deploie EVDO_CDMA
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Cycle de formation des ingénieurs en TélécommunicationsOption:
Ingénierie des réseaux
Rapport de Projet de fin d’études
Thème:
Etude et déploiement d’un réseau EV-DOdans un concept IMS
Réalisé par :
Akkari Ramzi
Encadrant (s):
Mr.Rached Hamza
Mr.Jamel Sakka
Travail proposé et réalisé en collaboration avec
Année universitaire: 2006/2007
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DédicacesDédicacesDédicacesDédicaces
À ÀÀ À ma mère “Chedlia” et mon père “Chedli”ma mère “Chedlia” et mon père “Chedli”ma mère “Chedlia” et mon père “Chedli”ma mère “Chedlia” et mon père “Chedli”en témoignage de leur affection,en témoignage de leur affection,en témoignage de leur affection,en témoignage de leur affection,
leurs sacrifices et de leurs précieux conseils qu leurs sacrifices et de leurs précieux conseils qu leurs sacrifices et de leurs précieux conseils qu leurs sacrifices et de leurs précieux conseils qui m’ont conduit à i m’ont conduit à i m’ont conduit à i m’ont conduit à la réussite dans mes études ;la réussite dans mes études ;la réussite dans mes études ;la réussite dans mes études ;
À ÀÀ À mes soeurs Wafa Afef et Amira mes soeurs Wafa Afef et Amira mes soeurs Wafa Afef et Amira mes soeurs Wafa Afef et Amira en leur souhaitant la réussite dans leurs études et dans leursen leur souhaitant la réussite dans leurs études et dans leursen leur souhaitant la réussite dans leurs études et dans leursen leur souhaitant la réussite dans leurs études et dans leurs
viesviesviesvies,,,,
À ÀÀ À tous ceux qui m’ont aidé afin de réaliser ce travail,tous ceux qui m’ont aidé afin de réaliser ce travail,tous ceux qui m’ont aidé afin de réaliser ce travail,tous ceux qui m’ont aidé afin de réaliser ce travail,
E EE E t à tous ceux que j’aime et qui m’aiment.t à tous ceux que j’aime et qui m’aiment.t à tous ceux que j’aime et qui m’aiment.t à tous ceux que j’aime et qui m’aiment.
J JJ J e e e e dédie ce travail dédie ce travail dédie ce travail dédie ce travail
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- i -
R amzi
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Avant propos
C CC C e travail a été réalisé dans le cadre de projet de fin d’études à l’école supérieure des
communications de Tunis, en collaboration avec l’opérateur Tunisie Télécom et
l’équipementier Huawei, pour l’obtention du diplôme d’ingénieur en télécommunication
option Ingénierie des réseaux.
C CC C e stage étant parvenu à terme, je m’aperçois que le temps a vite passé, heureusement que les
connaissances et les bons souvenirs font toujours durer la réjouissance.
E EE E t c’est en aveu du succès de ce stage que mes fervents mercis se vouent, à Mr Rached
Hamza, maître assistant à SUP’COM, pour sa serviabilité et ses hautes qualités morales, pour
son soutien et ses conseils avisés.
J JJ J e tiens également à présenter mes sincères remerciements à Mr Jamel Sakka, chef division à
Tunisie Télécom, pour sa disponibilité, sa collaboration, sa modestie et sa sympathie, pour ses
compétences, sa pédagogie et ses directives fructueuses qu’ils n’a cessé de me prodiguer tout
au long de ce projet, qu’il soit avisé ici de mes sincères mercis.
J JJ J ’’’’adresse ma profonde gratitude à Mr. Ahmed Sahnoun, Mobile Product Manager chez
Huawei, qui n’a épargné aucun effort pour le bon déroulement de ce travail. Son encadrement,
sa disponibilité, ses remarques et ses consignes ont été pour moi d’un grand apport.
J JJ J ’adresse aussi ma plus vive reconnaissance à tous mes enseignants de SUP’COM pour la
formation qu’ils m’ont donné ainsi qu'aux membres de jury qui ont accepté de juger mon
travail.
FFFFinalement, je remercie tous ceux qui n'ont épargné aucun effort, de près ou de loin, pour me
permettre d'accomplir mon travail et j'espère que ça sera le bon départ pour des travaux
ultérieurs.
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Résumé
L es opérateurs ainsi que les fournisseurs de services sont actuellement confrontés à une
problématique quant aux orientations technologiques à suivre pour améliorer les
performances de leurs systèmes et garantir le support des applications avancées.
L a bonne planification des méthodes d’accès ainsi que le choix de la stratégie d’évolution du
réseau transport sont les clés de réussite pour un opérateur ou l’autre.
L es travaux menés dans le cadre de ce projet ont cerné l'étude du réseau d’accès EV-DO et
les règles de sa planification ainsi que le concept IMS et les règles de son dimensionnement.
Les résultats de cette étude ont permis le développement d'un outil informatique d'aide à la
planification et au dimensionnement du réseau EV-DO dans un concept IMS.
E n particulier, nous avons proposé une stratégie pour le déploiement du réseau EV-DO et une
architecture d’introduction de l’IMS dans le réseau de Tunisie Télécom. Ensuite nous avons
appliqué notre outil de dimensionnement au futur réseau EV-DO de notre opérateur
historique, et nous avons fini par la proposition d’une liste de recommandations à prendre en
compte lors du déploiement du réseau EV-DO et la migration vers IMS.
M ots clés : EV-DO, accès haut débit, IMS, services à valeur ajouté, convergence voix/data,
bilan de liaison, modèle de trafic, planification, dimensionnement, MGW, MGCF, CSCF.
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Table des matières Table des matières Table des matières Table des matières
Introduction Générale ............................................................................................................. 1
Chapitre I : Evolution du réseau d’accès vers EV-DO et du réseau de transport vers leconcept IMS .............................................................................................................................. 3
I.1 Principes et avantages des systèmes CDMA........................................................................................... ....... 3 I.1.1 La technique d’accès CDMA : L’accès multiple à répartition de codes .................................................... 3 I.1.2 Utilisation des codes ...................................................... ........................................................... ................. 4 I.1.3 Efficacité spectrale et économique..................................................... ........................................................ 5 I.1.4 Réutilisation de fréquences ...................................................... ........................................................... ....... 5 I.1.5 Soft Handover ...................................................... ........................................................... ........................... 6
I.2 évolution des systèmes CDMA............................................ ........................................................... ................. 6
I.3 CDMA EV-DO révision 0 ................................................... ........................................................... ................. 7 I.3.1 Principes fondamentaux de la norme ........................................................... .............................................. 7 I.3.2 Architecture du réseau EV-DO .......................................................... ........................................................ 8 I.3.3 Description de la couche physique EV-DO ........................................................... .................................... 9 I.3.4 Description de la couche MAC EV-DO.................................................................................... ............... 14
I.4 La norme 1xEV-DO Rev A........................................................... ........................................................... ..... 17 I.4.1 La QoS dans EV-DO Rev A .................................................... ........................................................... ..... 17 I.4.2 Clés de performance de la révision A .......................................................... ............................................ 17 I.4.3 Architecture d’un réseau EV-DO Rev A.................................................................................................. 18
I.5 NGN Multimédia ou IMS (IPMultimedia Subsystem) ...................................................... ......................... 20 I.5.1 Architecture IMS ........................................................... ........................................................... ............... 20 I.5.2 Structuration en couche de l’architecture IMS..... ........................................................... ......................... 21 I.5.3 Entités de Réseau IMS ................................................... ........................................................... ............... 22
Chapitre II : Règles d’ingénierie pour la planification radio et le dimensionnement duréseau cœur IMS.....................................................................................................................27
II.1 La propagation dans l’environnement radio .......................................................... ................................... 27 II.1.1 Les modes de propagation ...................................................... ........................................................... ..... 27 II.1.2 Les échelles de variation........................... ........................................................... ................................... 28 II.1.3 Les modèles de propagation ................................................... ........................................................... ..... 28
II.2 Processus de planification radio .......................................................... ...................................................... 30 II.2.1 Objectifs de la planification.............................................................. ...................................................... 30 II.2.2 Bilan de liaison ................................................... ........................................................... ......................... 30 II.2.3 Calcul du rayon de la cellule................................................... ........................................................... ..... 33
II.3 Dimensionnement d’un réseau IMS ..................................................... ...................................................... 33 II.3.1 Architecture cible du réseau EV-DO .......................................................... .......................................... 333 II.3.3 Modèle de trafic du réseau d’accès............................................................. ............................................ 34 II.3.4 Méthodologie du dimensionnement.................................................. ...................................................... 37 II.3.2. Processus de dimensionnement ....................................................... ...................................................... 42
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Chapitre III : Développement de l’outil de planification EV-DO et de dimensionnementdu réseau cœur IMS ...............................................................................................................46
III.1 Spécification de l’outil ...................................................... ........................................................... ............... 46 III.1.1 Scénario étudié .................................................. ........................................................... ......................... 46 III.1.2 Interface Utilisateur..................................................... ........................................................... ............... 48 III.1.3 Spécification des besoins................................... ........................................................... ......................... 48 III.1.4 Environnement de développement ............................................................ ............................................ 48 III.1.5 Détermination des Cas d’utilisations......................................................... ............................................ 48
III.2 Dimensionnement de la partie radio................................................... ...................................................... 49 III.2.1 Planification d’un réseau EV-DO Rev 0 ................................................... ............................................ 50 III.2.2 Planification d’un réseau EV-DO Rev A ............................................................ .................................. 56
III.3 Dimensionnement du coeur de réseau IMS.......... ........................................................... ......................... 59 III.3.1 Spécification........................ ............................................................ ...................................................... 59 III.3.2 Utilisation de l’outil..................................................... ........................................................... ............... 60III.3.3 Résultats du dimensionnement ........................................................ ...................................................... 60
Chapitre IV : Etude de cas : Planification du réseau EV-DO et dimensionnement duréseau IMS de Tunisie Télécom ............................................................................................ 66
IV.1 Etude de cas radio : dimensionnement du réseau EV-DO de Tunisie Télécom .................................... 66 IV.1.1 La solution proposée : ........................................................... ........................................................... ..... 67 IV.1.2 Choix des gouvernorats cibles pour le déploiement.............. ........................................................... ..... 68 IV.1.3 Choix des types de terrains................................................... ........................................................... ..... 68 IV.1.4 Calcul de la couverture assurée par l’ADSL....................................................... .................................... 6 IV.1.5 Calcul des surfaces de couverture du réseau EV-DO............................................................. ............... 70 IV.1.6 Dimensionnement du réseau EV-DO Rev 0......................... ........................................................... ..... 70 IV.1.7 Dimensionnement du réseau EV-DO Rev A.............. ........................................................... ............... 71
IV.2 Etude Economique.................... ............................................................ ...................................................... 72 IV.2.1 Cas d’une zone suburbaine.......................................... ........................................................... ............... 72 IV.2.2 Cas d’une zone urbaine ......................................................... ........................................................... ..... 78
IV.3 Etude de cas : dimensionnement du réseau IMS de Tunisie Télécom............................................... ..... 79 IV.3.1 Réseau transport de Tunisie Télécom et architecture adoptée............................................................... 79 IV.3.2 Les paramètres généraux de dimensionnement................................................... .................................. 80 IV.3.3 Répartition des abonnés par zone............ ............................................................ .................................. 81 IV.3.4 Spécification des paramètres de la voix classique........................................................ ......................... 81
IV.3.5 Modèle de trafic data......................................... ........................................................... ......................... 82 IV.3.6 Résultats et interprétations .................................................... ........................................................... ..... 82
IV.4 Liste de recommandations ......................................................... ........................................................... ..... 85
Conclusion Générale .............................................................................................................. 88
Bibliographie .......................................................................................................................... 90
Annexe..................................................................................................................................... 91
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Liste des f Liste des f Liste des f Liste des figures igures igures igures
Figure 1.1: Techniques d’accès.............................................................................................................. 4Figure 1.2 : Facteur de réutilisation de fréquence .................................................................................. 5Figure 1.3 : évolution des systèmes CDMA du standard cdmaOne à cdma2000. ................................. 6Figure 1.4 : Architecture d’un réseau EV-DO ....................................................................................... 9Figure 1.5 : Multiplexage TDM ........................................................................................................... 10Figure 1.6 : Structure des canaux......................................................................................................... 10Figure 1.7 : Structure de la trame......................................................................................................... 11Figure 1.8 : Procédé de contrôle de débit............................................................................................. 15Figure 1.9 : Architecture d’un réseau EV-DO Rev A.......................................................................... 19Figure 1.10 : Evolution des révisions EV-DO ..................................................................................... 19Figure 1.11 : Exemple d’architecture NGN Multimédia...................................................................... 21Figure 1.12 : Architecture en couche d’un IMS................................................................................... 23Figure 1.13 :
Interfonctionnement entre RTC et IMS.......................................................................... 25Figure 2.1 : Processus de planification................................................................................................. 30Figure 2.2 : Paramètres de calcul du Pathloss...................................................................................... 31Figure 2.3 : Architecture cible.............................................................................................................. 34Figure 2.4 : Etapes de calcul du trafic .................................................................................................. 39Figure 2.5 : Etapes de calcul du trafic mode circuit............................................................................. 41Figure 2.6 : Calcul de la capacité du MGW......................................................................................... 43Figure 3.1 : Scénario de déploiement et de migration.......................................................................... 47Figure 3.2 : Diagramme de cas d’utilisation ........................................................................................ 49Figure 3.3 (a) (b) : Paramètres généraux et paramètres de la zone...................................................... 51Figure 3.4 : Paramètres par type d’environnement .............................................................................. 52
Figure 3.5 : Interface principale du simulateur .................................................................................... 53Figure 3.6 (a) (b) : Résultats de la simulation...................................................................................... 54Figure 3.7 : Processus de calcul du rayon de couverture ..................................................................... 55Figure 3.8 : Vérification de la capacité ................................................................................................ 56Figure 3.9 (a) (b) : Paramètres de services et débits offerts................................................................. 57Figure 3.10 : Affichage des résultats.................................................................................................... 58Figure 3.11 : Interface de configuration............................................................................................... 61Figure 3.12 : Modèles de trafic............................................................................................................. 61Figure 3.13 : Paramètres de la zone ..................................................................................................... 62Figure 3.14 (a) (b) : Paramètres des technologies en mode circuit ...................................................... 63Figure 3.15 : Résultats par zone ........................................................................................................... 64
Figure 3.16 : Les détails par zone......................................................................................................... 65Figure 4.1 : Variation du débit de l’ADSL2+ en fonction de la distance............................................. 67Figure 4.2 : Rayon de couverture pour chaque débit............................................................................ 73Figure 4.3 : Evolution du coût total de l’infrastructure CDMA EV-DO (Hors terminaux)................. 74Figure 4.4 : Evolution du coût total de l’infrastructure CDMA EV-DO (Avec terminaux) ................ 74Figure 4.5 : Evolution du coût par ligne de l’infrastructure CDMA EV-DO....................................... 75Figure 4.6 : Evolution du coût total de l’infrastructure ADSL............................................................. 77Figure 4.7 : Evolution du coût par ligne de l’infrastructure ADSL...................................................... 77Figure 4.8 : Réseau dorsal actuel de Tunisie Télécom......................................................................... 80Figure 4.9 : Résultats généraux............................................................................................................ 83
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Liste des Liste des Liste des Liste des tableaux tableaux tableaux tableaux
Tableau 1.1 : Paramètres du lien descendant .......................................................................... 13
Tableau 1.2 : Paramètres du lien montant............................................................................... 14
Tableau 2.1 : Valeur de K par type d’antenne ........................................................................ 33
Tableau 2.2 : Paramètres des abonnés..................................................................................... 38
Tableau 3.1 : Paramètres du simulateur .................................................................................. 50
Tableau 3.2: Paramètres du simulateur de la partie cœur du réseau ....................................... 59
Tableau 4.1 : Caractéristiques géographiques et démographiques de la Tunisie.................... 67
Tableau 4.2 (a) (b) : Surface et couverture ADSL pour chaque gouvernorat ........................ 69Tableau 4.3 : Donnés par gouvernorats du réseau EV-DO..................................................... 70
Tableau 4.4 : Résultats de la Rev 0......................................................................................... 71
Tableau 4.5 : Résultats de la Rev A........................................................................................ 71
Tableau 4.6 : Paramètres de services adoptés ......................................................................... 72
Tableau 4.7 : Coûts des réseaux EV-DO Rev 0 et A.............................................................. 76
Tableau 4.8 : Résultats du dimensionnement ......................................................................... 84
Tableau A.1 : Donneés géographiques et démographiques .................................................... 91Tableau A.2 : Répartition des abonnés par zone..................................................................... 92
Tableau A.3 : Modèle de trafic des réseaux en mode circuit .................................................. 93
Tableau A.4 : Taux d’activité des services par zone .............................................................. 94
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1
Introduction Générale Introduction Générale Introduction Générale Introduction Générale
Les opérateurs Télécom ont compris très tôt que la convergence des mondes de l’Internet, de
la téléphonie cellulaire et aussi de la téléphonie fixe était au coeur du succès des services de
données à valeur ajoutée. C’est ainsi que l’on a vu émerger, à partir de l’année 2000, un
discours mobilisateur relayé par de nombreuses études pointant les perspectives ouvertes par
l’arrivée de l’Internet mobile.
Cette convergence implique une évolution des réseaux d’accès d’une part et la migration des
réseaux transport vers une architecture de nouvelle génération d’autre part. Les opérateurs setrouvent face à un ensemble de choix pour la technologie du réseau d’accès à adopter ainsi
que la stratégie de migration du réseau dorsale à déployer.
Les principales solutions concurrentes pour l’évolution des réseaux d’accès sont les réseaux
mobiles 3G et les réseaux sans fil IEEE. Malgré que, petit à petit, les fonctionnalités de ces
deux réseaux se rejoignent (tout IP pour les réseaux mobiles, qualité de service pour les
réseaux IEEE, continuité des communications entre les réseaux...), il demeure délicat de faire
des prévisions, tant l'avenir de ces divers réseaux dépend d'éléments économiques etmarketing. Les réseaux mobiles ont l'avantage d'arriver déjà complets, d'être déjà en phase de
déploiement et d'être poussés par la puissance marketing des grands opérateurs.
Les caractéristiques générales des réseaux CDMA et les avantages propres de la norme EV-
DO font d’elle une des solutions 3G attractive pour l’offre de l’Internet mobile haut débit en
tirant profit des caractéristiques des services de données. Dans sa première version, EV-DO
permet un accès avec un débit allant jusqu’à 2,4576 Mbits/s, elle atteint le débit de 3,072
Mbits/s avec la révision A et 46 Mbits/s avec la révision B assurant ainsi l’offre, à haut débit,des services de données mobiles à valeur ajoutée. La révision C est en cours de
standardisation et elle permet des débits allant jusqu’à 280 Mbits/s.
Pour assurer le support de ces nouveaux services, l’évolution du réseau d’accès doit
s’accompagner par le développement du réseau transport vers une architecture IMS qui
exploite pleinement des technologies de pointe pour offrir de nouveaux services sophistiqués
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et augmenter les recettes des opérateurs tout en réduisant leurs dépenses d’investissement et
leurs coûts d’exploitation.
C’est dans ce contexte que s’inscrit notre projet de fin d’étude ayant pour objectif de proposer
et de simuler une solution d’accès haut débit et une démarche de déploiement du concept IMS
dans le réseau de l’opérateur Tunisie Télécom.
Nous présenterons tout d’abord le réseau EV-DO choisie comme réseau d’accès haut débit et
l’architecture IMS, solution de migration du réseau cœur pour l’offre des services à valeur
ajoutée. Ensuite, nous allons proposer une stratégie de déploiement du réseau EV-DO ainsi
qu’une architecture de migration vers le concept IMS.
Cette stratégie sera ensuite simulé avec un outil que nous allons développer pour cet objectif,
les résultats et les interprétations dégagées nous servirons pour élaborer une liste de
recommandations pour l’opérateur historique afin d’optimiser le déploiement du réseau EV-
DO et l’introduction de l’architecture IMS.
Le présent rapport est organisé en quatre chapitres. Le premier chapitre trace les principales
caractéristiques du réseau EV-DO, à travers un aperçu sur les systèmes CDMA et une
présentation détaillée des deux révisions 0 et A de la norme. Le concept IMS est aussi
introduit au niveau de ce chapitre à travers la description de son architecture et de ses entités
fonctionnelles. Le deuxième chapitre, sera dédié à la présentation des processus de
planification radio et de dimensionnement du réseau cœur IMS. Il s’agit en effet de décrire la
démarche à suivre et les règles à appliquer pour réaliser ces taches. Le troisième chapitre
comportera une description détaillée de l’outil que nous avons développé dans le but
d’automatiser les processus de planification et de dimensionnement en décrivant la structure
de son interface, son approche conceptuelle, et la méthodologie de son utilisation. Finalement,
le quatrième chapitre présentera les détails de l’étude de cas que nous allons réaliser pour
valider notre outil. Dans une première partie nous décrirons la stratégie adoptée pour le
déploiement du réseau EV-DO et l’introduction de l’IMS dans le réseau de Tunisie Télécom.
La deuxième partie présentera les résultats obtenus, les interprétations déduites et une liste de
recommandations à suivre par l’opérateur lors du déploiement de l’EV-DO et la migration
vers l’IMS.
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Chapitre I : Evolution vers EV-DO et l’IMS
3
Chapitre I Chapitre I Chapitre I Chapitre I ::::
Evolution du réseau d’accès vers EV Evolution du réseau d’accès vers EV Evolution du réseau d’accès vers EV Evolution du réseau d’accès vers EV- -- -DO et du réseau de DO et du réseau de DO et du réseau de DO et du réseau de
transport vers le concept IMS transport vers le concept IMS transport vers le concept IMS transport vers le concept IMS
Introduction Introduction Introduction Introduction Les systèmes CDMA ont connu une forte croissance au cours de ces dernières années. Le
nombre d’abonnés CDMA dans le monde a augmenté de 130% par an et s’élève à plus de 200
millions fin 2005 [1]. Le système CDMA2000 1x est en cours de déploiement dans de
nombreux pays afin d’y apporter la transmission de données à haut débit et d’améliorer
simultanément l’efficacité et la rentabilité du réseau. Les systèmes CDMA de troisième
génération 3G s’appuie sur un ensemble de normes définies par l’Union Internationale des
Télécommunications (UIT) sous la dénomination générique de CDMA2000. Le principal
avantage des technologies CDMA 3G réside dans leur capacité d’apporter aux opérateurs les
moyens de fournir des services multimédias grâce à des améliorations significatives de
capacité tant à l’échelle de l’abonné que de la cellule.
Pour assurer ces services, une évolution du réseau de transport doit se faire parallèlement vers
le concept IMS. Ce concept est conçu pour répondre aux exigences de ces services en offrant
aux utilisateurs la possibilité d’établir des sessions multimédia et en utilisant tout accès haut
débit et une commutation de paquets IP.
Dans ce premier chapitre, nous allons commencer par présenter les caractéristiques des
systèmes CDMA ainsi qu’un aperçu sur leur évolution. Nous allons passer ensuite à laprésentation de la technologie EV-DO comme une solution 3G d’accès haut débit et d’offre
de services multimédia. Nous finirons par introduire le concept IMS en décrivant son
architecture et ses entités fonctionnelles.
I.1 Principes et avantages I.1 Principes et avantages I.1 Principes et avantages I.1 Principes et avantages des systèmes CDMA des systèmes CDMA des systèmes CDMA des systèmes CDMA
I.1I.1I.1I.1.1 La technique d’accès CDMA .1 La technique d’accès CDMA .1 La technique d’accès CDMA .1 La technique d’accès CDMA : L’accès multiple à répartition de codes : L’accès multiple à répartition de codes : L’accès multiple à répartition de codes : L’accès multiple à répartition de codes
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Chapitre I : Evolution vers EV-DO et l’IMS
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Le CDMA est une méthode d’accès multiple à un médium de communication par répartition
de code : Plusieurs usagers ont alors accès à un canal commun et peuvent l’utiliser
simultanément jusqu'à une certaine limite d’usagers actifs définie par la tolérance et la
capacité du système.
Figure 1.1: Techniques d’accès
C’est une technologie d’étalement du spectre qui est utilisée depuis longtemps par les
militaires pour sa résistance à l’interférence et pour le niveau de sécurité qu’elle offre. C’est
une technique qui consiste à redistribuer et étaler le signal sur une grande largeur de bande,
jusqu'à le rendre idéalement « invisible », pour les autres utilisateurs de la même largeur de
bande. Au récepteur, l’opération d’étalement exécutée au transmetteur est répétée pour
récupérer le signal en bande de base (ou une fréquence intermédiaire) tandis que les autres
signaux transmis (interférence) sont perçus par le récepteur comme étant du bruit.
Les systèmes CDMA emploient des signaux Large Bande possédant de bonnes propriétés de
corrélation, ce qui signifie que la sortie d’un filtre adapté au signal d’un utilisateur est petite si
ce n’est pas le bon utilisateur.
I.1.2 I.1.2 I.1.2 I.1.2 Utilisation des codes Utilisation des codes Utilisation des codes Utilisation des codes Au sein de la technologie CDMA, chaque terminal mobile détient un code unique. Ce code
permet l’identification des usagers lors de la transmission. Ainsi, le code au sein de la
technique CDMA est équivalent à la fréquence au niveau de la technique FDMA (Frequency
Division Multiple Access), et au temps au niveau de la technique TDMA (Time Division
Multiple Access) [2].
Les systèmes CDMA utilisent trois types de codes :
Codes PN courts : Le code PN court est un code de 16 bits utilisé pour identifier les
stations de base.
Codes PN longs : Le long code est une séquence utilisée pour ses propriétés pseudo-
orthogonales permettant de différentier entre les mobiles sur le lien montant.
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Chapitre I : Evolution vers EV-DO et l’IMS
5
Codes Walsh : Dans chaque cellule, le terminal mobile détient un code unique. Ces codes
garantissent la propriété d’orthogonalité des vecteurs de donnés transmis. Ils servent à
identifier les usagers .La famille cdmaOne, utilisent 64 codes orthogonaux. Ces codes sont à
la base de la diffusion spectrale sur le lien montant. Ainsi le lien montant est subdivisé encanaux dont le nombre est égal au nombre de codes Walsh.
Les avantages de cette technique sont multiples :
Communication sécurisée grâce au code PN ;
Elimination des effets dus aux trajets multiples ;
Accès multiple : plusieurs utilisateurs exploitent les mêmes canaux de communication.
I.1.3I.1.3I.1.3I.1.3 Efficacité spectrale et économique Efficacité spectrale et économique Efficacité spectrale et économique Efficacité spectrale et économique
Le CDMA est reconnu comme étant le système économique idéal pour les installations enextérieur, et dans les zones rurales faiblement peuplées (télédensité inférieure à 10%) grâce à
la grande portée géographique de la fréquence basse de 450 MHz qu’il utilise, car la portée
augmente quand la fréquence diminue. Cette capacité se traduit par des économies d’échelle
avec moins d’installations (moins d’investissements CAPEX) par rapport aux solutions à
fréquences plus élevées. Cette efficacité économique présente donc de réelles opportunités
aux opérateurs souhaitant couvrir des régions faiblement peuplées [1].
I.1.4 Réutilisation de fréquences I.1.4 Réutilisation de fréquences I.1.4 Réutilisation de fréquences I.1.4 Réutilisation de fréquences Les cellules CDMA peuvent réutiliser les mêmes porteuses allouées à un site cellulaire. Ainsi
le plan d'organisation de fréquence est évité.
Figure 1.2 : Facteur de réutilisation de fréquence
C'est un avantage énorme comparé avec les réseaux TDMA et FDMA où le plan de fréquence
représente un temps perdu et un investissement supplémentaire.
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Chapitre I : Evolution vers EV-DO et l’IMS
6
I.1.5 I.1.5 I.1.5 I.1.5 Soft Handover Soft Handover Soft Handover Soft Handover En général, pendant la procédure de handover, le mobile doit interrompre la communication
avec une station de base avant d'en établir une autre avec une station différente. C'est le casdans la plupart des systèmes fondés sur le FDMA et le TDMA. Au contraire, dans un système
CDMA ou les cellules voisines utilisent la même fréquence porteuse, le mobile peut conserver
une liaison radio avec plusieurs stations de base simultanément. Comme il n'y a pas de rupture
physique de la communication, ce type de handover est appelé soft handover .
I.2 I.2 I.2 I.2 évolution des systèmes CDMA évolution des systèmes CDMA évolution des systèmes CDMA évolution des systèmes CDMA
Les standards cdmaOne et cdma2000 constituent des normes de communication proposées parla 3GPP2 (3rd Generation Partnership Project 2) [3]. Le cdmaOne décrit un système sans fil
complet, basé sur la norme de TIA/EIA IS-95 CDMA, comprenant les révisions A et B. Le
cdma2000, quant à lui, constitue l’évolution du cdmaOne et englobe, comme le montre la
figure 3.6, les technologies suivantes [3] :
1x
1xEV-DO(Rev0,RevA,RevB,RevC)
1xEV-DV
Figure 1.3 : évolution des systèmes CDMA du standard cdmaOne à cdma2000.
Nous allons présenter un aperçu sur le standard CDMA2000-1x (IS-2000) qui nous servira
d’introduction pour la norme EV-DO aveclaquelle elle a plusieurs points communs. Cette
technologie peut être déployée dans tout le spectre cellulaire et de PCS : 450 Mhz, 800 Mhz,
1700 Mhz, 1900 Mhz et 2100 Mhz. Elle peut également être mise en application dans d’autres
fréquences telles que 900 Mhz, 1800 Mhz et 2100 Mhz. Son efficacité spectrale permet de
supporter efficacement des trafics élevés et diversifiés en fonction des services sollicités, sur
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Chapitre I : Evolution vers EV-DO et l’IMS
7
n’importe quel canal de 1,25 Mhz de spectre [4]. Les réseaux 1x, jusqu’à la phase de
spécification 1, offrent un débit maximal de 153, 6 kbps. L’amélioration de la capacité du lien
descendant est attribuée à des taux de codage faibles de l’ordre de (1/4), et à une diversité de
transmission [4].Les principales caractéristiques de cette norme sont :
L’utilisation de codes Walsh à longueur variable pour supporter différents débits
demandés pour la transmission de données,
Le support de multiple codes channels pour un seul usager,
Le support du canal pilot sur le sens montant : permet aux BTS d’effectuer rapidement
les corrections de timing,
Les Walsh codes sont utilisés pour distinguer les canaux d’un même usager.
I.3 CDMA EV I.3 CDMA EV I.3 CDMA EV I.3 CDMA EV- -- -DO révision 0 DO révision 0 DO révision 0 DO révision 0
Le 3GPP2 a proposé un nouveau standard 1xEV-DO (évolution 1x pour des données
optimisées) basé sur la norme IS-856 en mars de l’année 2000 en tant que option qui soutient
des services de données à haut débit. 1xEV-DO est un système hybride CDMA/TDM ayant
deux avantages en supportant des services de données à haut débit [5]. D'abord, 1xEV-DO
peut soutenir un débit jusqu'à de 2.4576 Mbps en utilisant une largeur de bande de seulement
1.25 MHz. En second lieu, 1xEV-DO tire profit des caractéristiques des services données, qui
sont :
• Les débits sont la plupart du temps asymétriques : Les débits sur le lien descendant
sont habituellement plus hauts que ceux sur le lien montant.
• La latence peut être tolérée : Les services de données, à la différence des services de
voix, peuvent résister à un retard de quelques secondes.
• Les transmissions sont par burst : Une transmission de données est souvent suivie
d'une période d'inactivité.
I.3.1 Principes fondamentaux de la norme I.3.1 Principes fondamentaux de la norme I.3.1 Principes fondamentaux de la norme I.3.1 Principes fondamentaux de la norme 1xEV-DO conçoit son interface radio pour tirer profit de ces caractéristiques des services de
données. D'abord, parce que les débits sont asymétriques, 1xEV-DO dispose de débits plus
élevés sur le lien descendant. Il peut faire ainsi parce que la station de base possède des
ressources de transmission importantes et peut utiliser ainsi des schémas de modulation
d'ordre supérieur.
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Chapitre I : Evolution vers EV-DO et l’IMS
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En second lieu, parce que la latence peut être tolérée, 1xEV-DO peut retransmettre un paquet
s'il est reçu erroné.
En outre, des codes correcteurs d'erreurs puissants (turbo codes) peuvent être appliqués sans
s'inquiéter du temps additionnel.Troisièmement, parce que les transmissions sont en bursts par nature, 1xEV-DO multiplexe
différents utilisateurs dans le temps pour tirer profit des périodes inactives des transmissions.
Dans un système sans fil à étalement classique, La station de base contrôle la puissance pour
maintenir un débit constant et une certaine qualité de service. Les débits et la qualité de
services constants sont particulièrement importants pour soutenir des applications avec
commutation de circuit telles que la voix.
Cependant, garantir le débit et la qualité du service indépendamment de la distance du mobile
de la station de base vient à un coût. L'augmentation de la puissance de transmission à unmobile signifie des ressources de puissance de moins pour les autres dans la même cellule.
D'ailleurs, il n'est pas nécessaire de garantir un débit et une qualité spécifiques de service si la
transmission de données est par bursts et peut tolérer la latence. Par conséquent, et étant
donné que la transmission de données est plus importante sur le lien descendant, 1xEV-DO
focalise ses ressources de puissance à la livraison du débit le plus élevé possible (sur le lien
descendant) aux mobiles qui sont les plus proches de la station de base. Une station de la base
1xEV-DO transmet à une puissance fixe à tout moment ; comme le mobile s’éloigne de la
station de base, il voit diminuer le débit qui lui est fourni. En d'autres termes, la station de
base commande le taux de transmission de données étant donnée une constante puissance de
transmission.
I.3.2 Architecture du réseau EV I.3.2 Architecture du réseau EV I.3.2 Architecture du réseau EV I.3.2 Architecture du réseau EV- -- -DO DO DO DO La norme 1xEV-DO a une couche physique différente de celle de l'IS-2000. Par conséquence,
un matériel supplémentaire est exigé pour introduire 1xEV-DO sur un système existant IS-
2000 [6]. Mais comme nous verrons, 1xEV-DO utilise des éléments du réseau existants. La
figure 1.4 montre une architecture typique d'un réseau utilisant 1xEV-DO. Les parties
encadrées dénotent le matériel supplémentaire qui supporte 1xEV-DO.
Dans le contexte de la figure 1.4, le réseau d'accès comprend la BTS et le BSC. Dans ce cas,
le BTS et le BSC encadrés sont des équipements 1xEV-DO qui supportent le standard IS-
856. Le réseau EV-DO est constitué des entités suivantes :
BSC (Base Station Controller)
Le BSC a deux fonctions : le contrôle des paquets (PCF) et le contrôle des ressources radio
(RRC). Le PCF établit et maintient les connexions avec le PDSN (Packet Data Serving Node).
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Chapitre I : Evolution vers EV-DO et l’IMS
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Il communique avec le RCC pour disposer des ressources radio nécessaires au transfert des
paquets sur les liaisons radio.
PDSN
Le PDSN occupe une position centrale. Une de ses fonctions principales est le routage despaquets vers le réseau de coeur IP ou directement vers le HA (Home Agent). Il regroupe les
informations relatives à l'abonné pour l'authentification, les paramètres de la session et les
indices de tarification. Il transfert ces informations vers le serveur AAA.
AAA (Authentification, Authorization, and Accounting)
AAA exécute les requêtes d’authentification envoyée par le PDSN et renvoie en retour une
autorisation ainsi que le profil de l'usager mobile. Un serveur home AAA contient uniquement
les données des usagers enregistrés dans ce réseau. Quand un usager se déplace dans un autre
réseau d'accès radio, le AAA du réseau visité prend le relais.
Figure : Architecture d’un réseau EV-DO
Figure 1.4 : Architecture d’un réseau EV-DO
I.3.3 Description de la couche physique EV I.3.3 Description de la couche physique EV I.3.3 Description de la couche physique EV I.3.3 Description de la couche physique EV- -- -DO DO DO DO La norme IS-856 est optimisée pour des services de données haut débit. En raison des
caractéristiques typiquement asymétriques du trafic de données, le lien descendant est le plus
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Chapitre I : Evolution vers EV-DO et l’IMS
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critique des deux liens [7]. Ainsi, plusieurs techniques ont été adoptées dans IS-856 afin
d'optimiser le débit du lien descendant.
I.3.3.1 Multiplexage TDM I.3.3.1 Multiplexage TDM I.3.3.1 Multiplexage TDM I.3.3.1 Multiplexage TDM Le lien descendant de l’IS-856 utilise le multiplexage à répartition dans le temps (TDM), qui
élimine la mise en commun de puissance entre les utilisateurs actifs en assignant la pleine
puissance de secteur et tous les canaux de code à un seul utilisateur à un instant donné [8].
Figure 1.5 : Multiplexage TDM
C'est contrairement au multiplexage à répartition de codes utilisé sur le lien descendant de
l’IS-95, où il y a toujours une marge inutilisée de puissance dépendante du nombred'utilisateurs actifs et de la puissance assignée à chaque utilisateur. Cette marge est employée
pour faire face aux grandes variations de la puissance exigée par les utilisateurs.
I.3.3.2 I.3.3.2 I.3.3.2 I.3.3.2 Structure des canaux Structure des canaux Structure des canaux Structure des canaux
Figure 1.6 : Structure des canaux
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Chapitre I : Evolution vers EV-DO et l’IMS
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La figure 1.6 présente les différents canaux physiques des deux liens de la norme EV-DO. Ces
différents canaux seront détaillés dans les paragraphes suivants.
I.I.I.I.3.3.33.3.33.3.33.3.3 Le lien descendant Le lien descendant Le lien descendant Le lien descendant Il est à noter que chaque canal (des canaux pilote, synchronisation, recherche et trafic) dans
IS-95 est transmis le temps entier avec une certaine fraction de toute la puissance de secteur,
alors que le canal équivalent dans IS-856 est transmis, à pleine puissance, seulement pendant
une certaine fraction de temps [9].
Le lien IS-856 avant comprend les canaux suivants multiplexés dans le temps : le canal pilote,
le Medium Access Control (MAC) Channel, le Forward Traffic Channel et le Control
Channel. Le canal MAC se compose de trois sous canaux : le Reverse Activity (RA), le canal
DRCLock et le Reverse Power Control (RPC) Channel. Une porteuse du lien avant IS-856est assigné 1.25MHz de largeur de bande et est étalée en séquence directe à un taux de
1.2288Mcps. La transmission sur le lien avant se compose de time slots de la longueur 2048
(1.66ms). Des groupes de 16 time slots, désignés sous le nom de trame, sont alignés en temps
dans le système de CDMA.
Figure 1.7 : Structure de la trame
Dans chaque slot, le canal pilote, MAC, trafic ou contrôle sont multiplexés temporellement
comme représenté sur la figure 1.7 et sont transmis à un même niveau de puissance. Un slot
pendant lequel aucun trafic ou données de contrôle n'est transmis est désigné sous le nom d'un
slot idle. Pendant un slot idle, le secteur transmet le pilote et les canaux MAC seulement,
réduisant de ce fait l'interférence avec les autres secteurs.
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Chapitre I : Evolution vers EV-DO et l’IMS
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a) a) a) a) Le canal pilote Le canal pilote Le canal pilote Le canal pilote
Le canal pilote transmet le signal non modulé avec la pleine puissance du secteur pendant les
96 chips au centre de chaque demi slot (voir le schéma 1.7). Le signal non modulé est
multiplexé avec le code Walsh. Le canal pilote de chaque secteur est distingué par le PNdécalé de 64 chips. En ce qui concerne le canal pilote, la seule différence entre IS-95 et IS-
856 est que l'ancien transmet un signal pilote continu tandis que le dernier transmet un signal
pilote périodiques. Le terminal d'accès utilise le canal pilote pour l'acquisition initiale, la
correction de phase, et la synchronisation. Une fonction additionnelle du canal pilote IS-856
est de fournir une estimation du canal afin d’assurer l'adaptation de débit.
b) b) b) b) Le canal Mac Le canal Mac Le canal Mac Le canal Mac
Le canal MAC est transmis dans les 256 chips entourant les deux bursts pilotes de chaquetime slot comme représenté sur le schéma 1.7.
Il se compose des canaux suivants : le canal RA et le canal DRCLock.
Le canal Le canal Le canal Le canal RA RA RA RA
Le canal RA est utilisé pour contrôler le niveau total d'interférence reçu dans un secteur
donné. Le canal RA transmet le train binaire de la Reverse Activity (RAB). Le bit de RA est
transmis sur un certain nombre de slots successifs.
Le canal Le canal Le canal Le canal DRCLock DRCLock DRCLock DRCLock
Le canal DRCLock pour un terminal d'accès avec une connection ouverte est assigné à un
canal disponible de Walsh avec un index entre 5 et 63. Le MACIndex utilisé pour le canal
DRCLock est identique à celui utilisé pour le canal de RPC pour un terminal donné. Il est
utilisé pou indiquer si le secteur peut sûrement décoder le DRC envoyé par le terminal.
Les canaux DRCLock et RPC sont contrôlés en puissance pour réaliser les niveaux exigés de
performance. Ainsi, la puissance de transmission assignée à chaque canal de Walsh peut
changer, mais la puissance totale assignée au canal MAC doit être égale à celle du canal
pilote. Un terminal en service démodule le RA, le DRCLock et les canaux RPC de tous les
secteurs dans l'ensemble actif. Les décisions de RPC de différentes cellules sont combinées
tels que si une commande de baisse est reçue de l'une des cellules, le terminal réduira la
puissance de transmission et seulement si toutes les décisions de RPC sont pour la hausse, la
puissance de transmission sera augmentée.
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Chapitre I : Evolution vers EV-DO et l’IMS
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c) c) c) c) Le canal trafic Le canal trafic Le canal trafic Le canal trafic
Le canal trafic descendant est un milieu partagé qui porte des paquets de couche physique de
l'utilisateur. Comme il transmet à un seul utilisateur à un moment, une séquence
d’apprentissage est transmise pour indiquer la présence et le point de départ du paquet, etindiquant également le terminal récepteur désigné. La séquence d’apprentissage se compose
seulement des symboles 0 et est multiplexé en temps dans le canal du trafic descendant.
Chaque paquet de couche physique est codé avec un turbo code, modulé en utilisant QPSK/8-
PSK/16-QAM, démultiplexé en 16 jets (streams), codé avec le code Walsh, puis additionné
pour former un jet en phase et un jet de quadrature, et finalement multiplexé en temps avec la
séquence d’apprentissage et les canaux Pilot/MAC.
Codage et modula Codage et modula Codage et modula Codage et modulation tion tion tion EV-DO fournit un codage adaptatif à rendement élevé tout en maintenant une structure simple
du codeur. L'efficacité spectrale exigée est obtenue aussi en appliquant une modulation
adaptée aux types de paquets et aux variations imprévisibles de l’état du canal.
Le tableau 1.1 illustre les différentes modulations et taux de codage possibles ainsi que les
débits obtenus avec chaque configuration.
Tableau 1.1 : Paramètres du lien descendant
d) d) d) d) Le canal de contrôle descendant Le canal de contrôle descendant Le canal de contrôle descendant Le canal de contrôle descendant
Le canal de contrôle transmet des messages de diffusion générale et des messages d’accès
dédiés. Ces messages sont transmis à un débit de 76.8 kbps ou de 38.4 kbps. Les
caractéristiques de modulation du paquet de couche physique du canal de contrôle sont
identiques que ceux du canal de trafic aux débits correspondants. Un terminal d'accès essaye
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Chapitre I : Evolution vers EV-DO et l’IMS
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de détecter la séquence d’apprentissage d'un paquet de contrôle à 76.8 et 38.4 kbps. Ainsi, le
terminal peut recevoir des paquets de canal de contrôle transmis à l'un ou l'autre taux.
I.3.3.4 I.3.3.4 I.3.3.4 I.3.3.4 Le lien montant Le lien montant Le lien montant Le lien montant La structure du canal montant IS-856, comme décrit sur le schéma 1.6, comprend le canal
d'accès et le canal montant de trafic. Le canal d'accès, qui se compose plus loin des canaux
pilote et données, est employée par un terminal d'accès dans l'état non dédié pour envoyer des
messages de signalisation au réseau d'accès. Dans l'état dédié, le terminal d'accès transmet sur
le canal montant de trafic, qui contient un canal pilote, un canal indicateur de taux (RRI), un
canal de contrôle de débit (DRC), un canal de la reconnaissance (ACK), et un canal de
données. Le canal RRI est utilisé pour indiquer si le canal de données est transmis sur le canal
montant de trafic et son débit associé. Ainsi, des algorithmes complexes de détermination dedébit peuvent être évités dans le système IS-856. Le canal DRC est utilisé pour indiquer au
réseau d'accès le débit maximal supportable sur le canal trafic du lien descendant ainsi que le
meilleur secteur de service pour le lien descendant. Le canal ACK est utilisé pour informer le
réseau d'accès si un paquet de données transmis sur le canal avant du trafic a été reçu avec
succès.
Les modulations et les taux de codage employés pour la liaison montante sont résumés dans le
tableau 1.2.
Tableau 1.2 : Paramètres du lien montant
I.I.I.I.3.4 3.4 3.4 3.4 D DD Description de la couche MAC escription de la couche MAC escription de la couche MAC escription de la couche MAC EV EV EV EV- -- -DO DO DO DO
I.I.I.I.3.4.3.4.3.4.3.4.1 Adaptation de débit 1 Adaptation de débit 1 Adaptation de débit 1 Adaptation de débit
Le changement de la qualité du canal sans fil est dû au pathloss et au fading. Quand l'émetteur
est équipé d'information d'état du canal, il peut par exemple adapter son débit et sa puissance
d’émission. Pour le système IS-856 un débit binaire minimum garanti peut ne pas être exigé.
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Chapitre I : Evolution vers EV-DO et l’IMS
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Dans ce cas l'adaptation de débit à l'état du canal est un meilleur arrangement d'adaptation de
lien dans la mesure où il réalise un débit plus élevé (débit moyen) sous la contrainte de la
puissance moyenne constante de l’émetteur.
Les transmissions sur le canal de trafic descendant se produisent à la pleine puissance dusecteur, ainsi, il n'y a aucun besoin de contrôle de puissance. Afin d'adapter la longueur de
préambule et le schéma de codage/modulation au canal variable, le contrôle de débit en
boucle fermée est utilisé tels que le terminal d'accès peut demander le débit le plus élevé qu’il
peut recevoir.
En conséquence, le terminal mesure sans interruption le pilote SNR (Signal to Noise Ratio)
du secteur de service et prévoit la condition de canal pour le prochain paquet se basant sur la
corrélation du canal. La boucle intérieure choisit le débit le plus élevé (RDC), dont Le seuil de
SNR est inférieur au SNR prévu. Toutes les fois que le réseau décide de servir le terminal, iltransmet au taux indiqué par le DRC le plus récemment reçu du terminal. La boucle externe
ajuste les seuils de SNR des débits en se basant sur le PER (Packet Error Rate) des paquets de
la couche physique du canal trafic descendant. Si le PER est plus haut que la valeur à
atteindre, la boucle externe augmente les seuils de SNR des débits.
Figure 1.8 : Procédé de contrôle de débit
D'autre part, si le PER est inférieur à la valeur à atteindre, la boucle externe diminue les seuils
de SINR. Le procédé est illustré sur le schéma 1.8. Le débit supportable est défini de sorte que
l'efficacité de système global soit optimisée. C'est à dire, maximisation du débit du lien
descendant.
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I.3.4 I.3.4 I.3.4 I.3.4.2 Le So .2 Le So .2 Le So .2 Le Sof ff ft Handover virtuel t Handover virtuel t Handover virtuel t Handover virtuel
Dans le système de téléphonie cellulaire CDMA conventionnel, le trafic descendant est
transporté par tous les secteurs dans l'ensemble actif du mobile pour améliorer la fiabilitéparticulièrement pendant les handovers. C'est dû aux contraintes des services de voix en
terme de délai. Puisque que les services de données peuvent tolérer de plus grands délais, la
fiabilité peut être réalisée plus efficacement par des retransmissions. Ainsi, dans les systèmes
IS-856, le trafic descendant est assuré par un seul secteur choisi par le terminal à partir de son
ensemble actif. Etant donné que le terminal reçoit le trafic d’un seul secteur à la fois, il n'y a
aucune perte de débit due au soft handover dans les systèmes IS-856. D'autre part, le terminal
peut rapidement resélectionner son secteur de service pour s'adapter à de nouveaux conditions
de canal. Dans le meilleur des cas, le secteur de service choisi parmi l'ensemble actif devraitêtre celui qui maximise le débit de lien descendant comme perçu par le terminal. Ainsi, un
secteur avec la puissance pilote la plus forte est généralement préféré.
I.I.I.I.3.4.3.4.3.4.3.4.3 Hybride ARQ 3 Hybride ARQ 3 Hybride ARQ 3 Hybride ARQ
IS-856 définit le mécanisme H-ARQ (Hybrid Automatic Repeat reQuest) qui peut terminer la
retransmission d'un paquet dès qu'il pourra être correctement décodé. Pour accomplir ceci, un
terminal essaye de décoder le paquet erroné toutes les fois qu'il reçoit une nouvelle partie du
paquet retransmis (un nouveau slot), et informe le réseau pour arreter la retransmission quand
le paquet est correctement décodé. Quand le réseau reçoit un aquittement, il ne transmettra
pas la partie restante du paquet.
I.I.I.I.3.4.3.4.3.4.3.4.4 Planificateur 4 Planificateur 4 Planificateur 4 Planificateur
Puisque les différents utilisateurs éprouvent des conditions d'affaiblissement indépendantes, il
est peu probable que le SNR de tous les utilisateurs s’affaiblisse en même temps. Très
probablement, quand quelques utilisateurs éprouvent un profond fading, d'autres atteignent
des crêtes de la puissance du signal reçu. Etant donné que le trafic IP peut tolérer des délais
variables, un planificateur essayera de servir un utilisateur actif près de sa crête SNR tout en
maintenant un certain degré d'équité. La norme IS-856 ne spécifie pas le planificateur de
données, les fabricants donc peuvent inclure leurs propres algorithmes.
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Chapitre I : Evolution vers EV-DO et l’IMS
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I.I.I.I.4 44 4 La norme 1xEV La norme 1xEV La norme 1xEV La norme 1xEV- -- -DO Rev A DO Rev A DO Rev A DO Rev A
A l'origine, on a généralement cru que les futurs réseaux sans fil seraient fortementasymétriques avec des contraintes beaucoup plus grandes de capacité sur le lien descendant.
Cependant, le trafic ne s’est pas avéré aussi asymétrique, et des services tels que VoIP, jeu
mobile, musique mobile, aussi bien que le vidéo streaming, défient cette prétention. De cette
manière 1xEV-DO Rev 0 est incapable de supporter des services à valeurs ajoutées ce qui
rend l’évolution vers la révision A plus que nécessaire.
En plus des débits montants plus élevés, la révision A permettra à des opérateurs de servir de
divers utilisateurs et applications avec différents niveaux de priorité, permettant ainsi d’offrir
des services multiples et de diverses options d'évaluation pour différents services etapplications[10].
I.4 I.4 I.4 I.4.1.1.1.1 La Qo La Qo La Qo La QoS dans EV S dans EV S dans EV S dans EV- -- -DO Rev A DO Rev A DO Rev A DO Rev A La transmission des données de voix sur une infrastructure d'EV-DO exige l'implémentation
des techniques de qualité de service. Pour réaliser le control de la QoS sur 1xEV-DO, une
nouvelle formule d'évaluation a été adoptée, et une technique pour donner la priorité aux
paquets qui exigent la QoS a été introduite. C’est un des mécanismes clés exigés par les
services multimédia à valeur ajutée et garantis par EV-DO Rev A. La QoS est nécessaire à
plusieurs niveaux pour permettre ces services, c’est à dire, QoS dans la liaison aérienne entre
le terminal mobile et le réseau d’accès, QoS entre le réseau d’accès et le nœud de
commutation de paquets (PDSN), QoS entre le RN et le RNC, et QoS dans le réseau cœur.
I.4.2 I.4.2 I.4.2 I.4.2 Clés de performance de la révision A Clés de performance de la révision A Clés de performance de la révision A Clés de performance de la révision A La majorité des améliorations de la révision A cible le support efficace des services
multimédia (essentiellement la VoIP aussi bien que le service push to talk), où la taille de
paquet est en général petite et la latence réduite est primordiale [11].
Pour arriver à supporter des applications telles que la VoIP, la révision A apporte des
améliorations pour le système EV-DO en terme de capacité et de qualité de service.
Les clés principales de l’amélioration de capacité sont :
Sur le lien descendant :
Le choix rapide de secteur de service, qui permet au mobile de passer rapidement d'une BTS à
une autre, Un nouveau canal appelé le Data Source Control (DSC) est ajouté pour fournir une
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détection précoce du signal avant que le Handover se produise. Ceci permet au réseau d'accès
de réduire le temps requis pour réorienter le trafic à la nouvelle cellule de service.
Sur le lien montant :La révision A offre une amélioration significative dans le débit maximal sur le lien montant.
En effet la révision A augmente le débit maximal du lien montant de 153kbps à 1.8Mbps, et le
throughput du secteur de 350kbps à 600kbps. L'amélioration des performances du lien
montant est réalisée par l'utilisation des schémas plus élevés de modulation, de l'hybride
ARQ, de plus petites tailles de paquet ainsi que du Soft Handover. Le HARQ et la modulation
adaptative du lien montant étaient appliqués essentiellement sur le lien descendant de la
révision 0 de 1xEV-DO. L’application de ces techniques dans le lien montant permet
d’augmenter les débits maximaux. La révision A introduit les modulations QPSK et 8-PSKsur le lien montant qui utilisait seulement la BPSK. Les deux schémas de modulation
nouvellement introduits sont déjà utilisés sur le lien descendant. La révision A peut amplifier
la puissance de transmission pour des paquets sensible au délai, réduisant de ce fait la latence
en facilitant un arrêt anticipé de la retransmission géré par le HARQ.
Les clés principales permettant le support de la QoS avec la diminution des temps de
latence sont :
La diversité de taille de paquet sur le lien descendant en introduisant quatre nouvelles
tailles de paquet (128, 256, 512, et 5129 bits), réduisant le recours au padding et
permettant de diminuer le délai.
Amélioration de la QoS dans le protocole de lien radio (RLP), qui permet plusieurs
sessions intra-utilisateur, chacune soutenant un profil différent de QoS, aussi bien que
des améliorations pour des applications en temps réel.
Support des trames de tailles courtes sur le lien montant permettant à des paquets de
couche physique d'être transmis avec des incréments de 6.67ms, au lieu de 26.67ms (la
durée de la trame au sein de la révision 0), pour améliorer la capacité des applications
nécessitant des paquets de courte taille, telles que la VoIP.
I.I.I.I.4.4.4.4.3 Architecture d’un réseau EV 3 Architecture d’un réseau EV 3 Architecture d’un réseau EV 3 Architecture d’un réseau EV- -- -DO Rev A DO Rev A DO Rev A DO Rev A Dans la Rev A de la norme EV-DO, la QoS est étroitement intégrée dans la liaison aérienne
pour soutenir des applications multimédia telles que la streaming vidéo et la VoIP.
Le schéma 1.9 montre une configuration typique d'un réseau basé sur EV-DO supportant la
VoIP. Les plaificateurs de paquet dans le lien descendant fonctionnent dans le RNs plutôt que
dans le RNCs pour réduire au minimum le délai de planification.
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Chapitre I : Evolution vers EV-DO et l’IMS
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Des passerelles de médias (MGWs) jouent le rôle de pont entre le réseau cellulaire et le réseau
cœur de transport adoptant une architecture IMS.
Figure 1.9 : Architecture d’un réseau EV-DO Rev A
D’autres révisions de la norme EV-DO sont en début de commercialisation ou en cours de
standardisation et permettent d’améliorer la couverture ainsi que les débits offerts atteignant
46 Mbits/s avecla révision B et 280 Mbits/s avec la révision C. Le schéma 1.10 illustre cette
évolution.
Figure 1.10 : Evolution des révisions EV-DO
Plusieurs techniques ont permis à 1xEV-DO Rev A de répondre aux besoins des applications
temps réel et d’offrir des services à valeurs ajoutées, et permettant ainsi aux opérateurs de
migrer à des réseaux de la troisième génération fournissant un éventail de services multimédia
à valeur ajoutée.
Pour garantir les services multimédia de plus en plus contraignants, cette évolution au niveau
accès doit être accompagnée par la migration du réseau cœur vers une architecture évoluée de
nouvelle génération : le NGN Multimédia.
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Chapitre I : Evolution vers EV-DO et l’IMS
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I.I.I.I.5 55 5 NGN Multimédia NGN Multimédia NGN Multimédia NGN Multimédia ou IMS (IPMultimedia Subsystem) ou IMS (IPMultimedia Subsystem) ou IMS (IPMultimedia Subsystem) ou IMS (IPMultimedia Subsystem)
L'IMS normalisé par le monde des télécommunications est une nouvelle architecture basée surde nouveaux concepts, de nouvelles technologies et de nouveaux partenaires. L’IMS supporte
sur un réseau tout IP les sessions applicatives temps réels (voix, vidéo, conférence,…) et non
temps réel (Push To Talk, Présence, messagerie instantanée,…).
L’IMS intègre de plus le concept de convergence de services supportés indifféremment par
des réseaux de natures différentes : fixe, mobile ou Internet. L’IMS est également désigné
sous le vocable de NGN Multimédia. [12]
I.I.I.I.5.5.5.5.1 Architecture IMS 1 Architecture IMS 1 Architecture IMS 1 Architecture IMS L’introduction de l’IMS (IP Multimedia Subsystem) dans les réseaux fixe et mobile
représente un changement fondamental dans les réseaux de télécommunication de type voix.
Les nouvelles capacités des réseaux et des terminaux, le mariage entre l ’Internet et la voix, le
contenu et la mobilité donnent naissance à des nouveaux modèles de réseaux et surtout offrent
un formidable potentiel pour développer de nouveaux services. Dans cet objectif, l ’IMS est
conçu pour offrir aux utilisateurs la possibilité d’établir des sessions multimédia en utilisant
tout accès haut débit et une commutation de paquets IP.
L’IMS fournit un réseau IP multi-service, multi-accès, sécurisé et fiable :
Multi-services : tout type de services délivrés par un réseau coeur supportant
différents niveaux de QoS pourra être offert à l’usager.
Multi-accès: tout réseau d’accès large bande, fixe et mobile pourra s’interfacer à
l’IMS.
L’IMS n’est pas un unique réseau, mais différents réseaux qui interopèrent grâce à
des accords de roaming IMS fixe-fixe, fixe-mobile, mobile-mobiles.
L’IMS est un « enabler » pour les fournisseurs de service afin d’offrir :
Des services de communication non temps-réel, pseudo temps-réel et temps réel
suivant une configuration client-server ou entre entités paires.
La mobilité des services / Mobilité de l’usager (Nomadisme).
Plusieurs sessions et services simultanément sur la même connexion réseau.
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Chapitre I : Evolution vers EV-DO et l’IMS
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I.I.I.I.5.5.5.5.2 Structu 2 Structu 2 Structu 2 Structuration en couche de l’architecture IMS ration en couche de l’architecture IMS ration en couche de l’architecture IMS ration en couche de l’architecture IMS L’architecture IMS peut être structurée en couches. Quatre couches importantes sont
identifiées :
La couche « accès » peut représenter tout accès haut débit tel que : UTRAN (UMTSTerrestrial Radio Access Network), CDMA2000, xDSL, réseau câble, Wireless IP,
WiFi, etc.
La couche « transport » représente un réseau IP. Ce réseau IP pourra intégrer des
mécanismes de QoS avec MPLS, Diffserv, RSVP, etc. La couche transport consiste
donc en des routeurs (edge router à l’accès et en core router en transit) reliés par un
réseau de transmission.
La couche « contrôle » consiste en des contrôleurs de session responsables du routage
de la signalisation entre usagers et de l’invocation des services. Ces noeuds s’appellentdes CSCF (Call State Control Function). IMS Introduit donc un environnement de
contrôle de session sur le domaine paquet.
La couche « application » introduit les applications (services à valeur ajoutée)
proposées aux usagers. La couche application consiste en des serveurs d’application
(AS, Application Server) et des MRF (Multimedia Resource Function) que les
fournisseurs appellent serveurs de média IP (IP MS, IP Media Server). L’architecture
globale IMS est décrite à la figure 1.10.
Figure 1.11 : Exemple d’architecture NGN Multimédia
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Chapitre I : Evolution vers EV-DO et l’IMS
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I.5.3I.5.3I.5.3I.5.3 Entités de Réseau IMS Entités de Réseau IMS Entités de Réseau IMS Entités de Réseau IMS
I.5.I.5.I.5.I.5.3.1 Terminal IMS 3.1 Terminal IMS 3.1 Terminal IMS 3.1 Terminal IMS
Il s’agit d’une application sur un équipement de l’usager qui émet et reçoit des requêtes SIP. Ilse matérialise par un logiciel installé sur un PC, sur un téléphone IP ou sur une station mobile
(UE, User Equipment).
I.5.I.5.I.5.I.5.3.2 Home Subscriber Server (HSS) 3.2 Home Subscriber Server (HSS) 3.2 Home Subscriber Server (HSS) 3.2 Home Subscriber Server (HSS)
L’entité HSS (Home Subscriber Server) est la principale base de stockage des données des
usagers et des services auxquels ils ont souscrit. Les principales données stockées sont les
identités de l’usager, les informations d’enregistrement, les paramètres d’accès et les
informations permettant l’invocation des services de l’usager. L’entité HSS interagit avec lesentités du réseau à travers le protocole Diameter.
I.5.I.5.I.5.I.5.3.3 Call State Control Function (CSCF) 3.3 Call State Control Function (CSCF) 3.3 Call State Control Function (CSCF) 3.3 Call State Control Function (CSCF)
Le contrôle d'appel initié par un terminal IMS doit être pris en charge dans le réseau nominal
(réseau auquel l’usager a souscrit à ses services IMS) car l'usager correspondant peut
souscrire à un grand nombre de services et certains d'entre eux peuvent ne pas être disponibles
ou peuvent fonctionner différemment dans un réseau visité, notamment suite à des problèmes
d’interaction de service. Cela a induit la définition de trois entités CSCF : P-CSCF (Proxy
CSCF), I-CSCF (Interrogating CSCF) et S-CSCF (Serving-CSCF).
Le Proxy-CSCF (P-CSCF) est le premier point de contact dans le domaine IMS. Son adresse
est découverte par le terminal lors de l'activation d'un contexte PDP pour l’échange de
messages de signalisation SIP.
Le P-CSCF se comporte comme un Proxy Server SIP lorsqu'il relaye les messages SIP vers le
destinataire approprié et comme un User Agent SIP lorsqu'il termine l'appel (exemple : suite à
une erreur dans le message SIP reçu).
Les fonctions réalisées par l'entité P-CSCF comprennent :
L'acheminement de la méthode SIP REGISTER émise par le terminal à l'entité ICSCF
à partir du nom du domaine nominal.
L'acheminement des méthodes SIP émises par le terminal au S-CSCF dont le nom a
été obtenu dans la réponse à la procédure d'enregistrement.
Le routage des méthodes SIP ou réponses SIP au terminal.
La génération de CDRs (Call Detailed Record).
La compression / décompression des messages SIP.
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Chapitre I : Evolution vers EV-DO et l’IMS
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L'Interrogating-CSCF (I-CSCF) est le point de contact au sein d'un réseau d'opérateur pour
toutes les sessions destinées à un utilisateur de cet opérateur. Il peut exister plusieurs I-CSCF
au sein d'un réseau. Les fonctions réalisées par l'entité I-CSCF comprennent :
L'assignation d'un S-CSCF à un utilisateur s'enregistrant. L'acheminement des méthodes SIP reçues depuis un autre réseau, au S-CSCF.
L'obtention de l'adresse du S-CSCF auprès du HSS.
La génération de CDRs.
Le Serving-CSCF (S-CSCF) prend en charge le contrôle de la session. Il maintient un état de
session afin de pouvoir invoquer des services. Dans un réseau d'opérateur, différents S-CSCFs
peuvent présenter des fonctionnalités différentes.
Les fonctions réalisées par le S-CSCF pendant une session comprennent :
L'émulation de la fonction Registrar puisqu'il accepte les méthodes SIPd'enregistrement et met à jour le HSS.
L'émulation de la fonction Proxy server puisqu'il accepte les méthodes SIP et les
achemine.
L'émulation de la fonction User Agent puisqu'il peut terminer des méthodes SIP par
exemple lorsqu'il exécute des services complémentaires.
L'interaction avec des serveurs d'application après avoir analysé les critères de
déclenchement des services correspondants.
La génération de CDRs.
Figure 1.12 : Architecture en couche d’un IMS
Avant de pouvoir utiliser les services du domaine IMS, tels qu'établir une session multimédia
ou recevoir une demande de session, un usager doit s'enregistrer au réseau. Que l'usager soit
dans son réseau nominal ou dans un réseau visité, cette procédure fait intervenir un P-CSCF.
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Chapitre I : Evolution vers EV-DO et l’IMS
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Par ailleurs, tous les messages de signalisation émis par le terminal ou à destination du
terminal sont relayés par le P-CSCF ; le terminal n'a jamais la connaissance des adresses des
autres CSCFs (idem I-CSCF et S-CSCF).
I.5.I.5.I.5.I.5.3.4 MGCF, IMS 3.4 MGCF, IMS 3.4 MGCF, IMS 3.4 MGCF, IMS- -- -MGW et T MGW et T MGW et T MGW et T- -- -SGW : Interfonctionnement avec le RTC SGW : Interfonctionnement avec le RTC SGW : Interfonctionnement avec le RTC SGW : Interfonctionnement avec le RTC
Le domaine IMS doit interfonctionner avec le RTCP afin de permettre aux utilisateurs IMS
d'établir des appels avec le RTCP. L'architecture d'interfonctionnement présente un plan de
contrôle (signalisation) et un plan d'usager (transport). Dans le plan usager, des passerelles
(IMS-MGW, IMS - Media Gateway) sont requises afin de convertir des flux RTP en flux
TDM. Ces passerelles ne traitent que le média. Des entités sont responsables de créer,
maintenir et libérer des connexions dans ces passerelles; il s'agit de contrôleurs de passerelles
(MGCF, Media Gateway Control Function). Par ailleurs, ce même MGC termine lasignalisation ISUP du côté RTC qu'il convertit en signalisation SIP qui est délivrée au
domaine IMS. Les messages ISUP provenant du RTC sont d'abord acheminés sur SS7 à une
passerelle de signalisation (T-SGW, Trunking Signaling Gateway) qui les relaye au MGC sur
un transport SIGTRAN. L'interfonctionnement entre le domaine IMS et le RTCP est donc
assuré par trois entités : L'IMS-MGW (IP Multimedia Subsystem Media Gateway Function),
MGCF (Media
Gateway Control Function) et T-SGW (Trunking Signaling Gateway Function).
a) L'IMS-MGW
Reçoit un trafic de parole du RTCP et l'achemine sur un réseau IP. Le trafic audio est
transporté sur RTP/UDP/IP.
Supporte généralement des fonctions de conversion du média et de traitement du
média (annulation d'écho, pont de conférence).
Est contrôlé par le MGCF à travers le protocole MEGACO/H.248.
b) Le MGCF
Comme les entités CSCF, n'appartient qu'au plan de contrôle et non au plan média.
Contrôle l'IMS-MGW afin d'établir, maintenir et libérer des connexions dans l'IMS-
MGW. Une connexion correspond par exemple à une association entre une
terminaison TDM (terminaison du côté RTC) et une terminaison RTP/UDP/IP. Un
transcodage de la parole doit aussi avoir lieu au niveau de l'lMS-MGW pour convertir
la parole reçue et qui est encodée à l'aide du codec G.711, en parole encodée en
utilisant le codec AMR (UMTS) si le terminal IMS est un mobile UMTS.
Assure la conversion des messages ISUP (Signalisation RTC) en des messages SIP
Signalisation IMS).
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Chapitre I : Evolution vers EV-DO et l’IMS
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Sélectionne le CSCF approprié afin de remettre la signalisation SIP qu'il génère, au
sous-système IMS.
c) Le T-SGW
Assure la conversion du transport pour l'acheminement de la signalisation ISUP entrele commutateur téléphonique et le MGCF. La signalisation ISUP est échangée :
Sur SS7 entre le commutateur et le T-SGW.
Sur SIGTRAN entre le T-SGW et le MGCF.
Par contre, n'analyse pas les messages d'application ISUP.
La figure 1.12 représente un appel initié par le RTCP et à destination d'un terminal dans le
sous- système IMS.
Le commutateur du RTC réserve un circuit de parole qu'il partage avec l'IMS-MGW et émet
un message ISUP IAM sur un transport SS7 au T-SGW (Trunking Signaling Gateway). LeTSGW est responsable de la conversion du transport du message ISUP. Ce message est relayé
à l'entité MGCF sur SIGTRAN. Le MGCF crée un contexte dans l'entité IMS-MGW en
utilisant le protocole MEGACO/H.248. Ce contexte consiste en une association entre une
terminaison TDM et une terminaison RTP. La terminaison TDM termine le circuit de parole
que l'IMS-MGW partage avec le commutateur téléphonique. La terminaison RTP termine les
canaux RTP entre l'IMS-MGW et le terminal IMS.
L'IMS-MGW retourne une réponse à l'entité MGCF ; cette réponse contient un "local
descriptor" qui correspond à la description SDP associée à sa terminaison RTP.
Figure 1.13 : Interfonctionnement entre RTC et IMS
L'entité MGCF génère une méthode SIP INVITE contenant la description SDP retournée par
l'IMS-MGW. Cette méthode est envoyée au sous-système IMS qui se charge de la délivrer au
terminal IMS appelé.
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Chapitre I : Evolution vers EV-DO et l’IMS
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Conclusion Conclusion Conclusion Conclusion
1xEV-DO est un réseau offrant un grand débit de données sur une bande passante de 1.25MHz FDD seulement. Les spécifications 1xEV-DO originales peuvent réaliser le débit 2.4
maximal de Mbps DL et un débit moyen qui est significativement plus haut que le système de
base CDMA2000-1x. Comparé à CDMA2000-1x, des changements cruciaux ont été apportés
par la révision 0 de la norme. Pour réaliser ces améliorations plusieurs techniques ont été
introduites. Cependant ces techniques touchent essentiellement au lien descendant tan disque
le lien montant reste inchangé par rapport à celui de la norme CDMA 20001x. En effet1xEV-
DO a été conçue pour soutenir seulement des services de données de paquet et non des
services conversationnels à contrainte stricte de délai et nécessitant des débits symétriques surles deux liens. De cette manière 1xEV-DO Rev 0 est incapable de supporter des services à
valeurs ajoutées offerts par les opérateurs adoptant l’IMS, une architecture de convergence de
services supportés par des réseaux de natures différentes, comme architecture de base pour
leurs réseaux cœurs d’où la naissance du besoin à la révision A de la norme.
La révision A offre des débits maximaux de 3.1 Mbps sur le lien descendant et de 1.8 Mbps
sur le lien montant sur une paire de bandes de 1.25 MHz. Elle a amélioré surtout la liaison
montante et a intègré des mécanismes de différentiation de services permettant ainsi de
répondre aux contraintes des services conversationnel et Streaming.
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Chapitre II : Règles de planification et de dimensionnement
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Chapitre II Chapitre II Chapitre II Chapitre II ::::
Règles d’ingénierie pour la planifica Règles d’ingénierie pour la planifica Règles d’ingénierie pour la planifica Règles d’ingénierie pour la planification radio tion radio tion radio tion radio et et et et le le le le
dimensionnement du réseau cœur IMS dimensionnement du réseau cœur IMS dimensionnement du réseau cœur IMS dimensionnement du réseau cœur IMS
Introduction Introduction Introduction Introduction
Pour tout système radio mobile, la planification d’une zone quelconque nécessite l’analyse du
bilan de liaison entre mobile et station de base afin de calculer le pathloss maximal et
déterminer le rayon de la cellule. Quand au dimensionnement du réseau cœur IMS il permettra,
à travers les règles de calcul du trafic généré par les réseaux d’accès, de déterminer les
équipements nécessaires en évaluant leurs charges et leurs capacités requises.
Ce chapitre est constitué de deux parties, la première présente la démarche de la planification
radio et les règles employées dans chaque étape, la deuxième partie sera consacrée au processus
du dimensionnement du réseau cœur IMS à travers les règles de calcul de trafic des réseaux
d’accès.
I II II.1 La propagation dans l’environnement radio I.1 La propagation dans l’environnement radio I.1 La propagation dans l’environnement radio I.1 La propagation dans l’environnement radio
Avant d’entamer le processus de planification, il faut avoir une idée sur la propagation radio à
savoir les modes de propagation, les échelles de variation et les modèles de propagation.
II.1.1 Les modes de propagation II.1.1 Les modes de propagation II.1.1 Les modes de propagation II.1.1 Les modes de propagation La propagation du signal dans un environnement radio se fait selon quatre modes de
propagation :
• La réflexion : Lorsque une onde, se propageant dans un milieu, rencontre un deuxièmemilieu ayant des propriétés électriques différentes, elle est partiellement réfléchie et
transmise.
• La diffraction : Elle se produit lorsque le chemin entre l’émetteur et le récepteur présente
plusieurs irrégularités aiguës.
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Chapitre II : Règles de planification et de dimensionnement
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• La diffusion : Lorsque le milieu dans lequel une onde se propage contient des objets qui ont
des dimensions plus petites par rapport à la longueur d’onde, le phénomène de diffusion
apparaît.
• La réfraction : quand une partie de l’énergie de l’onde incidente passe à travers la surface del’obstacle (l’air, une voiture ….).
II.1.2 Les échelles de variation II.1.2 Les échelles de variation II.1.2 Les échelles de variation II.1.2 Les échelles de variation Il y a trois échelles de variation du niveau du champ électromagnétique reçu par le mobile[13] :
• Variations à grande échelle
Ce phénomène porte le nom de pathloss. L’atténuation subite par le signal dépend de
l’environnement de propagation, la fréquence porteuse, la distance entre l’émetteur et le
récepteur.• Variations à moyenne échelle
Les bâtiments, le terrain (en extérieur) ou le mobilier (à l’intérieur de bâtiment) ont une
influence sur la propagation du signal ce qui fait varier la valeur moyenne. L’effet de masque
est modélisé par une loi log-normale. L’écart mesuré entre la théorie et le terrain suit une loi de
Gauss en dB.
• Variations à petite échelle
C’est le fading multi trajet. La propagation à travers les obstacles se fait par des trajets
multiples. Le déphasage des signaux sur ces trajets multiples est aléatoire ce qui implique que
la puissance du signal reçu soit variable et aléatoire.
I II II.1.3 Les modèles de propagation I.1.3 Les modèles de propagation I.1.3 Les modèles de propagation I.1.3 Les modèles de propagation Le modèle de Hata est l'un des modèles les plus précis en termes de prévision du path loss dans
les environnements urbains. C'est devenu une norme de planification pour les systèmes par
radio mobiles, particulièrement dans les villes ; nous adoptons le modèle d'Okumura-Hata et le
modèle calibré par P.529-3 d'ITU-R basé sur le modèle d'Okumura-Hata pour le budget de lien
du projet de l'OPÉRATEUR CDMA dans notre étude [14].
I II II II II.1.3I.1.3I.1.3I.1.3.1.1.1.1 Le Modèle D'Okumura Le Modèle D'Okumura Le Modèle D'Okumura Le Modèle D'Okumura- -- -Hata Hata Hata Hata
(II-1)
(II-2)
K had hh f L mobilebasebase −−−+−+= )(lg)lg55.69.44(lg82.13lg16.2655.69
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Chapitre II : Règles de planification et de dimensionnement
29
(II-3)
où
L: path loss [ dB]
f : fréquence [MHz]
hbase : Hauteur de la station de base [m]
hmobile: Hauteur du terminal mobile [m]
d: the distance [km], d<20km
K: Facteur de corrélation utilisé dans les environnements suburbain et rural.
I II II.1.3I.1.3I.1.3I.1.3.2 .2 .2 .2 ITU ITU ITU ITU- -- -R P.529 R P.529 R P.529 R P.529- -- -3333 Modèle Calibré Basé sur le modèle d’Okumura Hata Modèle Calibré Basé sur le modèle d’Okumura Hata Modèle Calibré Basé sur le modèle d’Okumura Hata Modèle Calibré Basé sur le modèle d’Okumura Hata
K hation DistCorrecd hh f L mobilebasebase −−−+−+= )())^(lg(*)lg55.69.44(lg82.13lg16.2655.69
Où: (II-4)tion DistCorrec : Facteur de correction de distance.
(II-5)
I II II II I....1.31.31.31.3.3.3.3.3 Le modèle COST 231 Hata Le modèle COST 231 Hata Le modèle COST 231 Hata Le modèle COST 231 Hata
Le modèle COST 231 Hata a les mêmes conditions que le modèle d’Okumura Hata sauf qu’il
est développé pour étendre l’utilisation de ce modèle pour les bandes de 1500 à 2000 MHz. Le
pathloss est donné par la formule suivante :
Lp = 46.33 + (44.9 –6.55log (h1)) log (d) – a (h2) – 13.82log (h1) + C (II.6)
L’expression de a (h2) dépend du type de la ville :
• petite et moyenne ville :
a (h2) = (1.1log (f) – 0.7) h2 – 1.56log (f) + 0.8 (II.7)
• grande ville :
a (h2) = 3.2log (11.75h2)) 2 – 7.97 (II.8)
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Chapitre II : Règles de planification et de dimensionnement
30
La valeur de la constante C varie selon la nature du milieu :
• milieu urbain ; C = 0
• milieu suburbain ; C = -51.11
• milieu rural ; C = -30.23
II.2 II.2 II.2 II.2 Processus de p Processus de p Processus de p Processus de planification lanification lanification lanification radio radio radio radio
II.2.1 Objectifs de la planification II.2.1 Objectifs de la planification II.2.1 Objectifs de la planification II.2.1 Objectifs de la planification Le dimensionnement d’un réseau cellulaire permet d’assurer la minimisation du coût de la
liaison radio et de l’infrastructure du réseau, en tenant compte de la couverture radio et de la
taille des cellules sous réserve de contraintes de la QoS. Le dimensionnement par la
couverture d’un réseau cellulaire permet essentiellement de calculer la taille de la cellule. Lerayon de cellule est obtenu suite à la réalisation d’un bilan de liaison qui permet de déterminer
l’affaiblissement maximal alloué MAPL (Maximum Allowable PathLoss). Cette valeur
servira pour le modèle de propagation afin de déterminer le rayon de cellule. Sachant la taille
de la cellule, on pourra donc déterminer pour la zone à planifier le nombre de stations de base
nécessaires.
La figure 2.1 pressente le processus de dimensionnement par couverture :
Figure 2.1 : Processus de planification
II.II.II.II.2.2 2.2 2.2 2.2 Bilan de liaison Bilan de liaison Bilan de liaison Bilan de liaison L'amélioration du bilan de liaison est un autre avantage de la conception efficace dans IS-856
comparé à d'autres normes cellulaires numériques. L'analyse et la simulation prouvent que,
IS-856 a des avantages de budget de lien par rapport à IS-95-A de 10dB sur le lien avant et
de 1.5dB plus grand que sur le lien inverse [ 13 ].
Le bilan de liaison détermine l’atténuation du chemin pathloss maximale permise d'une
liaison donnée.
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Chapitre II : Règles de planification et de dimensionnement
31
II.2.2.1 Les paramètres du bilan de liaison II.2.2.1 Les paramètres du bilan de liaison II.2.2.1 Les paramètres du bilan de liaison II.2.2.1 Les paramètres du bilan de liaison
La réalisation du bilan de liaison repose principalement sur les paramètres suivants [13]:
Figure 2.2 : Paramètres de calcul du Pathloss
• Paramètres de transmission Paramètres de transmission Paramètres de transmission Paramètres de transmission
Bruit thermique: sa puissance Nth est donnée par k* T0 avec k est la constanteBoltzmann (k = 1.38*10-20 mW/Hz/K) et T0 = 293 K : Nth = -174 dBm/Hz.
Débit Chip Tc : fixé à 3.84 Mchip/s.
Marge de fading de masquage (Shadowing margin): elle est due aux effets de masquage.
Elle est en fonction de la probabilité de couverture de la cellule, localisation de l’UE et
du Gain de Soft handover.
• Paramètres de l’équipement utilisateur Paramètres de l’équipement utilisateur Paramètres de l’équipement utilisateur Paramètres de l’équipement utilisateur
Puissance maximale (PUE) : elle varie selon la classe des mobiles. Pour les mobiles de
classe 3, elle est de 24 dBm. Pour les mobiles de classe 4, elle est de 21 dBm.
Gain d’antenne du mobile : GUE
Pertes dans les câbles d’alimentation de l’antenne du mobile Lf MS
Perte due au corps de l’utilisateur : LBody.
• Paramètres de la BTS Paramètres de la BTS Paramètres de la BTS Paramètres de la BTS
Facteur de bruit NF (Noise Factor ) : il s’agit du facteur de bruit généré au récepteur.
Pertes de connecteurs et de feeders : LfBTS
Puissance maximale : la puissance maximale du BTS intervient au niveau du bilan de
liaison pour le lien descendant : PBTS
Gain d’antenne : GBTS
• Autres paramètres Autres paramètres Autres paramètres Autres paramètres
Gain de traitement (Processing Gain) : Gp = 10* log (débit chip / débit service)
(Eb /N0) requis : cette variable caractérise la qualité de service à atteindre pour le service
considéré. Elle varie en fonction de la mobilité de l’utilisateur.
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Chapitre II : Règles de planification et de dimensionnement
32
Gain de Virtual/Soft handover (GSHO) : il correspond au gain que le mobile réalise dans
une situation de soft handover. Dans cette situation, le mobile est connecté à plus
qu’une station de base et donc utilise une puissance minimale.
Marge d’interférence ( NRUL: Noise RiseUL) : Ce paramètre correspond au niveaud’augmentation du bruit du à l’augmentation de la charge dans la cellule. Cette marge
d’interférence est liée au facteur de charge (ηul
) qui mesure la charge de chaque lien
(montant ou descendant). La marge d’interférence est importante si la capacité et donc
la charge autorisée dans la cellule sont importantes .Ainsi, dans les zones urbaines, cette
marge doit être importante alors que dans les zones rurales, la marge d’interférence est
faible. Le réseau doit être planifié de façon à pouvoir supporter une certaine marge
d’interférence afin de garantir un rayon minimum pour la cellule. La marge
d’interférence est donnée par la formule suivante :-10* log (1- η
ul) (II.9)
II.2.2.2 Bilan de liaison pour le lien montant II.2.2.2 Bilan de liaison pour le lien montant II.2.2.2 Bilan de liaison pour le lien montant II.2.2.2 Bilan de liaison pour le lien montant
Pour le calcul du bilan de liaison pour le lien montant [13], il faut tout d’abord déterminer EIRP
(Effective Isotropic Radiated Power). Elle correspond à la puissance qu’il faudrait fournir à une
antenne isotrope pour obtenir le même champ à la même distance. Elle a l’expression suivante :
EIRP (dBm) = PUE + GUE – L Body – Lf MS
(II.10)
L’affaiblissement maximal admissible sur le lien montant est donnée par :
L Max_UL = EIRP + G BTS – L fBTS + GSHO – M Fad_shad (II.11)
Avec : MFad_shadow est la marge due au fading de masquage.
II.2.2.3 Bilan de liaison pour le lien descendant II.2.2.3 Bilan de liaison pour le lien descendant II.2.2.3 Bilan de liaison pour le lien descendant II.2.2.3 Bilan de liaison pour le lien descendant
Canal de trafic : Dans le cas du lien descendant, l’expression de EIRP (dBm) s’écrit comme
suit :
EIRP (dBm) = P BTS + G BTS – Lf BTS (II.12)
Pour déterminer la perte maximale admissible, on calcule la somme totale des bruits et des
interférences créées par tous les mobiles en suivant les étapes suivantes :
1. On calcule le facteur de bruit du récepteur du BTS. Son expression est donnée par :
N BTS = - Nth + NF +10* log (T c) (II.13)
2. On calcule la somme des interférences reçues au récepteur. Sa valeur est donnée par :
T Otint = 10* log [10*((N BTS + NRul)/ 10) – 10 ^ (N BTS / 10)] (II.14)
3. Finalement, on ajoute les bruits pour trouver la somme totale. Elle est donnée par :
T Otint _ bruit = 10 * log [10^ (Totint / 10) + 10 ^ (N BTS / 10) (II.15)
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Chapitre II : Règles de planification et de dimensionnement
33
Une fois la valeur de la somme des bruits et des interférences est calculée, on détermine la
valeur de la sensibilité du récepteur en utilisant la formule suivante :
SRx = (E b / N 0) + T Otint _ bruit – Gp (II.16)
La perte de propagation maximale sur le lien descendant pour un canal de trafic est la suivante: L= EIRP – SRx + GUE - Lf
MS+ GSHO– MFad_shadow (II.17)
II.II.II.II.2.2.2.2.3333 Calcul Calcul Calcul Calcul du rayon de la cellule du rayon de la cellule du rayon de la cellule du rayon de la cellule Une fois nous avons déterminé le pathloss maximal dans la cellule, il ne reste plus qu’à
appliquer n’importe quel modèle de propagation connu pour estimer le rayon de la cellule. Le
modèle de propagation doit être choisi de sorte qu’il soit conforme à la région planifiée. Les
critères du choix du modèle de propagation sont la distance par rapport au BTS, la hauteur de
l’antenne du BTS, la hauteur de l’antenne du UE et sa fréquence.La zone de couverture d’une cellule, si nous choisissons le motif hexagonal, est :
S= K r 2
(II.18)
Où S est la surface couverte, r est le rayon maximal de la cellule et K est une constante. Le
tableau suivant donne quelque valeurs de K suivant le nombre de secteurs.
Tableau 2.1 : Valeur de K par type d’antenne
Le nombre de sites requis pour la couverture est obtenu en divisant la surface totale de la zone à
planifier par la surface couverte par un site.
I II II.I.I.I.3333 Dimensionnement d’un réseau IMS Dimensionnement d’un réseau IMS Dimensionnement d’un réseau IMS Dimensionnement d’un réseau IMS Dans cette partie, nous nous intéressons au dimensionnement d’un réseau IMS qui permet
d’offrir des services multimédia à des usagers disposant d’un accès large bande tel que xDSL,câble, 1xEV-DO, WiFi/WiMax, EDGE/UMTS, etc.…
II.3II.3II.3II.3.1 Architecture cible .1 Architecture cible .1 Architecture cible .1 Architecture cible La figure 2.3 représente les différentes entités à dimensionner dans le cas du réseau cœur EV-
DO selon le concept IMS qui sont :
• CSCF et MGCF qui appartiennent à la couche contrôle.
• MGW faisant partie de la couche connectivité.
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Chapitre II : Règles de planification et de dimensionnement
34
Figure 2.3 : Architecture cible
II.3.2 II.3.2 II.3.2 II.3.2 Modèle de trafic du réseau d’accès Modèle de trafic du réseau d’accès Modèle de trafic du réseau d’accès Modèle de trafic du réseau d’accès L’évaluation du volume de trafic total dans le réseau coeur nécessite une étude préalable des
modèles de trafic de chacune des classes de service. Dans ce paragraphe, nous allons donner
un bref aperçu sur les différentes classes de services ainsi que les modèles de trafic qui
régissent ces classes pour pouvoir retenir un scénario pour chaque classe et calculer par la
suite la charge de trafic dans le réseau coeur. Il est à noter que la modélisation classique des
services par des processus de Poisson n’est pas valide désqu’il s’agit de la transmission des
données. Cette modélisation a été longtemps adoptée pour le calcul de la charge des réseaux
téléphoniques, et qui reste toujours valable pour les communications de type voix.
II.3.2 II.3.2 II.3.2 II.3.2.1 Les différentes classes de qualité de service .1 Les différentes classes de qualité de service .1 Les différentes classes de qualité de service .1 Les différentes classes de qualité de service
Selon les spécifications de 3GPP, il est possible de partitionner, sur la base de la qualité de
service, l’ensemble des services en quatre classes : classe des services conversationnels,
classe des services à flux continu ou Streaming, classe des services interactifs, classe des
services en mode téléchargement ou background. [15]
Le critère de classification le plus prépondérant est la sensibilité au délai de transmission. Les
deux premières classes sont prévues pour les services du type temps réel alors que les deux
autres classes concernent les applications non temps réel, ces dernières se caractérisent par
une tolérance aux délais de transmission. L’autre contrainte à respecter essentiellement pour
les deux dernières classes de service est le seuil du BER (Bit Error Rate).
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Chapitre II : Règles de planification et de dimensionnement
35
a) Classe des services conversationnels
Les applications de cette classe nécessitent un service bidirectionnel en temps réel impliquant
deux utilisateurs humains ou plus. Les contraintes dépendent donc de la perception humaine :
la limite sur le délai maximum toléré est une limite stricte car toute dégradation sur le délaiinduirait une perte de qualité notable dans la perception humaine du signal. Les exemples de
ce type d’applications sont la téléphonie, la vidéophonie, la voix sur IP, les jeux interactifs.
b) Classe des services à flux continu ou Streaming
Les applications de cette classe impliquent un utilisateur humain et un serveur de données. Ce
sont des applications temps réel asymétriques où les données sont transférées du réseau vers
les mobiles. Le manque d’interactivité entre l’utilisateur et la source de données autorise des
délais un peu plus importants que dans les cas des applications de type conversationnel, et ce
sans perturber la QoS. Les exemples d’applications de type Streaming sont les nouvellesapplications issues de l’Internet, telles que les applications audio ou vidéo sur demande.
c) Classe des services interactifs
Les applications de cette classe impliquent un utilisateur (machine ou humain) dialoguant
avec un serveur de données ou d’applications. Contrairement aux deux classes précédentes,
les performances temps réel ne sont pas nécessaires, il s’agit seulement d’attendre un certain
temps pour répondre aux requêtes. Par contre les informations ne doivent pas être altérées.
Les exemples d’applications de type interactif sont la navigation sur l’Internet, l’accès aux
bases de données ainsi qu’aux serveurs d’applications.
d) Classe des services en mode téléchargement ou background
Les applications de cette classe impliquent un utilisateur, le plus souvent un équipement
terminal, réalisent l’envoi et la réception de données en tâche de fond. L’absence
d’interactivité pour ces applications fait que l’utilisateur à l’origine de la requête n’est pas en
attente d’une réponse dans une limite de temps fixée. Ce sont donc les applications les moins
sensibles au délai, mais sont très sensibles aux erreurs sur l’information transférées. Les
exemples d’applications sont le mail, le transfert de messages courts (SMS pour Short
Messages Services), le téléchargement de données ou de fichiers.
I II II.3.I.3.I.3.I.3.2 22 2.2 Modèles de trafic .2 Modèles de trafic .2 Modèles de trafic .2 Modèles de trafic
a) Modèle de trafic pour le service conversationnel
Un exemple de service conversationnel est la communication téléphonique. Les
communications téléphoniques constituent le service le plus classique dont le comportement
statistique a été maîtrisé. Le comportement d’un utilisateur exploitant ce service au cours du
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Chapitre II : Règles de planification et de dimensionnement
36
temps est modélisé par un processus markovien du type ON-OFF. Les caractéristiques de ce
modèle sont :
• L’occurrence des appels téléphoniques est un processus de poisson caractérisé par un taux
moyen d’appel de valeur typique 0.8 appels par heure.• La durée d’un appel suit un processus exponentiel de moyenne typique α telle que
1/ α = 150 s.
• La durée de l’appel est une alternance de périodes d’activité et de périodes de silence. Ces
périodes suivent chacune une distribution exponentielle. La valeur typique pour le taux
d’activité des sources est 0.5.
b) Modèle de trafic pour le service à flux continu
Un exemple typique d’un service à flux continu est le téléchargement d’une séquence vidéo.
Le flux des séquences vidéo correspond à une série de trames de données de même durée àraison de 25 trames par secondes. Il existe neuf types différents de trames. L’occurrence de
ces différents types de trames est gérée par un processus de Markov à neuf états.
La distribution de la durée de chaque classe de contenu suit une loi Gamma d’ordre 2. Nous
avons retenu pour ce modèle les caractéristiques suivantes :
• L’occurrence des sessions 0.17 appels/ heure
• La durée d’une session 120 s
• Le taux d’activité de la source est de 0.58
c) Modèle de trafic pour le service interactif
L’exemple typique de ce service est la consultation des pages Web. Le flux de données, selon
ce modèle, peut être décomposé en plusieurs sessions de consultation du Web. Pendant
chaque session, l’utilisateur consulte un ensemble de sites Web se ramenant à un appel des
pages HTMLs correspondantes. Le téléchargement de ces pages HTMLs est matérialisé par la
transmission de plusieurs datagrammes de taille variable. Un temps de lecture est nécessaire
avant d’amorcer la consultation d’une autre page Web. Les caractéristiques statistiques de ce
modèle sont les suivantes :
• L’occurrence de sessions est un processus de poisson de valeur typique 0.17 appels/heure
• Pour chacune de session :
Le nombre d’appel de pages HTML suit une distribution géométrique de
moyenne typique 5 appels/session.
Le temps de lecture suit une distribution exponentielle de moyenne a et de
valeur typique 1/a = 4 à 12 s.
Le nombre de datagrammes par appel suit une distribution géométrique de
moyenne typique 10 datagrammes/appel.
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Chapitre II : Règles de planification et de dimensionnement
37
La durée d’inter-arrivée de datagrammes suit une distribution exponentielle
dont la moyenne est en fonction du débit.
La taille des datagrammes suit une distribution de Pareto.
d) Modèle de trafic de la classe Background
Les services de cette classe sont insensibles au délai, ils sont considérés de type Best Effort.
Ils sont transmis en dehors des périodes chargées du réseau coeur, c’est-à-dire au cours des
périodes d’inactivités des autres classes de services. D’une autre manière, ces services ne
contribuent pas à la charge du réseau.
II.3.3II.3.3II.3.3II.3.3 Méthodologie du dimensionnement Méthodologie du dimensionnement Méthodologie du dimensionnement Méthodologie du dimensionnement
II.3.II.3.II.3.II.3.3333.1 Les hypothèses du dimensionnement .1 Les hypothèses du dimensionnement .1 Les hypothèses du dimensionnement .1 Les hypothèses du dimensionnement Pour dimensionner le réseau coeur EV-DO, nous allons nous intéresser au trafic pendant
l’heure de pointe, qui est définie comme étant l’heure présentant un maximum du trafic
pendant une journée (une semaine, un mois). Nous supposons dans la suite que le modèle de
trafic du réseau d’accès correspond à l’heure la plus chargée pour le réseau coeur EV-DO. De
même, nous admettons que la répartition du trafic de la classe conversationnelle entre mode
paquet et mode circuit (Pourcentage GSM et PSTN) est fixée malgré que la distribution du
trafic même entre les deux systèmes du mode circuit varie avec le temps (la distribution de
l’heure de pointe est utilisée comme référence). Les taux de pénétration des réseaux UMTS et
EDGE sont fixés, indépendamment de la distribution des abonnés. Enfin, nous avons
considéré que tout abonné localisé sous la couverture UMTS peut utiliser cette technologie
avec un débit maximal de 2 Mbits/s. Il en est de même pour les abonnés EDGE mais avec un
débit de 384 Kbits/s. Les abonnés EV-DO peuvent atteindre des débits de 3 Mbits/s.
II II II II.3..3..3..3.3333.2 Calcul du trafic généré par le réseau d’accès .2 Calcul du trafic généré par le réseau d’accès .2 Calcul du trafic généré par le réseau d’accès .2 Calcul du trafic généré par le réseau d’accès
† Répartition des ab Répartition des ab Répartition des ab Répartition des abonnés onnés onnés onnés
Nous devons tout d’abord fixer le nombre d’abonnés pour chaque technologie active dans la
zone à dimensionner. Pour cela nous disposant des données suivantes :
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Chapitre II : Règles de planification et de dimensionnement
38
Paramètres
Nombre total d’abonnés Nbabonnés
Nombre total des abonnés mobiles Nbabonnés(Mobile)
Nombre total des abonnés fixes Nbabonnés(fixe)
Pourcentage des abonnés EV-DO par rapport aux abonnés mobiles Nbabonnés(EVDO/Mobile)
Pourcentage des abonnés EDGE par rapport aux abonnés mobiles Nbabonnés(EDGE/Mobile)
Pourcentage des abonnés UMTS par rapport aux abonnés mobiles Nbabonnés(UMTS/Mobile)
Pourcentage des abonnés GSM par rapport aux abonnés mobiles Nbabonnés(GSM/Mobile)
Pourcentage des abonnés POTS par rapport aux abonnés fixes Nbabonnés(POTS/fixe)
Pourcentage des abonnés ADSL par rapport aux abonnés fixes Nbabonnés(ADSL/fixe)
Tableau 2.2 : Paramètres des abonnés
La première étape consiste à déterminer le nombre d’abonnés par technologie comme suit :
Nbabonnés(EV-DO) = Nbabonnés(EV-DO/Mobile) * Nbabonnés(Mobile) (II.19)
Nbabonnés(EDGE) = Nbabonnés(EDGE/Mobile) * Nbabonnés(Mobile) (II.20)
Nbabonnés(UMTS) = Nbabonnés(UMTS/Mobile) * Nbabonnés(Mobile) (II.21)
Nbabonnés(GSM) = Nbabonnés(GSM/Mobile) * Nbabonnés(Mobile) (II.22)
Nbabonnés(ADSL) = Nbabonnés(ADSL/fixe) * Nbabonnés(fixe) (II.23) Nbabonnés(POTS) = Nbabonnés(POTS/fixe) * Nbabonnés(fixe) (II.24)
Une fois le nombre d’abonnés par technologie déterminé nous devons connaître la répartition
des services entre ces technologies.
† Répartition des services Répartition des services Répartition des services Répartition des services
L’utilisation des services varie selon la nature du service (conversationnel, interactif,
streaming) d’une part et selon la technologie utilisée d’une autre part (GSM, EDGE, UMTS,
POTS, ADSL). Dans le cas de notre étude le service conversationnel est offert par toutes les
technologies, le service streaming peut être obtenu avec EV-DO, UMTS et ADSL quant au
service interactif, les réseaux GSM et POTS sont les seuls à ne pas l’offrir.
† Détermination du trafic acheminé au niveau accès Détermination du trafic acheminé au niveau accès Détermination du trafic acheminé au niveau accès Détermination du trafic acheminé au niveau accès
Le diagramme de la figure 2.4 montre les différentes étapes à suivre pour déterminer le trafic
acheminé au niveau accès qui va servir pour le dimensionnement des différentes entités du
réseau:
D’abord, on détermine le trafic généré par chaque service et chaque technologie en appliquant
un modèle de trafic adéquat pour chacun :
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Chapitre II : Règles de planification et de dimensionnement
39
Figure 2.4 : Etapes de calcul du trafic
Pour le POTS et le GSM, on n’a que le service de téléphonie classique (en mode circuit). Leur
trafic, exprimé en erlang, est déterminé par l’équation suivante :
(II.25)
où
I : désigne GSM ou POTS
Trafic moyen/abonné ( I ) est le trafic moyen par abonné de la technologie I (POTS ou GSM).
)()()( / I Trafic I Nb I Trafic abonné moyen Abonnésgénéré ×=
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Chapitre II : Règles de planification et de dimensionnement
40
Le résultat obtenu en erlang doit être converti en Kbits pour pouvoir l’ajouter aux trafics
conversationnels générés par les autres technologies. Pour ce faire plusieurs étapes doivent
être effectuées.
1. Rassembler ou être capable de déduire les données d’opérateur suivantes : La durée moyenne des communications (DMC) en secondes
Le nombre de tentatives d’appels moyen par abonné à l’heure chargée (TAHC) par heure,
Le grade de service (Grade of Service : GoS) souhaité au niveau de l’interface
commutateur du Media Gateway. En effet, les différents réseaux d’accès connectés au
réseau de transport offrent déjà un certain GoS fixé par l’opérateur en dimensionnant ce
réseau; donc il faut éviter un goulot d’étranglement au niveau des MGWs.
Le trafic généré en erlang est :
(II.26)
2. Calculer le nombre de circuits N nécessaires pour acheminer ce trafic calculer en erlang à
l’aide de la formule de Rigault :
α α ××= k N (II.27)
Avec )(log10 10 GoSK ×−= (II.28)
3. Calculer le débit d’appel
Le débit d’appel peut être calculé en tenant compte des éléments suivant :
Les codecs audio utilisés au niveau de la couche application
Les différentes encapsulations aux niveaux des différentes couches (transport, réseau)
Les protocoles au niveau de la couche liaison.
Pour chaque site, on suppose qu’on a un choix uniforme entre les différents utilisateurs des
différents paramètres : codec, période de paquétisation, protocole de couche liaison.
La formule qui permet de calculer le débit par appel est la suivante :
(II.29)
Avec
D appel : débit par appel en Kbit/s
Débit codec : débit généré par le codec en Kbit/s
T p : la période de paquétisation en ms
entête RTP / UDP / IP : la taille l’entête RTP/UDP/IP à ajouter en bits
entête liaison : la taille de l’entête du protocole de couche liaison en bits
enqueue liaison : la taille de l’enqueue du protocole de couche liaison en bits
3600)()()()( I DMC I TACH I Nb I Abonnés ××=α
p
liaisonliaison pcodec
appelT
enqueueenteteT Débit D
)( ++×=
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Chapitre II : Règles de planification et de dimensionnement
41
Figure 2.5 : Etapes de calcul du trafic mode circuit
4. Calculer de la bande passante nécessaire pour acheminer le trafic généré
appelgénéré D N sKbitsTrafic ×=) / ( (II.30)
L’organigramme de la figure 2.5 décrit les étapes évoquées précédemment et servant au calcul
du trafic du mode circuit en Kbits/s.
D’après le diagramme on voit que l’utilisateur peut donner comme entrée au simulateur le
trafic moyen par abonné en erlang. Ce paramètre peut être calculé par le simulateur, il suffit
pour cela d’entrer la durée moyenne d’une communication (DMC) et le taux d’appel par
heure chargée par abonné (TAHC).
Pour les technologies ADSL et UMTS on dispose des services conversationnel, streaming et
interactif. Alors que pour EDGE, on ne dispose que des services conversationnel et interactif.
On doit tout d’abord déterminer le nombre des abonnés actifs par service et par technologie.
Le nombre d’abonnés actifs est donné par l’équation (II.33) :
N abonnés ( I , J ) = N abonnés ( I ) × ττττ activité ( J ,I ) (II.31)
où
I désigne EDGE, UMTS ou ADSL.
J désigne le service Conversationnel, Interactif ou Streaming.
ττττactivité ( J , I ) désigne le taux d’activité du service J de la technologie I.
N abonnés ( I , J ) désigne le nombre d’abonnés I actifs du service J.
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Chapitre II : Règles de planification et de dimensionnement
42
Dans ces conditions, le trafic généré par le service J dans une technologie I est généralement
modélisé par l’équation suivante :
Trafic généré ( J , I ) = N abonnés ( I , J ) × ττττappel ( J , I ) × T appel ( J , I )× Dmax ( J , I )×ττττactivité_ s ( J , I ) (II.32)
oùTraficgénéré ( J , I ) désigne le volume de trafic généré par le service J du réseau I (en Kb/s)
ττττappel ( J , I ) est le taux d’appel/heure/abonné du service J pour la technologie I (en appel/heure).
T appel( J , I ) est la durée d’appel du service J pour la technologie I (en s/appel).
Dmax ( J , I ) est le débit max du service J pour la technologie I (en Kb/s).
ττττactivité_ s ( J , I ) est le taux d’activité de la source du service J de la technologie I.
Généralement, on calcule le trafic du service généré en utilisant les paramètres correspondants
à la technologie utilisée. Ensuite, on calcule le trafic généré par chaque technologie (EV-DO,
POTS, GSM, ADSL, EDGE, UMTS) :(II.33)
On suppose toujours que :
Traficgénéré (interactif,GSM)=Traficgénéré (streaming,GSM)=0
Traficgénéré (interactif,POTS)=Traficgénéré (streaming,POTS)=0
Enfin, et après avoir exprimer l’ensemble des valeurs des trafics générés par chaque
technologie en Kb/s, il suffit d’effectuer leur somme pour déterminer la charge totale du
réseau d’accès (en Kb/s).
(II.34)
Cependant, pour le dimensionnement des entités du réseau on va s’intéresser seulement au
trafic sortant. En effet, ce n’est pas tout le trafic qui va être acheminé à travers le Media
Gateway. Ainsi, si on dispose du coefficient de routage externe pour chaque technologie I :
C RE ( I ) , le trafic acheminé par chacune est déterminé par l’équation suivante :
Traficacheminé ( I ) = Traficgénéré ( I ) x C RE ( I ) (II.35)
Ainsi, le trafic total acheminé est la somme des trafics acheminé par chaque technologie.
II.II.II.II.3.4 3.4 3.4 3.4 Processus de dimensionnement Processus de dimensionnement Processus de dimensionnement Processus de dimensionnement
II.3.4 II.3.4 II.3.4 II.3.4.1 Dimensionnement des MGWs .1 Dimensionnement des MGWs .1 Dimensionnement des MGWs .1 Dimensionnement des MGWs
Le dimensionnement d’un MGW consiste à déterminer sa capacité de commutation, ce qui
revient à déterminer la capacité de ses interfaces. La capacité de l’interface est égale au trafic
∑∈
=)min,(
),()(gStreaonnelConversati J
généré généré I J Trafic I Trafic
∑−∈
=),,,,,(
, )()(POTS ADSLGSM UMTS EDGE DO EV I
généré Totalgénéré I Trafic I Trafic
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Chapitre II : Règles de planification et de dimensionnement
43
total acheminé à travers ce MGW, déterminé par l’équation (II.35). Le trafic mode paquet
passe directement à travers le MGW alors que le trafic mode circuit doit être paquetisé au
niveau du MGW. Selon le débit généré par le codec audio et en tenant compte des différentes
possibilités des périodes de paquétisation, on peut obtenir la taille des données audio. Cesdonnées audio vont subir des encapsulations au niveau des différentes couches en
commençant par la couche transport jusqu’à arriver à la couche liaison de données.
Figure 2.6 : Calcul de la capacité du MGW
Les trafics générés par les réseaux à commutation de circuits et calculés à partir de la formule
(II.29) seront additionnés avec l’ensemble des trafics mode paquet.
On peut aussi déterminer la capacité d’un MGW en terme de nombre de châssis. En effet si on
dispose de la capacité du châssis, le nombre de MGWs sera déterminé comme suit :
(II.36)
II.3.4.2 II.3.4.2 II.3.4.2 II.3.4.2 Dimensionnement de MGCF Dimensionnement de MGCF Dimensionnement de MGCF Dimensionnement de MGCF
Le MGCF est une passerelle (Gateway) qui assure les communications entre l’IMS et les
usagers du domaine circuit (CS). Tout le trafic de signalisation (contrôle d’appels ou session)
généré par les utilisateurs du domaine circuit vers l’IMS passe par le MGCF. Ce dernier
assure la conversion entre protocoles ISDN User Part (ISUP) et Bearer Independent Call
Control (BICC) vers le protocole SIP.
Le dimensionnement de cet équipement se traduit en terme de capacité de traitement de son
processeur. Il suffit donc de déterminer le nombre d’appels à véhiculer exprimé en cps (call
per second) ou en BHCA (Busy Hour Call Set up) tel que :
Chasis
MGW MGW
Capacité
Capacité N =
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Chapitre II : Règles de planification et de dimensionnement
44
Charge (en BHCA) = charge (en cps) × 3600 (II.37)
Généralement, un MGCF fonctionne dans les deux cas suivant :
L’appel est initié par le mode circuit.
L’appel est initié par le mode paquet et destiné vers le mode circuit. Ce type d’appelne peut être que du conversationnel.
D’où la formule suivante :
(II.38)
où
Nbabonnés(I, conversationnel) désigne le nombre d’abonnés du réseau I activant le serviceconversationnel.
ττττappel(I, conversationnel) désigne le taux d’appel du service conversationnel dans la
technologie I.
ττττRE _circuit t est le taux de routage externe vers le mode circuit.
Certains de ces paramètres sont généralement donnés, les autres peuvent être déduits à partir
d’autres. Par exemple, le taux d’appels par abonné est déterminé en fonction de la durée
moyenne d’un appel et le trafic moyen par abonné par la formule suivante :
(II.39)
II.3.II.3.II.3.II.3.4 44 4.3.3.3.3 Dimensionnement de CSCF Dimensionnement de CSCF Dimensionnement de CSCF Dimensionnement de CSCF
Comme le MGCF, le dimensionnement d’un CSCF se traduit par la capacité de traitement de
son processeur qui s’exprime en cps. La seule différence est que le MGCF traite des services
narrow band (mode circuit), alors que le CSCF traite des services broad band (large bande).
C’est pour cela qu’on ne va s’intéresser qu’aux technologies EDGE, UMTS et ADSL qui
offrent des services data voir même multimédia. Ainsi la charge d’un CSCF s’exprime
comme suit :
(II.40)
Avec Nb Abonné ( I ) est le nombre d’abonnés simultanés utilisant la technologie I.
+×= ∑∈
)()(arg),(
I I NbeChappel
POTSGSM I
Abonnés MGCF τ
∑−∈
××),,,(
_),(),( ADSL EDGE UMTS DO EV I
circuit RE appel Abonnés onnelConversati I onnelConversati I Nb τ τ
appel
abonné moyen
appel
Trafic Durée
τ
/ =
)()(arg),,,(
I I NbeCh appel
ADSLUMTS EDGE DO EV I
AbonnésCSCF τ ×= ∑−∈
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Chapitre II : Règles de planification et de dimensionnement
45
Conclusion Conclusion Conclusion Conclusion
La planification radio et le dimensionnement du réseau cœur sont des étapes importantes dansle déploiement du réseau EV-DO et l’introduction du concept IMS. La planification consiste à
déterminer le nombre de stations de base à déployer à travers une phase de calcul de
couverture et une phase de calcul de capacité se basant sur un ensemble de paramètres. La
tache de dimensionnement du cœur du réseau consiste à évaluer le volume de trafic véhiculé
ainsi que la détermination de la capacité nécessaire des différentes entités du réseau pour
supporter ce trafic.
L’implémentation des différentes règles servant pour planifier le réseau EV-DO et le
dimensionnement du cœur de réseau IMS et l’automatisation de ces deux taches délicatesferont l’objet du chapitre suivant.
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Chapitre III : Outil de planification et de dimensionnement
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Chapitre III Chapitre III Chapitre III Chapitre III ::::
Développ Développ Développ Développement de l’outil ement de l’outil ement de l’outil ement de l’outil de planification EV de planification EV de planification EV de planification EV- -- -DO et de DO et de DO et de DO et de
dimensionnement du réseau cœur IMS dimensionnement du réseau cœur IMS dimensionnement du réseau cœur IMS dimensionnement du réseau cœur IMS
Introduction Introduction Introduction Introduction
Après avoir détailler le processus de planification radio d’un réseau EV-DO ainsi que la
démarche du dimensionnement d’un réseau cœur IMS, l’étape suivante de notre travail est de
concevoir et de réaliser un outil qui implémente les différentes phases du processus. En effet,
l’automatisation du processus de planification et de dimensionnement est d’une grande utilité
vue la complexité de cette tache.
Dans ce chapitre, nous allons présenter le simulateur qu’on a développé en décrivant la
structure de son interface, son approche conceptuelle, et la méthodologie de son utilisation.
Nous traiterons d’abord la partie planification radio d’un réseau EV-DO pour les deux
révisions 0 et A et nous nous intéresserons, par la suite au dimensionnement du réseau cœur
IMS.
III III III III.1 Spécification de l’outil .1 Spécification de l’outil .1 Spécification de l’outil .1 Spécification de l’outil
III III III III.1.1 Scénario étudié .1.1 Scénario étudié .1.1 Scénario étudié .1.1 Scénario étudié
Nous envisageons de dimensionner un réseau EV-DO selon le scénario suivant : l’opérateuropte pour l’installation d’un réseau EV-DO Rev 0 puis procèdera à une migration vers la
révision A de la norme pour préparer le terrain à l’évolution vers une architecture IMS du
cœur du réseau.
Nous supposons en effet que le backbone actuel de l’opérateur ne permet pas de bénéficier
des services offerts par la révision A de la norme EV-DO, alors que le déploiement de la
révision 0 permettra d’offrir des services haut débit sur le réseau de transport.
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La migration du réseau d’accès vers la révision A s’accompagnera de l’évolution du réseau de
transport à une architecture IMS garantissant des services à valeurs ajoutées avec différents
niveaux de QoS. Le scénario proposé est représenté par le diagramme 3.1.
Figure 3.1 : Scénario de déploiement et de migration
Le simulateur à développer devra donner la possibilité de planifier tout d’abord un réseau EV-
DO Rev 0 puis planifier un réseau EV-DO Rev A et se servir des résultats de cette
planification pour dimensionner le réseau cœur IMS responsable de l’acheminement du trafic
généré par le réseau en tenant compte des différentes technologies existantes.
Nous avons vu jusqu’ici les différentes règles appliquées pour planifier un réseau EV-DO et
dimensionner sa partie transport supportant à la fois des réseaux cellulaires de deuxième et
troisièmes génération ainsi que des réseaux fixes. Nous allons maintenant essayer
d’implémenter les différentes relations que nous avons trouvées dans un outil ouvert afin de
pouvoir automatiser l’opération de dimensionnement. Nous allons donc concevoir une
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Chapitre III : Outil de planification et de dimensionnement
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interface simple qui regroupe les caractéristiques du réseau en terme de composants et de
trafic et en déduire ce qu’il faut prévoir pour supporter les usagers potentiels.
III III III III.1.2 .1.2 .1.2 .1.2 Interface Utilisateur Interface Utilisateur Interface Utilisateur Interface Utilisateur Nous avons cherché à réaliser un outil basé sur des interfaces simples et séquentielles afin de
guider l’utilisateur à travers les différentes étapes de l’utilisation, notamment lors de l’entrée
des paramètres du réseau. D’autre part Nous avons essayé de réaliser une programmation
orientée objet qui nous permettra d’avoir un produit fini facilement intégrable mais surtout
extensible afin de permettre son adaptation aux nouveaux réseaux déployés.
III III III III.1.3.1.3.1.3.1.3 Spécification des besoins Spécification des besoins Spécification des besoins Spécification des besoins
Avant la phase de la conception, nous commençons par spécifier les besoins fonctionnels pournotre outil. Ces besoins seront donc indispensables pour garantir les performances de l’outil.
Les principales fonctions de notre outil sont :
Planification d’un réseau EV-DO Rev 0
Planification d’un réseau EV-DO Rev A
Estimation et calcul du trafic issu de différents réseaux d’accès
Dimensionnement un réseau cœur IMS
Prévoir et identifier les équipements nécessaires
III III III III.1.4 .1.4 .1.4 .1.4 Environnement de développement Environnement de développement Environnement de développement Environnement de développement L’interface que nous avons choisie est celle présentée par Visual C++. Notre choix s’appuie
sur la robustesse de ce logiciel qui est capable d’offrir un niveau de programmation orientée
objet assez solide ainsi que d’excellentes performances en terme d’optimisation de ressources,
vue qu’il permet au programme crée d’occuper un minimum de temps d’exécution et de
mémoire.
Notre outil de dimensionnement devra présenter une interface graphique agréable et facile à
manipuler. L'utilisateur devra introduire les paramètres d'entrée d'une façon aisée, ainsi que la
visualisation des résultats. Il devra aussi manipuler les menus du logiciel sans problème.
Nous jugeons utile d’offrir plus de liberté à l'utilisateur de l’outil en lui donnant la possibilité
d'introduire le type de dimensionnement de son choix.
II II II III II I.1.1.1.1.5 .5 .5 .5 Détermination des Cas d’utilisations Détermination des Cas d’utilisations Détermination des Cas d’utilisations Détermination des Cas d’utilisations L’étude des cas d’utilisation a pour objectif de déterminer ce que l’acteur (opérateur dans
notre cas) attend du système (outil de planification et dimensionnement).
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La détermination des besoins est basée sur la représentation de l’interaction entre l’acteur et
l’outil. Il ressort que les catégories des besoins fonctionnels des acteurs se décomposent
comme le montre le diagramme suivant :
Figure 3.2 : Diagramme de cas d’utilisation
L’utilisateur du système interagit avec l’application en demandant des besoins à satisfaire. Les
fonctionnalités du système sont tels que : dimensionner un réseau EV-DO Rev 0,
dimensionner un réseau EV-DO Rev A, Dimensionner le réseau cœur IMS.
Cas d’utilisation « Dimensionner un réseau EV-DO Rev 0 » : l’utilisateur demande au
système de déterminer la configuration optimale pour installer un réseau EV-DO dans
une zone donnée
Cas d’utilisation « Dimensionner un réseau EV-DO Rev A » : l’utilisateur demande au
système de déterminer les besoins d’une évolution du réseau vers la version A de la
norme EV-DO.
Cas d’utilisation « Dimensionner le réseau cœur IMS » : l’utilisateur demande au
système de calculer le trafic total transporté par le réseau et d’en déduire la
configuration nécessaire des entités du réseau IMS.
III III III III.2 Dimensionnement de la partie radio .2 Dimensionnement de la partie radio .2 Dimensionnement de la partie radio .2 Dimensionnement de la partie radio
Cet outil permet dans une première étape de dimensionner la partie radio d’un réseau CDMA
EV-DO puis de dimensionner selon le concept IMS la partie cœur du réseau en tenant compte
de l’existence des différentes technologies actives dans la zone à dimensionner.
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Chapitre III : Outil de planification et de dimensionnement
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La première partie consiste à déterminer le nombre de BTS nécessaire pour couvrir une zone
donnée et de calculer la capacité des équipements du réseau. Le simulateur développé a pour
principales fonctions d’établir le bilan de liaison pour les deux liens montant et descendant
afin de déterminer le pathloss maximal et le rayon de la cellule. Il permet également dedéterminer le nombre de stations de bases nécessaires.
Dans cette partie, nous allons détailler les différents modules de ce simulateur et présenter les
résultats obtenus
III III III III.2.1 Planification d’un réseau EV .2.1 Planification d’un réseau EV .2.1 Planification d’un réseau EV .2.1 Planification d’un réseau EV- -- -DO Rev 0 DO Rev 0 DO Rev 0 DO Rev 0
III III III III.2.1.1 Le cahier de charge du simulateur .2.1.1 Le cahier de charge du simulateur .2.1.1 Le cahier de charge du simulateur .2.1.1 Le cahier de charge du simulateur
Nous présentons dans le tableau suivant les donnés à l’entrée (inputs) du simulateur de lapartie planification EV-DO Rev 0 ainsi que les résultats attendus (outputs).
Inputs
Les paramètres de la zone
Surface
Type de terrain
Les paramètres de la BTS
HauteurPuissance d’émission
Les paramètres de l’équipement utilisateur
Hauteur
Puissance d’émission
Le profile des utilisateurs
Taux de pénétration
Taux de simultanéité
Débit montant moyen
Débit descendant moyen
Couverture
Rayons de couverture sur la liaison montante
Rayons de couverture sur la liaison descendante
Rayon final de panification
Couverture d’une BTSNombre de BTS
Nombre de clients par BTS
Capacité
Capacité vérifiée ou non
Solutions à adopter
Nombre de BTS à ajouter
Tableau 3.1 : Paramètres du simulateur
Comme nous avons vu dans le chapitre précèdent, la planification de la couverture radio EV-
DO se base essentiellement sur l’analyse du bilan de liaison. Différents paramètres seront
nécessaires afin d’établir le bilan de la liaison montante et celui de la liaison descendante.
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Chapitre III : Outil de planification et de dimensionnement
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Dans la partie suivante, nous allons détailler ces paramètres et les valeurs que nous avons
prises pour faire la planification de la couverture radio qui seront justifiées dans le chapitre
suivant.
I II III II II II.2 .2 .2 .2....1.1.1.1.2 Utilisation de l’outil 2 Utilisation de l’outil 2 Utilisation de l’outil 2 Utilisation de l’outil
Dans la première interface de l’outil représentée par la figure 3.3 (a), l’utilisateur introduit les
paramètres généraux de son réseau. Il y précise le nombre total d’utilisateurs, le pourcentage
des abonnés mobiles et fixes, le nombre de zones à dimensionner, le nombre des domaines du
réseau et le taux deroutage inter-domaine.
Figure 3.3 (a) (b) : Paramètres généraux et paramètres de la zone
Les valeurs des trois premiers paramètres sont estimées et prévues par des statistiques
(nombre d’abonnés futur et actuel). Le quatrième paramètre, désignant le nombre de zones
dans le réseau, est déduit à partir du choix de l’architecture de migration. En effet, on désigne
par zone un ensemble de sous réseaux de différentes technologies (EV-DO, POTS, GSM,
EDGE, UMTS, ADSL) qui sont gérés par un MGW. Pour fixer ce paramètre dans le cas de
notre étude, il faut tout d’abord examiner le réseau transport de Tunisie Télécom et choisir
une architecture de migration vers l’architecture IMS. Les deux derniers paramètres
représentent le nombre de domaines et taux de routage de routage inter-domaine. Un domaine
est la zone d’action d’un MGCF. Ces deux paramètres seront exploités plus tard.
Ayant fixer les paramètres généraux du réseau, l’utilisateur introduit, à travers l’interface
représentée par la figure 3.3 (b), les données nécessaires pour la planification radio de la zone
à savoir le nom de la zone, la surface, le pourcentage des données mobiles par rapport au
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nombre total d’abonnés mobiles du réseau et celui des abonnés EV-DO par rapport au nombre
d’abonnés mobiles de la zone et enfin le numéro du domaine auquel appartient la zone.
L’interface suivante illustrée par la figure 3.4 permet à l’utilisateur de fixer les paramètres
détaillés de la zone concernant la répartition de la surface et des abonnés.
Figure 3.4 : Paramètres par type d’environnement
Ces paramètres représentent les pourcentages des surfaces urbaine, suburbaine et rurale par
rapport à la surface totale de la zone ainsi que la répartition des abonnés entre ces différents
environnements.
En effet, comme expliqué dans le chapitre précédant, la planification radio est étroitement liée
au type de l’environnement. Etant donné que la zone à dimensionner à chaque fois est un
gouvernorat (pour le cas de notre étude), la surface à dimensionner peut comporter différents
types d’environnements, c’est pour cela que notre étude de la planification radio de la zone
doit se faire par type d’environnement. Ainsi la planification de chaque type d’environnement
se fera à part. L’interface suivante (Figure 3.5) comporte à la fois les données de planification
et les résultats pour permettre à l’utilisateur de modifier facilement ses données et voir
immédiatement l’impacte sur le résultat. Il peut ainsi jouer sur la valeur des paramètres qu’il
peut manipuler pour arriver au résultat voulu et aura ainsi la possibilité d’optimiser le
processus de planification. Nous allons dans ce qui suit décrire les fenêtres de cette interface
une à une.
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Figure 3.5 : Interface principale du simulateur
Après avoir spécifier les données de la zone à dimensionner à savoir la surface le nombre
d’abonnés EV-DO par type d’environnement, l’utilisateur se trouve appelé à introduire les
donnés spécifiant l’équipement de l’utilisateur, celui du fournisseur ainsi que ceux de
l’opérateur. Le calcul du bilan de liaison nécessite le choix de quelques paramètres d’initialisation à
savoir:
Les paramètres de station mobile (UE) et de station de base.
La sectorisation : pour notre outil, l’antenne de la station de base est ou bien
omnidirectionnelle ou trisectorielle.
Les Pertes de pénétration : Ce facteur présente les pertes subies par le signal et
introduites par les caractéristiques intrinsèques du terrain.
D’autres paramètres ne figurants pas dans cette interface seront implicitement pris en compte
lors de l’exécution. En effet, étant donné que les débits sur les liaisons montante et
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descendante ainsi que les schémas de codage et de modulation correspondant à chaque débit
sont fixés par la norme, ces paramètres pourront être déterminer implicitement sans
l’initiation par l’utilisateur.
Ayant fixé ces paramètres, la spécification des profils des utilisateurs est nécessaire pourterminer la planification. L’opérateur doit introduire dans un premier temps le nombre de
clients qu’il désire supporter puis spécifier en Kbits/s les débits moyens à offrir à ses clients
sur les deux liaisons montante et descendante. Une fois tous ces paramètres introduits il ne
reste plus qu’afficher les résultats de la simulation.
I II III II II II....2.2.2.2.1.3 R 1.3 R 1.3 R 1.3 Rés és és ésultats ultats ultats ultats
† Dimensionnement par couverture
L’utilisateur peut maintenant valider pour voir s’afficher les résultats du dimensionnement.Les premiers résultats à s’afficher sont les deux tableaux de la figure 3.6 (a) représentant
respectivement les rayons de couverture atteignables par chaque débit sur la liaison montante
et descendante :
Figure 3.6 (a) (b) : Résultats de la simulation
A chaque débit de la liaison montante ou descendante le simulateur calcule un rayon qui
représente la portée maximale permettant d’offrir le débit en question.
En se référant au débits voulus par l’opérateur sur les deux liaisons le simulateur détermine
les deux rayon r_up et r_down permettant d’offrir respectivement le débit précisé sur la
liaison montante et descendante. Le rayon qui sera choisi pour la couverture sera min (r_up,
r_down). Ce rayon servira à déterminer le nombre de BTS nécessaires pour la couverture de
la zone étudiée. Le processus est décrit par le diagramme de la figure 3.7.
Les autres résultats calculés par le simulateur et représentés dans la figure 3.6 (b) sont : Le
rayon final servant pour la planification, la couverture d’une BTS qui est fonction du rayon et
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de type de l’antenne choisie, le nombre de BTS qui va assurer la couverture de la zone étudiée
et enfin le nombre de clients pouvant être servis par une seule BTS.
Figure 3.7 : Processus de calcul du rayon de couverture
† Dimensionnement par capacité On a déterminé jusqu’ici le nombre de BTS assurant la couverture de la zone à planifier.
Toutefois il n’est pas garanti que ce même nombre sera suffisant pour répondre aux besoins
des abonnés en terme de débit sur les deux liaisons. C’est pour ça qu’un calcul de capacité
s’avère plus que nécessaire. Pour une faible densité de trafic, le dimensionnement par
couverture sera suffisant, mais il suffit de changer le profil des utilisateurs (changer les débits
ou modifier les taux de pénétration et de simultanéité) pour s’apercevoir de la nécessité de la
planification par capacité. C’est pour cette raison que, après avoir calculer le rayon de
couverture et déterminer le nombre de BTS, l’utilisateur ne peut passer à l’étape suivante du
dimensionnement qu’après avoir vérifier que la capacité est satisfaite. Le résultat de cette
vérification est représenté par la figure 3.8 (a) et (b).
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Chapitre III : Outil de planification et de dimensionnement
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Figure 3.8 : Vérification de la capacité
Dans le cas où le nombre de BTS déterminé par le rayon de couverture n’est pas suffisant
pour assurer les profiles des clients, le simulateur offre différents choix pour corriger lerésultat de la planification.
Les solutions possibles sont :
• Augmenter le nombre de BTS
• Modifier le type des antennes utilisées
• Ajouter une porteuse de 1.25 Mhz
Dans le cas où la solution choisie serait d’augmenter le nombre de BTS ou d’ajouter des
porteuses, le simulateur affichera le nombre de BTS ou de porteuses à ajouter pour arriver au
résultat voulu.
Une fois la couverture et la capacité sont satisfaites, l’utilisateur dimensionne les autres
environnements de la zone et peut ensuite passer à la planification radio de la révision A.
I II III II II II.2 .2 .2 .2.2 .2 .2 .2 Planification d’un réseau EV Planification d’un réseau EV Planification d’un réseau EV Planification d’un réseau EV- -- -DO Rev A DO Rev A DO Rev A DO Rev A
III III III III.2.2 .2.2 .2.2 .2.2.1 Le cahier de charge du simulateur .1 Le cahier de charge du simulateur .1 Le cahier de charge du simulateur .1 Le cahier de charge du simulateur
La différence qui existe entre les deux processus de planification EV-DO révision 0 et
révision A provient directement des modification apportées par la révision A sur la liaison
montante et l’introduction de la QoS. En effet la différentiation de services introduite par la
version récente de la norme (Rev A) permet d’offrir différents services avec des contraintes
qui varient d’un service à un autre.
C’est pour cette raison que la spécification des paramètres de services fait partie du processus
de dimensionnement. Encore pour les résultats, de nouveaux paramètres seront calculés dans
le cas de la révision A à savoir le nombre de clients suseptibles d’être supportés par service et
la bande passante requise par service.
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Chapitre III : Outil de planification et de dimensionnement
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III III III III.2.2 .2.2 .2.2 .2.2.2 .2 .2 .2 Configuration et entrée des paramètres Configuration et entrée des paramètres Configuration et entrée des paramètres Configuration et entrée des paramètres
L’utilisateur commence par fixer le nombre d’abonnés EV-DO Rev A dans la zone à
dimensionner et passe par la suite à la spécification des paramètres des services offerts.Les servies offerts par le réseau sont :
• Le service conversationnel avec des débits maximaux de 64 Kbits/s sur les liaisons
montante et descendante.
• Le service haut débit avec des débits maximaux de 64 Kbits/s et 512 Kbits/s
respectivement sur les liaisons montante et descendante.
• Le service Best Effort à faible débit sur les deux liaisons.
L’utilisateur configure les modèles de trafics des services dans la zone donnée en précisant le
taux d’appel, la durée d’appel, le taux d’activité de la source et le taux d’activité pour chaqueservice (Figure 3.9 (a)).
Figure 3.9 (a) (b) : Paramètres de services et débits offerts
Ayant configuré les paramètres de services dans la zone à dimensionner, l’utilisateur
sélectionne dans l’interface de la figure 3.9 (b) les débits offerts par le réseau EV-DO dans
cette zone. Pour chaque débit, l’utilisateur spécifie un taux de pénétration et un taux de
simultanéité. Ces deux taux déterminerons le nombre d’abonnés actifs dans l’heure chargée et
serviront ainsi à calculer le trafic maximal à garantir par le réseau d’accès.
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Chapitre III : Outil de planification et de dimensionnement
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Les mêmes paramètres d’entrés introduits pour le cas de la planification de la révision 0 aussi
introduits pour la planification de la révision A et les mêmes calculs effectués dans le cas de
la version 0 seront appliqués pour la révision A afin de déterminer le rayon de couverture et
le nombre de BTS nécessaires. La première étape serait de sélectionner, un par un, lesenvironnements à planifier. Une interface similaire à celle de la planification de la révision 0 permettra à l’utilisateur de
préciser les donnés des équipement utilisateur, fournisseur ainsi que le profile des utilisateurs
d’une part et de visualiser les résultats obtenus d’autre part.
La vérification de la capacité est aussi nécessaire pour donner le nombre final de BTS à
utiliser.
III III III III.2.2 .2.2 .2.2 .2.2.3.3.3.3 R RR Résultats ésultats ésultats ésultats De nouveaux paramètres sont calculés dans ce cas à savoir le nombre de clients et la bande
passante requise pour chaque service.
Figure 3.10 : Affichage des résultats
Le nombre de stations de base trouvé pour la planification de la révision 0 de la norme peut ne
pas suffire pour supporter l’introduction de la nouvelle révision, dans ce cas la mise à jour
logicielle ne suffira pas pour assurer la migration du réseau vers la révision A et l’ajout de
nouvelles stations de base serait nécessaire. La migration vers la révision A apportera un coût
supplémentaire, mais aussi permettra l’extension du réseau et l’offre de débits plus élevés
pour les services traités ainsi que la possibilité d’intégration et d’exploitation de nouveaux
services.
L’évolution vers la révision A de la norme EV-DO prépare le terrain pour une migration du
réseau cœur vers une architecture IMS et nous mène au dimensionnement des entités de ce
réseau qui vont assurer le transport du trafic issu du réseau EV-DO déjà planifié ainsi que les
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Chapitre III : Outil de planification et de dimensionnement
59
trafics des autres technologies que l’opérateur veut en faire bénéficier ses clients de la
migration vers l’IMS.
III III III III.3.3.3.3 Dimensionnement du coeur de réseau IMS Dimensionnement du coeur de réseau IMS Dimensionnement du coeur de réseau IMS Dimensionnement du coeur de réseau IMS
En se basant sur les méthodes de calcul élaborées dans le chapitre précédent, nous allons
développer un module qui permet de calculer le trafic à l’entrée d’un MGW et issu des
réseaux : EV-DO, EDGE, UMTS, GSM, ADSL et POTS, ainsi que de déterminer les charges
du MGCF et du CSCF les entités du plan contrôle de l’architecture IMS. Le trafic issu du
réseau EV-DO qu’on vient de planifier sera additionné aux trafics générés par les autres
technologies existantes et sera ensuite acheminé vers le MGW et transporté sur le réseau de
transport. Le dimensionnement du MGW ainsi que d’autres entités du réseau IMS s’avèreainsi indispensable pour assurer l’acheminement du trafic généré par le réseau EV-DO.
III III III III.3.1 Spécification .3.1 Spécification .3.1 Spécification .3.1 Spécifications ss s Le tableau III.1 présente les paramètres d’entrée (inputs) ainsi que les résultats attendus
(outputs) de la partie dimensionnement cœur de réseau de notre simulateur.
Tableau 3.2: Paramètres du simulateur de la partie cœur du réseau
Notre outil fournit une interface utilisateur simple pour l’aide au dimensionnement du réseau
cœur agrégeant un trafic issu de différentes technologies selon une architecture IMS.
L’utilisateur de l’outil suivra une démarche hiérarchique pour le dimensionnement de tout son
Inputs Outputs
Les paramètres généraux
Nombre d’abonnés fixes et mobilesΝombre de zones dans le réseau à dimensionner
Caractérisation des différents modèles du trafic
Les paramètres de la zone
Nombre d’abonnés fixes et mobiles
Les technologies supportées
Taux d’activités des services
Les paramètres de la technologie
Nombre d’abonnés
Services offerts
Trafic
Trafic généré par chaque serviceTrafic total généré par zone
Equipements
Les équipements nécessaires pour la migration
vers un concept IMS.
Capacité du MGW
Charge du MGCF et du CSCF
Architecture
L’architecture finale du réseau IMS dans la
zone dimensionnée.
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Chapitre III : Outil de planification et de dimensionnement
60
réseau. Il doit dans un premier temps définir les caractéristiques de son réseau à savoir le
nombre d’abonnés (fixe et mobile) et le nombre de zones à desservir. Dans une deuxième
phase l’utilisateur sera invité à déterminer les paramètres spécifiques des services qu’il offre
sur son réseau. Ensuite il doit spécifier les paramètres propres à chaque zone à commencer parles technologies actives ainsi que le profile des utilisateurs et les caractéristiques des services.
Enfin, il passe à la caractérisation de quelques données relatives à la politique de l’opérateur
(codeurs audio utilisés, période de paquétisation…) afin de déterminer la capacité de
commutation des MGWs, le trafic total à écouler et la capacité des équipements du niveau
contrôle (MGCF et CSCF).
Ce module permet à un opérateur de fixer la plus part des paramètres de dimensionnement qui
traduisent sa situation et sa politique d’offre de services. De même, cet opérateur bénéficie de
la liberté de choix du modèle du trafic du réseau d’accès selon ses études et ses estimations.Pour le dimensionnement on va procéder à un approche par zone ce qui va permettre une
grande précision au niveau du dimensionnement.
III III III III.3.2 .3.2 .3.2 .3.2 Utilisation de l’outil Utilisation de l’outil Utilisation de l’outil Utilisation de l’outil
III III III III.3.2 .3.2 .3.2 .3.2....1111 Spécifications des paramètres généraux Spécifications des paramètres généraux Spécifications des paramètres généraux Spécifications des paramètres généraux
Les paramètres généraux du réseau sont déjà configurés pour la planification radio toute fois
un paramètre qui a été initié n’a pas été utilisé jusqu’ici sera nécessaire pour le
dimensionnement de la partie cœur du réseau. Ce paramètre est le nombre de domaines.
Le réseau est découpé en domaines, où chaque domaine est définit comme étant l’ensemble de
MGWs contrôlés par le même MGCF.
La division du réseau en domaines est faite de façon à avoir une charge équilibrée sur les
différents MGCFs utilisés. Le taux de routage inter-domaine représente le pourcentage de
trafic acheminé d’un domaine vers un autre.
L’utilisateur commence par la configuration des modèles de trafics pour les différentes
technologies existantes dans la zone et les différents paramètres de ces technologies.
III III III III.3.2.2 .3.2.2 .3.2.2 .3.2.2 Configuration du réseau Configuration du réseau Configuration du réseau Configuration du réseau
Dans la phase de configuration du réseau, l’utilisateur doit spécifier :
• Le modèle de trafic data du réseau d’accès.
• Les caractéristiques des différentes zones.
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Chapitre III : Outil de planification et de dimensionnement
61
Figure 3.11 : Interface de configuration
Spécification du modèle de traficA travers l’interface de la figure 3.12, l’utilisateur fixe les paramètres du modèle de trafic data
du réseau d’accès. Les paramètres à spécifier pour chaque type de service sont : le taux
d’appel/abonné, la durée d’un appel et le taux d’activité de la source
Figure 3.12 : Modèles de trafic
Pour un même service, la valeur d’un même paramètre peut changer d’une technologie à une
autre (EV-DO, EDGE, UMTS et ADSL).
Ce modèle de trafic est commun pour l’ensemble des zones du réseau et va nous servir pour le
calcul du trafic data au niveau accès de chacune de ces zones.
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Chapitre III : Outil de planification et de dimensionnement
62
Configuration des différentes zones du réseau
Après avoir fixer le nombre d’abonnés mobile et le nombre d’abonnés fixe, l’utilisateur
précise les taux d’activités des services conversationnel, streaming et interactif et note les
technologies actives dans cette zone.
Figure 3.13 : Paramètres de la zone
Pour chaque technologie active, l’utilisateur configure les paramètres spécifiques de chaque
technologie dans la zone étudiée.
Pour la configuration des technologies en mode paquet : ADSL, EDGE et UMTS, (les
paramètres du réseau EV-DO étant déjà fixés pour la planification radio), l’utilisateur de
l’outil est invité à fixer le pourcentage en nombre d’abonné, le taux de routage externe et les
différents débits disponibles ainsi que leurs taux de pénétration et de simultanéité
correspondants dans une interface similaire à celle de la figure 3.9 (b).
En ce qui concerne les technologies en mode circuit GSM et POTS les donnés nécessaires
sont : Le nombre d’abonnés, le trafic moyen par utilisateur, le taux de routage externe, et le
GoS. Le trafic moyen par abonnés (en erlang) peut être déduit à partir du nombre de tentatives
d’appel par heure chargée et la durée moyenne d’un appel. Les valeurs de ces différents
paramètres seront saisis dans l’interface représentée par la figure 3.14 (a) et (b).
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Chapitre III : Outil de planification et de dimensionnement
63
Figure 3.14 (a) (b) : Paramètres des technologies en mode circuit
Des interfaces pareilles sont configurées pour la technologie POTS.
Comme on a vu dans le chapitre précédent le trafic en mode circuit doit être codé, paquetisé et
encapsulé ce qui va nécessiter la connaissance du codec, de la période de paquétisation et du
protocole de niveau liaison.
Face à cette interface, l’utilisateur de l’outil est invité à fixer le type du codeur audio utilisé
dans le mode circuit (G.711, G.723 ou G.729). Le flux TDM audio va être traduit en un flux
RTP/UDP/IP, il est ainsi paquetisé et encapsulé niveau liaison. A travers cet outil, on laisse à
l’utilisateur le choix du protocole utilisé niveau liaison et de la période de paquétisation. Nous
allons définir dans ce qui suit les différents paramètres impliqués dans le calcul du trafic des
technologies en mode circuit.
† Les codecs audio Les codecs audio Les codecs audio Les codecs audio
Les codecs les plus utilisés pour la compression/décompression de la voix sur IP sont :
G.711 offrant un débit de 64 Kbit/s
G.723 offrant un débit de 6.3 et 5.3 Kbit/s
G.729 offrant un débit de 8 Kbit/s
Selon le débit généré par le codec et en tenant compte des différentes possibilités des périodes
de paquétisation, on peut obtenir la taille des données audio. Ces données audio vont subir des
encapsulations au niveau des différentes couches commençant par la couche transport jusqu’à
arriver à la couche liaison de données.
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Chapitre III : Outil de planification et de dimensionnement
64
† Les encapsulations au niveau transport et réseau Les encapsulations au niveau transport et réseau Les encapsulations au niveau transport et réseau Les encapsulations au niveau transport et réseau
Les données audio de la couche application sont affectées au niveau de la couche transport
d’une entête RTP ayant une taille minimale de 12 octets, puis d’une entête UDP avec 8 octets
enfin la mise en paquet au niveau de la couche réseau ajoute 20 octets pour l’entête IP. Les 20octets du protocole IP qu’on a considéré ne tiennent pas compte des champs Options et
Padding.
† Les protocoles utilisés au niveau de la couche liaison Les protocoles utilisés au niveau de la couche liaison Les protocoles utilisés au niveau de la couche liaison Les protocoles utilisés au niveau de la couche liaison
L’encapsulation doit tenir compte des différents protocoles en niveau de la couche liaison.
La technologie Ethernet est la technologie la plus répondue dans les réseaux d’entreprises
(LAN).
Pour le cas d’étude, on utilise généralement un codeur G.711 qui offre un débit de 64 Kb/s. Eton va choisir l’Ethernet comme protocole du niveau liaison.
III III III III.3.3.3.3.3.3.3.3 R RR Résultats du dimensionnement ésultats du dimensionnement ésultats du dimensionnement ésultats du dimensionnement Après avoir fixer tous les paramètres de dimensionnement, on appelle le module de calcul de
manière transparente tout en effectuant les différentes étapes nécessaires du processus de
dimensionnement. Une fois tout le calcul est fait, il ne reste qu’afficher les résultats obtenus
du processus de dimensionnement. Ces résultats sont :
Les nombres d’abonnés pour chaque technologie et chaque service
Le trafic total pour chaque type de service
Le trafic total acheminé par le MGW
La charge du CSCF
La charge du MGCF
L’utilisateur peut aussi obtenir les résultats pour chaque zone à travers l’interface des figures
3.15 et 3.16.
Figure 3.15 : Résultats par zone
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Chapitre III : Outil de planification et de dimensionnement
65
Figure 3.16 : Les détails par zone
Les charges des différentes entités dimensionnées peuvent être obtenues par zone. Ainsil’opérateur pourra déterminer avec précision les zones délicates de son réseau et sera capable
d’élaborer une stratégie optimale pour migrer vers une architecture IMS.
Conclusion Conclusion Conclusion Conclusion
Dans ce chapitre, nous avons présenté notre outil de planification radio d’un réseau EV-DO et
de dimensionnement d’un réseau IMS. Une description détaillée des modules de l’outil a été
faite, suivie d’une présentation des interfaces développées. Il a pour rôle d’automatiser la
tâche de planification du réseau EV-DO et le dimensionnement du coeur de réseau IMS d’un
opérateur, et précisément il permet de déterminer l’infrastructure nécessaire et d’évaluer la
capacité des équipements à déployer. Aussi modeste qu’il soit, cet outil présente deux
avantages majeurs : son extensibilité et sa facilité d’utilisation.
Pour valider notre outil de dimensionnement, une étude de cas permettant le déploiement du
réseau EV-DO et l’introduction du concept IMS dans le réseau de Tunisie Télécom sera
développée dans le chapitre suivant.
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Chapitre IV : Etude de cas de Tunisie Télécom
66
Chapitre IV Chapitre IV Chapitre IV Chapitre IV ::::
Etude de cas Etude de cas Etude de cas Etude de cas : Planification du réseau EV : Planification du réseau EV : Planification du réseau EV : Planification du réseau EV- -- -DO et DO et DO et DO et
dimensionnement du réseau IMS de dimensionnement du réseau IMS de dimensionnement du réseau IMS de dimensionnement du réseau IMS de Tunisie Télécom Tunisie Télécom Tunisie Télécom Tunisie Télécom
Introduction Introduction Introduction Introduction
Pour valider notre outil de dimensionnement, nous allons procéder à une étude de cas pour le
réseau de l’opérateur Tunisie Télécom. Cette étude sera précédée par une étape de définition
de la stratégie de déploiement de l’EV-DO et de l’architecture IMS à adopter. En effet, cette
étape est très importante pour la spécification de la topologie du nouveau réseau, ce qui
facilite la tache de dimensionnement.
Pour la planification du réseau EV-DO, une étude des données géographiques,
démographiques et économiques sera nécessaire pour déterminer les sites idéals pour le
déploiement du réseau.
Pour le cœur du réseau, l’architecture que nous avons adoptée repose sur le déploiement de 24
MGWs qui assurent la convergence niveau transport des réseaux fixe et mobile en
interconnectant les centres de transit régional du réseau fixe et les MSCs , les GGSNs, les
SGSNs, et les PDSNs du réseau mobile.
Ces MGWs acheminent aussi le trafic data haut débit provenant des DSLAMs du réseau
ADSL.
IV.1IV.1IV.1IV.1 Etude de cas Etude de cas Etude de cas Etude de cas radio radio radio radio : dimensionnement du réseau : dimensionnement du réseau : dimensionnement du réseau : dimensionnement du réseau EV EV EV EV- -- -DO DO DO DO
de de de de Tunisie Télécom Tunisie Télécom Tunisie Télécom Tunisie Télécom
La planification d’un réseau radio mobile nécessite la connaissance des caractéristiques du
terrain étudié à savoir le type de l’environnement radio ainsi que le nombre d’abonnés
potentiels qui dépend essentiellement du nombre d’habitants dans la zone.
Le territoire Tunisien s’étend sur 163610 Km2 dont seulement 45,5% sont exploités. Parmi
cette surface exploitée, les terrains urbaines ne comptent que 8180 Km2, le reste est soit
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Chapitre IV : Etude de cas de Tunisie Télécom
67
suburbaines ou rurales. Le nombre d’habitants des zones urbaines est beaucoup plus important
que celui des autres environnements (65% de toute la population) [16].
Tableau 4.1 : Caractéristiques géographiques et démographiques de la Tunisie
Les détails concernant la répartition des surfaces et les pourcentages des habitants dans
chaque environnement sont détaillés dans le tableau 1 de l’Annexe (Tableau A.1). Nous avons
ensuite estimé le nombre des abonnés EV-DO pour chaque région (Annexe Tableau A.2) ainsi
que les paramètres de services EV-DO dans chaque gouvernorat (Annexe Tableau A.3).
IV.1.1IV.1.1IV.1.1IV.1.1 La solution proposée La solution proposée La solution proposée La solution proposée ::::Déployer le réseau CDMA EV-DO comme une alternative au réseau d’accès Internet haut
débit c’est à dire en tant que réseau d’accès ou en boucle locale permettant ainsi
d’interconnecter les différents points d’accès au niveau d’une ville tels que par exemple des
hotspots Wi-Fi ou des accès résidentiels ou en entreprise (équivalent à une connexion ADSL
ou à une liaison spécialisée). Donc les réseaux basés sur cette solution peuvent atteindre des
régions non couvertes par les services ADSL ou des régions où cette technologie n’est pas
efficace (débits faibles).
Le choix de cette solution provient essentiellement des limites de la technologie ADSL en
terme de distance.
Figure 4.1 : Variation du débit de l’ADSL2+ en fonction de la distance
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Chapitre IV : Etude de cas de Tunisie Télécom
68
La courbe du débit de l’ADSL en fonction de la distance montre que l'abonné doit être situé
relativement proche du central téléphonique (environ moins de 4-5 Km) dont il dépend pour
pouvoir bénéficier de la technologie ADSL. Les habitations les plus éloignées de leur centraltéléphonique auront peu de chance d'avoir l'ADSL un jour. C'est le principal défaut de la
technologie ADSL [17].
Nous avons procédé à une étude pour identifier les sites où il serait adéquat de déployer le
réseau EV-DO et nous avons suivi les étapes suivantes :
Choix des gouvernorats cibles pour le déploiement.
Choix des types de terrains.
Calcul de la couverture assurée par l’ADSL dans ces zones.
Calcul de la surface restante et où l’EV-DO serait une alternative efficace pour lesabonnés exclus de l’ADSL.
Dimensionnement du réseau EV-DO Rev 0 pour les sites choisis.
Dimensionnement du réseau EV-DO Rev A pour les sites choisis.
IV.1.2 IV.1.2 IV.1.2 IV.1.2 Choix des gouverno Choix des gouverno Choix des gouverno Choix des gouvernorats cibles pour le déploiement rats cibles pour le déploiement rats cibles pour le déploiement rats cibles pour le déploiement
Nous avons choisi les gouvernorats suivant pour le déploiement du réseau EV-DO : Tunis,
Zagouhane, Ben Arous, Ariana, Mannouba, Bizerte, Nabeul, Sousse, Monastir, Sfax,
Mednine et Gabès. Notre choix a ciblé les gouvernorats ayant une clientèle potentielle
importante ainsi que des sites intéressants comme les pôles technologiques, les zones
touristiques, les universités, les aéroports….
IV.1.3IV.1.3IV.1.3IV.1.3 Choix des types de terrains Choix des types de terrains Choix des types de terrains Choix des types de terrains Une étude économique que nous allons développer dans la section suivante nous a montré
que, pour un environnement urbain, la solution EV-DO est, en terme de coût, comparable à la
solution ADSL. Pour un environnement suburbain cette solution est plus économique que la
solution ADSL quand le niveau de la demande est assez important.
Les zones rurales ne vont pas être prises en considération lors du dimensionnement de notre
réseau vu les pourcentages très faibles de clientèle cible. Toutefois notre simulateur donne la
possibilité de dimensionner les zones rurales ainsi l’opérateur pourra dimensionner ce type
d’environnement pour des zones présentant un niveau de demande intéressant.
Le tableau 4.2 (a) résume les caractéristiques des zones qu’on va considérer pour notre étude.
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Chapitre IV : Etude de cas de Tunisie Télécom
69
Tableau 4.2 (a) (b) : Surface et couverture ADSL pour chaque gouvernorat
IV.1.4 IV.1.4 IV.1.4 IV.1.4 Calcul de la couverture assurée par l’ADSL Calcul de la couverture assurée par l’ADSL Calcul de la couverture assurée par l’ADSL Calcul de la couverture assurée par l’ADSL Il s’agit dans cette étape d’étudier les emplacements des DSLAMs introduits par Tunisie
Télécom pour les gouvernorats en question et de calculer ensuite les surfaces dont ces
DSLAMs assurent la couverture. Les surfaces restantes seront des cibles idéales pour le
déploiement de notre solution.
Le rayon adopté comme distance maximale de l’abonné ADSL à son central téléphonique est
R = 4 ,6 Km. Donc la surface géographique desservie par un DSLAM est22 60Km R DSLAM Couverture ≅×Π= .
Les résulats obtenus sont résumés dans le tableau 4.2 (b). A première vue on peut remarquer
que les zones urbaines de tous les gouvernorats étudiés sont couvertes par les services ADSL
toutefois les estimations prévoient une augmentation importante pour la demande aux services
internet haut débit ce qui rendra le nombre actuel de DSLAMs dans ces zones insuffisant pour
répondre à cette demande. On va envisager donc de dimensionner ces zones pour un éventuel
N ombre de DSLAMs C ouverture ADSLGouvernorat
U rbain Suburbain U rbaine Suburbaine
T unis 15 11 100% 100%
Ben Arous 5 6 100% 75%
Ariana 5 8 100% 86%
M annouba 3 3 100% 48%
Bizerte 4 5 100% 70%
N abeul 4 7 100% 80%
Sousse 5 7 100% 64%
M onastir 2 1 100% 20%
S fax 6 10 100% 65%
M edenine 2 3 100% 35%
Gabes 2 3 100% 34%
Surface (Km2)Gouvernorat
U rbaine Suburbaine
T unis 217 146
Ben Arous 177 469
Ariana 101 458
M annouba 125 385
Bizerte 106 426
N abeul 103 502
Sousse 210 667
M onastir 114 335
S fax 177 923
M edenine 109 527
Gabes 111 514
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Chapitre IV : Etude de cas de Tunisie Télécom
70
déploiement du réseau EV-DO. Pour les zones suburbaines nous allons nous limiter aux
régions exclues de la technologie ADSL avec l’option de l’extension pour une augmentation
des demandes des services haut débit.
IV.1.5 IV.1.5 IV.1.5 IV.1.5 Calcul des surfaces de couvertur Calcul des surfaces de couvertur Calcul des surfaces de couvertur Calcul des surfaces de couverture du réseau EV e du réseau EV e du réseau EV e du réseau EV- -- -DO DO DO DO Les surfaces à couvrir par le réseau EV-DO ainsi que les estimations des nombres d’abonnés
sont représentés dans le tableau suivant. Il est à noter que le nombre total d’abonnés EV-DO
est 100 000 abonnés pour la révision 0 et 46 000 pour la révision A distribués comme le
montre le tableau 5.3 :
Tableau 4.3 : Donnés par gouvernorats du réseau EV-DO
I II IV.1.6 V.1.6 V.1.6 V.1.6 Dimensionnement du réseau EV Dimensionnement du réseau EV Dimensionnement du réseau EV Dimensionnement du réseau EV- -- -DO Rev 0 DO Rev 0 DO Rev 0 DO Rev 0
I II IV.1.6.1V.1.6.1V.1.6.1V.1.6.1 Les hypothèses du dimensionnement Les hypothèses du dimensionnement Les hypothèses du dimensionnement Les hypothèses du dimensionnement ::::
Le débit qu’on a fixé pour cette simulation est 512Kbits/s
Les antennes utilisées sont trisectorielles.
Les taux de pénétration et de simultanéité adoptés sont respectivement : 20% et 10%.
Surface (Km2) Abonnés Rev 0 Abonnés Rev AGouvernorat
U rbaine Suburbaine U rbains Suburbains U rbains Suburbains
T unis 217 146 10 000 10 000 5000 3000
Ben Arous 177 109 2 000 3 000 2000 1000
Ariana 101 60 5 000 5 000 2000 1000
M annouba 125 200 2 000 3 000 2000 1000
Bizerte 106 126 2 000 4 000 2000 1000
N abeul 103 100 3 000 6 000 2000 1000
Sousse 150 290 5 000 7 000 4000 2000
M onastir 70 270 2 000 3 000 2000 1000
S fax 177 330 5 000 10 000 5000 3000
M edenine 109 347 3 000 4 000 2000 1000
Gabes 111 334 2 000 2 000 2000 1000
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Chapitre IV : Etude de cas de Tunisie Télécom
71
I II IV.1.6.2 V.1.6.2 V.1.6.2 V.1.6.2 Les résultats obtenus Les résultats obtenus Les résultats obtenus Les résultats obtenus ::::
Pour les zones urbaines les rayons de couvertures varient entre 1,9 et 2,19 Km.
Pour les zones suburbaines les rayons varient entre 4,9 et 6,3 Km.
Le nombre de stations de base nécessaire est présenté par le tableau 4.4 :
Tableau 4.4 : Résultats de la Rev 0 Tableau 4.5 : Résultats de la Rev A
Nous avons remarqué que le dimensionnement par couverture est suffisant pour la plupart des
gouvernorats (à l’exception de Tunis) donc le réseau dans cette configuration est capable de
supporter encore d’autres abonnés.
I II IV.1.7 V.1.7 V.1.7 V.1.7 Dimensionnement du réseau EV Dimensionnement du réseau EV Dimensionnement du réseau EV Dimensionnement du réseau EV- -- -DO Rev A DO Rev A DO Rev A DO Rev A
I II IV.1.7 V.1.7 V.1.7 V.1.7.1.1.1.1 Les hypothèses du dimensionnement Les hypothèses du dimensionnement Les hypothèses du dimensionnement Les hypothèses du dimensionnement ::::
Les taux d’activité des services conversationnels, streaming, et interactif par
gouvernorat sont donnés par le tableau A.4 de l’annexe.
Les paramètres des différents services sont donnés par le tableau 4.6 :
N ombre de BTSGouvernorat
U rbain Suburbain
T unis 24 21
Ben Arous 15 6
Ariana 12 11
M annouba 14 5 Bizerte 12 9
N abeul 12 13
Sousse 17 15
M onastir 8 15
S fax 20 21
M edenine 13 9
Gabes 13 7
Porteuses à ajouterGouvernorat
U rbain Suburbain
T unis 25 19
Ben Arous 11 7
Ariana 14 4
M annouba 10 7 Bizerte 11 3
N abeul 11 0
Sousse 18 16
M onastir 8 15
S fax 28 21
M edenine 12 3
Gabes 10 4
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Chapitre IV : Etude de cas de Tunisie Télécom
72
Tableau 4.6 : Paramètres de services adoptés
I II IV.1.7.2 V.1.7.2 V.1.7.2 V.1.7.2 Les résultats du dimensionnement Les résultats du dimensionnement Les résultats du dimensionnement Les résultats du dimensionnement ::::Le dimensionnement du réseau EV-DO Rev A montre que l’infrastructure nécessaire pour la
révision 0 sera suffisante pour assurer la couverture pour la révision A. Toutefois, pour
supporter les abonnés de la nouvelle version de la technologie décrits dans le tableau (toute en
continuant à servir les anciens abonnés de la révision 0) l’opérateur sera amené à ajouter de
nouvelles porteuses dont le nombre dépendra des profiles des utilisateurs dans chaque zone.
Les résultats obtenus sont représentés dans le tableau 4.5.
IV.2 IV.2 IV.2 IV.2 Etude Economique Etude Economique Etude Economique Etude Economique IV.2.1 Cas IV.2.1 Cas IV.2.1 Cas IV.2.1 Cas d’une d’une d’une d’une zone zone zone zone suburbaine suburbaine suburbaine suburbaine Nous avons choisi de faire une étude budgétaire pour comparer les deux solutions que nous
avons évoqué précédemment : solution EV-DO et solution ADSL. Nous avons choisi la
région d’El Kram pour effectuer cette comparaison.
Les caractéristiques de la zone étudiée sont :
Milieu suburbain
Besoin en couverture : un rayon de 7 Km
Capacité considérée 2000 lignes
Services offerts : Internet haut débit : 128, 256, 512 et 1024 Kbits/s avec les
pourcentages suivants: 50%, 30%, 15% et 5% d’abonnés.
Les taux d’activité respectifs étant estimés à 10%, 8%, 15% et 13%.
IV.2.1IV.2.1IV.2.1IV.2.1.1.1.1.1 Analyse des besoins Analyse des besoins Analyse des besoins Analyse des besoins EV EV EV EV- -- -DO DO DO DO
Identifions les besoins en infrastructures :
S-Conversationnel S-Streaming S-Interactif
Taux d’appel 0.8 ap/heure 3 ap/heure 0.85 ap/heure
Durée d’appel 150s 120s 3s
Activité de la source 0.58 0.58 0.48
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Chapitre IV : Etude de cas de Tunisie Télécom
73
Nous avons besoin d’un réseau CDMA1x EV-DO,
Nous avons besoin d’un RAC
Nous faisons recours à notre outil afin fixer le nombre de BTS nécessaires pour
couvrir cette zone en tenant compte des profiles des abonnés. Une plate forme d’accès au réseau IP : PDSN + AAA
Les différents paramètres utilisés dans le cas de cette étude (des équipements, des terminaux)
nous ont été fournis par l’équipementier Huawei qui déploie actuellement un réseau EV-DO
pour l’opérateur Tunisie Télécom dans le cadre d’un projet pilote dans des sites particuliers
du Grand Tunis. La fréquence utilisée est la 450 Mhz, Les pertes de pénétrations sont
estimées à 20dB, les équipements du fournisseur sont de 30m d’hauteur et émettent à une
puissance de 43dB et les antennes utilisées sont des antennes tri-sectorielles.Les résultats obtenus sont représentés par le graphe suivant :
Figure 4.2 : Rayon de couverture pour chaque débit
Le rayon adopté pour le dimensionnement de cette zone est le plus petit càd 3,8 Km
garantissant la couverture avec tous les débits demandés par l’opérateur. Le nombre de
stations de base nécessaire est 4 stations de base type S111 (3secteurs/1 TRX par secteur).
IV.2.1IV.2.1IV.2.1IV.2.1.2 .2 .2 .2 Analyse des coûts Analyse des coûts Analyse des coûts Analyse des coûts EV EV EV EV- -- -DO DO DO DO ::::
Le coût de l’infrastructure est estimé comme suit [18][19] :
Une porteuse EV-DO coûte entre 7 000 et 10 000 dollars ainsi une station de base à
antennes trisectorielles coûtera entre 20 000 et 30 000 dollars.
Le coût des pylônes, des équipements de transmission, et des équipements d’énergie
ont été estimés à 30% du coût des équipements.
Les coûts des prestations, de test et de mise en service des équipements ont été
estimés à 20% du coût des équipements.
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Chapitre IV : Etude de cas de Tunisie Télécom
74
La variation du coût d’installation de l’infrastructure EV-DO en fonction du nombre de lignes
est représentée par la courbe suivante.
Figure 4.3 : Evolution du coût total de l’infrastructure CDMA EV-DO (Hors terminaux)
Nous allons étudier l’évolution des coûts totaux de l’infrastructure en tenant compte des prix
des terminaux pour voir l’influence de ces paramètres. Il est à noter que les terminaux achetés
par l’opérateur seront remboursés en les vendant ou d’une façon plus rentable en les louant
aux abonnés.
Figure 4.4 : Evolution du coût total de l’infrastructure CDMA EV-DO (Avec terminaux)
On remarque :
L’influence de la capacité sur le coût total de l’infrastructure.
L’importance du poids du coût des terminaux CDMA dans le réseau.
Evolution du cout total de l'infrastructure CDMA EV-DO Rev 0
(Hors terminaux)
0
100000
200000
300000
400000
500000
600000
700000
800000
0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000
Nombre de lignes
C o u t t o t a l i n f r a s t r u c t u r e ( e n
d o l l a r s )
Evolution du coût total de l’infrastructure CDMA EV-DO Rev 0
(Avec terminaux)
0
200000
400000
600000
800000
1000000
1200000
1400000
1600000
1800000
2000000
0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000
Nombre de lignes
C o u t t o t a l i n f r a s t r u c t u r e ( e n
d o l l a r s )
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Chapitre IV : Etude de cas de Tunisie Télécom
75
Le prix unitaire d’un terminal CDMA EV-DO varie de 100 à 120 dollars. Pour une capacité
de 2 000 lignes, le coût des terminaux représente environ 12% du coût total du réseau. Ce coût
atteint 40% du coût total du réseau pour une capacité de 6 000 lignes.
Figure 4.5 : Evolution du coût par ligne de l’infrastructure CDMA EV-DO (Avec terminaux)
Le coût par ligne initial est important (environ 700 dollars pour un réseau de 1 000 lignes). Ce
coût diminue par la suite en fonction de la capacité du réseau pour atteindre environ 200
dollars pour un réseau de 6 000 lignes.
IV.2.IV.2.IV.2.IV.2.1.1.1.1.3333 Coût de migration vers un réseau EV Coût de migration vers un réseau EV Coût de migration vers un réseau EV Coût de migration vers un réseau EV- -- -DO révision A DO révision A DO révision A DO révision A
Situation initiale : réseau EV-DO révision 0 de capacité 2 000 lignes
Nombre de lignes EV-DO Rev A à installer : 250 lignes (5% de la capacité)
100 lignes à 512Kbits/s, 100 lignes à 1Mbits/s et 50 lignes à 2Mbits/s
Taux d’activité respectives : 20%, 12%, 14%.
Besoin en infrastructure :
Le nombre de BTS calculé pour la révision 0 est satisfaisant pour la couverture de la
zone toutefois la capacité n’est pas assurée.
Ajout de 1 TRX au niveau de chaque BTS
Mise à jour matériel et logiciel des équipements radio
Mise à jour logicielle du PDSN
Ajout de 250 terminaux EV-DO Rev A
Evolution du coût par ligne de l’infrastructure CDMA EV-DORev0 (Avec terminaux)
0
100
200
300
400
500
600
700
800
0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000
Nombre de lignes
C o u t p a r l i g n e ( e n d o l l a r s )
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Chapitre IV : Etude de cas de Tunisie Télécom
76
Tableau 4.7 : Coûts des réseaux EV-DO Rev 0 et A
Le coût d’un terminal EV-DO Rev 0 est estimé à environ 100 dollars hors taxes et le terminal
Rev A est estimé à 200 dollars.
La migration vers la révision A va nécessiter une mise à jour logicielle et matérielle
(dans notre cas ajout de porteuses) estimée à 20% de l’investissement initial. L’introduction de la technologie EV-DO Rev A dans un réseau Rev 0 implique un
coût supplémentaire, par rapport au coût d’investissement initial d’environ 20%.
Le coût d’une ligne additionnelle EV-DO Rev A (incluant le terminal) est estimé à
environ 760 dollars hors taxes.
Pour une forte population EV-DO Rev A (6 000 abonnés), le coût d’une ligne descend
à 230 dollards.
IV.2.IV.2.IV.2.IV.2.1.1.1.1.4 Analyse des besoins 4 Analyse des besoins 4 Analyse des besoins 4 Analyse des besoins ADSL ADSL ADSL ADSL ::::Nous supposons maintenant d’opter pour la deuxième solution qui consiste à étendre le réseau
filaire pour couvrir cette même zone et d’offrir les services haut débit à travers l’ADSL. Il
s’agit alors de calculer, comme pour le cas de l’EV-DO, le coût par ligne ADSL pour une
population de 2 000 jusqu’à 6 000 abonnés et de comparer les résultats.
Nous procédons à un dimensionnement par couverture pour déterminer le nombre de
DSLAMs à déployer. La zone étudiée s’étend sur 150 Km2 (rayon de 7 Km) et étant donné
que le rayon de couverture pour l’ADSL est de l’ordre de 4,6 Km, nous avons donc besoins
de 2 DSLAMs. Ces nouveaux sites seront connectés aux répartiteurs généraux les plus
proches, pour ce faire, il faudra assurer la mise en place de 18 Km de fils de cuivre (4,6 x 2 =
9 Km pour chaque DSLAM).
IV.2 IV.2 IV.2 IV.2.1.1.1.1.5 .5 .5 .5 Analyse de Analyse de Analyse de Analyse des ss s coûts coûts coûts coûts ADS ADS ADS ADSL LL L ::::
Le coût d’un accès ADSL est de 100 dollards donc un DSLAM à 1000 abonnés
coûtera 100 x 1 000 = 100 000 dollards.
Coût total hors terminaux Coût total avec terminaux
Réseau EV-DO Rev 0 (2000 lignes) 600 000 840 000
Réseau EV-DO Rev 0 + Rev A 720 000 1 000 000
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Chapitre IV : Etude de cas de Tunisie Télécom
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Le coût de génie civil nécessaire pour installer 1 Km de fil est de l’ordre 20 000
dollars, incluant le coût des équipements, des installations et des systèmes de gestion.
Enfin 1 Km de fil de cuivre coûte 30 000 dollards.
Figure 4.6 : Evolution du coût total de l’infrastructure ADSL
On remarque que le coût de l’infrastructure augmente d’une façon quasi-linéaire en fonction
de la capacité. C’est dû à l’augmentation du coût du DSLAM avec le nombre de lignes ainsi
que la nécessité d’installer des nouvelles connections en fil de cuivre.
Figure 4.7 : Evolution du coût par ligne de l’infrastructure ADSL
Le coût par ligne initial est de l’ordre de 600 dollards pour un réseau de 1 000 lignes. Ce coût
diminue par la suite en fonction de la capacité du réseau pour atteindre environ 400 dollars
pour un réseau de 6 000 lignes.
IV.2.1.6 Interprétations IV.2.1.6 Interprétations IV.2.1.6 Interprétations IV.2.1.6 Interprétations ::::
On déduit que pour une capacité inférieure à 2 000 abonnés, le coût par ligne ADSL est
inférieur à celui par ligne EV-DO.
Evolution du cout total de l'infrastructure ADSL
0
500000
1000000
1500000
2000000
2500000
2000 3000 4000 5000 6000
Nombre de lignes
C o u t t o t a l d e l ' i n f r a s t r u c t u r e
( e n d o l l a r d s )
Evolution du coût par ligne de l'infrastructure ADSL
0
100
200
300
400
500
600
2000 3000 4000 5000 6000
Nombre de lignes
C o û t p a r l i g n e ( e n d o l l a r d s )
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Chapitre IV : Etude de cas de Tunisie Télécom
78
Le déploiement du réseau EV-DO est plus rentable que la solution ADSL pour une population
importante (supérieure à 2 000 abonnés).
Pour une capacité de 6 000 abonnés, l’EV-DO fait gagner 200 dollards par ligne ce qui
représente en total plus que 50% de l’investissement ADSL nécessaire pour cette population.Nous proposons alors de déployer le réseau EV-DO dans les zones suburbaines à dense
demande de services haut débit et dépourvue de l’accès ADSL.
IV.2.2 IV.2.2 IV.2.2 IV.2.2 Cas d’une zone urbaine Cas d’une zone urbaine Cas d’une zone urbaine Cas d’une zone urbaine
IV.2.2.1 Analyse des coûts IV.2.2.1 Analyse des coûts IV.2.2.1 Analyse des coûts IV.2.2.1 Analyse des coûts
Une étude similaire nous a montré que pour une zone urbaine le coût d’une ligne EV-DO
Rev0 est de l’ordre de 90 dollards avec un nombre d’abonnés 20 000 abonnés.Pour la révision A, le coût par ligne est 120 dollards pour un nombre d’abonnés de 10 000.
Pour un accès ADSL, étant donné que le réseau filaire est déjà installé, le coût par ligne est
équivalent au coût de la carte à ajouter dans le DSLAM càd 100 dollards. On en déduit que les
deux solutions sont comparables de point de vue économique.
L’un des avantages les plus importants de la norme EV-DO est la compatibilité entre ses
différentes versions de point de vue infrastructure. En effet une simple mise à jour logicielle
permet de migrer de la révision 0 à la révision A et de la révision A à la révision B (dans le
cas de migration 0 à A on a besoin de nouvelles cartes dont le coût d’implémentation est
faible).
La révision B de la norme EV-DO permet d’atteindre des débits de 46 Mbits/s en assignant
plusieurs porteuses à un seul utilisateur (jusqu’à 15 porteuses) et offre ainsi à l’opérateur la
possibilité d’intégrer des nouveaux services à haut débit ne pouvant pas être fournis avec les
révisions antérieurs (ex : Triple Play).
L’UMB (Ultra Mobile Broadband), le nom commercial de la prochaine version du standard
EV-DO, nommée très exactement « CDMA2000 1xEV-DO Révision C », permettra des
débits de 280Mb/s. Évidemment, dans la téléphonie mobile, de tels taux de transferts
ouvriraient de vastes horizons en termes de possibilités. Elle propose également d’autres
avantages. L’utilisation des technologies MIMO et SDMA devrait par exemple renforcer sa
couverture et son efficacité. Cette norme devrait être finalisée dans le courant de l’année
2008, pour un début de commercialisation en 2009.
A travers ses différentes révisions, la norme EV-DO permet de suivre l’évolution de la
demande des services des utilisateurs du réseau. Il est toutefois primordial de rappeler que
l’accès ADSL est aussi en cours de développement et des nouvelles versions permettent
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Chapitre IV : Etude de cas de Tunisie Télécom
79
d’atteindre des débits assez importants ainsi une étude détaillée devra être effectuer pour
dégager la solution la plus adéquate sur le long terme.
IV.2.2.2 Interprétat IV.2.2.2 Interprétat IV.2.2.2 Interprétat IV.2.2.2 Interprétations ions ions ions ::::Dans le cas de notre étude la bande de fréquence adoptée pour le déploiement de l’EV-DO est
la 450 Mhz qui présente un inconvénient majeur de point de vue nombre de porteuses. En
effet, le nombre maximal de porteuses qui peuvent être exploitées par la même station de base
est 5 (problèmes de licences). Ainsi le débit maximal offert par la révision B dans cette bande
de fréquence est de l’ordre de 7 Mbits/s (1,7 Mbits/s par porteuse). Ce débit pourra être
suffisant pour répondre à la demande de plus en plus importante des services haut débit
seulement pour une période limitée. La longueur de cette période va dépendre de l’évolution
de la demande des services très gourmands en terme de bande passante (Triple play :4Mbits/s) ainsi que de la stratégie de l’opérateur.
Nous proposons alors pour l’opérateur d’investir dans le déploiement du réseau EV-DO dans
les zones urbaines et d’évoluer d’une révision à une autre étant donné que les besoins actuels
(et futur pour une certaine période) ne dépasseront pas les limites de ce réseau.
Une fois la demande des services très haut débit dépasse la capacité du réseau EV-DO
installé, l’opérateur optera pour le redéploiement de ces sites urbains dans des zones
suburbaines ou rurales dont la demande des services très haut débit est limitée.
Enfin nous avons le résultat suivant : Pour un environnement urbain, la solution EV-DO est
en terme de coût comparable à la solution ADSL, et pour un environnement suburbain, la
solution EV-DO est plus économique que la solution ADSL quand le niveau de la demande
est assez dense.
IV.3IV.3IV.3IV.3 Etude de cas : dimensionnement du réseau Etude de cas : dimensionnement du réseau Etude de cas : dimensionnement du réseau Etude de cas : dimensionnement du réseau IMS IMS IMS IMS de de de de Tunisie Télécom Tunisie Télécom Tunisie Télécom Tunisie Télécom
IV.IV.IV.IV.3.3.3.3.1111 Réseau transport Réseau transport Réseau transport Réseau transport de Tunisie Télécom et architecture de Tunisie Télécom et architecture de Tunisie Télécom et architecture de Tunisie Télécom et architecture adoptée adoptée adoptée adoptée Tunisie Télécom dispose d’un réseau mobile contenant 25 MSCs et un réseau fixe contenant
16 CTNs. La migration vers l’IMS du réseau mobile entraîne l’éclatement du MSC en MSC
server et MGW. Tandisque la migration du réseau fixe se base sur l’idée de remplacer ou de
faire migrer les CTNs en des MGWs. Cette stratégie va nécessiter en tout 41 MGWs et sera
de ce faite coûteuse et non optimale. Nous estimons que le déploiement d’un nombre de
MGWs très inférieur au nombre de MSCs va entraîner une surcharge sur ces équipements
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Chapitre IV : Etude de cas de Tunisie Télécom
80
alors on propose de faire l’étude en équipant chaque gouvernorat d’un MGW pour avoir enfin
un nombre de 24 MGWs à déployer.
Figure 4.8 : Réseau dorsal actuel de Tunisie Télécom
L’architecture d’introduction de l’IMS que nous proposons adoptera une approche se reposant
sur 24 zones (24 gouvernorats) dotée chaqu’une à un MGW. Ce choix facilitera la collecte des
donnés et les statistiques nécessaires pour avoir des résultats précis. Chaque MSC sera
connecté à un MGW et chaque CTN va être connecté au MGW (ou MGWs) le plus proche.
Pour le MGCF et le CSCF, on se propose de déployer 2 MGCFs et 2 CSCFs dans tout le
réseau de façon à équilibrer les charges entre les deux domaines. A travers cette simulation
nous allons déterminer la capacité demandée pour chaque MGW ainsi que pour les
équipements du niveau contrôle.
IV.IV.IV.IV.3.2 3.2 3.2 3.2 Les paramètres généraux de dimensionnement Les paramètres généraux de dimensionnement Les paramètres généraux de dimensionnement Les paramètres généraux de dimensionnement Le nombre total d’abonnés ne sera pas le nombre actuel mais il va inclure les estimations pour
les éventuels abonnés EDGE, UMTS et EV-DO ainsi que les estimations des évolutions des
nombres d’abonnés GSM et ADSL. Ces estimations seront basées sur la stratégie de Tunisie
Télécom et sa tendance à étendre son réseau fixe et mobile. Vue que Tunisie Télécom a
tendance à étendre ses réseaux fixe et mobile, on a fixé le nombre d’abonnes mobiles à 5 000
000 et le nombre d’abonnés fixes à 3 000 000 bien que le nombre actuel est déjà inférieur du
fait que le déploiement de l’IMS n’est pas homogène dans tout le réseau, on va adopter une
approche par zone. Le territoire tunisien est décomposé en 24 zones chacune est gérée par un
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Chapitre IV : Etude de cas de Tunisie Télécom
81
MGW. Vue que chaque zone a ses propres caractéristiques (répartition des abonnés, taux
d’activité des services, répartition de trafic, etc. . .), l’approche par zone parait très
intéressante.
Le découpage en domaines est aussi un paramètre important dans le choix de la stratégie dedéploiement d’un réseau IMS. Pour le cas du réseau de Tunisie Télécom nous proposons
d’adopter une architecture de migration qui se base sur deux domaines contrôlés chacun par
un MGCF dont notre tache serait de déterminer la capacité nécessaire.
Le premier domaine contrôle les MGWs des zones suivantes : Tunis, Ben Arous, Zaghouan,
Ariana, Mannouba et Bizerte. Le deuxième regroupe les MGWs de : Nabeul, Béja, Jandouba,
Kef, Siliana, Kairouan, Keserine, Sousse, Monastir, Mahdia, Sfax, Sidi Bouzid, Médenine,
Gabès, Kbelli, Gafsa, Tataouine et Toseur. Le taux de routage inter-domaine est fixé à 50%.
IV.IV.IV.IV.3.33.33.33.3 Répartition des abonnés par zone Répartition des abonnés par zone Répartition des abonnés par zone Répartition des abonnés par zone Le nombre d’abonnés fixe et mobile diffère d’une zone à une autre suivant sa nature (urbaine,
suburbaine, rurale,…). Les valeurs de ces paramètres sont approximées par l’opérateur
Tunisie Télécom et sont exprimées en pourcentage par rapport au nombre total d’abonnés
fixes et mobiles pour le futur réseau IMS de cet opérateur (Tableau A.2 annexe).
De plus, la répartition des abonnés par technologie diffère suivant la zone. Par exemple, dans
notre stratégie, on a choisi de déployer l’UMTS uniquement dans les gouvernorats à haut
trafic : Tunis, Zaghouane, Ariana, Mannouba, Ben Arous, Bizerte, Nabeul, Sousse, Monastir
et Sfax. Ainsi, pour chaque zone, une étude approximative nous donne le pourcentage en
nombre d’abonnés GSM, EDGE et UMTS par rapport au nombre d’abonnés mobiles dans
cette zone, et le pourcentage en nombre d’abonnés POTS et ADSL par rapport au nombre
d’abonnés fixe.
A partir des pourcentages, on calcule le nombre d’abonnés par zone et par technologie.
IV.IV.IV.IV.3.4 3.4 3.4 3.4 Spécification des paramètres de la voix classique Spécification des paramètres de la voix classique Spécification des paramètres de la voix classique Spécification des paramètres de la voix classique Le service de la voix classique est un service de base pour toutes les zones du réseau. Il
représente essentiellement le service de la téléphonie mobile GSM et le service téléphonique
analogique traditionnel POTS (Plain Old Telephone Service). Le dimensionnement du trafic
généré par ce service nécessite la connaissance de certains paramètres à savoir, le trafic
moyen par abonné (en erlang), la durée moyenne d’un appel (en seconde) et le taux de routage
externe de ce trafic.
• Le trafic moyen par abonnés varie entre 0.09 et 0.12 Erlang/abonné pour le réseau fixe
et entre 0.02 et 0.04 pour le réseau mobile.
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Chapitre IV : Etude de cas de Tunisie Télécom
82
• La durée moyenne d’un appel est généralement égale à 150s.
• Plus de 60% du trafic dans chaque zone est destiné vers l’extérieur.
Le tableau A.3 de l’Annexe illustre les valeurs de chacune des zones avec plus de précision.
IV.IV.IV.IV.3.5 3.5 3.5 3.5 Modèle de trafic data Modèle de trafic data Modèle de trafic data Modèle de trafic data Le trafic du réseau d’accès est modélisé par type de service (conversationnel, streaming et
intéractif) et par technologie (EV-DO, EDGE, UMTS et ADSL). Cette différentiation est très
importante du fait qu’elle permet le calcul du trafic avec une haute précision. Les paramètres
de chaque modèle sont indiqués dans le tableau A.4 de l’Annexe.
Pour faciliter la tache de dimensionnement, on va appliquer ces modèles pour toutes les zones
du réseau. On va juste différencier ces zones par le taux d’usage de chacun de ces services. En
effet, chaque zone dispose de ses propres taux d’activité des services puisque lecomportement des abonnés envers les services diffère d’une zone à une autre. Dans notre
étude, on va utiliser les taux du tableau IV de l’Annexe. On note aussi que chaque flux en
mode paquet peut être généré avec des différents débits. Généralement, les services EV-DO
peuvent atteindre 3 Mbits/s, les débits des services EDGE ne dépassent pas 256 kbits/s. Les
services de l’UMTS peuvent atteindre un débit de 2 Mbits/s et ceux de l’ADSL peuvent
atteindre un débit de 4 Mbits/s. Chaque groupe d’abonnés, dans une zone, utilisant le même
débit dans une technologie bien déterminée (EV-DO, EDGE, UMTS, ADSL) est caractérisé
par un taux de pénétration par rapport au nombre total d’abonnés utilisant la même
technologie dans la zone considérée et un taux de simultanéité. La valeur de ces deux derniers
paramètres peut varier d’une zone à une autre. Par exemple, on a plus tendance à utiliser des
débits élevés dans une zone industrielle que dans une zone rurale où les services
conversationnels suffisent pour répondre aux besoins des abonnés.
IV.3.IV.3.IV.3.IV.3.6 66 6 Résultats et interprétations Résultats et interprétations Résultats et interprétations Résultats et interprétations Les résultats généraux obtenus sont représentés dans l’interface de la figure 4.9.
Les abonnés fixes (POTS et ADSL) et mobiles (EV-DO, GSM, EDGE et UMTS) génèrent un
trafic total de l’ordre de 286398061 Kb/s. Il est réparti entre les trois services de la manière
suivante :
Le service conversationnel : 245715096 Kb/s
Le service streaming : 28171864 Kb/s
Le service interactif : 12511101 Kb/s
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Chapitre IV : Etude de cas de Tunisie Télécom
83
Figure 4.9 : Résultats généraux
Concernant la répartition par technologie des abonnés, on a 146 000 abonnés EV-DO, 831440
abonnés EDGE, 4885025 abonnés GSM, 323052 abonnés UMTS, 2164744 abonnés POTS et
765120 abonnés ADSL. Cette répartition donne une idée sur la politique de l’opérateur qui
consiste à encourager les services data tout en gardant les services de la voix classique.
Les résultats du dimensionnement sont regroupés dans le tableau suivant :
Trafic ChargeZone
Conversationnel Streaming Interactif MGW MGCF CSCFTunis 50470368 5762071 2747245 58979684 1452681 1087479
Zaghouane 15992192 1942286 858866 18793344 432267 542841
Ben Arous 15567922 1854565 1091066 18513553 255438 599761
Ariana 15444665 1729590 1205585 18379840 467905 620009
Mannouba 13400720 1864408 599415 15864543 452316 536231
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Chapitre IV : Etude de cas de Tunisie Télécom
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Bizerte 14536238 2321091 599246 17456575 556678 323029
Nabeul 14088302 1615268 439337 16142907 544271 311020
Beja 4319504 176728 42220 4538452 44351 815004205907 4101870
Jendouba 3492892 84522 33018 3610432 71294 95030
Kef 3723303 115231 48960 3887494 88543 85518
Siliana 3631318 88364 46311 3765993 63487 95970
Sousse 22611118 3015201 1649563 27275882 1134678 792426
Monastir 10018773 1589700 288452 11896925 734421 333562
Mahdia 4428814 253691 62590 5745095 84333 265640
Kairouan 3995393 198443 57654 4251490 62115 154160
Kaserine 5783375 721665 242898 6747938 103229 146580
Sidi Bouzid 2398248 184412 70289 2652949 73440 173440
Sfax 25436874 3538359 2004168 30979401 1351320 951320
Gabes 2336376 282022 129706 2748104 124562 136500
Kbelli 2188896 153676 37753 2380325 88217 91960
Medenine 2259387 370834 80928 2711149 127711 102930
Tataouine 3744225 70991 85324 3900540 77435 462460
Toseur 2545321 123974 47753 2717048 54489 46280
Gfsa 2300872 114772 42754 2458398 81123 70540
4320397 3904318
Total 245715096 28171864 12511101 286398061
Charge finale du MGW : 286398061
Capacité MGCF 1 : 6423350
Capacité MGCF 2 : 6366105
Capacité CSCF 1 : 6054029
Capacité CSCF 2 : 5955253
Tableau 4.8 : Résultats du dimensionnement
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Chapitre IV : Etude de cas de Tunisie Télécom
85
Les capacités des MGWs à installer varient entre 60 Gigabits/s à Tunis et 5 Gigabits/s à Sidi
Bouzid.
Afin de réduire l’encombrement du réseau (et probablement le coût de l’infrastructure), onpourra envisager de regrouper, d’une façon optimale, plusieurs gouvernorats à faible trafic
sous un même MGW tout en tenant compte des coûts supplémentaires d’interconnection.
On remarque que la distribution des charges des MGCFs et des CSCFs est équitable ce qui
confirme notre choix de début pour la division en domaines.
Pour le premier domaine, on remarque, une concentration de trafic dans le gouvernorat de
Tunis (plus que 45% du trafic total). De plus cette zone renferme le plus grand nombre
d’abonnés (40% du nombre total d’abonnés). On peut donc envisager d’installer les serveurs
de la couche contrôle (MGCF et CSCF) dans cette zone.Pour le deuxième domaine, on remarque, une concentration de trafic dans le gouvernorat de
Sfax (plus que 30% du trafic total) et renferme le plus grand nombre d’abonnés (27% du
nombre total d’abonnés) de plus l’installation les serveurs de la couche contrôle dans cette
zone permettra de réduire le coût d’inteconnection entre les différents gouvernorats de ce
domaine.
De même en ce qui concerne le réseau EV-DO, on pourra envisager d’installer un PDSN dans
la zone de Tunis et un autre à Sfax. Probablement le besoin pour un troisième PDSN à Sousse
se fera rapidement sentir. En ce qui concerne les MGCFs et les CSCFs, ils présentent
respectivement une capacité de traitement de 6423350 BHCA et 6366105 BHCA pour les
MGGFs et 6054029 BHCA et 5955253 BHCA pour le CSCFs. En cps (call per second), ces
capacités sont de l’ordre de 1784.26 cps et 1768.36 cps pour les MGCFs et de 1681.67 cps et
1654.23 cps pour les CSCFs. L’importance des capacités de ces entités permet une
concentration de trafic de tout le réseau. En effet, ces composants seront en commun entre les
divers services offerts par l’opérateur dans chaque domaine, ce qui nous permet de réduire le
nombre d’équipements à déployer dans le réseau et donc réduire le coût de l’infrastructure à
installer.
IV.IV.IV.IV.4 44 4 Liste de recommandations Liste de recommandations Liste de recommandations Liste de recommandations
Suivant les résultats obtenus lors de l’étape du dimensionnement, et en tenant compte des
hypothèses faites, notre opérateur historique pourra déployer le réseau EV-DO et migrer vers
le concept IMS en suivant plusieurs recommandations :
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Chapitre IV : Etude de cas de Tunisie Télécom
86
Commencer par élaborer une étude économique détaillée pour comparer les
différentes solutions permettant d’offrir les services Internet haut débit.
Etablir un ensemble de critères à vérifier pour identifier les sites cibles d’un
déploiement EV-DO en s’appuyant sur l’expérience des pays qui utilisent déjà ceréseau et ayant des caractéristiques culturelles et économiques proches des nôtres
(Egypte, Algérie, …).
Optimiser le déploiement du réseau en commençant par assurer la couverture des
zones urbaines et suburbaines à fort trafic des gouvernorats présentant des sites
intéressants pour l’installation du réseau.
Débuter avec le déploiement de la révision 0 de la norme EV-DO pour un nombre
limité de clients et renforcer la capacité du réseau au fur et à mesure que le nombre
d’abonnés augmente. Envisager, en terme de ressources d’investissement, la migration du réseau vers la
révision A de la norme (et probablement vers la révision B plus tard).
Déployer un PDSN dans la zone Grand Tunis. Vue que cette configuration le permet,
on lui associe la charge de Bizerte, Nabeul et Béja.
Utiliser un PDSN en commun pour les autres gouvernorats. Selon l’évolution du
réseau et l’étude de rentabilité, l’opérateur ajoutera les PDSNs nécessaires.
Elaborer une stratégie de migration du réseau coeur la plus optimale possible en
choisissant avec précision l’emplacement des entités du réseau IMS.
Adopter une approche par zone qui facilitera la collecte et l’utilisation des donnés
statistiques nécessaires pour la planification radio et le dimensionnement du réseau
cœur et va assurer plus de précision pour les résultats obtenus.
Equiper le réseau EV-DO avec des PDSN intégrant la fonctionnalité de P-CSCF pour
réduire le trafic de signalisation et offrir plus de flexibilité de control et de gestion.
Equiper chaque zone par un MGW qui permet la convergence des réseaux fixe et
mobile niveau transport.
Pour réduire les coûts de transmissions, placer les MGWs le plus près possible du
point de concentration des différents réseaux d’accès.
On peut mettre en commun certains MGWs entre deux ou trois zones pour des raisons
de sécurité en cas de la surcharge du réseau.
Installer les serveurs d’applications et le HSS de l’IMS dans la zone Grand Tunis. Vue
que cette zone est la plus dense en terme de population. De plus, elle est la plus active
(environs 50% de abonnés et 55 % du trafic).
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Chapitre IV : Etude de cas de Tunisie Télécom
87
Conclusion Conclusion Conclusion Conclusion
La planification d’un réseau d’accès EV-DO et le dimensionnement des réseaux IMS sont destâches délicates et complexes, surtout que ces technologies ne sont pas encore adoptées dans
le réseau Tunisien. L’opérateur doit donner une grande importance à la tâche de
dimensionnement de son réseau. Il doit faire les prévisions exactes pour satisfaire les besoins
de ses abonnés en terme de débit et de QoS à long terme.
Il est aussi essentiel de développer une stratégie optimale de déploiement du réseau EV-DO et
une architecture adéquate pour l’introduction de l’IMS.
En se basant sur des données statistiques de différentes natures (géographiques,
démographiques, économiques,…) nous avons étudié le cas de l’opérateur Tunisie Télécom àtravers une planification du réseau EV-DO avec ses deux révision 0 et A dans des sites précis
et nous avons dimensionné le réseau cœur IMS en partant d’un choix d’architecture pour
l’introduction de ce concept. A l’aide de notre outil, on a pu planifier un accès EV-DO de
Tunisie Télécom et de dimensionner le coeur de réseau de cet opérateur dans le cadre de sa
migration vers un concept tout IMS. L’analyse des résultats de dimensionnement obtenus
nous a permis de dégager une liste de recommandations à prendre en considération lors du
déploiement du réseau EV-DO et de l’implémentation de l’IMS.
Ainsi, cette étude de cas simple et réelle nous a permis d’une part de valider notre outil de
dimensionnement, et d’autre part d’évaluer l’impact du déploiement du réseau EV-DO sur le
dimensionnement de l’IMS dans le réseau de Tunisie télécom.
Certainement, Les résultats obtenus ne sont pas définitifs notamment on a négligé pas mal
d’aspects dans le processus du dimensionnement et dans le fonctionnement du réseau (La
mobilité des abonnés, la charge de signalisation, etc. . .).
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Conclusion générale
88
Conclusion Générale Conclusion Générale Conclusion Générale Conclusion Générale
Le besoin de plus en plus urgent de l’Internet mobile d’une part et des services multimédia
d’autre part, incite plusieurs opérateurs dans le monde à tester des solutions d’accès Internet
haut débit et à migrer leurs réseaux de transport vers des architectures évoluées. C’est dans ce
cadre que s’inscrit notre projet de fin d’études, dans lequel, nous avons proposé le réseau EV-
DO comme solution d’accès Internet mobile haut débit et on a adopté une architecture
d’introduction du concept IMS dans le réseau de télécommunication de Tunisie Télécom.EV-DO est un réseau performant pour la transmission des donnés offrant des débits
intéressants allant jusqu’à 2.4567 Mbits/s pour la première version et ayant pour avantage
majeur la compatibilité entre les différentes révisions de la norme. En effet une simple mise à
jour logicielle et peut coûteuse permettra de migrer vers la révision A intégrant la QoS puis
vers la révision B permettant d’atteindre des débits de 27 Mbps et 46 Mbps sur la liaison
montante et descendante respectivement et sur une bande passante allant jusqu'à 20 MHz se
composant de 15 porteuses de 1.25 MHz.
Nous avons commencé par étudier la norme mobile EV-DO, ses principes de base, son
architecture, et son évolution. Nous avons aussi étudié le concept IMS, en présentant son
architecture et ses entités fonctionnelles. Ensuite, nous avons proposé un scénario de
déploiement et de la norme EV-DO dans le réseau de Tunisie Télécom en se basant sur des
données géographiques, démographiques, et économiques. Ce scénario consiste à déployer,
comme première étape, la révision 0 de la norme dans la bande de fréquence de 450 Mhz,
dans des sites particuliers du pays et migrer ensuite vers la révision A pour offrir des services
à valeur ajoutée en effectuant les extensions nécessaires du réseau pour supporter les
nouveaux abonnés potentiels.
Tout d’abord, nous avons élaboré une étude économique afin de comparer la solution EV-DO
et la solution ADSL offrant de services haut débit, Nous avons déduit que EV-DO est plus
économique que l’ADSL pour les zones suburbaines à fort trafic et que ces deux solution sont
comparables dans le cas d’une zone urbaine. Nous avons proposé alors de déployer le réseau
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Conclusion générale
89
EV-DO dans les zones urbaines des gouvernorats que nous avons choisi pour notre étude de
cas ainsi que dans les zones suburbaines dépourvues de l’ADSL.
Ensuite nous avons dimensionné ces zones en déterminant le nombre de stations de base
nécessaires pour le déploiement du réseau EV-DO, les paramètres utilisés pour notre étude
correspondent aux équipements de Huawei. Pour la migration vers la révision A, nous avons
calculé le nombre de porteuses à ajouter pour satisfaire les nouveaux abonnés.
Dans une deuxième étape de notre étude, nous avons proposé une architecture d’introduction
du concept IMS dans le réseau transport de Tunisie Télécom. Nous avons adopté une solution
basée sur 24 MGWs assurant la convergence des réseaux fixe et mobile et sur 2 MGCFs et 2
CSCFs pour assurer le control des MGWs. Et pour évaluer notre solution, nous avons passé
au dimensionnement du futur réseau EV-DO dans le cadre d’une migration vers une
architecture IMS de cet opérateur historique.
En effet, nous avons commencé par la modélisation du réseau d’accès en mode paquet, qui
représente une étape indispensable pour le dimensionnement. Puis nous avons réalisé un outil
de dimensionnement et nous l’avons appliqué au cas de Tunisie Télécom en se basant sur la
connaissance et l’estimation de la répartition spatiale du trafic fixe et mobile et la répartition
géographique des abonnés.
A travers les résultats obtenus, nous avons dégagé les capacités des différentes entités du
réseau IMS intervenant dans l’acheminement du trafic généré par les réseaux d’accès à savoir
les MGWs, les MGCFs et les CSCFs. Ces résultats nous on aussi servi pour déterminer
l’emplacement optimal des entités du niveau contrôle.
A l’issu de cette étude nous avons proposé une liste de recommandations à suivre par Tunisie
Télécom lors du déploiement de l’EV-DO et de l’introduction du concept IMS. Elles
consistent essentiellement à commencer par le déploiement de la révision 0 de la norme EV-
DO et de migrer aux autres révisions à chaque fois que le réseau devient incapable de
satisfaire les demandes de plus en plus denses des services haut débit et à valeur ajoutée. Pour
l’introduction du concept IMS, nous avons proposé d’installer un MGW dans chaque
gouvernorat et mettre en commun certains MGWs pour des raisons de sécurité en cas de la
surcharge du réseau. En ce qui concerne l’emplacement des équipements centraux des
architectures des réseaux EV-DO et IMS, nous avons recommandé la zone du Grand Tunis
étant donné qu’elle est la zone la plus dense en terme de population et la plus active en terme
de demande de services.
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90
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Annexe
91
Annexe Annexe Annexe Annexe : Tableaux : Tableaux : Tableaux : Tableaux
Tableau A.1 : Données géographiques et démographiques
Surface Abonnés
Zone Surface exploitée Urbaine Suburbaine Rurale Urbains Suburbains Ruraux
Tunis 320 68% 27%% 5% 67% 25% 8%
Zaghouane 1268 8% 37% 55% 64% 29% 7%
BenArous 692 21% 55% 24% 67% 30% 3%
Ariana 461 22% 56% 22% 68% 27% 5%
Manouba 866 18% 33% 49% 66% 29% 5%
Bizerte 1185 9% 36% 55% 65% 15% 20%
Nabeul 1288 8% 39% 53% 62% 20% 18%
Beja 1858 19% 31% 50% 41% 21% 35%
Jendouba 1202 15% 26% 59% 42% 32% 46%
Kef 1965 13% 28% 59% 43% 33% 24%
Siliana 2169 12% 33% 55% 47% 34% 19%
Sousse 1631 20% 20% 28% 57% 25% 18%
Monastir 819 14% 41% 45% 42% 36% 22%Mahdia 1966 19% 36% 45% 37% 39% 24%
Kairouan 3712 18% 32% 50% 32% 38% 30%
Kasserine 3545 5% 18% 54% 41% 34% 25%
SidiBouzid 2994 17% 31% 48% 36% 33% 31%
Sfax 3066 21% 33% 46% 37% 31% 32%
Gabès 4175 27% 22% 51% 39% 38% 23%
Kbelli 3084 18% 27% 55% 38% 39% 23%
Medenine 4588 13% 22% 65% 29% 35% 46%
Tataouine 3889 14% 21% 65% 34% 31% 35%
Tozeur 2719 11% 25% 64% 35% 32% 33%%
Gafsa 3990 9% 23% 68% 39% 39% 22%
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Annexe
92
Tableau A.2 : Répartition des abonnés par gouvernorat
Réseaux Mobiles Réseaux fixesZone
%M GSM EDGE UMTS EV-DO %F ADSL POTS
Tunis 17,4% 82% 39% 11% 4,5% 15% 66% 34%
Zaghouane 5,60% 85% 30% 9% 0% 4% 87% 20%
BenArous 6,15% 85% 25% 10% 3% 6% 80% 13%
Ariana 6,60% 83% 30% 15% 3% 4% 87% 20%
Manouba 5,81% 100% 18% 11% 4% 7% 73% 13%
Bizerte 8,87% 100% 25% 9% 2,4% 4% 65% 27%
Nabeul 8,36% 92% 20% 8% 3% 7% 77% 13%
Beja 1,8% 100% 12% - 0% 2% 77% 23%
Jendouba 1,81% 100% 12% - 0% 2% 77% 23%
Kef 1,04% 100% 12% - 0% 2% 77% 23%
Siliana 7% 80% 20% - 0% 6% 73% 23%
Sousse 11,5% 80% 20% 15% 3,5% 2% 73% 27%
Monastir 4,75% 100% 12% 13% 4% 5% 73% 27%
Mahdia 1,5% 100% 13% - 0% 2,5% 73% 27%
Kairouan 0,9% 100% 13% - 0% 2,5% 73% 27%
Kaserine 2% 100% 40% - 0% 8% 60% 27%
SidiBouzid 1,51% 83 30 - 0% 2 60 40
Sfax 7% 100 30 14% 7% 2 60 40
Gabès 3,4% 100 32 - 4,5% 7 60 40
Kbelli 2,5% 82 30 - 0% 2 60 40
Medenine 2,3% 100 30 - 9% 2 60 40
Tataouine 2,5% 100 23 - 0% 2 83 17
Toseur 1,5% 100 23 - 0% 1 83 17
Gafsa 1,2% 100 23 - 0% 1 83 17
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Annexe
93
Tableau A.3 : Modèle de trafic des réseaux en mode circuit
POTS GSM
Zone Trafic moyen/
abonné(erg)
Durée
moyenne
d’un appel(s)
Taux de
routage
externe
Trafic moyen/
abonné(erg)
Durée
moyenne
d’un appel(s)
Taux de
routage
externe
Tunis 0,12 150 0,7 0,035 150 0,75
Zaghouane 0,12 150 0 ,8 0,04 150 0 ,79
BenArous 0,11 150 0,6 0,025 150 0,6
Ariana 0,12 150 0,56 0,02 150 0,56
Manouba 0,11 150 0,65 0,027 150 0,65
Bizerte 0,11 150 0,8 0,025 150 0,8
Nabeul 0,11 150 0,7 0,025 150 0,7
Beja 0,09 150 0,65 0,028 150 0,65
Jendouba 0,11 150 0,7 0,029 150 0,7
Kef 0,11 150 0,68 0,03 150 0,68
Siliana 0,11 150 0,58 0,027 150 0,58
Sousse 0,12 150 0,67 0,025 150 0,67
Monastir 0,11 150 0,81 0,032 150 0,81
Mahdia 0,12 150 0,62 0,026 150 0,62
Kairouan 0,09 150 0,72 0,028 150 0,72
Kaserine 0,09 150 0,67 0,026 150 0,67
SidiBouzid 0,11 150 0,73 0,032 150 0,73
Sfax 0,11 150 0,65 0,027 150 0,65
Gabès 0,12 150 0,56 0,028 150 0,56
Kbelli 0,12 150 0,7 0,032 150 0,7
Medenine 0,12 150 0,66 0,03 150 0,66
Tataouine 0,09 150 0,8 0,03 150 0,8
Tozeur 0,09 150 0 ,64 0,027 150 0 ,64
Gafsa 0,09 150 0,71 0,025 150 0,71
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Annexe
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Tableau A.4 : Taux d’activité des services par zone
Taux d'activité des services (%)
Zone
Conversationnel Streaming Interactif
Tunis 50 21 42
Zaghouane 35 15 35
BenArous 30 8 38
Ariana 35 12 33
Manouba 25 13 25
Bizerte 15 7 16
Nabeul 8 8 20
Beja 10 10 10
Jendouba 11 5 9
Kef 12 6 12
Siliana 23 5 11
Sousse 40 18 36
Monastir 32 11 14
Mahdia 25 9 12
Kairouan 23 8 13
Kaserine 24 8 16
SidiBouzid 24 6 12
Sfax 45 16 43
Gabès 14 7 14
Kbelli 16 5 13
Medenine 13 4 9
Tataouine 11 5 21
Toseur 10 3 15
Gafsa 12 4 16
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Liste des acronymes Liste des acronymes Liste des acronymes Liste des acronymes
A
AAA: Authentification, Authorization,AccountingADSL: Asymetric Digital Subscriber LineAS: Application Server
BBER: Bit Error RateBPSK: Binary Phase Shift KeyingBSC: Base Station ControllerBTS: Base Transceiver Station
C
CDMA: Code Division Multiple AccessCDR: Call Detailed RecordCSCF: Call Session Control Function
DDSC: Data Source ControlDRC: Data Rate ControlDSLAM: DSL Access Multiplexer
EEV-DO: Evolution Data Only
F
FDD: Frequency Division DuplexFDMA: Frequency Division MultipleAccess
HH-ARQ: Hybrid Automatic Repeat reQuest HLR: Home Location RegistryHSS: Home Subscriber ServerHA: Home Agent
IIMT: International Mobile
TelecommunicationIMS: IP Multimedia SubsystemISUP: ISDN User PartITU: Internation TelecommunicationUnion
MMAC: Medium Access ControlMEGACO: MEdia GAteway COntrolMGW: Media GatewayMGC: Media Gateway Controller
MGCF: Media Gateway Control FunctionMPLS: Multi Protocol Label SwitchingMRF: Multimedia resource functionMRFC: Multimedia Resource FunctionControllerMSC: Mobile Switching Center
NNGN: Next Generation Protocol
PPCS: Personal Communication SystemPCF: Packet Control FonctionPDSN: Packet Data Switching Node
QQPSK: Quadrature Phase Shift Keeing
RRA: Reverse ActivityRAB: Reverse Activity BitRADIUS Remote Access Dial InUser: ServiceRNC: Radio Network ControllerRTC: Réseau Téléphonique PublicRLP: Radio Link Protocol
RRC: Reverse Rate ControlRRI: Reverse Rate IndicatorRPC: Reverse Power Control
SSIP: Session Initiation ProtocolSNR: Signal to Noise RatioSS7: Signalling System N°7
TTDM: Tim e Division MultiplexingTIA: Telecommunication Industry
AssociationUUE: User EquipmentUIT: Union International desTélécommunicationsUMB: Ultra Mobile Broadband
VVLR: Visitor Location RegisterVoIP: Voice over IP
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