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RADIO-MOBILE: APPROCHE METIER. SOMMAIRE. L’ingénierie Radio Notion de propagation Radio Les étapes du déploiement Radio Paramétrage Radio L’ingénierie Transmission Les faisceaux hertziens / La propagation en transmission Supports physiques en transmission

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RADIO-MOBILE: APPROCHE METIER


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    Presentation Transcript
    1. RADIO-MOBILE: APPROCHE METIER

    2. SOMMAIRE L’ingénierie Radio Notion de propagation Radio Les étapes du déploiement Radio Paramétrage Radio L’ingénierie Transmission Les faisceaux hertziens / La propagation en transmission Supports physiques en transmission Le métier d’ingénieur Transmission L’ingénierie Performance / Optimisation Optimisation de couverture Qualité de service Voix /Data Paramétrage L’ingénierie Architecture BSS Les équipements BSS Dimensionnement Voix et Data – La conception du réseau

    3. L’INGENIERIE RADIO

    4. NOTION DE PROPAGATION RADIO

    5. LES PHENEMONES DE PROPAGATION • Atténuation d’espace libre : A e.l. = 32,4 + 20 log f(MHz) + 20 log d(km)

    6. LES PHENOMENES DE PROPAGATION • Phénomènes de fading : Evanouissements lents (fading de Rice - Loi log normale) Réflexions sur obstacles lointains (effets de masque) : tous les 40 , atténuation de 3 à 6 dB. Evanouissements rapides (fading de Rayleigh) Dus aux multi-trajets et à la vitesse du mobile ou des objets qui l’entourent (effet Doppler) : • tous les /2, atténuation jusqu’à 30 à 40 dB • dépend du type d’environnement : - rural : 9 dB - suburbain : 18 dB - urbain : 30 à 40 dB • écart type variant peu avec la fréquence ( 6 dB)

    7. MODELISATION DE LA PROPAGATION • Statistiques : Okumura-Hata (fonction des fréquences et hauteur d’antenne). Cos 231  Avantages : Rapidité de traitement.  Inconvénient : Performances moyennes • Physiques : Méthode de modélisation de la diffraction (simplification du milieu urbain). • Mixtes (statistiques & physiques) :  Avantages : plus de précision.  Inconvénient : temps de calcul, précision des BDD. Pr = PIRE + Gant – AFFAIBLISSEMENT PIRE Puissance Isotrope Rayonnée Equivalente Gant Gain de l’antenne

    8. PERTES DUES A LA DIFFRACTION • Calculées le long du profil BTS-mobile. • Modélisation de l’obstacle par une arête diffractante sans épaisseur. • Différentes méthodes :  Epstein-Peterson (nombre d’obstacle < 2) : contribution de chaque obstacle entre chaque arête prise en compte.  Bullington (nombre d’obstacle > 3) : premier et dernier obstacle pris en compte : masque fictif.  Deygout : arête la plus diffractante + série de masques gauche/droit intermédiaire.  Giovaneli : modification des hauteurs de la BTS et du mobile.

    9. ETAPES DE CALCUL • PIRE, position, hauteur BTS. • Lecture du profil de terrain (BDG, MNT). • Recherche des masques de diffraction. • Calcul de la diffraction. • Addition des affaiblissements dus à l’espace libre.

    10. MODELES DE PROPAGATION A calibrer suivant les domaines d’utilisation et la Base de Données Géographiques (BDG): • Moyenne nulle. • Ecart type le plus faible possible. • Coefficient de corrélation le plus proche de 1.

    11. NOTION DE BDG • Précisions. • Vecteurs (routes, contours de communes, côtes). • Hauteurs. • Clutters (type d’environnement, type de matériau,par hauteur de bâti et forêt).

    12. UTILITE D’UNE BDG BDG BDD sites Simulation de la couverture radio Outil de planification radio Modèles de propagation Diagramme de rayonnement des antennes  Notion de prédiction

    13. COMMENT FAIRE UNE BDG • Cartes IGN. • Relevés radar. • Clichés satellites.

    14. LES ETAPES DU DEPLOIEMENT RADIO Un exemple de process

    15. PLAN CELLULAIRE Objectifs marketing (Taille ville, village, comptage routier) Contraintes techniques (Puissance, antennes) Simulations Validation technique et financière Non OK OK PLAN CELLULAIRE Visite terrain • Le nombre de sites nécessaires • La position théorique des sites • L’ingénierie théorique des sites: Azimuts, Types d’antennes…

    16. RECHERCHE DE CANDIDATS OBJECTIF : Identifier des implantations physiques rattachées à un site théorique (château d’eau, pylônes existants, terrain nu, immeubles …) INTERVENANTS : L’ingénieur radio, le maître d’œuvre NB : Le responsable déploiement supervise cette étape dans le cadre du suivi du déploiement

    17. PREQUALIFICATION OBJECTIF : Déterminer le potentiel RADIO des sites candidats CANDIDAT Site sensible Simulations Pas fiable Fiable Retour étape 2 Mesures analogiques Visite terrain LA « PREQUALIF » VALIDE UN EMPLACEMENT PHYSIQUE Rejet du candidat Conforme à l’objectif NON OUI Quasiment Candidat préqualifié Candidat «pool»

    18. VISITE TECHNIQUE OBJECTIF : Se rendre physiquement sur le site candidat « préqualifié » pour définir l’ingénierie du site : en fonction des contraintes techniques.  Hauteur et position des antennes  Type d ’antenne  Position des armoires techniques  Pré-identification de raccordement Transmission au réseau INTERVENANTS : L’ingénieur radio, le maître d ’œuvre UN RAPPORT ECRIT DE VISITE TECHNIQUE EST PRODUIT

    19. QUALIFICATION OBJECTIF : Synthétiser l’ensemble des informations acquises durant les étapes 2, 3 et 4 (constitution du classeur technique) Valider le contenu du classeur (antennes radio, FH, plans…) INTERVENANTS : L’ingénieur radio, le Resp. déploiement de l’agence LA QUALIFICATION synthétise LES DONNEES TECHNIQUES

    20. NEGOCIATION OBJECTIF : Au sens strict du terme, il s’agit de négocier un bail ou une convention qui nous autorise à installer un émetteur radio INTERLOCUTEURS : En face de nous, plusieurs bailleurs : • Mairie • Propriétaire unique • Conseil Général • Copropriété • État (service des domaines) • Entreprises publiques (OPHLM, ASF, …) INTERVENANTS : Maître d’œuvre : négociation directe Relations extérieures : négociation indirecte au travers des relations nouées et des actions lancées au fil de l’eau C’EST LE NERF DE LA GUERRE

    21. VALIDATION OBJECTIF : La validation consiste à vérifier la cohérence du prix du projet. Cela peut conduire à annuler le projet ou à le redéfinir. INTERVENANTS : Le responsable déploiement et le chef d’agence LA VALIDATION FIGE LES DONNEES TECHNIQUES et LE COUT

    22. CONSTRUCTIBILITE OBJECTIF : La négociation d’un bail n’est pas une condition suffisante. Le statut de «constructibilité» sanctionne l’obtention d’une DT ou d’un PC, mais aussi de diverses autorisations administratives (ABF, DIREN, DDAF, ANFR…) INTERVENANTS : Les relations extérieures, le maître d’œuvre, le Resp. déploiement LE PROJET EST MAINTENANT FINALISE

    23. TRAVAUX OBJECTIF : • Réaliser les travaux d’aménagement (dalle et massif béton, renforcements de structures ...). • Installer les différentes infrastructures (pylônes, baies, coffrets FH, énergie …). Cette phase dure de 2 à 4 semaines en fonction de la complexité des structures. INTERVENANTS : L’ordre d’engagement travaux est pris par le DR voire le DN. Ensuite le suivi est réalisé par le responsable déploiement de l’agence et le maître d’œuvre d’exécution

    24. RECETTES OBJECTIF : Valider la qualité des travaux réalisés : • Recette travaux • Recette radio (défauts antennes, câbles, LNA, …) • Recette Transmission (pertes, puissances reçues FH…) Les PV de recettes sont rédigés par le maître d’œuvre d’exécution et vérifiés par Bytel. INTERVENANTS : Le responsable mise en réseau de l’agence, le maître d’œuvre d’exécution, les ingénieurs radio (antennes Radio) et transmission (FH) CHAQUE ACTION CONTRIBUE A LA QUALITE DU RESEAU

    25. INTEGRATION OBJECTIF : Il s’agit de vérifier que les différents éléments du site sont opérationnels : • Tests locaux : Mise sous tension des équipements. • Tests lignes : vérification du dialogue BTS-BSC au travers du lien de transmission. INTERVENANTS : Le fournisseur, Le maître d’œuvre d’exécution, l’ingénieur mise en réseau, la maintenance A ce stade, le site est capable d’émettre et de recevoir. Reste à passer à l’étape du service commercial

    26. MISE EN SERVICE OBJECTIF : C’est l’étape ultime qui permet aux clients d’utiliser le site pour passer des appels. La mise en service est faite si : • Le site est intégré • L’avis ANFR est positif (Obtention du droit d’émission) INTERVENANTS : Ingénieur Optimisation, DOR (Direction des Opérations Réseau) LE SITE VA ECOULER SES PREMIERES COMMUNICATIONS...

    27. BUT FOURNIR LE MAXIMUM DE COUVERTURE(nombre de barrettes) en garantissant une qualité de service optimale

    28. 1. Puissances des émetteurs / systèmes de couplage 2. Choix des antennes Radio et du type de raccordement FH / LL 3. Diversité 4. Type et longueur des câbles 5. Nombres de secteurs et azimut des antennes 6. Position du site (X, Y, Hma) 7. Équilibre de la communication 8. Bibandisation (GSM étendu) SUR QUOI AGIR ?

    29. RAPPEL PW 10 log PdBm (PW) = 1mW Conclusion : Si PW = 1 W, alors PdBm = 30 dBm

    30. PUISSANCE Puissance : PA (Power Amplifier) PA d’1 BTS S 8000 (Nortel) = 30 W soit 44,7 dBm PA d’1 BTS S 4000 (Nortel) = 20 W soit 43 dBm PA d’1 BTS S 2000 (Nortel) = 2 W soit 33 dBm

    31. COUPLAGE Un coupleur permet de relier plusieurs DRX à une même antenne ? coupleur DRX DRX DRX DRX Attention : Un coupleur provoque un affaiblissement du signal

    32. PUISSANCE ET COUPLAGE H4D H2D D Le couplage influe sur le rayon et le niveau de couverture d’un émetteur

    33. LES ANTENNES RADIO Qu’est ce que c’est ? Elles sont constituées : • D’un cadre arrière • D’un ensemble de dipôles rayonnants • D’un capot de protection (radôme) • D’un accès hyperfréquences A quoi ça sert ? • Convertir les signaux électriques générés par les équipements en champ magnétique • A amplifier des signaux émis ou reçus : c’est un concentrateur d’énergie Installation • Fixation sur mât tubulaire • Orientation préférentielle

    34. LES ANTENNES RADIO Elles sont caractérisées par : • Une ouverture horizontale (OH) : 33°, 65°, 85° ou 120° • Une ouverture verticale (OV) : 5° à 15° • Un gain (GA) qui varie de 6 à 18 dBi • Leur encombrement et leur poids • H : 1  2 m • L : 15  30 cm • P : 3  10 cm • Pd : 6  30 kg

    35. LES ANTENNES RADIO - 3 - 3 Antenne à ouverture horizontale Angle à 85° 85° 85° - 3 - 3 Diagramme de rayonnement L’ouverture d’une antenne est définie à - 3 dB de son gain maximum

    36. LES ANTENNES RADIO Antenne à ouverture verticale Angle à 10° - 3 10° - 3 Diagramme de rayonnement L’ouverture d’une antenne est définie à - 3 dB de son gain maximum

    37. LES ANTENNES SECTORIELLES Tiltage de 2° à 5° Lobe avant Lobe arrière

    38. LA DIVERSITE OBJECTIF : Améliorer la réception de la BTS en utilisant plusieurs points de réception ou les différentes polarisations des antennes • Il existe deux types de diversité : • diversité spatiale : Elle se caractérise par l’installation de 2 antennes sur un même secteur, soit 2 points de réception, donc amélioration du niveau de signal reçu par la BTS. • diversité de polarisation : une même antenne

    39. LES CÂBLES • Ils relient les antennes à la baie. • Ils provoquent une forte dissipation d’énergie. Leur longueur et leur diamètre jouent donc un rôle primordial. REGLE Perte autorisée = 3 dB soit 50% de puissance perdue dans le câble. Si la perte est supérieure à 6 dB, c’est 75% de la puissance émise qui sera perdue.

    40. LES CÂBLES ATTENTION : La mise en place d ’un connecteur entraîne une perte supplémentaire de 0,5 dB, soit 1 dB pour un raccordement bretelle - feeder. AUTRES RISQUES : Cisaillement, rayon de courbure (fonction du diamètre).

    41. POSITION BIEN PAS BIEN Outre les points évoqués précédemment, la qualité de la couverture d’un site dépend bien évidemment de sa position

    42. PARAMETRAGE RADIO Déclaration de voisinage Planification de fréquence

    43. LA DECLARATION DE VOISINES • Nombre de voisines maximum pour une cellule (32 pour Nortel). • Assurer les HO. • Réciproque. • Minimum : cellule du même site.

    44. PLANIFICATION FREQUENCES RADIO • Indicateurs de qualité d’un plan de fréquence :  Taux de coupure.  Taux de coupure sur HO.  Pourcentage d’échec d’assignation TCH.  Pourcentage HO intracell / qualité DL.

    45. PLANIFICATEUR FREQUENCES RADIO OBJECTIF Assurer une qualité de service pour le réseau en : • Utilisant la ressource spectrale allouée. • Assurant une évolutivité du réseau (nouveaux sites BTS, ajouts de TRX). • Dimensionnant les couches BCCH-TCH en fonction d’un état à l’instant « t » du réseau. • Prenant en compte les voisinages alloués pour assurer la couverture radio. • Respectant deux canaux d’écart entre voisines pour le BCCH.

    46. ROLE OUTIL PLANIFICATION CELLULAIRE • Gestion des bases de données. • Propagation radio : aide à la décision de choix radiod’un site BTS. • Dimensionnement du réseau :  Modèles de trafic.  Modélisation d’interférences.  Réalisation d’un plan de voisinage.  Réalisation d’un plan de fréquence et BSIC.

    47. OUTIL DE PLANIFICATION : PLANET Diagramme de rayonnement des antennes Modèles de propagation BDD SITES BDG PREDICTIONS Trafic/commune Poids/Clutter CARTE DE COUVERTURE Trafic/BTS Seuils C/I, C/A acceptables Liste de voisinages Matrice d’interférences Fréquences disponibles Exceptions Plan de fréquence BCCH + TCH Plan BSIC

    48. ALGORITHME DE PLANIFICATION automatique de fréquence Points essentiels avant l’utilisation d’outil de simulation • Connaissance des limites de modèles de propagation sur la zone étudiée. • Connaissance terrain des sites (dégagement radio et interférences) : exceptions. • Audit sur les voisinages déclarés (contraintes). • Déterminer l’évolutivité et le dimensionnement des fréquences adopté sur la zone.

    49. ALGORITHME DE PLANIFICATION automatique de fréquence Principes des algorithmes • Modélisation en problème mathématique. • Recherche de coût minimum. • Efficacité des outils dépendant de l’algorithme utilisé. • Notions de pénalités (viol de contraintes : relations de voisinages, exceptions, sites, fréquences illégales, seuils d’interférences).

    50. UTILISATION SAUT DE FREQUENCE • Quand ? Lorsque le réseau, mature, est arrivé en limite de capacité. • Les apports : minimisation des interférences TCH pour améliorer la qualité de service. • Les inconvénients : Perte de visibilité sur le suivi  Augmentation des HO qualité.  Qui brouille quoi ?