Contrôle de puissance sur la liaison montante Uplink (contrôle du puissance de mobile)

Planification et3d5imensionnement radio dans le réseau UMTS

Pour les opérateurs de la téléphonie mobile, la question qui se pose aujourd’hui est de déployer un réseau mobile adapté à la fois au transport de trafic Internet et à celui du trafic vocal et qui peut être le siège de nouvelles applications multimédias. Dans ce cadre les réseaux mobiles de troisième génération constituent une réponse à cette question. La planification des réseaux mobiles de deuxième génération type TDMA s’effectue en deux étapes disjointes. La première consiste à déterminer l’emplacement des stations de base (BTS) afin d’assurer une couverture totale. La seconde étape a pour but d’attribuer des bandes de fréquences aux stations de base afin de répondre à un besoin en trafic. Dans le cadre de l’UMTS, cette approche n’est plus valide car toute la bande disponible est partagée par tous les mobiles. Il n’y a donc pas d’attribution de fréquences comme en GSM. En outre, le nombre d’utilisateurs que peut servir une cellule n’est pas limité par un nombre de canaux disponible mais plutôt par le niveau d’interférence tolérable. Le niveau d’interférence dans le réseau dépend à la fois de la distribution du trafic et de l’emplacement des stations de base (Node-B).

Ainsi, l’emplacement des stations de base doit être fait en tenant compte à la fois des critères de couverture et de capacité. Nous présenterons le processus de planification en détaillant avec ses différentes phases. Nous étudierons également la propagation dans un environnement radio mobile et nous analyserons certains modèles de prédiction pour définir à la fin le modèle approprié pour notre étude. Contrôle de puissance En UMTS, un contrôle de puissance rapide est primordial. Sans lui, un seul terminal mobile émettant à une puissance trop élevée pourrait empêcher tous les autres terminaux mobiles , puisque plusieurs utilisateurs différents émettent dans la même bande de fréquence. Chaque utilisateur peut être une source d’interférence pour les autres. Il est donc important de mettre en oeuvre un mécanisme qui permette aux terminaux mobiles d’ajuster leur puissance d’émission tout en garantissant une bonne réception de la station de base. Ce problème de puissance se pose aussi pour les puissances émises par la station de base pour limiter les interférences intercellulaires.

Pré-planification du réseau radio

Le dimensionnement du réseau sans fil vise à obtenir l’échelle UTRAN approximative. Sur la base du dimensionnement du réseau, de la géographie et de la distribution du trafic, le réseau est pré-planifié en détail en utilisant le logiciel de planification et la carte numérique. En fonction du dimensionnement du réseau et des informations du site, le site WCDMA initialement sélectionné est importé dans le logiciel de planification et la couverture est estimée par le paramétrage des paramètres. Ensuite, une analyse est effectuée pour vérifier si la couverture du système répond aux exigences. Si nécessaire, la hauteur et l’inclinaison de l’antenne et la quantité Node B sont ajustés pour optimiser la couverture. Ensuite, la capacité du système est analysée pour vérifier si elle répond à l’exigence. Paramètres de mise en oeuvre, tels que type d’antenne, l’azimut, l’inclinaison, l’altitude, type et longueur d’alimentation .Paramètres de la cellule, tels que la puissance d’émission du canal de trafic et le canal commun, le facteur orthogonal, le code de brouillage principal. En fonction du résultat du RND (Radio Network Dimensioning), de la localisation des sites, des paramètres de mise en oeuvre et des paramètres de la cellule, nous devrions prédire les résultats de couverture tels que la meilleure cellule de service, la force pilote, la zone de chevauchement.

Nous devrions effectuer un ajustement détaillé (tel que le numéro Node B, la configuration Node B, les paramètres de l’antenne) après avoir analysé les résultats de la prévision de couverture. Enfin, nous obtenons l’emplacement correct et les paramètres qui devraient satisfaire aux exigences de couverture Sur la base du dimensionnement du réseau et de l’information du site, la station de base (BS) initialement sélectionné est importée dans le logiciel de planification, et la couverture est estimée en définissant les paramètres de la cellule et les paramètres d’ingénierie. Après, une analyse est effectuée pour vérifier si la couverture du système répond aux exigences. Ensuite, la capacité du système est analysée pour vérifier si elle répond à l’exigence. Si nécessaire, l’angle de hauteur et d’inclinaison de l’antenne et la qualité BS sont ajustés pour optimiser la couverture. Pour le résultat de la prévision de couverture, mettez l’accent sur la distribution des meilleurs serveurs et le niveau pilote. Pour les petites zones avec un niveau non qualifié, ajustez l’azimut et baissez l’inclinaison pour améliorer la couverture. Pour les grandes zones à faible couverture, analyser si la distance du site est plus grande:

Si oui, ajoutez des sites pour améliorer la couverture.

Si non, vérifiez si la configuration des paramètres liés à la prévision de couverture est correcte.

CONCLUSION GENERALE

La planification est un processus inhérent au cycle de vie d’un réseau de télécommunication. Il permet de déterminer l’efficacité du réseau. L’étape initiale de la planification est la phase de dimensionnement qui permet d’identifier entre autres le nombre d’équipements nécessaires du réseau. Pour le réseau 3G, les nouveaux paramètres de bilan de liaison sont : les marges de dégradation en interférence, les marges d’évanouissement rapide, l’augmentation de la puissance de transmission et le gain du soft handover. L’étape suivante consiste en une planification détaillée, c’est-à-dire des initialisations des paramètres et des phases d’itérations en sens montant et en sens descendant. Les itérations en sens montant permettent de déterminer la puissance de transmission des stations mobiles tandis que celles en sens descendant déterminent la puissance de transmission des stations de base. On obtient alors la charge totale d’une cellule, l’accès ou non d’une station mobile au service offert, les interférences et les probabilités de couverture. Dans ce projet de fin d’études, l’utilisation de l’outil Atoll avec la méthode de dimensionnement de CAMPBELL nous a permis de déterminer le nombre de sites nécessaire et optimal pour la couverture et la capacité dans une zone spécifique. L’étude de dimensionnement permet à l’opérateur d’avoir un gain sur l’achat des sites car le nombre de ces derniers a été déterminé de façon calculé et selon les besoins de capacité spécifiés par l’opérateur au départ. A la fin de ce projet, on a obtenu un résultat de panification de la ville de Tlemcen 90% proche du cas réel validé par l’opérateur DJEZZY. Le dimensionnement reste flexible au fur et à mesure que le nombre d’abonnés augmente. Pour cela l’optimisation du réseau est à chaque instant assurée et l’ajout d’un nouveau site reste la solution finale.

Table des matières

Introduction générale
Chapitre I : Généralité sur réseau UMTS
I.1. Introduction
I.2. Les objectifs de l’UMTS
I.3. Les services de l’UMTS
I.4. Hiérarchie des cellules du réseau UMTS
I.5. Architecture de l’UMTS
I.5.1. L’équipement utilisateur (UE)
I.5.2. Le réseau d’accès radio ULTRAN
I.5.3. Le réseau coeur (CN)
I.5.4. Les interfaces dans le réseau UMTS
I.6. Méthodes d’accès
I.6.1. Mode TDD (Time Division Duplex)
I.4.2. Mode FDD (Frequency Division Duplex)
I.6.3. Les canaux de trafic en mode FDD
I.7. Conclusion
Chapitre II : Environnement de propagation radio fréquence
II.1. Introduction
II.2. Généralité sur les ondes radio fréquences
II.2.1. Principes fondamentaux de l’onde radio fréquence
II.2.1.1. Le Spectre de l’onde radio
II.2.1.2. Chemin de propagation
II.2.2. Caractéristiques de propagation de l’onde radio fréquence
II.2.2.1. Environnement de propagation radio
II.2.2.2. Catégories des reliefs de sol
II.2.2.2.1. Forme de relief régulière
II.2.2.2.2. Forme de relief irrégulière
II.2.2.3. Les Perte due à la diffraction
II.2.2.4. Les Pertes due à la pénétration
II.2.3. Modèle de la propagation d’onde radio
II.2.3.1. Modèle de l’espace libre
II.2.3.2. Le Modèle de la Propagation du Terrain plat
II.2.3.3. Le Modèle d’Okumura-Hata
II.2.3.4. Le Modèle de COST 231-Hata
II.2.3.5. Le Modèle de COST 231 Walfish-Ikegami
II.2.3.6. Le modèle propagation standard
II.2.4. Installation du site radio (Node B)
II.2.4.1. Sélection du site
II.2.4.2. Teste de la plate-forme
II.2.4.3. Chemin de test
II.2.4.4. Drive test
II.2.4.5. Traitement des données de test
II.3. Les Antennes pour Node B
II.3.1. Types d’antennes
II.3.1.1. Faisceau de couverture d’une antenne
II.3.1.2. Polarisation (diversité de polarisation)
II.3.1.3. Le tilt électrique
II.3.2. Les types de configurations des antennes Node B
II.5. Conclusion
Chapitre III : Planification et dimensionnement radio dans le réseau UMTS
III.1. Introduction
III.2. Contrôle de puissance
III.2.1. Contrôle de puissance sur la liaison montante Uplink (contrôle du puissance de mobile)
III.3. La capacité
III.4. Niveau et qualité du signal
III.4.1. Niveau de signal RSCP
III.4.2. Qualité du signal Ec/No
III.5. Couverture globale du réseau UMTS
III.5.1. Respiration des cellules
III.5.2. Impact de la sectorisation
III.6. Etablissement du bilan de liaison
III.6.1. Les paramètres du bilan de liaison
III.6.1.1. Paramètres de Transmission
III.6.1.2. Paramètres de l’équipement utilisateur
III.6.1.3. Paramètres du Node B
III.6.1.4. Paramètres liés aux services
III.6.2. La zone de couverture
III.6.2.1.Estimation du rayon de la cellule pour la liaison descendante (downlink)
III.6.3. Bilan de liaison radio
III.6.3.1. Bilan de liaison pour la liaison montante (Uplink)
III.6.3.2. Bilan de liaison pour la liaison descendante (Downlink)
III.7. Planification radio dans le réseau UMTS
III.7.1. Dimensionnement du réseau radio
III.7.1.1. Entrées du dimensionnement du réseau radio
III.7.1.2. Processus de dimensionnement
III.7.1.3. Dimensionnement par couverture
III.7.2. Pré-planification du réseau radio
III.7.3. Planification du réseau radio
III.8. Allocation de voisinage
III.9. Conclusion
Chapitre IV : Planification et dimensionnement de la ville de Tlemcen
IV.1. Introduction
IV.2. Planification de la région d’ORAN
IV.2.1. Les données d’entrée
IV.3. Résultat de planification
IV.3.1. La zone de planification
IV.3.2. Couverture par niveau de signal
IV.3.3. Couverture par cellules
IV.3.4. Zone de chevauchement
IV.3.5. Prédictions et distribution des abonnés
IV.3.6. Qualité de signal Ec/No
IV.4. Planification de la région de Tlemcen (chef lieu)
IV.4.1. Les données d’entrée
IV.5. Drive test
IV.5.1. Analyse du résultat de Drive Test
IV.6. Conclusion
Conclusion générale
Annexe I Présentation du logiciel de planification Atoll
Annexe II Présentation du logiciel d’analyse ACTIX Analyser
Annexe III Présentation du logiciel TEMS investigation
Références Bibliographies