operate urb di

Présenté par:

Mr. Said MOKRAB

Qu’est ce que la 3G ?

3G vs 2GMigration de la 2G vers la 3G

Historique

Cohabitation GSM-WCDMASyndrome des points hauts

SOMMAIRE

Zones aveugles

Introduction

Que va apporter de plus la 3G ?Les applications de la 3G ?Evolution de la 3G vers la 3G+ et 3G++

INTRODUCTION

Depuis l’aube de l’humanité, l’homme communiquait en associant le « parler » et le « voir »

L’avènement du téléphone, n’a laissé que le couple « parler/écouter »

La 3G va vulgariser de nouveau l’association du « parler » et « voir » à moindre cout par la « visiophonie »

Avec la 3G, le nombre de STFs va s’accroître

Et une nouvelle catégorie d’abonnés sera éligible à accéder à la téléphonie mobile: ce sont les handicapés s’exprimant par le langage des gestes.

Qu’est ce que la 3G ?

La troisième génération (3G) désigne une génération de normes de téléphonie mobile.

La 3G permet des débits au delà de 144Kb/s à 42 Mb/s. bien plus rapides que la génération précédente (Edge).

Elle est représentée principalement par la norme Universal Mobile Telecommunication System (UMTS)

Utilisant la technique d’accès Wideband Code Division Multiple Access (WCDMA).

Standardisée par le 3GPP et constitue l'implémentation dominante, d'origine européenne, des spécifications IMT-2000 de l’UIT pour les systèmes radio cellulaires 3G

La 3G vous permet d’avoir une connexion Internet nomade (rapide, comme chez vous ou au bureau) qui vous permet de surfer partout, quand bon vous semble avec:

votre mobile votre portable via la clé 3G votre tablette

La 3G est à destination des utilisateurs nomades d’Internet, qui ont besoin d’un accès Internet disponible partout et en tout temps, ou à des personnes n’ayant pas de ligne ADSL ou tout du moins de connexion Internet à domicile, ou encore des personnes souhaitant un unique abonnement Internet pour chez eux mais également à emporter partout.

AMPS

TACS

NMT

Autres

GSM

CDMA CDMA IS95

TDMATDMAIS-136

PDC

1ère génération en 1980sAnalog

2ème génération en 1990sDigital

3ème génération en 2000s

UMTSUMTSWCDMA

cdmacdma2000

TD-SCDMAAnalogique

vers le

numérique

Service voix

vers les

services à

large bande

Historique

Évolution

Débit bit/s

1G

GSM9.6 kb/s

GPRS10~56 kb/s

EDGE60~236 kb/s

2G/2G+

UMTSDL: 2 Mb/s

UL: 384kb/s

HSPADL: 14.4Mb/s

UL: 5.76Mb/s

HSPA +DL: 42 Mb/s

UL: 11.5Mb/s

3G/3G++

Petite bande passante:

Service voix et données à faible débit

large bande passante:

Service voix et données à haut débit

Evolution du débit

3G vs 2G

Jour après jour, les besoins des utilisateurs en matière de traffic de données augmentent sensiblement, et leur comportement change

GPRS CS3/CS4

EDGE MCS9

UMTS R99

HSDPA

300sec

150754020

Pour mieux vous représenter la vitesse de la 3G+, rien de tel qu’un exemple : le téléchargement d’un fichier de 3Mo s’effectue en quelques secondes.

2G (TDMA) 3G (WDMA)

La fréquence est différente pour chaque secteur La fréquence est la même

Pas besoin d’un plan de fréquences

Besoin d’un plan de fréquences et réutilisation des fréquences

3G vs 2G

Fréquences

En GSM900---124 canaux En UMTS---1 seul canal

Trames

Canaux logiques

Canaux physiques

Canaux logiques

Canaux physiques

Canaux transports

Méthode d’accès W-CDMA

Méthode duplexFDD/TDD (Frequency Division Duplex / Time Division Duplex)

Largeur de la bande 5 MHZ

Débit du Chip 3.84 Mcps

Longueur de la trame 10 ms

Modulation des données QPSK, BPSK

Concept multi-débit Facteur d’étalement variable et/ou codes multiple

Débit maximal de données 2 Mbps (indoor) / 384 kbps (mobile)

Codage des canauxCode convolutionnel (R=1/3 or 1/2, K=9)

Code Turbo pour le haut débit

Migration de la 2G vers la 3G

1. Architecture

SS7

IP/ATM

CNRNS

BSS

UE

MS

Il est important de savoir qu’un réseau 3G ne vient pas remplacer un réseau existant 2G (GSM/GPRS/EDGE). Il utilise une technologie différente qui nécessite l’implantation de nouvelles antennes. Ce nouveau réseau vient donc s’ajouter au réseau de 2ème Génération de l’opérateur national, qui reste actif.Il s’agit d’investissements considérables, à la hauteur du saut technologique que la 3G offre en termes de nouveaux usages.


2. Colocalisation radio

Scenarii possibles:

A - Antennes et feeders séparées

Entièrement autonomes (azimut et tilt)

Contrôle feeders et antennes

Respect d’isolement

>= 30db



Scenarii possibles:

B - Antennes séparées et feeders partagés

Utilisation d’une seule paire de feeder

Entièrement autonomes (azimut et tilt)

Les 4 diplexeurs introduisent 0.6db de

perte chacun

Les feeders au delà des diplexeurs ne peuvent

être contrôlés



Scenarii possibles:

C - Antennes partagées et feeders séparées

Les 2 systèmes contraints d’avoir le

meme azimut

Gain dans le coût de l’antenne

Feeders contrôlés



Scenarii possibles:

D - Antennes et feeders partagés

Les 2 systèmes contraints d’avoir le

meme azimut

Gain dans le coût de l’antenne

Feeders non contrôlésUtilisation d’une seule

paire de Feeder

Les 2 diplexeurs introduisent 0.6db de

perte chacun


BTS 2G & NodeB 3G

Feeders séparés

Antenne partagées

Cohabitation GSM – WCDMA (1)

Risque pour le GSM Rx par le WCDMA Tx dans le même site

40w = 46dbm

Isolation GSM900 = 46-8-30 = 8dbm

Isolation GSM1800 = 46-0-30 = 16dbm

Ainsi des atténuateurs en GSM Rx de 8 et/ou 16 dbm vont:

Diminuer la sensibilité du récepteur

Diminuer la couverture et qualité

Pas de Handover non basé sur qualité


Risque pour le WCDMA Rx par le GSM Tx dans le même site

Les émissions parasites (spurious) reçues dans la bande WCDMA > 96dbm/100khz dans la bande 3.84Mhz

-96 + 10 log (3.84*106/100*103) = -80dbm

Puissance interference maximal = -120dbm

-80 – (-120) = 40db

40 - 30 = 10dbm est l’atténuation requise


Risque pour le GSM Rx par le WCDMA Tx dans la même zone

(antennes en vis-à-vis à 100m)

40w = 46dbm

100m

Isolation requise en 900 46-8=38db

Isolation requise en 1800 46-0=46db

Atténuation sur 100m à 2Ghz = 78dbm

Isolation en 900&1800: -18+78-18 = 42db

Donc pour le 900: pas d’atténuateur

pour le 1800: atténuateur de 4dbm


Risque pour le WCDMA Rx par le GSM Tx dans la même zone

(antennes en vis-à-vis à 100m)

Le GSM est autorisé à émettre un parasitage vers le WCDMA <= 62db/100Khz

-62 + 10 log (3.84*106/100*103) = -46dbm

-46dbm/3.84Mhz

Isolation requise: -46 – (-120) = 74db

Atténuation sur 100m à 2Ghz = 78dbm

Isolation existante: -18+78-18 = 42db

Atténuation requise: 74 - 42 = 32db

Time delay

Quality (BER)

background

conversational

streaming

interactive

Les services de la 3G

Appels voix Appels visio

Temps réel

Audio & video à la demande

Jeux en ligne

Navigateur web

Email, fax, sms

La technologie 3G permet de profiter de débits bien supérieurs à ceux du GPRS ou même de l’EDGE.De ce fait, techniquement, elle permet d’accéder à des services qui demandent une grande bande passante.C’est le cas par exemple pour le grand public, de services tels que les paiements électroniques, les appels en visiophonie, regarder la TV avec un flux continu, télécharger de la musique, jouer en ligne,… ou plus simplement de profiter d’un accès à Internet plus rapide, plus performant et plus confortable qu’avec l’EDGE. Bien entendu, l’accès à certains de ces services dépend d’un accord avec les détenteurs des droits.Pour les Entreprises et les Administrations, la 3G va leur permettre d’améliorer de façon significative leurs performances en leur permettant de réaliser par exemple des transactions bancaires beaucoup plus rapides, une amélioration sensible de services à valeur ajoutée tels que la géolocalisation, l’introduction de services Machine à Machine (M2M), l’interconnexion des universités et des administrations, etc…

Aléas du transport d’information

La grande majorité des NodeB empruntent des FHN dont les fréquences sont supérieurs à 10Ghz et qui connaissent des affaiblissements dûs aux précipitations pouvant provoquer même des interruptions sur certaines distances:

A 15Ghz:

5mm/h -------------- 0.2db/km

25mm/h ------------ 1.5db/km

50mm/h ------------ 3db/km

Sur une distance de 15km, un affaiblissement dans l’espace libre de 140db si:P émission +25dbm

Gain antenne 30dbi (2*30dbi)

Une attenuation du signal à 22.5dbm si les précipitations sont à 25mm/h

Ainsi, le signal estimé sans perte sera de -77.5dbm

Aléas du transport d’information (2)

Changer la fréquence à moins de 10Ghz

Solution:

Revoir à la baisse si possible la longueur des bonds, par l’emploi du facteur de réduction r:

r = 1/(1+0.045L)

Utliser la diversité d’espace, car la goutte de pluie constituera un mini court circuit du diagramme. Il serait efficace si le système de combinaison se basera sur « la sommation des signaux » et non sur « le choix du meilleur », cela créera un problème de synchronisation générateur d’erreurs.

Pollution par pilote

Nombre de pilote <= 5dbm/meilleur pilote non inclus dans l’Active Set.

Il est observé dans les zones où un mobile n’a pas assez de « doigts » pour traiter tous les signaux du pilote (RAKE fingers).

Zones où y a beaucoup de signaux CPICH ou ses répliques « multitrajets » reçu par le RAKE

Pas de signal pilote dominant, RSCP et Ec/No faibles, impact négatif sur le SHO

Solution:

Si possible, augmenter le CPICH power au détriment de la capacité.

Passer à 6 secteurs

A B

C

Pilot pollution

Syndrome des points hauts

Pour le déploiement initial, l’opérateur opte pour des points hauts pour la couverture. En 3G, cela s’avère un syndrome.

Couverture visuelle = 15*h où h est la hauteur en mètre.

En UL, cette cellule se comportera comme un phare qui pourra recevoir beaucoup de signaux des mobiles ne faisant pas partie de son AS

A 12.2kb/s (speech), on a un gain de traitement de 25dbm (10log(3.84*106 /12.2*103)), avec une marge de 5dbm pour le Eb/No on aura 20dbm comme seuil au dessous du bruit. Cela donnera 100 utilisateurs, mais sans interférences externes.

Or, les mobiles des autres cellules sont une source d’interférences, et considérés comme « voyous » pour la cellule en question (contrôle dynamique de puissance). Ce cumul affectera de façon dramatique sur la capacité.

Syndrome des points hauts (2)

Nombre maximal de canaux en UL Mpole = (1/1+F) * (1+1/Y) * (1+Gdtx) où:

F est le facteur d’interférence intercellulaire UL : I other / I owner

Solution:

Désensibiliser les récepteurs pour rétrécir la couverture.

Tilt électrique accentué.

Utilisation des antennes sélectives pour améliorer le F.

Zones aveugles

Effet proche - lointain

Supposons un mobile d’un autre opérateur à 6m du notre transmettant à 21dbm.

Nous avons un écart d’interférence pour canal adjacent (f+2) de 43dbm (ACR).

Le signal reçu par la microcell sera de: 21-43+7-54= -69dbm

Nous aurons une perte de sensibilité de 104-69= 35dbm. Cela va diminuer la capacité et la couverture. Et si le signal reçu atteint -15dbm, on aura un blocage.

Solution:

Revoir à la hausse les HBA’s

Mettre des antennes sélectives

Augmenter la puissance de CPICH pour bloquer les UEs indésirables

Opérateur B

Macro cellOpérateur A

Micro cell

HBA=6m

UE Opérateur B

F3F1

Max TX=21dbm

Contraintes spécifiques locales

Les marais salants sous le nom local « Sebkha » sont une contrainte et une source instructive. Durant les saisons d’hiver et printemps, ce lac devient une source de réflexion par les eaux.

En été, ce lac est le théatre d’évanouissement de signaux « fading » pour tous les supports qui osent le traverser en entier ou en partie. Nous estimons à 0.5dbm l’atténuation supplémentaire par km.

Nous constatons une instabilité du signal dans la mesure où il connaît des « évanescences » et des « renaissances » avec des profondeurs de 10 à 20dbm.

Notre expérience nous a mené à:

- Affirmer que le sel laissé après évaporation n’est autre qu’un acide, donc un ion positif de masse élevée ayant un impact sur les ondes électromagnétiques.

- Le signal ne disparaît pas, mais plutôt il est sujet à une rotation continuelle de la polarité. Car avec des polarités verticales entre émetteur et recepteur nous perdons plus de 30bdm.

Sebkha (1)


Sebkha (2)

Notre solution a été de proposer de mettre une diversité d’espace et de polarisation basées sur la combinaison de sommation.


Réseau en étoile

Quoique facile à déployer, il comporte beaucoup d’inconvénients:

Risque d’interférence en Co et adjacence sur le vu des motifs de rayonnement des paraboles (α =64* λ /D) en raison des angles. Surtout si l’opérateur dispose d’un nombre de canaux réduit.

HUB

NodeB

NodeB

α1

α2

Evolution de la 3G vers la 3G+ et 3G++

La 3G+ est la dénomination la plus commune pour identifier une évolution de la 3G, le HSPA (High Speed Packet Access), qui offre plus de débit et donc plus de services.

Les débits théoriques maximum annoncés en 3G+ sont de 14,4 Mbit/s en liaison descendante (téléchargement) et 5,8 Mbit/s en liaison ascendante (envoi).

La 3G++ (aussi appelée HSPA+ ou THDM) est la dernière génération qui existe avant la 4G. Elle traduit une évolution de la 3G+ qui permet d’atteindre des débits théoriques de 21 à 42 Mbit/s en téléchargement.

Le logo 3G++ de Mobilis indique que l’opérateur algérien va combiner le meilleur de la technologie 3G avec la meilleure qualité de service, pour offrir à ses clients encore plus de qualité, plus de choix, plus d’accessibilité…avec plus de capacité.

La troisième génération est constituée de systèmes mobiles voix et données supportant des services de données haut-débit. Elle s’est améliorée dans le temps:

La première évolution de la 3G est la 3G+. Basée sur la norme HSPA (High Speed Packet Access), la 3G+ permet de passer à des débits d’échanges supérieurs à ceux de la 3G.

La dernière évolution des réseaux 3G, parfois appelé HSPA+, 3G++ ou THDM (Très Haut Débit Mobile), permet de tripler la vitesse des réseaux 3G+ avec un débit allant de 21 à 42 Mbit/s.

Enfin, on parle aujourd’hui de la quatrième génération (4G), basée sur une technologie mondiale, qui commence à être commercialisée. Technologie très coûteuse à installer (et donc coûteuse pour l’utilisateur), elle a mis du temps à être implémentée et qui offre un débit deux à trois fois plus que celui de la 3G.

Merci de votre attention & patience

operate urb di

Documents