getattachment.aspx

13

Dimensionnement- Trafic.- Zones de couverture.- Seuils de couverture

Planification détaillée- Trafic.- couverture radio- Configuration des sites.- Seuils de couverture etdemandes en capacité

Optimisation- Trafic.- Disponibilité de lacouverture et de la capacité.

Figure 2.1 Processus de planification en UMTS.

Chapitre 2 Planification de la couverture radio d’un réseau 3G-UMTS

Introduction

La planification d’un réseau radio WCDMA, à savoir le dimensionnement, la planification détaillée de la capacité et de la couverture ainsi que l’optimisation sont nécessaires pour le bon fonctionnement du réseau UMTS.Dans ce chapitre, on présentera dans une première partie les méthodologies de planification WCDMA. En effet, on abordera les différentes phases du processus de planification. Ensuite, le Processus de la planification.

2. Processus de planification en UMTS :

Le déploiement d’un réseau radio WCDMA contient trois phases principales’ à savoir le dimensionnement, la planification détaillée de la couverture et de la capacité ainsi que l'optimisation initiale L'objectif de la phase de dimensionnement est d'estimer le nombre de sites, le nombre de stations de base et leurs configurations en fonction des besoins et des exigences de l'opérateur ainsi que de la propagation radio spécifique au type d'environnement. Ce dimensionnement doit scrupuleusement prendre en compte les exigences en termes de couverture, de capacité et de qualité de service de l'opérateur. La capacité et la couverture sont deux aspects étroitement liés dans les réseaux WCDMA et par conséquent doivent être considérer simultanément dans le dimensionnement La planification de la capacité et de la couverture est réalisée par un outil de planification WCDMA. Pour cette phase, des cartes géographiques détaillées et une estimation du trafic sont nécessaires. La localisation des stations de base est déterminée par l'outil de la planification ou par l'ingénieur radio. La capacité et la couverture peuvent alors être analysé pour

Chaque cellule ou par zone. La figure 2.1 montre les étapes du processus de planification:

2. 1 Dimensionnement :

Objectifs du dimensionnement

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 UMTS permet essentiellement de calculer la taille de la cellule. Le rayon 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.

Planification de la couverture radio d’un réseau 3G-UMTS

14

Données de départ (Zone àplanifier, modèle de trafic) Analyse du bilan de

liaison WCDMA

Nombre de cellules

Rayon de la cellule

Figure 2.2 Le processus de dimensionnement

Figure2.3 Eléments du bilan de liaison

Tx Coupleur Feeder

Rx Feeder

Feeder

Tx /Rx

Feeder

Pe BS Lc BS Lf BSGa BS

Gd BS Ga BS

Lp

Lp

G MS

Lf MS

PrMS

PeMS

Pe BS Lf BS


2 .1.1 Dimensionnement par couverture : 2 .1.1.1 Le bilan de liaisonLe processus de calcul de la couverture permet de déterminer les positions idéales des stations de base. Le calcul de la couverture considère la puissance isotrope rayonnée équivalente (PIRE) de chaque station de base. La PIRE représente la puissance émise au niveau de l’antenne de la station de base. La couverture optimale est donc obtenue par la détermination et l’optimisation des positions des stations de base, des hauteurs, des azimuts et des tilts des antennes ainsi que de la PIRE de chaque station de base. Les paramètres des stations de base n’ont pas déterminés à l’étape de calcul de couverture et de détermination des positons des sites radio. Il s’agit en particulier des paramètres suivants : la puissance de la station de base, les caractéristiques des feeders, les coupleurs et les amplificateurs. Les valeurs de ces paramètres sont ajustées et fixées lors de la phase de calcul du bilan de liaison. Chaque cellule doit donc être paramétré de façon à ce que les contraintes de qualité deservice soient respectées. L’opération suivante le bilan de liaison, a pour but d’équilibrer les puissances d’émission sur les liens montants et descendants dans chaque cellule en ajustant les paramètres correspondants. L’équilibrage des liaisons doit assurer un fonctionnement symétrique du système en tout point de la couverture. Grace à cela, les problèmes d’interférence seront limités. Les paramètres que le planificateur devra ajuster sonttypiquement : la puissance d’émission, la sensibilité en réception, les équipements tel que les coupeurs, les duplexeurs, les amplificateurs à faible bruit.Ces paramètres sont les suivants la figure 2.3:

PrMS : puissance reçue à la station mobile MS (en dBm),PrBS : puissance reçue à la station de base BS (en dBm),PeMS : puissance émise par la MS (en dBm),PeBS : puissance émise par la BS (en dBm),LfMS : atténuation subie par le signal dans le feeder du mobile (en dBm),LfBS : atténuation subie par le signal dans le feeder de la BS (en dBm),LcBS : atténuation subie par le signal dans les coupleurs de la BS en (dBm),Lp : perte de propagation entre la MS et la BS en (dBm),GMS : Gain de l’antenne de la MS en (dBi),GaBS : Gain de l’antenne de la BS en (dBi), GdBS : Gain de diversité de l’antenne de la BS en (dBi),


15


L’équilibrage de la liaison nécessite le calcul des signaux reçus au niveau de la stationmobile (PrMS) et de la BS (PrBS)

PrMS= PeBS - LcBS - LfBS + GaBS – Lp + GMS - LfMS en dBmPrBS= PeMS - LfMS+ GMS - Lp + GdBS+ GaBS – LfBS en dBmEn exprimant Lp en fonction des autres paramètres :Lp= PeBS - LcBS - LfBS + GaBS + GMS - LfMS- PrMs en dBLp = PeMS - LfMS+ GMS + GdBS+ GaBS – LfBS- PrBS en dB

Au niveau de la planification, ce qui compte réellement c’est la puissance du signal est mise par l’antenne, c’est-a-dire après sa transmission à travers le feeder, les coupleurs et les antennes elles-mêmes. Cette puissance correspond à la PIRE de la station de base qui est donnée par l’expression suivante :

PIRE= [PeBS -LcBS- LfBS+ GaBS ] (dBm) en dBm

Bilan de liaison pour le lien montant :

Pour le calcul du bilan de liaison en lien montant, les interférences crées par tous les mobiles doivent être prise en compte, pour les mobiles situés dans la même cellule et dans les cellules voisines. La puissance totale de brouillage inclut bruit et interférence. Elle peut s’exprimer par la formule suivante

PInt_tot=-174+10log(1/Tc)+NBS+NRUL (en dBm)

Tc : est la durée chip en,NBS : est le facteur de bruit du récepteur de la BS,NRUL : est la valeur de Noise Rise sur le lien montant,-174 : correspond à la valeur du bruit thermique.La perte maximale admissible sur le lien montant est donnée par la formule suivante

LM_Ul=PeMS+GMS-LfMS-LBody+GaBS-LfBS-SRX-Mfad_Rayl-Mfad_Shadow+GSHOOù :LBody : est la perte due au corps de l’utilisateur,SRX : La sensibilité du récepteur,Mfad_Rayl: est le Gain de fading rapide ,Mfad_Shadow: est la marge de fading de masquage,GSHO : est le Gain de Soft Handover.

Bilan de liaison en lien descendant :

a/ Canal de trafic descendantLa perte de propagation maximum dans le cas de trafic descendant est donnée par laformule suivante

LMax_TCH_DL=PTCH_DL-LfBTS +GBTS -LBody+GMS-LfMS+174-10log(1/Tc)+NMS

- Eb/N0+Gproc -NRDL-Mfad_Rayl- Mfad_Shadow+GSHO

PTCH_DL : est la puissance allouée au canal de trafic sur le sens descendant qui intègre le facteur d’activité et le contrôle de puissance (qui dépend du niveau d’interférences, de la position du mobile dans la cellule, du service, etc…),

NMS : est le facteur de bruit de récepteur du mobile,

Eb/N0 : est le seuil de qualité de service pour le service considéré,

Gproc : est le Gain de traitement,

NRDL : est la valeur de Noise Rise sur le lien descendant,La complexité de calcul du bilan de liaison sur le lien descendant vient du fait que la puissance de la station de la base est limitée et que la puissance de chaque lien descendant dépend des paramètres du mobile concerné (position dans la cellule, débit du service …) et est également limitée par la norme. Les résultats seront donc

totalement différents selon la répartition des mobiles dans la cellule (mobiles proches de la station de base ou mobiles éloignés de la station de base), et ce, pour un nombre de mobiles fixé et un service donné. Dans le


16


premier cas, le path loss maximum aura une valeur plus importante que dans le second cas. Pour cette raison, le calcul du bilan de liaison sur le sens descendant est donc pluscomplexe que le calcul du bilan de liaison sur le sens montant. Il nécessite de réaliser des hypothèses sur la répartition des mobiles et les services activés

b/ Canal pilote. La puissance du canal pilote doit être ajustée en fonction de la puissance des canaux de trafic de sorte à ce que la puissance du canal pilote ne soit pas trop importante. Une puissance trop élevée a pour conséquences la réduction de la puissance disponible pour les canaux de trafic et un niveau de brouillage élevé.La perte de propagation maximum pour le canal pilote peut s’exprimer par la formule suivante

LMax_Pil=PPil-LfBTS +GBTS -LBody+GMS-LfMS+174-10log (1/Tc)+NMS-Ec/I0+NRDL- Mfad_Shad

PPil : est la puissance allouée au canal pilote,Sur le lien descendant, 80% ou plus de la puissance sont typiquement réservée aux canaux de trafic. Si la puissance d’une BS est 46dBm et 80% de la puissance de la BS sont dédiés aux canaux de trafic, les puissances Pi des liens de trafic sur le lien descendant doivent satisfaire la relation suivante

ΣPi≤ 80%*46dBm

L’étape de calcul du bilan de liaison a permis de dimensionner une cellule en ne considérant pas la dynamique des interférences crées par les cellules voisines. Chaque cellule était prise de façon isolée et pour une valeur de charge moyenne.

2 .1.1.2 La propagation dans l’environnement radio

a/ Les modes de propagationLa 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 deuxième milieu ayant des propriétés électriques différentes, elle est partiellement réfléchie et transmise. Si le deuxième milieu est un diélectrique parfait, une partie est réfléchie et l’autre est transmise sans absorption. S’il est un conducteur parfait, toute l’énergie incidente est réfléchie sans perte. Le coefficient de réflexion dépend des propriétés du matériel, de la polarisation de l’onde, de l’angle d’incidence et de la fréquence de l’onde en propagation.La diffraction : Elle se produit lorsque le chemin entre l’émetteur et le récepteur présente plusieurs irrégularités aiguës. Les ondes secondaires résultant des surfaces gênantes sont présentées dans l’espace et même derrière les obstacles. Ce phénomène dépend aussi bien de la géométrie de l’objet que de l’amplitude, la phase et la polarisation de l’onde incidente. Le phénomène de diffraction est expliqué par le principe de Huygens qui énonce que tout point sur lequel une onde se diffracte peut être considéré comme une source d’ondes secondaires, ces ondes interfèrent pour donner une onde dans la direction de propagation.

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. Les ondes diffusées sont produites par les surfaces rugueuses, les petits objets ou par d’autres irrégularités présentés dans le canal de propagation.

La réfraction : quand une partie de l’énergie de l’onde incidente passe à travers la surface de l’obstacle (l’air, une voiture ….).


17


b/Modèles de propagation

Modèle de COST231–Hata (Walfish-Ikegami)

Ce modèle est utilisé pour la planification des zones micro-cellulaires, est basé sur la supposition que l’onde transmise se propage au dessus des toits des bâtiments avec une diffraction multiple, et les bâtiments sont supposés à hauteurs égales et uniformément espacés. Il prend en compte les deux signaux les plus importants atteignant le mobile: l’un direct après diffraction sur le bâtiment le plus proche et l’autre après une seule réflexion sur le sol. Ce modèle se base sur le principe suivant :

La hauteur de l'antenne de la station de base Hb, comprise entre 4 et 50 m, La hauteur de l'antenne du mobile Hm, comprise entre 1 et 3 m, La distance entre le mobile et la station de base entre 0.02 et 50 km, La fréquence peut aller jusqu'à 2.05 GHz.

Ce modèle se divise en deux cas : visibilité directe (LOS) et non visibilité directe (NLOS).La hauteur des bâtiments est utilisée pour décider lequel des deux formules utiliser. Ainsi,l’affaiblissement de propagation est donné par

Lp={ 46,6+26 ∙ log d+20 ∙ log f cas LOS32,4+20∙ log d+20 ∙ log f +Lrts+Lmsd cas NLOS

Où Lrts et Lmsd sont respectivement la perte due à la diffraction et la dispersion sur les toits des batiments et la perte de diffraction multi-screen . Ils dépendent des hauteurs du mobile et de la station de base, de l’orientation des rues et de la hauteur et l’espacement des bâtiments. Dans les outils logiciels de planification, si des données morphographiques du milieu sont disponibles, elles peuvent être utilisées pour améliorer l’exactitude des calculs même dans le cas où les bâtiments ne sont pas à hauteurs égales et ne sont pas uniformément espacés. Dans le cas où l’antenne émettrice est en dessous du niveau des toits, l’utilisation de ce modèle nécessite plus d’attention et les résultats des calculs doivent être vérifiés par des mesures dans l’environnement réel.

Etablissement du bilan de liaisonPlanification de la couverture radio d’un réseau 3G-UMTS

Figure 2.4 les paramètres du modèle Walfish-Ikegami

18


Après avoir détaillé les différents termes du bilan, nous présentons dans le tableau 2.1 un calcul de l’affaiblissement de propagation pour un service à 64 kbits /s dans un environnement outdoor et dans un environnement indoor.

Environnement Urbain dense Urbain Suburbain

Emetteur (MS)

Puissance d'émission max (dBm) 21 21 21

Gain d'antenne (dBi) 0 0 0

PIRE (dBm) 21 21 21

Récepteur (BS)

Gain de diversité de l'antenne Rx (dB) 3 3 3

Gain de l'antenne Rx (dBi) 18 18 18

Pertes des câbles (dB) 2 2 2

Amélioration MHA (dB) 5 5 5

Densité du bruit thermique (dBm /Hz) -174 -174 -174

Facteur de bruit du récepteur (dB) 3 3 3

Puissance de bruit du récepteur (dBm) -105,157 -105,157 -105,157

Eb/No requis (dB) 7 7,5 8

Débit (bits/s) 64000 64000 64000

Sensibilité du récepteur (dBm) -115,9385125 -115,4385125 -114,938513

Marges

Noise rise (marge d'interférence) (dB) 3,979400087 3,979400087 3,97940009

Gain du Soft Handover (dB) 3 3 3

Marge de l'évanouissement rapide (PC headroom) (dB) 2 2 2

Body Loss (dB) 0 0 0

Elévation de la Puissance Tx (power rise) (dB) 1 1 1

Perte de propagation max permise (dB) 151,9591124 151,4591124 150,959112

Fiabilité de couverture

Proba de couverture Outdoor à la bordure de la cellule 90 90 90

Ecart type de l'évanouissement lent Outdoor (dB) 7 7 8

Marge d'évanouissement lent Outdoor (dB) 8,970860959 8,970860959 10,2524125

Perte de propagation max permise en Outdoor (dB) 142,9882515 142,4882515 140,7067

Proba de couverture Indoor (%) 85 85 85

Ecart type de l'évanouissement lent Indoor (dB) 6 5 4

Pertes de pénétration Indoor (dB) 18 13 8

Ecart type de la perte de pénétration Indoor (dB) 6 5 3

Ecart type combiné (dB) 11 9,949874371 9,43398113

Marge Indoor de l'évanouissement lent (dB) 11,40076728 10,31238202 9,77769304

Perte de propagation max permise pour Indoor (dB) 122,5583451 128,1467304 133,181419


Tableau 2.1 Bilan de liaison

19


c/ Rayon de couverture

Le calcul du rayon de couverture a pour paramètres l’affaiblissement de propagation obtenu du bilan de liaison pour le service choisi dans l’un des environnements caractérisant la zone à couvrir.Les formules des modèles de propagation lient l’affaiblissement de trajet à la distance entre l’émetteur et le récepteur qui représentent, lors du dimensionnement, le rayon de couverture. Pour la fréquence de travail du système, la hauteur de la station de base et celle du mobile et avec un affaiblissement calculé, on peut tirer le rayon des cellules de la zone à planifier.Le modèle de propagation que nous utilisons est le modèle COST-HATA qui associe à chaque type d’environnement une formule spécifique (voir §2.1).Le tableau 2.2 illustre les résultats obtenus pour des zones suburbaines, urbaines et urbaines denses. Le paramètre principal qui les différencies est la perte de pénétration qui est d’autant plus importante que la densité des bâtiments l’est.

Environnement Urbain dense Urbain Suburbain

Hauteur de la BS(m) 25 25 30

Hauteur de l’UE (m) 1,5 1,5 1,5

Pertes de pénétration (dB)

18 13 8

Rayon de couverture indoor (m)

288 534 1239

d/ Estimation du nombre de sites

Le calcul des rayons permet d’estimer la surface couverte par chaque site. Pour un site tri-sectoriel, cette surface élémentaire est donnée par la relation :

S=9√38

. R2

En connaissant la surface de la zone à couvrir, le nombre de sites est obtenu par une simple division de cette surface par la surface élémentaire. Sur une carte géographique indiquant la distribution de la population, on obtient les aires de

trois zones correspondant chacune à un type de milieu de propagation (cf chapitre 3).Le résultat du calcul de nombre de sites est présenté sur le tableau 2.3.

Urbain dense Urbain suburbain

Rayon de couverture (m) 350 534 1239

Surface élémentaire (km²) 0,23 0,556 3

Surface à couvrir (km²) 2,4 14 40

Nombre de sites 15 26 14

2 .1. 3 Dimensionnement par capacité :


Tableau 2.2 Calcul du rayon de couverture

Tableau 2.3 nombre de sites de la couverture

20


Lorsque la capacité est considérée dans la planification, le nombre de sites est calculé de deux manières, l’une basée sur la capacité et l’autre sur la couverture On sous-entend par la capacité le nombre maximal d’utilisateurs supportés par une cellule. (ou un site) simultanément pour un service donné. On peut aussi calculer le nombre maximal d’utilisateurs répartis sur plusieurs services avec une certaine pondération. Une fois ce nombre connu on peut calculer le nombre de sites nécessaires en divisant le nombre totald’utilisateurs à servir simultanément dans une zone par le nombre d’utilisateurs supportés par un seul site.Evidement, le planificateur doit disposer d’une quantité suffisante d’informations sur la demande en trafic dans une zone pour chacun des services offerts Le nombre maximal théorique d’utilisateurs supportés par une cellule (la barre de capacité) sur la liaison montante est fonction du type de service support d’accès radio RAB(Radio Access Bearer). Il est donné par la formule suivante

M barre=1+ 1(1+F ) . γ

Où γ est le rapport signal à interférence requis pour le service en valeur linéaire :

γ=

Eb

I 0

Débit chipDébit bit

Et F est le rapport de l’interférence produite par les autres cellules à celle induite par la cellule elle-même. La valeur de F ne peut pas être donnée avec exactitude. Une valeur typique pour un site tri-sectoriel est 0,93.

La barre de capacité ne peut pas être atteinte dans la réalité parce qu’elle implique une interférence infinie et donc un rayon de couverture nul. C’est ici qu’intervient la notion de charge sur la liaison montante qui représente le rapport du nombre maximal d’utilisateurs réellement permis à la barre de capacité pour tous les services:

η= MM barre

= M 1M 1barre

+ M 2M 2barre

+…

. Le tableau 2.4 présente un exemple de calcul de capacité pour trois services différents en admettant une charge de 50%.

nombre de sites basé sur la capacité obtenu, il est comparé à celui calculé par la couverture, s’ils sont trop éloignés, la valeur de la charge admise est modifiée et le calcul est repris. L’algorithme de la figure2.5 présente la procédure suivie pour une planification tenant compte de la couverture et de la capacité.


Tableau 2.4 Calcul de la barre de capacité

VoixDonnés mode circuit

64kbit/sDonnés mode paquet 128kbit/s

TEB requis 10-3 10-6 10-1

Eb/I0 requis 4,2 3,9 1,9

Mbarre 95 14 11

Mréel 47 7 5

21


2 .2 Planification détaillée :

2 .2.1 Distribution des sites sur la carteChoix de la distance inter-sitesLe choix de la distance intersites est un compromis entre une grande probabilité de couverture et un large recouvrement pour le soft handover d’un coté, et la minimisation des interférences entre cellules de l’autre.La forme hexagonale théorique classique des cellules simplifie la représentation et la planification du réseau cellulaire en permettant une juxtaposition des cellules.Pour profiter des vertus du soft handover, une zone de chevauchement de 20 à 25% est prévue entre les surfaces de couvertures des sites voisins. Nous choisissons dans notre application une distance intersites de 1,5R qui assure 23% de recouvrement.


Figure 2. 5 : Procédure de planification combinée capacité/couverture

Données d’entrée

Supposer une charge UL

Calculer la capacité UL

Calculer la couverture UL

Estimer le nombre de

sites

Estimer le nombre de

sites

Equilibré?

Vérifier que la capacité/

couverture DL est suffisente

Equilibré?

Ajuster le nombre de

sites

FIN

Non

Non

22


Figure 2. 6 Chevauchement entre sites

Distribution des sitesSur une carte géographique, après la sélection de l’une des trois zones, on procède au tracé d’un quadrillage qui garantit une distance inter-sites de 1,5R.

Co-situation avec les sites GSML’avantage principal de la co-situation des sites WCDMA avec ceux de GSM est d’éviter le coût élevé de l’acquisition des sites. En plus, le coût est réduit aussi par le partage des pylônes d’antenne, des systèmes d’alimentation et du réseau de transport.Comme le bilan de liaison de WCDMA est différent de celui du GSM900, il peut être nécessaire d’ajouter des sites WCDMA entre les sites GSM900 existants pour atteindre la couverture voulue.

2.2.2 Planification des fréquences :

Les opérateurs 3G vont avoir accès à des bandes de fréquence de largeur typique de 15MHz (dans les deux sens). Dans ce cas il est direct d’utiliser une structure HCS en trois couches. Voir § 3.3.3.Si un opérateur n’a accès qu’à une bande de 10MHz, les couches micro et pico cellule peuvent se partager la même bande de fréquence avec une petite dégradation des performances. L’isolation entre les pico/micro cellules due aux murs réduit les interférences entre ces couches. Comme la différence entre la vitesse des utilisateurs des micro et pico cellules n’est pas importante, une micro BS peut servir des utilisateurs indoor (normalement servis par une picocellule). Cependant, une macro BS en visibilité peut interférer un utilisateur indoor (aux étages les plus hauts par exemple). Une bande de garde doit être utilisée pour séparer la couche macro de la couche pico/micro.


Figure 2.7 : Distribution des sites par maillage

23


2.2.3 Planification des codes d’accès CDMA :

Sur la liaison descendante, le nombre maximal des codes d’embrouillage (scrambling) qui est une séquence de Gold de 38400 chips est 218-1, mais pas tous les codes sont utilisés. Les codes sont divisés en 512 ensembles chacun contenant un code primaire et 15 codes secondaires. Un et un seul code primaire est alloué à chaque cellule, donc la réutilisation des codes est 1 :512 ce qui rend simple la tâche de leur planification. Cependant il faut prendre en compte que les codes sont répartis en 64 groupes et si des cellules voisines utilisent des codes de groupes différents, la consommation de l’UE est réduite.Les codes de canalisation sur la liaison descendante sont une ressource limitée surtout avec l’utilisation des services à débit élevé et du soft handover. Si une augmentation de la capacité est nécessaire, l’arbre des codes peut être réutiliser jusqu’à 15 fois dans une même cellule en embrouillant chacun avec l’un des 15 codes secondaires d’embrouillage de la cellule.

Figure 2.8 : Choix des codes de canalisation

2.2.4 Planification des puissances :

En WCDMA, la puissance est une ressource partagée entre les différents services et utilisateurs. La partie utilisée pour les canaux communs réduit la capacité du réseau en trafic utile. La couverture de ces canaux doit être supérieure à celle des canaux de trafic pour permettre aux UEs de détecter les cellules avant de rentrer dans leurs zones de soft/softer handover.Environ 20% de la puissance maximale de la BS est allouée aux canaux communs. Les deux canaux les plus importants sont CPICH et SCH. Leurs puissances sont un compromis entre le temps nécessaire pour une recherche fiable de cellules et l’interférence maximale permise sur les canaux de trafic.Les valeurs absolues et relatives des puissances des différents canaux communs ont été citées dans §2.4.2. Il est à préciser que le SCH n’est utilisé que pendant 1/10 du temps, donc si ont dit que 0,5% de la puissance totale lui est alloué, c’est en fait 5% pendant 1/10 du temps. Sa puissance est donc proche ou égale à celle du CPICH.

2.3 Optimisation initiale :

Après avoir placé les sites dans la carte géographique, on procède à l’opération appelée lancement initial (initial tunning), qui consiste à désigner les vrais emplacements des sites en passant par plusieurs étapes :- Rechercher des points convenables, sur un rayon variant de 10 à 20% de la distance inter-sites, autour des coordonnées obtenues sur carte ; - Construire une liste des immeubles candidats pour l’acquisition de chaque site. Ces candidats doivent vérifier les conditions des hauteurs et de dégagement (un site 3G doit être dégagé de tout obstacle sur un rayon de 100m et plus haut de 3m que le plus haut obstacle).- Choisir l’emplacement des antennes dans l’immeuble sélectionné, soit sur le même pilonne soit les séparer par des distances pour éviter l’effet terrasse (si la terrasse est grande une partie importante de l’énergie va être perdue par réflexions vers le haut)- Définir les azimuts pour chaque site.


24


- Si le site est validé, il sera mis en place et activé. Avant de déployer les sites proches, une vérification de ses secteurs est obligatoire, celle-ci est faite par l’intermédiaire d’un drive test en utilisant un outil logiciel d’optimisation radio (comme le TEMS INVESTIGATION d’ERICSSON). Le drive test permet de connaître le niveau de champ dans toute la zone de couverture, la qualité de signal et autres paramètres. Les résultats d’un tel test déterminent les zones aveugles (non couvertes), les cellules qui peuvent être définies comme membres de l’active set (AS), le réglage des puissances d’émission des cellules et le facteur correctif du modèle de propagation. Pour pallier les défauts de qualité et de couverture issus de ce test, des mesures d’optimisationpeuvent être prises. Les plus connues sont :

Amélioration de la qualité radio par :

• la diminution d’interférence entre cellules adjacentes qu’apparaître dans un environnement multi-opérateurs.• L’élimination des mauvais effets de la coexistence avec le GSM, il est donc essentiel de définir des exigences sur la bande de garde entre l’UMTS et les autres systèmes 2G.

Extension par des modifications de configuration :

Cela signifié la possibilité d’extension sans l’ajout de nouveaux sites. Toutefois quelques solutions impliquent l’ajout d’unités à des sites existants comme :• L’élévation de la capacité en canaux par l’insertion des nouveaux modules Si la BS est complètement équipée, la capacité en canaux peut être augmenter en remplacent les modules existants.• L’ajustement de la puissance suivant les dimensions de la cellule. L’augmentation de la puissance de sortie peut servir à augmenter la capacité et la zone de couverture.• Ajout de nouvelles fréquences porteuses, la capacité est théoriquement doublée en passant d’une porteuse à deux.• L’augmentation du nombre de secteurs (la sectorisation) : Ceci ce fait en utilisant des antennes à ouverture plus étroite qui permettent des gains plus élevés. Cette technique implique qu’un trafic plus dense est supporté, elle permet d’améliorer la couverture et la capacité.

Extension par l’ajout de nouveaux sites : Ceci s’applique sur les zones où le supposant que le nombre de sites est doublé, WCDMA est déjà déployé et a pour effet l’améliorer la couverture et la capacité. En la couverture de chaque cellule est réduite au demi. Si c’est la couverture qui intéresse, cette méthode peut offrir une couverture complète de la zone pour des services à débit élevé. Par exemple la couverture complète pour un service d’acheminement au mieux à 64kbit/s peut être étendue à une couverture pour un service d’acheminement au mieux à 128kbit/s.

Conclusion

La planification de la couverture radio cellulaire est une étape fondamentale dans le cycle de vie, des operateurs .mais n’oubliez pas pour effectuer cette planification on procédera d’abord au dimensionnement d’un réseau. Elle nécessite trop de calcul qui peut nous induire en erreur facilement donc on a besoin d’un outil de planification UMTS pour le faire.

Dans le chapitre suivant nous allons présenter et travailler avec un logiciel Atoll pour les déférentes étapes de la planification d une couverture radio d’un


25


réseau 3G, développée dans le cadre de ce projet, basé sur les principes expliqués dans ce chapitre.


getattachment.aspx

Documents