installation des pylônes

8/20/2019 Installation Des Pylônes

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Ecole Marocaine des Sciences de l’Ingénieur

5ème année Réseaux et Télécommunications

2015/2016

2015

Ingénierie d’installationdes pylônesREALISE PAR :

AHMED EL KAZANE


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Table des matières

Introduction ........................................................................................................................................... 2

I. Les éléments d’un site GMS ...................................................................................................... 3

1. L’abri................................................................................................................................................. 3

2. Le pylône .......................................................................................................................................... 3

3. Les Antennes ..................................................................................................................................... 3

4. Le réseau d’alimentation électrique .................................................................................................. 3

5. La station de base (RBS) ................................................................................................................... 4

6. L’équipement radio ........................................................................................................................... 4

II. Les Outils de travail ................................................................................................................ 4

III. Ingénierie d’installation des pylônes .............................................................................. 5

1. Règles d'ingénierie ............................................................................................................................ 5

2. Concernant la position des antennes ................................................................................................. 6

3. Concernant le dégagement vertical ................................................................................................... 6

4. Installation ......................................................................................................................................... 7

5. Composants ....................................................................................................................................... 9

6. Spécifications des aériens ............................................................................................................... 10

a. Composants coaxiaux ................................................................................................................. 10

7. Mise à la terre .................................................................................................................................. 12

8. Géométrie ........................................................................................................................................ 12

a. Définitions .................................................................................................................................. 12

b. Méthodologies ............................................................................................................................ 14

9. Etiquetage ....................................................................................................................................... 19

10. Etanchéité .................................................................................................................................... 19

11. Risques principaux ...................................................................................................................... 20


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Introduction

Un site GSM (global system for mobile communication) est un emplacement sur lequel un

opérateur a installé du matériel de télécommunication afin de, constituer une maille de sonréseau lui permettant d’acheminer les communications de ses abonnés.

Il est caractérisé par sa configuration liée à l’environnement (couverture/ densification) dans

lequel il est installé et par la qualité de l’installation de l’infrastructur e mise en place par

l’opérateur. Cette infrastructure comporte principalement : le pylône, le shelter, les antennes, les

câbles, les RBS, les sources d’énergie….

Le GSM est destiné à offrir aux abonnés dans une localité divisée en des zones ou des cellules,

un ensemble de services (faire des appels, la réception de la messagerie vocale et textuelle,

vidéos conférences, le courrier électronique, l'accès à internet, la simplification des applications

office, le transfert de données et de l’argent….).

L’on se pose toujours la question comment améliorer davantage la qualité de service (QOS)?

Une bonne installation du site GSM n’est pas en soit le seul moyen d’amélioration de la qualité

de service, mais contribue énormément à satisfaire aux exigences des abonnés.


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I. Les éléments d’un site GMS

Un site GMS est un espace de surface variable où est implanté le sous-système radio. Ce sous-

système radio comprend :

1. L’abri Le local abritant les équipements GSM, il peut être un shelter ou un bâtiment en brique. Il est

réalisé de façon à minimiser la température dans l’enceinte où sont installés les équipements. Il

contient un système de climatisation qui permet de maintenir les équipements à une température

minimale afin d’assurer leur bon fonctionnement.

2.

Le pylôneLe pylône est un support permettant de fixer les antennes et les paraboles, En effet on distingue

deux types de pylône :

Les pylônes haubanés , sont surtout utilisés dans les zones interurbaines à cause du grand espace

qu’ils occupent.

Les pylônes auto stables , ce type de pylône est préféré dans les villes où dans les zones à forte

densité.

Il est à noter également l’utilisation des mats dans les zones fortement urbaines précisément sur

le toit des immeubles.

La hauteur des pylônes est fixée en fonction de certains paramètres : l’altitude du site, la hauteur

du pylône de rattachement, le niveau et la qualité du signal définit dans le cahier des charges.

3.

Les AntennesFixées sur un pylône selon des directions et azimuts des sites bien définis, plusieurs types

d’antennes sont utilisés pour les stations de base. Nous pourrons distinguer :

Les antennes omnidirectionnell es , principalement destinées à la couverture des zones rurales ;

Les antennes cyli ndr iques omnidirectionnell es , destinées à la couverture des grands immeubles,

tunnels etc ;

Les antennes dir ectionnell es, en forme de panneaux, elles assurent la couverture des zones

urbaines et semi rurales ;

Les antennes paraboli ques , qui sont des antennes disposant de surfaces en paraboloïdes et

intégrant en leur sein des réflecteurs paraboloïdaux. Elles sont utilisées dans la réalisation des

liaisons par faisceaux hertziens.

4. Le r éseau d’alimentation électrique L’alimentation électrique des sites est habituellement assurée soit par le réseau électrique

traditionnel (E.D.G), soient par les plaques solaires, soient par les groupes électrogènes.


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Cependant pour éviter tout risque de court-circuit et pour protéger les équipements, on utilise

deux dispositions essentielles :

Le coffret d’alimentation, constitué d’un ensemble de disjoncteurs et des portes fusibles câblés

permettant de dispatcher le courant alternatif vers le réseau électrique de climatisation, le réseau

électrique d’éclairage, la baie d’énergie et les balises La baie d’énergie, c’est un dispositif électrique constitué de parafoudre, des portes fusibles, un

sectionnaire porte fusible, un relais, des redresseurs et des batteries. Son rôle est d’assurer la

protection des équipements contre tout choc éclectique et de garantir la fourniture en courant

continu sans interruption aux divers éléments de la station de base.

5. La station de base (RBS)La station de base est l’un des équipements le plus important d’un site GSM, elle est formée par

un ensemble d’émetteur /récepteur appelés communément

TRX/TRE , câblé entre eux, puis connecté aux antennes. La station de base assure la transmission

radio ; gère la modulation et la démodulation puis joue le rôle d’égaliseur/codeur et correcteurd’erreur.

6.

L’équipement radio Pour les équipements radio, il existe plusieurs constructeurs qui offrent des gammes de faisceaux

garantissant des liaisons de radiocommunication à haut débit et à haut degré de fiabilité, dans la

bande de 7GHz à 38GHz avec des débits de 2X2Mbits ; 4x2Mbits /s ; 16x2Mbits/s ou plus.

Notons qu’une liaison par faisceau hertziens comprend généralement quatre sous ensemble(4) :

_ Le châssis de station ou indoor Unity (I DU ) ;

_ Le coffret radiofréquence ou Outdoor Unity (ODU ) ;

_ La Parabole ;

_ Et les Unités de raccordement : câble de déport, le guide d’onde…

II. Les Outils de travailAu nombre des outils que le technicien doit utiliser pour une bonne installation, on peut citer :

Les outils d’ancrage, ce sont des outils de fixation, d’armement, de branchement, de

pose et de tirage; Les outi ls de raccordement, ce sont des matériels de guide, de protection d’épissures, de

connexion et de distribution des équipements ;

Les outi ls de mesur e, ce sont des outils de qualification, de test et de contrôle des

équipements;

Les outi l lages, ce sont des caisses, des outils de technicien télécoms, des outils de

technicien fibre optique, de coupes, des pinces, des tournevis, des clés et des échelles.


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III.

Ingénierie d’installation des pylônes

1. Règles d'ingénierieDéterminer la hauteur de base antenne souhaitée et, en fonction de celle-ci, choisir des supports

d'antennes et des antennes qui vont satisfaire cette hauteur. Puis fixer une hauteur de support

pour chaque azimut et une hauteur d'antenne, et déterminer comment va être fixé ce type de

support en fonction de l'infrastructure, sachant que les différents types de supports suivants sont

envisageables :

- mât sur dallettes en béton

- mât posé sur IPN

- mât en drapeau sur un édicule

- mât en applique contre une cheminée


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- mât en façade contre un mur

- mât avec chaise pour reprise murale

- sur pylône treillis

- sur pylône monotube

Les mâts sont rarement supérieurs à 6 m en hauteur, et il faut savoir que lorsque la hauteur de la

structure servant à fixer les antennes est supérieure à 4 mètres par rapport à la surface de

l'édifice, une déclaration de travaux ( DT ) doit être effectuée. On notera que dans le cas d'une

installation en drapeau sur édicule, c'est la hauteur de mât dépassant de l'édicule qui est prise en

compte pour la déclaration ou non de travaux. Ainsi, si le mât dépasse de 4 mètres de l'édicule,

cela signifie que l'on peut utiliser un mât de 6 mètres, puisqu'en général, 1/3 de la hauteur du

support doit être fixé sur l'édicule.

2.

Concernant la position des antennesDes règles précises sont à respecter, à savoir :

Les antennes doivent être positionnées en voisinage de bordure de terrasse, sachant qu ‘on

privilégiera dans la mesure du possible le regroupement des antennes sur un édicule (sans

négliger pour autant les risques d'effet terrasse qui peut générer un masque ou des réflexions

intempestives).

Pour installer de la diversité d'espace, ou un fonctionnement correct , sans couplage capacitif, les

antennes doivent être éloignées ou séparées à minima d'une longueur égale à 10 fois leur

longueur d'onde (10ʎ) soit par exemple pour les systèmes dans la gamme des 5.000 MHz

(5.4 Ghz ) 300.000/5.000= 60 mm soit 6 cm de longueur d’onde soit dans ce cas 6 cm x 10 fois =60 cm de bord d’antenne extérieur au bord extérieur de l’antenne suivante

3. Concernant le dégagement verticalLe dégagement et la position des antennes doivent être fonctions de la distance au premier

obstacle sur une terrasse.

Remarque : On peut admettre comme règle simple d'utilisation que l'angle formé par la longueur

entre le pied du mât et le bord de terrasse, et la longueur entre le bas d'antenne et le bord de

terrasse doit être supérieur à 30°.

En règle générale, aucune antenne ne sera installée dans les 120° d'ouverture d'une antenne

existante tout en respectant une distance égale à 3 mètres en découplage horizontal. On peut

déroger à ces règles en effectuant un découplage vertical, la distance verticale à respecter entre

deux antennes devant alors être supérieur à 1 mètre, sachant que cette distance est en passe d'être

rabaissée à 50 cm selon les opérateurs.


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4. Installation

Mauvaises installations en bordure de terrasse:

Bonnes installations en bordure de terrasse:


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Bonnes installations en milieu de terrasse:

Règles d’installation de l’antenne selon la distance des obstacles:


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5. ComposantsLes aériens peuvent être répartis en deux groupes principaux : les antennes et jonctions coaxiales

à la BTS.

Antenne : Interface entre le signal électrique entrant ou sortant de la BTS et l'espace.

Equerre de réglage de tilt : Système spécial de fixation pour installer les antennes sur leursupport et modifiable pour avoir un down ou un up tilt.

Connecteur : connexion adaptée 50W. En GSM on utilise principalement des connecteurs

7/16.

Etanchéité : Protection contre l'eau (liquide et vapeur) et les poussières pour tous les

éléments sensibles tels que les connecteurs et les kits de terre. Elle doit être faite avec

précaution afin d'augmenter la durée de vie des installations des aériens.

Bretelle : Transition de câble coaxial à 50W d'impédance qui doit être aussi courte que

possible. Elle est réalisé le lien entre la BTS et le feeder et entre le feeder et les antennes.

Feeder : Câble coaxial d'impédance 50W qui relie la BTS aux antennes. Suivant sa

longueur il faut utiliser une taille adéquate. L'installation doit être réalisée avec

précaution vu que ce type de matériel est sensible, notamment il doit être courbé

proprement et connecté correctement.

Kit de terre : Connexion électrique installée sur les lignes coaxiales, les antennes et ts les

composants métalliques principaux afin de protéger la BTS en cas de foudre, il permet

aussi à l'électricité statique de se disperser pour réduire les parasites.

Pince de serrage : Fixation spécifique pour chaque câble (câble coaxial, câble électrique,

ligne de terre et bretelle).

Support : Matériel utilisé pour n'importe quelle solution de montage d'antenne au niveau

souhaité. Il en existe différents types : pylône, pylônet sur toit, mât…

BTS: Base Transmitter Station. Terme dans certains cas qui désigne tous les équipements

de transmission, ça inclue les antennes, le pylône…


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6. Spécifications des aériens

a. Composants coaxiaux


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Câble aériens – Autres composants par type de site


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7. Mise à la terreLa mise à la terre globale des composants aériens est un point très important. Les raisons d'une

mise à la terre globale sont :

Protection contre les coups de foudre avoisinants

Evacuation de l'électricité statique dans les câbles et les équipements.

Les dérivations de toutes les parties métalliques et notamment du cuivre des câbles coaxiaux

résolvent le premier point. C'est pourquoi toutes ces connections doivent être placées à chaque

endroit où la foudre pourrait être modifiée ou court-circuité.

Donc :

Toutes les modifications de direction du chemin de câble sont acheminées vers la mise à

la terre. Ceci pour la structure des pylônes et les chemins de câbles.

Les parafoudres sont installés pour éviter toute surtension au niveau de la BTS. - Si il n'y

a pas de parafoudre ou de mise à la terre (piquets de terre) dans les environs alors il faut

en créer un spécialement pour le site. Comme les antennes et les BTS génèrent beaucoup

d'électricité statique et de parasites, il est nécessaire d'installer des mises à la terre

spéciales.

Une mise à la terre doit être installée sur le châssis de l'antenne (sur la fixation basse dans

certains cas).

La mise à la terre de la BTS doit être réalisée correctement pour éviter tous les problèmes

sur les équipements.

8. Géométrie

a. Définitions

Le GSM est un système basé sur de la radiotéléphonie cellulaire. Chaque secteur correspond àune cellule et elle doit être mise en oeuvre avec beaucoup de précision. Les antennes décrites ci-

dessous sont réglables dans l'espace et doivent être installées correctement, les composantes

XYZ sont liés aux bases suivantes :

HBA : Hauteur de Bas d'Antenne. Hauteur entre le sol et le bas de l'antenne.

Azimut : Orientation horizontale de la face avant de l'antenne. Un réglage fin est

nécessaire pour améliorer la qualité radio.


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Tilt : Inclinaison de l'antenne, angle de l'antenne par rapport à au plan vertical.


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b. Méthodologies

Azimut d'antenne

Outils à utiliser

Ces outils sont nécessaires et doivent être utilisés afin de réaliser les méthodes expliqués ci-

dessous :

Compas : Mesures directes ou indirectes d'azimuts.

Doit être en degrés avec 1° de précision. Doit être en plastique et pas en métal.

Doit permettre de viser des points et des axes avec précision.

Exemple : PLASTIMO – IRIS 50 / SUNTOO Ranger Remarque : il doit être le plus loin possible

de toute source métallique interférente comme les barrières, les portes blindées,…

Jumelles :

Alignement sur le plan du dos de l'antenne.

Une précision minimum de 10 x 30 Exemple : N'importe quel modèle comparable à

ceux de la Marine.

Remarque : des jumelles ont une boussole intégrée. C'est la meilleure solution, mais ce type de

jumelles est très cher.

Changement d'azimuts et méthode de contrôle

REMARQUES IMPORTANTES! - Placez-vous aussi loin que possible des structures

métalliques qui peuvent perturber le compas.


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En cas de doute sur la valeur mesurée, essayez de prendre la mesure de l'autre côté pour

comparer.


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Tilt d'antenne

Instrument à utiliser Cet instrument doit être utilisé pour pouvoir effectuer les méthodes

expliquées ci-dessous - Inclinomètre (tiltmètre) : mesure directe de tilt.

Doit être en degrés avec 0.1° de précision.

Doit être assez long pour éviter les problèmes de mauvaise planéité du dos de

l'antenne.

Doit pouvoir être transportable facilement pour pouvoir accéder aux antennes.

Réglage de tilts et méthode de contrôle Utiliser le tiltmètre... REMARQUES

IMPORTANTES - Demandez à ce que le site soit éteint quand vous faites des mesures près des antennes. Les appareils électroniques sont interférés par les ondes radio et

peuvent donner de mauvais résultats. De toute façon la santé du technicien est en danger.

Vérifiez que le tiltmètre est bien posée sur la surface de l'antenne, il ne faut pas qu'il soit

gêné par des rivets notamment.

Ne mesurez pas sur la face avant de l'antenne.


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Utilisez un matériel de sécurité pour accéder aux aériens. Pour référence, un écart de ± -

2° est demandé de nos jours

9. EtiquetageL'étiquetage est un point important qu'il faille suivre de près. Il contribue à la qualité radio.

UN étiquetage incorrect ou insuffisant peut cause de graves problèmes qui ont un impact sur le

réseau et notamment sur les croisements de secteurs. L'incohérence des étiquettes ou le manque

d'étiquetage cause des retards importants à la maintenance, l'optimisation et à la recherche des

défauts. Pour éviter ça la procédure d'étiquetage doit être suivie du tout début de l'installation du

site jusqu'à sa mort.

Un étiquetage temporaire est fait sur chaque fixation de ligne.

Dès que les connexions sont faites et APRES la réalisation de l'étanchéité, l'étiquetage

définitif est mis en place. - Tous les autocollants doivent être facilement lisibles et collés

correctement.

Pas d'autocollants cachés dans le chemin de câbles.

Un autocollant à chaque extrémité de câble et à chaque fois que le câble passe d'un

endroit à un autre (entrée dans le shelter).

Les câbles doivent être disposés dans un ordre logique pour garder une présentation qui

éviterait les confusions.

10. EtanchéitéUne bonne qualité d'étanchéité conditionne comportement et la durée de vie des connexions et de

tout le câblage. Le principal objectif de l'étanchéité est d'éviter le contact direct avec l'eau et ainsi

d'éviter l'oxydation des connecteurs.

Elle sert également à se protéger contre la vapeur, le sel, la poussière et les agressions

mécaniques. Le matériel est choisi aussi en fonction du climat environnant.


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Par exemple sur les côtes maritimes on peut utiliser des capsules autovulcanisantes. La procédure

d'étanchéité ci-contre doit être suivie. HAUT CABLE COAXIAL Procédure d'étanchéité pour

chaque connexion. Scotch Scotch Caoutchouc

11. Risques principauxLes schémas ci-contre regroupent les principaux points sensibles lors de l'installation des aériens.

- Le serrage doit être particulièrement suivi pour éviter les problèmes de VSWR sur les câbles et

pour l'efficacité et la durée de vie des connexions.

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