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Email : [email protected] DEPARTEMENT DE GENIE DES TELECOMMUNICATIONS ET RESEAUX Cycle/Niveau : DUT / 2 Année Académique 2011/2012 Document réalisé par M. KWATE KWATE Rodrigues Master en Ingénierie des Télécommunications Licence en Ingénierie des Réseaux et Télécommunications UE : CULTURE GÉNÉRALE DES TÉLÉCOMMUNICATIONS Volet 1 : Initiation à l’utilisation de l’Outil Radio Mobile REPUBLIQUE DU CAMEROUN ********************** Paix –Travail –Patrie ********************** MINISTERE DE L’ENSEIGNEMENT SUPERIEUR ********************* UNIVERSITE DE DSCHANG ******************** INSTITUT UNIVERSITAIRE DE TECHNOLOGIE FOTSO VICTOR DE BANDJOUN ******************** REPUBLIC OF CAMEROON ********************** Peace–Work –Fatherland ********************** MINISTRY OF HIGHER EDUCATION ********************** UNIVERSITY OF DSCHANG ********************** FOTSO VICTOR INSTITUTE OF TECHNOLOGY BANDJOUN ************** Initiation a l’utilisation de l’outil Radio Mobile 2011 2 KWATE KWATE Rodrigues I. Table des matières I. Table des matières ___________________________________________________________ 2 II. Introduction ________________________________________________________________ 3 III. Initialisation (installation et configuration de base) ______________________________ 5 a. Téléchargement et Installation ______________________________________________________________ 5 b. Quelques définitions ______________________________________________________________________ 5 IV. Travaux pratiques__________________________________________________________ 5 TP0 : Prise en main de l’utilitaire __________________________________________________________ 5 a. Création d’un fond de carte ________________________________________________________________ 7 b. Mélange d’image _________________________________________________________________________ 8 c. Création d’un réseau _____________________________________________________________________ 10 d. Propriétés de stations ____________________________________________________________________ 13 e. Calcul de lien radio ______________________________________________________________________ 14 f. Chercher les mailleurs sites ________________________________________________________________ 17 g. Digramme de rayonnement de l’antenne ____________________________________________________ 19 h. Calcul de couverture radio ________________________________________________________________ 20 i. Exportation d’une liaison _________________________________________________________________ 20 TP1 : planification des réseaux mobiles 2G ________________________________________________ 23 a. Quelques questions préalables : ____________________________________________________________ 23 b. Calcule d’un bilan de liaison et pertes de parcours entre deux points ______________________________ 23 c. Dimensionnement d’une cellule ____________________________________________________________ 24 d. Déploiement d’un réseau DCS 1800 dans une ville comme Bafoussam (Ouest Cameroun) _____________ 25 e. Déploiement d’un réseau GSM-R (Railway) ___________________________________________________ 26 f. Déploiement d’un service autoroutier _______________________________________________________ 26 g. Déploiement d’un réseau maillé sans fil dans un réseau Wimax __________________________________ 27 V. Perspectives _______________________________________________________________ 29 VI. Conclusion _______________________________________________________________ 30 VII. Liste des figures __________________________________________________________ 31 VIII. Sources _________________________________________________________________ 33

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Un bon tutoriel pour les etudiants en telecommunications et reseaux

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Email : [email protected]

DEPARTEMENT DE GENIE DES TELECOMMUNICATIONS ET RESEAUX

Cycle/Niveau : DUT / 2

Année Académique 2011/2012

Document réalisé par

M. KWATE KWATE Rodrigues

Master en Ingénierie des Télécommunications

Licence en Ingénierie des Réseaux et Télécommunications

UE : CULTURE GÉNÉRALE DES

TÉLÉCOMMUNICATIONS

Volet 1 : Initiation à l’utilisation de l’Outil

Radio Mobile

REPUBLIQUE DU CAMEROUN **********************

Paix –Travail –Patrie **********************

MINISTERE DE L’ENSEIGNEMENT

SUPERIEUR *********************

UNIVERSITE DE DSCHANG ********************

INSTITUT UNIVERSITAIRE DE

TECHNOLOGIE

FOTSO VICTOR DE BANDJOUN ********************

REPUBLIC OF CAMEROON **********************

Peace–Work –Fatherland **********************

MINISTRY OF HIGHER EDUCATION **********************

UNIVERSITY OF DSCHANG **********************

FOTSO VICTOR INSTITUTE OF

TECHNOLOGY BANDJOUN **************

Initiation a l’utilisation de l’outil Radio Mobile 2011

2 KWATE KWATE Rodrigues

I. Table des matières

I. Table des matières ___________________________________________________________ 2

II. Introduction ________________________________________________________________ 3

III. Initialisation (installation et configuration de base) ______________________________ 5

a. Téléchargement et Installation ______________________________________________________________ 5

b. Quelques définitions ______________________________________________________________________ 5

IV. Travaux pratiques __________________________________________________________ 5

TP0 : Prise en main de l’utilitaire __________________________________________________________ 5

a. Création d’un fond de carte ________________________________________________________________ 7

b. Mélange d’image _________________________________________________________________________ 8

c. Création d’un réseau _____________________________________________________________________ 10

d. Propriétés de stations ____________________________________________________________________ 13

e. Calcul de lien radio ______________________________________________________________________ 14

f. Chercher les mailleurs sites ________________________________________________________________ 17

g. Digramme de rayonnement de l’antenne ____________________________________________________ 19

h. Calcul de couverture radio ________________________________________________________________ 20

i. Exportation d’une liaison _________________________________________________________________ 20

TP1 : planification des réseaux mobiles 2G ________________________________________________ 23

a. Quelques questions préalables : ____________________________________________________________ 23

b. Calcule d’un bilan de liaison et pertes de parcours entre deux points ______________________________ 23

c. Dimensionnement d’une cellule ____________________________________________________________ 24

d. Déploiement d’un réseau DCS 1800 dans une ville comme Bafoussam (Ouest Cameroun) _____________ 25

e. Déploiement d’un réseau GSM-R (Railway) ___________________________________________________ 26

f. Déploiement d’un service autoroutier _______________________________________________________ 26

g. Déploiement d’un réseau maillé sans fil dans un réseau Wimax __________________________________ 27

V. Perspectives _______________________________________________________________ 29

VI. Conclusion _______________________________________________________________ 30

VII. Liste des figures __________________________________________________________ 31

VIII. Sources _________________________________________________________________ 33

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Initiation a l’utilisation de l’outil Radio Mobile 2011

3 KWATE KWATE Rodrigues

II. Introduction

Dans le panorama des systèmes de télécommunication, les réseaux mobiles occupent,

notamment depuis leur apparition, une place plus importante en termes de recherche et

d’investissement. Les travaux menés par les groupes de recherche ont fourni plusieurs normes dont

la plus importante est la norme « Global System for Mobile Communication GSM ». Avec plus

d’un milliard d’abonnés, la norme GSM est désormais la norme cellulaire la plus répandue dans le

monde. En parallèle au succès de ce réseau et avec la croissance de la demande des services de

transmission de données, de nouvelles technologies qui intègrent à la fois le service voix et le

service données sont apparues. Parmi ces nouvelles technologies, on cite la technologie GPRS, la

technologie EDGE, la technologie UMTS voir même la technologie LTE

Cette évolution continue des services et du nombre des abonnés nécessite une mise à jour

permanente des ressources du réseau. En effet cette mise à jour, qu’on appelle aussi

dimensionnement, permet de recenser la quantité et la qualité des ressources à déployer à fin

d’absorber le flux de trafic généré par les abonnés dans l’ensemble des services offerts. Si le

dimensionnement permet de recenser les ressources à ajouter, leur intégration dans le réseau

nécessite une analyse de son architecture. Cette analyse permet de déployer les nouvelles ressources

dans l’emplacement adéquat avec les quantités optimales ; c’est l’étape de planification .

Plusieurs outils on été développé pour aider les ingénieurs dans cette tâche très importante

pour un projet de déploiement. C’est ainsi que parmi les outils comme Forsk Atoll, Winprop,

CAPLAN (Capacité et PLANification pour les Opérateurs PSTN) et Radio mobile, nous avons fait

le choix de ce dernier pour sa gratuité et ces fonctionnalités sans cesse croissantes. Mais il n’est pas

exclu d’utiliser un autre outil ou d’en créer si besoin se fait ressentir.

Le logiciel Radio Mobile est un logiciel gratuit développé par Roger Coudé. Ce logiciel est

téléchargeable à l’adresse suivante : http://www.cplus.org/rmw. Il permet l’évaluation des

performances de liens radio constituant des réseaux sans fils VHF et UHF. Pour cela, le logiciel

prend en compte les caractéristiques des équipements ainsi que la topologie et les paramètres de la

surface. Le calcul de propagation est basé sur un modèle classique en théorie de la propagation des

ondes hertziennes : le modèle de Longley Rice, ou ITS Irregular terrain model. Couplé a Google

Earth , il permettra d’obtenir une vue cartographique plus détaillée et sur plusieurs plans.

Dans le cadre de ce travail il sera donc question pour les apprenants, d’abords de

s’acclimater avec l’outil, ensuite de définir des travaux de dimensionnement et de planification à

réaliser avec et enfin de tirer leurs propres conclusions.

Initiation a l’utilisation de l’outil Radio Mobile 2011

4 KWATE KWATE Rodrigues

MOTS CLÉSMOTS CLÉSMOTS CLÉSMOTS CLÉS : : : : dimensionnement, planification, couverture, QOS, radiocommunications

mobiles, bilan de liaison, cellule,

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5 KWATE KWATE Rodrigues

III. Initialisation (installation et configuration de base)

a. Téléchargement et Installation

Téléchargez le logiciel Radio Mobile à l’adresse suivante : http://www.cplus.org/rmw et

suivre les instructions données. Dézipper le dossier Radio_Mobile_Setup.zip. Ce dossier contient

l’exécutable Radio_Mobile_Setup.exe et ouvre le logiciel Radio Mobile.

La création des cartographies 3D est réalisée à partir de données d’altitude. Celles-ci

peuvent provenir de différentes sources :

� Shuttle Radar Topography Mission (SRTM)

� DTED

� GTOPO30

Il s’agit de formats standards que l’on peut récupérer sur internet. Le plus souvent, les

données de terrain téléchargeables ont des résolutions limitées à quelques dizaines de mètres. Les

données doivent être placées dans un répertoire qu’il faudra specifier dans les préférences. Par

exemple, pour les données SRTM, placées les dans un répertoire SRTM sur le disque C.

Le logiciel peut aussi récupérer automatiquement sur internet les données d’altitude s’il n’a

pas réussi à les trouver dans le répertoire source. Il est nécessaire de configurer préalablement. Pour

cela, il faut ouvrir la fenêtre Options Internet dans Préférences/Internet.

b. Quelques définitions

� Unit : une station radio placée sur la carte par l’utilisateur

� Network : un ensemble de unit forme un réseau. L’utilisateur définit les stations du réseau

et leurs rôles dans le réseau, ainsi que ses caractéristiques (fréquences, données sol, climat,

terrain).

� System: un ensemble de paramètres définissant les propriétés de la station (puissance

d’émission, seuil de réception, type d’antenne, hauteur d’antenne, pertes …)

IV. Travaux pratiques

TP0 : Prise en main de l’utilitaire

Apres avoir installé et configuré le logiciel comme spécifié plus haut dans l’initialisation,

vous ouvrez l’interface d’accueil du logiciel qui ressemble a la figure suivante :

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6 KWATE KWATE Rodrigues

Figure 1: page d'accueil

Il vous faut à présent créer le réseau avec les systèmes qu’il contient, vous le faites avec :

Fichier/Nouveau réseaux

Figure 2: définir le nombre de réseaux, systèmes et stations

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7 KWATE KWATE Rodrigues

a. Création d’un fond de carte

Avant de commencer le calcul de la couverture radio, il est nécessaire de construire la carte

sur laquelle on va placer les différentes stations du réseau. Il est nécessaire de disposer des données

d’altitude de la zone dont on cherche à créer la carte. Pour cela, sélectionnez dans le menu

Fichier/Propriétés de la carte.

Figure 3: insertion d'une carte

Dans cette fenêtre, on sélectionne le centre de la carte selon différents modes :

� Soit en entrant directement la latitude et la longitude

� Soit en le sélectionnant directement sur une mappemonde

� Soit en choisissant parmi une des 1275 villes listées

On sélectionne parmi la liste de villes proposées Douala (Par exemple !), elle sera placée au

centre de l’image. La largeur de la zone affichée dépend de la hauteur du point d’observation. En

cliquant sur Extraire , le logiciel produit l’image suivante :

Initiation a l’utilisation de l’outil Radio Mobile 2011

8 KWATE KWATE Rodrigues

Figure 4: carte insérée

Pour modifier les paramètres de l’image, sélectionnez le menu Fichier/Propriétés de

l’image. On peut changer le mode d’affichage, par exemple en mode lunaire, et afficher des objets

tels que de villes ou des courbes d’altitude.

Il est possible d’enregistrez les images réalisées en cliquant sur Fichier/Enregistrer l’image

sous. Le logiciel propose d’enregistrer l’image sous différents formats (bmp, jpeg, tiff, png) et

conserve les coordonnées de l’image. Ainsi, une image enregistrée pourra être réutilisée pour le

calcul de couverture, à condition qu’on est extrait la carte et donc récupéré les données d’altitude.

En cliquant sur l’image produite, un curseur rouge et une grille d’altitude apparaissent

affichant l’altitude au niveau du curseur. On voit donc que l’image est couplée aux données

d’altitude.

b. Mélange d’image A partir des données d’altitude, nous avons vu que le logiciel était capable de créer des

images du terrain ayant différentes textures. Néanmoins, pour placer des antennes, il serait très

intéressant d’avoir une idée de ce qu’il y a réellement sur ce terrain virtuel, c’est à dire des

informations sur l’occupation humaine, la végétation, le réseau routier, la présence de fleuves ou de

lacs, … Or, on ne peut pas connaître ces informations uniquement à partir des données d’altitude.

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9 KWATE KWATE Rodrigues

Néanmoins, le logiciel propose de récupérer à partir de différentes sources des informations

de type :

� Carte routière

� Photo aérienne

� Photo satellite

Cela va nous permettre de créer de nouvelles images qui vont pouvoir être couplées au

modèle du terrain. Pour cela, cliquez sur Edition/Mélange d’images. La fenêtre ci-dessous s’ouvre.

Figure 5:Mélange d'images

Différentes sources sont proposées : soit à partir d’images déjà ouvertes, soit à partir de

bases de données disponibles sur internet.

Nous obtenons de ce fait une carte plus complète et détaillée avec les routes, les quartiers, le

relief, etc. …

Il est a noter que la précision et la richesse de la carte dépendra de la source que vous

choisirez.

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10 KWATE KWATE Rodrigues

Figure 6: Douala et ses environs

c. Création d’un réseau Il faut tout d’abords définir les paramètres de notre réseau et de ses systèmes. Le premier

volet Paramètres permet de nommer le réseau (Réseau1), la bande de fréquence sur laquelle le

réseau va fonctionner, les paramètres du terrain : réfractivité en surface (de 250 à 400), la

conductivité du sol, le climat, … Le deuxième volet Topologie donne le choix entre 3 types de

topologie possible, ce qui va définir différents rôles possibles pour les antennes. Le troisième volet

Participants permet de définir quelles sont les stations qui vont constituer ce réseau. A chaque

station, il faut définir un rôle ainsi qu’un système. Il est donc nécessaire au préalable de définir un

système dans le quatrième volet Systèmes. On créé dans cet exemple un système commun

(Système1) pour les 3 antennes. On entre ainsi la puissance d’émission des émetteurs du système, le

seuil de réception, les pertes de lignes, le type d’antennes, leur gain et leur hauteur. Une fois cela

effectué, cliquez sur OK.

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11 KWATE KWATE Rodrigues

Figure 7: Propriétés des réseaux, paramètres

Figure 8: Propriétés des réseaux, Topologie

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Figure 9: Propriétés des réseaux, Participants

Figure 10: Propriétés des réseaux, systèmes

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Figure 11: Propriétés des réseaux, style

d. Propriétés de stations Il faut maintenant entrer les coordonnées des stations du réseau. On va créer ici un réseau à

3 antennes. Si on ne connaît pas les coordonnées des stations, on peut les positionner directement

sur la carte. Pour cela, cliquez à l’endroit où vous voulez placer la station. Un curseur et une grille

d’altitude affichant l’altitude et les coordonnées du lieu sélectionné apparaissent. Cliquez ensuite

dans le menu Fichier/Propriétés des stations pour entrer le nom de la station 1 et lui entrer les

coordonnées. Dans notre cas, cliquez sur Placer la station à la position du curseur. Enfin, cliquez

sur OK

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14 KWATE KWATE Rodrigues

Figure 12: Propriétés des stations

On créé de la même façon 2 autres antennes Antenne2 et Antenne3. La cartographie montre

alors les 3 antennes.

Figure 13: Représentation sur carte de nos stations

e. Calcul de lien radio Le menu Outils contient l’ensemble des outils de calcul de lien et de couverture radio.

L’outil Lien Radio permet de visualiser la visibilité entre 2 antennes et de réaliser des bilans de

liaison. Cliquez sur Outils/Lien Radio. La fenêtre ci-dessous apparaît, montrant la liaison entre

Station1 et Station 2.

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15 KWATE KWATE Rodrigues

Figure 14: Bilan de liaison radio entre 2 stations

Sur la fenêtre précédente apparaît le profil du relief le long de la liaison, ainsi que la liaison

directe entre les 2 antennes avec les 3 premiers ellipsoïdes de Fresnel. Dans l’exemple ci-dessus, la

liaison ne se fait pas en visibilité directe car le premier ellipsoïde n’est pas entièrement dégagé.

Sous le profil apparaît les caractéristiques des 2 stations. Au dessus apparaissent les données du

bilan de liaison. On y trouve les résultats suivants :

� La distance entre les antennes

� L’azimut et l’élévation de la liaison

� Le dégagement ou l’obstruction de la liaison

� Les pertes totales de propagation dues au pathloss, aux reliefs obstruant la liaison, …

� Le champ électrique

� La puissance reçue absolue et relative par rapport à la sensibilité du récepteur.

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Figure 15: Bilan de liaison radio entre 2 stations, mode détaillé

Figure 16: Bilan de liaison radio entre 2 stations, calcule de la marge de protection

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17 KWATE KWATE Rodrigues

f. Chercher les mailleurs sites

Un des principaux problèmes du dimensionnement d’un réseau est le placement des stations

de base afin de permettre une couverture optimale du réseau. Avec les outils précédents de calcul de

couverture radio, on peut calculer la couverture pour une position donnée de la station de base. En

la plaçant judicieusement, on peut trouver après plusieurs itérations le meilleur site de placement

pour la station de base. Le logiciel Radio Mobile propose un outil qui cherche automatiquement

le(s) meilleur(s) emplacement(s) à donner à une station de base pour optimiser la couverture d’un

réseau.

Pour un réseau donné dont on a déjà placé les différentes antennes relais ou réceptrices, le

logiciel va calculer pour chacune d’elle où la station de base peut être placée sur la carte pour que

celle-ci reçoive la puissance nécessaire. Pour cela, le logiciel déplace la station de base en chaque

pixel de la carte et vérifie que la liaison est possible entre ce pixel et l’antenne considérée. Une fois

ce calcul réalisé pour chacune des antennes, la performance globale est évaluée en chaque point de

la carte en évaluant pour chaque pixel de la carte le pourcentage d’antennes couvertes du réseau.

Soit le réseau suivant, constitué d’une station de base et de trois téléphones mobiles

Figure 17: recherche des meilleurs sites , réseau initial

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18 KWATE KWATE Rodrigues

On décide donc de lancer une recherche des meilleurs sites pour ce réseau. Pour cela,

cliquez sur Outils/Couverture Radio/Cherchez les meilleurs sites. La fenêtre ci-dessous s’ouvre

Figure 18: Recherche des meilleurs sites, fenêtre de configuration

Sélectionnez le réseau à couvrir et la station de base. Fixez ensuite le seuil de couverture

minimale qu’on recherche. Dans cet exemple, on le fixe à 90%, c'est-à-dire que les 3 antennes

doivent être couvertes. On fixe ensuite le pas de calcul à 5 pixels. Le logiciel va donc pour chaque

antenne déplacer dans la station de base dans des carrés de 5 pixels de côté et vérifier si l’antenne

est couverte. Enfin, cliquez sur Dessiner, le calcul est lancé. Suivant le nombre d’antennes et le pas

de calcul, le calcul prend plus ou moins de temps. Une fois le calcul terminé, le résultat s’affiche,

comme le montre la figure ci-dessous.

Figure 19: recherche des meilleurs sites

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Initiation a l’utilisation de l’outil Radio Mobile 2011

19 KWATE KWATE Rodrigues

D’après le résultat, on voit que la station de base n’était pas idéalement placée. De plus,

plusieurs sites sont possibles pour installer la station de base. En pratique, ce choix est aussi

déterminé par d’autres critères (par exemple : autorisation d’implantation, facilité d’accès au site,

réseau AES, …).

Finalement, on place la station de base à un des endroits proposés par le logiciel. La figure

ci-dessous présente le bilan de liaison avec la nouvelle position de la station de base.

Figure 20: Recherche des meilleurs sites, validation

Les 3 antennes mobiles sont correctement couvertes par la station de base.

g. Digramme de rayonnement de l’antenne

Cet outils permet de ressortir le diagramme de rayonnement de l’antenne que nous désirons

utiliser, sur ce on peut l’avoir en allant

Figure 21: Diagramme de rayonnement de l'antenne

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20 KWATE KWATE Rodrigues

h. Calcul de couverture radio

Cliquez sur Outils/Couverture Radio. Plusieurs analyses sont alors disponibles :

� Simple polaire : calcul du signal reçu dans un repère polaire centrée sur l’antenne émettrice

� Simple cartésienne : même chose mais dans un repère cartésien

� Interférence : couverture du rapport S/I (Signal/Interférence) suffisant. Cette analyse

nécessite 3 antennes : l’antenne émettant le signal désiré, le récepteur et l’antenne

interférente. Cette analyse peut être très importante dans le processus de sectorisation en

radiocommunication mobile

� Fresnel : couverture des zones présentant un dégagement de la première zone de Fresnel.

i. Exportation d’une liaison

Radio mobile offre la possibilité d’exporter une liaison radio entre deux entités vers des

outils qui nous permettrons de faire des manipulations plus détaillées et plus claire. Comme outils

nous pouvons avoir Google Earth pour une étude en 3D, RmPath pour une étude plus détaillée des

ellipsoïdes de Fresnel ou encore Notepad pour un rapport du bilan de liaison en code texte. En effet

pour chaque lien radio vous allez a fichier/exporter vers et la page suivante s’affiche

Figure 22: Exportation

� Vers Google Earth

Vous pouvez à présent faire cette exportation. Apres cela si vous sélectionner visualiser,

vous pouvez directement avoir une vue de votre lien radio dans Google earth avec les ellipsoïdes de

Fresnel et les positions exactes de chacune des stations.

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21 KWATE KWATE Rodrigues

Figure 23: visualisation de la station 1

Figure 24: Visualisation de votre réseau

� Vers RmPath

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Figure 25: Exportation vers RmPath

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Initiation a l’utilisation de l’outil Radio Mobile 2011

23 KWATE KWATE Rodrigues

TP1 : planification des réseaux mobiles 2G

a. Quelques questions préalables : � Quelles sont les principaux paramètres d’une antenne ?

� Expliquer avec schémas les mécanismes de propagation suivants : réflexion, réfraction,

diffraction et absorption

� Quelle est la bande de fréquence utilisée en GSM ?

� Présenter brièvement les techniques de subdivision de la bande de fréquence.

� Présenter avec explication a l’appui les différentes techniques d’allocation de ressources

fréquences dans un réseau radio mobile.

� Présenter avec schéma à l’appui l’architecture d’un réseau GSM. Il sera également

demandé de donner le rôle de chaque module et sous système de cette architecture.

� Présenter une arborescence des canaux logiques utilisés dans le GSM.

� Présenter les différentes interfaces que l’on retrouve dans un réseau GSM. On insistera

sur le nom, la localisation et le rôle de l’interface.

� Quel est le nombre de canaux disponibles pour chaque opérateur sur la bande GSM et sur

la bande DCS1800.

� A quoi correspondent les termes suivant : dBm, dBW, dBi, PIRE.

� Rappelez quelles sont les principales méthodes de prédiction de couverture radio.

� Quels sont les différents paramètres qui peuvent être pris en compte pour améliorer la

prédiction de couverture ?

� Qu’entend-on par « dégagement du 1er ellipsoïde de Fresnel » ?

� Présenter les techniques de densification suivantes : Cell spliting, la sectorisation, le

déploiement d’une couche pico cellulaire.

b. Calcule d’un bilan de liaison et pertes de parcours entre deux points Placez 2 antennes sur 2 points en hauteur séparées de plusieurs dizaines de km et réaliser un

bilan de liaison. Modifiez les différents paramètres des antennes et voir leur influence sur le bilan

de liaison. Comparez le path loss théorique avec le path loss calculé avec radio mobile en fonction

de la distance. Comparez avec différents modèles de propagation théorique.

Il est clairement demandé dans cette partie de présenter :

� Les caractéristiques initiales des antennes (diagramme de rayonnement, hauteur, nature, gain

et autres) et du système.

� Présenter le bilan de liaison radio entre les deux stations avec l’outil RMpath par

exportation.

Initiation a l’utilisation de l’outil Radio Mobile 2011

24 KWATE KWATE Rodrigues

� Présenter également l’exportation de cette liaison dans GoogleEarth.

� La démarche à suivre et la justification de tous les choix.

c. Dimensionnement d’une cellule On définit une zone de 30 km par 30 km. On cherche à placer de manière optimale une

station de base (cellule) sur cette zone. Placez aléatoirement plusieurs stations mobiles (10 ou 15 au

plus) sur l’ensemble de la zone et surtout a des endroits remarquables. Essayer de déterminer

d’abord manuellement la position optimale de la station de base pour couvrir 90 % du réseau.

Les paramètres de la station de base sont les suivants :

� Antennes omnidirectionnelles, le gain est de 10 dBi

� La cumulation des différentes pertes est égale à 3 dB

� La puissance de l’antenne émettrice est fixée à 8 W

� La plage de fréquence couvre la bande 935 – 960 MHz

� La hauteur de l’antenne de la station de base ne dépasse pas 30 m

� La sensibilité des récepteurs est de -136 dBm

Les paramètres des stations mobiles sont les mêmes :

� Antennes omnidirectionnelles, le gain est de : 1 dBi

� La cumulation des différentes pertes est égale à : 0.5 dB

� La puissance de l’antenne émettrice est fixée à : 1 W

� La plage de fréquence couvre la bande 935 – 960 MHz

� La hauteur de l’antenne de la station de base ne dépasse pas : 1.5 m

� La sensibilité des récepteurs est de -102 dBm

Vous devez à partir de l’outil lien Radio nous présenter pour chaque liaison base-mobile

� La marge de fonctionnement

� La valeur maximale de pertes et les différents facteurs de ces pertes

� Le rayon de couverture maximale pour un chaque modèle de propagation présenté

� Un rapport détaillé du bilan de liaison avec schéma du réseau dans Google Earth sous

différents plans

Utiliser ensuite l’outil Cherchez les meilleures sites pour déterminer la position optimale

de la station de base.

Il sera également question de présenter l’exportation de toutes les liaisons de cette cellule

dans GoogleEarth.

Page 13: Tutoriel Radio Mobil

Initiation a l’utilisation de l’outil Radio Mobile 2011

25 KWATE KWATE Rodrigues

d. Déploiement d’un réseau DCS 1800 dans une ville comme Bafoussam (Ouest Cameroun) On cherche à déployer un réseau de type DCS 1800 dans la ville de Bafoussam pour une

couverture totale de 40 Kilomètres de rayon partant du centre ville, cela avec le minimum de

station de base possible. Il est noter que les rayons de couverture des cellules devront prendre leur

valeur dans l’ensemble R= [5, 10, 15, 20, 25 et 30] Kilomètres

Les paramètres des stations de base et des mobiles a notre disposition sont les mêmes que

précédemment mais aux différences que la fréquence est autour de 1800 MHz, un rapport C/I

(signal sur interférence) minimum est de 9dB (uniquement pour la BTS) et la puissance de la BTS

sera fonction du rayon de couverture de la cellule.

a. Faites une étude comparative entre GSM et DCS 1800 (sous forme de tableau).

b. Présentez brièvement les concepts suivants:

� Concept cellulaire (sectorisation, réutilisation de fréquence et motif)

� Méthode d’accès (TDMA, FDMA, CDMA, OFDM, SC-FDMA …)

� Modèle de propagation et prédiction de couverture (déterministe, empirique et mixte)

� Qualité de Service (C/N, C/I , contraintes de Trafic et prévision, utilisation optimale des

ressources)

c. Vous devez lors de cette planification :

� Importer dans RM des couches cartographiques de la ville de Bafoussam. Il est conseillé de

faire une visualisation 3D de la ville avec Google Earth question d’avoir une idée plus

precise des coordonnes géographiques de la position de nos stations de base.

La carte pourrait être plus claire et plus détaillé selon le degré d’importance de la zone pour les

organismes de productions de cartes satellitaires.

� Disposer de façon optimale les Stations de base et en utiliser le moins possible.

� Donner la marge de fonctionnement obtenue

� Les pertes maximales tolérables

� Un rapport bien détaillé fournit par le logiciel radio mobile sur la planification obtenue

Initiation a l’utilisation de l’outil Radio Mobile 2011

26 KWATE KWATE Rodrigues

e. Déploiement d’un réseau GSM-R (Railway)

On cherche à déployer un réseau de type GSM-R le long de la voie ferrée Yaoundé

N’Gaoundéré avec un minimum de stations de base. Les paramètres de la station de base sont les

suivants :

� Antennes omnidirectionnelles, le gain est de 10 dB

� La cumulation des différentes pertes est égale à 3 dB

� La puissance de l’antenne émettrice est fixée à 8 W

� La plage de fréquence couvre la bande 921 – 960 MHz

� La hauteur de l’antenne de la station de base ne dépasse pas 50 m

� La sensibilité des récepteurs est de -102 dBm

� Le rapport C/I minimum est de 9 dB.

Proposer une planification de cette couverture.

f. Déploiement d’un service autoroutier

Un service autoroutier cherche à installer une liaison radio mobile pour les services

d’entretien. Pour couvrir des tronçons des autoroutes reliant Bandjoun, Bayangam, Baham et

Djebem, on cherche à placer une station de base de manière à respecter les contraintes suivantes :

� Antennes omnidirectionnelles, le gain est de 10 dB

� La cumulation des différentes pertes est égale à 3 dB

� La puissance de l’antenne émettrice est fixée à 20 W

� La plage de fréquence couvre la bande 333 –334MHz

� La hauteur de l’antenne de la station de base ne dépasse pas 20 m

� La sensibilité des récepteurs est de -107 dBm

Il vous est demandé de faire une planification de couverture pour ce travail en précisant surtout la

position optimale de la station de base.

Un des résultats attendus est le suivant :

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Initiation a l’utilisation de l’outil Radio Mobile 2011

27 KWATE KWATE Rodrigues

Figure 26: Entretien autoroute

g. Déploiement d’un réseau maillé sans fil dans un réseau Wimax

Spécialiste dans les réseaux de télécommunication, vous êtes contacté par un fournisseur

d’accès Internet (FAI) de la place, pour la réalisation d’un travail de dimensionnement.

En effet la FAI aimerais dans la ville de Douala, installés des antennes omnidirectionnelles

uniquement pour la transmission des flux utilisateurs de son réseau Wimax. Le Directeur Générale

de la dite structure s’étant informé sur les avantages de flexibilité et de reconfiguration automatique

qu’un réseau maillage de ces stations de base pourraient apporter a son réseau, il vous a donc

contacté pour lui proposer une planification de couverture de ce maillage partiel ou total selon vos

estimations de bilan de liaison.

Existant : 5 stations de base desservant les 5 zones de couverture de la ville de Douala par

réseau Wimax

Station de base Position

BTS1 4,060109N 9,762209E | Élévation: 60m

BTS2 4,094095N 9,733223E |Élévation: 80m

BTS3 4,041847N 9,702202E | Élévation: 65m

BTS4 4,007861N 9,795774E | Élévation: 37m

BTS5 4,066196N 9,832898E |Élévation: 75m

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28 KWATE KWATE Rodrigues

Figure 27: Maillage Wimax

Il vous est clairement demandé de produire un document qui devra contenir :

� Les généralités sur les réseaux maillées sans fil.

� Les différentes utilisations de la technologie Wimax fixe/Mobile et la normalisation de cette

technologie.

� Une présentation de l’interconnexion optimale des stations de bases avec radio mobile et

une exportation dans GoogleEarth. Le Choix des types de réseaux, des systèmes et leurs

caractéristiques est laissé à votre ingénierie.

� Générer le rapport de planification offert par radio mobile

NB : Une station doit avoir au moins 2 routes valide pour atteindre la Station BTS1 qui est

installé au siège et connecté directement au Core NetWork de l’entreprise.

Le respect des normes de puissances et fréquence sera d’une importance capitale.

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29 KWATE KWATE Rodrigues

Dans le cadre de cette Unité d’enseignement, il sera constitué 5 groupes dont les spécifications

seront les suivantes :

N° Groupe Travaux 1 Groupe 1 Exos : a,b,c 2 Groupe 2 Exos : a,b,d 3 Groupe 3 Exos : a,b,e 4 Groupe 4 Exos : a,b,f 5 Groupe 5 Exos : a,b,g

V. Perspectives

Ce document devra par la suite offrir d’autres Travaux pratiques tels que :

� Planification de couverture, QOS et Trafic d’un réseau GSM 900/DCS 1800

� Planification, Dimensionnement et Densification De l’interface radio d’un réseau GPRS

� Planification d’un réseau Wimax fixe (orientée couverture, capacité et rentabilité).

� Planification d’un réseau Wimax mobile (orientée couverture, capacité et rentabilité).

� Planification d’un réseau mesh-radio pour desserte voix, datas, TV.

� Planification d’un réseau CDMA EVDO dans un concept IMS

� Planification BSS pour les Réseaux GSM & GPRS

� Planification de couverture, QOS et Trafic d’un réseau UMTS

� Planification de couverture, QOS et Trafic d’un réseau LTE.

� Etc …

Il est claire que si radio mobile ne parvient pas a nous offrir un résultat escompté, on pourra

se lancer a la recherche d’un autre outil libre, en concevoir nous même, ou encore participer au

développement de radio mobile sur les aspects qui lui sont encore impossibles.

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30 KWATE KWATE Rodrigues

VI. Conclusion

En ingénierie des radiocommunications, il est nécessaire et voir primordiale de pouvoir

planifier tout projet de déploiement ou de mise à niveau. C’est ainsi que des outils comme radio

mobile ont été développés pour permettre d’automatiser cette tache.

Le but de ce document est de permettre une prise en main de l’outil radio mobile et bien

évidement de s’y adapter. Dans ce cadre nous avons définit un ensemble de travaux partant de la

simple installation a une planification de couverture complète passant par des modèles de

propagation, des bilans de liaison, etc...

Dans la suite, ce tutoriel devra s’étendre sur une planification de la qualité de service et du

trafic a desservir, ceci via d’autres outils, ou encore par nos propres applications que nous devrons

monter.

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VII. Liste des figures

Figure 1: page d'accueil -------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 6

Figure 2: définir le nombre de réseaux, systèmes et stations ------------------------------------------------------------- 6

Figure 3: insertion d'une carte ----------------------------------------------------------------------------------------------------- 7

Figure 4: carte insérée --------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 8

Figure 5:Mélange d'images --------------------------------------------------------------------------------------------------------- 9

Figure 6: Douala et ses environs ------------------------------------------------------------------------------------------------ 10

Figure 7: Propriétés des réseaux, paramètres ------------------------------------------------------------------------------- 11

Figure 8: Propriétés des réseaux, Topologie --------------------------------------------------------------------------------- 11

Figure 9: Propriétés des réseaux, Participants ------------------------------------------------------------------------------- 12

Figure 10: Propriétés des réseaux, systèmes --------------------------------------------------------------------------------- 12

Figure 11: Propriétés des réseaux, style --------------------------------------------------------------------------------------- 13

Figure 12: Propriétés des stations ---------------------------------------------------------------------------------------------- 14

Figure 13: Représentation sur carte de nos stations ----------------------------------------------------------------------- 14

Figure 14: Bilan de liaison radio entre 2 stations---------------------------------------------------------------------------- 15

Figure 15: Bilan de liaison radio entre 2 stations, mode détaillé -------------------------------------------------------- 16

Figure 16: Bilan de liaison radio entre 2 stations, calcule de la marge de protection ------------------------------ 16

Figure 17: recherche des meilleurs sites , réseau initial ------------------------------------------------------------------- 17

Figure 18: Recherche des meilleurs sites, fenêtre de configuration --------------------------------------------------- 18

Figure 19: recherche des meilleurs sites -------------------------------------------------------------------------------------- 18

Figure 20: Recherche des meilleurs sites, validation ----------------------------------------------------------------------- 19

Figure 21: Diagramme de rayonnement de l'antenne --------------------------------------------------------------------- 19

Figure 22: Exportation ------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 20

Figure 23: visualisation de la station 1 ----------------------------------------------------------------------------------------- 21

Figure 24: Visualisation de votre réseau -------------------------------------------------------------------------------------- 21

Figure 25: Exportation vers RmPath ------------------------------------------------------------------------------------------- 22

Figure 26: Entretien autoroute --------------------------------------------------------------------------------------------------- 27

Figure 27: Maillage Wimax ------------------------------------------------------------------------------------------------------- 28

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VIII. Sources

[1] Site officiel de Radio Mobile, http://radiomobile.pe1mew.nl/?Welcome

[2] Documentation du logiciel Radio mobile, INSA de Toulouse, Département Réseaux et

télécommunications, Alexandre Boyer, [email protected], Novembre 2005

[3] Site officiel de la norme GSM, www.gsmworld.com