dessous : Figure II. que ce soit pour les réseaux 2G ou 3G. selon les types de tests qu’on veut effectuer). A partir du DT on obtient des fichiers spéciaux appelés Logfiles. Concepts généraux de l’optimisation radio 1. Le Drive Test (DT) Le Drive Test est une partie essentielle de la phase d’analyse des données pour l’optimisation de la région étudiée. Le but étant d'augmenter l'utilisation des ressources du réseau. de résoudre les problèmes existants ou potentiels et éventuellement de proposer des solutions pour améliorer les performances du réseau. contenant toutes les mesures relatives à la couverture et la qualité de la région où on a effectué le test. on a besoin d'un portatif avec un logiciel spécifique (GENEX Probe par exemple) pour enregistrer les mesures. Pour effectuer un DT.10 : Le processus de l’optimisation II. Il consiste à faire la collecte sur terrain des données relatives à la région concernée en faisant le parcours en voiture. 30 PFE2014.1. un GPS pour déterminer la position géographique de chaque point de mesure et un mobile à trace (ou plusieurs.INPT . Confirmation des résultats de l'optimisation et préparation des rapports. et qui sont utilisés après pour l'analyse. et présente un moyen efficace pour suivre de près l’état actuel et la performance du réseau. 2. sont définis à partir des formules qui utilisent ces compteurs. qu’on peut diviser en trois catégories : ceux relatifs à l’accessibilité du réseau.INPT . Cluster DT Pour le cluster DT. la continuité du service et la mobilité.) collectés à partir de l’OMC sous format de compteurs. La réalisation d'un Drive Test reste toujours la meilleure manière pour localiser et analyser les problèmes géographiquement. les Drive Test et Walk Test apportent une simulation de la perception réelle du réseau par un utilisateur durant un appel. dits indicateurs clés de performance (KPIs). Tandis que les statistiques donnent une idée sur le vrai comportement des utilisateurs indépendamment de leurs endroits. Il vise à vérifier que le site est dans un état normal. Leurs formules diffèrent d’un opérateur à l’autre. etc. le LAC : Location Area Code. Le drive test consiste à parcourir tout le cluster en effectuant les mesures requises pour chaque type de réseau. échecs & succès d’appel et de Handover. c’est un DT que l’on fait régulièrement pour surveiller l’état du réseau et détecter les éventuels problèmes afin de prendre les actions nécessaires.). en vérifiant les fonctions basiques de chaque cellule (telles que la fréquence. Il a une durée d’environ quatre heures et sert à superviser et optimiser les performances d’un cluster comportant un nombre de sites. et à évaluer les performances relatives à chaque site indépendamment des autres. Afin de faciliter l’interprétation du comportement du réseau. Ils peuvent être obtenus à partir du Drive Test ou bien des statistiques de trafic de l’OMC. L’accessibilité 31 PFE2014. selon ce qu’on vise à tester.Le DT est réalisé pour deux fins. SSV (Single Site Verification) Le SSV est l'une des étapes qui devrait être réalisée avant d'utiliser un site. à savoir : Test statique: on se place devant un secteur et on commence à effectuer des appels et des téléchargements afin de tester la couverture et l’accessibilité du réseau. soit pour un SSV ou bien un cluster DT. L’azimut. les coordonnées Lat/Long. Les indicateurs de performance (KPI : Key Performance Indicators) Il existe plusieurs statistiques indiquant le comportement du réseau (nombre de tentatives d’appel. Test mobile: consiste en un tour réalisé autour des sites pour tester la mobilité.. Les KPIs donnent des informations pertinentes sur l’état du réseau. Deux types de tests sont effectués pour le SSV. Dans cette partie on va présenter les plus importants KPIs pour la WCDMA. le PSC : Primary Scrambling Code. un ensemble de données rapportant la performance. 32 PFE2014. notamment le SHO et SofterHO ainsi que le HHO et le InterRatHO dont les formules sont: 3. il est nécessaire d’analyser le niveau de couverture RSCP (Received Signal Strength Power) et de l’Ec/No relatifs au signal pilote. qu’on obtient après avoir effectué un parcours DT dans la zone concernée. .INPT . de peur de causer les interférence à d’autres cellules. Les problèmes courants Afin de détecter les problèmes RF rencontrés dans les réseaux 3G. Plusieurs problèmes causent la dégradation des performances du réseau. on se réfère aux KPIs relatifs aux différents types Handover. ou de l’absence d’une cellule dominante ou bien d’un vide entre les bords des cellules. à un problème de Handover ou au problème de pilot pollution.La faible couverture: peut être le résultat d’un obstacle. ou bien l’augmentation de la puissance du pilote d’une cellule proche lorsqu’on est dans un milieu moins dense.Pour évaluer les problèmes relatifs à l’établissement d’appel. Sa formule générale est la suivante : La continuité et le maintien de la connexion Le taux de coupures ou Call Drop Rate (CDR) sert à mesurer le taux de perte de connexion et les problèmes de coupure. on se réfère au CSSR (Call Setup Success Rate) qui mesure le taux de succès d’établissement des appels CS ou PS. ce qui nécessite généralement l’implémentation d’un nouveau site si l’on se trouve dans un milieu dense. ainsi que la distribution de l’HSDPA. Le cadre de mesure de ce KPI est au niveau du RNC à l’aide de la formule: La mobilité Pour tester la continuité du service. etc. qui peuvent être liés à une faible couverture. et les différent évènements anormaux tels que les coupures d’appels et les échecs. Dans cette partie on va essayer de présenter quelques exemples de problèmes rencontrés. arrive lorsqu’un nombre excessif de pilotes forts existe dans un point sans qu’un pilote ne soit assez fort pour être principal.INPT . . sans pour autant causer des trous de couverture. et s’assurer que les définitions externes des cellules appartenant à d’autres RNCs ou à d’autres réseaux sont correctes..Les relations de voisinages manquantes ou les fausses définitions externes des cellules voisines entraînent des problèmes liés au Handover et éventuellement des coupures d’appels. • (1er CPICH_RSCP.2 : Etude de cas : optimisation d’une plaque 3G Après avoir introduit le processus de l’optimisation radio.Des problèmes Hardware peuvent également causer des dégradations des performances du réseau. II. il est nécessaire d’effectuer des Audits de voisinage pour vérifier les relations de voisinage. . Ce qui entraîne une dégradation de l’Ec/No. à savoir - CPICH_RSCP : dans un milieu urbain. on peut ajuster le tilt et l’azimut des antennes et ajuster la puissance du PCPICH de manière à rétrécir le cercle de couverture de la cellule. quant à lui. on doit avoir 98% de la distribution supérieure à -95 dBm . Pour résoudre ces problèmes. Cela arrive si les conditions suivantes sont remplies: • Le nombre de pilotes vérifiant CPICH_RSCP> -100dBm est plus de 4 (taille de l’Active Set +1). ce qui cause des interférences et éventuellement la diminution de la capacité du réseau. les noms de la ville et des sites ainsi que de l’opérateur client sont omis. c’est-à-dire qu’on va présenter les différents problèmes radio rencontrés dans ce cas ainsi que les moyens pour les détecter et les solutions proposées. .Le pilot pollution. 33 PFE2014. Paramètres à vérifier Lors de l’analyse du DT. Dans un premier temps. Par souci de confidentialité. . 1. Pour cela. c’est pourquoi il est nécessaire de vérifier continuellement les fichiers d’alarmes journaliers.4ème CPICH_RSCP) <5 dB.La congestion des ressources peut causer des problèmes d’accessibilité du réseau et éventuellement des échecs d’appel et de Handover. on va illustrer cela par une étude de cas traité durant le stage. on va faire l’analyse du cluster DT. La zone considérée est un cluster situé dans une ville du Maroc. on doit s’assurer que les différents paramètres restent dans les objectifs fixés par le client. CPICH_Ec/Io : doit être supérieur à -12 pour 97% de la distribution . ensuite on va présenter un exemple de SSV d’un site situé dans le même cluster.L’Overshooting: qui est le résultat d’une inclinaison inappropriée de l’antenne. Figure II.1 Parcours du DT Le parcours du drive test est défini en accord avec l’opérateur client. notamment à travers les rapports générés par l’outil GENEX Assistant. Les KPIs Dans un premier temps. on doit avoir une bonne distribution du HSDPA. C’est un parcours détaillé qui inclut plusieurs de sites. Le taux de pilot pollution ne doit pas dépasser 2% . on vérifie les statistiques du Long Call. Exemple de Cluster DT Deux types de tests sont effectués pour le cluster DT.INPT . et en se référant aux différents fichiers de configurations. Le premier consiste à effectuer des appels d’une durée relativement longue. L’analyse des Logfiles obtenus durant le Drive Test se fait à l’aide du logiciel GENEX Assistant de Huawei (voir Annexe 2).00%( 60 / (60+0)) 1. Nom Valeur Taux de succès d’établissement d’appel (AMR)(%) Taux de coupures d’appel (AMR) 34 100. 2. comme illustré dans la figure suivante.- Le taux du Soft Handover (SHO factor) : doit être entre 30% et 40% . d’alarmes et de KPIs obtenus à travers l’OMC. Le but étant principalement de vérifier la mobilité et la continuité des services. 2. alors que le deuxième consiste à effectuer des appels courts (d’une durée d’environ 3min). à savoir le test Long Call et le test Short Call. 10: Parcours du DT 2. dans l’objectif de vérifier l’accessibilité du réseau. Finalement.2 Test Long Call 1. et ce afin de s’assurer qu’ils restent dans les objectifs fixés par l’opérateur.67 %( 1 / 60) PFE2014. INPT . 2: Statistiques du LC On constate que les statistiques restent dans les objectifs. Le niveau de couverture (RSCP) Maintenant on passe à la vérification du niveau de la couverture.90ms( 263694 / 60) 1. 11: Statistiques de la couverture (RSCP) Figure II. en vérifiant les statistiques du RSCP et en analysant les différentes dégradations. 12LC: Distribution de RSCP & dégradations 35 PFE2014.00%( 1537 / (1537 + 0)) 4394. 2.Nombre de coupures d’appel (AMR) 1 Nombre d’échecs d’établissement d’appel (AMR) Taux de succès du Soft Handover R99 (%) Moyenne de retard d’établissement (AMR) (s) Taux de Pilot Pollution (%) 0.60%( 162 / 10094) Tableau II.00 100. Figure II. 14. car un site figurant dans le Detected Set est Overshooting. Zone 2 : Figure II. 14LC: RSCP de la zone 3 Causes : La principale cause de cette dégradation est le pilot Pollution. Sa position correspond aux coordonnées du point indiqué sur la figure II. 36 PFE2014. 13LC: RSCP& Ec/Io de la zone 2 Causes : On constate un manque de cellule dominante dans la région. coordonnées Lat/Long. On constate aussi un retard du Handover à cause des alarmes dont souffrent les cellules cibles. On prépare les paramètres de planification du site (PSC.17%).D’après les statistiques on voit que la couverture Outdoor est bonne sur ce parcours (Echantillons à RSCP>= -85dbm est autour de 98. à cause du vide entre tous les secteurs.INPT . un nouveau site est nécessaire pour améliorer la couverture dans cette région. Zone 1 : Figure II. Azimut.13. Cell ID. On passe alors à l’analyse des points de dégradations du niveau de signal indiqués sur la figure II. Actions proposées : pour régler ce problème. chose qui a causé une dégradation de la couverture et de l’Ec/No..) et on les fournit à l’équipe de déploiement. Les alarmes doivent être réglées au niveau du centre de maintenance.Actions proposées : le RET du site qui cause l’Overshooting doit être normalisé. Actions proposées : Deux sites sont déjà planifiés dans la région comme indiqué dans la figure II. mais ne sont pas encore on-Air.INPT . Zone 3 : Figure II. On propose comme action temporaire d’accélérer le Handover vers une autre cellule qui a un meilleur niveau de couverture et de qualité. Le niveau du Ec/Io 37 PFE2014. ce qui a causé un Handover vers GSM (CS-IRAT). notamment à travers un downtilt. 3. 15LC: RSCP de la zone 4 Cause : On a une dégradation de la couverture due à un manque de cellule dominante.16. 18. Zone 1 : Figure II. 16LC: Statistiques de la qualité (Ec/No) Figure II. On passe à l’analyse des zones de dégradations indiquées sur la figure II.Figure II. 18 LC: Ec/Io pour la zone 1 38 PFE2014.78%).INPT . 17 LC: Ec/Io On constate que l’Ec/Io reste dans les objectifs (échantillons à EC/Io >= -12 autour de 91. 19 LC: Ec/Io pour la zone 1 Causes : le site B qui couvre cette région souffre d’un problème Hardware. ce qui a causé la dégradation grave de l’Ec/Io. mais n’a pas eu lieu. Action proposée: On avise l’équipe de maintenance de régler ces alarmes. Donc on a ajouté cette relation de voisinage. Enfin. Zone 3 : Déjà traitée dans la zone 3 de dégradation de la couverture. D’autre part.Cause : La cellule serveuse souffre de plusieurs alarmes. on a trouvé que le RET n’est pas configuré pour le site C. Donc on a modifié les paramètres relatifs à la resélection 2G -> 3G. la re-sélection 2G – 3G doit être effectuée vers le Site C. ce qui a déclenché une alarme de transmission sur ce site. Enfin. Zone 4 : 39 PFE2014. Zone 2 : Figure II. elle n’a pas eu lieu vers la cellule du site C qui est plus proche à cause de l’absence de relation de voisinage entre la cellule 3G du site C et la cellule 2G à laquelle le mobile était connecté après le Handover vers 2G. Le mode compressé a été déclenché dans le site A alors que les conditions radio du réseau étaient acceptables. les mêmes causes et les mêmes actions à proposer.INPT . Pour la re-sélection 2G-3G. vu que c’est le site le plus proche. Actions proposées : L’équipe de maintenance est avisée pour régler le problème des alarmes et de configurer le RET pour le site C. Zone 5 : Figure II.INPT . Actions proposées: L’équipe de maintenance doit régler les alarmes et de configurer le RET pour les sites concernés. De plus. le RET n’est pas configuré.Figure II. mais elle était effectuée vers la cellule 2. Cela est dû au manque de la relation de voisinage entre la cellule2G serveuse durant le Handover et la cellule 1 (3G). En plus. 20 LC: Ec/Io et obstacle pour la zone 4 Causes : La cellule du Monitored Set souffre de plusieurs alarmes. à travers GOOGLE EARTH on a constaté l’existence d’un obstacle (le bâtiment d’une banque) entre la cellule serveuse et cette région. Actions proposées : On a ajouté la relation de voisinage 2G-3G manquante. Zone 6 : 40 PFE2014. 21 LC: Ec/Io pour la zone 5 Cause : La re-sélection 2G->3G devait être effectuée vers la cellule 1. ce qui a causé l’Overshooting et par la suite le pilot pollution. 1. un nouveau site est déjà proposé mais n’est pas encore déployé. Nom Valeur 41 PFE2014. 22 LC: Ec/Io pour la zone 6 Cause : Pilot pollution. dû à une cellule qui est Overshooting. Les KPIs Comme pour le Long Call.INPT . Le MOS Figure II. 23 LC: Distribution du MOS Les valeurs du MOS sont en général bonnes.Figure II. la première étape consiste à vérifier les KPIs à travers les statistiques du DT.3.62. Test Short Call Le test Short Call consiste à effectuer des appels courts dans le but de vérifier l’accessibilité du réseau. Actions proposées : On doit configurer le RET pour la cellule causant le Pilot pollution. du fait qu’on a une moyenne ~ 3. 1. De plus. 3. 90ms( 263694 / 60) 1. 3 : Statistiques du SC 2.00 100.Taux de succès d’établissement d’appel (AMR)(%) 100.INPT .00%( 1537 / (1537 + 0)) 4394.00%( 60 / (60+0)) Taux de coupures d’appel (AMR) 1.67 %( 1 / 60) Nombre de coupures d’appel (AMR) 1 Nombre d’échecs d’établissement d’appel (AMR) Taux de succès du Soft Handover R99 (%) Moyenne de retard d’établissement (AMR) (s) Taux de Pilot Pollution (%) 0. 25 SC: Distribution du RSCP & dégradations Zone 1 : 42 PFE2014. on va commencer par la vérification du niveau de la couverture. 24 SC: Statistiques de la couverture (RSCP) Figure II. en vérifiant les statistiques du RSCP et en analysant les différentes dégradations constatées. Le niveau de couverture (RSCP) De même que pour le Long Call.60%( 162 / 10094) Tableau II. Figure II. Actions proposées: on propose l’installation d’un répéteur pour renforcer la couverture indoor dans ce tunnel. Actions proposées : Pour remédier à ce problème on a fait un Neighbour Audit. mais le Handover n’a pas été effectué vers cette cellule. tout en évitant d’atteindre le nombre maximal de voisines. 26 SC: RSCP de la zone 1 Causes : D’après les mesures fournies par le logiciel GENEX Assistant. on constate qu’une cellule figurant dans le Detected Set a un très bon niveau de RSCP et de Ec/Io. qui vise à détecter et ajouter les relations de voisinage manquantes et à enlever les voisins non nécessaires.INPT .Figure II. Zone 2 : Figure II. 27 SC: RSCP de la zone 2 Causes: on a une dégradation de couverture du fait que le test est effectué dans un tunnel dans ce tronçon. du coup il était impossible d’ajouter cette cellule comme voisine. 43 PFE2014. Le nombre de voisins de la cellule serveuse a déjà atteint la valeur maximale possible (qui est 32). Cela est dû principalement à un problème de voisinage. Le Ec/No Figure II. 29 SC: RSCP de la zone 1 Causes: échec du Handover à cause d’une fausse définition externe de la cellule voisine. Zone 2 : Déjà analysée dans le Long Call. Zone 3 : 44 PFE2014.3. Actions proposées: on a corrigé les paramètres de voisinage. notamment ceux relatifs à la définition externe de la cellule. 28 SC: Distribution du RSCP & dégradations Zone 1 : Figure II.INPT . ce qui fait que la cellule ayant une Ec/No et une bonne couverture ne figure pas dans le Monitored Set même si elle est définie comme voisine. Zone 1 : 45 PFE2014. De plus. 30 SC: Ec/Io de la zone 3 Causes: Dégradation de la qualité due à un retard du Handover. Actions proposées: On accélère le Handover vers la cellule voisine ayant la meilleure qualité. HSDPA Figure II. on doit régler les problèmes du VSWR au niveau du centre de maintenance. 31 HSDPA : Distribution du débit servi et dégradations On constate une mauvaise distribution du débit servi HSDPA.Figure II. On procède maintenant à l’analyse des points de dégradations majeures.4.INPT . Aussi. 3.5. Zone 4 : déjà traitée dans zone de dégradation de la couverture 2.5 alors qu’il ne doit pas dépasser 1. la cellule a une valeur anormale du VSWR qui est de 2. INPT .Figure II. Un Site Audit est aussi nécessaire pour le site X. 32 HSDPA : Zone 1 Cause : On constate qu’on a un bon niveau de signal est de qualité. aucune action n’est à proposer. Zone 3 : 46 PFE2014. Zone 2 : Figure II. Action proposée: Dans ce cas. Actions proposées : les alarmes doivent être réglées par l’équipe de maintenance. et donc de l’HSDPA dans cette zone. et le site Y souffre d’une alarme de transmission. Après avoir vérifié les KPIs on a trouvé que le test est effectué durant l’heure de pointe de ce site (Busy Hour). 33 HSDPA : Zone 2 Causes : le site X souffre d’un VSWR élevé. ce qui a causé une dégradation de l’Ec/No. 47 PFE2014. 34 HSDPA : Zone 3 Causes : on a un retard dans l’exécution de l’évènement 1B.Figure II. La cellule ayant le pire niveau de l’Ec/No n’a pas quitté l’Active Set. on réalise un rapport du DT qui contient l’analyse des causes des dégradations et les actions proposées qu’on livre au client. avec une diminution du taux de coupures par un facteur de 0. soit on vérifie l’évolution des KPIs après la mise en place des solutions.5. On constate qu’à travers les actions prises on a pu diminuer considérablement les coupures d’appel. En général. Il existe deux manières de voir l’impact des solutions proposées sur le réseau. Soit on effectue un deuxième Drive Test dans le cluster concerné pour vérifier l’amélioration de l’état des zone dégradées. les solutions relatives au déploiement sont celles qui prennent le plus de temps. Implémentation du plan d’action et résultats de l’optimisation Après avoir pris les actions nécessaires. on va se contenter de présenter l’évolution des KPIs. Actions proposées : on a changé les paramètres relatifs à l’évènement 1B. à savoir le taux de coupures et le taux de succès du Soft Handover. Pour ce qui est du Soft Handover.18%. puisqu’on n’a pas encore effectué un autre DT sur ce cluster. et les Drive Tests ne sont pas fréquemment effectués. on a constaté une amélioration de 1. 3. notamment son seuil de déclenchement.23%.INPT . vu le grand nombre des clusters. de manière à le rendre plus facile. Dans notre cas aussi. ce qui est une claire démonstration de l’efficacité des actions qu’on a proposées. Le changement est visible sur un nombre de KPIs mais on va se contenter d’en présenter deux. On va maintenant présenter un exemple de SSV effectué pour un site X. Exemple de SSV A travers le SSV de l’UMTS. Ces paramètres sont : L’identifiant du site (Site ID) ainsi que celui de la RNC qui le contrôle (RNCID). Dans le cas contraire il faut revoir les paramètres planifiés du site. les fréquences UL/DL. RAC . La puissance du CPICH et le nombre de CE (Channel Element) disponibles. On va tout d’abord vérifier les paramètres du site puis le niveau de couverture et de qualité. On a trouvé que les paramètres sont bien définis pour ce site. Les noms des cellules du site et leurs identifiants (CI). 35 : Evolution du taux de coupures et du taux de succès du SHO 3. LAC.INPT . 48 PFE2014. Le PSC.Figure II. Longitude / Latitude et l’azimut du site . on vérifie si les paramètres radio du site sont bien définis. le Handover inter et intra site et le débit moyen offert par chaque secteur. vu qu’on a un RSCP supérieur à -85 dBm le long du parcours. donc on n’a pas de Cross Feeder. Puis on vérifie la distribution de l’Ec/Io le long du parcours du SSV. 36 : SSV Ensuite.INPT . qui est aussi bonne. Il faut aussi vérifier la couverture du site. notamment détectés à travers les différents cas qu’on a rencontrés durant le stage. 49 PFE2014.Figure II. on vérifie si on a un Cross Feeder (détecté à partir de la distribution de PSC). On constate d’après la distribution des PSC que chaque cellule couvre dans sa zone de rayonnement. On constate qu’on a un bon niveau de couverture. Conclusion Cette partie étant achevée. on y a présenté le processus de l’optimisation radio ainsi que les différents problèmes qui causent les dégradations de la couverture et de la qualité du réseau. Le principal rôle de cette dernière est de minimiser les pertes de paquets lors de la mobilité de l’usager durant le Handover. de la même manière que GSM et GPRS. LTE a apporté des améliorations en termes de réduction des coûts et du délai. la grande partie étant assignée à l’eNodeB. Architecture L’EPS. Son interface radio est totalement partagée entre tous les usagers en mode connecté. 1. L’interface S1 consiste en S1-C (S1Contrôle) entre l’eNodeB et le MME et S1-U (S1-Usager) entre l’eNodeB et le Serving GW. Dans cette partie. Evolved Packet System. Présentation de la norme LTE Introduction Malgré son évolution constante. L’eNodeB est responsable de la transmission et de la réception radio avec l’UE et dispose d’une interface S1 avec le réseau cœur. 1: Architecture de l’E-UTRAN 50 PFE2014. .INPT . Ce qui a poussé à la refonte du réseau d’accès et du réseau cœur vers la LTE : Long Term Evolution. comparée à des ressources dédiées et partagées dans l’architecture 2G/3G. l’UMTS approche un nombre de limitations inhérentes de design. ainsi qu’en termes de performances et du débit. qui sont interconnectées à travers l’interface X2. Il permet des Handover vers les autres réseaux 2G/3G afin d’assurer des communications sans coupure en environnement hétérogène. ses fonctions sont réparties entre l’eNodeB et le réseau cœur.Chapitre III : La Planification LTE I. Puisque l’entité RNC est enlevée. représente l’ensemble du réseau à savoir LTE et SAE. on va introduire la technologie LTE à travers son architecture et les principales techniques qui la caractérisent.E-UTRAN : Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network Le réseau d’accès consiste en plusieurs eNodeBs. Figure III. Il s’agit d’une architecture uniquement paquet comparée à l’architecture 2G/3G circuit et paquet. Il a les caractéristiques suivantes : Il possède une architecture plate et simplifiée comparée à celle hiérarchique des systèmes 2G/3G. et du PGW (Packet Data Network Gateway). Le PDN GW est l’entité qui termine le réseau mobile EPS et assure l’interface aux réseaux externes IPv4 ou IPv6. PDN GW (Packet Data Network Gateway) C’est l’interface entre le réseau et les réseaux externes (Internet et Intranets). du SGW (Serving Gateway) qui constitue le plan utilisateur.EPC : Evolved Packet Core Le réseau cœur EPC.INPT . • La gestion de la liste de Tracking Area : L’UE est informé des zones de localisation prises en charge par le MME. détachement. mise à jour de localisation. quant à lui. appelées Tracking Area. L’UE met à jour sa localisation lorsqu’il se retrouve dans une Tracking Area qui n’est pas prise en charge par son MME . • L’authentification des UEs à partir des informations recueillies du HSS . L’architecture en détails est présentée dans la figure suivante. Figure III. 2: Architecture de l’EPC MME :Mobility Management Entity Ses fonctions incluent: • La signalisation EMM et ESM avec l’UE : Les terminaux LTE disposent des protocoles EMM (EPS Mobility Management) et ESM (EPS Session Management) qui leur permettent de gérer leur mobilité (attachement. l’entité MME reçoit toute la signalisation émise par l’UE et peut l’archiver à des fins de traçabilité.. HSS (Home Subscriber Server) 51 PFE2014. est constitué principalement du MME (Mobility Management Entity) qui est le plan contrôle. etc) et leur session (établissement/libération de session de données) respectivement. De plus. • La sélection du Serving GW et du PDN GW. Il sa charge également de l’allocation de l’adresse IP de l’UE. Caractéristiques de LTE Parmi les principales caractéristiques de LTE on trouve : . 3. . l’interface S6 s’appuie sur le protocole DIAMETER (protocole de IP). 3. A la différence de la 2G et de la 3G où l’interface vers le HLR est supportée par le protocole MAP (protocole du SS7). Allocation de fréquences et méthodes d’accès Allocation des fréquences Comme pour la WCDMA. Entité PCRF (Policy & Charging Rules Function) L’entité PCRF fournit au PDN-GW les règles de taxation permettant au PGW de différencier les flux de données de service et de les taxer de façon appropriée. .Un Débit élevé. 15 ou 20 Mhz. . allant jusqu'à 150 Mbps dans la voie descendante.INPT . LTE offre six possibilités de largeurs de bande. La valeur moyenne du délai devrait avoisiner les 25 ms en situation de charge moyenne de l’interface radio. En effet.Une Mobilité assurée à des vitesses allant jusqu’à 350 km/h. ce qui a aussi diminué les coûts de maintenance. 3G. à savoir 1.Une Couverture de cellule importante dans les zones urbaines et rurales : Comme la LTE pourra opérer sur des bandes de fréquences diverses et notamment basses. A chaque mode de transmission correspondent plusieurs bandes de fréquences.chapitre II). avec un TTI (Transmission Time Interval) de 1ms. il sera possible de considérer des cellules qui pourront couvrir un large diamètre. .Un Faible délai pour la transmission de données : Moins de 5 ms entre l’UE et le réseau d’accès dans une situation de non-charge où un seul terminal est ACTIF sur l’interface radio. et 50Mbps dans la voie montante (obtenus à travers une bande de 20Mhz). 52 PFE2014. le Handover pourra s’effectuer (LTE ne permet que le hard Handover et non pas le soft Handover) dans des conditions où l’usager se déplace à grande vitesse.Un ordonnancement très rapide. . Notons aussi que les entités MME et SGW sont connectées avec le SGSN afin de permettre l’interopérabilité entre les autres technologies. à savoir le GSM et l’UMTS. Il supporte donc les protocoles MAP et DIAMETER.Une Flexibilité dans le choix des bandes de fréquences. En effet.4. à savoir le FDD et le TDD (voire Partie I. L’intention est de permettre un déploiement flexible en fonction des besoins des opérateurs et des services qu’ils souhaitent proposer. Ceci est dû principalement au fait qu’il n’y a plus de RNC dans le réseau d’accès.Avec la technologie LTE. Le HSS est une base de données qui est utilisée simultanément par les réseaux 2G. 2. 10. il existe deux modes de duplexage. le HLR est réutilisé et renommé Home Subscriber Server (HSS). LTE/SAE et IMS appartenant au même opérateur. 5. Pour la voie montante. 3: OFDM/OFDMA Cette technique a apporté plusieurs avantages. Afin de remédier à ce problème. Figure III. Elle utilise une modulation simple avec une égalisation dans le domaine fréquentiel pour adapter l'accès multi-utilisateur. les bandes les plus utilisée sont la bande 1 du WCDMA. La figure suivante fournit une comparaison entre l’OFMDA et la SC-FDMA.INPT . qui utilise l'accès multiple monoporteuse (SC-FDMA). la bande 3 et la bande 7. La méthode d’accès multiple correspondant à l’OFDM est l’OFDMA. ce qui le rend difficile à implémenter au niveau des équipements utilisateurs. Cependant. Cependant. elle présente un inconvénient majeur qui est un facteur de crête (PAPR : Peak-to-Average Power Ratio) élevé. Orthogonal Frequency Division Multiple Access. En effet. un amplificateur puissant est nécessaire. mais il est possible à implémenter dans l’eNodeB. qui est introduite pour assurer une meilleure gestion du spectre. et les ressources sont allouées aux utilisateurs d’une manière variante. on n’utilise l’OFDMA que pour la voie descendante. on utilise une technique un peu similaire. Les modulations à porteuses multiples ont été introduites pour combattre l'interférence entre symboles tout en maintenant un débit élevé. à la différence que celle-ci n'est pas sensible au PAPR (Peak to Average Power Ratio) en raison de sa structure simple. L’OFDMA/SC-FDMA L'OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) est une modulation à porteuses multiples dont la principale caractéristique est l'orthogonalité des canaux supportés par chaque porteuse (appelés aussi sous-porteuses). dépendant des requis des services demandés par chaque utilisateur. du fait que la puissance reçue est la somme des puissances de toutes les sous-porteuses. plus élevé est le niveau de puissance au-dessus duquel l’amplificateur doit fonctionner pour décoder le signal. (voir annexe 3). la bande de fréquences est divisée en plusieurs sous-porteuses de 15kHz.Pour le FDD. Plus le PAPR est élevé. 53 PFE2014. celui-ci a des requis en termes de coût et de taille. Pour cela. tels qu’une efficacité spectrale plus élevée et plus de protection contre l’effet des interférences. supportant les technologies OFDMA et SC-FDMA. RLC et PDCP : . 5: Architecture en couches de l’interface radio 54 PFE2014. .Figure III. Les différentes couches présentes sont : .INPT . Elle est aussi chargée de la segmentation est de l’ARQ . pour leur acheminement sur le réseau. Figure III. Chaque couche communique avec son équivalente du même niveau.MAC (Media Access Control) est chargée de l'interface entre les couches supérieures et la couche physique. 4: L’OFMDA et la SC-FDMA 4. Elle inclut aussi les mécanismes de multiplexage et le HARQ. Architecture en couches Le LTE fonctionne sur un système à couches entre l'utilisateur (UE). le RRC est chargé de contrôler les ressources afin de garantir la Qualité de Service (QoS).RRC (Radio Resource Control) : est la couche 3.PHY : Couche Physique des équipements.PDCP (Packet Data Control Protocol) : Cette couche est chargée de la compression et de la décompression des données à travers la technique ROHC (Robust Header Compression). Comme son nom l'indique. Elle est chargée de la transmission effective des signaux entre les interlocuteurs. . l'eNodeB (eNB) et le Mobile Management Entity (MME). La figure suivante présente l’architecture en couches. La couche liaison est composée des sous-couches MAC. Deux états sont possibles : RRC_IDLE (pas d'équipement connecté) ou RRC_CONNECTED. Ses couches sont pareilles à celles de l’UMTS.RLC (Radio Link Control) fiabilise la transmission de données en mode paquet. Chaque slot est composé de 7 symboles et a une durée de 0. Chaque sous-trame étant la combinaison de deux slots. ce qui résulte en une trame de 20ms. Un RE a une structure en deux dimensions. et on va commencer par introduire la trame LTE. Caractéristiques de la couche physique Dans cette partie on va présenter quelques techniques de la couche physique. Un RB consiste en un slot (7 55 PFE2014. Structure de la trame Figure III. à savoir type 1 pour le FDD et type 2 pour le TDD.5. On va se contenter de présenter le trame de type 1. 7: Structure du bloc de ressource Chaque bloc de Ressource est composé de plusieurs éléments de ressource. il existe deux types de trames.INPT . En effet. Figure III. du fait que le FDD est le mode le plus utilisé. un symbole dans le domaine temporel et une sous-porteuse dans le domaine fréquentiel. qui est l’unité minimale d’ordonnancement. 6: Structure de la trame FDD La trame FDD est composée de 20 Slot. Donc chaque trame comporte 10 sous-trames de 1ms. La trame peut aussi être présentée en termes de sous-trames.5ms. Un nouveau concept introduit dans LTE est le bloc de ressource ou « Resource Block ». « Resource Elements » ou RE. notamment à travers l’indicateur la qualité du canal (Channel Quality Indicator : CQI). il est utilisé pour l’estimation du canal de transmission. Figure III. la trame LTE comporte 7 symboles. Plus clairement. Pour la configuration étendue. Les signaux physiques occupent des éléments de ressources et sont associés à des paramètres de transmission physiques prédéfinis. Les canaux De manière similaire à l’UMTS. Dans la configuration normale. à savoir le signal de référence et le signal de synchronisation. qui ont les mêmes rôles que ceux définis pour l’UMTS. pour récupérer l’information en cas de perte. à savoir la configuration normale et étendue. LTE utilise Les signaux physiques qui ne portent pas d'information issue des couches supérieures (c'est-à-dire les canaux de transport) mais sont nécessaires aux opérations de la couche physique. des canaux de transport et des canaux physiques.symboles) et 12 sous-porteuses consécutives sous la configuration normale du préfixe cyclique (CP).INPT . Le préfixe cyclique Le Préfixe Cyclique (CP) est une technique qui consiste à insérer une copie d’un bloc d’information à transmettre en amont de chaque symbole. Les signaux physiques Outre les canaux physiques. . les caractéristiques de la qualité de service associée ainsi que les paramètres physiques liés à la transmission. L’augmentation de la taille du CP offre une plus grande couverture. Cette information est cruciale pour de nombreuses fonctions de 56 PFE2014. du fait que le CP occupe plus de bits. On distingue deux signaux physiques importants. mais au prix d’un en-tête plus long. elle en comporte 6 ou bien 3. le système LTE utilise le concept du canal afin d’identifier les différents types d’information à transmettre sur l’interface radio. il s’agit de récupérer une partie des informations à transmettre et d’insérer ces informations en début du symbole. 8: préfixe cyclique Le CP joue le rôle de Buffer dans le cas d’une transmission dite à multi-trajets. Il sert également comme période de garde afin d’éliminer les interférences entre symboles (ISI). Les canaux de LTE sont présentés dans l’annexe 4. Deux types de configurations du CP existent.Le signal de référence a un rôle similaire à celui du signal pilote de l’UMTS. LTE définit également des canaux logiques. .INPT . Le signal de synchronisation primaire (PSS) est envoyé sur le dernier symbole du slot 0 et slot 11. Le signal de référence occupe 62 sous-porteuses centrales de la bande du système. et spécifiques à un UE particulier. alors que le signal de synchronisation secondaire (SSS) est envoyé sur l’avant dernier symbole du slot 0 et slot 11. et dépend du type de MIMO utilisé. la démodulation cohérente ainsi que les mesures nécessaires à la mobilité. dans le but d’estimer le canal pour permettre une démodulation cohérente à la station de base. et est envoyé dans la première et la 6ème sous-trame. la détection et l’identification de la cellule. Figure III. le plus important est le CRS : Cell-Specific Reference Signal.DMRS : ces signaux sont associés à la transmission de PUSCH et PUCCH. l’adaptation du lien et la détermination des paramètres MIMO. Le deuxième signal physique est le signal de synchronisation. Sa position dans la sous-trame dépend du PCI (Physical Cell Identy). Il sert à déterminer la qualité du canal (notamment les ressources où l’UE n’est pas servi. Il est principalement utilisé pour la synchronisation initiale. Elle est présentée dans la figure suivante.SRS : ces signaux ne sont associés à aucun canal physique spécifique à un UE particulier. telles que le scheduling. 9: Cell-Specific RS Mapping selon différentes configurations MIMO Pour la voie montante. . 57 PFE2014. Pour la voie descendante. on trouve le DMRS (Demodulation Reference Signal) et le SRS (Sounding Reference Signal).la couche physique. et maintenir la synchronisation). Différents types de signaux de référence sont définis pour la voie montante et descendante. qui est utilisée lorsque le mobile se trouve dans de mauvaises conditions de canal. où : . si des erreurs affectent une séquence. Elle consiste à envoyer des versions différentes de la même information.MCW : Multi CodeWord. 10: Position du signal de référence Ces signaux de référence sont utilisés dans la procédure de cell search. c’est-à-dire trois identifiants par groupe de cellule. Deux types de techniques sont utilisés dans le MIMO Downlink. ce qui permet de doubler le débit. MIMO est principalement utilisé dans le sens descendant. Malgré que MIMO rend le système plus complexe en termes de traitement et de nombre d’antennes requises. il a des valeurs entre 0 et 2. Multiple Input Multiple Output (« entrées multiples. du fait qu’elle est difficile à implémenter au niveau de l’UE. lorsque le mobile est allumé et cherche une cellule pour en extraire les informations système. 6. est a été définie comme une partie intègre de cette technologie. cette technique consiste à transmettre des informations différentes sur chaque antenne.Figure III. Il est obtenu à partir du signal de synchronisation secondaire (PSS). Cette technologie offre à LTE la possibilité d’améliorer encore plus son débit de données et son efficacité spectrale en plus de celui obtenu avec l’OFDM. utilisée pour améliorer les performances du système. mais le débit n’est pas augmenté. . Cette technique permet d’avoir un meilleur signal grâce au gain de diversité. Les principales techniques de LTE - MIMO MIMO. 58 PFE2014. .SFBC : Space Frequency Block Coding. sorties multiples » en français) est l’une des innovations majeures de LTE. on a PCI = 3*NID(1) + NID(2) . à cause de plusieurs contraintes de coût et de consommation d’énergie.INPT . la deuxième sera utilisée. Ainsi. il a des valeurs entre 0 et 167 et est obtenu à partir du signal de synchronisation secondaire (SSS). on a 504 PCI disponibles.NID(1) représente l’identifiant du groupe de la cellule. Il sert à déterminer l’identifiant de la cellule (PCI).NID(2) représente l’identifiant de la cellule à l’intérieur du groupe. Au total. à savoir : . En effet. elle s’est avérée une technique très avantageuse pour LTE. Cela est automatiquement détecté en LTE et une 59 PFE2014. Lorsque le mobile se trouve dans de bonnes conditions radio. C’est une stratégie d’ordonnancement qui consiste à affecter différentes parties de la bande de fréquences aux centres et aux extrémités des cellules de manière à éviter les interférences aux extrémités des cellules et d’augmenter le facteur de réutilisation des fréquences. sa fréquence et sa puissance de transmission.ANR : Automatic Neighbour Relation : c’est une caractéristique des SON qui permet de modifier et d’optimiser les relations de voisinages selon la position de l’UE.- ICIC : Inter-Cell Interference Control ICIC est une technique utilisée pour contrôler les interférences. En plus. ce qui mène à une planification plus rapide. la collision de PCI désigne la situation où deux cellules adjacentes ont le même PCI. - SON: Self Organizing Networks Self Organizing Networks (S. il va utiliser un schéma de modulation et un taux de codage élevés.INPT . Parmi les fonctionnalités des SON on trouve : . la configuration. la mise en service. l’auto-exploitation et l’auto-optimisation des équipements des réseaux cellulaires de téléphonie mobile. Dans les réseaux cellulaires 2G et 3G actuels. La planification. l’eNodeB va pouvoir configurer son PCI. le schéma de modulation et le taux de codage dépendent de l’état du canal. et vice-versa. Figure III. cette technique est seulement recommandée dans le cas où on a plusieurs utilisateurs. 11: ICIC Cependant. - Adaptive Modulation and Coding En LTE.) est une technologie conçue pour permettre l’auto-configuration. Grâce à cette technique. Le but est de permettre une auto-configuration des équipements. de nombreux paramètres de réseau sont configurés manuellement. améliorant ainsi la flexibilité et les performances du réseau tout en réduisant les coûts et les délais.N.Détection Automatique des Collisions PCI : en effet.O. ces interventions manuelles sont souvent sources d’erreurs et sont relativement lentes. . l’intégration et la gestion de ces paramètres sont efficaces et fiables pour l’exploitation du réseau mais leur coût est très élevé pour les opérateurs. car elle diminue la bande utilisée. 12: Processus de la planification LTE 1. les eNodeB peuvent échanger des informations sur l’état de charge de leurs cellules à travers l’interface X2. 60 PFE2014. Préparation La première phase consiste à préparer les différents paramètres nécessaires à la planification. II. La qualité cible.MLB : Mobility Load Balancing : grâce à cette technique. avec une superficie de 42 km². . A travers le dimensionnement on va calculer le nombre de sites nécessaires pour assurer une couverture avec ces requis. comme montré dans la figure suivante : Figure III. Ces paramètres sont : - La zone cible à couvrir et détermination de sa morphologie (Urbain dense.INPT . on va présenter la procédure de la planification LTE. Ce qui va réduire considérablement les coupures d’appels et le taux d’échec du Handover. c'est-à-dire le débit qu’on veut garantir en UL et DL aux extrémités des cellules . on est devant une petite ville du Maroc. Ainsi. Par la suite on va sélectionner des sites candidats. Tout d’abord.MRO : Mobility Robust Optimization : consiste à ajuster automatiquement les paramètres du réseau. Planification LTE pour une région du Maroc Dans cette partie.nouvelle configuration de PCI est demandée. Le service cible. puis procéder à la simulation de la couverture jusqu’à effectuer le choix optimal des sites. on va présenter le processus et le résultat de la planification LTE effectuée pour une région du Maroc. le PCI va être unique dans la zone de couverture d’une cellule. du fait que les antennes Single RAN supportent LTE aussi. comme par exemple ceux relatifs au Handover. Donc on va considérer une morphologie urbaine. . elle se fait sur quatre étapes. urbain. avec un débit de 1Mbps en Uplink et de 3Mbps en Downlink à l’extrémité des cellules et une probabilité de couverture cible de 95%. Pour notre cas. et partager la charge avec les cellules moins chargées. qui est le service paquet pour LTE (PS) . rural …) . Le but de ce projet est d’implémenter la LTE dans quelques sites 3G de cette région. le Handover trôt top et les retard du Handover. de manière à éviter le Ping-pong Handover. La probabilité de couverture cible ainsi que le taux de charge cible. En effet. et dans la liste de ces voisines. Cependant.Figure III. où on a calibré quelques constantes pour adapter le modèle aux exigences de Huawei.INPT . le nombre de sites est égal à : N = 61 PFE2014. Son principal objectif est de calculer le MAPL (Maximum Accepted Path Loss). à savoir le dimensionnement par la couverture et par la capacité. Le modèle de propagation choisi pour ce projet est une version adaptée du modèle Cost231-Hata. Une fois le MAPL calculé. Pour ce projet. Après avoir déterminé le rayon de la cellule. appelé Cost231-Hata(Huawei). on applique le bilan de liaison pour la voie montante et la voie descendante. Pour un site trisectoriel on utilise la formule suivante : Zone de couverture d’un site = * √ * R² (*) (*) R est le rayon de la cellule. 13 : Les sites 3G existants de la région cible 2. il est possible de n’en considérer qu’in seul. Enfin. Pour cela. on calcule la zone de couverture d’un site. qui désigne la valeur maximale des pertes de trajet tolérée. Normalement il faut effectuer les deux et choisir le nombre de sites maximum entre les deux. qui est le minimum des rayons calculés en Uplink et en Downlink. on utilise un modèle de propagation adéquat pour déterminer le rayon de couverture de la cellule. Elle consiste à calculer le nombre de sites nécessaires pour répondre aux exigences de couverture. Il existe deux types de dimensionnement. Dimensionnement La deuxième étape de la planification est le dimensionnement. on a choisi un dimensionnement basé sur la couverture. en utilisant l’outil RND (Radio Network Dimensioning) de Huawei. 15. on fournit toutes les informations nécessaires au bilan de liaison. 14: Processus de dimensionnement de couverture Dans un premier temps.16 Figure III.Le processus de dimensionnement de la couverture est résumé dans la figure III. comme indiqué dans la figure III.INPT . 15: Paramètres requis pour le dimensionnement 62 PFE2014. ce qui va permettre de calculer le Path Loss toléré et le rayon de la cellule comme montré dans la figure III.14. Figure III. on a obtenu un rayon de couverture de 0. Ce calcul est obtenu à l’aide de l’outil RND comme indiqué dans la figure III. 17: Calcul du nombre de sites nécessaire On a également réalisé une prédiction de la capacité des cellules.69 Mbps en Dowlink. qu’on va devoir choisir parmi les 42 sites existants dans la ville.87 km.Figure III. 63 PFE2014.INPT .17. 16: Calcul du PathLoss et du rayon de couverture Finalement. comme indiqué dans la figure III.18. on a obtenu un débit moyen de 9. Ce qui va nécessiter 29 sites. Figure III.19 Mbps en Uplink et 21. notamment à travers le débit moyen offert. 19 Simulation de la couverture avec U-NET 64 PFE2014.INPT . Enfin on réalise une simulation du système. on choisit des sites de secours qui doivent être inclus dans le search ring. Le search ring = R/4. Lorsque la position théorique d’un site n’est pas bonne. Planification nominale Après le dimensionnement.. Sinon il faut procéder à des modifications des paramètres.Figure III. Les paramètres radio des sites (La hauteur. la planification nominale du réseau est effectuée afin de déterminer : - L’emplacement théorique des sites. 18 : Calcul du débit moyen estimé 3. à l’aide de l’outil U-NET de Huawei. notamment les coordonées Latitude/Longitude . afin de vérifier que les exigences sont satisfaites.) . le tilt . Figure III. l’azimut. la couverture en LTE est affectée par plusieurs facteurs. Elle est complétée en deux parties : - Site Survey : afin de confirmer que la position théorique du site est bonne. Planification détaillée La dernière partie du processus de la planification est la planification détaillée. notamment la largeur de bande flexible et d’autres techniques qui apportent du gain additionnel telles que MIMO et ICIC. à savoir : o les fréquences . Conclusion A la différence des réseaux 2G/3G. qui doivent être pris en compte dans le processus de dimensionnement.INPT . o Le PCI (Physical Cell Identifier) .4. ce qui nécessite un modèle approprié à ces différentes bandes. o PRACH. Les résultats de dimensionnement sont aussi affectés par les différents schémas de modulation et de codage cibles. Planification des paramètres des cellules. 65 PFE2014. sinon on doit la changer tout en la gardant à l’intérieur du search ring. o le TA (Tracking Area) . INPT . on prévoit d’effectuer un dimensionnement basé sur la capacité et d’étendre la planification à d’autres régions et de s’initier à l’optimisation des paramètres. j’ai eu l’occasion de découvrir l’ambiance de travail dans une multinationale. autant sur le plan professionnel que sur le plan personnel. et de travailler avec des ingénieurs de différentes cultures et d’une grande expertise. ce qui a été d’un grand apport pour moi. Il m’a permis d’approfondir mes connaissances théoriques et d’acquérir de nouvelles connaissances techniques relatives à l’ingénierie de l’optimisation et de la planification radio. tout en minimisant les coûts. qui vise à améliorer les performances avec les ressources existantes. notamment en participant à la planification pour une région du Royaume. on était amené en premier lieu à étudier les principes fondamentaux de ces technologies afin de pouvoir assimiler la méthodologie de l’optimisation adoptée au sein de Huawei. 66 PFE2014. Le premier objectif de ce projet de fin d’études était de maîtriser les techniques d’optimisation des réseaux SingleRAN 2G/3G. En guise de perspective. étant une nouvelle technologie en cours de déploiement au Maroc. D’où la nécessité de l’optimisation du réseau. Dans cette optique. De plus. Pour ce faire. Ce stage au sein de Huawei était une expérience très enrichissante. Le deuxième objectif consiste à maitriser la LTE. j’ai pu m’initier à la planification LTE. et ce afin de pouvoir intégrer l’une des équipes et de participer au processus de l’optimisation.Conclusion générale et perspectives L’un des soucis majeurs des opérateurs est de garantir la qualité de service à leurs clients. RACH (Random Access Channel) : est un canal Uplink utilisé pour l’accès initial au réseau et la transmission de petites quantités de données. notamment après l’établissement d’une connexion RRC.L’autre partie c’est celle du contrôle DPCCH (Dedicated Physical Control Channel). Dedicated et Common Control Channels (DCCH & CCCH) : sont des canaux de contrôle. utilisé pour transmettre les données sur un canal de communication dédié à un mobile donné. Canaux logiques : DTCH (Dedicated Traffic Channel) : est un canal bidirectionnel. Lorsque le réseau décide d’allouer des ressources de trafic dédiés à une communication mobile réseau. soit dédiés ou bien communs. Il est bidirectionnel. CTCH (Common Traffic Channel) : est un canal unidirectionnel utilisé pour transmettre des informations à un groupe d’utilisateurs. soit de trafic ou bien de contrôle. et de petites quantités de données. CCPCH (Common Control Physical Channel) : ce canal physique permet de transporter des informations de contrôle telles que le scrambling code utilisé en Downlink. Canaux de transport : Les canaux logiques de trafic précédents sont organisés par la couche MAC dans les canaux de transport.ANNEXE 1 : Les canaux de l’UMTS On va présenter les canaux les plus importants de l’UMTS. Canaux physiques DPDCH (Dedicated physical Data Channel) : c’est un canal physique qui transporte les canaux de transport dédiés DCH. le canal logique DTCH sera supporté par des canaux de transport de type DCH. PRACH (Physical Random Access Channel) : utilisé pour transporter les informations d’accès initial au réseau. PCH (Paging Channel) : est un canal utilisé pour la diffusion d’informations sur toute la cellule. ou bien selon le type d’informations qu’ils portent.INPT . telles que le paging. Parmi lesquels on cite : DCH (Dedicated Channel) : est le seul canal de transport dédié. 67 PFE2014. utilisé pour la transmission de la signalisation dédiée (typiquement en réponse au RACH). La distinction entre ces canaux peut être faite selon leurs types. Ils sont utilisés pour le transport de la signalisation. FACH (forward Shared Channel) : est un canal de transport commun unidirectionnel Downlink. Il représente une partie des canaux physiques dédiés sur le lien descendant DPCH (Dedicated Physical Channel). La précision de cette estimation permet d’améliorer les performances des techniques de détection mises en place à la réception. pour récupérer l’information binaire transmise par le biais des canaux physiques dédiés et communs de la voie descendante. Figure 1: Mapping entre les canaux logiques.INPT . ceci est présenté dans la figure suivante. physiques et de transport.CPICH (Common PIlot CHannel) : il est composé d’une séquence prédéfinie de bits dits « pilotes » qui sont transmis en permanence sur la cellule. 68 PFE2014. Il est aussi nécessaire de connaitre la correspondance (Mapping) entre les différents types de canaux. Le CPICH est utilisé principalement pour estimer la qualité du canal de propagation. Figure 3: L’interface de Mapinfo GENEX Nastar 69 PFE2014.INPT . GENEX Assistant L’Assistant appartient à la famille GENEX de Huawei. WCDMA ou même LTE. etc. il permet d’avoir une vue globale sur les performances du réseau. L’interface de l’assistant est présentée dans la figure 3. de vérifier la planification et l’optimisation du réseau. L’interface de Mapinfo est présentée dans la figure 4. obtenus à partir des Drive Tests sous format de Logfiles. C’est un logiciel conçu autour d'un moteur d'édition de cartes qui permet la superposition de couches numériques. et de localiser les problèmes qui causent les dégradations de ses performances. de fonctions cartographiques et de gestion de données.ANNEXE 2 : Les outils logiciels Dans cette annexe on va présenter les différents logiciels utilisés durant ce stage de fin d’études. et incorpore un grand nombre de formats de données. tous cela à travers l’analyse des données des réseaux GSM. Figure 2: L’interface de l’Assistant Mapinfo MapInfo Professional est un Système d'information géographique (SIG) qui permet de réaliser des cartes sous format numérique. L’interface de l’U-NET est présentée dans la figure 6. L’interface de Nastar GSM est présentée dans la figure 5. Il permet de vérifier l’allocation des fréquences pour le réseau GSM et détecter les problèmes qui peuvent causer des interférences. Il est aussi utilisé pour choisir les bonnes fréquences pour les nouveaux sites ou pour un site existant dans le cas où ce dernier souffre d’interférences. la simulaion et l'optimisation des réseaux.INPT .Nastar GSM fait aussi partie de la famille GENEX de Huawei. Cette solution facilite la planification. Nastar GSM est également utilisé pour vérifier et modifier les relations de voisinage. développez rapidement la capacité du réseau 70 PFE2014. Le CME permet aux utilisateurs de créer à distance des sites. il fournit des outils pour la surveillance de l'interface air. Figure 4: L’interface de Nastar GSM U-NET : U-Net est un produit de Huawei. Figure 5: L’interface de l’U-NET CME: Configuration Management Express CME est un outil qui permet la configuration de données pour l’ensemble des éléments du réseau d’accès. le traçage des messages et la supervision en temps réel du réseau. on a uniquement utilisé l'outil offline LMT. Figure 6: L’interface du CME LMT : Local Maintenance Terminal LMT est un système qui permet d’effectuer des tâches relatives à la maintenance des équipements.INPT .et d'optimiser son efficacité. Figure 7: Interface du Offline LMT 71 PFE2014. Durant ce stage. L’interface du CME est présentée dans la figure 8. L’interface du CME est présentée dans la figure 7. L’outil offline permet de générer les scripts relatifs à la modification des paramètres du réseau. qui sert à générer les différents scripts MML (Man Machine Language). qu’on implémente au niveau de l'OMC (Operation & Maintenance Center). ANNEXE3 : Bandes de fréquences LTE FDD : Figure 8: Bandes de fréquences pour le mode FDD TDD : Figure 9: Bandes de fréquences pour le mode TDD 72 PFE2014.INPT . à savoir les canaux logiques.ANNEXE 4 : Les canaux de LTE Dans cette annexe. les canaux de transport et les canaux physiques. Tableau 1: Les canaux logiques de LTE Tableau 2 : Les canaux de transport de LTE 73 PFE2014. on présente les différents canaux de LTE.INPT . INPT .Tableau 3: Canaux physiques pour la voie montante Tableau 4: Canaux physiques pour la voie descendante Figure 10: Association entre les différents canaux de la voie montante Figure 11 : Association entre les différents canaux de la voie montante 74 PFE2014. WCDMA UTRAN Signaling Procedure.INPT . and Johan Sköld.huawei. HUAWEI Internal Documentation .com.umtsworld.RAN Load Control Parameter Description. DOCUMENTS INTERNES : - HUAWEI Internal Documentation -WCDMA Radio Interface Physical Layer. HUAWEI Internal Documentation .WCDMA Load Control. http://www. AN INTRODUCTION TO MOBILE NETWORKS AND MOBILE BROADBAND.Martin Sauter.com.com. HUAWEI Internal Documentation .WirelessMoves.efort.BIBLIOGRAPHIE DOCUMENTS : - FROM GSM TO LTE.RF Optimization Guide.Erik Dahlman.3gpp. 4G LTE/LTE-Advanced for Mobile Broadband. WEBOGRAPHIE : - http://www. http://www.org. Stefan Parkvall. HUAWEI Internal Documentation . HUAWEI Internal Documentation. 75 PFE2014.WCDMA handover analysis. Germany. http://www.
Report "Rapport PFE Optimisation d’Un Réseau Single RAN (3G) Et Planification LTE"