Planification d’un réseau LTE

PLANIFICATION D’UN RESEAU LTE

DEFINITION D’UN RESEAU CELLELULAIRE

Par définition, un réseau cellulaire est un système de télécommunication qui doit répondre aux contraintes de la mobilité de l’abonné dans le réseau, par l’étendue du réseau et par les ondes radio qui lui sont allouées. Un système de réseau cellulaire couvre l’ensemble d’infrastructures spécialement destinées aux équipements d’acheminement de communication vers les mobiles et où les ondes radio, dans le cas d’un réseau cellulaire servent de lien entre le terminal de l’abonné et l’infrastructure de l’opérateur [1].

La première génération (1G)

Apparue au début des années 1970, la première génération opérait dans la bande de fréquence 890- 915 MHZ et 953-960 MHZ. Cette génération comprenait des systèmes et des plates-formes de communications analogiques essentiellement dédiés à la transmission de la voix.Le qualificatif analogique caractérise la méthode utilisée pour véhiculer l’information sur ces systèmes. Les concepts clés de cette génération sont la réutilisation de fréquence, à travers l’utilisation de la technique d’accès réseau AMRF (Accès Multiple Répartition en Fréquence).Dans le cas de cette techniques d’accès, les terminaux mobiles partagent la bandes de fréquences disponible en allouant une partie de cette bande, appelées canal de trafic à chaque unité mobile. Des limites de capacité et de fiabilité ont caractérisé cette première génération, certains systèmes qui l’ont marqué sont présentés dans le tableau (I.1) à travers la spécification des bandes de fréquences allouées sur les liens montant et descendant ainsi que la largeur du canal de transmission et la zone géographique de déploiement [2]. La première génération de téléphonie mobile (notée 1G) possédait un fonctionnement analogique et était constituée d’appareils relativement volumineux. Il s’agissait principalement des standards suivants :
 AMPS (Advanced Mobile Phone System), apparu en 1976 aux Etats-Unis, constitue le premier standard de réseau cellulaire. Utilisé principalement Outre-Atlantique, en Russie et en Asie, ce réseau analogique de première génération possédait de faibles mécanismes de sécurité rendant possible le piratage de lignes téléphoniques.
 TACS (Total Access Communication System) est la version européenne du modèle AMPS.Utilisant la bande de fréquence de 900 MHz, ce système fut notamment largement utilisé en Angleterre, puis en Asie (Hong-Kong et Japon).
 ETACS (Extended Total Access Communication System) est une version améliorée du standard TACS développé au Royaume-Uni utilisant un nombre plus important de canaux de
communication [3].

La deuxième génération (2G)

Apparue au début des années 90, elle caractérise, de façon générale, les systèmes mobiles numériques. L’usage de la technologie numérique a en effet, permis résoudre les problèmes de capacité et de sécurité inhérents aux systèmes 1G. Les performances affichées permettent de supporter certain service mais demeurent insuffisantes quant aux applications avancées.
Nous ne retiendrons ici que les trois instances qui connaissent le plus de sucées :
 IS-136 (AMPS numérique) et le GSM : fondés sur la technique d’accès AMRT (Accès
Multiple à répartition dans le Temps) qui consiste à diviser la bande de fréquence disponible en canaux. Ces canaux sont répartis en un certain nombre de tranches de temps. On attribue ainsi à chaque utilisateur une tranche de temps qui permet l’accès au canal pour la durée de cette tranche de temps.
 IS-95 CDMA : basée sur la technique d’accès CDMA ou encore AMRC (Accès Multiple à répartition de Code) qui consiste à attribuer à chaque terminal mobile un identifiant unique qui lui permet d’accéder au système [2]. Ces systèmes, dans leurs versions initiales, donnaient accès au service voix en mobilité, mais aussi aux messages textes courts plus connus sous le nom de SMS (Short Message Service). En complément, ces systèmes permettaient des transferts de données à faible débit. Les progrès technologiques réalisés dans la conception de circuits hyperfréquences et de dispositifs de traitement numérique du signal permirent une réduction drastique de la taille des terminaux, autorisant une réelle mobilité [2].

Présentation du standard GSM

Le réseau GSM (Global System for Mobile communications) constitue au début du 21ème siècle le standard de téléphonie mobile le plus utilisé en Europe. Il s’agit d’un standard de téléphonie dit « de seconde génération » (2G) car, contrairement à la première génération de téléphones portables, les communications fonctionnent selon un mode entièrement numérique. Baptisé « Groupe Spécial Mobile » à l’origine de sa normalisation en 1982, il est devenu une norme internationale nommée « Global System for Mobile communications » en 1991. En Europe, le standard GSM utilise les bandes de fréquences 900 MHz et 1800 MHz. Aux Etats-Unis par contre, la bande de fréquence utilisée est la bande 1900 MHz. Ainsi, on qualifie de tribande (parfois noté tri-bande), les téléphones portables pouvant fonctionner en Europe et aux Etats-Unis et de bi-bande ceux fonctionnant uniquement en Europe. La norme GSM autorise un débit maximal de 9,6 kbps, ce qui permet de transmettre la voix ainsi que des données numériques de faible volume, par exemple des messages textes (SMS, pour Short Message Service) ou des messages multimédias (MMS, pour Multimedia Message Service).

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Table des matières

Dédicace
Remerciement
Résumé
Table des Matières
Liste des Figures et des Tableaux
Introduction générale
CHAPITRE I : GEBERALITES SUR LES RESEAUX CELLULAIRES
I.1 INTRODUCTION
I.2 DEFINITION D’UN RESEAU CELLELULAIRE
I.2.1 Radio téléphonie cellulaire
I.2.2 Concept cellulaire
I.3 EVOLUTIONS DES RESEAUX CELLULAIRES
I.3.1 La première génération (1G)
I.3.2 La deuxième génération (2G)
I.3.2.1 Le standard GSM
I.3.3 La génération (2.5G)
I.3.3.1 Le standard GPRS
I.3.3.2 Le standard EDGE
I.3.4 La troisième génération (3G)
I.3.4.1 Le réseau UMTS
I.3.4.2 HSPA
I.3.4.3 Les évolutions HSPA +
I.3.5 La quatrième génération (4G)
I.3.5.1 Réseau LTE
I.3.5.2 LTE-Advanced
I.4 CONCLUSION
CHAPITRE II: LE RESAU DE LA QUATRIEME GENARATION LTE
II.1 INTRODUCTION
II.2 ARCHITECTURE GENERALE DU RESEAU LTE
II.2.1 Réseau d’accès (Access Network)
II.2.1.1 Caractéristiques du réseau d’accès
II.2.1.2 Les entités du réseau d’accès (E-UTRAN)
II.2.2 Réseau cœur (Core Network)
II.2.2.1 Caractéristiques
II.2.2.2 Les entités du réseau cœur
II.3 INTERFACES ET PROTOCOLES
II.3.1 Architecture générale
II.3.2 Evolutions des différents nœuds dans le LTE
II.3.3 Les interface réseau de l’E-UTRAN
II.3.3.1 L’Interface S1
II.3.3.2 Interface S1 Felxibility
II.3.3.3 Interface X2
II.4 LES PROTOCOLES DE L’INTERFACE RADIO
II.4.1 Les canaux radio
II.4.1.1 Canaux logiques
II.4.1.2 Canaux de transport
II.4.1.3 Canaux physique
II.4.2 La couche PHY
II.4.2.1 L’OFDMA et SC-FDMA
II.4.2.2 Structure de la trame LTE
II.4.2.3 Concept de bloc de ressources
II.4.2.4 La technologie MIMO
II.5 CONCLUSION
CHAPITREIII : PLANIFICATION D’UN RESEAU LTE : ZONE DE TLEMCEN VILLE
III.1 INTRODUCTION
III.2 DEFINITION D’UNE PLANIFICATION RADIO
III.3 PROCESSUS DE PLANIFICATION LTE
III.3.1 Pré-planification
III.3.2 Planification
III.3.3 Vérification
III.3.4 Optimisation
III.4 PRE-PLANIFICATION
III.4.1 Bandes de fréquences
III.4.2 Nombre d’eNodeB requis
III.5 PLANIFICATION AVEC ATOLL
III.5.1 Les étapes de configuration à suivre
III.5.2 Modèle de propagation
III.5.3 Création nouveau projet
III.5.4 Importer les cartes numériques
III.5.5 Zone géographique à planifier
III.5.6 Cordonnées de système
III.5.7 Ajout des sites
III.5.8 Choix de la bande de fréquence
III.5.9 Etude de prédictions
III.5.9.1 Prédictions de la couverture par niveau de signal
III.5.9.2 Prédictions de la couverture par transmission
III.5.9.3 Prédictions de la couverture par débit
III.5.9.4 Prédictions de la couverture par niveau de C/I
III.6 CONCLUSION
CHAPITREIV : OPTIMISATION DU RESEAU LTE : ZONE DE TLEMCEN VILLE
IV.1 INTRODUCTION.
IV.2 L’AUTO OPTIMISATION
IV.3 DIFFERENTS PHASES D’OPTIMISATION
IV.4 RESULTAT D’OTIMIZATION
IV.4.1 La phase de la couverture
IV.4.2 La phase de la qualité
IV.4.3 La phase de la zone de couverture de chaque antenne
IV.4.4 La phase de la capacité (Débit)
IV.5 COMPARAISON DES RESULTATS
IV.6 CONCLUSION
Conclusion générale
Bibliographie