QOS GPRS

Mémoire de fin d’études

Présenté et soutenu par :

MEFENZA NENTEDEM MICHAEL

En vue de l’obtention du

Diplôme d’Ingénieur de Conception de Génie des Télécommunications

Sous la Direction de :

Pr. Emmanuel TONYE

Devant le jury composé de :

� Président : Pr. Claude TANGHA

� Rapporteur : Pr. Emmanuel TONYE

� Membres :

� Pr. Claude NGABIRENG

� Dr. Olivier VIDEME

� Mr. Alain NDONGO

Année académique 2008/2009 1er juillet 2009

UNIVERSITE DE YAOUNDE I ----------

ECOLE NATIONALE SUPERIEURE POLYTECHNIQUE

---------- DEPARTEMENT DES GENIES ELECTRIQUE ET DES

TELECOMMUNICATIONS

UNIVERSITE OF YAOUNDE I ----------

NATIONAL ADVANCED SCHOOL OF ENGINEERING

---------- DEPARTMENT OF ELECTRICAL AND

TELECOMMUNICATIONS ENGINEERING

Conception d’un outil d’aide au suivi de la QOS

GPRS

DEDICACES 2

Mémoire de fin d’études pour l’obtention du Diplôme d’Ingénieur de Conception,

Option Génie des Télécommunications


A Tous ceux qui m’ont soutenu de près ou de loin.

Au seigneur Jésus Christ

A mes très chers parents Mr et Mme NENTEDEM

A ma tante Maman Adèle Décédée

A mes très chers frères et sœurs

DEDICACES

REMERCIEMENTS




3

Je remercie le Professeur Claude TANGHA, chef du département du génie

informatique, Président de mon jury. Ma vive gratitude au Professeur

Emmanuel TONYE, mon encadreur académique et enseignant pour sa

disponibilité. Merci au Professeur Claude NGABIRENG et au Dr. Olivier

VIDEME, qui ont accepté d’être membres de mon jury. Ma reconnaissance à

Mr NDONGO Alain pour le sujet, l’encadrement et les conseils dont j’ai

bénéficiés tout au long de mon séjour à ORANGE CAMEROUN SA.

J’adresse mes profonds remerciements à la société Orange Cameroun qui a

daigné m’accueillir pour mon stage académique.

Je voudrais particulièrement dire merci à Mr Mailli Joseph, Chef du

Département Déploiement et à Mr EBALE Romuald, Chef Service Opération

et Maintenance de la région du Littoral, pour leur compréhension.

Je tiens également à dire merci aux Ingénieurs Jerry POKAM, Etienne

MENYANA.

Papa et Maman, je me souviens de vos sacrifices sans fin en mon égard,

merci. Je tiens à remercier mes frères et sœurs pour leur présence qui m’a

été d’un grand réconfort. Ma reconnaissance à mes oncles et tantes pour

leur assistance multiforme. Merci à tous mes camarades et amis.

REMERCIEMENTS

GLOSSAIRE




4

TERMES SIGNIFICATIONS

APN Access Point Name

AUC Authentication Center, Centre d'authentification

BG Border Gateway

BSC Base Station Controller

BSS Base Station Sub-system (Sous-système Radio)

BTS Base Transceiver Station

CDR Charging Data Record

CGF Charging Gateway Function

CGSN Combined GPRS Support Node

DTS Data Transformation Services

GGSN Gateway GPRS Support Node

GPRS General Packet Radio Service

GSM Global System for Mobile communication

GSN GPRS Support Node

GTP GPRS Tunneling Protocol.

IMSI International Mobile Subscriber Identity

KPI Key Performance Indicator

MMS Multimedia Message Service

MSISDN Mobile Station Integrated Service Data Network

PCU Packet Control Unit

PDN Packet Date Network

PDP Packet Data Protocol

PLMN Public Land Mobile Network

PXM Packet Exchange Manager

QoS Quality of Service

RA Routing Area

RLC Radio Link Control

SGSN Serving GPRS Support Node

SM Session Management

SMS Short Message Service

SVG Scalable Vector Graphic

XML Extensible Markup Language

3GPP Third Geneartion Partnership Project

GLOSSAIRE

RESUME




5

La satisfaction d'un utilisateur, qu'il

s'agisse d'un particulier ou du

collaborateur d'une entreprise, est

fonction de la concomitance constatée

entre les termes de son contrat de

service et le service effectivement

rendu. Cependant cette satisfaction

dépasse l'aspect purement contractuel

car un contrat ne peut que

difficilement préciser le niveau de

qualité de toutes les situations

auxquelles l'utilisateur est confronté

dans l'utilisation du service. Le souci

majeur de tout opérateur est d’assurer

la meilleure qualité de service possible

aux clients de plus en plus exigeants.

L’opérateur doit donc avoir un œil

permanent sur son réseau et sur les

services qu’il offre, afin d’ajuster, de

corriger, bref d’optimiser le suivi de la

QoS offerte aux différents abonnés.

Notre travail a permis d’optimiser le

suivi de la QoS GPRS à travers dans

un premier temps le traitement des

fichiers de charge du réseau et dans

un second le suivi des indicateurs clés

de performance de façon horaire et

périodique.

The satisfaction of a user, that it is

about a private individual or about a co-

worker of a company, is a function of the

concomitance noticed between the terms

of its service contract and the effectively

returned service. However this

satisfaction exceeds the purely

contractual aspect because a contract

can only clarify with difficulty the quality

level of all the situations with which the

user is confronted in the use of the

service. The main concern of any mobile

phone operator is to ensure the best

possible quality of service (QoS) to the

more and more demanding costumers.

This means that the operator should

constantly keep an eye on its network

and on the services he offers so as to

adjust, correct or in a nutshell to

optimize the monitoring of quality of

service offered.

Our work is about optimizing the

monitoring of GPRS quality of service

firstly through treatment of Charging

data records files and secondly through

monitoring of key performance indicators

by hour and by a certain period.

RESUME-ABSTRACT

LISTE DES FIGURES ET DES TABLEAUX 5




Liste des figures

FIGURE 1 ARCHITECTURE DU GPRS ...................................................................................................... 16 FIGURE 1 ETATS DE LA MOBILITE GPRS .............................................................................................. 21 FIGURE 2 INFRASTRUCTURE DU BSS CHEZ ALCATEL ..................................................................... 32 FIGURE 3 POSITION DU MFS DANS LE BSS .......................................................................................... 32 FIGURE 4 CGSN D’ORANGE CAMEROUN .............................................................................................. 33 FIGURE 5 ALEX ........................................................................................................................................... 41

FIGURE 6 STRUCTURE DES FICHIERS CDRS ....................................................................................... 42 FIGURE 7 FICHIERS KPIS .......................................................................................................................... 44

FIGURE 8 ALGORITHME D’EXPLOITATION DES FICHIERS CDRS ................................................... 47

FIGURE 9 ALGORITHME D’EXPLOITATION DES FICHIERS KPIS ..................................................... 51

FIGURE 10 STRUCTURE DU LOT DTS....................................................................................................... 54 FIGURE 11 STRUCTURE DE LA BASE DE DONNEES ............................................................................. 55 FIGURE 12 ARCHITECTURE ....................................................................................................................... 57

FIGURE 13 ARCHITECTURE DU SITE WEB ............................................................................................. 59 FIGURE 14 PAGE D’ACCUEIL ..................................................................................................................... 60

FIGURE 15 MENU DU SITE WEB ................................................................................................................ 60 FIGURE 16 PAGE DASHBOARD.................................................................................................................. 61 FIGURE 17 PAGE ‘ETAT CELLS’ ................................................................................................................ 62

FIGURE 18 PAGE ‘ETAT KPI’ ...................................................................................................................... 63

FIGURE 19 TRAFIC PAR APN POUR LA PERIODE DU 12 MAI 2009 AU 08 JUIN 2009 ........................ 64

FIGURE 20 TRAFIC PAR BSC POUR LA JOURNEE DU 05 JUIN 2009 ..................................................... 64

FIGURE 21 TRAFIC POUR LE BSC YAOUNDE_CBC2 POUR LA JOURNEE DU 05 JUIN 2009 .......... 65 FIGURE 22 TRAFIC PAR BSC POUR LA PERIODE DU 15 AU 24 JUIN 2009 ......................................... 66 FIGURE 23 TRAFIC PAR RA POUR LA JOURNEE DU 05 JUIN 2009....................................................... 67

FIGURE 24 TRAFIC PAR RA POUR LA PERIODE DU 22 AU 24 JUIN 2009 ............................................ 67

FIGURE 25 PAGE DE ‘SUIVI CELLS’ .......................................................................................................... 68 FIGURE 26 TRAFIC PAR CELLULE POUR LA JOURNEE DU 05 JUIN 2009,APPROCHE CLASSIQUE

68

FIGURE 27 TRAFIC POUR LA CELLULE ‘MENDONG_3’ POUR LA JOURNEE DU 05 JUIN 2009, APPROCHE CLASSIQUE ......................................................................................................................... 69

FIGURE 28 TRAFIC PAR SITE POUR LA JOURNEE DU 08 JUIN 2009, APPROCHE SVG ................... 70

FIGURE 29 TRAFIC POUR LE SITE ‘NDOUSSAN, APPROCHE SVG ...................................................... 71

FIGURE 30 TRAFIC DU NUMERO 96284001 POUR LA JOURNEE DU 23 JUIN 2009 ............................ 72

FIGURE 31 TRAFIC PAR MSISDN POUR LA JOURNEE DU 05 JUIN 2009 ............................................. 72

FIGURE 32 SUIVI DU COMPTEUR ‘SUCCGPRSATTACH’ POUR LA JOURNEE DU 07 JUIN 2009 .... 73 FIGURE 33 PAGE ‘ADMINISTRATION’ ...................................................................................................... 74

Liste des tableaux TABLEAU 1 IMPACT DU GPRS SUR LE GSM ......................................................................................... 17 TABLEAU 2 INTERFACES GPRS ........................................................................................................... 17 TABLEAU 5 CLASSE DE PRIORITE ...................................................................................................... 29 TABLEAU 6 CLASSE DE DELAI ............................................................................................................. 29

LISTE DES FIGURES ET DES TABLEAUX

SO MMAIRE




7

1 Introduction générale ...................................................................................................... 10

1.1 Introduction générale ............................................................................................................... 10

2 Contexte : Présentation générale du GPRS ............................................................... 13

2.1 Définition de la norme GPRS [1] ............................................................................................ 13

2.2 Architecture générale du GPRS [2] ......................................................................................... 14 2.2.1 Architecture Canonique ...................................................................................................................... 14

2.2.3 Impact de GPRS sur GSM [4] ............................................................................................................ 16

2.3 Les Interfaces du réseau GPRS ............................................................................................... 17

2.4 Nouveaux Entités GPRS [1] ..................................................................................................... 18

2.5 Mécanismes de transfert de paquets en GPRS. [4] ................................................................ 20 2.5.1 Gestion de la mobilité. ........................................................................................................................ 20

2.5.2 Emission de données ......................................................................................................................... 23

2.5.3 Réception de données ......................................................................................................................... 24

2.5.4 Localisation ........................................................................................................................................ 25

2.6 SERVICES ET APPLICATIONS GPRS ............................................................................... 26

2.7 FACTURATION DES SERVICES GPRS............................................................................. 27

2.8 QUALITE DE SERVICE [5] ................................................................................................... 28

1.9 Performance d’un réseau GPRS ............................................................................................. 30

1.10 GPRS à ORANGE [1] ........................................................................................................... 31

1.10.1 BSS (côté GPRS) à ORANGE ......................................................................................................... 31

1.10.2 GSS (GPRS SubSystem) à ORANGE .............................................................................................. 33

3 Problématique .................................................................................................................. 35

3.1 ETAT des lieux .......................................................................................................................... 35

3.1.1 Procédures de suivi de la QoS GPRS existantes .................................................................. 35

3.1.2 OUTILS DE SUIVI DE LA QOS GPRS .............................................................................. 36

3.2 Enoncé du problème et cahier de charge ................................................................................ 37

4 Analyse ............................................................................................................................. 40

4.1 Structure des fichiers CDRs ..................................................................................................... 41

4.2 Structures des fichiers KPIs ..................................................................................................... 43

5 Conception ....................................................................................................................... 45

5.1 Conception ................................................................................................................................. 45

5.1.1 CDR .................................................................................................................................................... 46

SOMMAIRE

SO MMAIRE




8

5.1.2 KPI...................................................................................................................................................... 48

5.2 Environnements Informatiques ............................................................................................... 51 5.3 Architecture .......................................................................................................................................... 57

6 Résultats ........................................................................................................................... 59

6.1 Résultats obtenus ...................................................................................................................... 59

6.2 Commentaires ........................................................................................................................... 74

7 Conclusion ....................................................................................................................... 76

INTRODUCTION




9

Introduction générale

________________________________________________

Chapitre 1 : Introduction générale

INTRODUCTION




10

1 Introduction générale

Description :

ous présenterons brièvement dans cette partie, les grandes lignes de ce

mémoire.

Aperçu :

11..11 IInnttrroodduuccttiioonn ggéénnéérraallee

Avec le développement d'Internet, réseau à commutation par paquets, les

terminaux mobiles reposant sur le service GSM (Global System for Mobile

communications) ne pouvaient y accéder qu'avec de faibles débits (9,6 kbit/s) de

par la commutation en mode circuit. En effet, pour accéder à ce réseau, il faut

ouvrir un circuit de bout en bout, monopolisant un canal radio entre le terminal

mobile et la station de base (BTS). Or les canaux radio ne permettent de

transmettre qu'un faible débit, ce qui rallonge le temps de téléchargement des

pages WEB et donc la durée des communications. D'où l'intérêt de ne plus

monopoliser le canal radio, et de l'utiliser de façon sporadique seulement lorsque

des données sont échangées entre le terminal mobile et la station de base. Ainsi,

avec le service GPRS (General Packet Radio Service), ces données sont transmises

par paquets et comme les canaux radio bénéficient du multiplexage statistique,

ces paquets sont transmis avec un débit plus élevé (jusqu’à 171,2 kbit/s), ce qui

Chapitre

1

N

1.1 Introduction générale

INTRODUCTION




11

diminue ainsi le temps de téléchargement des pages WEB. En effet, GPRS est le

premier protocole à commutation par paquets dans le monde de l’Internet mobile,

et constitue une couche supplémentaire à un réseau GSM existant. Et grâce à ce

dernier, les applications de l’Internet mobile vont pouvoir se développer. C’est

ainsi que dès Septembre 2006 la société ORANGE CAMEROUN s’est dotée des

équipements (ALCATEL et ERICSSON) pour l’installation du GPRS, et par la suite

des outils relatifs (PXM, CIGALEVIEW, CIGALEAnalyser…) au suivi de la QoS

GPRS. Mais il se pose continuellement le problème de suivi de la qualité de

service, le besoin perpétuel de satisfaire le client. C’est dans ce cadre et contexte

que se situe notre mémoire dont le thème s’intitule « Conception d’un outil

d’aide au suivi de la QOS GPRS».

CONTEXTE




12

Contexte ________________________________________________

Chapitre 2 : Présentation générale du GPRS

CONTEXTE 13




2 Contexte : Présentation générale du GPRS

Description :

l est indéniable que le GSM et le GPRS sont de véritables révolutions dans le domaine des télécommunications ; nous nous proposons dans cette section de donner les grands aspects de la technologie GPRS.

Aperçu :

22..11 DDééffiinniittiioonn ddee llaa nnoorrmmee GGPPRRSS [[11]]

Le General Packet Radio Service (GPRS) spécifie une technique de

transmission de données en « commutation de paquets », permettant ainsi

de ne pas mobiliser de canal de communication, et donc autorisant une

tarification plus souple pour l’utilisateur. Outre cet avantage non

négligeable, GPRS permet d’atteindre un débit théorique maximal de 171,2

kbits/s, ce qui correspond à un débit d’environ 115 kbits/s pour l’utilisateur

final dans des conditions optimales. Cependant, il ne faut pas oublier que

GPRS s’appuyant sur le réseau GSM, ils se complètent alors tous les deux.

En effet, l’architecture GSM fournit les services voix, tandis que

Chapitre

2

I 2.1 Définition de la norme GPRS 2.2 Architecture générale du GPRS 2.3 Les Interfaces du réseau GPRS 2.4 Nouveaux Entités GPRS 2.5 Les principales Procédures du GPRS 2.6 GPRS à ORANGE

CONTEXTE 14




l’architecture GPRS fournit les services de données par paquets avec un

débit élevé. Ainsi, les applications basées sur des protocoles de données

standard sont supportées par le protocole GPRS. On peut donc résumer les

intérêts principaux du GPRS comme étant les temps d’accès réduits, de

l’ordre d’une seconde pour commencer un transfert de données, un débit

plus élevé qu’en GSM, un mode de commutation par paquets permettant

d’utiliser les ressources radios, et enfin la possibilité de facturer en fonction

du volume de données transférées plutôt qu’en fonction du temps de

connexion.

22..22 AArrcchhiitteeccttuurree ggéénnéérraallee dduu GGPPRRSS [[22]]

L’architecture du GPRS peut paraître complexe, le GPRS étant considéré

comme un service de GSM, deux parties de cette infrastructure constituent

des sous réseaux GSM.

Le réseau GPRS se subdivise en 3 grandes parties :

Le sous-système radio (BSS, Base Station Sub-system) qui assure la

transmission radioélectrique et qui gère la ressource radio et

l’affectation des paquets aux mobiles.

Le sous-système GPRS (GSS, GPRS Sub-system) qui comprend

l’ensemble des fonctions nécessaires aux transports des données par

paquets.

le sous-système d’exploitation et de maintenance (OSS, Operation

Sub-system) qui permet à l’exploitant d’administrer son réseau afin de

pouvoir effectuer de la maintenance qu’elle soit préventive ou curative.

22..22..11 AArrcchhiitteeccttuurree CCaannoonniiqquuee

Le BSS est presque identique au sous réseau GSM, il comprend 3 principales

entités :

- Le MS (Mobile Station) qui permet aux utilisateurs d’avoir accès au

réseau.

CONTEXTE 15




- les BTS, (Base Transceiver Station), qui sont des émetteurs-récepteurs

et servent de relais entre le MS et le sous système réseau NSS (NSS,

Network Sub-system).

- les BSC (Base Station Controller) qui contrôlent un ensemble de BTS et

comprennent un dispositif appelé PCU (Packet Data Unit) permettant

l’acheminement des paquets aux mobiles car il assure les fonctions de

transmission et d’acquittement, on la représente souvent comme partie

intégrante du BSC.

Le GSS comprend des bases de données et des commutateurs. En effet il est

constitué en gros des éléments du sous système réseau GSM, et des nouveaux

commutateurs propres au GPRS. C’est ainsi qu’il comprend :

les MSC (Mobile-services Switching Center)

le HLR (Home location Register)/ Authentication Center (AuC)

Le VLR (Visitor Location Register)

L’EIR (Equipement Identity Register)

SGSN (Serving GPRS Support Node) qui est le serveur d’accès au service

GPRS (équivalent au MSC pour le GSM), et qui gère les MS présentes

dans une zone donnée. Son rôle est de délivrer des paquets aux MS.

GGSN (Gateway GPRS Support Node) qui est un routeur connectant le

réseau GPRS et un réseau externe de commutation par paquets (IP ou

X.25…). Il sert de passerelle entre les SGSN du réseau GPRS et les autres

réseaux de données.

BG (Border Gateway) Il assure l’interconnexion de réseau GPRS vers

d’autres réseaux GPRS, gère la sécurité. De plus, il possède les mêmes

fonctions qu’un GGSN.

CONTEXTE 16




Figure 1 Architecture du GPRS [4]

22..22..33 IImmppaacctt ddee GGPPRRSS ssuurr GGSSMM [[44]]

Afin d’intégrer le GPRS (General Packet Radio Service) dans une architecture

GSM existante, Un nouveau type de nœud appelé GSN (GPRS Support Node)

est introduit. Les GSNs sont responsables de la livraison et du routage des

paquets de données entre la station mobile (MS, mobile station) et des

réseaux de données externes (PDN, Packet Data Network). En réutilisant

l’infrastructure GSM, le coût d’introduction de GPRS dans le réseau GSM est

principalement relatif à l’extension logicielle des entités GSM. Les principaux

matériels rajoutés à l’architecture GSM existante sont l’intégration d’une

carte PCU (Packet Control Unit) dans l’entité BSC, la fourniture de nouveaux

terminaux GPRS aux usagers, l’introduction des nœuds de commutation de

paquets GPRS, à savoir SGSN et GGSN, la mise en place d'un Charging

Gateway pour la taxation GPRS et d'OMC-G (Operations and Maintenance

Centre - GPRS) pour l'exploitation des équipements de réseau GPRS.

L’extension logicielle peut être effectuée efficacement. Dans la majorité des

CONTEXTE 17




solutions proposées par les constructeurs, il est possible de télécharger de

nouveaux logiciels GPRS dans les BTS et les BSC. Le tableau 1 montre les

extensions requises pour chaque entité du réseau.

Tableau 1 impact du GPRS sur le GSM

22..33 LLeess IInntteerrffaacceess dduu rréésseeaauu GGPPRRSS

La norme GPRS définit un certain nombre d'interfaces pour assurer le

fonctionnement entre SGSN et GGSN et l'interfonctionnement avec les

entités GSM. Rappelons que dans la pratique toutes les interfaces ci-dessous

ne sont pas mises en place, cela dépendra des objectifs de chaque opérateur,

autrement dit du degré d’interfonctionnement entre le réseau GSM et GPRS.

Le tableau suivant résume ces interfaces :

Interface Eléments Rôle Type de protocole

Um MS—BTS Interface radio RLC/MAC

Abis BTS—BSC Interface standard GSM RLC/MAC

Gb BSC—SGSN Données GPRS LLC/FR

Gc GGSN—HLR Requêtes sur le HLR pour

l’activation des PDP contextes

IP/SS7

Gd SGSN—SMS GMSC Echange des SMS SS7

Gf SGSN—EIR authentification SS7

Gi SGSN—SGSN Transfert de données IP

Gn SGSN—GGSN Gestion de la mobilité IP

Gp BG—BG Liaison inter opérateur IP

Gr SGSN—HLR localisation SS7

Gs SGSN—MSC/VLR Gestion de la mobilité GSM/GPRS SS7

Tableau 2 interfaces GPRS

CONTEXTE 18




22..44 NNoouuvveeaauuxx EEnnttiittééss GGPPRRSS [[11]]

SGSN (Serving GPRS Support Node)

L’entité SGSN (Service GPRS Support Node) se charge dans son aire de

service des transmissions de données entre les stations mobiles et le réseau

mobile. Le SGSN est relié par des liens Frame Relay au sous-système radio

GSM. Le SGSN est connecté à plusieurs BSC et est présent dans le site d’un

MSC.

Il assure les fonctions suivantes :

• Authentifie les stations mobiles GPRS

• Prend en charge l’enregistrement des stations mobile au réseau GPRS

(attachement)

• Prend en charge la gestion de la mobilité des stations mobiles. En effet,

une station mobile doit mettre à jour sa localisation à chaque changement

de zone de routage.

• Etablit, maintient et libère les contextes PDP, qui correspondent à des

sessions de données permettant à la station mobile d'émettre et de recevoir

des données.

• Relaie les paquets de données de la station mobile au réseau externe ou du

réseau à la station mobile.

• S’interface à d’autres nœuds (HLR, MSC, BSC, SMSC, GGSN, Charging

Gateway).

GGSN(Gateway GPRS Support Node) L’entité GGSN (Gateway GPRS Support Node) joue le rôle d’interface à des

réseaux de données externes (X.25, IP,…). Elle décapsule des paquets GPRS

provenant du SGSN les paquets de données émis par le mobile et les envoie

au réseau externe correspondant. Egalement, le GGSN permet d’acheminer

les paquets provenant des réseaux de données externes vers le SGSN du

mobile destinataire. Le GGSN est généralement présent dans le site d’un

MSC. Il existe un GGSN ou un nombre faible de GGSN par opérateur.

Le GGSN :

• Joue le rôle d’interface aux réseaux externes de type IP ou X.25 même si en

pratique seule l'interface vers des réseaux IP est mise en œuvre.

CONTEXTE 19




• Ressemble à un routeur. D’ailleurs dans de nombreuses implantations, il

s’agit d’un routeur IP avec des fonctionnalités supplémentaires.

• Relaie les paquets aux stations mobiles à travers un SGSN; Il faut noter

que les paquets ne sont pas délivrés à la station mobile si cette dernière n’a

pas activé un contexte PDP.

• Route les paquets émis par la station mobile à la destination appropriée.

• Filtre le trafic usager.

PCU (Packet Control Unit) Il peut être localisé entre la BTS et le BSC ou entre le BSC et le SGSN.

On le représente souvent comme partie intégrante du BSC. Il gère le partage

des ressources et de la retransmission des données erronées. Il s’installe à

travers une mise à jour matérielle et logicielle dans les BSCs. Il possède

aussi pour rôle la gestion des files d’attente, la correction d’erreur et

acquittement.

Le PCU se charge :

• De la gestion de l’allocation des ressources radio pour des services GPRS

• De la congestion.

• De la diffusion d’informations système liées au GPRS.

Il peut être Localisé dans la BTS, ou BSC ou SGSN.

CGF (Charging Gateway Function) C’est une passerelle de taxation, elle permet le transfert des informations de

taxation du SGSN et du GGSN au système de facturation (BS, Billing

System). L'entité CGF peut être implantée de façon centralisée ou de manière

distribuée en étant intégrée aux nœuds SGSN et GGSN. L'interface entre les

GSNs et l'entité CGF est supportée par le protocole GTP'.

MS

Le GPRS implique un changement au niveau utilisateur, tout comme il a

fallu mettre en place le réseau GPRS.

En effet, si un utilisateur désire bénéficier de ce type de services, vu que les

débits augmentent, les besoins en modulation/démodulation et en

CONTEXTE 20




codage/décodage du canal augmentent également. Par conséquent, un

nouveau type de terminal est nécessaire.

Pour cela, la norme GPRS distingue plusieurs classes de terminaux, avec

deux systèmes de notation : il existe à la fois des classes « lettres » et des

classes « chiffres ».

22..55 MMééccaanniissmmeess ddee ttrraannssffeerrtt ddee ppaaqquueettss eenn GGPPRRSS.. [[44]]

Lors d’une communication, le réseau GPRS est interconnecté à un autre

réseau à commutation par paquet. Ainsi, lorsqu’un utilisateur désire

transmettre des paquets vers un réseau de données en mode paquet, il

utilise le protocole PDP (Packet Data Protocol).

Cette notion de PDP est associée à la notion de contextes au niveau de la

mobilité d’un utilisateur GPRS. C’est pourquoi, avant de voir les mécanismes

de transmission en mode paquet, nous allons introduire la gestion de la

mobilité dans le GPRS.

22..55..11 GGeessttiioonn ddee llaa mmoobbiilliittéé..

Afin de mieux comprendre les mécanismes de transmission d’informations, il

convient d’expliquer quelques notions attachées à l’itinérance d’un

utilisateur.

2.5.1.1 Etats GPRS Dans le cadre de la gestion de la mobilité pour le GPRS, Le mobile peut être

dans l’un des 3 états suivants :

� Idle : Le mobile est détaché du réseau GPRS.

� Standby : Le mobile est attaché au réseau GPRS et peut

recevoir des appels entrants par paging. Il est localisé, à la

zone de routage près, par le réseau GPRS. Le mobile effectue

des mises à jour de localisation lorsqu’il change de zone de

routage.

CONTEXTE 21




� Ready : Le réseau le localise à la cellule près. Il peut émettre et

recevoir des paquets après activation d’une session.

Figure 1 Etats de la mobilité GPRS

Pour effectuer du GPRS, le terminal mobile doit tout d'abord s'attacher au

réseau GPRS à travers une procédure appelée "GPRS Attach" ou

encore appelée procédure d’attachement. Cette procédure établit un lien

logique entre le terminal mobile et le nœud de service SGSN et permet au

mobile de se faire connaître par le réseau. La procédure “ GPRS attach ” est

initiée par le MS vers le SGSN. Une fois dans l’état READY, le MS peut

activer le PDP (Packet Data Protocol) contexte que l’on détaillera par la suite.

� La station Mobile envoi un « attach request » (incluant la classe GPRS

du mobile et la classe multislot)

� Authentification se fait de la même manière que pour le GSM, mis à

part que c’est le SGSN qui envoi l’IMSI de la station mobile au HLR.

Toute cette procédure est réalisée à l’aide d’un algorithme de cryptage.

� Stocke la SGSN courante de la station mobile dans le HLR

� Confirme l’attachement.

Une fois l’authentification faite lors de la procédure d’attachement, plus

aucune information d’authentification ne sera effectuée, jusqu'au

détachement. Aussi, il est possible d’effectuer une procédure combinée

« GPRS/IMSI attach» afin de s’inscrire auprès du MSC et du SGSN en une

seule fois (avec L’existence de l’interface « Gs »).

La procédure inverse est la procédure "GPRS Detach", elle permet au mobile

de se détacher du réseau. Autrement dit elle Permet au mobile ou au réseau

de s’informer lorsque les services gérés par le SGSN ne sont plus accessibles

CONTEXTE 22




2.5.1.2 Contextes GPRS Dans le cadre de la gestion de mobilité du GPRS, on définit la notion de

contextes. Les contextes introduits dans GPRS sont liés à l’ensemble des

informations caractéristiques d’un abonné relativement à :

• Sa mobilité, contexte MM (Mobility Management).

• Ses données, contexte PDP (Packet Data Protocol).

Contexte MM

Le contexte MM continent tous les paramètres liés à la gestion de la mobilité,

au terminal mobile et à la sécurité :

• L’IMSI (International Mobile Subscriber Identity) et le P-TMSI (Packet

Temporary Mobile Station Identity), qui permettent d’identifier l’abonné.

• L’état de la mobilité de l’abonné : IDLE, STANDBY, READY.

• L’identifiant du SGSN, qui est l’adresse du SGSN servant le terminal

mobile actuellement.

Contexte PDP

Le protocole PDP est spécifique aux données paquet. On lui associe un

contexte et une adresse. Chaque adresse PDP est décrite par un contexte

PDP dans le terminal mobile, le SGSN et le GGSN. Le contexte PDP est lié

aux données et regroupe des informations de routage vers le GGSN qui

seront utilisées par le terminal mobile.

Il contient les paramètres de la gestion de session, définis relativement à

l’adresse PDP allouée à l’utilisateur et que celui-ci utilise pour cette session

GPRS. Il est ainsi composé d’un ensemble d’informations qui permettent de

caractériser l’émission et la réception des données GPRS, comme l’adresse

réseau PDP à utiliser et des informations pour le routage vers le GGSN.

Un contexte PDP doit être créé afin que l’abonné puisse émettre ou recevoir

des données. Chaque contexte PDP existe indépendamment dans l’un des

états PDP (INACTIF ou ACTIF). L’état PDP indique si l’adresse PDP est activée

pour le transfert de données ou non. Après s’être attaché au réseau GPRS,

CONTEXTE 23




pour effectivement déclencher l’échange des données le mobile doit activer le

contexte PDP (Packet Data Network) à travers la procédure du PDP

Context encore appelée "PDP Context Activation". La procédure "PDP

Context Activation", déclenchée à l'initiative de l'abonné mobile, permet au

terminal d'être connu de la passerelle GGSN qui réalise l'interconnexion avec

le réseau PDP externe demandé par l'abonné GPRS. La transmission de

données entre le réseau GPRS et le réseau PDP externe peut alors débuter.

1. La MS fait la demande d’activation d’un contexte PDP en indiquant : le

type de réseau PDP, l’APN, son adresse PDP, l’identité NSAPI, le

profil de QoS désiré.

2. Le SGSN vérifie les conditions d’abonnement de la MS en interrogeant

le HLR.

3. Si tout est en règle, le SGSN consulte le DNS pour déterminer l’adresse

IP du GGSN à partir de l’APN indiqué par la MS.

4. Le SGSN établit un lien de signalisation avec le GGSN identifié.

5. Le GGSN alloue une adresse IP à la MS.

La procédure inverse de "PDP Context Activation" est la procédure "PDP

Context Deactivation".Un abonné GPRS possède une ou plusieurs adresses

PDP. Comme dit Précédemment, le plus souvent, il s’agit d’une adresse IP.

Chaque PDP adresse est décrite par ce que l’on appel un contexte PDP, en

association avec le MS, le SGSN, et le GGSN, contenant le profil de qualité de

Service pour un abonné en particulier.

22..55..22 EEmmiissssiioonn ddee ddoonnnnééeess

Imaginons qu’un utilisateur GPRS désire envoyer des paquets de données à

un utilisateur situé sur le réseau Internet. Voici un descriptif des étapes à

réaliser pour cette situation, et ceci dans l’ordre chronologique.

L’établissement de la liaison montante :

• Le terminal mobile doit récupérer le BCCH (Broadcast Control CHannel,

qui est le canal logique sur lequel sont diffusées de façon périodique

CONTEXTE 24




des informations système) de la cellule afin de déterminer si un canal

GPRS est présent (terminal en état IDLE).

• Le terminal mobile effectue un GPRS Attach (procédure permettant de

déclarer le mobile sur le réseau GPRS et établit un lien logique entre

lui et le SGSN) afin d’établir un contexte GPRS avec le SGSN, en

précisant son identité ainsi que la qualité de service désirée.

• Après négociation de ces paramètres avec la station de base, le SGSN la

charge de la réservation du canal et de l’établissement de la liaison.

• Le terminal reçoit des informations concernant le canal alloué sur le

BCCH et passe à l’état STANDBY.

• Le terminal passe à l’état READY en transmettant sur la liaison

montant au SGSN un message identifiant le canal courant.

Un échange de paquets commence :

• Les données sont transmises dans les times slots réservés.

• Un accusé de réception positif est envoyé par la station de base si

l’ensemble des données a été bien reçu.

• Les données sont désencapsulées et envoyées au SGSN.

• Le SGSN encapsule les données à l’aide du protocole GTP et les envois

au GGSN.

• Le paquet est désencapsulé, et l’adresse et le protocole sont vérifiés afin

que la bonne route soit sélectionnée.

Le paquet est alors envoyé via le réseau de données externe jusqu’au

destinataire.

Ce transfert se termine par un message d’accusé de réception de la part du

SGSN qui peut être positif ou négatif.

22..55..33 RRéécceeppttiioonn ddee ddoonnnnééeess

Imaginons qu’un utilisateur désire envoyer des paquets de données IP à un

utilisateur GPRS.

Voici un descriptif des étapes à réaliser pour cette situation, et ceci dans

l’ordre chronologique.

CONTEXTE 25




• Les paquets venant du réseau de données externe sont acheminés

jusqu’au GGSN du réseau GPRS.

• Le GGSN effectue les conversions de formats de données, de protocoles

de signalisation et d’informations d’adresses.

• Le GGSN vérifie s’il possède un contexte GPRS pour ce terminal mobile :

1. si le terminal mobile est dans l’état IDLE, le trafic paquet sera

rejeté.

2. si le terminal mobile est dans l’état STANDBY ou ACTIF, le

GGSN achemine le paquet, dans un format encapsulé, vers le

SGSN (utilisation du GTP).

• Si le terminal mobile est en état STANDBY, le SGSN demande au MSC

de réaliser un paging GPRS dans la zone de routage du terminal.

• Le terminal mobile répond au paging en précisant la cellule dans

laquelle il est situé, et se met dans le mode ACTIF.

• Le paquet est acheminé du SGSN via la MSC à la station de base une

fois que la route a été établie.

• La station de base réserve un time slot sur le PDCH (Packet Date

CHannel), encapsule le paquet et l’envoie au terminal mobile.

• Si cette donnée est reçue correctement, un accusé de réception positif

est généré.

• Le terminal désencapsule le paquet, et l’envoie au destinataire final, par

exemple l’application sur un ordinateur portable connecté au

téléphone mobile.

Pour tous les paquets qui seront ensuite envoyés pendant une période de

temps donnée, le terminal mobile restera dans un mode ACTIF et indiquera

au réseau lorsqu’il change de cellule. Le chemin vers le terminal mobile est

connu, donc tous les paquets seront acheminés vers ce terminal comme via

un tunnel.

22..55..44 LLooccaalliissaattiioonn

CONTEXTE 26




Avec l’introduction du GPRS, ont été définies les « Routing Areas », se

traduisant par « zones de routage ». Il existe ainsi une hiérarchie entre les

cellules, les zones de routage et les zones de localisation. Le niveau de

précision le plus fin est obtenu avec la cellule. Une zone de routage est un

ensemble de cellules, caractérisant le lieu où se trouve un abonné GPRS.

Enfin, la zone de localisation utilisée dans le contexte du réseau GSM pour

caractériser le lieu où se trouve un abonné GSM, correspond à un ensemble

de zones de routage et donc de cellules.

22..66 SSEERRVVIICCEESS EETT AAPPPPLLIICCAATTIIOONNSS GGPPRRSS

Il existe deux catégories de services GPRS :

• Les services Point à Point (PTP) : ils fournissent une transmission d’un

ou plusieurs paquets entre deux utilisateurs (l’expéditeur et le

destinataire).

• Les services Point à Multipoints (PTM) : ils fournissent une

transmission de paquets entre un demandeur de service et un groupe

d’abonnés receveurs se trouvant dans une zone définie par le

demandeur de service. Un abonné peut ainsi envoyer des données à de

multiples destinations avec une seule demande de service

Parmi les applications envisageables grâce au réseau GPRS, figurent :

� La navigation sur Internet à partir d’un portable ou d’un PDA.

� L’envoi et la réception de photos ou cartes postales.

� L’envoi et la réception de séquences vidéo telles que des bandes

annonce.

� L’usage des groupes de discussions (chat).

� L’accès au réseau Intranet de son entreprise.

� Accès radio aux réseaux IP (internet et intranet)

� Télématique, télésurveillance (ascendeurs, distributeurs)

� Messagerie électronique

CONTEXTE 27




� WAP.

� MMS

• Texte.

• Image.

• Vidéo

Ces applications n’étant pas exhaustives, de nombreuses nouvelles

applications vont apparaître sur le marché au fur est à mesure que le taux

de transfert augmentera.

22..77 FFAACCTTUURRAATTIIOONN DDEESS SSEERRVVIICCEESS GGPPRRSS

Des informations de taxation sont collectées pour chaque mobile attaché au

réseau par les différents SGSN et GGSN qui le desservent. Chaque opérateur

définit sa propre politique de facturation des services GPRS. De ce fait, le

traitement et l’exploitation des informations de taxation collectées par le

SGSN et le GGSN sont spécifiques à chaque opérateur.

Le SGSN doit au minimum collecter les informations suivantes:

–utilisation de l’interface radio: quantité de données transmises

MO et MT avec mention de la QoS et des protocoles utilisateurs.

–Utilisation des adresses PDP: durée totale d’utilisation des

adresses PDP par le mobile.

–Utilisation globale des ressources GPRS: description de

l’utilisation des ressources GPRS suite à l’activité du mobile (ex :

Mobility Management).

Le GGSN quant à lui doit recueillir au moins les informations suivantes :

–Origine et destination des transferts: spécification des adresses

source et destination avec une précision explicitée par l’opérateur.

–Utilisation des réseaux externes: volume de données envoyées ou

reçus des réseaux externes de données.

–Utilisation des adresses PDP: durée totale d’utilisation des adresses

PDP par le mobile.

CONTEXTE 28




C’est le protocole GTP (Gprs Tunelling Protocol) qui est utilisé pour récupérer

les CDRs du SGSN et GGSN pour les transférer vers le CG(Charging

Gateway).

22..88 QQUUAALLIITTEE DDEE SSEERRVVIICCEE [[55]]

Le GPRS supporte différents niveaux de qualité de service (QoS). Cette

caractéristique permet aux opérateurs de facturer les services GPRS selon le

profil de QoS souscrit à l’abonnement. Quatre paramètres définissent la

qualité de service:

� Classe de priorité

� Classe de fiabilité

� Classe de délai / retard

� Classe de débit

Négociation de la QoS De nombreuses combinaisons de classes sont possibles, ce qui permet de

définir plusieurs profils QoS. Lorsqu’un abonné veut établir une session, le

réseau lui attribue une qualité de service négociée sur la base :

� du profil QoS demandé par l’utilisateur pour cette session,

� du profil QoS disponible en fonction des ressources libres actuelles du

réseau GPRS.

Classes de priorité La priorité de service indique l’importance relative de maintenir le service

promis lors de conditions anormales. Par exemple certains paquets, selon

leur classe de priorité, sont détruits lors du manque de ressources radio ou

de congestion du réseau.

CONTEXTE 29




Tableau 3 classe de priorité Classes de délai Les classes de délai sont liées aux délais dus aux limites techniques de la

transmission à travers le système.

Sont pris en compte dans le calcul du délai: le temps d’accès radio, le temps

de transit radio et le temps de transit au niveau du réseau GPRS. Quatre

classes sont spécifiées par la norme. Un réseau doit supporter au minimum

la classe 4 «best effort».

Tableau 4 classe de délai

Classes de débit

Une classe de débit caractérise la bande passante demandée par l’utilisateur

pour une session. Le débit peut être négocié suivant deux classes

•Classe de débit maximum

� Cette classe définit le débit maximum atteignable lors de la

session.

CONTEXTE 30




� Même si le réseau possède des ressources supérieures, il

peut limiter l’abonné à ce débit négocié.

� Par contre, ce débit n’est pas forcément atteint lors de la

session. Tout dépend des performances du mobile et des

ressources radio disponibles. Le débit est exprimé en

octets/s.

•Classe de débit moyen Cette classe définit le débit moyen de transfert attendu durant une session.

Le débit est mesuré en octets/h.

• Classe de trafic � Conversational (Voix et vidéo)

� Streaming (Vidéo temps Réel)

� Interactive (Navigation)

� Background (Transfert de courriers et de fichiers)

Ces classes sont définies pas les différents standards existants notamment

3GPP. En utilisant ces différentes classes de QOS, des profils QoS peuvent

être négociés entre le mobile et le réseau pour chaque session en fonction de

la QoS demandée et des ressources disponibles. La facturation peut alors se

faire en fonction du volume de données, du type de service et du profil QoS.

11..99 PPeerrffoorrmmaannccee dd’’uunn rréésseeaauu GGPPRRSS

Les différents services nécessitent différentes QOS. Pour évaluer les

performances d’un réseau GPRS, on définira des indicateurs de

performances, qui sont définis séparément en fonction du service. Ces

indicateurs donneront des informations sur l’accessibilité du service, son

intégrité, etc. Un Indicateur est une donnée objective, information choisie,

associée à un critère, destinée à en observer les évolutions à intervalles

définis. Le standard 3GPP a mis sur pieds plusieurs documents donnant

différents indicateurs de performance d’un réseau GPRS, définissant un

ensemble d’indicateurs liés au SGSN. On peut par exemple citer “Attempted

GPRS attach procedures” , qui donne le nombre de tentatives de procédures

CONTEXTE 31




d’attache au réseau GPRS [5] ; “Successful GPRS attach procedures” qui

donne le nombre de procédures d’attache ayant réussites [5]; “Attempted

intra-SGSN Routing Area update procedures” ; “Successful intra-SGSN

Routing Area update procedures” et bien d’autres encore.

11..1100 GGPPRRSS àà OORRAANNGGEE [[11]]

Le GPRS à ORANGE CAMEROUN se fait à travers 2 constructeurs

différents, l’un agissant sur le BSS (Base Sub System) et l’autre sur le GSS

(GPRS Sub System).Il s’agit de :

� ALCATEL

� ERICSSON

De plus seules les interfaces Gb, Gr et Gn sont actifs à ORANGE

CAMEROUN offrant ainsi un inter fonctionnement limite entre le GSM

existant et le GPRS puisque ces interfaces sont des interfaces dites

obligatoires (non optionnelles) par la norme.

11..1100..11 BBSSSS ((ccôôttéé GGPPRRSS)) àà OORRAANNGGEE

L’architecture du BSS à ORANGE est celle proposée par le constructeur

ALCATEL. Rappelons que le GPRS (General Packet Radio Service) est un

réseau IP greffé au réseau GSM Permettant d'atteindre des débits de

171kbits/s.

Dans la figure 2, la zone encadrée spécifie la configuration actuelle du

réseau BSS chez Orange Cameroun. L’élément qui a été ajouté pour pouvoir

constituer le réseau GPRS est le MFS. Nous donnerons une brève description

de cet élément.

CONTEXTE 32




Figure 2 Infrastructure du BSS chez Alcatel

� Le MFS

L'introduction du GPRS dans le BSS nécessite les changements

suivants :

� L’introduction d'un Packet Control Unit (PCU) qui contrôle les

activités du GPRS dans le BSS ;

� L'upgrade des logiciels pour le codage du canal situé sur les

BSC afin de pouvoir supporter les nouveaux plans de codage

GPRS ;

� l'introduction de l'interface Gb.

L’approche d’Alcatel pour implémenter le GPRS est de grouper les PCU et les

fonctions de terminaisons GB de plusieurs BSS dans une nouvelle entité

appelée MFS « Multi BSS Fast packet Server »

La figure ci-dessous ressort la position du MFS dans le BSC

Figure 3 Position du MFS dans le BSS

CONTEXTE 33




11..1100..22 GGSSSS ((GGPPRRSS SSuubbSSyysstteemm)) àà OORRAANNGGEE

L’implémentation du GPRS au niveau du cœur réseau à ORANGE s’est faite

à partir des équipements ERICSSON. C’est ainsi que l’architecture du cœur

réseau GPRS est celle proposée par ce dernier.

La particularité d’ERICSSON est qu’il regroupe les deux nœuds SGSN

(Serving GPRS Support Node) et GGSN (Gateway GPRS Support Node) en un

seul nœud appelé CGSN (Combined GPRS Support Node).

En effet le CGSN est la combinaison physique en un seul nœud du SGSN et

GGSN. Un élément GSN extérieur verra le CGSN comme un SGSN et un

GGSN alors que le O&M verra le CGSN comme un nœud.

Figure 4 CGSN d’orange Cameroun

Le réseau GPRS d’ORANGE CAMEROUN comporte sur le plan

d’infrastructure :

� un SGSN

� un GGSN

� 20 PCU sur 31 BSC

� 2 MFS (MFS_600, MFS_601)

PROBLEMATIQUE 34




Problématique _____________________________________________

Chapitre 3 : Problématique

PROBLEMATIQUE 35




3 Problématique

Description :

a résolution d’un problème passe sans doute par sa compréhension. Nous nous proposons dans ce chapitre de mettre en relief la préoccupation principale abordée dans ces travaux en situant l’importance de la résolution du problème et les différentes questions qui s’y rapportent.

Aperçu :

33..11 EETTAATT ddeess lliieeuuxx

Pour suivre les performances, et les indicateurs de qualité du réseau GPRS,

la société ORANGE CAMEROUN dispose d’un ensemble de procédures et

d’outils.

33..11..11 PPrrooccéédduurreess ddee ssuuiivvii ddee llaa QQooSS GGPPRRSS eexxiissttaanntteess

Il existe à ORANGE CAMEROUN deux principales procédures pour suivre

dans une certaine mesure la qualité de Service GPRS.

� Procédure du Suivi du Volume du Trafic

Le suivi du volume trafic se fait par SGSN, par zone géographique (nord,

sud, ouest, est, littoral), par ville, par PCU, et par cellule.

Les informations sont obtenues de deux manières principales :

Chapitre

3

L3.1 ETAT des lieux 3.2 Enoncé du problème et Cahier de Charge

PROBLEMATIQUE 36




� A partir de l’outil RNO (Radio Network Optimisation)

d’Alcatel qui donne les informations sur le trafic par BTS,

par PCU, et par cellule. Ceci ce fait au niveau BSS.

� A partir des CDR (Charging Data Records) provenant du

CGSN D’ERICSSON. Ce travail est effectué au niveau

NSS.

� Procédure de suivi des alarmes

Cette procédure permet d’avoir une idée sur les alarmes qui sont

générées par le CGSN d’ERICSSON. En effet elle récupère les données

dans le fichier Fm Alarm qui possède l’ensemble des alarmes qui

naissent sur le CGSN et procède à des traitements pour obtenir des

résultats finals.

33..11..22 OOUUTTIILLSS DDEE SSUUIIVVII DDEE LLAA QQOOSS GGPPRRSS

La société ORANGE CAMEROUN dispose principalement des outils

suivants :

• PXM (Ericsson)

• CIGALE VIEW (Astellia)

• CECOSANE

PXM

PXM pour Packet Exchange Manager est un logiciel fourni par le

constructeur ERICSSON. Il permet de réaliser les opérations de

maintenance, de supervision et de gestion sur le GSN (GPRS Support

Node).Cette maintenance passe par la supervision des alarmes, événements,

et des compteurs.

CIGALEVIEW

PROBLEMATIQUE 37




C’est un module d’analyse statistique et graphique du CIGALE GPRS crée

par ASTELLIA. Il utilise des résultats produits par la machine CIGALE qui

décode et traite les trames de signalisation au niveau de l’interface Gb entre

BSC et le SGSN.

L’application Cigaleview GPRS est un outil d’analyse et d’optimisation de la

QoS et de la performance des réseaux GPRS. Elle s’appuie sur un décodage

élaboré de la signalisation échangée sur les interfaces Gb, Gn et Gp. Mais

ORANGE CAMEROUN ne détient que la licence sur l’interface Gb. De plus

elle ne donne des informations que sur une journée et ne permet pas de

suivre l’évolution des informations sur une période.

CECOXANE

Cecoxane est un logiciel offert à ORANGE CAMEROUN par le Groupe

FRANCE TELECOM qui donne les informations sur le réseau GPRS à

travers divers compteurs qui peuvent être filtrés. Les informations peuvent

être collectées pour une période bien précise.

Notons que ce logiciel est très instable et ne permet pas d’effectuer des

tâches de supervision programmées, ce qui justifie le fait qu’il ne soit pas

assez utilisé à ORANGE CAMEROUN.

De nombreux travaux ont déjà été effectués dans le cadre de l’amélioration

de la QOS GPRS, notamment le travail de l’ingénieur NDOUM Yannick, qui

portait sur : « Optimisation du suivi de la QoS GPRS : Cas d’ORANGE

CAMEROUN». Son travail a permis d’optimiser le suivi de la QoS GPRS à

travers dans un premier temps la résolution des différents besoins qui nous

a été confiés grâce aux outils de suivi de la QoS présents et dans un second

temps à travers la mise sur pied du dispositif d’alerte permettant d’informer

les différents techniciens par Mails et par SMS sur l’état des imperfections

du réseau GPRS et les causes associées.

33..22 EEnnoonnccéé dduu pprroobbllèèmmee eett ccaahhiieerr ddee cchhaarrggee

PROBLEMATIQUE 38




Il nous a été rapporté un certain nombre de besoins en ce qui concerne le

suivi de la QoS GPRS dans le service NSS (Network SubSystem) du

département Technique. En effet, il est question pour nous de pouvoir

améliorer le suivi de la QOS par l’utilisation des fichiers CDRs. Il s’agira de

d’améliorer une procédure de suivi de QoS déjà existante et permettant de

répondre à un ensemble de besoins.

Les différents besoins auxquels nous avons été confrontés sont les

suivants :

� Connaître les types de services les plus utilisés (MMS, WEB

browser,…)

� Détermination des zones de fort trafic et les BSC concernés de façon

journalière et périodique.

� Faciliter le suivi du trafic par abonné afin de pouvoir remonter à la

source du problème lors de la plainte de ce dernier.

� Suivre les indicateurs clés de performance du réseau.

� Faciliter les reportings sur le GPRS.

� Déterminer les heures de pics.

� Faire ressortir les profils QoS demandés et fournis.

Une fois le problème posé, il sera question pour nous d’en trouver des

solutions aux différentes préoccupations.

METHODOLOGIE 39




Méthodologie _____________________________________________

Chapitre 4 : Analyse Chapitre 5 : Conception

METHODOLOGIE 40




4 Analyse

Description :

e chapitre met en évidence les informations sur les éléments à traiter.

Aperçu :

L’analyse de la problématique repose sur les fichiers à traiter. Il faut être à

mesure de donner leur origine et leur structure afin de mieux appréhender

leur utilité.

Le SGSN collecte des éléments de facturation relatifs à l’utilisation des

ressources radio tandis que le GGSN rassemble les éléments concernant

l’utilisation des réseaux externes de données. Ces deux entités collectent

également diverses informations sur l’utilisation des ressources du réseau

GPRS. Ces différentes informations sont délivrées sous forme de CDR

(Compte rendu d’appel). Les fichiers CDRs sont générés aux niveaux des

équipements SGSN et GGSN durant l’échange de paquets entre utilisateur

et réseau externe (IP, x25,…). Ces fichiers servant à la facturation, nous n’y

avons pas directement accès. A la demande, ces fichiers sont transférés sur

le serveur de supervision du backbone GPRS sur lequel nous les

récupérons. Les fichiers KPIs sont générés par le CGSN à la suite de

mesures programmées à l’aide PXM. Etant donné que la solution GPRS

d’Orange Cameroun est assurée par Ericsson, l’analyse des fichiers à traiter

passera donc par la documentation fournie par ce dernier. A cet effet, a été

Chapitre

4

C4.1 structure des fichiers CDRs 4.2 Structures des fichiers KPI

METHODOLOGIE 41




mis à notre disposition, l’outil ALEX (Active Library Explorer) dont la

structure générale est la suivante :

Figure 5 ALEX

Grâce à cet outil, nous avons été à mesure de comprendre la structure des

fichiers à traiter et l’utilité des informations qui y sont présentes.

44..11 SSttrruuccttuurree ddeess ffiicchhiieerrss CCDDRRss Les fichiers CDRs sur lesquels nous allons travailler sont de type

S-CDRs, c'est-à-dire générés pas le SGSN. Ces fichiers fournissent un

ensemble d’informations qui nous sont définies dans la Library ALEX. Dans

la structure de ces fichiers telle que ALEX, nous pouvons le remarquer la

plupart de ces champs sont optionnels et dépendent de la configuration

effectuée sur l’équipement. La figure 6 nous présente un exemple de fichier

CDR:

METHODOLOGIE 42




Figure 6 exemple de fichier CDR

Ce sont des fichiers csv, dans lesquels on retrouve des informations sur les

différentes sessions qui ont été gérées par le SGSN. On y retrouve des champs

tels que « Servedmsisdn » donnant des informations sur l’utilisateur,

« pdptype » donnant le type de réseau externe utilisé ( ipv4 , x25 ,ipv6) ,

« Datavoldownlink » donnant le trafic en lien descendant lors de la session,

« Datavoluplink » donnant le trafic en lien montant lors de la session, et bien

d’autre. Les champs « QoSrequested » et « QoSnegotiated » donnant

respectivement des informations sur la QoS désirée par l’utilisateur et la QoS

qui lui est fournie par le réseau, ont la décomposition suivante :

Nom du fichier. Ce nom referme la date de création

Informations contenus dans le fichier

METHODOLOGIE 43




Tableau 6 QOS information

On peut y tirer les classes de délai, de fiabilité, de trafic, les débits maximum et

moyen désirés par l’utilisateur et fournis par le réseau ; tels que définis par les

différents standards.

44..22 SSttrruuccttuurreess ddeess ffiicchhiieerrss KKPPIIss

Ces fichiers sont générés par le CGSN (SGSN+GGSN, solution Ericsson), ceci

toutes les heures. Ce sont des fichiers XML donnant les valeurs des

compteurs et les gauges pour l’heure de mesure. Les mesures sont issues

des différentes procédures existantes dans l’établissement d’une session

GPRS. C’est ainsi qu’on y retrouvera le compteur

« SM.UnsuccActpdpcontextCC26.G » qui donne le nombre d’activations de

PDP contexte non réussie due aux ressources insuffisantes, les compteurs

tels « SYS.gsnCpuUsageGPB » donnent des informations sur le taux de

charge du CPU. Ces derniers sont indexés. Un index permet d’identifier de

manière unique et à un instant (donc modifiable) un ensemble de BSCs. Les

compteurs « SYS.gsnCpuUsageGPB » sont de type gauges. On y retrouve bien

d’autres compteurs très utiles pour la visibilité sur le réseau GPRS. A partir

de ces compteurs, nous serons à mesure de calculer un ensemble

d’indicateurs de performance du réseau. La figure 7 nous montre un

exemple de fichier KPI :

METHODOLOGIE 44




Figure 7 exemple de fichier KPI

Après avoir effectué une analyse, toujours dans le cadre de la méthodologie,

nous entrerons en profondeur à travers la conception.

METHODOLOGIE 45




5 Conception

Description :

e chapitre présente les différentes tâches effectuées, les outils utilisés pour les réaliser et l’architecture globale du portail web à réaliser.

Aperçu :

55..11 CCoonncceeppttiioonn

Dans cette partie, nous mettrons en évidence les différents procédés utilisés

pour répondre aux besoins énumérés dans le Chapitre 2.

La solution que nous proposons à Orange Cameroun se repartie en 04 modules :

o Rapatriement (récupération, décompression si nécessaire et mise en forme)

o Calcul et stockage

o Affichage

o Alerte (par mail)

Cette solution met l’homme quasi absent du processus.

Chapitre

5

C 5.1 Conception 5.1.1 CDR 5.1.2 KPI 5.2 Outils informatiques 5.3 Architecture

METHODOLOGIE 46




55..11..11 CCDDRR

Les fichiers CDRs se trouvant sur le serveur de supervision du backbone

GPRS, leur récupération s’effectue à l’aide d’une connexion ftp. Les fichiers

récupérés sont des fichiers d’extension csv ; mais on peut y retrouver

également des archives gzip ; dans ce cas, nous les décompressons en ligne

de commande à l’aide de Winrar. Les fichiers récupérés sont classés dans

des dossiers ayant pour nom la date de génération du fichier (cette date est

disponible sur le nom du fichier). Le traitement effectué sur ces fichiers est

l’extraction des trafics par entités (BSC, MSISDN, Cellules, Routing Area,

ville, zone).

La principale difficulté ici était de faire ressortir les profils QoS demandés et

fournis à partir des champs « Qosrequested » et « Qosnegotiated ». Le procédé

utilisé, consiste à prendre ces valeurs comme des chaînes de caractères ;

ensuite, on récupère les caractères en groupe de deux qui correspondront à un

octet spécifique suivant la table Qosinformation ; puis, après avoir convertir ces

caractères en nombre hexadécimal, on effectue une opération ET-logique avec

un nombre spécifique afin de récupérer la valeur d’un ensemble de bits

spécifiques. La correspondance entre la classe obtenue et une valeur pratique,

nous est donnée par le document « Mobile radio interface Layer 3

specification; Core network protocols; Stage 3 (3GPP TS 24.008 version

4.5.0 Release 4) » .Ce document nous a été recommandé par la librairie ALEX

[5] .

L’organigramme d’exploitation des fichiers CDRs est le suivant :

METHODOLOGIE 47




Figure 8 Algorithme d’exploitation des fichiers CDRs

non oui

Fin Affichage

Mise à jour de la table ‘traficbsc’

Mise à jour de la

table ‘traficapn’

Mise à jour de la

table ‘traficra’

Mise à jour de la

table ‘traficcell’

Mise à jour de la table

‘traficmsisdn’

Mise à jour des tables ‘qosn’ et

‘qosr’

Mise à jour des tables

‘cellvillezone’ et ‘cellsanstx’

Génération du SVG

Début

Détermination de la dernière date de fichiers CDRs rapatriés

Détermination de la dernière date de fichiers cellules rapatriés

Connexion par ftp au serveur de supervision du backbone GPRS

Rapatriement par ftp des fichiers CDRs

Fichier .gz ou.csv

Extraction de l’archive à l’aide de Winrar

Mise en forme des fichiers en les classant dans des dossiers par

date de génération

Traitement et Stockage dans la base de données

Connexion par ftp au serveur de supervision BSS

Rapatriement par ftp des fichiers cellules

Fichier .txt

Le fichier est une archive ?

Mise en forme des fichiers en les classant dans des dossiers par date

de génération

METHODOLOGIE 48




Le SVG servira à suivre le trafic en groupant les cellules par site. Il est la

représentation des sites en fonction de leurs coordonnées GPS sur la carte

du Cameroun. Nous y ajouterons un ensemble d’événements. Lorsqu’un

utilisateur se positionnera sur un site, il aura les informations sur ce site

(les coordonnées GPS, ses cellules et le trafic du site pour la dernière date

dans la base de donnée). De plus les sites seront représentés par des cercles

dont la couleur dépendra de la valeur de son trafic et une légende

correspondante sera également affichée. Nous donnerons également la

possibilité à l’utilisateur d’effectuer un Zoom sur une zone particulière du

SVG et même de se déplacer sur le SVG afin d’avoir une meilleure visibilité.

Les sites seront étiquettes par leur nom afin d’être accessible. L’affichage de

toutes les étiquettes rendrait le SVG illisible. Nous allons écrire un script qui

affichera les étiquettes afin qu’il n’y ait pas chevauchement. Il permettra

d’afficher de plus en plus d’étiquettes au fur et à mesure que l’on effectuera

un zoom.

La génération du SVG se fait par :

1. récupération du fichier Excel contenant les coordonnées GPS des sites

2. ouverture de ce fichier sous Mapinfo et création de points

correspondant aux sites à l’aide de leurs coordonnées.

3. ouverture d’autres tables qui correspondront aux autres couches

(notamment la couche délimitant le Cameroun et la couche

représentant les routes principales du Cameroun)

4. Génération du SVG à l’aide de map2svg

Une fois ce code généré, nous nous passerons de mapinfo et map2svg par la

suite. Nous modifierons le code obtenu selon l’usage désiré.

55..11..22 KKPPII

Les fichiers KPI se trouvent sur le CGSN qui est visible par le serveur de

supervision. Ainsi pour les récupérer, nous effectuons une connexion Telnet sur

le serveur de supervision, puis une connexion ftp vers le CGSN ; les fichiers sont

d’abord transférés vers le serveur de supervision ; après clôture des connexions

METHODOLOGIE 49




ftp et Telnet sur le serveur de supervision, nous effectuons une dernière

connexion ftp pour rapatrier ces fichiers sur notre poste. Les principaux

compteurs présents dans les fichiers seront exploités. Il est question pour nous

d’avoir leur valeur par heure de journée et de permettre ainsi de faire un suivi

par heure du réseau GPRS. Etant donné que les compteurs sont uniquement à

incrémentation, pour calculer leur valeur à une heure précise, nous allons faire

la différence avec la valeur de l’heure suivante. Cette opération n’est pas

nécessaire pour les gauges. Nous allons également calculer différents taux afin

de mieux exploiter les valeurs de ces compteurs. C’est ainsi que les taux

suivants seront calculés :

• Le « GPRS Attach Success rate » donne l’information sur la moyenne des

réussites des procédures d’attache au réseau. Le « GPRS Attach Success

rate » est donné par la formule :

où

A= “succGprsAttach”, nombre de procédures d’attache GPRS ayant réussies.

B= “gprsMmSgsnUnsuccessfulAttachRequests”, nombre de procédures d’attache GPRS ayant échouées.

C= “UnsuccAttachCC7.G”, nombre de procédures de mobilité ayant échouées à cause du code #7 (services GPRS non autorisés).

D= “UnsuccAttachCC14.G”, nombre de procédures de mobilité ayant échouées à cause du code #14 (services GPRS non autorisés dans ce PLMN)

E= “UnsuccAttachCC8.G”, nombre de procédures de mobilité ayant

échouées à cause du code #7 (services GPRS et services non-GPRS

non autorisés).

• « Active PDP CTX Success rate »

Le « Active PDP CTX Success rate » est donné par la formule :

)1(E-D-C-BA

A+

=GPRSAttach

METHODOLOGIE 50




où

A= « SuccActPdpContext.G », nombre de procédures d’activation PDP contexte ayant réussies

B= « gprsSmSgsnUnsuccessfulActivations », nombre de procédures d’activation PDP contexte ayant échouées.

C= « UnsuccActPdpContextCC27_28.G »,», nombre de procédures d’activation PDP contexte ayant échouées à cause du code #27 (APN inconnu ou manquant) et du code #28 (PDP type ou PDP adresse inconnu).

D= « UnsuccActPdpContextCC29.G », nombre de procédures d’activation PDP contexte ayant échouées à cause du code #29 (Authentification utilisateur échouée).

E= “UnsuccActPdpContextCC32_33.G », nombre de procédures d’activation PDP contexte ayant échouées à cause du code #32 (service non souscrit) et du code #33 (type de réseau non souscrit).

• CGSN boards CPU Usage (IBxx)

Les « CGSN boards CPU Usage » gèrent l’interface Gb (liens entre le SGSN et les

BSS/MS) et l’interface Gr (liens entre le SGSN et les HLRs).

Les indexes CPU commençant par 1 sont liés aux HLRs et les CPU

commençant par 2 sont liés aux BSCs.

• Nous allons également calculer d’autres indicateurs de performance qui

seront des taux de réussite ou d’échec d’une procédure ; qui s’évaluent en

prenant le rapport des réussites ou des échecs sur les tentatives.

Lorsque les indicateurs de performances dépasseront des seuils que l’utilisateur

aura définis, il sera alerté par mail. L’organigramme d’exploitation des fichiers

KPIs est le suivant :

)2(E-D-C-BA

A+

=PDPCTX

METHODOLOGIE 51




Figure 9 Algorithme d’exploitation des fichiers KPIs

55..22 EEnnvviirroonnnneemmeennttss IInnffoorrmmaattiiqquueess

non

oui

Début

Mise en forme des fichiers en les classant dans des dossiers par date de

génération

Traitement et Stockage dans la base de données

Fin Affichage

Alerte par mail

Détermination de la dernière date de fichiers KPIs rapatriés

Connexion par ftp au CGSN

Rapatriement par ftp des fichiers KPIs sur le serveur de supervision

Fichier XML

Connexion par ftp au serveur de supervision du backbone GPRS

Fermeture de la session ftp, puis de la session telnet

Est-ce qu’il ya un KPI qui dépasse ou qui est en dessous

d’un seuil spécifié ?

Connexion par Telnet au serveur de supervision du backbone GPRS

Rapatriement par ftp des fichiers KPIs Fichier XML

METHODOLOGIE 52




Pour la réalisation, nous avons utilisé un certain nombre d’outils

informatiques répondant aux dernières normes technologiques en matière de

programmation. Chacun de ces outils intervient à un ou plusieurs niveaux

modulaires de l’application.

C’est ainsi que nous avons pu retenir les outils suivants :

� PERL

Perl (Practical Extraction and Report Language) est un langage de

programmation dérivé des scripts shell. Il s'agit d'un langage interprété dont

l'avantage principal est d'être très adapté à la manipulation de chaînes de

caractères. Il est langage optimisé pour l'extraction d'informations de fichiers

textes et la génération de rapports. De plus, ses fonctionnalités de

manipulation de fichiers, de répertoires et de bases de données, sa gratuité

et sa présence sur de nombreux systèmes d'exploitation en ont fait un

langage de script approprié. Il a permis la réalisation des modules

rapatriement, traitement et d’alerte.

� Mapinfo et map2svg

Mapinfo est un logiciel de SIG. Un système d'information

géographique (SIG) est un outil informatique permettant d'organiser et

présenter des données alphanumériques spatialement référencées, ainsi que

de produire des plans et cartes. Ses usages couvrent les activités

géomatiques de traitement et diffusion de l'information géographique. Le rôle

du système d'information est de proposer une représentation plus ou moins

réaliste de l'environnement spatial en se basant sur des primitives

graphiques telles que des points, des vecteurs (arcs), des polygones ou des

maillages. À ces primitives sont associées des informations attributaires

telles que la nature (route, voie ferrée, forêt, etc.) ou toute autre information

contextuelle (nombre d'habitants, type ou superficie d'une commune).

Map2svg est un outil en mapbasic permettant d’exporter nos tables de

Mapinfo vers un SVG. Scalable Vector Graphics qui, traduit de l'anglais,

METHODOLOGIE 53




signifie « graphique vectoriel adaptable »1 et est couramment abrégé par le

sigle SVG, est un format de données conçu pour décrire des ensembles de

graphiques vectoriels et basé sur XML. Ce format est spécifié par le World

Wide Web Consortium. Les coordonnées, dimensions et structures des objets

vectoriels sont indiquées sous forme numérique dans le document XML. Un

système spécifique de style permet d’indiquer les couleurs et les polices de

caractères à utiliser. Ce format gère quelques formes géométriques de base

(rectangles, ellipses, etc.), mais aussi des chemins, permettent ainsi

d’obtenir presque n’importe quelle forme. Ces outils permettront la

génération du SVG. Nous nous sommes également servis de

autozoom1.1 qui est un logiciel libre proposant des solutions de zoom et

déplacement dans un SVG.

� FusionCharts

FusionCharts est un composant permettant de générer des

graphiques en Flash. Il permet de créer des diagrammes animés et des

statistiques variées pour présenter les données de manière visuelle et

efficace sur les pages Web ou sur des présentations PowerPoint.

Conçu avec Macromedia Flash 8. FusionCharts peut être utilisé avec

n'importe quel langage de script Web, tels que HTML, .NET, ASP, JSP, PHP,

ColdFusion, etc. pour afficher des graphiques en Flash performants et

interactifs.. C’est la librairie utilisée pour tracer nos courbes.

� EASYPHP (APACHE+PHP)

1-PHP :

PHP (officiellement, ce sigle est un acronyme récursif pour "PHP:

HyperText Preprocessor") est un langage de scripts généraliste et Open

Source, spécialement conçu pour le développement d'applications web

dynamiques. Il peut être intégré facilement au HTML. Il est exécuté du coté

serveur (d’où la nécessité d’un serveur pour interpréter le code, ce serveur

dans notre cas est APACHE.)

METHODOLOGIE 54




2- MSSQL (SQL SERVER 2000)

Il a permis de réaliser le Module de stockage. SQL serveur 2000 permet la

planification de tâches pour la récupération des données et leur stockage.

C’est ainsi que nous avons réalisé un Lot DTS qui effectue les récupérations

des fichiers et le traitement par planification des différents scripts de

traitement. Le lot, lui-même, sera également planifié à la fréquence désirée

de récupération des données ; actuellement il est planifié de façon

journalière. Sa structure est la suivante :

Figure 10 lot dts

La structure de notre base de données est la suivante :

Chaîne de traitement des KPIs

Chaîne de traitement des CDRs

METHODOLOGIE 55




Figure 11 Structure de la base de données

Où :

� La table ‘cdr‘ contient les informations récupérées sur les fichiers CDRs.

METHODOLOGIE 56




� La table ‘cells‘ contient les informations sur les cellules du réseau et leur

BSC d’attache.

� La table de localisation ‘cellvillezone’ contient les informations sur la

localisation des cellules (ville et zone).

� Les tables ‘qosr’ et ‘qosn’ contiennent respectivement les informations

sur les profils Qos demandés par l’utilisateur et les profils Qos fournis

par le réseau en fonction des ressources disponibles lors de la

demande.

� La table ‘cellsanstx’ récence les cellules sans trafic et le nombre de

jours consécutifs mis sans trafic en fonction de la date la plus récente

dans la table ‘cdr’.

� Les tables ‘traficbsc’,’traficapn’ ,’traficra’ ,’traficmsisdn’ et ‘traficcell’

fournissent respectivement les trafics (uplink, downlink) par BSC, APN,

Routing Area, MSISDN et cellule.

� La table ‘kpi’ contient les informations sur les différents KPIs recensés

et la table ‘kpiseuil’ les seuils respectifs qui seront utilisés pour l’alerte.

� La table ‘site’ contient les informations sur les sites (cellules, longitude,

latitude) qui sont utilisées lors de la génération du SVG.

� La table ‘users’ contient les informations sur les utilisateurs et leurs

attributs.

3- Dreamweaver 8:

Dreamweaver 8 est un produit de Macromédia qui sert à la conception des

pages Web dynamiques ou non. Il est utilisé pour éditer le code et dispose

d’une interface graphique permettant de créer le site.

METHODOLOGIE 57




55..33 AArrcchhiitteeccttuurree

Figure 12 Architecture

S e v e u r O M C - RServeur GIS

S e v e u r O M C - RCGSN

S e v e u r O M C - RServeur BSS

SQL SERVER 2000

ftp

ftp ftp

telnet

Lot DTS

Récupération des KPIs SUR LE CGSN

Récupération des fichiers sur le réseau (BSC, cellules , ci, lac)

Récupération des CDRS

RESULTATS 58




Résultats _____________________________________________ Chapitre 6 : Résultats

RESULTATS 59




6 Résultats

Description :

e chapitre présente les résultats auxquels nous avons abouti, suivi de commentaires en guise d’analyse de ces résultats.

Aperçu :

66..11 RRééssuullttaattss oobbtteennuuss

L’architecture du site web est la suivante :

Figure 13 Architecture du site web

La page d’accueil est une page d’authentification pour l’utilisateur avec

possibilité pour ce dernier de s’enregistrer ; Cependant l’enregistrement ne

sera valide que lorsqu’un administrateur l’aura validé au niveau du menu

‘Administration’.

Chapitre

6

C 6.1 Résultats obtenus 6.2 Commentaires

CDR ANALYSER

Etat cells

Dasboard Acceuil Suivi BSC

Suivi cellules

Suivi msisdn

Suivi RAs

Suivi APN

Suivi KPI

Administration

RESULTATS 60




Figure 14 Page d’accueil

Une fois l’authentification effectuée, nous avons accès au menu du site

Qui est présenté ci dessous :

Figure 15 Menu du site web

La page ‘Dashboard’ permet la visualisation pour la journée la plus récente

dans la base de données :

Formulaire d’authentification

Enregistrement

menu utilisateur

déconnexion

RESULTATS 61




1. des trafics en lien montant, en lien descendant et total par BSC,

APN, Zone, Ville

2. des causes de fermetures des sessions.

3. du nombre de BSC, de cellules, des sessions.

4. de la durée totale des sessions.

5. des MSISDNs et leur trafic pour les sessions du jour.

6. des profils QoS demandés et fournis.

Figure 16 Page Dashboard

Informations sur le réseau

Utilisateurs GPRS Trafic par apn

RESULTATS 62




La page ‘Etat cells’ permet la visualisation pour la journée la plus récente dans la

base de données :

1. Du tableau des cellules à trafic nul.

2. Du tableau des BSCs sans trafic ou à trafic nul.

3. Du tableau des cellules sans trafic et le nombre de jours consécutifs sans

trafic.

4. Du tableau des cellules avec trafic et leur trafic.

5. De la répartition des cellules sans trafic par BSC.

Figure 17 Page ‘Etat cells’

La page ‘Etat kpi’ permet la visualisation pour la journée la plus récente

dans la base de données :

Des différents compteurs par heure, ainsi que leur valeur maximale et

leur valeur minimale.

Cellules avec trafic

Cellules sans trafic

RESULTATS 63




Figure 18 Page ‘Etat kpi’

La page ‘suivi APN’ permet le suivi des trafics en lien montant, en lien

descendant et total par APN sur une journée ou une période qui est

fournie en entrée.

La figure 19 illustre le trafic total par APN pour la période du 12 mai au 8

juin 2009. Nous pouvons y observer 2 APNs dont le plus utilisé est l’APN

« orangecmgprs ».

RESULTATS 64




Figure 19 Trafic par APN pour la période du 12 mai 2009 au 08 juin 2009

La page ‘suivi BSC’ permet le suivi des trafics en lien montant, en lien

descendant et total des BSCs sur une journée ou une période qui est

fournie en entrée.

La figure 20 illustre des résultats obtenus pour différentes périodes.

Figure 20 Trafic par BSC pour la journée du 05 juin 2009

RESULTATS 65




On peut constater que c’est le BSC Yaounde_CBC2 qui a le maximum de

trafic. Nous allons par la suite identifier les cellules de ce BSC, puis les

mobiles ayant un trafic dans ces cellules. La figure ci-dessous, représente le

suivi du trafic du BSC Yaounde_CBC2 :

Figure 21 Trafic pour le BSC Yaounde_CBC2 pour la journée du 05 juin

2009

Nous obtenons donc les informations sur le BSC sélectionné :

• Le nombre de cellules (ici 76)

• Les cellules ayant un trafic

• Les cellules n’ayant pas de trafic

La figure suivante nous donne le trafic total par BSC pour la période du 15

au 24 juin 2009. Nous pouvons en déterminer le BSC ayant le plus de trafic

sur la période, le nombre de jour (et le trafic pour ces jours considérés) de

trafic par BSC sur la période considérée.

Cellules de la BSC Yaounde_CBC2 ayant un trafic pour la journée considérée

RESULTATS 66




Figure 22 Trafic par BSC pour la période du 15 au 24 juin 2009

La page ‘suivi RA’ permet le suivi des trafics en lien montant, en lien

descendant et total des RAs sur une journée ou une période qui est fournie

en entrée. L’ utilité de ce suivi réside dans le fait que le GPRS utilise soit la

cellule soit le RA pour la localisation du mobile d’une part ; de plus un RA

est un groupement de cellules et le changement de RA est fait par la

procédure de « Routing Area Update ». Les figures suivantes présentent le

suivi du trafic par RA sur une journée et une période. On peut y déterminer

le RA avec le maximum de trafic et le RA avec le minimum de trafic afin

d’apprécier le dimensionnement effectué.

Correspondance entre jour et couleur utilisée

RESULTATS 67




Figure 23 Trafic par RA pour la journée du 05 juin 2009

Figure 24 Trafic par RA pour la période du 22 au 24 juin2009

La page ‘suivi cells’ permet le suivi du trafic des cellules sur une journée ou

une période qui est fournie en entrée. Nous avons la possibilité de visualiser

toutes les cellules directement ou alors de les visualiser par site GSM à

partir d’un SVG créé à cet effet.

RESULTATS 68




Figure 25 Page de ‘suivi cells’

Figure 26 Trafic par cellule pour la journée du 05 juin 2009, approche

classique

RESULTATS 69




Le suivi d’une cellule donnée, met en évidence un ensemble d’informations

sur cette cellule comme le montre la figure suivante :

Figure 27 Trafic pour la cellule ‘mendong_3’ pour la journée du 05 juin

2009, approche classique

L’approche SVG consiste à représenter les sites GSM porteurs des différentes

cellules, en fonction, de leur longitude et latitude sur la carte du Cameroun.

En outre sur le SVG, l’utilisateur aura la possibilité de contrôler les couches

à afficher ; d’avoir les informations sur les différents sites (trafic, cellules,

coordonnées GPS) ; de faire un zoom d’une zone afin d’obtenir une meilleure

visualisation. En se positionnant sur un site, ses informations apparaissent

dans la zone ‘informations générales‘ du SVG.

Trafic total de la cellule ‘mendong_3’

Informations de la cellule ‘mendong_3’

RESULTATS 70




Figure 28 Trafic par site pour la journée du 08 juin 2009, approche SVG

En cliquant sur un site, nous avons accès à une nouvelle page donnant les

différentes cellules du site et permettant comme pour l’approche classique

de suivre l’évolution du trafic des cellules. La figure ci-dessous, illustre ces

résultats :

Date

Légende

Module de Zoom et déplacement sur le SVG

Contrôle de couche

Informations sur le site sur lequel le curseur est positionné

RESULTATS 71




Figure 29 Trafic pour le site ‘Ndoussan, approche SVG

La page ‘suivi msisdn’ permet le suivi des trafics en lien montant, en lien

descendant et total par MSISDN sur une journée ou une période qui est

fournie en entrée. Nous sommes donc à mesure de suivre le trafic pour un

utilisateur donné, d’avoir le profil QOS qu’il a négocié ; de savoir la classe de

trafic utilisée, les classes de débit, la cellule qui l’a couvert. La figure ci-

dessous, illustre le suivi du trafic pour utilisateur donné :

Cellules du site ‘Ndoussan’

Localisation du site ‘Ndoussan’

RESULTATS 72




Figure 30 Trafic du numéro 96284001 pour la journée du 23 juin 2009

Figure 31 Trafic par MSISDN pour la journée du 05 juin 2009

Formulaire

Trafic total par MSISDN

Profil QOS négocié

RESULTATS 73




La page ‘Suivi par kpi’ permet le suivi des compteurs et des KPIs du réseau.

Le suivi peut se faire par jour, par période et même par heure. La figure ci-

dessus illustre les résultats obtenus :

Figure 32 Suivi du compteur ‘succGprsAttach’ pour la journée du 07 juin

2009

La page d’administration permet la mise à jour de la table de localisation ; et

la possibilité de suppression des informations sur une période donnée afin

d’alléger la base de donnée, la validation des inscriptions, la configuration

des seuils des KPIs pour l’alerte par mail.

Informations sur le kpi

Valeurs caractéristiques de la période devant recevoir les alertes ou non

Possibilité d’exporter le résultat vers un classeur Excel

Formulaire

RESULTATS 74




Figure 33 Page ‘Administration’

66..22 CCoommmmeennttaaiirreess

A la suite du travail effectué et au vu des résultats obtenus, nous sommes

désormais en mesure de donner les informations suivantes sur le réseau

GPRS d’orange Cameroun :

• Orange Cameroun couvre une grande partie du Cameroun mais seules

les villes métropolitaines sont sujettes à l’utilisation du GPRS

• La charge CPU la plus élevée est de 16%.

• Les procédures « GPRS Attach » ont un taux moyen, de 98% de

réussite.

• La classe de trafic la plus demandée est la classe Background

(transfert de courriers et de fichiers)

Cette liste n’est pas exhaustive car le potentiel de l’application dépend de

l’usage recherché. De façon générale, elle permettra le dimensionnement

et la planification du réseau GPRS par l’évaluation du nombre

d’utilisateurs, le trafic par utilisateur, la qualité de service, les aires de

couvertures, les heures de pics.

Validation de nouvelles inscriptions Configuration des utilisateurs

devant recevoir les alertes ou non

Mise à jour de la localisation des cellules

Configuration des seuils des kpis pour les alertes

CONCLUSION 75




Conclusion _____________________________________________

CONCLUSION 76




7 Conclusion

Description :

l est question dans ce chapitre de mettre en évidence non seulement la méthodologie adoptée pour résoudre notre problématique, mais aussi au vu des résultats obtenus d’en dégager des perspectives.

Arrivés au terme de notre mémoire de fin d’études dont le thème est intitulé

: «Conception d’un outil d’aide au suivi de la Qos GPRS », nous pouvons

dire sans pour autant prétendre à l’exhaustivité que nos objectifs ont été

atteints. Nous avons mis en œuvre un outil informatique permettant le suivi

de différentes entités dans le réseau GPRS en évaluant non seulement les

différents trafics mais aussi les indicateurs clés de performance. Ce travail

n’est pas exhaustif et pourra être amélioré en fonction des informations

spécifiques qu’on désire faire ressortir sur le réseau GPRS. Le travail

effectué permettra d’optimiser le suivi de la QoS GPRS, de faire sa

planification, d’avoir une visibilité complète sur le réseau GPRS de façon

générale. On pourrait étendre ce travail à la gestion des alarmes, à la

gestion des CDRs générés par le GGSN et le MMC afin d’avoir un outil plus

complet.

Chapitre

7

I

ANNEXES 77




QUELQUES CODES SOURCES Rapatriement des fichiers KPIs

#!/usr/bin/perl -w # libraries that we are going to use use lib "/bin/perl/lib"; use Net::Telnet (); use Net::FTP; sub moi(@lines) { foreach $stuff (@lines) { # Display that we said print $stuff; # we print the result } print "\n\n"; } # We clean the screen system ("cls"); ################################################################################################### # CONNECTION TELNET TO GIS AND AFTER FTP TO CGSN ################################################################################################### $address ="******"; $username="*****"; $passwd="*****"; $pass="****"; $iplocal="*******"; $prompt ='/.*[\$#:>\]\%] *$/'; # we create a new telnet object $t = new Net::Telnet (Timeout => 20,Prompt => $prompt, Errmode=>'return'); $t->open($address); # we open a telnet connection with the client address $t->login($username, $passwd); # we open a new telnet under the **** account @lines =$t->cmd("su"); # change to root $t->waitfor("/Password:/"); # wait for the login prompt moi(@lines); @lines =$t->cmd($pass); # enter the login $t->waitfor("#"); # wait for password prompt moi(@lines); #################### command to execute ######################### print "Operating System : "; print $t->cmd("uname"); # we display the operating system of the client $hostname = ($t->cmd("hostname"))[0]; # we affect to the variable $hostname the name of the client box chomp($hostname); # we delete the last caracter of this string which is a "\n" print "host : ".$hostname."\n"; # we display the client name $t->cmd("cd ../../alain/Logs"); @lines =$t->cmd("chdir kpi"); $t->waitfor("#"); if ($lines[0]=~/not exist/){$t->cmd("mkdir kpi");$t->cmd("chdir kpi"); } @lines = $t->cmd("ls"); # # after we use a FTP connection

ANNEXES

ANNEXES 78




@lines =$t->cmd("ftp $iplocal"); # open a FTP connection with server $t->waitfor("/): /"); # wait for the login prompt moi(@lines); @lines =$t->cmd($username); # enter the login $t->waitfor("/Password:/"); # wait for password prompt moi(@lines); @lines = $t->cmd($passwd); # enter the password prompt $t->waitfor("ftp> "); # wait for FTP prompt moi(@lines); @lines =$t->cmd("cd ../../logs/nodePdcJob/ready"); # enter in the backup directory on the box $t->waitfor("ftp> "); # wait for the FTP prompt moi(@lines); @lines =$t->cmd("lcd /alain/Logs/kpi"); # enter in the backup directory on the box $t->waitfor("ftp> "); # wait for the FTP prompt moi(@lines); open(fi4,"daterapacgsn.txt"); $ligne=<fi4>; $ligne =~ s/\n//; $date=$ligne; close (fi4); my @Contenu = grep { !/^\.\.?$/ } $t->cmd("ls"); print fi2 @Contenu; foreach my $nom ( @Contenu ) { if($nom=~/nodePdcJob/) { @tab = split(/./, $nom); $val=substr($tab[0],1,8); if($val>=$ligne) { if ($val> $date){$date=$val;} print $nom."\n"; @lines =$t->cmd("get ".$nom); } } } open(fi4,">daterapacgsn.txt"); print fi4 $date; close (fi4); $t->cmd("quit"); # close the FTP connection @lines = $t->cmd("ls"); # $t->cmd("exit"); # close root $t->cmd("exit"); # close the telnet connection ################################################################################################### # FTP TO GIS ################################################################################################### $ftp = Net::FTP->new("*******", Debug => 0) or die "Cannot connect to serveur: $@"; $ftp->login("****",'****') or die "Cannot login ", $ftp->message; $ftp->cdup(); $ftp->cdup(); $ftp->cwd("alain/Logs/kpi") or die "Cannot change working directory ", $ftp->message; open(fi1,"daterapagis.txt"); $ligne=<fi1>; $ligne =~ s/\n//; $date=$ligne; close (fi1); $rep="D:/mefenza/CDR ANALYSER/rapatrie/kpi"; chdir($rep); my @Contenu = grep { !/^\.\.?$/ } $ftp->ls(); foreach my $nom ( @Contenu ) { @tab = split(/\./, $nom); $val=substr($tab[0],1,8);

ANNEXES 79




if($val>=$ligne){if ($val> $date){$date=$val;} if (! chdir($val)){ mkdir($val);} chdir($val); $ftp->get($nom) or die "get failed ", $ftp->message; chdir($rep);} } $ftp->quit; open(fi1,">D:/mefenza/CDR ANALYSER/scripts/daterapagis.txt"); print fi1 $date; close (fi1); open(fi1,">D:/mefenza/CDR ANALYSER/scripts/dateracgsn.txt"); print fi1 $date; close (fi1);

Script de MAIL use dbd::odbc; # Charger le module DBI use warnings; use DBI; use MIME::Lite; $envoi="false"; $myliste=""; $chaine=""; my $data_source = q/dbi:ODBC:cdranalyser/; my $user = q/sa/; my $password = q//; # Connect to the data source and get a handle for that connection. my $dbh = DBI->connect($data_source, $user, $password) or die "Can't connect to $data_source: $DBI::errstr"; sub selecte { $sql1 = "select top 1 date7 from (select distinct top 2 date7 from kpi order by date7 desc)as tbl order by date7 asc"; # Prepare the statement. my $sth = $dbh->prepare($sql1) or die "Can't prepare statement: $DBI::errstr"; # Execute the statement. $sth->execute(); $u=0; while (@row = $sth->fetchrow_array) { $row[0]=substr($row[0],0,10); @m=split(/-/, $row[0]);$row[0]=$m[0].$m[1].$m[2]; $date=$row[0]; } $sql = "select seuil from kpiseuil order by kpi"; # Prepare the statement. my $sth2 = $dbh->prepare($sql) or die "Can't prepare statement: $DBI::errstr"; # Execute the statement. $sth2->execute(); $i=0; while (@row = $sth2->fetchrow_array) { $seuil[$i]=$row[0]; $i=$i+1; } $sql = "select * from kpi where kpi in (select kpi from kpiseuil) and date7='$date' order by kpi"; # Prepare the statement. my $sth1 = $dbh->prepare($sql) or die "Can't prepare statement: $DBI::errstr"; # Execute the statement. $sth1->execute(); $i=0; while (@row = $sth1->fetchrow_array) { $kpi=$row[1]; $index=$row[2]; $max=int($row[3]); $heure=1; for($u=3;$u<26;$u++) { if (int($row[$u])>$max){$max=int($row[$u]);$heure=$u-2;}

ANNEXES 80




} if($heure<10){$heure="0".$heure."H";} else{$heure=$heure."H";} $etat=$max; if($etat >= int($seuil[$i])) { $myliste =$myliste."<tr> <td height=\"25\"> $kpi</td> <td> $index</td> <td> $etat %</td> <td> $heure</td> </tr>\n"; $u=1; } } if($u>0){ $envoi="true"; } } sub entete { open (FIC,'>ex.html'); $chaine="<!DOCTYPE html PUBLIC \"-//W3C//DTD XHTML 1.0 Transitional//EN\" \"http://www.w3.org/TR/xhtml1/DTD/xhtml1-transitional.dtd\"> <html xmlns=\"http://www.w3.org/1999/xhtml\"> <head> <meta http-equiv=\"Content-Type\" content=\"text/html; charset=iso-8859-1\" /> <title>Document sans nom</title> <style type=\"text/css\">  </style> </head> <body> <div align=\"center\"> <table width=\"942\" height=\"152\" border=\"2\" align=\"center\" bordercolor=\"#FFFFFF\"> <tr> <td height=\"49\" colspan=\"8\" bordercolor=\"#FFFFFF\"><div align=\"center\"> <h1><span class=\"Style3\">Alertes: <span class=\"Style1\">Voici la liste des kpi du $date ayant depassé les seuils</span></span></h1> </div></td> </tr> <tr> <td width=\"544\" height=\"21\" bordercolor=\"#FFFFFF\"> </td> <td width=\"542\" bordercolor=\"#FFFFFF\"> </td> <td width=\"542\" bordercolor=\"#FFFFFF\"> </td> </tr> <tr> <td height=\"21\" bordercolor=\"#FFFFFF\"> </td> <td bordercolor=\"#FFFFFF\"> </td> <td bordercolor=\"#FFFFFF\"> </td> </tr> <tr bgcolor=\"#A6A6A6\"> <td height=\"24\"><h3 class=\"Style9\">kpi</h3></td>

ANNEXES 81




<td><span class=\"Style8\">index</span></td> <td><span class=\"Style9\">etat (%)</strong></span></td> <td><span class=\"Style9\">heure</strong></span></td> </tr> $myliste </table> <p class=\"Style2\"> </p> </div> </body> </html>"; print FIC ($chaine); close(FIC); } selecte; entete; $sql1 = "select email from users where mailsend='1'"; # Prepare the statement. $sth = $dbh->prepare($sql1) or die "Can't prepare statement: $DBI::errstr"; # Execute the statement. $sth->execute(); $dest=""; while (@row = $sth->fetchrow_array) { if($dest ne ""){$dest=$dest.",".$row[0];} else{$dest=$row[0];} } #$dest="'".$dest."'"; #print $dest; if($envoi eq "true"){ my $msg = MIME::Lite->build( From =>'[email protected]', To =>$dest, #To =>'[email protected]', # Cc =>'[email protected],[email protected], [email protected]', Subject =>'kpi gprs', Type =>'TEXT/HTML', Data =>$chaine ); # Configure the mail server IP/name here $mail_host = '*******'; $msg->send('smtp', $mail_host);

}

BIBLIOGRAPHIE 82




OOOuuuvvvrrraaagggeeesss eeettt MMMééémmmoooiiirrreeesss

[1] NDOUM MBEYO’O YANNICK TOGES, ‘Optimisation du suivi de la QoS

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DDDooocccuuummmeeennntttsss éééllleeeccctttrrrooonnniiiqqquuueeesss

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BIBLIOGRAPHIE

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