Dimensionnement et Planification d'un réseau 4G LTE pour Tunisie Télécom

Mémoire de Projet de Fin d’Etudes

Optimisation d’un réseau pilote 4G pour Tunisie Télécom

Présenté à

L’Ecole Nationale d’Ingénieurs de Gabès

En vue de l’obtention du

Diplôme National d'Ingénieur en Communications et Réseaux

Réalisé par : Eya JAMMAZI

Encadré par : Mme. Raouia AYADI(ENIG)

M.Kais AMRI (Tunisie Telecom)

M. Nourreddine BOUJNEH (FSG)

Soutenu le 21/Juin/2013, devant la commission d'examen:

M. Belgacem CHIBENI

Mme. Nedra Ben GHODHBEN

Mme. Raouia AYADI

M. Nourreddine BOUJNEH

République Tunisienne Ministère de l’Enseignement Supérieur et

de la recherche scientifique

Université de Gabès

Ecole Nationale d’Ingénieurs de Gabès

Département de Génie des Communications et des Réseaux

Projet de Fin d'Etudes

N° d'ordre: 2013

Dédicaces

A mon père Mongi,

& ma mère Najiba,

Pour toute ses patiences, ses soutiens, ses affections et ses

sacrifices durant ces années.

Pour m’avoir poussé jusqu’au bout et pour avoir été

toujours un confort moral

A mon cher frère Seif

Pour le grand amour et la patience Que dieu le garde et le

protège.

A mon cher frère Fares

En lui souhaitant la réussite dans ses Etudes et dans sa vie

A ma chère sœur Sonia

En lui souhaitant la réussite dans ses études et dans sa vie

A tous mes proches dans la famille.

A tous ceux qui ont cru en moi.

A tous ceux-ci je dédie ce travail

En espérant être toujours à la hauteur de leurs attentes

…Eya

Remerciements

Au terme de ce projet, je tenais à exprimer mes profonds remerciements à

tous ceux qui m’as aidé de prés ou de loin à la réalisation de ce travail.

Je présente mes sincères gratitudes et respects à mes encadreurs Mme

Rouia AYADI et Mr.Noureddine BOUJNEH qui ne m’ont épargné aucun effort

pour le bon déroulement de ce travail. Ses remarques et ses consignes ont été

pour moi d’un grand apport.

Ce projet a été réalisé en collaboration avec Tunisie Telecom et je

remercie Mr.Kais AMRI pour m’avoir confié ce sujet de recherche.

Je tenais aussi à exprimer mes remerciement à tous les enseignants de

l’ENIG qui m’ont beaucoup aidé, offert une agréable ambiance de travail et

m’ont garanti la meilleure formation possible afin d’effectuer ce projet dans les

meilleurs conditions.

Enfin mes meilleurs et vifs remerciements s’adressent aux membres du

jury pour avoir accepté d’évaluer ce modeste travail. C’est un réel honneur de

juger notre travail. Nous espérons être à la hauteur de leurs expectations.

Table des Matières Liste des Acronymes ............................................................................................................ 11 Introduction générale ............................................................................................................ 13 Cahier de charges ................................................................................................................ 14 Présentation de l’organisme d’accueil ................................................................................... 15 Chapitre I: ............................................................................................................................ 16 La quatrième génération du réseau radio mobile LTE ........................................................... 16

1.1. Introduction ............................................................................................................... 17

1.2.Évolution UMTS vers LTE ......................................................................................... 17

1.2.1. Principe de W-CDMA ....................................................................................... 17 1.2.2. La technologie HSDPA ....................................................................................... 18 1.2.3. La technologie HSUPA ....................................................................................... 18 1.2.4. La technologie de HSPA+ ................................................................................... 18

1.3. LTE (Long Term Evolution) ..................................................................................... 19

1.3.1. Architecture LTE ................................................................................................ 20 1.3.2. Réseau d’accès : E-UTRAN ............................................................................... 20 1.3.3. Réseau Cœur : EPC (Evolved Packet Core) ........................................................ 21

1.4. Interface Air............................................................................................................... 22

1.4. 1.Principe de l’OFDM et SC-FDMA ...................................................................... 22 1.4.2. Structure de la trame ........................................................................................... 23 1.4.3. Concept de bloc de ressources ............................................................................. 24 1.4.4. Les canaux radio ................................................................................................. 24

1.4.4.1. Les canaux logiques ...................................................................................... 24

1.4.4.2. Canaux de transport ....................................................................................... 25

1.4.4.3. Canaux physique ........................................................................................... 25

1.5. Principe de la technologie MIMO .............................................................................. 27

1.6. Modulation et codage adaptatifs ................................................................................. 28

1.7. Les exigences LTE ..................................................................................................... 28

1.7.1. La capacité des utilisateurs simultanés ................................................................. 28 1.7.2. Les débits ............................................................................................................ 29 1.7.3. La latence ............................................................................................................ 29 1.7.4. La mobilité .......................................................................................................... 29

1.8. Qualité des services.................................................................................................... 29

1.8.1. Les services LTE ................................................................................................. 29 1.8.2. Efficacité QOS .................................................................................................... 30

Projet Fin d’Etude- Eya JAMMAZI- 2012/2013 Page 5

1.9. Conclusion ................................................................................................................. 30

Chapitre II : .......................................................................................................................... 31 Dimensionnement du réseau mobile LTE ............................................................................. 31

2.1. Introduction ............................................................................................................... 32

2.2. Processus de Dimensionnement ................................................................................. 32

2.3. Dimensionnement de couverture ................................................................................ 33

2.3.1. Les étapes de dimensionnement de couverture..................................................... 33 2.3.2. Le calcul à faire : ................................................................................................. 34

2.3.2.1. Bilan de liaison Radio RLB ........................................................................... 35

2.3.2.2. Modèle de Propagation : ................................................................................ 36

2.3.3. Calcul de la couverture pour les Uplink ............................................................... 37 2.3.3. 1. Débit requis : ................................................................................................ 37

2.3.3.2. SINR requis : ................................................................................................. 38

2.3.3. 3. Sensibilité eNodeB récepteur : ...................................................................... 39

2.3.3. 4. Les marges de bruit ...................................................................................... 39

2.3.3.5. Puissance par bloc de ressource EIRP (Effective Isotropic Radiated Power) . 42

2.3.3. 6. Equation bilan de liaison Uplink ................................................................... 43

2.4. Calcul de la couverture pour les DownLink ................................................................ 43

2.4.1. Pertes de trajet ..................................................................................................... 44 2.4.2. Débit binaire requis : ........................................................................................... 44 2.4.3Puissance par bloc de ressource : ........................................................................... 44 2.4.4. Augmentation du bruit à la bordure de la cellule .................................................. 44 2.4.5. Equation bilan de liaison DownLink:................................................................... 45 2.4.6. La sensibilité du l’équipement utilisateur récepteur ............................................. 45 2.4.7. SINR à la bordure de la Cellule .......................................................................... 45 2.4.8. Limite du Bilan de liaison ................................................................................... 46 2.4.9. Les modes de transmission .................................................................................. 46 2.4.10. Rayon de la cellule ............................................................................................ 48 2.4.11. Nombre des sites : ............................................................................................. 48

2.5. Dimensionnement de capacité : .................................................................................. 50

2.5.1. Calcul dimensionnement de capacité pour les Uplink : ........................................ 50 2.5.1.1. Débit de la cellule : ........................................................................................ 50

2.5.2. Calcul dimensionnement de capacité DownLink : ............................................... 51 2.5.2.1. SINR : ........................................................................................................... 51

2.5.2.2. Débit de la cellule : ........................................................................................ 51


2.5.2.3. Nombre des sites demandés : ......................................................................... 51

2.6. Conclusion : ............................................................................................................... 52

Chapitre III : ......................................................................................................................... 53 Conception et réalisation d’un outil de dimensionnement du réseau LTE .............................. 53

3.1. Introduction ............................................................................................................... 54

3.2. Spécification des besoins ........................................................................................... 54

3.3. Outils de conception .................................................................................................. 55

3.3.1. Choix du langage de modélisation ....................................................................... 55 3.3.2. Logiciel de modélisation : ArgoUML .................................................................. 55

3.4. Les diagrammes UML ............................................................................................... 56

3.4.1. Le diagramme de cas d’utilisation ....................................................................... 56 3.4.2. Le diagramme de classe ...................................................................................... 57 3.4.3. Le diagramme de séquence .................................................................................. 57

3.4.3.1 .Diagramme de séquence « Authentification » ............................................... 58

3.4.3.2 .Diagramme de séquence « générale » simplifié............................................. 58

3.5. L’environnement de développement........................................................................... 60

3.5.1. Langage de développement : Java..................................................................... 60

3.5.2. Technologies utilisé : NetBeans (version 7.2.1) ................................................ 60

3.5.3. IText ................................................................................................................ 60

3.6. Développent de l’outil ................................................................................................ 60

3.6.1. Description de l’outil ........................................................................................... 60 3.6.2. Interface d’authentification .................................................................................. 61 3.6.3. Interface d’inscription : ....................................................................................... 61 3.6.4. Onglet « paramètre Radio » ................................................................................. 62 3.6.5. Onglet « paramètre Abonnées » ........................................................................... 63 3.6.6. Onglet « paramètre ENodeB » et Onglet « paramètre UE » ................................. 64 3.6.7. Onglet « paramètres de la ligne de transmission »................................................ 66 3.6.8. Onglet « UL-DL» ................................................................................................ 66 3.6.9. Onglet « paramètres système» : ........................................................................... 67 3.6.10. Onglet « Solution» : .......................................................................................... 68 3.6.11. Onglet « Information » : .................................................................................... 69

3.7. Validation des résultats obtenus ................................................................................. 70

3.7.1. Processus de planification LTE ........................................................................... 70 3.7.2. Planification avec ATOLL .................................................................................. 71

3.7.2. 1.Les étapes à suivre ......................................................................................... 71


3.7.2.2. Zone géographique à planifier ....................................................................... 72

3.7.2.3. Ajout des sites ............................................................................................... 73

3.8. Conclusion ................................................................................................................. 75

Conclusion et perspectives.................................................................................................... 76 Bibliographies ...................................................................................................................... 77 Webographie ........................................................................................................................ 78 Annexe 1 .............................................................................................................................. 79 Annexe 2: ATOLL ............................................................................................................... 80

Liste des figures

FIGURE 1.1:EVOLUTION VERS LTE ........................................................................................ 17 FIGURE 1.2: ARCHITECTURE DE LTE ...................................................................................... 20 FIGURE 1.3: ARCHITECTURE EPC .......................................................................................... 21 FIGURE1.4:DIFFERANCE OFDMA ET SC-FDMA .................................................................... 23 FIGURE1.5:TRAME LTE ......................................................................................................... 23 FIGURE1.6:DUPLEXAGE FDD ................................................................................................ 23 FIGURE 1.7:DUPLEXAGE TDD ............................................................................................... 24 FIGURE 1.8:BLOC DE RESSOURCES ......................................................................................... 24 FIGURE 1.9: MAPPAGE DES CANAUX ....................................................................................... 26 FIGURE 1.10 :SCHEMAS REPRESENTATIFS DES SYSTEMES SISO, MISO, SIMO ET MIMO ........ 27 FIGURE 1.11: MODULATIONS LTE .......................................................................................... 28 FIGURE 1.12:EPS BEARERS .................................................................................................... 30 FIGURE 2.1: PROCESSUS DE DIMENSIONNEMENT...................................................................... 32 FIGURE 2.2:PROCESSUS DE DIMENSIONNEMENT DE COUVERTURE POUR LE DOWNLINK ………34 FIGURE 2.3: CALCUL DU DIMENSIONNEMENT DE COUVERTURE ............................................... 35 FIGURE 2.4:VARIATION SINR EN FONCTION DE NBRE DE BLOC DE RESSOURCES ...................... 39 FIGURE 2.5:CONNEXIONS DU SYSTEME D'ALIMENTATION DE L’ANTENNE ................................. 41 FIGURE 2.6: MODELE BILAN DE LIAISON UPLINK ..................................................................... 43 FIGURE 2.8: MODELE HEXAGONALES DE CELLULE .................................................................. 49 FIGURE 2.9: ILLUSTRATION DE CALCUL DE DIMENSIONNEMENT DE CAPACITE .......................... 51 FIGURE 3.1: LOGO ARGOUML............................................................................................... 55 FIGURE3.2 : DIAGRAMME DE CAS D’UTILISATION ................................................................... 56 FIGURE3.3 : DIAGRAMME DE CLASSE ..................................................................................... 57 FIGURE3.4. DIAGRAMME DE SEQUENCE DE « AUTHENTIFICATION » ......................................... 58 FIGURE 3.5 : DIAGRAMME DE SEQUENCE DE « SIMPLIFIE » ...................................................... 59 FIGURE 3.6: LOGO DE IP PLANNINGTOOL ............................................................................... 61 FIGURE3.7. INTERFACE D’AUTHENTIFICATION ........................................................................ 61 FIGURE3.8 : INTERFACE D’INSCRIPTION .................................................................................. 62 FIGURE3.9 : ONGLET « PARAMETRES RADIO »......................................................................... 63 FIGURE3.10 : ONGLET « PARAMETRES ABONNEES » ................................................................ 64 FIGURE3.11 : ONGLET « PARAMETRES ENODEB » .................................................................. 65 FIGURE3.12 : ONGLET « PARAMETRES UE » ........................................................................... 65 FIGURE3.13 : ONGLET « PARAMETRES DE LA LIGNE D’ALIMENTATION » .................................. 66 FIGURE3.14 : ONGLET « PARAMETRES DE LA LIGNE D’ALIMENTATION » .................................. 67 FIGURE3.15 : ONGLET « PARAMETRES SYSTEME» ................................................................... 68 FIGURE3.16 : ONGLET « SOLUTION» ...................................................................................... 69 FIGURE3.17 : ONGLET « INFORMATION» ............................................................................... 70 FIGURE 3.18 : PROCESSUS DE PLANIFICATION ......................................................................... 70 FIGURE3.19 : ZONE SELECTIONNEE POUR LA PLANIFICATION ................................................... 72 FIGURE3.20 : COMPOSITION DE LA ZONE SELECTIONNEE ......................................................... 73 FIGURE3.21 : AJOUT DES SITES SUR LA ZONE SELECTIONNEE ................................................... 73 FIGURE3.22 : AJOUT DES SECTEURS ........................................................................................ 74


FIGURE3.23 : ACTIVATION DES SITES ..................................................................................... 74 FIGUREA1.1 : BILAN DE TRAJET ............................................................................................. 79 FIGUREA2.1 : INTERFACE DE DEMARRAGE ............................................................................. 80 FIGUREA2.2 : CARTE DE GRAND TUNIS .................................................................................. 80 FIGUREA2.3 : FOCUS ZONE .................................................................................................... 81 FIGUREA2.4 : CONFIGURATION DES SITES .............................................................................. 81 FIGUREA2.5 : CONFIGURATION DES SECTEURS DE CHAQUE SITE.............................................. 81 FIGUREA2.6 : PREDICTION DE COUVERTURE .......................................................................... 82 FIGUREA2.7 : CORRECTION AUTOMATIQUE DE COUVERTURE .................................................. 82

Liste des tableaux

TABLEAU 1.1 : CARACTERISTIQUES LTE ................................................................................ 20 TABLEAU2.1:LARGEURS DE BANDE ET LES BLOCS DE RESSOURCES SPECIFIEES LTE................. 38 TABLEAU 2. 2:PERTES DE LA PENETRATION ............................................................................ 40 TABLEAU 2. 3: PERTES SELON TYPE DE SIGNAL ....................................................................... 40 TABLEAU2. 4:MARGE DE SHADOWING ................................................................................... 41 TABLEAU 2.5:PERTES DE LIGNE D’ALIMENTATION .................................................................. 42 TABLEAU 2.6:PARAMETRES SEMI EMPIRIQUES POUR DOWNLINK ............................................. 47 TABLEAU 2.7:BILAN DE LIAISON DOWNLINK ......................................................................... 45 TABLEAU 2.8:ATTENUATION FIXE DANS LE MODELE DE PROPAGATION OKUMURA-HATA.......... 48 TABLEAU2.9 : SURFACE DE ZONE ........................................................................................... 50

Liste des Acronymes

Liste des Acronymes

ACK : Acknowledgement

AMR: Adaptive Multi-Rate

AMC: Adaptive Modulation and Coding

BW : Bandwidth

BER : Bit Error Rate

BCH : Broadcast Channel

BCCH: Broadcast Control Channel

CCCH: Common Control Channel

CDMA : Code division Multiple Access

CP: Cyclic Prefix

CQI: Channel Quality Indicator

DTCH: Dedicated Traffic Channel

DL-SCH : Downlink Shared

DFT : Discrete Fourier Transform I

DCCH: Dedicated Control Channel DL

Downlink

EIRP: Effective Isotropic Radiation

Power

EPS :Evolved Packet System

EPC :Evolved Packet Core

eNB: Evolved Node B

E-UTRAN: Evolved UMTS Terrestrial

epa5 :Extended Pedestrian

eva70: Extended Vehicle A

etu300: Extended Typical Urban

FDD: Frequency Division Duplexing

FFT :Fast Fourier Transform

FDMA :Frequency Division Multiple

Access

GAN :Generic Access Network

GSM :Global system for Mobile

GPRS: General Packet Radio Service

GGSN: Gateway GPRS Support Node

GTP: GPRS Tunneling Protocol

HARQ :Hybrid Automatic Repetition

Request

HSDPA :High Speed Downlink Packet

Access

HSUPA: High-Speed Uplink Packet

Access Channel

HSS:Home Subscriber Server

IFFT: Inverse Fast Fourier Transform

IDFT: Inverse Discrete Fourier Transform

IMS :IP Multimedia Subsystem

ISI: Inter-Symbol-Interference

LTE: Long Term Evolution

MBMS: Multimedia Broadcast Multicast

Service

MCCH :Multicast Control Channel

MME: Mobility Management Entity

MIMO: Multiple Input Multiple Output

MTCH :Multicast Traffic Channel

MCH :Multicast Channel

MAC: Medium Access Control

MISO: Multiple Input Single Output

Liste des Acronymes


MAPL: Maximum Allowed Path Loss

NRB: Number of Resource Blocks

OFDM :Orthogonal Frequency Division

Multiplexing

OLSM: Open Loop Spatial Multiplexing

PAPR :Peak to Average Power Ratio

P-GW: Packet Gateway

P-SCH :Primary Synchronization Channel

PCCH :Paging Control Channel

PCH :Paging Channel

PMCH :Physical Multicast Channel U

PBCH: Physical Broadcast Channel

PDSCH:Physical Downlink Shared

Channel

PCFICH: Physical Control Format

Indicator Channel

PDCCH :Physical Downlink Control

Channel

PHICH: Physical Hybrid Indicator

Channel

PN :Pseudo random Noise code

PUSCH: Physical Uplink Shared Channel

PUCCH:Physical Uplink Control Channel

PRACH:Physical Random Access

Channel

QAM :Quadrature Amplitude Modulation

QPSK :Quadrature Phase Shift Keying

QoS: Quality of Service

QUL : Loading In The Uplink

QDL: Loading In The Downlink

RB :Resource Blocks

SAE: System Architecture Evolution

SC :Single Carrier

SINR:Signal Interferance-plus-noise Ratio

S-GW: Serving Gateway

SAE System Architecture Evolution

SIMO: Single Input Multiple Output

SISO: Single Input Single Output

SNR: Signal to Noise Ratio

S-SCH:Secondary Synchronization

Channel

TDMA: Time division Multiple Access

TDD: Time Division Duplexing

TMA :Tower Mounted Amplifier TTI :Transmission Time Interval

UMTS:Universal Mobile

Telecommunications System

UE: User Equipment

UL: Uplink

UML: Unified Modeling Language

UL-SCH :Uplink Shared channel

VOIP: Voice over IP

WLAN :Wireless Local Area Network

IntroductIon générale

Introduction générale

Le réseau radio mobile est aujourd'hui un domaine en pleine effervescence. Pendant

la dernière décennie, les évolutions de télécommunications ont explosé une nouvelle gamme

de service qui a écarté les services classiques à fin de satisfaire l’augmentation du nombre

des utilisateurs et les exigences de taux de données élevés.

Cette motivation, laisse les générations mobiles se succèdent et se développent de la

technologie GSM vers un système de paquets tout IP optimisé dénommé longue Term

Evolution (LTE).

Ergo, l’opérateur se trouve, devant ces technologies, obliger de répondre à la

croissance continue du trafic, avec une faible latence, une meilleure fiabilité, et une meilleure

efficacité spectrale par rapport à les précédentes générations. Ces exigences ont stimulé les

évolutions réseaux pour mettre aujourd’hui le premier pas vers la quatrième génération avec

LTE.A ce stade, l’opérateur doit réduire le cout d’investissement et augmente la qualité de

service pour assurer la rentabilité.

Pour le faire il doit passer par les phases primordiales : dimensionnement et planification, qui

consistent à satisfaire les contraintes de couverture et de capacité tout en minimisant les

ressources exploitées, ce qui garantit une étude fiable du réseau avant la réalisation.

C’est dans ce cadre, se déroulera notre projet fin d’étude effectué en collaboration

avec Tunisie Telecom. Au cours de notre rapport, nous avons quatre chapitres à mettre en

œuvre. Nous entamerons le travail par un premier chapitre étude de l’art permettent de

présenter la génération 3.9(LTE). Une deuxième partie sera consacré pour détailler le

dimensionnement orientée capacité et couverture. La partie suivante nous élaborons la

conception et la réalisation par l’exposition des différentes interfaces de l’application

accompagnée d’une description précise

Ainsi, nous validons notre solution par une simulation avec ATOLL. Et enfin, une conclusion

récapitule notre travail et présente les connaissances acquises suite à ce projet de fin d’étude.

Cahier de Charges

Cahier de charges

Titre du projet : Dimensionnement et planification LTE

Encadré par : Mme.Raouia AYADI

Mr.Noureddine BOUJNEH

Cahier de charges :

Recherche bibliographique sur le réseau cellulaire 4 G.

Développement d’un outil de dimensionnement des EnodeB des réseaux LTE – 4G

Simulation d’un réseau pilote 4G avec l’outil de planification radio Atoll

Méthodologie : Au cours de ce projet, nous adopterons une démarche qui a le plan suivant : Phase d’étude théorique. Phase de conception. Phase de réalisation. Phase de planification.

Mots clés : LTE, dimensionnement orienté capacité et couverture, planification, bilan de liaison , modèle de trafic, eNodeB….

Outils : Java - Atoll 3.2

Présentation de l’organisme d’accueil

Présentation de l’organisme d’accueil

Tunisie Télécom est le nom commercial de l'opérateur historique de

télécommunications en Tunisie. La loi portant création de l'Office national des

télécommunications, dont le nom commercial est Tunisie Télécom, est promulguée le 17 avril

1995 et entre en vigueur le 1er janvier 1996. Devenu société anonyme de droit public fin 2002,

il change de statut juridique, par un décret du 5 avril 2004, pour devenir une société anonyme

dénommée « Tunisie Télécom ». Elle connaît une privatisation partielle en juillet 2006 avec

l'entrée dans son capital, à hauteur de 35 %, du consortium émirati ETI (Emirates

International Télécommunications).

Tunisie Télécom met en place, exploite et commercialise le premier réseau GSM en

Mauritanie (Mattel) à partir de mai 2000. Elle conclut également une convention de

coopération technique avec Djibouti Télécom pour le développement de ses réseaux de

télécommunications.

Tunisie Télécom propose des services dans le domaine des télécommunications fixes

et mobiles. En juin 2006, il est fort de 1 259 000 abonnés au réseau fixe (RTCP), dont il

détient le monopole, et de 3 265 000 abonnés au réseau GSM (la première ligne est inaugurée

le 20 mars 1998), faisant de lui le leader sur ce marché devant l'opérateur privé Tunisiana.

Depuis 2008, Tunisie Télécom offre la possibilité aux détenteurs de cartes bancaires

nationales d'alimenter le solde de leurs lignes prépayées via les distributeurs automatiques de

billets de l'Arab Tunisian Bank (service Mobilink).

Le 21 mars 2009, Tunisie Télécom lance une nouvelle marque, Elissa, avec des offres

spécifiquement conçues pour les jeunes de moins de 25 ans. Il est également un fournisseur

d'accès à Internet (Frame Relay, ADSL, X.25, LS, RNIS et WLL pour la téléphonie rurale).

Au printemps 2011, suite à la révolution tunisienne, la société est secouée par un important

conflit social entre les représentants de l'Union générale tunisienne du travail et ceux de son

actionnaire émirati au sujet du sort d'une soixantaine de contractuels (sur 8 500 employés)

représentant 3,5 % de la masse salariale ; il est marqué par des grèves et sit-in affectant le bon

fonctionnement de l'opérateur. Il s'achève avec la fin de ces contrats de travail, à l'exception

de dix contractuels gardant leurs fonctions [4].

Projet Fin d’Etude-Eya JAMMAZI-2012/2013 Page 16

Chapitre I:

La quatrième génération du réseau radio mobile LTE

Chapitre i : la quatrième génération du Reseau radio mobile lte


1.1. Introduction

Ce premier chapitre est consacré pour la présentation des éléments clés abordés au

cours de notre travail tel que la stratégie mise en place par le réseau radio mobile LTE

Long Term Evolution.

Ce dernier est l’objet de ce premier chapitre, où nous allons présenter une étude introductive

portant sur les spécifications techniques de ce standard par une description globale des

successeurs de la 3G vers LTE, puis nous allons détailler la technologie LTE.

1.2.Évolution UMTS vers LTE Le 3G facilite le processus de standardisation, occupé de deux côtés : opérateur et

consommateur, en se basant sur les règles tracées par l’Union Internationale des

Télécommunication. La figure suivante illustre la succession des technologies vers LTE :

Figure 1.1:Evolution vers LTE [1]

Entre 2009 et 2010, Tunisie Télécom lance la technologie 3G dont son ampleur atteint celle

de la 2G et apporte plusieurs amélioration citant : accès haut débit à l'Internet sans fil,

visiophonie, la télévision sur le téléphone….

1.2.1. Principe de W-CDMA Une nouvelle gamme de service multimédia a été lancée avec l’apparition du 3G.

Commençant par UMTS qui exploite le protocole de communication W-CDMA et les

nouvelles bandes de fréquences situées entre 1900 - 2200 MHz. Il permet d’envoyer

simultanément toutes les données et les paquets en désordre, et le téléphone les réceptionner

et les rassembler.

Le W-CDMA utilise une technique d’étalement tel que l’étalement de spectre par séquence

directe. Pour cela, chaque bit de l’utilisateur à transmettre est multiplié (OU exclusif) par un



code pseudo aléatoire PN propre à cet utilisateur. La séquence du code (de N chips) est unique

pour cet utilisateur, et présente ainsi la clé de codage [2].

Cette méthode permet une bande de fréquences N fois plus étendue et améliorée.

La norme UMTS offre des avantages qui s'appliquent aux communications vocales ainsi

qu’aux transferts de données. Cette technologie exploite une bande de fréquences plus large,

augmente le nombre d’appels et enfin permet le développement du domaine de la multimédia.

1.2.2. La technologie HSDPA

Le HSDPA a été proposé dans la version 5, appelée 3,5G ou encore 3G+

(Dénomination commerciale).

Elle annonce des débits pouvant atteindre au delà de 10 Mbps pour le DownLink qui permet

d’accroître les taux de transfert de données et augmente la capacité des réseaux 3G. Il offre

des performances dix fois supérieures à l’UMTS.

En revanche, l’inconvénient de l’évolution HSDPA est le débit montant Uplink qui reste

inchangé 384 Kbit/s [4].

L’évolution de cette nouvelle norme se présente comme suit:

Raccourcissement du TTI (Transmission Time Interval) de 10 ms à 2 ms

Utilisation d’un type de modulation 16QAM

Répétition du message (retransmission) avec codage modifié.

Avec l'apparition du HSUPA le problème de la liaison montant est résolu.

1.2.3. La technologie HSUPA La technologie HSUPA suit HSDPA, elle permet de transférer des contenus

multimédias volumineux. IL porte le débit montant à 5,8 Mbit/s et offert une voie montante

qui assure un transfert plus rapide et plus efficace. Il est caractérisé par :

La technique de retransmission HARQ.

Allocation des ressources par le NodeB.

Au niveau des interfaces radio, HSUPA n'utilise pas de canal partagé les ressources de codes

et de puissance sont gérées de manière ce qui autorise une transmission haut-débit [4].

1.2.4. La technologie de HSPA+ L’évolution se succède jusqu’au la combinaison de la technologie HSDPA et HSUPA

pour permettre l’apparition HSPA (High Speed Packet Access +). Cependant, l’évolution de



l'UMTS n'a pas atteint sa fin pour enfin arriver a un débit de 21 Mbit/s avec le HSPA+ connu

par 3GPP version 7 et 8.

Il permet de :

Diminuer le temps d’échange des messages entre le RNC et le NodeB.

Réduire les coûts de déploiement en réduisant le nombre d’éléments.

Maximiser le taux de transmission de données en ajustant la modulation et le codage.

Intégrer des femtocells facilement.

Améliorer l’efficacité spectrale et le taux maximum de latence [4].

1.3. LTE (Long Term Evolution) La norme LTE, version 8, est le portail vers les réseaux de la quatrième génération. Il

offre 100 Mbit/s en voie descendante et 50 Mbit/s en voie montante pour une largeur de bande

allouée de 20 MHz.

Le tableau suivant illustre quelques caractéristiques de la technologie LTE :

Caractéristique description

Flexibilité de la bande passante : La norme LTE permet une bande passante

extensible de 1,4 à 20 MHz, offrant une

flexibilité à l'opérateur lors de l'utilisation du

spectre.

Orthogonalité du DownLink et UpLink : La liaison montante et la liaison descendante

des utilisateurs, sont orthogonales entre elles

(pas d'interférence intracellulaire)

Modulation et codage adaptatif : Selon la qualité du canal, le LTE utilise le

schémas de modulation et après plusieurs

des systèmes de codage dans chaque

modulation :

• Quadrature Phase Shift Keying (QPSK)

• 16-Etat Quadrature Amplitude Modulation

(16-QAM)

• 64-Etat Quadrature Amplitude Modulation

(64-QAM)



FDD et TDD : LTE utilise FDD et TDD.

La technologie d'antenne : La technologie MIMO est utilisée dans la

liaison descendante pour permettre

d’améliorer le débit

Couverture de la cellule:

5Km

Tableau 1.1 : Caractéristiques LTE

1.3.1. Architecture LTE La technologie LTE a apporté une efficacité spectrale, amélioration de débit,

augmentation de couverture et du nombre d’appels supporté par la cellule.

De même que ces précédentes, elle est caractérisée par son architecture qui comporte :

Un réseau d'accès : l'E-UTRAN

Un réseau cœur : Réseau tout-IP.

Figure 1.2: Architecture de LTE [1]

1.3.2. Réseau d’accès : E-UTRAN Il ne contient que des eNodeB. L’eNodeB qui assure l’échange radio avec

l’E-UTRAN. A la différence de la 3G, les fonctions supportées par le RNC ont été réparties

entre l’eNodeB et les entités du réseau cœur SGW.

Ils sont reliés entre eux par une interface X2.

L’interface X2: c’est une interface logique. Elle est introduite dans le but de

permettre aux eNodeBs d’échanger des informations de signalisation durant le

Handover ou la signalisation, sans faire intervenir le réseau cœur.

L'eNodeB est relié au cœur du réseau à travers l'interface S1.



L’interface s1 : C’est l’interface intermédiaire entre le réseau d’accès et le réseau

cœur, et elle peut être divisée en deux interfaces élémentaires : Cette dernière consiste

en S1-U (S1-Usager) entre l'eNodeB et le SGW et S1-C (S1-Contrôle) entre

l'eNodeB et le MME.

Les eNodeB ont offert deux qualités au réseau :

La sécurité : en cas de problème d’un relais.

Un partage des ressources équitable: partage de ressource en cas de saturation du lien

principale.

1.3.3. Réseau Cœur : EPC (Evolved Packet Core) C’est le nom du réseau cœur évolué, paquet tout IP. EPC est aussi peut communiquer

avec les réseaux 2G/3G.

Son architecture est simplifiée, comme montre la figure (1.3), en la comparant à celle de

2G/3G.

Figure1.3: Architecture EPC [1]

MME (Mobility Manager Entity) :

Il est responsable de savoir la localisation de l’utilisateur, de connaitre son état et gérer les

procédures authentification et mobilité des UE.

SGW (Serving Gateway) :

Il est responsable du transférer d'un relais à un autre, il gère tout l’aspect handover inter-

eNodeB et effectuer ce transfert vers un réseau 2G ou 3G.

Le SGW est traversé par les flux média, ce qui sera intéressant pour imposer des politiques

de filtrage sur ces derniers.

PGW (Packet Data Network Gateway):



C'est la passerelle vers les réseaux externe. Il est responsable du routage, en assignant une

adresse IP au mobile au moment de l'attachement au réseau. PGW est un point pour faire

le filtrage des données. Il participe aussi à l'opération de taxation.

HSS ( Subscriber Home) :

C’est un Hss contient le profil de l'abonnée pour les réseaux 2G, 3G, LTE.

PCRF (Policy Charging Rules Function):

Il fourni au PGW les règles de taxation nécessaire pour différencier les flux de données et de

les taxer d'une façon convenable.

Les réseaux LTE se distinguent des réseaux UMTS par trois grands aspects. Une

interface radio : avec les technologies OFDM en DL, le SC-FDMA en UL et MIMO, ce qui

lui permet de supporter une largeur de bande allant de 1.4 à 20 MHz.

1.4. Interface Air 1.4. 1.Principe de l’OFDM et SC-FDMA

Le principe de l'OFDM consiste à répartir le signal numérique sur un grand nombre

de sous-porteuses orthogonaux.

Il est utilisé en voie descendante. L’espacement entre sous porteuses en LTE est fixé f = 15

kHz et 2048-pour IFFT. L'unité de temps dans la structure de trame est

Ts = 1 / (2048 * 15000) secondes [4].

Dans un canal multi trajets, il y a risque d’interférence entre symboles OFDM. Pour ceci

l’ajout d’un préfixe cyclique CP (5.21µsec) demeure nécessaire.

OFDMA est la technologie d'accès multiple par rapport OFDM, est utilisé dans la

liaison descendante LTE. C’est la combinaison de TDMA et FDMA essentiellement.

Pour la voie montante, on en utilise un dérivé appelé SC-FDMA. En OFDMA, les symboles

sont transmis chacun à travers une sous-porteuse, alors qu’en SC-FDMA chaque symbole est

étalé sur l’ensemble des sous-porteuses allouées, a voir la figure(1.4 )suivante :



Figure1.4:différance OFDMA et SC-FDMA [3]

1.4.2. Structure de la trame La trame générique du LTE a une durée de 10 ms, décomposée en 20 slots de 0,5

ms chacun, numérotés de 0 à 19.

Figure1.5:Trame LTE [5]

Cette dernière est caractérisée par deux types de trame de deux modes de duplexage, FDD et

TDD.

Avec le FDD, la trame entière est alternativement dédiée à la réception et l'émission.

La trame radio FDD offre un logement composé de 7 symboles OFDM.

Figure1.6:Duplexage FDD [6]

Le TDD, une sous-trame est allouée à la réception et l'émission de manière indépendante. Une

sous-trame est un ensemble de 2 slots consécutifs.



Figure 1.7:Duplexage TDD [6]

1.4.3. Concept de bloc de ressources LTE est constitué de domaine de temps et de ressources dans le domaine fréquentiel.

Le bloc de ressource est le plus petit élément qui constitue les ressources physiques en LTE,

qui est une grille ,est composé par des éléments de ressource RE.

Il est formé de 12 sous porteuses, largeurs de chacune est de 15KHzcomme montre la figure

(1.8).

Figure 1.8:Bloc de ressources

1.4.4. Les canaux radio Selon le type d’information véhiculée, on distingue les canaux communs de contrôle

accessibles par tous les mobiles, les canaux de signalisation hors communication dédiés à un

seul mobile et des canaux de trafic dédiés à un seul mobile.

1.4.4.1. Les canaux logiques Les canaux logiques correspondent aux services de transfert de données offert par les

protocoles des couches hautes de l’interface radio.

Les canaux logiques de contrôles dans l’E-UTRAN sont :

-BCCH : est un canal DownLink, utilisé par le réseau pour le Broadcast des informations

système de l’EUTRAN à l’ensemble des terminaux présents dans une cellule radio.



-PCCH : est un canal DownLink qui transfert les informations de paging aux terminaux dans

une cellule.

- CCCH : est utilisé pour la communication entre le terminal et l’E-UTRAN. Ce canal

est typiquement utilisé dans les premières phases de l’établissement de communication.

-MCCH : est utilisé pour la transmission des informations du réseau à plusieurs terminaux.

-DCCH : est un canal point-à-point bidirectionnel qui supporte les informations de contrôle

entre un terminal donné et le réseau.

Les canaux logiques de trafic sont :

-DTCH : est un canal bidirectionnel. Il peut supporter la transmission des données

utilisateurs tel que la signalisation.

-MTCH : est un canal de données point-à-multipoint pour la transmission de trafic de

données du réseau à un ou plusieurs terminaux.

1.4.4.2. Canaux de transport Les canaux de transport décrivent pourquoi et avec quelles données caractéristique

sont transférés à travers l’interface radio.

Les canaux de transport E-UTRAN en DownLink sont :

-BCH : est associé au canal logique BCCH.

-DL-SCH : qui est utilisé pour transporter le contrôle d’usager ou le trafic data.

-MCH : qui est associé au MBMS pour le contrôle des informations de transport.

Les canaux de transport E-UTRAN en UpLink sont :

-UL-SCH : qui est l’équivalent du DL-SCH en UpLink.

-RACH : qui est un canal de transport spécifique supportant un contrôle d’information limité.

Il est utilisé durant les premières phases d’établissement de communication ou dans le cas du

changement d’état.

1.4.4.3. Canaux physique Les canaux physiques sont l’implémentation des canaux transport sur l’interface radio.

Les canaux physiques en DownLink sont :

-PDSCH : qui transporte les données usager et la signalisation des couches hautes.

-PDCCH : qui transport les assignations d’ordonnancement pour le lien montant.

-PMCH : qui transporte l’information Multicast/Broadcast.

- PBCH : qui transporte les informations système.

-PCFICH : qui informe l’UE sur le nombre de symboles OFDM utilisé pour le PDCCH.



Les canaux physiques en UpLink sont :

-PUSCH : qui transporte les données utilisateur et la signalisation des couches hautes.

-PUCCH : qui transporte les informations de contrôle, comprends les réponds ACK et NACK

du terminal aux transmissions DownLink.

-PRACH : qui transporte le préambule de l’accès aléatoire envoyé par les terminaux.

La figure (1.9) ci-dessous présente le mappage entre les canaux logiques, de transport

et physiques.

Figure 1.9: mappage des canaux [1]



1.5. Principe de la technologie MIMO

Le but de la technique MIMO étant d’augmenter le débit et la portée des réseaux sans

fil, elles se basent sur l’utilisation de plusieurs antennes aussi bien du côté de l’émetteur que

celui du récepteur.

Lorsqu’un tel système comprend, seulement, une seule antenne à l’émission et plusieurs

antennes à la réception, il est nommé SIMO même, lorsqu’il comprend plusieurs antennes à

la réception et une seule antenne à l’émission, nommé MISO. Finalement, si les deux côtés

comptent une antenne chacun, le système est dit SISO (voir figure 1.10).

La mise en place d’une telle structure permet au LTE d’atteindre des débits importants. De

plus, le fait d’utiliser plus d’une antenne des deux côtés du système permet d’apporter de la

diversité et a pour conséquence l’amélioration du rapport signal à bruit (SNR) et donc du

taux d’erreurs binaires.

Les systèmes MIMO exploitent les techniques de :

Diversité d’espace : diversité d’antenne.

Diversité fréquentielle : Cette technique demande l’envoi du même signal sur des fréquences

différentes.

Diversité temporelle : Lorsque l’on sépare l’envoi du même signal par le temps cohérence du

canal.

Figure 1.10 :Schémas représentatifs des systèmes SISO, MISO, SIMO et MIMO [4]



1.6. Modulation et codage adaptatifs La modulation et le codage adaptatifs (AMC Adaptive Modulation & Coding), est une

approche opportuniste qui tend à adapter la technique de modulation et de codage en fonction

de l’état du canal. Pour les transmissions DL en LTE, l’UE envoie le feedback de CQI

(Quantification du SNR) vers l’eNodeB pour que cette dernière lui sélectionne un MCS

(Modulation & Coding Scheme), un schéma de modulation et de codage qui maximise

l’efficacité spectrale tout en gardant le BER (taux d’erreurs par bloc) inférieur à un certain

seuil.

L'ensemble de modulation systèmes pris en charge pour la DownLink LTE correspondant à :

QPSK, 16QAM, 64QAM comme montre la figure suivante :

Figure 1.11: modulations LTE [9]

Les hauts ordres de modulation (64QAM-16QAM) offrent des débits de données plus rapides

et des une efficacité spectrale plus élevées. Mais ils sont beaucoup moins résistants au bruit et

aux interférences.

1.7. Les exigences LTE L’objectif majeur du LTE est d’améliorer le support des services de données via une

capacité accrue, une augmentation des débits et une réduction de la latence.

1.7.1. La capacité des utilisateurs simultanés Avec l’apparition de nouvelles applications, le système doit supporter simultanément

un large nombre d’utilisateurs par cellule. Il est attendu qu’au moins 200 utilisateurs

simultanés par cellule soient acceptés à l’état actif et un nombre largement supérieur

d’utilisateurs devra être possible à l’état de veille.



1.7.2. Les débits Les exigences pour la technologie LTE ont porté également sur des gains de débit en

comparaison avec le HSPA. Les objectifs de débit maximal définis pour le LTE sont les

suivants :

100 Mbit/s en voie descendante pour une largeur de bande allouée de 20 MHz.

50 Mbit/s en voie montante pour une largeur de bande allouée de 20 MHz.

Le débit de cellule doit être atteignable au moins par 95 % des utilisateurs de la cellule.

1.7.3. La latence C’est la capacité à réagir rapidement à des demandes d’utilisateurs ou de services. On

a 2 plans : latence du plan de contrôle et latence du plan usager.

Latence du plan de contrôle :

L’objectif c’est d’améliorer la latence du plan de contrôle, par rapport à l’UMTS, d’un temps

de transition inférieur à 100 ms

Latence du plan usager

La latence du plan usager correspond au délai de transmission d’un paquet IP au sein du

réseau d’accès. Le LTE vise une latence du plan usager inférieure à 5 ms.

1.7.4. La mobilité Le LTE doit rester fonctionnel pour des UE qui se déplacent à des vitesses élevées.

1.8. Qualité des services 1.8.1. Les services LTE

Une nouvelle génération de systèmes mobiles permet habituellement une introduction

de nouveaux services et une amélioration de certains services vis-à-vis des les générations

précédentes.

Le premier changement apporté par le LTE en termes d’expérience utilisateur est donc un

confort d’utilisation des services en ligne :

Navigation Web: naviguer sur Internet..

Vidéo streaming : les applications streaming : regarder les vidéos.

Transfert de fichiers: téléchargement de fichiers à partir de la Internet.

Voix: la voix sur IP (VoIP) comme «Skype» : envoyer et recevoir des appels vocaux sur

Internet.



1.8.2. Efficacité QOS Le réseau LTE offre ces applications citées, qui ont des besoins QoS. Puisque c’est

réseau tout-paquet, il est nécessaire de disposer un mécanisme pour faire la différenciation

entre les flux de paquet selon exigences de qualité de service.

Le QOS des flux appelés porteurs EPS sont établies entre l'UE et le P-GW : c’est un support

radio transporte les paquets d'un porteur (bearer) EPS entre un équipement utilisateur et un

eNB, comme montre la figure (1.12) ci dessous. Chaque flux IP est associé à un porteur

différent EPS et le réseau décide la priorité du trafic. Lors de la réception d'un paquet IP à

partir d'Internet, P-GW effectue la classification des paquets en fonction de certains

paramètres prédéfinis et lui envoie un porteur approprié EPS.

Figure 1.12:EPS bearers [7]

Le LTE a défini les classes de services qu’il peut offrir et qui dépendent de la QoS

désirée par l’utilisateur.

La qualité de service est généralement définie par les critères suivants :

*Délai : temps écoulé entre l’envoi d’un paquet et sa réception.

* Gigue sur le délai : variation du délai de deux paquets consécutifs.

* Bande passante minimum : taux de transfert minimum pouvant être maintenu entre deux

points terminaux.

*fiabilité : taux moyen d’erreurs d’une liaison.

1.9. Conclusion En effet, une bonne connaissance des architectures permet aux planificateurs de mieux

gérer les ressources, de faciliter l'évolution du réseau en intégrant des technologies plus

performantes, qui leur permettent de fournir en même temps des services de bonne qualité. Le

chapitre suivant est une étude sur la planification et dimensionnement du réseau LTE.


Chapitre II :

Dimensionnement du réseau mobile LTE

Chapitre II : dimensionnement d’un réseau mobile lte


2.1. Introduction Pour un opérateur de télécommunication la phase de dimensionnement est primordiale

avant la mise en œuvre de son réseau.

Dans ce chapitre, nous allons introduire les concepts de base et les calculs mathématiques

nécessaires au dimensionnement sur ses deux plans : couverture et capacité.

Notre proposition est inspirée de celle d’Ericsson, Huawei et Nokia Siemens Network.

2.2. Processus de Dimensionnement Le dimensionnement des eNodeB est la partie la plus délicate. Du coup elle doit être

bien développée.

On a deux méthodes à suivre. La première tient compte des exigences de la capacité et la

deuxième tient compte des exigences de la couverture, pour déterminer le rayon de chaque

cellule et puis le nombre des sites.

Figure 2.1: processus de dimensionnement

Comme montre la figure ci-dessus, le processus de dimensionnement comporte 4 étapes : Pré-dimensionnement :

Nécessite la collecte des informations qui portent sur la zone de déploiement. On cite par exemple :

Les informations détaillées sur l’eNodeB et l’UE.

Les informations sur la zone de déploiement (superficie, information démographiques,

Les données géographiques : cartographie, population, zone à couvrir et taux de

pénétration des abonnés dans cette zone (services demandés, trafic offert, etc.).

Les services à offrir: voix, données.

La liste des sites : identifier les lieux pour placer les ENodeB.

Type d’antenne à utiliser. Dimensionnement de couverture :

Pré-Dimensionnement

Dimensionnement de couverture

Dimensionnement de capacité Optimisation



Analyse de la couverture reste fondamentalement l'étape la plus critique dans la

conception de réseau LTE.

On va se baser sur le Bilan de liaisons (RLB), qui permet d’estimer le taux de perte du trajet.

Pour cela, il est nécessaire de choisir d'un modèle de propagation approprié.

Le résultat final obtenu est la taille de la cellule à couvrir, ce qui donne une estimation sur le

nombre total de sites. Cette estimation basée sur les exigences de couverture doit être vérifiée

aussi par les besoins de capacité.

Dimensionnement de capacité :

La vérification de la taille des cellules et le nombre des sites obtenue par l'analyse de

couverture, sera effectué par la capacité. On va vérifier si le système peut supporter la charge

demandé sinon de nouveaux sites doivent être ajoutés.

Optimisation :

On compare les résultats obtenus de deux dimensionnement, et on considère le

nombre des sites le plus grand.

Nous allons débuter notre travail par le dimensionnement de la couverture.

2.3. Dimensionnement de couverture La couverture d’une station de base possède des limites comme les perturbations

provoquées par certains phénomènes. Le problème de couverture apparait lorsque les ondes

émises par le mobile n’arrivent pas à la station de base la plus proche, ou bien lorsque celles

émises par l’antenne des eNodeB n’arrivent pas avec une puissance suffisamment détectable

par la station mobile.

La mauvaise couverture provoque une élévation de taux d’échec d’accès, taux de coupure de

communication, taux de Handover.

2.3.1. Les étapes de dimensionnement de couverture Les étapes de dimensionnement de couverture sont:

- Exigence de qualité L'exigence de qualité de couverture est d’atteindre le débit binaire

demandé avec une certaine probabilité par exemple 64 kbps doivent être atteint avec une

probabilité de 98%.

-Dimensionnement de liaison montante : Nous cherchons à cette étape le rayon de la cellule à

partir du débit binaire à la bordure de la cellule.

- Dimensionnement de liaison descendante : Si les exigences de qualité de liaison descendante

sont remplies, on calcule la distance de site à site et on la compare avec le résultat limite de

l’Uplink.



- Couverture de canaux de contrôle : La performance du canal de contrôle à la bordure de la

cellule doit être vérifiée par rapport à la valeur de la distance intersites calculée.

Cette figure( 2.2) illustre les étapes à suivre :

Figure 2.2:Processus de dimensionnement de couverture pour le DownLink et l’Uplink [11]

2.3.2. Le calcul à faire :

Nous devons estimer la distance maximale entre un émetteur et un récepteur tout en

répondant aux exigences de performances dans les conditions de propagation.

Donc le premier pas à faire est de déterminer l’affaiblissement de parcours maximal

(Maximum Allowable PathLoss MAPL), en passant par le bilan de liaison radio (RLB).

Nous allons suivre le calcul suivant, comme indique la figure ci-dessous :

Qualité réquis

Dimensionnement Uplink

Dimensionnement Downlink

canal de controle couverture

Fin

Refaire les calculs s'ils ne sont pas

conforme



Figure 2.3: calcul du dimensionnement de couverture

2.3.2.1. Bilan de liaison Radio RLB Le RLB donne la perte de trajet maximale autorisée, et à partir de laquelle la taille des

cellules est calculée en utilisant un modèle de propagation approprié.

Le RLB pris en compte : Puissances d'émission, les gains, les pertes d'antenne, les gains de

diversité, les marges d’interférence.

Pour LTE, l'équation RLB de base est comme suit (en dB): 퐏퐚퐭퐡퐋퐨퐬퐬 = 퐓퐱퐏퐨퐰퐞퐫 + 퐓퐱퐆퐚퐢퐧− 퐓퐱퐋퐨퐬퐬퐞퐬 − 푺풆푵푩 + 퐑퐗퐆퐚퐢퐧퐬 − 퐑퐱퐋퐨퐬퐬퐞퐬 −퐁퐢퐔퐋 (ퟐ.ퟏ)

Avec :

Path Loss = Perte de trajet totale rencontré par le signal envoyé de l'émetteur au récepteur

(dB)

TxPowerdB = La puissance transmise par l'antenne d'émission (43-49dBm)

TxGainsdB = Gain de l'antenne d'émission (dBi)

TxLossesdB= Les pertes de l'émetteur (dB)

RxGainsdB = Gain de l’antenne de réception (dB)

RxLossesdB = Les pertes de réception (dB)

RxNoisedB = Bruit de réception (dB)

푺풆푵푩 =Sensibilité du l’eNodeB (dBm)



2.3.2.2. Modèle de Propagation : Le modèle de propagation permet d’estimer la valeur de l’atténuation de trajet. On

distingue plusieurs types de modèles:

Modèles empiriques : est une formule mathématique utilisée pour permette prédire l'impact

d'un émetteur sur une certaine zone de réception.

Modèles physiques : prédire la propagation des ondes radio et calculer les trajets des ondes

radio en tenant compte des phénomènes de réflexion et diffraction.

Pour notre étude nous allons choisir le modèle de propagation empirique. Sa formule dépend

de plusieurs facteurs, à savoir :

La fréquence de l’onde.

TX hauteur de l'antenne(Les hauteurs des antennes de l’émission et de la réception)

RX hauteur de l'antenne et d'autres

La distance parcourue.

Type de terrain.

Clutter (caractéristiques et densité des bâtiments), etc.

Ces modèles ne peuvent pas prédire le comportement 100% exacte de la liaison radio, mais

ils prédisent le comportement le plus probable.

Ils sont utilisés pour prédire le rayon de la cellule à partir de la perte de trajet maximale

autorisée.

Il est important de noter que les modèles de propagation dépend du type de zones comme

Urbaines, suburbaines et rurales.

La modèle empirique le plus connus est l’Okumura HATA MODEL : il est basé sur les

mesures d’Okumura prises dans la région de Tokyo au Japon .Le Hata Modèle est aussi le

modèle de propagation utilisé par Tunisie Telecom.

Le modèle de Hata a été adapté pour les limites suivantes :

Fréquence (f) : 150 à 1000 MHz

Hauteur de la station de base (Hb) : 10 à 200 m (dépend toujours de la zone : clutter)

Hauteur du terminal mobile (Hm) :1 à 10 m

Distance (d) :1 à 20 km

L’affaiblissement selon ce modèle est donné par les équations suivantes:

Urbain : 퐋퐮(퐝퐁) = ퟔퟗ.ퟓퟓ + ퟐퟔ.ퟏퟔ 퐥퐨퐠(퐟) − ퟏퟑ.ퟖퟐ 퐥퐨퐠(푯풃)− 풂(푯풎) + [ퟒퟒ.ퟗ − ퟔ.ퟓퟓ 퐥퐨퐠(푯풃)]퐥퐨 퐠(풅) (ퟐ.ퟐ)



Avec :

풂(푯풎) = [ퟏ.ퟏ풍풐품(풇) − ퟎ.ퟕ] × 푯풎 − [ퟏ.ퟓퟔ 퐥퐨퐠(풇) − ퟎ.ퟖ) ( ퟐ.ퟑ)

Urbain dense :

Pour f ≤200MHz

풂(푯풎) = ퟖ.ퟐퟗ× [퐥퐨퐠(ퟏ.ퟓퟒ× 푯풎)]ퟐ − ퟏ.ퟏ (ퟐ.ퟒ)

Pour f ≥400MHz

풂(푯풎) = ퟑ.ퟐ× [퐥퐨퐠(ퟏퟏ.ퟕퟓ× 푯풎)]ퟐ − ퟒ.ퟗퟕ (2.5)

a =0 dB pour Hm =1.5m

Sous Urbain :

퐋퐬퐮 (퐝퐁) = 퐋퐮 − ퟐ× 퐥퐨퐠 퐟ퟐퟖ

ퟐ− ퟓ.ퟒ (ퟐ.ퟔ)

Rurale :

Deux cas qui se posent :

Quasi-ouverte :

푳풒풐(풅푩) = 푳풖 − ퟒ.ퟕퟖ× [퐥퐨퐠(풇)]ퟐ + ퟏퟖ.ퟑퟑ 퐥퐨퐠(풇) − ퟑퟓ.ퟗퟒ (ퟐ.ퟕ)

Ouverte :

푳풓풐 (풅푩) = 푳풖 − ퟒ.ퟕퟖ× [퐥퐨퐠(풇)]ퟐ + ퟏퟖ.ퟑퟑ 퐥퐨퐠(풇) − ퟒퟎ.ퟗퟒ (ퟐ.ퟖ)

2.3.3. Calcul de la couverture pour les Uplink

Les calculs sont effectués selon les étapes suivantes:

-Débit requis

- SINR requis au récepteur

- sensibilité récepteur ENodeB

- bruit Uplink (marge d'interférence).

- Bilan de liaison.

2.3.3. 1. Débit requis : On commence par définir l'exigence de qualité qui est exprimée comme un débit

binaire déterminé qui peut être fournie à un utilisateur sur les bordures de la cellule.

Le débit binaire requis dépend du service pour lequel le système est dimensionné. Tous les

calculs sont effectués par bloc de ressources.

Le débit binaire requis Rreq est divisé par le nombre de blocs de ressources nRB pour

obtenir le débit binaire par nbre de bloc.

퐑퐫퐞퐪,퐑퐁 =퐑퐫퐞퐪

퐧퐑퐁′ (2.9)



Le nombre nRB peut être choisi librement mais dans les limites de la bande passante comme

montre le tableau(2.1).

- Avec un petit nRB, le débit binaire requis peuvent être satisfaits avec un minimum de

Ressources. Ce qui de maximiser la capacité des autres utilisateurs.

-Avec un grand nRB, les blocs transmis sont réparties sur un intervalle de fréquence, avec un

moins d'énergie utilisée par le bloc.

Bande passante MHz Nombre de ressource de block nRB

1.5 6

2 15

5 25

10 50

15 75

20 100

Tableau2.1:Largeurs de bande et les blocs de ressources spécifiées LTE[11]

2.3.3.2. SINR requis : C’est un indicateur de la performance du système. Plus il est faible plus le système est

performant.

Le SINR dépend du nombre du bloc de ressource comme indique la figure suivante :



Figure 2.4:variation SINR en fonction de nbre de bloc de ressources [2]

2.3.3. 3. Sensibilité eNodeB récepteur : La sensibilité des eNodeB, est la puissance du signal que le récepteur doit la recevoir

pour réaliser une performance spécifique en absence des interférences intercellulaires. C'est le

niveau de signal minimum pour éviter les coupures radio.

푺풆푵푩 = 푵풕 +푵풇 ퟏퟎ 퐥퐨퐠(푾푹푩 ) +휸 = 푵푹푼,푼푳 + 휸 [풅푩] (2.10)

Avec :

NT: Densité de puissance de bruit thermique -174 dB m / Hz

NF: Le facteur de bruit est le rapport du signal d'entrée sur bruit pour déterminer les

performances d'amplificateur. Le Facteur de bruit de l'eNodeB récepteur est en [dB]

WRB: Bande passante par bloc de ressources: 180 kHz.

SINR γ : rapport signal sur interférence et bruit de l’Uplink

NRu,UL: Bruit thermique par bloc de ressource pour les Uplink

(푁 + 푁 10 log(푊 ))

2.3.3. 4. Les marges de bruit On ne peut pas calculer l’affaiblissement de trajet maximum sans calculer les marges

de bruit, qui correspondent à l’environnement radio, pour éviter le phénomène « Swiss

Cheese » (surface avec trous de couverture).

-Marge de pénétration



Perte de pénétration est l’atténuation du signal due à la pénétration aux bâtiments. Elle dépend

du type de zone, comme indique le tableau(2.2.)

environnement Perte de pénétration dB

Dense urbaine 18-25

urbaine 15-18

Suburbaine 10-12

rurale 6-8

Tableau 2. 2:pertes de la pénétration [4]

Cette marge dépend essentiellement de trois facteurs :

La fréquence du signal : Les pertes varient selon la fréquence du signal.

Le type des bâtiments : Essentiellement le matériel de construction (brique, bois,

pierre, verre, ….)

La structure des bâtiments : densité et épaisseur des murs, nombre et dimensions des

fenêtres,

-Perte de types de signal (Body):

Le tableau (2.3) montre le taux de perte pour un signal vocal. C’est l’affaiblissement dû à

l’absorption d’une partie de l’énergie transmise par le corps humain (seulement pour le

service vocal).

Type de signal Perte (dB)

VOIP 3

Données 0

Tableau 2. 3: pertes selon type de signal [4]

-Marge de shadowing :

C’est l’effet masque, les variations du signal due au obstacle qui existe dans le milieu de

propagation. Les mesures réelles du terrain ont montré que l’effet de masque est une valeur

aléatoire Log Normale (Logarithme est une variable aléatoire Gaussienne), qui dépend de :

- Probabilité de couverture zone : densité de l’environnement.

- standard de déviation.



Environnement Probabilité de couverture

98% 95% 90% 85% 75%

Rurale-Suburbaine 5.5 3 0.06 -1 -4

Urbaine 8.1 5 2 0.2 -3.5

DenseUrbaine –suburbaine dense

10.6 6.7 3.1 1 -3

Urbaine indoor 13 8.5 4.2 1.5 -3

Dense urbaine indoor

15.4 10 5 2 -3

Tableau2. 4:Marge de shadowing [11]

-Évanouissement rapide : Perte de Rayleigh: c’est l’effet de Multi-trajet apparaît lorsque le signal émis passe par des

chemins différents, et donc la récepteur reçoit le même signal à partir des chemins différents.

Notant que le marge d’évanouissement Rapide = 1, 2 dB.

-Marge des lignes d’alimentation (Feeder)

C’est une perte causée par les divers dispositifs qui sont situés sur le trajet de l’antenne vers

récepteur, comme la perte de la ligne d’alimentation selon qui dépend de la longueur de la ligne, les

connecteurs et les jumpers (sauts).

La figure ci-dessous montre les connexions typiques du système d'alimentation de l'antenne dans une

station de base :

Figure 2.5:Connexions du système d'alimentation de l’antenne [6]



La formule de calcul de la perte de la ligne est la suivante:

Length feeder = Base station height + 5m

Perte Feeder (dB) = Feeder loss/100m ×Feeder length/100m

Perte de Jumper = 1/2 cm feeder × nbre de cavaliers (jumpers) (2.11)

Perte de connecteurs= nbre de cavaliers (jumpers) × 2×0.1 dB

Le tableau 2.5 illustre les pertes de feeder (ligne d’alimentation).

Type de ligne Pertes (dB/100m)

2600(MHz) 2100(MHz) 900(MHz)

0.5 cm 11 10.8 9

0.875 cm 6.3 6 4.9

1.25 cm 4.6 4.5 3.2

1.625 cm 3.8 3.5 2.6

Tableau 2.5:pertes de ligne d’alimentation [11]

-Marge d’interférence :

En LTE, un utilisateur n'interfère pas avec d'autres utilisateurs dans la même cellule car ils

sont séparés dans le domaine fréquence /temps mais on parle de l'interférence avec des

cellules voisines. Une marge d'interférence sera introduite dans le bilan de liaison pour

compenser l'augmentation du bruit et maintenir l’équilibre.

퐁퐢퐔퐋 = ퟏퟏ 퐒퐈퐍퐑퐭퐚퐫퐠퐞퐭×퐐퐔퐋 ×퐅

(2.12)

Avec :

Qul: facteur de charge du système de liaison montante.

F: facteur d’interférence cellulaire avec la cellule en service.

2.3.3.5. Puissance par bloc de ressource EIRP (Effective Isotropic Radiated Power)

Puissance isotrope rayonnée est la quantité d'énergie d'une antenne isotrope théorique

qui prendre en compte les pertes dans la ligne de transmission et les connecteurs et le gain de

l'antenne. En suppose que tous les blocs de ressources ont la même puissance P (UE,rb), qui

est calculé de la manière suivante :

퐄퐈퐑퐏 = 퐏퐔퐄,퐑퐁 + 퐔퐄퐠퐚퐢퐧 퐚퐧퐭퐞퐧퐧퐞 − 퐏퐞퐫퐭퐞 (2.13)

Avec :



퐏퐔퐄,퐑퐁 = 퐏퐔퐄퐧 퐑퐁

2.3.3. 6. Equation bilan de liaison Uplink La figure ci-dessus illustre le bilan de liaison pour la liaison montant Uplink.

Figure 0.6: modèle bilan de liaison Uplink [12]

Son équation est comme suit :

퐋퐩퐦퐚퐱 = 퐏퐔퐄,퐑퐁 − 퐒퐞퐍퐁 − 퐏퐞퐫퐭퐞퐦퐚퐫퐠퐞퐬 + 퐆퐚 − 퐋퐣 + 퐓퐌퐀퐠퐚퐢퐧 (2.14)

Avec :

Lpmax: Maximum perte de trajet autorisé pour la propagation dans l'air [dB]

Perte= perte Pénétration voiture (L ) + perte de pénétration du bâtiment (Lbp) +

perte de corps (Lb) + BLNF+ BIUL

TMA gain= 2 dB gains ou 5 dB pour MIMO.

Perte Pénétration voiture =6dB

BLNF: log-normale marge d'évanouissement [dB]

Ga: Somme des gains del'antenne eNodeB, et gain d'antenne de l'équipement

utilisateur [dBi].

Lj: Jumper et connecteurs d’antenne [dB].

2.4. Calcul de la couverture pour les DownLink Le bilan de liaison pour les DownLink est calculée pour:



- Pour déterminer les limites du lien.

- Pour déterminer le débit binaire supporté par les liens descendants

Les calculs sont effectués selon les étapes suivantes:

-Perte de trajets (DownLink)

- Débit requis

- Puissance par bloc de ressources

- Marge d'interférence

- Bilan de liaison (DownLink)

-La sensibilité du récepteur UE

-Le débit binaire sur la bordure de la cellule

2.4.1. Pertes de trajet L’affaiblissement du parcours maximum MAPldl est calculé à partir du MAPlul pour

les liens montants.

2.4.2. Débit binaire requis : On doit divisée Rreq par nRB pour obtenir le débit binaire requis n'est pas exprimé

par bloc de ressources comme montre l’équation (2.9) précédente.

2.4.3Puissance par bloc de ressource : La puissance est partagée par tous les blocs de ressources, sa formule est la suivante :

퐏퐭퐱,퐑퐁 = 퐏퐧퐑퐁

(2.15)

Avec :

P: est la somme des puissances de tous les unités radio dans la cellule.

2.4.4. Augmentation du bruit à la bordure de la cellule Le bruit de liaison descendante BIdl sur l’EDGE (bord) de la cellule est nécessaire

pour le bilan de liaison .Il est calculée par l’expression suivante :

퐁퐈 퐃퐋 = ퟏ + 퐏퐭퐱,퐑퐁 ×퐐퐃퐋 ×퐅퐜퐍퐑퐁,퐃퐋×퐋퐒퐀 퐦퐚퐱

(2.16)

Avec :

Qdl: facteur de charge de la liaison descendante.

Fc: Le ratio moyen entre les puissances reçues d'autres cellules.

Nrb, dl: bruit thermique par bloc de ressources dans la liaison descendante, défini par:

Nt + Nf 10 log (WRB)

Nf: UE bruit = 7 dB



Lsa, max: atténuation du signal en liaison descendante

Lsa, max est calculée dans l'échelle logarithmique de la perte de trajet maximale MAPLul .

L’expression est la suivante :

퐋퐬퐚,퐦퐚퐱 = 퐋퐩퐦퐚퐱 + 퐁퐋퐍퐅 + 퐋퐁퐋 + 퐋퐂퐋 − 퐋퐁퐏퐋 − 퐆퐚 + 퐋퐣 [퐝퐁] (2.17)

2.4.5. Equation bilan de liaison DownLink: La figure ci-dessous illustre l’équation de bilan de liaison pour les liens descendant :

Tableau 2.7:Bilan de liaison DownLink [12]

Lpmax est décrit par l'équation suivante:

퐋퐩,퐦퐚퐱 = 퐏퐭퐱,퐑퐁 − 퐒퐔퐄 − 퐁퐈퐃퐋 − 퐁퐋퐍퐅 − 퐋퐁퐋 − 퐋퐂퐋 − 퐋퐁퐏퐋 + 퐆퐚 − 퐋퐣 [퐝퐁] (ퟐ.ퟏ8)

Avec :

퐏퐭퐱,퐑퐁: Puissance de l'émetteur par bloc de ressources [dBm]

퐒퐔퐄: Sensibilité de l'équipement utilisateur en [dBm]

2.4.6. La sensibilité du l’équipement utilisateur récepteur L’équation est comme suit :

푺푼풆 = 푵풓 + 푵풇 + ퟏퟎ 퐥퐨퐠(푾푹푩) + 휸 = 푵푹푩,푫푳 + 휸[풅푩] (2.19)

2.4.7. SINR à la bordure de la Cellule L’estimation de SINR sur le bord d'une cellule est calculée à partir de Lpmax. Son

équation est la suivante:



후 = 퐏퐭퐱,퐑퐁 − 퐋퐩퐦퐚퐱 − 퐍퐑퐁,퐃퐋 − 퐁퐈퐃퐋 − 퐁퐋퐍퐅 − 퐋퐁퐋 − 퐋퐂퐋 − 퐋퐁퐏퐋 + 퐆퐚 − 퐋퐣 [퐝퐁] (2.20)

2.4.8. Limite du Bilan de liaison L’équation de l’atténuation du système est la suivante :

퐋퐒퐀,퐌퐚퐱 = 퐋퐏퐌퐚퐱 + 퐁퐋퐍퐅 + 퐋퐁퐋 + 퐋퐂퐋 + 퐋퐁퐏퐋 − 퐆퐚 + 퐋퐣 [퐝퐁] (2.21)

Le nouveau Lsa, max est appliqué pour obtenir une nouvelle BIdl. On parle d’un système

DownLink limitée lorsque la qualité d’Uplink dépasse l'exigence.

On applique Lsa, max de la liaison descendante pour obtenir un nouveau Lpmax et Bi,dl par

l’expression suivante :

퐁퐈퐝퐋 = ퟏ + 퐏퐔퐄×퐐퐔퐋×퐅퐧 퐑퐁×퐍퐑퐁,퐔퐋×퐇×퐋퐒퐀,퐦퐚퐱

(2.22)

Avec :

H: Facteur d'affaiblissement de propagation utilisée dans le dimensionnement de

couverture et de capacité, dépend de la géométrie du site, diagramme d'antenne,

exposant de propagation, et la hauteur de l'antenne de station de base. Une valeur de

H = 0,36 est recommandé pour le dimensionnement.

2.4.9. Les modes de transmission Les modes de transmission disponibles sont les suivantes:

• Single Input Multiple Output (SIMO), en utilisant une antenne TX dans la station de base et

deux antennes RX à l'équipement utilisateur.

• TX diversité, en utilisant deux antennes TX et RX deux antennes dans la station de base

• Open Loop Spatial Multiplexing (OLSM), en utilisant deux antennes TX et RX deux

antennes à la station de base.

Cas de liaison descendante:

-Techniques Antenne: SIMO 1x2, 2x2 TX diversité, Multiplexage Spatial boucle ouverte

(Open loop Spatial Multiplexing OLSM) :2x2.

-Schémas de modulation: QPSK, 16-QAM, 64-QAM.

- Modèles de canaux: EPA5, EVA70, ETU 300

Cas de liaison montante:

-Techniques d'antenne : 2-branch RX diversity

-Schémas de modulation: QPSK, 16-QAM

- Modèles de canaux: EPA5, EVA70, ETU 300

Les résultats, y compris une marge d’implémentation, est comme suit:



푹푹푩 = 퐦퐚퐱 [ퟎ,풂ퟑ + (풂ퟎ − 풂ퟑ ) × 풆 퐥퐧(ퟐ) 풚 풂ퟏ풂ퟐ

ퟐ

] (2.23)

훾 < 푎

Avec :

a0, a1, a2 et a3 sont des paramètres empiriques

SINR γ est exprimée en dB.

Le paramètre a0 semi-empirique représente le débit maximum pouvant être obtenue dans un

bloc de ressources.

La relation inverse entre γ et Rrb est comme suit :

후 = 퐚ퟏ − 퐚ퟐ퐥퐧 ( 퐚ퟎ 퐚ퟑ

퐑퐑퐁 퐚ퟑ)퐥퐧ퟐ 1 ; 0≤ 퐑퐑퐁 ≤ 퐚ퟎ [퐝퐁]

Les paramètres semi empiriques pour le DownLink sont obtenus par le tableau suivant :

Tableau 2.6:paramètres semi empiriques pour DownLink [11]

Les paramètres semi empiriques pour l’UpLink sont obtenus par le tableau suivant :

Tableau 2.7:paramètres semi-empiriques pour l'Uplink

Type d’antenne

SIMO 1X2 Tx Div 2X2 OLSM 2X2

Mode de canal

Epa5 Eva70 Etu300 Epa5 Eva70 Etu300 Epa5 Eva70 Etu300

A0[Kbps] 808.2 808.4 708.8 777.6 777.2 775 1347.1 1199 989

A1[dB] 27 29.34 27.75 25.92 27.17 27.70 34.03 34.99 31.93

A2[dB] 16.03 15.9 15.34 16.01 15.38 15.49 18.37 18.16 16.48

A3[Kbps] -9.3 -3.88 -4.68 -13.8 -5.44 -6.2 -15.8 -8.46 -7.12

Mode canal Epa5 Eva70 Etu300

A0[Kbps] 536.6 533.1 376.2

A1[dB] 20.76 23.91 20.15

A2[dB] 13.28 13.74 12.41

A3[Kbps] 0 0 0



2.4.10. Rayon de la cellule

La perte de trajet maximum autorisé est utilisée pour calculer le rayon de la cellule en

utilisant un modèle de propagation.

L'équation pour calculer la distance en kilomètres R est la suivante :

R=ퟏퟎ∝ (ퟐ.ퟐퟒ)

Avec :

∝=푳풑풎풂풙 푨 ퟏퟑ.ퟖ× ퟐ 퐥퐨퐠풉풃 (풂풉풎)

ퟒퟒ.ퟗ ퟔ .ퟓퟓ 퐥퐨퐠풉풃 (2.25)

A: fréquence dépendant de la valeur d’atténuation.

*) cette relation est l’inverse de l’équation donné par le modèle de propagation –Hata

OKUMURA :

퐋퐩퐦퐚퐱 = 퐀 − ퟏퟑ.ퟖퟐ 퐥퐨퐠 퐡퐛 − (퐚퐡퐦) + (ퟒퟒ.ퟗ − ퟔ.ퟓퟓ 퐥퐨퐠 퐡퐛) 퐥퐨퐠 퐑 (2.26)

Le tableau suivant montre l'atténuation valeurs A qui sont utilisés, donné par Ericsson:

Tableau 2.8:atténuation fixe dans le modèle de propagation Okumura-hata[11]

2.4.11. Nombre des sites :

Le nombre de sites est facilement calculé à partir de la superficie du site et la valeur

input de la zone de déploiement Zd

Environnement Fréquences [MHz]

700 850 900 1700 1800 1900 2100 2600

Urbain 144.3 146.2 146.8 153.2 153.8 154.3 155.1 157.5

SubUrbain 133.5 136.1 136.9 145.4 146.2 146.9 147.9 151.1

Rural 125.1 127 127.5 133.6 134.1 134.6 135.3 137.6

ouvert 116.1

117.8 118.3 123.8 124.3 124.8 125.4 127.5



Figure 2.8: Modèle hexagonales de cellule [12]

La figure illustre la méthode de calcul de la zone des sites à partir de 2 modèles

hexagonales de cellule

Pour un site Omni-directional , le calcule est comme suit

d =√ퟑ R (Km) (2.27)

퐒퐬ퟏ = (ퟑ√ퟑ × 퐑ퟐ)ퟐ

= ퟐ.ퟔ × 퐑² (2.28)

Et pour un site a 3 secteurs :

d= ퟑퟐ

푹 (2.29)

퐒퐬ퟑ = (ퟗ√ퟑ × 퐑ퟐ)ퟖ

= ퟏ.ퟗퟓ × ퟐ.ퟔ × 퐑² (2.30)

Et par suite le calcul de nbre des sites devient très simple c’est le quotient entre la surface de

la zone et la surface du site :

퐍퐒 = 퐒퐳퐒퐬 (2.31)

Sz : c’est la surface totale de la zone, dépend du type de la zone comme montre le tableau

2.10 suivant, dans notre application la surface de la zone est un paramètre « input » pour

garantir un résultat exacte :



Type de zone Surface de la zone (km²)

Urbaine dense 50

Urbaine 400

Suburbaine 200

Rurale 300

Tableau2.9 : Surface de zone [13]

2.5. Dimensionnement de capacité : Le dimensionnement de capacité permet de trouver la capacité maximale qui peut être

supporté par une cellule. Son objectif est de déterminer le nombre des sites nécessaires pour

satisfaire les trafics des abonnés dans une zone donnée.

La capacité théorique du réseau est limitée par le nombre d’eNodeB installé dans le réseau.

Elle dépend de plusieurs facteurs tels que type de la zone, service, nombre des abonnées,

interférences …

2.5.1. Calcul dimensionnement de capacité pour les Uplink : Pour évaluer les besoins en capacités on doit suivre les taches suivantes:

• Estimer le débit de cellule.

•Analyser les entrées de trafic fournies par l'opérateur pour estimer la demande de trafic

(Nombre d'abonnés, trafic et des données, répartition géographique des abonnés dans la zone).

Le principal indicateur de la capacité est la distribution SINR dans la cellule :

l'augmentation de nombre d'utilisateurs augmente l'interférence et le bruit, et diminue la

couverture cellulaire par suite force le rayon de la cellule à devenir plus petite.

2.5.1.1. Débit de la cellule : Notre objectif est d'obtenir une estimation du nombre des sites en fonction des besoins

en capacité. Et ces derniers sont définis par les opérateurs de réseau en fonction du trafic.

Le débit de la cellule est nécessaire pour calculer le nombre de sites, son équation est la

suivante :

퐓퐜퐞퐥퐥 = 퐐퐔퐋 × 퐑퐚퐯퐠,퐔퐋 (2.32)

Avec :

퐑퐚퐯퐠,퐔퐋 = 퐑퐑퐁 × (퐧퐑퐁 − 퐧퐩퐮퐜퐜퐡) (2.33)

Nrb: nombre total de blocs de ressources de la bande passante.

Npucch: nombre de blocs de ressources attribuées aux canaux de contrôle PUCCH



La figure suivante illustre le dimensionnement de couverture :

Figure 2.9: illustration de calcul de dimensionnement de capacité

2.5.2. Calcul dimensionnement de capacité DownLink :

2.5.2.1. SINR : La capacité DownLink est basée sur le rapport signal interférence et bruit (SINR)

noter휸푫푳, voir équation (2.24).

Le SINR moyenne résultante, γ dl, ave est représentée par l'équation suivante:

후퐃퐋,퐚퐯퐞 = 퐏퐭퐱,퐑퐁퐁퐃퐋,퐧퐨퐢퐬퐞×퐍퐑퐁,퐃퐋×퐇×퐋퐬퐚,퐦퐚퐱

(2.34)

2.5.2.2. Débit de la cellule : Le débit de l'usager par cellule réduit proportionnellement avec le nombre de blocs des

ressources Nrb.

퐑퐚퐯퐠,퐃퐋 = 퐧퐑퐁 × 퐑퐑퐁,퐃퐋 (2.2)

Le débit de la cellule est représenté par l'équation suivante:

퐓퐜퐞퐥퐥,퐃퐋 = 퐐퐃퐋 × 퐑퐚퐯퐠,퐃퐋 (2.3)

2.5.2.3. Nombre des sites demandés : A étape finale, nous allons calculer Tsite à partir de Tcell avec le cas de 3 cellules par

site.

퐓퐬퐢퐭퐞 = 퐓퐜퐞퐥퐥 × ퟑ (2.4)

L'utilisateur va entrer comme des inputs le nombre des abonnées et le débit moyen de

chacun, afin de calculer le nbre des sites :



퐍퐬퐢퐭퐞 = 퐓퐮퐬퐞퐫퐓퐬퐢퐭퐞

× 퐍퐚퐛퐨퐧퐧é퐞퐬 (2.5)

Le nombre des abonnées est calculé à partir de l’équation suivante :

푵풂풃풐풏풏é풆풔 = (∏ (ퟏ +∝풊푵풊 ퟏ ) × (ퟏ + 휷풊)) × 풅 × 퐬퐮퐫퐟퐚퐜퐞 (2.39)

d : la densité des abonnés par Km² = 100abonnées/km².

Surface : voir tableau 2.10.

∝퐢 : Augmentation de nbre des habitants.

훃퐢 : Données opérateurs, indique le taux de migration des abonnés des autres opérateurs vers

Tunisie Telecom= 1%.

N= calcul fait pour 15 ans d’avance.

2.6. Conclusion : Nous avons consacré ce chapitre pour aborder le principe de dimensionnement de

l’eNodeB qui fait intervenir deux composantes : couverture et capacité. Toutes ces notions

seront adoptées par la suite pour la conception et le développement de notre outil, qui est le

contexte du chapitre suivant.


Chapitre III :

Conception et réalisation d’un outil de dimensionnement du réseau LTE

Chapitre III : ConCeption et réalisation d’un outil de dimensionnement du reéseau lte


3.1. Introduction À l’issu de deux premiers chapitres, on va entamer la phase de conception, réalisation

et validation de l’outil.

Après la description de l’architecture du système, on va présenter la modélisation réalisée par

la conception de quelques diagrammes UML : le diagramme des cas d’utilisation, les

diagrammes de séquences et le diagramme de classes.

Ensuite, nous franchissons la phase de développement de l’outil en expliquant la phase de la

mise en œuvre technique de la solution, IP PlanningTool, qui demeure un besoin pour faciliter

la tache de planification ATOLL.

3.2. Spécification des besoins La phase de spécification est une étape primordiale dans le déroulement du projet.

Dans cette section, nous allons présenter et modéliser les choix prises au cours de la

conception et la réalisation.

Les besoins de ce travail viennent de la nécessité de palier les insuffisances des couvertures

pour le système LTE. Cela nécessite une bonne conception pour dimensionner les zones et de

bien partager les capacités pour gérer les besoins des abonnés.

Ces fonctionnalités nécessitent généralement la présence de l’état actuel d’un équipement

donné comme un ENodeB.

Pour satisfaire ses besoins, notre outil doit prendre en charge plusieurs fonctionnalités qui

visent essentiellement à assurer à l’administrateur de dimensionner des ENodeB selon la

couverture et la capacité.

Après l’étude et l’analyse des méthodes déjà en 2éme chapitre, on conclu que les

fonctionnalités de l’outil sont :

Dimensionnement orientée couverture pour eNodeB : établir le bilan de liaison radio,

calculer l’affaiblissement de trajet maximum pour déduire le rayon de la cellule, et

par suite les nombre des eNodeB, et la distance intersites.

Dimensionnement orientée capacité pour eNodeB : établir le modèle de trafic, calculer

la capacité de la cellule, estimer le débit binaire du site et enfin déduire les nombre des

eNodeB.

Elaborer un rapport récapitulatif : sous format PDF qui contient tous les paramètres

qui interviennent dans le dimensionnement.



3.3. Outils de conception 3.3.1. Choix du langage de modélisation

La phase de conception établit un pont entre les spécifications requises par le fabricant

et les moyens de l'ingénieur tels que le langage de programmation, les algorithmes de calcul,

et les différentes équations à utiliser.

Pour concevoir notre système, on a choisi UML (Unified Modeling Language) qui est un langage

graphique conçu pour représenter, spécifier, construire et documenter les composants d’un

système. Ce choix revient essentiellement aux diverses opportunités qu’offre ce langage.

En effet, UML :

- Standardise l’élaboration et la construction des logiciels ;

- Limite les ambiguïtés grâce à son formalisme ;

- Normalise les concepts objet ;

- Facilite la représentation et la compréhension des solutions objets ;

- Construit un langage universel indépendant des langages de programmation.

La modélisation UML contient 3 types de vue :

les vues statiques :

Diagrammes de classes.

Le vue fonctionnel :

Diagramme de cas d’utilisation.

les vues dynamiques :

Diagrammes de séquence.

3.3.2. Logiciel de modélisation : ArgoUML C’est une open source pour développer plate-forme UML rapide, flexible et extensible.

L'objectif du projet ArgoUML est de construire un outil de modélisation de logiciel partir de

des différant diagrammes.

Le champ d’action pour ArgoUML est très large et spécifique à la fois.Il permet de générer

des codes pour des paquets Java.

Figure 3.1: Logo ArgoUML



3.4. Les diagrammes UML 3.4.1. Le diagramme de cas d’utilisation

Le but de la conceptualisation d’un diagramme de cas d’utilisation est de comprendre

et structurer les besoins de l’utilisateur. Ces besoins qui sont le but attendu par le système à

implémente.

Ce dernier représente les cas d'utilisation, les acteurs et les relations entre les deux, il décrit le

comportement d'un système du point de vue d'un utilisateur.

Dans cette partie, nous identifions les besoins de l’outil ainsi que les services offertes par

notre application.

Figure3.2 : diagramme de cas d’utilisation

L’acteur de l’application : le planificateur c’est la seule personne qui à le droit d’accéder à

l’application pour d’effectuer l’opération de dimensionnement, il doit donc tout d’abord

s’identifier.

Par la suite il peut commencer la saisie des paramètres et les exigences de couverture et

capacité dans les onglets suivants: «paramètres radio », «paramètres abonnées », « paramètres

eNodeB », « Paramètres UE », « Paramètres de la ligne d’alimentation», « UL-DL »,

« Paramètres Système ».



3.4.2. Le diagramme de classe Le schéma conçu ci-dessus, le diagramme de classes UML, sera utile plus tard lors de

la conception de notre base de données. Ce diagramme qui a une structure statique décrivent

la structure du système en montrant leurs attributs, les opérations (ou méthodes), et les

relations entre les classes.

Dans notre cas, le diagramme de classes contient les principales classes utilisées dans notre

application avec leurs différents attributs qui seront utilisés plus tard comme des paramètres,

ainsi que les relations entre les classes qui précisent le fonctionnement de notre outil.

Figure3.3 : Diagramme de classe

3.4.3. Le diagramme de séquence Le diagramme de séquence est une représentation séquentielle des activités du

système. Il permet de représenter les différentes périodes d’activité des objets. Une période



d’activité correspond au temps pendant lequel un objet effectue une action, soit directement,

soit par l’intermédiaire d’un autre objet qui lui sert de sous-traitant

3.4.3.1 .Diagramme de séquence « Authentification » Pour des raisons de sécurité, seul l’administrateur a le droit d’accès à l’application.

Cette procédure se déroule comme suit : L’administrateur se connecte au système et donne

son login et son mot de passe. Ensuite le système vérifie l’identité de l’administrateur et

autorise sa connexion dans le cas de correspondance sinon un message de demande

d’inscription s’affiche.

Figure3.4. Diagramme de séquence de « authentification »

3.4.3.2 .Diagramme de séquence « générale » simplifié Ce diagramme donne une idée générale sur la succession des étapes. Le planificateur

doit d’abord saisir les paramètres nécessaires puis dimensionner pour afficher les résultats

finaux.



Figure 3.5 : Diagramme de séquence de « simplifié »



3.5. L’environnement de développement 3.5.1. Langage de développement : Java

Puisque nous cherchons à développer une application indépendante de toute

plateforme, java est le langage parfait qui répond à nos besoins, il est à la fois un langage de

programmation orienté objet et un environnement d’exécution informatique portable crée par

Sun Microsystems. Il utilise les notions usuelles de la programmation orientée objet : la

notion des classes, d’héritage, d’interface, de virtualité, de généricité,… Il est accompagné

d’un ensemble énorme de bibliothèque standard couvrant de très nombreux domaines,

notamment des bibliothèques graphiques.

3.5.2. Technologies utilisé : NetBeans (version 7.2.1) C’est un environnement de développement intégré (IDE) pour Java, placé en open

source par Sun en Juin 2000 sous licence CDDL (Common Development and Distribution

License). NetBeans est un outil pour les programmeurs pour écrire, compiler, déboguer et

déployer des programmes.

Il est écrit en java mais peut supporter n’importe quel langage de programmation.

3.5.3. IText C’est une API permet de générer des documents PDF et HTML. Cette API est

disponible à partir de la JDK 1.2.

Il est facilement intégré en java.

Dans notre cas, nous avons utilisé cet API pour élaborer un rapport sous forme PDF, qui

récapitule le résultat de dimensionnement.

3.6. Développent de l’outil Dans cette section, nous abordons la phase de développement de l’outil de

dimensionnement.

Notre outil consiste à une solution de dimensionnement du réseau d’accès mobile LTE, qui

facilite par la suite la phase de planification.

Nous allons décrire le manuel d’utilisation par les interfaces suivantes.

3.6.1. Description de l’outil Notre outil IP PlanningTool dans sa version V1.0 assure les fonctionnalités suivantes :

-L'outil est conçu pour effectuer des estimations à la fois de la couverture et de la capacité. Il

effectue les calculs nécessaires, en fournissant le nombre de sites en se basant sur des entrées

de l'utilisateur.



-L'outil est essentiellement censé être simple, son utilisation ne nécessite pas de formation.

Les entrées et les sorties sont placées sur des onglets distincts afin de faciliter à l’utilisateur la

tache.

-L'outil permet d’optimiser le nbre des sites selon les résultats obtenus par le

dimensionnement de capacité et de couverture.

Figure 3.6: Logo de IP PlanningTool

3.6.2. Interface d’authentification La page d’accueil de notre application est une page d’authentification qui sert à

authentifier les utilisateurs de l’application par un identifiant et un mot de passe accéder à

l’interface principale. Si l’identifiant est non valide un message de demande création de

compte s’affiche. La figure suivante prouve cette condition :

Figure3.7. Interface d’authentification

3.6.3. Interface d’inscription : La figue ci-dessous présente l’interface d’inscription. Un utilisateur doit créer un

compte qui contient son nom, prénom, email, identifiant et son mot de passe.



Figure3.8 : Interface d’inscription

3.6.4. Onglet « paramètre Radio » Dans cet onglet le planificateur doit choisir :

Mode canal (epa5 , eva70, eta300)

Urbanisation de la zone à dimensionner (dense urbaine, urbaine, suburbaine, rurale)

Bande de fréquence utilisée (700,800,900,1700,1800,1900,2100,2600 MHz)

Probabilité de couverture qui doit être assuré.



Figure3.9 : onglet « paramètres radio »

3.6.5. Onglet « paramètre Abonnées » Cet onglet correspond au paramètres abonnées tel que :

la bande passante : (1.4 , 3 ,5 , 10, 15, 20 MHz)

Type d’utilisateurs de cette zone : (standard, Business)

Type de services s’affiche selon l’utilisateur sélectionné (VoIP, Web Browsing, FTP,

Video conferance)

Nombre des abonnées estimé de la zone à dimensionner.



Figure3.10 : onglet « paramètres abonnées »

3.6.6. Onglet « paramètre ENodeB » et Onglet « paramètre UE » A ce niveau, le planificateur doit entrer les paramètres des UE et des eNodeB citant :

Puissance d’antenne

Gain

Hauteur (station de base qui dépend du type de la zone)

Facteur de bruit.



Figure3.11 : onglet « paramètres ENodeB »

Figure3.12 : onglet « paramètres UE »



3.6.7. Onglet « paramètres de la ligne de transmission » Les paramètres de cet onglet, comme indique la figure ci-dessous, décrit la ligne

d’alimentation pour en fin déduire la perte : le planificateur donc doit saisir le type de la ligne

utilisé, sa longueur, le nombre des jumpers et connecteurs.

Figure3.13 : onglet « paramètres de la ligne d’alimentation »

3.6.8. Onglet « UL-DL» Cet onglet contient les paramètres pour un lien montant et un lien descendant. :

Facteur d’interférence

Facteur de charge : (35%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, 90% )



Figure3.14 : onglet « paramètres de la ligne d’alimentation »

3.6.9. Onglet « paramètres système» :

Cet onglet est destiné pour choisir le paramétrage du système, tels que :

Nombre de PUCCH .

Type d’antenne ( SIMO 2X1 , TxDiv 2X2, OLSM 2X2).

Type de site (1secteur, 3secteur).



Figure3.15 : onglet « paramètres système»

3.6.10. Onglet « Solution» : L’onglet de la solution regroupe le résultat de dimensionnement .Il est destiné à

afficher : débit binaire du service, Débit binaire requis par RB, Nombre des RB par

utilisateurs, Atténuation max u signal, Puissance Transmise par RB, affaiblissement max du

parcours MAPL, Perte de shadowing, Pertes de pénétration, Pertes de la ligne d’alimentation,

pertes de jumpers, Perte de connecteurs, Marge d’interférence, SINR dans la bordure de la

Cellule, Sensibilité du système, Rayon de la cellule, Surface de la site, Distance intersites,

Nombre de sites par couverture , Nombre de sites par capacité, Débit total, Débit Cellulaire .



Figure3.16 : onglet « Solution»

Partant des caractéristiques des équipements, nous avons trouvé que la couverture de

la totalité des 2.175 km² de zone du lac par un réseau LTE mobile nécessite le déploiement

de 5 stations de base, tri-sectorisées, avec une surface de 103 m de pour combler les attentes

d’environ de 3200 abonnées. La distance intersites est de 3458 m.

3.6.11. Onglet « Information » : Cet onglet informe l’utilisateur sur le produit. Notre Outil IP Planning Tool est un

outils sophistiqué qui facilite la phase de dimensionnement et prépare à la phase de

planification.



Figure3.17 : onglet « Information»

3.7. Validation des résultats obtenus 3.7.1. Processus de planification LTE

Le processus de planification LTE est basé sur l’utilisation l’outil ATOLL. Il permet

de réaliser de multiples prédictions.

La figure suivante présente les étapes à suivre lors de la phase de planification :

Figure 3.18 : processus de planification

Pré-planification :

La phase de planification préliminaire est la phase de préparation avant de commencer la

planification réelle du réseau. On doit collecter des informations sur la région : mode de vie,

les heures d’occupation…

Les critères de planification de réseau sont utilisés introduit à l’outil comme entrée sont:

-cartes morphologique et topographique

- la zone géographique à planifier

-Les informations de l'abonné, le nombre d'utilisateurs …

-Trafic des utilisateurs, les heures de chargement du trafic.

-Les services attendus.

Ces paramètres ont été fournit par Tunisie Telecom.

pré-plannification planification Post Planification optimisation



Planification :

L'objectif de la phase de planification est de trouver les meilleurs emplacements pour

eNodeB pour construire une couverture continue selon les exigences.

La sortie de la phase de planification est :

-la couverture finale et détaillée

-les plans de capacité.

La phase de planification doit aussi étudier les fréquences, le problème des voisins et

interférences.

Vérification :

Vérification est la phase qui suit l’installation du site, mais pas encore disponible pour les

utilisateurs. Le but de cette phase est d'assurer un fonctionnement optimal du réseau.

-Faire du réglage des paramètres RF pour corriger les erreurs qui auraient pu survenir lors de

l'installation.

-Test Drive une méthode d'essai pour vérifier la fonctionnalité du réseau soit en couverture,

capacité et exigences de qualité.

-Vérifier les indicateurs de performance KPI.

Optimisation :

Optimisation du réseau est la phase finale qui permet de vérifier la satisfaction des clients

et résoudre leurs plaintes.

Cette comprend de faire deux mesures au niveau du réseau et du contrôle de terrain.

3.7.2. Planification avec ATOLL Nous avons choisi pour l’implémentation l’outil ATOLL grâce à sa flexibilité qui nous

permet d’implémenter rapidement la méthode d’accès réseau. Nous allons procéder à la

définition des paramètres géographiques et radio d’un réseau à planifier. Ensuite, nous allons

faire la modélisation du trafic qui sera supporté par le réseau qu’on désire mettre en place.

3.7.2. 1.Les étapes à suivre Les étapes de configuration d’atoll sont :

- Création d’un projet LTE

- Importer la carte de grand Tunis 5m (résolutions des pixels 5m).

- Le système de coordonnées choisi est WG584.

Nous avons crée les paramètres radio suivant :

- Site (un nom, une position et une hauteur.)

- Antenne



- Transmetteur (contient une ou plusieurs antennes)

- Cellule

3.7.2.2. Zone géographique à planifier Nous allons choisir la zone du Lac, lieu du Tunisie Telecom.

Nous limitons la zone tout d’abord en forme hexagonale par :

-Computation zone(en rouge) : utilisé pour définir la surface dans laquelle ATOLL prend en

considération les émetteurs activent.

-Focus zone(en vert) :c’est la zone exacte à planifier, dans laquelle ATOLL génère ses

rapport et statistiques.

La figure suivante présente un aperçu de la zone à planifier, qui couvre un peu plus que 2.752

Km².

Figure3.19 : zone sélectionnée pour la planification

Cette zone se caractérise par une forte densité de population. Chaque couleur désigne

la densité de la zone.

Le tableau suivant présente la composition de cette zone :



Figure3.20 : composition de la zone sélectionnée

3.7.2.3. Ajout des sites Pour introduire les sites, nous avons choisi la méthode du motif hexagonal.

Nous ajoutons les sites nécessaires pour couvrir cette zone.

Figure3.21 : ajout des sites sur la zone sélectionnée

Nous activons les secteurs du site, on a des contraintes à respecter :

-l’angle formé par deux secteurs de deux sites voisins ne doit pas égale a 180° ou 0°.



Le choix idéal est un angle égal à 60° [180°].

Figure3.22 : ajout des secteurs

L’atoll nous offre un tableau qui décrit en détail la configuration de chaque site (voir

annexe).

Nous testons la couverture en activant les sites mis.

Figure3.23 : Activation des sites

Après l’introduction des sites par la méthode qui repose sur la forme hexagonale, on

procède à l’optimisation du réseau en déplaçant les sites dont la morphologie du terrain

présente un obstacle pour le champ de rayonnement de ses antennes, en modifiant les tilts et

les azimuts des antennes.

L’optimisation a été effectuée sur trois phases, en se basant sur trois contraintes :

• La couverture : effectuer des prédictions sur la couverture, puis des modifications et on

Recommence les prédictions jusqu’à aboutir à un résultat convainquant. La valeur seuil est de

-105 dBm( voir annexe A2.5)



• La qualité : une fois que la contrainte de couverture a été satisfaite, on passe à la deuxième

phase qui se base sur Ec/I0 qui reflète la qualité du signal. De même que la

première phase, on effectue des prédictions, des modifications puis on refait les prédictions.

La valeur de Ec/I0 minimale est prise pour -15dB

• La zone de couverture de chaque antenne : cette phase est essentielle vue qu’elle nous

renseigne sur les champs de chaque antenne. On peut alors voir les zones de chevauchement

des antennes, puis les réduire afin de minimiser l’interférence.

A la fin de la phase d’optimisation qui se fait par une correction automatique par Atoll, les

résultats sont illustrés dans l’annexe ( A2.7).

La zone du lac est bien couverte, on peut maintenant prendre les résultats finaux de la

planification:

Surface = 2.175 Km²

ENodeB = 5

Distance intersites =685 m

3.8. Conclusion Au cours de ce chapitre nous avons évoqué tous les étapes en relation avec la

réalisation de l’application. Ainsi, nous avons exposé des aperçus d’écran témoignent les

différentes étapes de l’application. Enfin, une partie de planification pour valider les résultats

obtenues.

ConClusion et perspeCtives


Conclusion et perspectives

Cette partie est une synthèse de la démarche utilisée dans notre projet, pour tenter

d'apporter une solution de dimensionnement du réseau d’accès LTE.

L’objectif principal de ce projet est de créer un outil évolutif de planification et de

dimensionnent pour fournir la solution estimée.

Pour ce faire, Nous avons commencé par une étude générale de la technologie Radio

Mobile LTE, les innovations apportés par rapport aux technologies précédentes, les

caractéristique de l’architecture LTE ainsi que ses interfaces, aussi bien les canaux radio, les

exigences LTE et les QOS offert.

La deuxième partie a été consacrée pour une étude bibliographique bien approfondie sur le

dimensionnement orienté capacité et couverture. Ce processus, qui est caractérisé par sa

complexité, est suivi pour enfin déterminer le nombre des sites optimisé, et fournir des

statistiques qui paraissent très utile à la phase de planification.

Dans la troisième partie, nous avons présenté l’outil développé en décrivant les interfaces

graphiques avec des valeurs réelles pour les interpréter par la suite dans la partie suivante dans

le cadre de validation de notre solution.

Une fois les résultats adéquats obtenus, nous avons procédé à l’interprétation nous passons a

la phase de validation .Nous comparons les résultats obtenue par une simulation sur ATOOL

pour comparer entre les solutions théoriques et pratiques sur une zone bien définie.

Bien que les résultats obtenus soient en général concluants, quelques points

peuvent les améliorer. Si nous avons le temps, nous puisons se connecter à la base de

données ATOLL pour garantir un échange sécurisé.

BiBliographies


Bibliographies

[1] Huawei Technologies “ LTE Radio Planning Introduction ” .CO LTD

[2] T. Novosad, L. Serna, C. Johnson Nokia Siemens Networks “ LTE Radio Network Planning Guidelines”.,12.01.2011.

[7] Frook khan ” LTE for 4G broadband.Cambridge” University Press 2009

[9] Erik Dahlman, Stefan Parkvall, and Johan Sköld “4G LTE/LTE-Advanced for Mobile Broadband”

[10] Ericsson ” LTE Radio Dimensioning “Confidential 2010

[11] Ericsson “Coverage and Capacity Dimensioning recommendation” Confidential

[12] Huawei ” Radio Access Network Planning Guide”

[13] Nokia Siemens Networks “RNT_LTE_Dim v2.3.6 A pproved for RL10 / RL20 / RL30 / RL15TD / RL25TD”

[Tapez le titre du document]


Webographie

[3] http://www.wireless-techbook.com/blocs-de-systeme-de-liaison-montante-lte/215-la-difference-entre-ofdma-et-sc-fdma.html [accédé le 07.02.2013]

[4] http://fr.wikipedia.org

[5] http://www.radio-electronics.com/info/cellulartelecomms/lte-long-term-evolution/lte-frame-subframe-structure.php [accédé le 20.02.2013]

[6] http://www.atdi.us.com/GeneralWimax.php [accédé le 10.03.2013]

[8]http://www2.ulg.ac.be/telecom/publi/publications/mvd/Demoulin2004Principes/index.html [accédé le 20.03.2013]

Annexe 1


Annexe 1

Le tableau ci-dessous indique le bilan de trajet, pris de la recommandation de dimensionnement de capacité et de couverture selon Ericsson.

FigureA1.1 : bilan de trajet

Annexe 2


Annexe 2: ATOLL

L’outil de planification et optimisation ATOLL V3.2.1 est utilisé par Tunisie

Telecom. Il s’agit d’un outil de planification radio multi technologies qui supporte les

différents types de planification radio (GSM, GPRS, UMTS, CDMA 2000, HSDPA, LTE...).

Nous allons dans cette annexe présenter les différents modules de cet outil qui interviennent

dans notre application.

FigureA2.1 : interface de démarrage

On importe la carte géographiques de grand Tunis avec une résolution de 5m .elle contienne

les données topographiques et morphologiques de la zone à planifier. Les données

peuvent être aussi sous forme de vecteurs indiquant par exemple les routes, le bord de la mer,

les lacs, les aéroports….

FigureA2.2 : carte de grand Tunis


On choisit la zone exacte à planifier, par un contour de la forme hexagonale par la

Computation zone. On mentionne ses limites par Focus zone.

FigureA2.3 : Focus zone

Le tableau suivant indique la configuration des chaque site :

FigureA2.4 : Configuration des sites

Le tableau ci-dessous décrit le paramétrage des secteurs de chaque site :

FigureA2.5 : Configuration des secteurs de chaque site


La figure A2.6 est une légende qui décrit la prédiction de couverture , chaque couleur indique le niveu de la puissance de couveture.

FigureA2.6 : Prédiction de couverture

Le tableau A2.7 montre les corrections automatiques d’optimisation faites sur les sites afin d’obtenir une meilleure couverture :

FigureA2.7 : correction automatique de couverture

Annexe 2


Documents

Dimensionnement et Planification d'un réseau 4G LTE pour Tunisie Télécom