Amira stage2012

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Amira stage2012

  1. 1. 1 Table Des FiguresFigure1-1 : Exemple de division cellulaire adaptée au trafic local au GSM……...8Figure1-2 : Architecture générale du réseau GSM………………………………..8Figure1-4 : Architecture générale du réseau GSM……………………………….11Figure1-6 : Structure de trame TDMA en GSM………………………………….13Figure4-1 : Graphe des jonctions entre les MSC………………………………….19
  2. 2. 2 Chapitre1 :Centre de Commutation GSM I. Introduction La commutation joue un rôle fondamental dans un réseau de télécommunications en réalisant deux fonctions essentielles : Concentration du trafic en provenance de sources à faible activité sur des moyens de transmission communs  Aiguillage de l’information d’une source vers une destination selon un itinéraire fixe ou variable à travers le réseau d’un central à l’autre. Ainsi un Commutateur est un aiguilleur à multiples directions suivant une logique complexe et implantée sous forme de logiciels capables d’enregistrer le numéro de l’abonné demandé, de déterminer la direction à prendre, de réserver un chemin libre, de surveiller la communication durant toute sa durée et de taxer l’abonné demandeur. Le centre de commutation GSM de Nabeul renferme deux MSC de type AXE de la société LM ERICSSON. II. Organisation du centre de commutation GSM Le centre de commutation est subdivisé en deux parties : Partie radio (BTS et BSC). Partie commutation (2 MSC).III. Système AXE La totalité du système AXE est constituée d’un ensemble de fonctions spécifiées, mises en oeuvre sous forme de blocs fonctionnels. Ces blocs sont combinés afin de former des sous-systèmes. Certains sous-systèmes comportent un groupement intermédiaire de blocs fonctionnels. Le système AXE est subdivisé en deux parties : L’APT correspond à la partie commutation .Il peut effectuer les fonctions de commutation nécessaires pour mettre en oeuvre un noeud ou un central local RTCP. L’APZ, correspond à la partie commande. C’est le système informatique qui exploite le programme logiciel contrôlant l’exploitation de la partie commutation L’AXE présente beaucoup de flexibilité du coté logiciel .Il simplifier énormément le travail des responsable de la gestion des données car il a une comptabilité avec les programme de l’office Microsoft comme Excel ou Access. De plus ses logiciels d’exploitation WinFiol a une bibliothèque d’aide bien détaillée et soigneusement étudiée pour faciliter l’utilisation du help. 1) Architecture du centre de commutation GSM : A. La salle de commutation
  3. 3. 3  Extension Module Groupe (EMG) C’est un bloc fonctionnel comportant 16 EM. Tous les EMG sont placés dans une salle climatisée et bien entretenue et respectant toutes les consignes de sécurité et de préventions contre les incendies.  Extension Module (EM) Il correspondent normalement à un panier qui peut gérer 128 abonnés (chaque EM est formé de 32 cartes dont chacune comporte 4 ou 8 abonnés). La communication entre les modules et le processeur régionale RP est réalisée par les bus de module d’extension EMB qui peut à son tour desservir 16 EM  Central processor (CP) C’est l’organe qui gère les taches intelligentes telles que l’enregistrement des données et la taxation. Il se compose d’une partie logicielle et une autre matérielle. La salle comporte deux CP CPA : qui est le central processor principalCPB : est le central processor secondaire qui dispose d’une copie de la base de centralrégulièrement synchronisée. Dont un seul est en état exécutif. Parmi ces fonctions onsite :  L’exécution du programme et traitement de données qui affecte la puissance de traitement entre les tâches a exécuter.  La sauvegarde de système qui assure d’une part la gestion du vidage qui consiste à copier le contenu des mémoires du CP, sauvegarde sur un support secondaire tel que le disque dur et d’autre part la gestion du rechargement.  Le test de programme qui permet de repérer les variables ou les signaux logiciels.  Le RP (Régional processor) Est responsable à l’exécution des tâches routines, en situation normale, les RP travaillent en partage de charge : Un RP s’occupe du contrôle de la maintenance de la charge constituée par les EM alors que l’autre s’occupe du Contrôle du reste. Si un RP devient fautif, l’autre et capable de contrôler toute la charge. Un RP peut gérer 16EM au maximum.  L’AMU (Automatic Maintenance Unit)C’est du matériel commun à CPA et CPB. Son rôle est de contrôler la synchronisationentre les deux processeurs  Interactions CP-RP Toutes les interactions entre le RP et le CP s’effectuent par le RPB (Régional processor Bus Barre collective du poste subordonné) c’est par son intermédiaire, que le CP transmet les ordres aux postes subordonnés. Ceux-ci utilisent à leur tour le même chemin pour transmettre au CP toutes les informations importantes.  Interactions RP-EM
  4. 4. 4Du point de vue du RP, le matériel APT, est réparti en magasins ou modulesd’extension EM (EXTENSION MODULE). Un RP peut desservir au maximum 64EM, mais normalement on en raccordera seulement 16. Dans les EM, on raccorderaensuite les organes téléphoniques de manière, qu’un EM, courant ne contienne qu’unseul type d’organe. Un EM est commandé comme une unité, c’est-à-dire que chaqueEM est pourvue d’une unité d’adaptation contenant des circuits de contrôle et descircuits de commande adaptés aux organes contenus dans les modules. Un EM n’étantpas jumelé, il constitue également une unité de rupture (knock-out unit) c’est-à-dire laplus grosse unité susceptible de débranchement causé par un seul défaut du matériel.  Le nombre d’individus (organes) raccordés dans un EM est déterminé par la plus grande unité de rupture souhaitable, l’importance de la capacité exigée du poste par individu et la quantité d’individus prenant réellement place dans un EM. A titre d’exemple, un EM pourrait ainsi contenir 4 ou 8 abonnées. B. La Salle de maintenance et d’exploitation Sous système de maintenance (MAS) Le sous système de maintenance (MAS) gère les fonctions de maintenance automatique du système APZ, à savoir La détection des défauts ou dérangement Les diagnostics de récupération La génération d’alarme au sein du système APZ.L’objectif principal du sous système MAS est de garantir que le système APZ continuà fonctionner même lorsqu’un ou plusieurs défauts ou dérangements ont été détectésdans le système.  Les alarmesTout évènement, qu’il soit interne ou externe au système AXE, provoquant uneperturbation où nécessitant une intervention manuelle entraîne le déclenchementd’une alarme.  Les types d’alarme Il existe deux types d’alarmes :  Les alarmes à déclenchement automatique (alarmes A), générées par des fonctions de supervision automatique du système.  Les alarmes d’observation (alarmes O), générées à la suite d’une intervention manuelle du central. Cette intervention entraîne des modifications de la configuration normale du système.  Les classes d’alarmes Une classe est affectée à chaque alarme et indique sa priorité. Les classes d’alarme indiquent le degré d’intervention requis par le personnel du central :  A1 : exige une action immédiate  A2 : exige une action dans les plus brefs délais, pendant les heures ouvrables  A3 : exige l’action appropriée, suivant besoin et procédure de l’opérateur  O1 : indique que l’intervention par le personnel du central comporte un risque de dégradation de la qualité de service
  5. 5. 5  O2 : indique que l’intervention de la personne du central entraîne une modification provisoire des caractéristiques d’exploitation. C. Les erreurs logicielles et matérielles  Erreurs logiciellesLa plupart des erreurs du logiciel sont détectées par différentes fonctions desupervision du MAS. Ces fonctions peuvent entraîner un redémarrage du système quipermettra la localisation et la correction de l’erreur.Une erreur du CP peut être provoquée par le matériel situé dans une partie du CP ou de l’unité MAU.  Erreurs matérielles Les erreurs matérielles peuvent être de deux types :;  L’erreur temporaire : survenant pendant le fonctionnement normal du CP qui détecte l’erreur et interrompt le coté CP affecté. Le CP procède ensuite à un diagnostic complet du coté interrompu, s’il est impossible de détecter à nouveau l’erreur, elle est enregistrée en tant qu’erreur temporaire et le CP revient à l’état normal.  L’erreur permanente : survenant lorsque le processeur normal de récupération automatique ne parvient pas à rétablir le fonctionnement normal du CP .Dans ce cas une alarme est déclenchée : les éléments surviennent dans l’ordre suivant : 1- Une erreur apparue. 2- L’unité MAU exécute un test initial des deux cotés du CP afin d’identifier le coté où l’erreur est survenue. 3- L’erreur est détectée du coté du CP-A 4- Le CP-B passe à l’état exécutif et le CP-A est interrompu. 5- Le CP-B effectue une mise à jours du CP-A. 6- Au cours de la mise à jour, une erreur est détectée au niveau du CP-A. 7- Le CP-A est interrompu et une alarme, qui indique la carte soupçonnée d’être défectueuse, est déclenchée. Le CP-B reste à l’état exécutif. 8- Le personnel d’exploitation et de maintenance exécute l’action corrective nécessaire en fonction du type de l’alarme déclenchée. D. Activités de maintenanceLes activités de maintenances comprennent essentiellement la prévention, ladétection, la localisation et la correction des défauts ou dérangements. Lesdérangements sont détectés automatiquement par la supervision et les diagnostics dusystème, ou suite a une sortie d’alarmes . Exemple d’activités de maintenance du système APT  Localisation, test et relève des lignes d’abonnés.  Localisation, test et relève des dérangements des lignes réseau.  Relève des dérangements de la station de base.  Contrôle des compteurs de perturbation.  Maintenances des alimentations et de leur système de distribution. Exemple d’activités de maintenance du système APZ :  Contrôle des enregistrements des erreurs des processeurs CP et RP  Test des processeurs CP et RP  Maintenance des terminaux E/S
  6. 6. 6 Chapitre2 : RESEAU GSM I. Introduction Le GSM est le premier réseau de radiotéléphonie cellulaire défini par une norme européenne, qui soit pleinement numérique. Ce réseau est conçu essentiellement pour la communication vocale. Il offre aussi des multiples services d’échange de données à faibles débits. Le concept cellulaire utilisé dans ce réseau a permis de résoudre le problème de congestion de fréquences et de répondre à la demande croissante du nombre d’abonnés mobiles dans les dernières années face à la limitation des ressources radio (pénurie de fréquences). Dans ce premier chapitre introductif, nous nous intéressons à la présentation générale des spécificités du réseau GSM. On insistera en particulier sur l’interface radio, le concept cellulaire et le processus de planification cellulaire. Un bref aperçu sur les scénarios d’évolution du GSM vers GPRS est notamment présenté.II. Introduction au concept cellulaire : Concept cellulaire et réutilisation des fréquences Le concept de base d’un réseau cellulaire comme le GSM est d’une part la division du territoire en un ensemble des zones géographiques appelées cellules et d’autre part le partage des canaux radio entre ces différentes cellules (figure 1-1). Ce concept repose sur le mécanisme de réutilisation des fréquences [1]. Il a pour but l’utilisation efficace des ressources radio. Chaque cellule est couverte par une station de base, c’est un ensemble d’émetteurs-récepteurs muni d’une ou plusieurs antennes. Ce dernier interconnecte le mobile au réseau fixe via l’interface radio. Une cellule est donc l’unité géographique d’un réseau cellulaire. L’unité d’utilisation des fréquences radio définissant les canaux de communication, est un motif de cellules, appelé cluster. Un groupe de fréquences radio définissant les canaux de communication est dédié à une cellule. La taille ou la couverture d’une cellule varie en fonction d’un ensemble de contraintes parmi lesquelles on trouve principalement : La topologie du terrain, la densité d’abonnés et la nature de l’environnement (urbain, suburbain, rurale). Pour écouler le trafic offert, on adopte la taille des cellules (figure 1-1) : Les macro cellules (de rayons compris entre 1 Km et 35 Km : zones rurales), les microcellules (de rayons inférieurs à 1 Km : zones suburbains) et les pico cellules (de rayons inférieurs à 100 m pour couvrir des Zones de trafic peu dense à très dense).
  7. 7. 7III. Présentation générale du réseau GSM Figure1-2 :Architecture générale du réseau GSM1) ArchitectureAu sein d’un réseau cellulaire GSM on distingue généralement trois sous systèmes [2]: Le sous-système radio (BSS, Base Station Sub-System), Le sous système réseau fixe(NSS, Network Sub-System) et le sous système d’exploitation et de maintenance (OSS,Opération Sub-System).1 Le sous-système radio : Comprend les stations de base et leurs contrôleurs. Il assureles transmissions radioélectriques et gère les ressources radio.2 Le sous système réseau fixe : Comprend des commutateurs et des bases de données(MSC, VLR, HLR…), qui contiennent les fonctions nécessaires à l’établissement desappels et à la mobilité.3 Le sous système d’exploitation et de maintenance : Ce sous-système est branchéaux différents éléments du sous-système réseau de même qu’aux contrôleurs destation de base (BSC). Il permet à l’opérateur une exploitation, maintenance etadministration centralisée de son réseau.Les principaux équipements d’un réseau GSM sont :
  8. 8. 8BTS : Une station de base fournit le point d’entrée dans le réseau aux abonnésprésents dans sa zone de couverture.La BTS est un ensemble d’émetteurs-récepteurs appelés TRX. Elle a la charge de latransmission radio : modulation, démodulation, égalisation, codage, correcteurd’erreur. Elle gère plus généralement toute la couche physique : multiplexage TDMA,saut de fréquence lent, chiffrement. Elle réalise aussi l’ensemble des mesures radionécessaires pour vérifier qu’une communication en cours se déroule correctement.Ces mesures ne sont pas exploitées par la BTS, mais directement transmises au BSCLa capacité maximale d’une BTS est typiquement de 16 porteuses, c’est-à-dire qu’ellepeut supporter au plus une centaine de communications simultanées. Uneconfiguration courante en zone urbaine est constituée d’une BTS à 4 porteusespouvant écouler environ 28 communications simultanées.BSC : Un contrôleur de stations de base gère le routage des communications, lagestion des ressources radio et l’exploitation d’une ou plusieurs BTS.Le contrôleur de station de base BSC est l’organe intelligent du BSS. Il a pourfonction principale de gérer la ressource radio. Il commande l’allocation des canaux,utilise les mesures effectuées par la BTS pour contrôler les puissances d’émission dumobile et/ou de la BTS, prend la décision de l’exécution d’un handover.De plus, c’est un commutateur qui réalise une concentration des circuits vers le MSC.Le BSC est relié par une ou plusieurs liaisons MIC avec la BTS et le MSC, et gèredonc une liaison de données avec ceux-ci. La liaison BTS-BSC est une partiesimilaire à un accès RNIS et fait appel au LAPD. La liaison BSC-MSC utilise leCCITTn° 7 et ses différentes couches. Initialement, les différents constructeursd’infrastructure n’ont pas tous eux la même philosophie concernant le BSC. Certainsont conçu des BTS de faible capacité estimant préférable de multiplier leur nombrepour minimiser la distance BTS-BSC et réduire les coûts d’exploitation desopérateurs. D’autres ont préféré concevoir des BSC de forte capacité. La premièreapproche est plus adaptée aux zones rurales faiblement peuplées. La deuxièmeapproche convient aux zones urbaines où la forte densité par unité de surfacenécessite des BSC capables d’écouler un trafic important.MSC : Ce commutateur est un nœud important du réseau : il gère le transfertintercellulaire, les abonnés visiteurs, la gestion des appels et l’interconnexion avec leréseau téléphonique public.Le commutateur MSC, Mobile Switching Center assure l’interconnexion du réseau deradio téléphone avec le réseau téléphonique public. Il prend en compte les spécificitésintroduites par la mobilité, le transfert intercellulaire, la gestion des abonnés visiteurs.Le commutateur est un nœud important du réseau, il donne accès vers les bases dedonnées du réseau et vers le centre d’authentification qui vérifie les droits desabonnés.HLR : L’enregistreur de localisation nominal contient les informations relatives auxabonnés.L’enregistreur de localisation nominal est une base de données contenant lesinformations relatives aux abonnés du réseau. Dans cette base de données, unenregistrement décrit chacun des abonnements avec le détail des options souscrites etdes services supplémentaires accessibles à l’abonné. A ces informations statiques,sont associées d’autres dynamiques comme la dernière localisation connue del’abonné, l’état de sont terminal, … le HLR différencie les entités d’abonné et de
  9. 9. 9terminal : Un abonné est reconnu par les informations contenues dans sa carted’abonnement appelée Subscriber Identity Module ou SIM. Les informationsdynamiques relatives à l’état et à la localisation de l’abonné sont particulièrementutiles lorsque le réseau achemine un appel vers l’abonné, car il commence parinterroger le HLR avant toute autre action. Le HLR contient aussi la clé secrète del’abonné qui permet au réseau de l’identifier.VLR : L’enregistreur de localisation des visiteurs stocke les informations dynamiquesrelatives aux abonnés de passage dans le réseau.L’enregistreur de localisation des visiteurs VLR (Vesitor Location Register), est unebase de données associée à un commutateur MSC. Sa mission et d’enregistrer desinformations dynamiques relatives aux abonnés de passage dans le réseau. Cettegestion est importante car on doit connaître dans quelle cellule se trouve un abonnépour l’acheminement d’appel. La spécificité des abonnés GSM étant la mobilité, ilfaut en permanence localiser tous les abonnés présents dans le réseau et suivre leursdéplacements. A chaque changement de cellule d’un abonné, le réseau doit mettre àjour le VLR du réseau visité et le HLR de l’abonné, d’où un dialogue permanent entreles bases de données du réseau.OMC : Le centre d’exploitation et de maintenance est l’entité de gestion etd’exploitation du réseau.Le centre d’exploitation et de maintenance OMC, Operation and Maintenance Center,est l’entité de gestion et d’exploitation du réseau. Elle regroupe la gestionadministrative des abonnés et la gestion technique des équipements. La gestionadministrative et commerciale du réseau s’intéresse aux abonnements en terme decréation, modification, suppression et de facturation, ce qui suppose une interactionavec la base de données HLR. La gestion technique veille à garantir la disponibilité etla bonne configuration matérielle des équipements du réseau. Ses axes de travail sontla supervision des alarmes émises par les équipements, la suppression desdysfonctionnements, la gestion des versions logicielles, de la performance et de lasécurité.La figure 1-4 suivante représente l’architecture générale du réseau GSM.
  10. 10. 10 2) InterfacesLes différents éléments du réseau GSM assurent des fonctions complémentaires etchacun obéit à des normes spécifiques. En effet chaque lien entre deux équipementsadjacents forme une interface. Les interfaces sont des composantes importantes duréseau GSM car elles assurent le dialogue entre les équipements et permettent leurinter fonctionnements. Ces interfaces sont:o L’interface radio « Um « est localisée entre la station mobile et la station de base(MS * BTS). C’est l’interface la plus importante du réseau.o L’interface « A-bis « relie une station de base à son contrôleur (BTS * BSC).o L’interface « A « se situe entre un contrôleur et un commutateur (BSC * MSC).o L’interface « X.25 « relie un contrôleur au centre d’exploitation (BSC * OMC).Le support de la liaison est fourni par un réseau de transmission de données.o L’interface entre le commutateur et le réseau public (MSC * RTC/RNIS) est définiepar le protocole de signalisation n°7 du CCITT [2]. 3) Fonctions d’un réseau GSMLes fonctions que doit remplir un réseau GSM comprennent non seulement latransmission de données mais également l’enregistrement, l’authentification, leroutage et la mise à jour de la localisation [2]. Ces fonctions sont réalisées par le sous-système réseau en utilisant le Mobile Application Part (MAP) construit au-dessus duprotocole No. 7 du Système de Signalement (SS7) [2]. En bref, les fonctionseffectuées par un réseau GSM sont [6] : Transmission : Des informations usagers et des informations de contrôle. Gestion des ressources radio (RR – Radio Ressources) : Allocations des ressourcesradio, contrôle de puissance, handover,... Gestion de la mobilité (MM – Mobility Management) : Gestion de localisation,Authenticité et sécurité Gestion de la communication (CM – Communication Management) : Contrôles desappels. Opération, administration et entretien (OAM – Operation, Administration andManagement) : Cette fonction permet à l’opérateur du réseau de contrôler le systèmeen plus de modifier la configuration des éléments du système. 4) Services d’un réseau GSMLes télé services, les services supportés, et les services supplémentaires forment lesservices de base du réseau GSM. Les télé services incluent essentiellement :téléphone, fax, messages courts, mail. Les services supportés se résument dans ceuxqui transportent les services des utilisateurs, comme par exemple la simultanéité del’envoi des données et de la voix etc. Les services supplémentaires offerts par leréseau GSM les plus courants sont :  l’identification des numéros  le renvoi d’appel.  Consultation de solde .  Envoi des SMS ou MMS .  Double appels .
  11. 11. 11IV. Présentation générale de l’interface radio Um du GSMCette interface est celle entre la station mobile et l’infrastructure fixe. Elle est appeléeUm. C’est l’une des interfaces les plus importantes d’un système GSM. Puisqu’elleconditionne de façon importante la qualité de services offerts aux usagers. Afind’obtenir une compatibilité entre les stations mobiles et les différents réseaux et pourpermettre l’itinérance, il est primordial de définir complètement cette interface.1) La transmission radio en GSMLa bande allouée au système GSM est séparée en 2 sous bandes d’égales importances:1. Bande : 890-915 MHz pour le lien montant (station mobile [station de base).2. Bande : 935-960 MHz pour le lien descendant (station de base [station mobile).L’interface radio du GSM met en œuvre les deux techniques d’accès multiples TDMAet FDMA pour partager la bande de fréquences allouée en canaux physiquesélémentaires susceptibles d’écouler une communication différent : FDMA divise en124 canaux de 200 kHz de large chacun, les deux plages de fréquences (en lienmontant et lien descendant), pour offrir 124 voies de communication duplex enparallèle. TDMA reprenne cette division en fréquence mais chaque fréquence estdivisée dans le temps en 8 intervalles différents appelés slots. Lors de l’établissementd’une communication, une fréquence est allouée à l’utilisateur selon le FDMA, demême qu’une slot selon le TDMA. On peut donc avoir 8 communicationssimultanément sur une même fréquence.Les principales caractéristiques de l’interface radio d’un réseau GSM sontreprésentées dans le tableau 1-1 suivant :
  12. 12. 12Les données sont assemblées sous la forme de trame (8 slots) [6]. Un groupe de trameest appelé multitrame. On a deux types de multitrames : l’une avec 26 trames TDMAet l’autre avec 51 trames. Cette dernière multitrame est utilisée pour la signalisation.Chaque slot d’une trame TDMA contient une structure de données de 148 bits appeléetrame de données, qui correspond à l’unité de données de transmissionradioélectrique.En plus de la trame normale qui est utilisée pour transporter la voix ou les données, ilexiste trois autres types de trames qui sont utilisés sur des canaux de contrôle.Les différentes trames sont [6] :Trame de correction de fréquence.Trame de synchronisation.Trame d’accès aléatoire.Les canaux sont définis par leur fréquence, le numéro et la position de la tramecorrespondante à l’intérieur d’une trame TDMA. On retrouve dans un système GSMdeux types de canaux [6] :Les canaux de trafic pour le transport de la voix et des données.Les canaux de contrôle pour le transport des informations de signalisation.V. Limites de services de données en GSMLe GSM est conçu essentiellement pour la transmission vocale. Pour maintenir sacroissance, les concepteurs des systèmes des télécommunications avec les mobilespensent à l’évoluer pour offrir d’autres services comme l’accès à Internet.Jusqu’à présent l’Internet occupe une place primordiale parmi les services decommunication, mais son accès avec un terminal GSM n’est pas simple. Pour cela,des modifications sur l’infrastructure du GSM sont nécessaires, vu que cet accèsdemande un réseau offrant un débit supérieur à celui du GSM (9,6 kbit/s) ainsi qu’unetransmission en mode paquet.
  13. 13. 13VI. Réseau GPRS et l a transmission de données sur le réseau GSMLe GPRS (General Packet Radio Service) est l’initiative européenne au sein del’ETSI (Europeen Telecommunication Standard Institue) pour l’offre de servicesmultimédias dans le domaine des mobiles. L’objectif est d’atteindre dans un premiertemps des débits respectables de l’ordre de 144 kbit/s pour atteindre à long terme(EGPRS : Enhanced GPRS) des débits de 384kbit/s.1) Description du systèmeLe GPRS est un service orienté paquet adapté au transfert de données nécessitant uneforte capacité instantanée. Il permet de limiter l’occupatio n de la ressource auxpériodes actives d’une session et mène à une utilisation plus efficace de la bandepassante, particulièrement précieuse en milieux mobiles. La mise en place de serviceGPRS sur le réseau GSM actuel nécessite le rajout des nouvelles entités de réseaudédiées à l’acheminement de données sous forme de paquets.2) Le GPRS par rapport au GSM : Changements –AjoutsLe GPRS étant un service de GSM, une partie de l’infrastructure du réseau GSM a puêtre conservé : c’est le BSS qui comporte les BTS (s) et les BSC (s) qui relient lesutilisateurs des téléphones mobiles au réseau. Lors de l’utilisation de son mobile,l’abonné choisit le service qu’il souhaite avoir : transmettre de la parole en modecircuit (ce sont les services classiques de GSM : téléphonie, messages courts…) oùdes services en mode paquet (ce sont les services de consultation WEB, le transfert defichiers de données, SMS…). Dans le cas de transfert de données en mode paquet, leterminal ne sert que d’interface d’accès à un réseau de paquets (GPRS) et doit êtrerelié à un ordinateur portable par exemple qui lui fournira les données à transmettre.Pour réaliser un transfert de bout en bout en mode paquet, le NSS de GSM ne peut pasêtre utilisé. Ainsi un nouveau réseau est né entre le BSS et le PLMN (Public LandMobile Network) [2] : le réseau GPRS. Ce réseau est constitué essentiellement de 2nouvelles entités. Le SGSN et le GGSN qui forment un réseau en parallèle avec leNSS. GGSN : (Gateway GPRS Support Node) : Assure la connexion avec les autresréseaux. Il doit supporter les protocoles utilisés sur les réseaux de données aveclesquels il est interconnecté. SGSN : (Serving GPRS Support Node) : Gère les terminaux pour une zone. LeSGSN permet de gérer les services offerts à l’utilisateur. Il constitue l’interfacelogique entre l’abonné GPRS et un réseau de données externe.
  14. 14. 14Chapitre3 :étude de dimensionnement GSM I. Introduction Avant d’entamer tout projet informatique, il est absolument nécessaire de bienétudier dès le début la solution existante, de dégager les fonctionnalités existantes etdéjà développées, et surtout connaître ses failles afin de trouver les solutionsconvenables pour le travail demandé. De ce fait, la première partie de ce chapitre estréservée pour cette étude préalable. Et par la suite et dans la seconde partie, nousallons entamer l’étude de l’outil de dimensionnement adopté. Cette étude comprenddes étapes de dimensionnement utilisées actuellement par TUNISIE TELECOM ainsique des étapes supplémentaires pour résoudre certains problèmes.II. Etude Préalable II.1 Etude de l’existant
  15. 15. 15Pour mieux présenter la solution existante, on va définir le processus dedimensionnement de la partie cœur du réseau et présenter les différentes étapes de ceprocessus.II.1.1 Définition du processus de dimensionnement existantPour faire face à la forte demande du service GSM, TUNISIE TELECOM a effectuéplusieurs extensions de son réseau. Dans ce cadre, l’unité de commutation deTUNISIE TELECOM a été chargée de la préparation des études techniques relatives àla mise en place de la partie Cœur du réseau « Core Network : MSC, BSC, BTS …»,l’estimation de la demande, l’architecture du réseau, la configuration des ressources,le dimensionnement des équipements, la portée de la commande, l’acheminement dutrafic … etc.L’élaboration de ces études a nécessité le développement d’un processus de calcul etd’aide à la détermination de la meilleure configuration possible du réseau, appeléprocessus de dimensionnement de la partie cœur du réseau.II.1.2 Les différentes étapes du processus de dimensionnement existantLes différentes étapes du processus de dimensionnement de la partie cœur du réseauGSM existant sont comme suit : Estimer le trafic offert par localité dans chaque gouvernorat en se basant d’unepart sur des coefficients économiques et sur des coefficients qui décrivent lecomportement des abonnés dans deux mois différents et d’autre part sur le trafic réelce qui permet de lisser les erreurs pouvant surgir de l’utilisation de l’une ou l’autre deces méthodes. Déterminer le nombre et le type de sites GSM à installer dans chaque délégation. Choisir le type de BSC à installer et déterminer ensuite le nombre de BSC àinstaller dans chaque gouvernorat. Choisir le type de configuration à faire pour la connexion des BTS au BSC. Par la suite, en considérant l’infrastructure du réseau de transmission enexploitation et projeté et en respectant le compromis entre nombre de BSC et quantitéet longueur des liens de transmission, on détermine les actions à effectuer au niveaudu réseau des BSC (nouvelles installations, extension, redéploiement, reparentage …). Choisir le type de MSC à installer et déterminer le nombre de MSC à installerdans tous les gouvernorats.
  16. 16. 16 Déterminer la matrice de trafic MSC-MSC correspondant. En appliquant un algorithme itératif, l’outil permet de déterminer la matrice decircuit qui respecte le compromis entre nombre de faisceaux (architecturecomplètement maillée) et poids du transit (architecture complètement en étoile). Enfin, déterminer la quantité de liens à faire entre les MSC.II.2 Critique de l’existantDans ce paragraphe nous allons étudier les problèmes liés à la solution existante.Le processus de dimensionnement de la partie cœur du réseau GSM fait usageactuellement d’un processus qui inclut des étapes semi automatiques et des étapes decalcul manuel qui prennent beaucoup de temps et présentent des risques d’erreur nonnégligeables.Les étapes semi automatisés sont réalisées à l’aide des simples calculs faits sur despages Excel. Toujours, ces étapes prennent beaucoup de temps puisque à chaquechangement des données d’entrée il faut changer tous les contenus des pages Excel.De plus le risque d’erreur existe aussi alors que la quantité des équipements du réseaudoit être choisie convenablement pour obéir aux exigences spécifiques à savoir lacapacité, la disponibilité et la sécurité. Le surdimensionnement réduit la rentabilitédes investissements et pourra mener à une utilisation inefficace des équipements et lesous dimensionnement mène à l’encombrement, au retardement et la dégradation de laqualité de service.Le processus actuel inclut des étapes qui se font selon l’intelligence des gens dont ilsont la charge. Il y a donc risque de ne pas aboutir à la bonne solution. De plus le processus existant ne contient pas l’estimation du coût alors que ledimensionnement du réseau doit être fait en considérant les coûts des équipements.Donc le processus existant peut avoir des conséquences qui influent sur la qualité duservice offert, sur la sécurité et sur la rentabilité …Il est à noter aussi que l’application existante est réservée au calcul concernant laTunisie seulement.II.3 Présentation de la solution adoptéeAprès avoir étudié les problèmes du processus de dimensionnement de la partie cœurdu réseau notre solution consiste à concevoir, à développer et à automatiser tout le
  17. 17. 17processus de dimensionnement qui intègre une liste d’étapes permettant la résolutiondes problèmes de perte de temps et être plus sûr des calculs obtenus et qui offre unesolution efficace et importante pour le personnel de l’unité de développement qui fontpartie de la division de l’ingénierie du réseau Cœur.La liste des étapes de l’outil que nous avons proposé est la suivante : Créer des pages Excel qui contiennent tous les données d’entrées concernantle pays et les équipements trouvés sur le marché qui sont nécessaires pour l’outil dedimensionnement désiré et si l’utilisateur veut modifier quelques choses alors il n’aqu’à modifier dans ces pages. Automatiser les pages Excel nécessaires pour notre outil. Ces pages sontchoisies parmi les pages Excel déjà faites. Rendre tous les résultats des pages liés et interactifs. Faire en sorte que les résultats obtenus à une étape bien précise peuvent êtreutiliser comme entrée dans d’autre étape. Trouver une solution pour la division des BTS et des BSC en groupe(clusters). La solution proposée est d’utiliser la distance entre les délégations : lesdeux délégations les plus éloignées appartiennent à deux groupes différents et lesdélégations les plus proches de l’une appartiennent à la même groupe. Chercher une solution pour qu’à partir des résultats obtenus, on crée la matricede trafic entre les MSC ainsi que la matrice de circuit correspondant et l’optimiser. Déterminer les nombres de liens nécessaires entre les MSC. Enfin, créer une interface graphique pour tout le processus dedimensionnement. Le changement des données ne sera effectué que dans les pagesdes données d’entrée.Nous avons entamé dans cette partie une étude critique de l’existant suivie d’unepetite description de la solution adoptée. Cette étude nous permet d’introduire lapartie suivante du chapitre qui concerne l’étude de l’outil de dimensionnement de lapartie cœur du réseau GSM.III. Etude de l’outil de dimensionnementAu cours de cette deuxième partie, nous allons étudier en premier lieu la partie dedimensionnement du réseau d’accès. En second lieu, nous allons étudier la partie de
  18. 18. 18 dimensionnement du réseau coeur. Et Enfin nous allons étudier les coûts du réseau à planifier. III.1 Dimensionnement du réseau d’accès Le dimensionnement du réseau d’accès vise à déterminer le nombre et les types des BTS nécessaire ainsi que le nombre de BSC et le nombre de jonctions de 2Mbit/s pour connecter les BTS aux BSC. III.1.1 Dimensionnement des BTS III.1.1.1 Description de la BTS (Site) Une station de base BTS assure la couverture radioélectrique d’une cellule du réseau. Elle est essentiellement un ensemble émetteur-récepteur, qui, lui même, est un élément dans la chaîne de communication. L’exploitation d’une station de base se fait soit localement en cas de besoin, soit par télécommande à travers son contrôleur de station de base. Les BTS sont caractérisés par leur type, leur capacité en trafic, leur nombre de TRX… On trouve plusieurs configurations de BTS. Le tableau suivant décrit la plupart des BTS connu sur le marché :Type de Configuration de BTS Capacité en trafics (en erlang) Nombres de TRX O1 2.87669727 1 O2 8.03626239 2 O3 13.7552788 3 O4 19.7473693 4 O5 27.6885031 5 O6 34.8947531 6 S11 5.75339454 2 S22 16.0725248 4 S33 27.5105576 6 S44 39.4947386 8 S55 55.3770062 10
  19. 19. 19 S66 69.7895062 12 S111 8.63009181 3 S222 24.1087872 6 S333 41.2658363 9 S444 59.2421079 12 S555 83.0655093 15 S666 104.684259 18 Tableau4.1 : les différentes configurations du BTSO : cest-à-dire omnidirectionnel.S : cest-à-dire sectoriel.La notation x/y/z décrit le type de BTS (appelé aussi « Site ») :  x est le nombre de TRX orienté vers la première direction.  y est le nombre de TRX orienté vers la seconde direction.  z est celui orienté vers la troisième direction.Dans notre outil, nous allons utiliser seulement les BTS de type S444, S333 et S222.Chaque type de BTS nécessite un nombre de Time Slot. La formule de calcul dunombre nécessaire de time slot est la suivante : Le nombre de TS correspondant = nombre de TRX de chaque type de BTS *2 +1.Exemple : le S444 nécessite 25 TS, le S333 nécessite 19 TS, le S333 nécessite 13 TS…II.1.1.2 Le dimensionnementLe butLe but de dimensionnement est de déterminer, en premier lieu, le nombre précis dechaque type de BTS choisit nécessaires dans chaque délégation pour écouler le traficoffert dans la délégation en question avec la qualité de service désirée (typiquement2% de congestion). En second lieu, il s’agit de déterminer le nombre total pour chaquetype de BTS pour l’ensemble du réseau.Les entrées
  20. 20. 20Les entrées du dimensionnement des BTS sont :  Les gouvernorats, les délégations dans chaque gouvernorat et la population de chaque délégation.  Des données sur les types de BTS désiré comme leurs : Type de configuration, capacité en trafics et nombres de TRX (ces données sont illustrés dans le tableau4.1).  Des estimations sur le trafic offert pour chaque gouvernorat en se basant d’une part sur des coefficients économiques et d’autre part sur les moyennes de trafic réel de deux mois d’août et de novembre (par exemple). Ceci qui permet de lisser les erreurs pouvant surgir de l’utilisation de l’une ou de l’autre de ces méthodes.Le processusLe processus de dimensionnement comprend les étapes suivantes :1.Choisir un scénario par exemple : pour 1Millions d’abonnés, pour 1.5Millionsd’abonnés, pour 2M … cest-à-dire le calcul sera fait pour le scénario choisit.2.Calculer le trafic régional selon le scénario choisit et calculer ensuite le trafic dechaque délégation.3.Calculer le nombre des BTS nécessaire dans chaque délégation tout en suivant lesétapes suivantes : 3.1 Choisir les types de configuration de BTS à utiliser dans le réseau par exemple TUNISIE TELECOM utilise les S444, les S333 et les S222. 3.2 Appliquer un algorithme de calcul pour déterminer à la fin le nombre de BTS nécessaires dans chaque délégation. Les paramètres essentiels de cet algorithme sont essentiellement la capacité des sites (BTS) et le trafic généré par la délégation.4. Calculer enfin le nombre total de chaque type de BTS dans chaque gouvernoratpuis dans tous les gouvernorats.III.1.2 Dimensionnement des BSC
  21. 21. 21III.1.2.1 Description du BSCLe contrôleur de station de base (BSC) est l’équipement de contrôle du sous systèmeradio. Sa fonction principale est le pilotage des stations de base BTS. Le contrôleurpeut être localisé sur le même site qu’une station de base, dans le centre decommutation MSC ou dans un site indépendant. Dans tous les cas, il assure un rôle deconcentrateur du trafic des stations de bases optimisant le réseau de transmission.Les fonctions d’un BSC sont : La gestion des ressources radio (canaux de trafic, canaux de signalisation….). La gestion des appels (établissement, supervision, libération des communications). La gestion des transferts intercellulaires (handover). La gestion de la puissance des émissions radio. La gestion de l’exploitation, de la maintenance, du dialogue avec le système d’exploitation. La gestion des processus de défense et de reconfiguration. La gestion des alarmes et la supervision des équipement périphériques. La sauvegarde du logiciel et des paramètres des stations de base.III.1.2.2 Le dimensionnementLe butLe but de dimensionnement est de déterminer le nombre le plus précis de BSC pourchaque gouvernorat puis pour tous les gouvernorats pour une utilisation efficace duTS disponible.Les entréesLes entrées du dimensionnement des BSC sont :  Des données sur les BTS utilisé dans la partie précédente : le nombre de TRX de chaque type de site (BTS) ainsi que le nombre calculé de chaque types de site dans chaque gouvernorat.  Le type de BSC souhaité utilisé par exemple BSC de capacité 250 TRX.Le processusLe processus de dimensionnement comprend les étapes suivantes :1. Pour chaque gouvernorat :
  22. 22. 22 1.1 Calculer le nombre de TRX de chaque type de BTS en multipliant le nombre de site total nécessaire de chaque type calculé dans la partie précédente avec le nombre de TRX correspondant au type de site utilisé. 1.2 Sommer les résultats obtenus pour déterminer le nombre total de TRX nécessaire. 1.3 Puis calculer le rapport: Nbre = Nbre total de TRX / Capacité du BSC choisit 1.4 Et enfin, calculer le nombre de BSC qui est égal : NbreBSC = 1 + INT (Nbre)2.Sommer les nombres de BSC calculé pour chaque gouvernorat pour déterminer lenombre total de BSC nécessaire pour tous les gouvernorats.III.1.3 Dimensionnement de la connexion BTS/BSCIII.1.3.1 Description de la configuration BTS/BSCToutes les BTS seront placées dans le gouvernorat correspondant.La notion de groupe (clusters)On a deux résultats :  Si le NbreBSC calculé dans l’étape précédente est égal à un alors les BTS formeun seul groupe ou cluster et dans ce cas le BSC sera placé dans la délégation quipossède le plus grand nombre de TS (Time Slot).  Si le NbreBSC est supérieur à un alors les BTS dans ce cas seront divisées enclusters appelés aussi groupe de nombre égal à celui de BSC. Ensuite, les BSC serontplacé dans chaque cluster dans les délégations qui ont le plus grand nombre de TS(Time Slot).On a utilisé dans cette division une idée basée sur la distance entre les délégationscest-à-dire les délégations les plus éloignés n’appartiennent pas au même cluster doncchacun appartient à un cluster différent et les autres délégations vont être triées detelle manière que les délégations proche de l’un seront mis avec à condition de ne pas
  23. 23. 23dépasser la capacité de BSC choisit. Le détail de cette méthode est décrit dans leprocessus de dimensionnement qui suit le paragraphe suivant.La configuration de connexion BTS/BSCElle correspond à la configuration de l’interface A-bis entre les BTS et les BSC.Après la division des BTS en groupes, on arrive à la partie de la connexion des BTSau BSC correspondant.Il y a plusieurs types de configuration comme nous l’avons décrit dans le deuxièmechapitre mais on se limite dans ce travail aux deux configurations suivantes :  La configuration en étoile.  La configuration en arbre.III.1.3.2 Le dimensionnementLe butLe but de dimensionnement est de déterminer le nombre de jonctions de 2Mbit/snécessaire pour la connexion BTS/BSC.Les entréesLes entrées du dimensionnement de jonctions de 2Mbit/s sont :  Le nombre de TRX dans chaque délégation calculé dans l’étape précédente.  Les coordonnées géographiques des différentes délégations.Le processusLe processus de dimensionnement comprend deux étapes principales :1. La division en groupe :Elle suit l’algorithme suivant : 1.1 Si le NbreBSC du gouvernorat est égale à un alors on a un seul groupe et fin de l’algorithme sinon passer à 1.2. 1.2 Calculer les matrices des distances entre les délégations dans chaque gouvernorat à l’aide des coordonnées géographiques en appliquant la formule de Pythagore (soient A(X, Y) et B(X’, Y’) donc AB = 2 2 X X Y Y . 1.3
  24. 24. 24 Chercher la distance maximale dans chaque matrice, afficher le vecteur où il se trouve et trier les distances affichées puis afficher les délégations correspondantes ainsi que le nombre de TRX correspondant. 1.4 Les premières délégations affichées appartiennent au 1er groupe à condition de ne pas dépasser la capacité du BSC choisit et les dernières délégations affichées appartiennent au 2ème groupe à condition de ne pas dépasser la capacité du BSC choisit. 1.5 Si le NbreBSC est égale à 2 alors fin de l’algorithme. 1.6 Si le NbreBSC est égale à 3 alors les délégations restantes formes le 3ième groupe et fin de l’algorithme. 1.7 Si le NbreBSC est supérieur à 3 alors effacer les délégations qui forment le 1er et le 2ème groupe de la matrice des distances. Aller à l’étape 1.3 et effectuer le même démarche que précédemment pour obtenir le 3ième et le 4ièmegroupe et ainsi de suite jusqu’ au obtenir le nombre de groupe désiré.Nous avons choisit de travailler avec cette méthode car elle est plus ou moins simple àprogrammer et proche de la réalité. Mais il y a d’autre par exemple chercher pourchaque délégation les délégations voisines puis en effectuant l’étape 1.3 et en trouvantles délégations les plus éloignés nous pouvons former les groupes tout en respectant lacapacité du BSC choisit.2. Choisir la configuration :Les groupes sont utilisés dans cette étape comme étant une entrée. Si la configuration choisie est celle en étoile alors c’est très facile à calculer lenombre de jonctions de 2Mbit/s nécessaire en effectuant les étapes suivantes : 2.1 Calculer le nombre de TS (Time Slot) dans chaque délégation en respectant la condition que les BTS de chaque délégation sont liés à une BTS appelé BTS de concentration et cette connexion est en étoile. 2.2
  25. 25. 25 Calculer le rapport R = nombre de TS calculé en 2.1 / 31 (31 parce que la jonction de 2Mbit/s est divisée sur 32 TS). Pour obtenir le nombre de jonctions nécessaires. Cette opération est effectuée pour toutes les délégations du groupe sauf la délégation où l’on va mettre le BSC n’est pas concernée. 2.3 Sommer les nombres trouvés pour déterminer le nombre total de jonctions 2Mbit/s nécessaire pour la connexion des BTS au BSC.III.2 Dimensionnement du réseau CœurLe dimensionnement du réseau coeur consiste à déterminer le nombre nécessaire desMSC ainsi que les jonctions nécessaires pour connecter les BSC aux MSC et les MSCentre eux. Le réseau coeur représente l’investissement la plus haut du réseau dû auxlongues distances et à la grande capacité.III.2.1 Dimensionnement des MSCIII.2.1.1 Description du MSCLe centre de commutation mobile (MSC) est l’élément majeur du sous systèmeréseau. Il assure les fonctions de commutation reliant les abonnés mobiles entre euxou à ceux des réseaux fixes. Il fournit les interfaces avec le réseau téléphonique publiccommuté, le RNIS et les réseaux publics de données à commutation de paquets ou decircuits.Chacun des MSC du réseau contribue à la mise à jour de ses bases de données d’oùdes dialogues fréquents entre les commutateurs. Nous nous intéressons dans le cadrede ce projet seulement aux interfaces MSC/BSC et MSC/MSC.III.2.1.2 Le dimensionnementLe butLe but de dimensionnement est de déterminer le nombre de MSC nécessaire pourutiliser les ressources de transmission d’une manière efficace.Les entréesLes entrées du dimensionnement des MSC sont :  Le groupement des gouvernorats choisit par exemple en cas de Tunisie : Tunis, Ariana, Ben Arous et Bizerte forme un groupe, Nabeul et Zaghouan
  26. 26. 26 forme un autre groupe... (le groupement sera choisit par l’utilisateur de l’outil).  Le trafic total généré par les BSC trouvés lors du dimensionnement du réseau d’accès. C’est le trafic qui doit être dirigé vers le MSC.  Les données de profil d’abonnés cest-à-dire pour chaque type de MSC il nous faut la limite en trafic et la limite en BHCA (Busy Hour Call Attempt). C’est une limite en temps qui caractérise le processeur utilisé pour un certain type de MSC.Le processusLe processus de dimensionnement comprend les étapes suivantes :1.Choisir un type de MSC. Chaque type de MSC possède un nombre de limite en traficet un autre en BHCA cest-à-dire en temps.2.Calculer le nombre de MSC nécessaires dans chaque groupe de gouvernorats choisitafin de sommer le trafic total du groupement et le diviser par le nombre de limite detrafic qui correspond au type de MSC choisit.3.Calculer enfin le nombre total des MSC nécessaire pour tous les gouvernorats.III.2.2 Dimensionnement de la connexion BSC/MSCIII.2..21 Description de la connexion BSC/MSCTous les BSC seront placé dans les groupes correspondants.La notion de groupe (clusters)On a deux résultats :  Si le nombre de MSC calculé dans l’étape précédente est égal à un alors les BSCforme un seul groupe ou cluster et dans ce cas le MSC sera placé dans la place duBSC qui génère le plus grand trafic.  Si le nombre de MSC est supérieur à un alors les places des BSC dans ce casseront divisées en cluster appelé aussi groupe de nombre égal à celui de MSC.Ensuite, les MSC seront placé dans chaque cluster dans les places des BSC qui ont laplus grande valeur de trafic.
  27. 27. 27On a utilisé dans cette division la même idée de la division des BTS basée sur ladistance entre les places des BSC cest-à-dire les places des BSC les plus éloignésn’appartiennent pas au même cluster. Chacun d’eux appartient à un cluster différent etles autres BSC seront triés de sorte que les BSC les plus proches appartiennent aumême groupe à condition de ne pas dépasser la capacité de MSC choisit. Le détail del’algorithme est décrit dans le processus de dimensionnement qui suit le paragraphesuivant.La configuration de connexion BSC/MSCElle correspond à la configuration de l’interface A entre les BSC et le MSC.Après la division des BSC en groupes, on arrive à la partie de connexion des BSC auMSC correspondant.Il y a plusieurs types de configuration mais nous avons choisit d’utiliser seulement laconfiguration en étoile.III.2.2.2 Le dimensionnementLe butLe but de dimensionnement est de déterminer le nombre de jonctions 2Mbit/s pourconnecter les BSC au MSC.Les entréesLes entrées du dimensionnement de jonction entre les BSC et les MSC sont :  Le groupement des gouvernorats choisit.  Les coordonnées géographiques des différentes délégations.  Le trafic total généré par les BSC trouvés lors du dimensionnement du réseau d’accès. C’est le trafic qui doit être dirigé vers le MSC.  La formule d’Erlang permettant de calculer, à partir du trafic, le nombre de MIC (2Mbit/s) en fonction de la qualité de service désirée (Typiquement 0.1% de congestion).N.B : La formule d’Erlang sera décrite dans l’Annexe.Le processusLe processus de dimensionnement comprend les étapes suivantes :1. La division des BSC en groupe :Elle suit l’algorithme suivant : 1.1
  28. 28. 28 Si le nombre de MSC du groupement choisit est égal à un alors on a un seul groupe et fin de l’algorithme sinon passer à 1.2. 1.2 Calculer les matrices des distances entre les places des BSC dans chaque groupement à l’aide des coordonnées géographiques. 1.3 Chercher la distance maximale dans chaque matrice, afficher le vecteur où elle se trouve et trier les distances affichées puis afficher les places des BSC correspondantes ainsi que le trafic correspondant. 1.4 Les premières places des BSC affichées appartiennent au 1er groupe à condition de ne pas dépasser la capacité du MSC choisi et les dernières places des BSC affichées appartiennent au 2ème groupe à condition de ne pas dépasser la capacité du MSC choisit. 1.5 Si le nombre de MSC est égal à 2 alors fin de l’algorithme. 1.6 Si le nombre de MSC est égal à 3 alors les places restantes formes le 3ième groupe et fin de l’algorithme. 1.7 Si le nombre de MSC est supérieur à 3 alors effacer les places qui forment le 1er et le 2ème groupe de la matrice des distances. Aller à l’étape 1.3 et effectuer le même démarche que précédemment pour obtenir le 3ième et le 4ièmegroupe et ainsi de suite jusqu’ à obtenir le nombre de groupes nécessaire.2.Placer le MSC dans la place de BSC qui génère le plus grand nombre de trafic.Effectuer cette étape pour tous les groupes de BSC3.Calculer le nombre de jonctions 2Mbit/s nécessaire pour connecter les BSC au MSCcorrespondant en traduisant le trafic en nombre de MIC (2Mbit/s). Ce calcul esteffectué pour chaque groupe à part. En suite, il s’agit de sommer tous les résultatspour obtenir le nombre de jonctions 2Mbit/s nécessaire.
  29. 29. 29III.2.3 Dimensionnement de la connexion entre les MSCIII.2.3.1 Description de la connexion entre les MSCTous les MSC seront placés dans les groupes correspondants.La notion de matrice de traficLa matrice de trafic est une matrice qui décrit le trafic entrant et le trafic sortant pourchaque MSC.Pour obtenir la matrice de trafic, il faut tout d’abord choisir un pourcentage de traficentrant et un pourcentage du trafic sortant. Ensuite, le calcul sera fait pour tous lesBSC avant de le faire pour les MSC. Enfin et en appliquant un algorithme itératif, onva déterminer la matrice de circuit qui respecte le compromis entre nombre defaisceaux (architecture complètement maillée) et poids du transit (architecturecomplètement en étoile).III.2.3.2 Le dimensionnementLe butLe but de dimensionnement est de déterminer le nombre de jonctions 2Mbit/snécessaires pour connecter chaque MSC aux autres MSC pour utiliser les ressourcesde transmission d’une manière efficace.Les entréesLes entrées du dimensionnement de jonctions entre les MSC sont :  Le groupement des gouvernorats choisit.  Les groupes de MSC ainsi que les trafics générés.  La formule d’Erlang permettant de calculer, à partir du trafic, le nombre de MIC (2Mbit/s) en fonction de la qualité de service désirée (Typiquement 1% de congestion).Le processusLe processus de dimensionnement comprend les étapes suivantes :1.
  30. 30. 30Choisir un pourcentage pour l’entrée du trafic et un autre pour la sortie du trafic pourcalculer pour chaque BSC le trafic d’entrée qui est égal à % choisit * trafic du BSC etpour calculer le trafic de sortie qui est égal à %choisit * trafic du BSC.2. Calculer la matrice de trafic : 2.1 Calculer tout d’abord la matrice de trafic qui correspond aux BSC. 2.1.1 Calculer le trafic total de tous les gouvernorats. 2.1.2 Calculer le trafic total de chaque groupement. 2.1.3 Calculer le trafic entrant en utilisant : Trafic = Trafic d’entrée * trafic du BSC / le trafic total du groupement. 2.1.4 Calculer le trafic sortant en utilisant : Trafic = Trafic de sortie * trafic du BSC / (le Trafic total de tous les gouvernorats - le trafic total du groupement). 2.2 Calculer ensuite la matrice de trafic qui correspond aux MSC. Pour les groupes de BSC qui appartiennent au même MSC, sommer le trafic pour obtenir la matrice du trafic entre les MSC.3. Chercher la matrice de trafic optimal en effectuant l’étape suivante :* Choisir un trafic minimal pour optimiser la matrice de trafic puis appliquerl’algorithme itératif qui est décrit dans ce qui suit.Description matricielle de l’algorithmeSoient : i : le nombre de ligne. j : le nombre de colonne. Ci,j : le contenu du cellule(i,j). A : le trafic minimal. Trafic : un entier. N : le numéro de transit.Supposant qu’on a une matrice (n, n) 3.1. Se placer sur la ligne i. 3.2. Chercher un Ci,j < A. 3.2.1. S’il existe un Ci,j < A alors le contenu de Ci,j sera stocker dans Trafic et la cellule (i,j) sera effacée. 3.2.2. Se placer sur la colonne j et chercher la cellule qui contient la valeur maximale. Posons Ck,j la valeur maximale et N dans ce cas égal à k. Puis, se
  31. 31. 31 placer sur la ligne j, chercher la cellule qui contient une valeur > Ck,j et s’il elle existe donc Ck’,j devient la valeur maximale et N dans ce cas égal à k’. 3.3 Aller à la cellule (i, N) est mettre à la place de Ci,N la valeur Ci,N plus Trafic et aller à la cellule (N, j) est met à la place de CN,j la valeur CN,j plus Trafic. Et ainsi de suite jusqu’à i = (N-1).Description graphique de l’algorithmeOn peut expliquer cet algorithme par un graphe qui contient tous les MSC et tous lesliens entre eux. Les MSC représentent les sommets et les liens représentent les arêtes.Tout d’abord, on se place sur MSC1 et on cherche s’il existe une arête dont le nombrede trafic sortant est inférieur au nombre choisi. Si l’on trouve une telle arête onl’efface et on garde le trafic correspondant. Notons MSCk le MSC pour lequel on avaitcette arête.On se place maintenant sur MSCk et on cherche l’arête qui correspond au traficmaximal sortant du MSCk. Supposons que le maximum et le trafic dirigé vers MSCk’.Ce dernier devient donc un MSC de transit et le trafic gardé sera ajouté à l’arête dirigéde MSCk vers MSCk’ et à l’arête dirigé de MSCk’ vers MSC1. MSC1 MSC2 MSCn MSCk MSCk’ MSCm Figure4.1 : graphe des jonctions entre les MSC
  32. 32. 32Il y a d’autres algorithmes itératif qui peuvent aboutir à d’autres matrices optimiséespar exemple : un algorithme pour lequel on choisit au préalable le MSC de transitpour chaque MSC. Pour le reste de l’algorithme il reste inchangé.4.Traduire les trafics de la matrice optimisée en nombres de MIC puis sommer lesnombres trouvés pour obtenir à la fin le nombre de jonctions 2Mbit/s nécessaire.Avec cette opération, on termine le processus de dimensionnement de la partie cœurdu réseau GSM. Passons maintenant à l’estimation du coût de tout le réseau àplanifier.III.3 Estimation du coûtLes entrées de cette étape sont : 1. Une estimation sur les coûts des différents équipements qui nous pouvons les utiliser ou qui se trouvent sur le marché. 2. Les résultats obtenus dans les deux parties de dimensionnement comme le nombre de BTS, de BSC, de MSC et de jonctions de 2Mbit/s nécessaire pour la connexion de tous les équipements.Afin d’obtenir tous les résultats nécessaires, le calcul du coût sera facile et notre outilde dimensionnement offre deux coûts un pour la configuration choisie pour laconnexion BTS/BSC et l’autre pour l’autre configuration pour permettre à l’utilisateurde l’outil de faire la comparaison et ensuite la décision de la configuration à choisir.IV. Conclusion Dans l’étude réalisée précédemment, nous avons essayé de détailler toutes lesétapes de l’outil de dimensionnement adopté. Nous passons maintenant à la phase dela présentation des besoins de l’utilisateur et plus précisément à la partie deconception de l’outil.
  33. 33. 33Chapitre4 : les travaux effectués dans un siteGSM(BTS)I. Mesure de tension de BTS :1)Coté STEG Ph 1 Ph 2 Ph 3 neutre Disjoncteur de BTS
  34. 34. 34 ph1 ph2 ph3 Neutre 245,6 V 238,3 V 243,8 V ph1 ////////////////// 423 V 424 V ph2 423 V ////////////////// 420 V ph3 424 V 420 V //////////////////2)Coté batteriePour mesurer les tensions de disjoncteur des batteries, on ferme celui du réseau STEGOn refait les mesuresTension = 50.3 V , tension des ports tru =26.2v / 26.5v/ 26.7v / 62.3v/26.4v /26.1v /26.2v/26.8v /26.5v/ 25.9v /25.8 v/24.6v 27.2vvaleur indiqué sur tru3 )Matériel utilisé :-Voltmètre-pince-tournevis4)Mesures d’affaiblissement du signal en fonction de fréquence et de la tension :Les mesures distingues depuis les courbes d’affaiblissement du tension affiché surl’appareil de mesure appelé (site master) sont indiqué sur le tableau suivant : duplexeur feeder connecteur affaiblissement en fonction de 1,15 / 1,20 1,14 / 1,20 0,98 / 1,03 fréquence (dB) affaiblissement en fonction de 1,42 / 1,5 1,37 / 1,5 1,1 / 1,3 distance (dB) a) -Matériel utilisé : -site master -pince a gaze
  35. 35. 355)Mesure de l’impédance du fils de terre et de parafoudre : Fils de Fils de parafoudre terre (méplat) Impédance 9.8 9.9 (Ohm) Valeur limite 10 10 (Ohm)-Matériel utilisé : -Erthe tester - trois fils liés a des pinces -deux pique-Mesure de tilte mécanique, électrique et angle azimut : Tilte Tilte Angle mécanique électrique azimut Secteur 1 0 -2 80° (antenne) Secteur 2 1 -6 190° antenne) Secteur3 2 --2 320° antenne)Remarque : -quand le bras de l’antenne est placé en haut les mesures de tilteélectrique Positives - quand le bras de l’antenne est placé en bas les mesures de tilteélectrique négatives
  36. 36. 36 Chapitre5 : Le réseau UMTS I. Introduction :A ctuellement, la plupart des utilisateurs des réseaux GSM bénéficient essentiellement du service de parole. Le succès du GSM est maintenant bienétablit, mais de nombreux indices comme l’évolution de l’Internet révèlent que lesutilisateurs exigent les services de données sur les Réseaux mobiles. Néanmoins,ces services exposent de multiples contraintes sur le réseau GSM (débit limité,commutation de circuit …) d’où l’idée de l’évolution vers un autre réseau plusadapté à la transmission de données : l’UMTS qui pourra atteindre un débit plusélevé allant jusqu’à 2 Mbit/s. II. Définition :C’est l’abréviation de Universal Mobile Telecommunications System,l’UMTS désigne une nouvelle norme de téléphonie mobile. On parle plusgénéralement de téléphonie de troisième génération ou 3G, surpasse les normesactuelles et préfigure le haut débit mobile. 1- Le principe de la technologie UMTS :Son principe est d’exploiter une bande de fréquences plus large pour faire transiterdavantage de données et donc obtenir un débit plus important. En théorie, il peutatteindre deux mégabits par seconde (Mbps), soit une vitesse de transmissionéquivalente à celle proposée pour lInternet "très haut débit" permis par lADSL oule câble.La norme UMTS exploite le nouveau protocole de communication W-CDMA et denouvelles bandes de fréquences situées entre 1900 et 2200 MHz. À la différence duGSM qui fait passer les données par une cellule (antenne) divisée en canaux defréquences différentes, elles-mêmes réparties selon des créneaux de temps, le W-CDMA permet d’envoyer simultanément toutes les données, par paquets et dans ledésordre (sur n’importe quelle fréquence), reste au téléphone à réceptionner lespaquets de données et les rassembler.L’UMTS présente des avantages qui sappliquent autant aux communicationsvocales quaux transferts de données. Comme la technologie exploite une bande defréquences plus large, elle permet de passer trois fois plus d’appels. En théorie,
  37. 37. 37 l’UMTS devrait donc remédier à la saturation des réseaux existants et proposer des services de meilleure qualité. Le débit cinq à dix fois plus rapide laisse apparaître le développement de nouvelles applications, notamment dans le domaine du multimédia (visiophonie, diffusion de contenu vidéo et audio, etc.). Le haut débit mobile facilite aussi l’accès aux données, web et e-mails, en situation de mobilité. Ce "haut débit" mobile n’est pas si éloigné des vitesses de transmission proposées dans le cadre des premières offres d’accès à lInternet par l’ADSL. III. Conclusion : la téléphonie mobile de troisième génération fera son apparition en Tunisie, cettenouveauté pourra grandement faire évoluer les usages : accès haut débit à lInternetsans fil, visiophonie et messages vidéo ainsi que la réception de la télévision sur letéléphone...Chapitre 6: Interventions et différentestâches effectuées
  38. 38. 38 I. Introduction Pour assurer le bon fonctionnement des équipements de transmission et à fin de garantir une bonne qualité de service les agents du centre de transmission numérique sont appelés à effectuer des opérations de maintenance, d’exploitation et de relève de dérangement. II. Maintenance des équipementsPour assurer le bon fonctionnement des systèmes de transmission, il faut intervenirpériodiquement durant leur utilisation .Il existe deux types de maintenance:1)Maintenance préventiveSon but est de déceler les anomalies de fonctionnement avant que celles cin’interviennent sur la qualité du service du matériel .La maintenance préventive estréalisée à l’aide d’un diagnostic lancé périodiquement par l‘opérateur.2) Maintenance correctiveCe type d’entretien est souvent déclenché par des alarmes. Il consiste à analyser lesalarmes et effectuer les corrections nécessaires, chaque fois qu’une défaillance estconstatée l’agent doit remplacer immédiatement l’équipement défectueux à fin de nepas endommager le trafic en cours. La majorité des opérations de maintenances’effectue sur les équipements suivants : équipement SDH, équipement FHN, et leséquipements d’énergie.III. Les tâches effectuées1) Maintenance des équipements SDHDans le cas des problèmes software, la maintenance de l’équipement SDH s’effectueau moyen d’un logiciel dont les instructions sont variables selon l’équipement. Celogiciel permet encore la gestion des alarmes, la création d’une nouvelle jonction et lasupervision permanente de l’état des équipements.2) Maintenance des équipements FHNDans le centre de transmission Bizerte, l’exploitation et la maintenance d’unéquipement s’effectuent à l’aide d’un ordinateur portable compatible (PC) équipé
  39. 39. 39d’un logiciel de supervision. Ce logiciel permet pour le terminal sur lequel il estconnecté et pour le terminal distant (lorsque la liaison est établie) : la visualisation et la gestion de toutes les alarmes la lecture et la modification de la configuration la mesure de la qualité la mémorisation des événements (pour la version de logiciel la plus étendue)3)Maintenance des équipements d’énergieLa maintenance des équipements d’énergie se fait à deux niveaux: Niveau primaire : contrôle du niveau d’huile ainsi que la vidange du groupe électrogène périodiquement. Niveau secondaire : vérification des batteries.4) Relève de dérangementsLa relève de dérangement se fait en suivant les deux étapes suivantes : Détection et Localisation du défaut Réparation du défautL’apparition d’une alarme visuelle déclenche la première étape, en effet chaqueéquipement à un certain nombre d’alarme qu’on doit toujours contrôler; lors del’apparition d’une alarme (un LED indiquant s’allume) l’agent doit analyser sa natureet doit opérer comme suit:Faire une boucle au niveau du répartiteur HF: à l’aide d’une jarretière on fait la liaisonphysique entre la réglette d’émission et celle de réception deux cas sont alorsenvisageables.Premier cas: L’alarme s’éteint, le défaut est donc ailleurs et la direction de cettejonction est avisée à fin de faire les suites des testes sur son propre équipement Si les essais de l’autre centre sont bons, il faut examiner la ligne de transmission à l’aide d’une boucle distante. Si le résultat de cette boucle est négatif alors on déduit que le support est dérangé .La réparation de ce type de défaut consiste à basculer la jonction sur le trafic de secours.Deuxième cas : L’alarme se maintient encore, une boucle au niveau de la cartedérangée est alors nécessaire deux cas sont donc envisageables :
  40. 40. 40 Alarme se maintient encore : le défaut est donc au niveau de la carte. La réparation d’un tel dérangement consiste à remplacer la carte défectueuse par une nouvelle. Alarme disparaît : il faut donc vérifier les jarretières et c’est le cas d’un mauvais contact, la réparation de ce type de dérangement consiste à changer la jarretière défectueuse par une autre fonctionnelle5) Interventions au niveau du réseau de transmission de donnéesLa détection de tels défauts s’effectue en mesurant soit la résistance de la boucle, quidoit avoir une grandeur finie ou bien infinie suivant la nature de l’équipement, soit lesfréquences sur les lignes d’émission et de réception.Les dérangements peuvent être également signalés par des alarmes dont les LEDindiquant s’allume pour indiquer l’existante d’un dérangement. CONCLUSION.
  41. 41. 41 Ce rapport représente une description détaillée de tout ce que j’ai rencontrépendant la période de mon stage au sein de l’agence de qualité et optimisationGSM Bizerte. En outre des activités que j’ai réalisé, il comprend une descriptiondétaillé du réseau GSM ; leurs équipements , leurs applications et étude de leursdimensionnement . Ce rapport inclus aussi une description des services offerts parles différentes divisions de l’entreprise. De plus , il comprend une descriptiongénérale de réseau UMTS. Ainsi, elle me semble indéniable l’importance d’effectuer un tel stage pourbien assimiler les informations acquises au sein de l’école et pour saisir lesproblèmes que rencontre le domaine des télécommunications. Enfin, la préparation de ce rapport m’a permis d’encore mieux assimiler toutce que j’ai vu ou réalisé. Jespère bien qu’il soit à la hauteur de la confiance quevous mavez accordée.

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