solutions de site pour les techniciens

Solutions de site pour les techniciens

FORMAT L IVRE ÉLECTRONIQUE

L’industrie du sans-fil continue à être portée par la demande accrue en capacité et en bande passante ainsi que par le besoin constant de diminuer les coûts et les délais de commercialisation. Dans le même temps, des technologies nouvelles et émergentes telles que la 5G et l’IoT présentent des opportunités et des défis supplémentaires en termes de réseau. Les personnes qui conçoivent, construisent et déploient les sites du réseau, sous toutes leurs formes, sont à l’avant-garde de ces changements.

CommScope est votre observateur sur le terrain. Nous percevons les changements avant qu’ils ne vous affectent et nous œuvrons en permanence pour vous permettre de rester mieux équipé, mieux informé et de garder une longueur d’avance. Nos connaissances techniques et notre perspective sur le long terme sont le résultat de plus de 40 ans d’expérience démontrée.

Ce livre électronique reflète une petite partie de cette expérience. Chaque chapitre aborde un aspect spécifique affectant les performances et l’efficacité de vos sites de réseau. Ensemble, ils présentent la meilleure approche pour déployer un réseau qui est efficace, fiable et prêt pour l’avenir, caractéristique de notre innovation et de notre passion pour le progrès. Chez CommScope, nous nous efforçons en permanence de vous aider à réaliser votre plein potentiel.

I N T R O D U C T I O N

CHAPITRE 1Solutions hautes capacités . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

CHAPITRE 2Partage de site sur des tours ou pylônes loués . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

CHAPITRE 3Défis et solutions opérationnels. . . . . . . . . . . . . . 31

CHAPITRE 4Solutions Small Cell . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43

Solutions de site pour les techniciens

C H A P I T R E 1

Solutions de site pour les techniciens | Chapitre 1 : Solutions de site hautes capacités 5

A

· Défis en matière de dimensionnement et de capacités insuffisantes

· Densification cellulaire par des antennes et des combineurs multifaisceaux

· Efficacité spectrale améliorée par des antennes BSA hautes performances et MIMO 4x4

· Prise en charge d’un nouveau spectre avec des antennes à ultra large bande

Solutions de site hautes capacités

A

B

C

A

B C

POINTS CLÉS

6 Solutions de site pour les techniciens | Chapitre 1 : Solutions de site hautes capacités


IntroductionFace aux défis majeurs auxquels les planificateurs de réseau sans-fil sont confrontés, prévoir avec précision la capacité future et concevoir des solutions adaptées relève d’une importance quasiment capitale. Chez CommScope, notre tâche est de prédire les futures tendances et de vous fournir les informations et les solutions pour y parvenir.

Ce chapitre aborde la sélection et l’utilisation des composants RF adéquats pour optimiser la capacité de votre réseau afin de répondre aux besoins actuels et futurs. Il contient des données de performances issues d’installations réelles, ainsi que le numéro de référence de chaque composant. Sur le site Web de CommScope, vous pouvez saisir le numéro de référence afin de voir les données de performances les plus importantes.

Le défi en matière de dimensionnementLa demande en capacité de données explose avec l’accès au réseau d’un nombre toujours croissant de personnes, de dispositifs et d’applications gourmandes en données. Prévoir avec précision la capacité dont vous aurez besoin dans deux ans est difficile. Les rapports de l’industrie, tels que les rapports Visual Network Index de Cisco et Mobility d’Ericsson, peuvent vous guider en termes de tendances des télécommunications et d’attentes futures. Le scénario qu’ils décrivent n’est cependant pas pour les âmes sensibles.

En effet, d’ici 2022, le trafic mobile représentera presque 20 % du trafic en ligne mondial et atteindra 930 exaoctets par an, soit 113 fois le trafic mobile mondial généré en 2012. Cette augmentation sera en grande partie due à la consommation de la vidéo et à l’adoption de la 4G. Pendant ce temps, des déploiements à grande échelle de la 5G se profilent à l’horizon.

Figure 1.1 : Rapport Cisco VIN - Février 2019

Figure 1.2 : Rapport Ericsson sur la mobilité - Juin 2018

Exao

ctet

s (m

ois)

Smartphones

Non-smartphones

PC

M2M

Tablettes

Autres appareils portables

20182017 2019 2020 2021 2022

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0

Exao

ctet

s (m

ois)

5G

LTE

WCDMA/HSPA

2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023

10

9

8

7

6

5

4

3

2

1

0

GSM/EDGE uniquement

TD-SCDMA

Abonnements mobiles par technologie (millions)

CDMA

uniquement

Autre

LTE dominante (ou dominance LTE)

5,5 milliards60%

7,8 milliards

8,9 milliards

1 milliard

D’ici 2022, 60 % de la population mondiale sera connectée. Chaque utilisateur consommera 85 Go de données par mois et la vitesse moyenne du haut débit sera de 54 Mbits/s.

Source : Cisco Visual Networking Index de 2018

Maintenant que nous avons identifié l’ampleur du problème,

la question suivante se pose : Comment s’y préparer ? Chez

CommScope, nous nous intéressons à cette question depuis

plus de 40 ans. Nous pouvons vous aider à y répondre. de la population mondiale sera connectée

de données par mois par utilisateur

85Goest la vitesse moyenne du haut débit

54Mbit/s 60%

By 2022…


Les trois domaines de capacitéAvant d’aborder l’équipement et les stratégies spécifiques nécessaires pour résoudre le problème à venir en termes de capacité, revenons sur certaines bases concernant la capacité. Pour comprendre les variables qui dictent la capacité d’un site cellulaire, il faut considérer la célèbre équation de Shannon-Hartley.

Cette équation indique trois stratégies principales permettant d’étendre la capacité d’un site cellulaire :

· Densification cellulaire plus importante : Accroître le nombre de cellules par kilomètre carré pour créer davantage de canaux et augmenter la capacité.

· Efficacité spectrale accrue : Réduire l’interférence du signal pour obtenir un ratio SINR (Rapport Signal sur Bruit) supérieur pour une efficacité spectrale améliorée (bit/s/Hz).

· Plus de bande passante disponible : Cela inclut d’ajouter un nouveau spectre et de décharger le trafic existant sur des bandes sans licence.

Examinons de plus près chacune de ces stratégies et la manière dont l’équipement RF approprié peut aboutir à une plus grande capacité.

Densification cellulaireLa densification consiste à ajouter plus de cellules en vue d’une expansion. Pour cela, on ajoute traditionnellement de nouveaux sites macro entre les sites macro existants. Cette solution a cependant des limites. À mesure que la distance entre les sites macro diminue, le risque de superposition et d’interférence des signaux s’accroît. Aujourd’hui, les distances entre les sites sur la plupart des réseaux sont très courtes. Dans ces cas, augmenter la densité cellulaire en ajoutant plus de sites macro n’est pas une option. Heureusement, il existe d’autres solutions pratiques :

· Sectorisation élevée (HoS) à l’aide d’antennes multi faisceaux et/ou de combineurs

· Réseaux hétérogènes comportant de small cells et

solutions pour bâtiments

Sectorisation élevée (HoS) à l’aide d’antennes multi faisceaux et/ou de combineursLa sectorisation élevée utilise plusieurs réseaux d’antennes pour fractionner un site à trois secteurs traditionnel en six secteurs, ce qui permet de réutiliser deux fois la fréquence. Cela améliore la densification cellulaire sans qu’il soit nécessaire d’ajouter d’autres sites macro.

Capacité de canal(bits/s) = Log2 (1+S/B) • BW(Hz)

Davantage de canaux

Moins d’interférence Plus de spectre

Deux difficultés principales accompagnent la mise en œuvre d’une solution HoS :

· Charge excessive de vent sur la tour

· Superposition de secteurs

Pour surmonter chacune de ces difficultés, les ingénieurs de CommScope ont développé une antenne directive de faible largeur unique capable d’émettre deux faisceaux avec une superposition minimale. La figure 1.3 compare le schéma de l’antenne à deux faisceaux de 33°s de CommScope à la solution HoS traditionnelle : deux antennes à un faisceau de 65°.

Figure 1.3 : Schémas d’antenne à deux faisceaux

Antenne à deux faisceaux (33°)

Deux antennes à un faisceau (65°)



Figure 1.4 : Matrice de Butler

Déphaseur Déphaseur

2L 2R

Combineur hybride

Combineur hybride

Combineur hybride

Combineur hybride

-45 -45

0 1020

30

40

50

60

70

80

90

100

110

120

130

140

150160

170180-170-160

-150

-140

-130

-120

-110

-100

-90

-80

-70

-60

-50

-40

-30-20

-10

-40

-35

-30

-25

-20

-15

-10

-5

0

0

10

20

30

40

50

6070

8090100110

120

130

140

150

160

170

180

-170

-160

-150

-140

-130

-120-110

-100 -90 -80-70

-60

-50

-40

-30

-20

-10

-40

-35

-30

-25

-20

-15

-10

-5

0

Figure 1.5 : Simulations à deux faisceaux

% d

e co

uver

ture

RSR

P

Couverture RSRPRSVP > -85RSVP > -95

10098969492908886848280

Faisceau unique

(LHS)

Faisceau unique

(LHS)

Double faisceaux

(RHS)

Double faisceaux

(RHS)

Résultats du réseau Umts URBAIN pour les cellules de zone de filtre et de zone

de calculDébit total

(kbit/s)

Débit HSDPA RLC de pointe

(kbit/s)

Débit DL R99 de pointe

(kbit/s)

Nombre total d’utilisateurs

cherchant à se connecter

Nombre total d’utilisateurs de paquets

(HSDPA)

Nombre total d’utilisa-

teurs R99

Nombre total d’utilisa-teurs de voix

Nombre total d’uti-lisateurs rejetés

Nombre total d’utilisateurs

reportés en raison de la saturation des ressources HSDPA

Un seul faisceau 181 395 128 224 53 171,32 1 710 113 509 169 248 671

Deux faisceaux 300 399 232 036 68 363,24 1 720 189 509 170 134 717

Pour obtenir des faisceaux aussi étroits, l’antenne utilise un réseau de déphaseurs et de combineurs hybrides, également nommé matrice de Butler. Les deux faisceaux étant émis à partir d’une seule colonne, la charge de vent sur la tour de l’antenne à deux faisceaux est similaire à celle du modèle à un seul faisceau.

Afin de mesurer comment cette conception se traduit en performances de capacité, CommScope a procédé à des simulations RF avec les solutions à deux faisceaux et à un seul faisceau. Lorsque l’on prend en compte l’optimisation de l’inclinaison, les impacts sur la couverture et le débit sont très prometteurs. Les résultats sont présentés dans la figure 1.5.


L’innovation à l’œuvre : Redéfinition du spectreParmi leurs nombreuses applications, les antennes à deux faisceaux peuvent être utilisées pour libérer le spectre UMTS en vue d’une utilisation du LTE. Prenons l’exemple d’un opérateur ayant quatre porteuses UMTS (F1, F2, F3 et F4) exécutées sur un site à trois secteurs, pour un total de 12 cellules par site. En passant à des antennes à deux faisceaux, le site à trois secteurs pourrait prendre en charge les 12 mêmes cellules, tout en n’utilisant que deux porteuses (F1 et F2). Cela libère deux porteuses, F3 et F4, qui peuvent alors être allouées au LTE, tout en maintenant le même nombre de cellules par site.

4 porteuses x 3 secteurs 2 porteuses x 6 secteurs

Capacité = 12 cellules F3 et F4 libérés

Capacité = 12 cellules Ressources = 4 porteuses

Figure 1.6 : Redéfinition du spectre avec des antennes à deux faisceaux

0 10 2030

40

50

60

70

80

90

100

110

120

130

140150

160170180-170-160-150

-140

-130

-120

-110

-100

-90

-80

-70

-60

-50

-40-30

-20 -10

-40-35-30-25-20-15-10-50

F1+F2

F1+F2

F1+F2

F1+F2

F1+F2

F1+F2

0 10 2030

40

50

60

70

80

90

100

110

120

130

140150

160170180-170-160-150

-140

-130

-120

-110

-100

-90

-80

-70

-60

-50

-40-30

-20 -10

-40

-35

-30

-25

-20

-15

-10

-5

0

F1+F2+F3+F4

F1+F2+F3+F4F1+F2+F3+F4

Configurations d’antennes multifaisceaux ou multibeamEn raison de leur popularité croissante, les antennes multifaisceaux sont disponibles dans une grande variété de faisceaux, de bandes et de gains. Voici quelques caractéristiques de la gamme d’antennes multifaisceaux de CommScope.

· Deux faisceaux (basse fréquence) Faisceau double 4 x 790-960 MHz, HPBW 37°

· Deux faisceaux (haute fréquence) Faisceau double 4 x 1 695-2 400 MHz, HPBW 33°

· Multifaisceaux hybride (un seul faisceau + deux faisceaux dans un même module)

Un seul faisceau 2 x 694-960 MHz, HPBW 65° + un seul faisceau 4 x 1 695-2 690 MHz, HPBW 65° + Faisceau double 4 x 1 695-2 180 MHz, HPBW 33°

· Deux faisceaux (multibande) 4 x 698-894 et 4 x 1 710-2 180 MHz, HPBW 35°

· Deux faisceaux MIMO 4x4 8 x 1 695-2 200 MHz, HPBW 38°

· Cinq faisceaux (haute fréquence) H-HPBW 10-14°, V-HPBW 11°

· Cinq faisceaux (basse fréquence) H-HPBW 13,5°. V-HPBW 13,6°

· 2 x 9 faisceaux (haute fréquence) H-HPBW 6,3°-5,1°. V-HPBW 7,2°-5,8°

Figure 1.7 : Un hybride multifaisceaux



CombineursUne seconde technique de mise en œuvre de HoS consiste à utiliser des combineurs RF (filtres). Cela permet à des cellules de fréquences, de bandes ou de technologies différentes de partager la même ligne RF (câbles coaxiaux et antennes). Cela offre également plusieurs autres avantages clés :

· Facilite des initiatives telles que la modernisation des réseaux, l’introduction de nouvelles technologies sur un site existant et l’ajout de capacité sans ajout de modules d’alimentation ou de ports d’antenne

· Prise en charge de l’ajout d’antennes MIMO 4x4 LTE sur des sites existants sans devoir apporter des modifications à l’antenne de station de base ni ajouter des câbles d’alimentation supplémentaires

· Simplification de la configuration de site en diminuant le nombre de câbles d’alimentation et en surmontant les problèmes liés à l’espace de travail restreint

· Réduction de la perte d’insertion de 0,2-0,3 dB sans compromettre la couverture ni les indicateurs de performances clés (KPI)

· Réduction du coût à tous les niveaux, y compris le coût du déploiement, les coûts d’investissement (CapEx) et d’exploitation (OpEx) et la location de la tour

· Accélération du déploiement de nouveaux services LTE

Les combineurs peuvent être classés dans les catégories suivantes.

Combineurs multibandes (multiplexeurs)Certains opérateurs pensent que tous les combineurs entraînent des pertes de puissance élevées. Si bien les combineurs RF hybrides standard subissent une perte de puissance de 3 dB, tandis que les combineurs multibandes subissent des pertes d’insertion généralement comprises entre 0,1 et 0,3 dB. De plus, des bandes de fréquence différentes sont plus faciles à combiner car elles ont l’avantage d’être séparées par de larges bandes de garde. La conception du filtre s’en trouve considérablement simplifiée et moins coûteuse. Les combineurs multibandes incluent les diplexeurs, les triplexeurs, les quadriplexeurs et même les pentaplexeurs. Conçus pour combiner des bandes standard, ce ne sont généralement des produits non customisés (même si cette possibilité est aussi proposée par Commscope). La figure 1.8 présente des exemples de diplexeur, triplexeur et quadriplexeur de la gamme de CommScope.

Figure 1.9 : Combineur multibande CommScope avec contournement intelligent DC (« dc smart bypass » -

schéma fonctionnel

Mode combiné Mode séparé

Port 1

Commutation automatique

CC

COM COM

Commutation automatique

CC

Port 2

Port 3

Port 4

Port 1

Port 2

Port 3

Port 4

800BTS

900BTS

1800BTS

2600BTS

800TMA

900TMA

1800TMA

2600TMA

Figure 1.8 : Diplexeur (E14F05P16), triplexeur (E12F01P81) et quadriplexeur (E16V90P34)

Une difficulté souvent rencontrée lors de l’ajout de combineurs entre la station de base et les dispositifs ALD (Antenna Line Device) est le blocage de l’alimentation DC et la voie de signalisation AISG. Les opérateurs avaient pour habitude de spécifier les ports DC block des combineurs, ce qui rendait ces derniers difficiles à reconfigurer ou à déplacer entre les sites. Une évolution a été l’ajout de la fonctionnalité « dc smart bypass » (dc bypass intelligent). Son objectif principal est de fournir un routage interne automatique DC/AISG entre les ports d’entrée/de sortie sans avoir recours à des arrêts externes (« dc stops ») ou de modèle(s) de contournement fixe(s) spécifique(s). Une configuration/installation à sécurité intégrée sur le terrain est alors possible, lorsque les dispositifs ALD, tels que les amplificateurs sur tour (TMA), les T d’alimentation intelligents, etc., nécessitent d’un signal DC/AISG. Les voyants LED (facultatifs) intégrés fournissent aux ingénieurs sur le terrain une indication visuelle en temps réel de l’état de chacun des ports et de la présence d’une tension DC dans le système.


Combineurs d’une même bande de fréquenceAvec l’arrivé des radios définis par logicielles (SDR), il est désormais courant d’utiliser les technologies d’antenne existantes afin de supporter les nouvelles bandes, dans la mesure où les téléphones récepteurs le permettent. Par exemple, de nombreux opérateurs utilisent leurs antennes GSM 900 MHz pour prendre en charge la nouvelle bande UMTS 900 MHz. Il faut pour cela utiliser des combineurs de la même bande de fréquence. Lorsqu’il n’existe aucune bande de garde entre les signaux à combiner, il est possible d’utiliser des combineurs hybrides standard. Le compromis en termes de performances (environ 3 dB de perte d’insertion) est cependant un prix élevé à payer.

Une autre possibilité consiste à utiliser des combineurs de la même bande à faible perte, qui peuvent être d’ailleurs personnalisés et construits pour les fréquences de départ et d’arrêt exactes de l’opérateur. Les pertes d’insertion de ces combineurs se trouvent généralement dans la plage 0,5 dB. Toutefois, à mesure que la bande de garde disponible rétrécit, la complexité, la taille et le coût des filtres augmentent. De ce fait, obtenir la même perte d’insertion revient à augmenter le prix.

fréquences. Comme indiqué aux figures 1.11 et 1.12, chaque port d’entrée est spécifique à certaines bandes et les combineurs internes doivent être ajustés selon des fréquences spécifiques au sein de ces bandes, en tenant compte des bandes de garde situées entre les bandes. D’autres difficultés potentielles, qui ne se présentent pas avec des réseaux côte à côte, résident dans les limites possibles de l’activation MIMO 4x4 pour les basses fréquences filtrées. Il s’agit d’un autre aspect à prendre en compte lors du choix d’une solution.

Réseaux hétérogènesL’utilisation de small cells outdoor est une autre approche sensée de la densification. Les small cells à peuvent résoudre les problèmes de capacité dans un domaine très précis, ce qui peut en faire un élément clé d’une stratégie de capacité efficace. Au vu de leur importance, nous leur avons consacré un chapitre entier dans les pages suivantes : Création d’une stratégie de small cells efficace.

Figure 1.10 : Gamme CommScope LLC900 E15Z55P02, gamme LLC1800 E11F01P38 et gamme LLC2100 E15S09P39

Figure 1.11 : Réseaux basses fréquences doubles côte à côte (gauche) et antenne avec filtre (droite)

700-900 700-900 700-800 900

DPX

DPX

DPX

DPX

Figure 1.12 : Antenne avec filtre CommScope

Antennes filtrées La mise à disposition de davantage de dividendes numériques de basses fréquences (par exemple, les bandes 28 (700 MHz) et 20 (800 MHz)) entraîne une demande accrue pour des antennes avec plus de ports basse fréquence. Toutefois, l’ajout d’un plus grand nombre de réseaux basses fréquences à côté de l’antenne pose des difficultés en raison de la taille et de la charge au vent plus importante causées par des longueurs d’ondes relativement plus étendues. Les antennes avec filtre permettent de partager un réseau physique unique entre plusieurs bandes, tout en conservant un contrôle de l’inclinaison(tilt) indépendant pour chaque bande.

La figure 1.11 compare la conception d’une antenne dotée de réseaux basses fréquences doubles côte à côte à celle d’une antenne filtrée. L’antenne filtrée utilise des filtres (diplexeurs) sur les éléments internes juste avant les éléments rayonnants Cela permet de réduire le nombre de réseaux et de régler indépendamment l’inclinaison électrique (tilt) de chaque bande de



Efficacité spectraleUne autre stratégie possible pour augmenter la capacité consiste à améliorer l’efficacité spectrale. L’efficacité spectrale s’exprime habituellement en Mbit/s par hertz. En d’autres termes, le débit que l’on peut obtenir de chaque hertz disponible du spectre. La figure 1.13 montre comment l’évolution de la technologie a permis de constamment améliorer l’efficacité spectrale au fil des ans.

Cette tendance reflète les tentatives réussies des opérateurs pour se moderniser sans cesse et adopter les dernières technologies, une pratique qui doit se poursuivre si l’on veut optimiser les capacités des réseaux sans-fil et répondre aux besoins futurs. D’autres composants et technologies interviennent simultanément dans le chemin RF et peuvent avoir un impact significatif et immédiat sur la capacité. Cela inclut notamment l’utilisation d’antennes de station de base (BSA) hautes performances et MIMO 4x4.

Antennes de station de base (BSA) hautes performancesLe concept d’antennes hautes performances est relativement nouveau. Jusque dans les années 1990, on comptait peu de bandes cellulaires et celles-ci offraient des bandes passantes faibles. La bande GSM 900 MHz n’offrait qu’une bande passante de 80 MHz. Aujourd’hui, on observe très couramment des antennes dont les bandes vont de 1 400 à 2 600 Mhz, soit une capacité 15 fois supérieure.

Toutefois, l’augmentation de la bande passante s’accompagne de difficultés. Les antennes directives comprennent des éléments rayonnants dont les dimensions et les séparations sont conçues pour des longueurs d’ondes spécifiques. Alors que la plage de fréquences s’étend, les schémas de rayonnement deviennent généralement plus irréguliers. Dans certains cas, les schémas réels ne ressemblent en rien aux données spécifiées dans les fiches techniques.

Examinons l’un des paramètres d’antenne les plus importants : la largeur du beam à mi-puissance horizontale (H-HPBW). La plupart des déploiements sont prévus pour un HPBW à 65° et cette spécification figure généralement sur les fiches techniques. Ce schéma ressemble-t-il vraiment à cela sur toutes les bandes prises en charge ? Cela dépend du fabricant.

Figure 1.13 : Évolution de l’efficacité spectraleiv

2.52.42.32.22.12.01.91.81.71.61.51.41.31.21.11.00.90.80.70.60.50.40.30.20.1

E�ca

cité

spe

ctra

le (b

it/s/

Hz/

sect

eur)

5+5

MH

z

E�cacité spectrale par rapport à HSDPA3.6Basé sur la liaison descendante

Futures améliorations

LTEMIMO 4x4

LTEMIMO 4x2

LTEMIMO 2x2

WCDMA (Rel. 9

9)

x0.3x1.0

x3.0 x3.2 x3.3x3.8 x3.7 x4.0

x5.0x5.5 x5.6 x5.6

x7.3

x9.8

x13.0

HSDPA (3

,6 Mbit/

s, sans R

xD/v)

HSDPA (7

,2 Mbit/

s), RxD/iv

HSDPA (1

0,8 Mbit/

s, RxD/iv

)

HSDPA (1

4,4 Mbit/

s, RxD/iv

)

HSPA + M

IMO (2

8 Mbit/

s)

HSPA + ce

llule double (4

2 Mbit/

s) min. 2

porteuse

s

HSPA + M

IMO D

C (84 M

bit/s)

min. 2 porte

uses

LTE 2x2 5 M

Hz Cat. 3

UE

LTE 2x2 15MHz C

at. 3UE

LTE 2x2 20MHz C

at. 3UE

LTE-A

4x2 MU-M

IMO 20 M

Hz (XX)

LTE-A

2x2 20+20 MHz C

at. 6/7

UE

LTE 4x4 20 M

Hz Cat. 5

UE

HSPA +SIC, 64 QAM

HSPA +2x2 MIMO

HSDPA +MRxD,Equalizer

HSDPA

UMTS R’99


La figure 1.14 trace un H-HPBW par rapport à la fréquence pour trois fabricants d’antennes. Chaque courbe du graphique, affichée dans une couleur différente, représente un paramètre d’inclinaison électrique. On s’aperçoit que le H-HPBW à 65° désiré change selon la fréquence et l’inclinaison électrique. Dans le cas du fournisseur A, il s’étend de 50 à 75°. Cela pose un sérieux problème à l’opérateur et peut se traduire par des interruptions de la couverture ou des interférences dues à un chevauchement. Cette variation imprévue et extrême peut également provoquer une perte de capacité considérable pour les personnes travaillant dans l’optimisation du réseau.

Les opérateurs peuvent éviter ces problèmes en choisissant des antennes BSA hautes performances prises en charge par des fiches techniques certifiées BASTA. Les antennes BSA hautes performances présentent une variation bien inférieure et, en les examinant en même temps que les fiches techniques certifiées BASTA, il est plus facile de voir la différence.

Adoptées en 2013 par l’alliance NGMN (Next Generation Mobile Networking), les normes BASTA (Base Station Antenna Standards) fournissent une liste étendue de paramètres d’antenne dans une plage de sous-bandes et de paramètres d’inclinaison électrique prédéfinis. Elles permettent aux ingénieurs réseau de comparer (avant d’acheter l’antenne) avec précision des antennes sélectionnées en fonction des spécifications de performances détaillées, des paramètres environnementaux et de la fiabilité, entre autres.

Solutions MIMO 4x4Comme l’illustre la figure 1.14 ci-dessus, la technologie MIMO joue un rôle important dans l’amélioration des efficacités spectrales. En fait, il s’agit d’un composant essentiel pour obtenir des vitesses Gigabit LTE. Pour mettre en œuvre une stratégie MIMO 4x4, la plupart des opérateurs commencent par activer la technologie sur les bandes hautes fréquences supérieures à 1 GHz. Deux approches distinctes sont possibles ici.

La première approche consiste à mettre vos antennes existantes à niveau, en les changeant part des antennes comportant un plus grand nombre de ports. Si les antennes existantes ne prennent pas en charge toute la bande, ou si les bandes combinées sur un chemin RF partagé risquent de créer une intermodulation passive (PIM) inacceptable, cette approche est la seule qui permet d’obtenir le MIMO 4x4 sur la bande hautes fréquences. Lors de la planification de cette stratégie, assurez-vous de prendre en compte les délais et les coûts supplémentaires liés au remplacement ou à l’ajout des câbles d’alimentation et des nouvelles antennes.

Une autre approche pour activer la technologie MIMO 4x4 sur la bande hautes fréquences consiste à utiliser des combineurs, tels que des diplexeurs et des triplexeurs. Cette option moins onéreuse vous permet d’utiliser vos antennes existantes pour prendre en charge la technologie MIMO 4x4. Avant d’adopter cette approche, vérifiez que les antennes existantes prendront bien en charge les bandes combinées et ne risquent pas d’engendrer des niveaux de PIM inacceptables. Gardez également à l’esprit que le temps de propagation de groupe sera plus important (erreur d’alignement temporel). Cette propagation devrait refléter les spécifications techniques 3GPP TS 36.104. Afin de faciliter l’introduction de la technologie MIMO 4x4, CommScope recommande d’utiliser des combineurs multibandes prenant en charge la technologie MIMO 4x4, une gamme spécifique de combineurs conçus pour cette norme.

Fournisseur A

Fréquence FréquenceFréquence

BW

ho

rizo

nta

l

Fournisseur B

Figure 1.14 : Comparaison H-HPBW



700–900 MHz

E14F05P89 E14F05P66 E14F05P99

L 2600

4x4 MIMO

L 2100

4x4 MIMO

L 1800

4x4 MIMO

L 2300

4x4 MIMO

L 1400

4x4 MIMO

L 800

SISO

L 700

SISO

G/U 900

SISO

700–900 MHz 1427–2690 MHz 1695–2180 MHz 2490–2690 MHz

THZR

Figure 1.16 : Diagramme de configuration MIMO 4x4

Figure 1.17 : Diplexeur ultra compact 7000-800/900 E14F05P89, diplexeur double 1400/1800-2600 E14F05P66, quadriplexeur ultra compact 1800/2100 E1405P99

Figure 1.15 : Diplexeur prenant en charge la technologie MIMO 4x4 1800-2100/2300-2600 E14F55P17

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

MBC MBC

2T 2R 4T 4R

Mise à niveau vers 4T 4R avec la même antenne

MBC MBC

Diplexeur double module

Diplexeur quadrimodule


Spectre disponibleLe spectre est la ressource la plus rare et la plus précieuse dans l’industrie du sans-fil. Pour votre réseau mobile, vous avez besoin du moindre hertz disponible. Nous allons maintenant étudier de plus près les aspects suivants de cette dernière stratégie d’amélioration de la capacité :

· Bandes mobiles et réglementations d’affectation du spectre

· Filtres IMF

· Intermodulation passive

Réglementation des bandes mobiles et du spectreL’Union internationale des télécommunications (UIT) est l’organisme des Nations Unies dédié aux technologies de l’information et des communications. Comme l’indique son énoncé de mission, l’UIT a pour objectif d’« attribuer dans le monde entier des fréquences radioélectriques et des orbites de satellite, d’élaborer les normes techniques qui assurent l’interconnexion harmonieuse des réseaux et des technologies et de s’efforcer d’améliorer l’accès aux TIC pour les communautés mal desservies partout dans le monde. »

Pour ce faire, l’UIT divise le globe en trois régions, comme illustré à la figure 1.18. Les bureaux régionaux de l’UIT sont situés à Addis-Abeba (Afrique), à Bangkok (Asie/Pacifique), à Brasilia (Amériques), au Caire (États arabes) et à Moscou (Communauté des États indépendants). Un bureau de coordination pour l’Europe se trouve

également au siège social de l’UIT situé à Genève.

De plus, de nombreux pays possèdent leur propre organisme de réglementation des télécommunications, tel que la Commission

fédérale des communications (FCC) aux États-Unis, la Conférence européenne des administrations des postes et télécommunications (CEPT) en Europe, l’Union africaine des télécommunications (UAT) en Afrique, l’Arab Spectrum Management Group (ASMG) au Moyen-Orient, la Commission interaméricaine des télécommunications en Amérique et la Télécommunauté Asie-Pacifique (APT) en Asie. Ces organismes sont largement responsables de la gestion de leurs besoins régionaux uniques en spectre.

Affectation et réaffectation du spectre mobile dans le mondeTous les trois à quatre ans, l’UIT organise une Conférence mondiale des radiocommunications (CMR), pendant laquelle une grande partie du spectre mondial disponible pour l’utilisation mobile est affectée aux réseaux sans-fil. La CMR regroupe les leaders de l’industrie, qui se retrouvent pour examiner et réviser les réglementations liées aux radiocommunications et les traités internationaux gouvernant l’utilisation du spectre des fréquences radioélectriques et des orbites des satellites géostationnaires et non géostationnaires. Pendant la CMR-15 (novembre 2015), plusieurs nouvelles bandes ont été réaffectées à l’industrie du mobile :

· Bande C (3,4-3,6 GHz)

· Bande L (1 427-1 518 MHz)

· Bande 700 (694-790 MHz)

Lors de la CMR-19 (novembre 2019, Sharm-el-Sheikh, Égypte), les aspects à aborder ont inclus l’affectation de spectre au-delà des

24 GHz pour la 5G.

Figure 1.18 : Régions de l’UIT

Région 1

Région 2

Région 3



Antennes à ultra large bandeLe spectre réaffecté (CMR-15) et le spectre à affecter (CMR-19) incluent des largeurs de bande allant jusqu’à 200 MHz. Pour prendre en charge ces bandes plus larges, CommScope montre la voie dans le développement d’antennes à ultra large bande. Ces antennes à ultra large bande permettent aux opérateurs de tirer parti des blocs de spectre larges, c’est-à-dire de plus de 266 MHz sur la bande basses fréquences et 1 263 MHz sur la bande hautes fréquences. En prenant en charge les quatre principales interfaces radio et en opérant dans les plages 694-960 MHz et 1 695-2 690 MHz, nos antennes à ultra large bande permettent aux opérateurs de réduire le nombre de leurs antennes, tout en ajoutant plus de spectre disponible. La figure 1.19 présente deux solutions d’antenne à ultra large bande de CommScope.

EGVV65D-FL-C3-4XR

Les réseaux basses fréquences sont diplexés au niveau de l’élément.

• 2 x 65°, 694-862 MHz

• 2 x 65°, 880-960 MHz

• 2 x 65°, 1695-2690 MHz

• Gain : 16,7/18,4 dBi

• Inclinaison électrique : 2-12°/2-12°

• Dimensions : 2 690 x 350 x 208 mm

RRZZHHTT-65D-R6

Les réseaux hautes fréquences sont diplexés au niveau de l’élément.

• 4 x 65°, 694-960 MHz

• 4 x 65°, 1427-2690 MHz

• 4 x 65°, 1695-2180 MHz

• 4 x 65°, 2490-2690 MHz

• Gain : 16,5/17 dBi

• Inclinaison électrique : 2-12°/2-12°

• Dimensions : 2688 x 498 x 197 mm

Figure 1.19 : Exemples d’antenne à bande ultra large bande

Une capacité qui inspire la confianceSuscitée par une explosion de la consommation de données

cellulaires, la demande actuelle en capacité monte en flèche.

Les opérateurs doivent se préparer pour y répondre. Il est

cependant difficile et complexe de savoir quelles technologies,

stratégies et solutions correspondent à vos sites spécifiques.

Heureusement, vous pouvez compter sur CommScope pour vous

faciliter les choses. Nous ne percevons pas seulement le futur

de l’infrastructure sans-fil, nous contribuons également à son

évolution grâce à des innovations révolutionnaires issues de plus

de 40 ans d’expérience. Avec CommScope, vous avez accès à une

capacité qui inspire la confiance.

i VNI Global Fixed and Mobile Internet Traffic Forecasts ; Cisco Systems ; mise à jour février 2019

ii Rapport Ericsson sur la mobilité ; Ericsson ; juin 2019 ; https://www.ericsson.com/49d1d9/assets/local/mobility-report/documents/2019/ericsson-mobility-report-june-2019.pdf

iii Cisco Visual Networking Index : 2018 ; Cisco Systems ; février 2019 ; https://www.cisco.com/c/en/us/solutions/collateral/service-provider/visual-networking-index-vni/white-paper-c11-741490.html

iv Economics of the Thousand Times Challenge : Spectrum, Efficiency and Small Cells ; Techneconomy ; novembre 2012

https://www.ericsson.com/49d1d9/assets/local/mobility-report/documents/2019/ericsson-mobility-report-june-2019.pdf

https://www.ericsson.com/49d1d9/assets/local/mobility-report/documents/2019/ericsson-mobility-report-june-2019.pdf

https://www.cisco.com/c/en/us/solutions/collateral/service-provider/visual-networking-index-vni/white-paper-c11-741490.html



C H A P I T R E 2

18 Solutions de site pour les techniciens | Chapitre 2 : Partage de site sur des tours ou pylônes loués

· Les réalités de la co-implantation

· Présentation des modèles de partage de réseau

· Partage passif à l’aide de combineurs RF A

· Combineurs ou antennes multiports B

· Inclinaison électrique distante (RET) indépendante C

· Antennes avec filtre de faible largeur peu encombrantes D

· Partage actif

· Accélération du déploiement

Partage de site sur des tours ou pylônes loués

A

C D

B

POINTS CLÉS

Solutions de site pour les techniciens | Chapitre 2 : Partage de site sur des tours ou pylônes loués 19

Faire du covoiturage pour amener les enfants du quartier à l’école est une excellente méthode pour faire des économies, mais présente ses propres limites. Si j’amène vos enfants (ainsi que les miens) à l’école le matin et que vous les ramenez dans l’après-midi, on peut économiser sur l’essence et réduire l’usure de chacune de nos voitures. Bien entendu, il ne s’agit pas nécessairement d’un scénario optimal pour vous et moi. Mes enfants restent à l’école le mardi après les cours et le tuba de votre enfant pourrait prendre beaucoup de place dans ma voiture.

Motivés en partie par une augmentation du nombre de sites cellulaires appartenant à des sociétés d’exploitation de tours, davantage d’opérateurs sans-fil choisissent l’approche « covoiturage » en partageant les ressources RF sur le même site cellulaire. Ils sont donc également confrontés à la difficulté d’obtenir les performances système dont ils ont besoin.

L’essor et les réalités de la co-implantationIl n’y a pas que la technologie qui redéfinit à toute vitesse le marché du sans-fil. Les modèles commerciaux et les relations existant entre les parties prenantes changent également. Traditionnellement, les fournisseurs de services s’associaient à des entreprises de conception/construction pour acquérir un terrain et construire les sites cellulaires. Aujourd’hui, le rôle des sociétés d’exploitation de tours passe du rôle de contractuel au rôle de propriétaire.

Ce changement se traduit entre autres par le partage de la même tour entre plusieurs opérateurs. Bien sûr, le phénomène du partage de tours n’est pas apparu avec l’émergence des sociétés d’exploitation de tours en tant que propriétaires (de nombreux pays en dehors des États-Unis ont depuis longtemps recours à la co-implantation pour préserver les ressources), mais cela a contraint les opérateurs à aborder les problèmes spécifiques liés au partage d’un même site. Par exemple, la technologie et les pratiques qui permettent de partager des stations de base cellulaires, des radios et des antennes impliquent des compromis.

Une manière d’appréhender les divers modèles de co-implantation consiste à utiliser l’analogie d’un covoiturage impliquant plusieurs familles. Par exemple, plusieurs familles peuvent partager les coûts d’un véhicule et recruter un conducteur dédié. Ou elles peuvent même vendre leur voiture et faire appel aux services d’une société de taxis pour amener leurs enfants à l’école sur la base d’un forfait mensuel. À l’instar du covoiturage, la co-implantation implique toujours des compromis. Dans les deux cas, l’objectif est de trouver un équilibre entre les avantages de la coopération et la nécessité pour les participants de conserver un certain degré de flexibilité.

L’espace disponible sur les tours étant limité, il est important de réduire l’empreinte de l’équipement pour réduire les coûts du partage. Toutefois, chaque mètre carré économisé crée de nouvelles contraintes sur le mode de fonctionnement de la station de base. Puisque chaque site a ses propres limites, il peut être difficile d’identifier et de mettre en œuvre les meilleures solutions de co-implantation.

Quelles que soient les caractéristiques d’une installation cellulaire donnée, CommScope propose un vaste éventail de solutions répondant à pratiquement n’importe quel besoin d’installation. La technologie combinée aux connaissances permet de tirer le meilleur

parti de chaque situation. Voyons cela de plus près.

Prise en compte des réalitésTout comme l’idéal serait pour vous de disposer de votre propre voiture avec chauffeur, l’idéal pour les stations de base cellulaires serait qu’elles soient équipées de leurs propres tours, antennes et modules d’alimentation sur chaque site cellulaire (figure 2.1). Considérez les avantages :

· Diagramme d’antenne, direction azimutale et angle d’inclinaison vers le bas optimisés individuellement

· Perte de la ligne RF et non-concordance des signaux minimum

· Interférence et intermodulation réduites entre les systèmes

· Possibilité d’effectuer une maintenance sur un système sans affecter les autres

Figure 2.1 : Secteur multibande avec des modules d’alimentation séparés

X

X

X900

XXXXX

1 700-2 100

XXXXX

1700-2100

GSM 900 LTE1800 UMTS2100



Malheureusement, cette approche n’est pas pratique pour la plupart des conceptions du monde réel. Lorsqu’une station de base cellulaire passe de la table à dessin à l’installation effective de la tour, la conception est alors soumise à un nombre incroyable de variables et de facteur contraignants. Ces derniers comprennent :

· Ordonnances de zonage locales restreignant la quantité, la taille et l’emplacement des antennes.

· Restrictions de la tour liées à la charge au vent et au poids structurel

· Contraintes budgétaires limitant les coûts d’investissement (CapEx) initiaux et les coûts d’exploitation (OpEx) continus

· Planification de besoins nécessitant un déploiement accéléré des services

Modèles de partage de réseauLe partage de réseau est pratiqué depuis le début des années 2000, époque à laquelle on l’utilisait pour mitiger les coûts onéreux du déploiement de la nouvelle infrastructure 3G en Europe. Il a gagné en importance lorsque les déploiements 4G/LTE ont commencé à s’intensifier dans cette zone géographique en 2015, toujours afin de réduire les coûts.

En règle générale, le partage de réseau consiste en un accord de coopération entre deux opérateurs de réseau sans-fil ou plus qui acceptent d’utiliser une infrastructure commune, y compris les antennes, les capacités de liaison terrestre, les stations de base et même les réseaux centraux eux-mêmes. Le potentiel d’économies de coûts demeure encore la raison principale qui pousse à partager les réseaux. On estime que ces dispositions peuvent réduire les coûts d’investissement et les coûts d’exploitation de 10 à 40 % pour chaque opérateur participant.i

Le montant des économies dépend de la portée de l’accord de partage. Les modèles de partage s’étendent du partage immobilier et d’infrastructure à des modèles plus actifs impliquant le partage d’un réseau RAN commun, de ressources de spectre et de réseaux centraux parmi différents opérateurs de réseau mobile. Les risques augmentent en même temps que les économies de coûts et les bénéfices potentiels. Le tableau 2.1 présente les modèles de partage de réseau les plus courants.

En dépit de certains efforts déployés par le projet 3GPP, il n’existe pas de terminologie, d’architecture ou de classification standard de partage dans l’industrie. Il est très probable que différents termes désignent le même type de partage. Même le terme « partage » lui-même correspond à « co-implantation » sur certains marchés. On retrouve toutefois trois catégories de partage principales dans toutes les terminologies :

· Partage de site. Les actifs partagés peuvent comprendre l’immobilier physique du site, l’espace sur une tour, les armoires ou les coffrets, ainsi que les raccords aux services publics assurant la prise en charge du site. Cette pratique extrêmement courante s’avère même obligatoire sur certains marchés.

· Partage passif. Il s’agit du partage des composants passifs (ou non électroniques) nécessaires à un macro site cellulaire, tels que les antennes et les lignes de transmission, les amplificateurs sur tour et autre équipement de traitement RF.

· Partage actif. Ce terme désigne le partage de l’infrastructure électronique active et du spectre radioélectrique utilisés dans le chemin RF (par exemple, les contrôleurs et les radios de station de base), ainsi que les services opérationnels tels que la maintenance, la conception et la planification radioélectriques. Les opérateurs peuvent également partager des ressources telles que le réseau central, les systèmes de gestion de l’infrastructure, les plateformes de contenu, ainsi que les ressources administratives telles que les systèmes de facturation et les plateformes de service clients. Bien que le partage actif soit moins courant que le partage passif, il se répand car les opérateurs cherchent à compenser les coûts liés à leurs déploiements 4G/LTE. Nous reviendrons sur ce sujet dans quelques instants.

· Itinérance nationale. Cette pratique consiste à partager la responsabilité de la couverture et de la capacité en divisant les coûts entre les opérateurs participants selon la zone géographique, tout comme les lignes ferroviaires distinctes partagent la couverture d’itinéraires et de zones spécifiques pour un bénéfice mutuel. Cette pratique ouvre également la porte à de nouveaux opérateurs ne possédant pas de réseau physique. Ils peuvent s’associer pour utiliser l’infrastructure d’un autre opérateur afin de garantir une qualité de service constante et des tarifs équitables.

Partage de siteInfrastructure civile

Liaison terrestre

Partage passifChemin RF

Antennes

Partage actif, MOCN, MORAN

Station de base

Contrôleurs

Spectre

GWCN Réseau central

Tableau 2.1 : Modèles de partage de réseau courants

Projet de Partenariat de 3ème Génération 3GPP (3rd Generation Partnership Project)

Coalition de collaboration entre des associations des télécommunications formée à l’origine pour créer des spécifications 3G mondiales, le 3GPP a depuis ajouté des normes pour la 4G/LTE et autres technologies.


Gros plan sur le partage passifUtilisation de combineurs RFEn combinant plusieurs signaux RF sur le même chemin RF, les opérateurs peuvent améliorer l’utilisation de l’espace limité sur la tour et réaliser de plus grandes économies. Les combineurs RF permettent aux opérateurs de réduire le nombre total de trajets d’alimentation. Cela permet de diminuer la charge sur la tour, ce qui a pour effet de réduire les coûts de location de la tour. Cela permet également aux opérateurs de tirer parti des monopoles ou des small cells cachées où l’espace est limité et réduit. Les combineurs RF réduisent également le nombre total d’antennes requises, ainsi que le nombre de ports, ce qui fait baisser les coûts d’investissement et d’exploitation, ainsi que la charge de vent.

Pour visualiser l’utilisation de combineurs RF, imaginez plusieurs câbles d’ordinateur regroupés dans une gaine en plastique unique. À une extrémité, les câbles se séparent selon les divers ports situés à l’arrière de l’ordinateur. À l’autre extrémité, ils se séparent pour arriver au clavier, à la souris, au réseau et aux connexions d’imprimante. Entre les deux extrémités, ils sont combinés en un câble fin qui réduit l’encombrement et la complexité.

Une idée reçue répandue à propos des combineurs est qu’ils ajoutent toujours une perte de 3 décibels. La vérité est que cela ne vaut que

pour certains types de combineur. Comme nous le verrons ci-après, des options à faible perte peuvent vous aider à conserver une plus grande puissance de signal.

Combinaison multibandeComme l’indique son nom, un combineur multibande permet de combiner deux bandes de fréquences ou plus. Les combineurs multibandes (MBC) sont souvent ajoutés à un système de manière indépendante, mais ils peuvent également être directement intégrés à d’autres composants, tels que des antennes.

Un groupe de MBC est aussi couramment appelé coupleurs crossband. Les termes utilisés pour faire référence à des types spécifiques sont souvent basés sur le nombre de chemins de fréquences combinés : Diplexeurs (deux fréquences), triplexeurs (trois fréquences), etc. (voir les figures 2.2 et 2.3).

Figure 2.2 : Diplexeur 380-960/18-26 E15V95P36 Figure 2.3 : Triplexeur 800-900/1800/2100 E11F05P85

X

X

X900

XXXXX

1700-2100

380-900 18-26 360-900 18-26

DIPLEXEUR DOUBLE COM COM

COM COM

DIPLEXEUR DOUBLE380-900 18-26 360-900 18-26

GSM 900 DSC1800

X

X

X900

XXXXX

1800-2100

380-900 18-26 360-900 18-26

DIPLEXEUR DOUBLE COM COM

COM COM

TRIPLEXEUR DOUBLE900 1800 2100 900 1800 2100

GSM 900 LTE1800 UMTS2100

Diplexeur380-900/1800-2600

E15V95P36

Diplexeur380-900/1800-2600

E15V95P36

Diplexeur380-900/1800-2600

E15V95P36

Triplexeur800-900/1800/2100

E11F05P85

Combinaison multibande (MBC)

Configuration qui connecte plusieurs services de station de base

opérant sur des bandes séparées à plusieurs antennes via un

câble d’alimentation unique et ses coupleurs associés.



Le type de MBC nécessaire à une application spécifique dépend largement des fréquences que le système utilise et, plus particulièrement, de la distance qui sépare ces fréquences les unes des autres. Dans les systèmes où la distance de séparation des fréquences est large (par exemple, 700-1 000 MHz, 1 700-2 200 MHz et 2 400-2 700 MHz), les MBC seront probablement des dispositifs compacts à bas coût n’introduisant pratiquement aucune perte ou non-concordance.

Toutefois, dans le cas des fréquences relativement proches les unes des autres (par exemple, 800 MHz et 900 MHz), les MBC requis sont généralement de plus grande taille et plus complexes, comme le montre la figure 2.4.

Figure 2.4 : Diplexeur 380-960/18-26 E15V95P36 (gauche) et Diplexeur 700-800/900 E11F02P72 (droite)

L’innovation à l’œuvreTout comme de nombreuses autres décisions liées à la planification d’un site de station de base efficace et conforme, le choix de l’antenne joue un rôle important dans l’agencement d’une solution de co-implantation spécifique. Il faut prendre en compte les fréquences affectées à la station de base. Il faut par ailleurs sélectionner des antennes large bande prenant également en charge plusieurs fréquences via un port unique pour vous permettre d’utiliser différentes bandes avec un seul câble d’alimentation.

Combinaison à bande semblableDans certains cas, vous devrez peut-être combiner différents services ou technologies dans la même bande de fréquences. Les combineurs multibandes (conçus pour prendre en charge une séparation de fréquences spécifique) ne permettront pas de le faire. Il est par contre possible d’utiliser des options de combinaison à bande semblable (SBC), qui permettent à différents services de partager le même espace sur le spectre électromagnétique.

Dans certaines applications, la SBC (same band combining)est même utilisée pour les systèmes à un seul service (non pas pour obtenir des services supplémentaires, mais pour augmenter le nombre de canaux disponibles pour le service opérationnel). Dans tous les cas, l’idée est de combiner les signaux de transmission (TX) et de diviser les signaux de réception (RX). Le meilleur moyen d’y parvenir dépend des caractéristiques de l’application. Examinons certaines des techniques les plus couramment utilisées.

Combinaison hybride Les combineurs hybrides offrent un moyen à bas coût de combiner les signaux TX et de diviser les signaux RX (figure 2.5), mais cet avantage s’accompagne d’autres restrictions opérationnelles inhérentes à sa nature.

L’inconvénient principal de cette technique réside dans le taux de perte élevé, généralement compris dans la plage des 3 dB, expérimenté dans les deux directions. Étant donné que cette perte augmente avec le nombre de ports impliqués, les combineurs hybrides ne sont généralement utilisés que dans les applications à deux ports. Cet inconvénient peut être atténué en utilisant le TMA afin de booster la liaison montante par un gain de 12 dB.

Un autre aspect à prendre en considération est la chaleur significative générée, qui doit être dissipée. CommScope a mis au point un combineur hybride (illustré à la figure 2.5), qui distribue la charge afin de compenser la chaleur supplémentaire. Ce combineur hybride est aussi extrêmement flexible. Grâce à sa gamme de bande large (694 à 2 700 MHz), il convient à une variété d’applications différentes.

Combinaison à bande semblable (SBC)

Configuration de station de base permettant à plusieurs services

de partager les mêmes bandes.


Figure 2.5 : Combineur hybride 694-2 700 MHz D15T01P38

Multiplexeurs-combineurs à faible perte (LLC ou low loss combiners) Les LLC permettent de combiner différemment les émetteurs de station de base. Les diplexeurs intégrés permettent également de combiner des signaux TX et de distribuer des signaux RX (figure 2.6).

Tout comme les combineurs multibandes abordés précédemment, le LLC est un multiplexeur filtré. Toutefois, contrairement à un MBC qui nécessite que les bandes soient séparées, un LLC gère les fréquences dans la même bande. Il comporte un nombre accru de cavités afin d’optimiser l’aptitude des filtres à prendre en charge et autoriser les bandes de garde plus courtes. Cette capacité accrue est due, en partie, à l’utilisation de résonateurs céramiques à la place de résonateurs coaxiaux dans les filtres.

Les bandes de garde permettent de réduire l’interférence dans les bandes, mais elles occupent également une bande passante précieuse. CommScope propose des LLC conçus pour gérer des bandes de garde extrêmement étroites, ne mesurant que quelques centaines de MHz. Il est à noter que la conception d’un LLC opérant avec des bandes de garde plus petites implique un coût, une taille et une complexité plus importants.

Un autre inconvénient est qu’il dépend d’un multiplexage filtré, ce qui restreint significativement son évolutivité. À mesure que la technologie évolue, les réseaux nécessitent une mise à niveau, un ajustement et une mise à l’échelle constants, ce qui implique souvent de remplacer ou de régler à nouveau les composants LLC lorsque la configuration du spectre change.

La figure 2.6 présente des exemples de configurations LLC.

Figure 2.6 : LLC avec diplexeur intégré, distribution RX par la station BTS GSM

X

X

X900

COM

LLC900 GSM900 UMTS900

COM

LLC900 GSM900 UMTS900

GSM900 UMTS900

Combineur à faible perte

900 MHzE15Z55P02

Combineur hybrideD15T01P38

X

X

X1800

COM

HYBRIDE -3dBBTS1 BTS2

COM

HYBRIDE -3dBBTS1 BTS2

DCS1800 LTE1800



Surmonter les difficultés liées au partage d’antenne et à la co-implantation Comme indiqué précédemment, le défi pour les opérateurs qui partagent des antennes est d’arriver à optimiser leurs propres couvertures. L’ajout d’antennes non partagées peut souvent sembler plus simple et plus économique.

En fait, selon une étude de marché régionale réalisée en 2015 par CommScope, la pratique du partage d’antennes en Amérique du Nord et en Europe était quasiment inconnue, tandis que la co-implantation sur des antennes individuelles était chose courante. L’une des raisons pourrait être le coût du déploiement continu de la 4G/LTE. La réduction des coûts n’est cependant pas le seul problème. Dans certains pays (par exemple, le Brésil, le Canada, la Jordanie et l’Égypte), en raison de règlementations en matière d’esthétique, d’environnement, de santé ou de sécurité, les opérateurs souhaitant étendre leurs réseaux doivent avoir recours au partage d’antennes.

Que ce soit un choix imposé ou spontanément, la question reste de savoir comment deux opérateurs ou plus peuvent partager la même antenne sans compromettre les performances.

Utilisation de combineurs ou d’antennes multiportsIl existe deux solutions de base au partage d’antenne : utiliser des antennes multiports ou déployer des combineurs.

Avec les antennes multiports fines d’aujourd’hui, les opérateurs de réseau mobile (MNO) peuvent tirer parti du partage d’antennes, tout en conservant le contrôle de leurs composants d’antenne et modèles de couverture spécifiques. Les antennes multiports actuelles, telles que celle présentée à la figure 2.8, peuvent prendre en charge plusieurs contrôleurs RET, fournir des performances RF à faible perte et permettre aux opérateurs mobiles de changer l’affectation de leurs bandes de fréquences sans modifier

physiquement l’antenne.

Figure 2.7 : Gammes E15Z55P02 et E15Z89P52 900 MHz de combineurs à faible perte

Figure 2.8 : Un panneau d’antenne multiports

Le premier opérateur sans-fil des Émirats Arabes Unis opte pour les combineurs à faible perte de CommScope afin de moderniser son réseau.

· Perte d’insertion minimale (par rapport aux unités hybrides traditionnelles)

· Les combineurs à faible perte (LLC) permettent de partager des sites existants avec d’autres opérateurs et de générer de nouveaux revenus, sans coûts

d’investissement majeurs.

Cas d’étude

Télécharger l’étude de cas >>

https://www.commscope.com/Docs/CaseStudy/Etisalat_UAE_LLC_Success_Story_CU-109834.pdf


Comme l’illustre la figure 2.9, la plus grande difficulté lors du déploiement d’antennes multiports dans un réseau partagé est la taille physique plus importante de l’antenne et l’augmentation de la charge sur la tour qui en découle. Cela s’avère particulièrement problématique pour les antennes multiports dans les bandes de fréquences plus basses où l’on commence avec un réseau plus important.

Comme alternative aux antennes multiports, les MNO peuvent déployer des combineurs multibandes ou à bande semblable. Comme nous l’avons déjà vu, cette approche réduit le nombre de

Figure 2.9 : Les antennes multiports et les MBC/SBC permettent un partage d’antenne si nécessaire

Antennes multiports Combineurs à faible perte

X X X X X X X

X X X X X X X

Opérateur A Opérateur B

X X X X X X X

Opérateur A Opérateur B

Partage d’antennes multiports Partage de combineurs

AVANTAGES

• Contrôle BTS RET multiple après modules• Risque PIM et VSWR normal• Pertes de la ligne RF plus faibles• Possibilité de réaffecter les bandes à l’avenir

Dimensions normales d’antenne et charge sur la tour pour toutes les bandes

INCONVÉNIENTS Dimensions d’antenne et charge sur la tour accrues pour les bandes basses fréquences

• Risque PIM et VSWR plus élevé• Pertes de la ligne RF accrues • Contrôle BTS RET multiple non pris en charge • LLC fixe pour les bandes existantes

réseaux d’antennes requis et permet aux opérateurs de minimiser la taille de l’antenne et la charge sur la tour. Ce type de solution est souvent utilisée pour déployer une technologie plus récente (par exemple, LTE) sur les services existants d’un réseau.

Cependant, cette approche présente également des inconvénients. Les opérateurs abandonnent le contrôle de l’inclinaison électrique indépendante et, si les bandes de fréquences changent, il se peut qu’il soit nécessaire de réajuster ou de remplacer les combineurs à faible perte.

L’innovation à l’œuvre : Couplage d’antennes multiports avec des combineurs Bien qu’il soit possible d’utiliser des antennes multiports ou des combineurs pour le partage d’antennes, il se peut que la meilleure solution consiste à combiner les deux. En utilisant un combineur pour les bandes basses fréquences et une antenne multiports pour les bandes hautes fréquences, vous bénéficiez des points forts de chaque technologie, tout en minimisant leurs faiblesses. Certaines antennes sont disponibles avec des combineurs intégrés en usine, ce qui réduit les interconnexions et économise de l’espace sur la tour, mais limite également la flexibilité par rapport aux bandes qu’il est possible de combiner.



Cas d’étude


Délais et coûts de déploiement d’Orange Tunisie réduits grâce aux solutions de combineur de CommScope.

La région Moyen-Orient-Afrique est l’un des marchés du sans-fil à la croissance la plus rapide au monde. Sa croissance explosive n’est pas sans poser des difficultés considérables, telles que la surcharge des tours et des toits et le nombre limité d’options disponibles pour les nouveaux sites. Avec une perte d’insertion minimale par rapport aux unités hybrides traditionnelles, les combineurs à faible perte (LLC) personnalisés de CommScope permettent à Orange Tunisie de partager des sites existants avec deux autres opérateurs et de générer de nouveaux revenus sans coûts d’investissement majeurs.

Les combineurs à faible perte de CommScope offrent des solutions de partage de site au plus grand opérateur sans-fil de Tunisie.

· Perte d’insertion minimale (par rapport aux unités hybrides traditionnelles)

· Les combineurs à faible perte (LLC) permettent de partager des sites existants avec d’autres opérateurs

· et de générer de nouveaux revenus sans coûts d’investissement majeurs.

Cas d’étude


Partage d’antenne multiports avec une inclinaison électrique distante (RET) indépendanteComment un opérateur peut-il donc s’assurer qu’il conserve le

contrôle de son propre trafic sur une antenne partagée ? Grâce à un

contrôle de l’inclinaison électrique distante (RET) indépendante.

La RET utilise des actionneurs intégrés à l’antenne pour ajuster le

faisceau vers le haut ou vers le bas par rapport à l’horizon. Ainsi,

chaque opérateur peut régler à distance la direction du faisceau de

son antenne pour une efficacité et un diagramme de rayonnement

optimaux. De nombreuses antennes multiports (mais pas toutes)

offriront une RET indépendante. Si cette fonctionnalité n’est pas

disponible, les opérateurs doivent acheter de nouvelles antennes

multiports équipées d’un contrôleur de RET indépendante ou, dans

certains cas, avoir recours à un matériel externe.

La RET utilise une plateforme ouverte développée par l’AISG

(Antenna Interface Standards Group), un organisme constitué

de représentants des fournisseurs de services et fabricants

d’équipements sans-fil leaders dans le monde, dont fait partie

CommScope.

Les normes AISG ont abouti à des améliorations dans le contrôle et

la surveillance RET, ainsi qu’à des alarmes de signalement et autres

avancées importantes dans la gestion à distance. L’une de ces

avancées est une entrée AISG normalisée disponible sur les antennes

compatibles avec le partage. En utilisant des entrées AISG séparées,

présentées à la figure 2.10, les opérateurs peuvent contrôler

indépendamment leurs RET et partager des antennes.

https://www.commscope.com/Docs/CaseStudy/Orange_Tunisia_MEA_Success_Story_CU-111325-EN.pdf

https://www.commscope.com/Docs/CaseStudy/Ooredoo-Tunisia_LLC_Success_Story_CU-109760.pdf


Dans le cas des applications sans partage, les antennes peuvent être expédiées avec toutes les RET affectées au port d’entrée AISG 1, comme illustré à la figure 2.10. Ces mêmes antennes peuvent être reconfigurées pour permettre un partage ultérieur en affectant des RET spécifiques au port d’entrée AISG 2. Cette connexion séparée confère un contrôle indépendant à un second contrôleur AISG.

Après la configuration d’une antenne en vue du partage, une RET spécifique ne peut être contrôlée que via le port d’entrée AISG auquel elle est affectée. Les diagrammes du milieu et de droite présentent des exemples de configuration, avec les ports d’entrée AISG ombrés de la même couleur que les RET qu’ils

permettent de contrôler.

Entrée AISG

Configuration sans partage (par défaut)

Entrée AISG

R1 R2 R3 R4

Entrée AISG

Exemple de configuration de partage d’antenne 1

Entrée AISG

R1 R2 R3 R4

Entrée AISG

Exemple de configuration de partage d’antenne 2

Entrée AISG

R1 R2 R3 R4

Figure 2.10 : Diverses configurations RET indépendantes

L’innovation à l’œuvreLorsqu’un groupe d’antennes est partagé entre plus de deux opérateurs ou technologies, CommScope a récemment introduit un centre de partage d’antenne. Ce centre permet aux opérateurs de router jusqu’à six signaux d’entrée AISG afin de contrôler différents moteurs RET, comme illustré à la figure 2.11.

Figure 2.11 : Le centre de partage d’antenne de CommScope peut router jusqu’à six signaux AISG en vue du partage.

R1.1

Antenne 1EGYHHTT-65B-R6

R1.2

B1.1 B1.2

G1.1 G1.2

R2.1

B2.1

Y1.1

Antenne 2EGYHHTT-65B-R6

X X X X X

X X X X X

X X X X X

X X X X X

X X X X X

X X X X X

X X X X X

X X X X X

X X X X X

X X X X X

X X X X X

X X X X X

A

B

C

D

E

F

R1.1 R1.2 (SRET)

R2.1 R2.2 (MRET)

B1.1 B1.2 (SRET)

B2.1 B2.2 (MRET)

G1.1 G1.2 (SRET)

Y1.1 Y1.2 (MRET)

Centre de partage d’antenne

CommScope



Antennes avec filtre de faible largeurLes antennes (avec filtre) combinées en interne comportent

plusieurs ports RF qui alimentent un réseau d’antennes unique.

[Pour en savoir plus sur les antennes avec filtre, reportez-vous

au chapitre consacré aux solutions de site hautes capacités.] Ces

antennes permettent aux opérateurs d’augmenter le nombre de

ports pour le partage d’antenne, tout en conservant un contrôle de

l’inclinaison indépendante et une empreinte physique plus étroite,

une fonctionnalité très utile lorsqu’il s’agit de minimiser les coûts de

location de tour et la charge de vent.

La figure 2.12 montre comment une antenne à 16 ports peut

être installée dans une antenne de 400 mm de large. Un grand

réseau basses fréquences unique est partagé entre deux paires

de ports à polarisation croisée (694-862 MHz et 880-960 MHz)

avec un contrôle de l’inclinaison indépendante, tandis que les

réseaux hautes fréquences (qui sont plus petits) sont conçus en un

agencement compact de trois colonnes et deux rangées.

Présentation du partage actifLe partage actif suscite un grand intérêt en tant que moyen de gérer des coûts de déploiement élevés des réseaux nouveaux et superposés (par exemple, 4G/LTE et 5G), ainsi que le besoin constant de conserver un spectre disponible. Les opérateurs testent actuellement différents agencements de partage de réseau actif impliquant de divers composants RF, du spectre et des composants du cœur de réseau.

RAN multi-opérateurs (MORAN)Ici, seuls les composants RAN du chemin RF sont partagés et, en particulier, la station de base d’émission-réception (BTS), le contrôleur de station de base (BSC), le nœud B et le contrôleur de réseau radio (RNC) sont fractionnés en plusieurs réseaux d’accès radio virtuels, chacun connecté au réseau central de l’opérateur respectif. Les opérateurs continuent à utiliser leurs propres bandes de fréquences dédiées.

Réseau central multi-opérateurs (MOCN) Comme dans le cas du RAN multi-opérateurs, les composants RAN d’un réseau MOCN sont partagés tandis que les réseaux centraux demeurent séparés. La seule différence dans ce cas est l’ajout d’une mise en commun du spectre. Cela permet à chaque cellule du RAN partagé de diffuser les identités et autres informations pertinentes de tous les opérateurs qui partagent, y compris leur mode de fonctionnement réseau (NMO) et leur T3212 commun (minuteur de mise à jour d’emplacement). La présence sur le marché et les actifs de spectre de ces opérateurs ont tendance à être comparables afin que ce genre d’accord soit équitable.

Gateway core network (GWCN) Cette configuration va plus loin encore avec le partage de l’infrastructure, des fréquences ET des éléments de réseau central, tels que le centre de commutation mobile (MSC), le nœud de support GPRS de service et, dans certains cas, l’entité de gestion de la mobilité (MME). Cette configuration permet aux opérateurs de réaliser des économies de coûts supplémentaires par rapport au modèle MOCN. Toutefois, elle s’avère un peu moins flexible et les organismes de réglementation peuvent craindre qu’elle ne réduise le niveau de différenciation entre les opérateurs.

Ces trois types de partage actif peuvent être vus comme un ensemble e complexité impliquant des compromis évidents entre efficacité et flexibilité. La figure 2.13 indique où chaque type se situe dans ce continuum.

Figure 2.12 : Antenne fine à 16 ports

EGZV-65D-R6

2 x 694-862 MHz2 x 880-960 MHz2 x 1427-2690 MHz10 x 1695-2690 MHz


Figure 2.13 : Modèles de partage actif applicables à la co-implantation et leurs degrés de partage variables

Figure 2.14 : SiteRise de CommScope

BTS/Node B

BSC/RNC

MSC/SGSN

HLR

Serviceplatforms

MSC/SGSN

First stage of active RAN sharing where spectrum is not shared

Backhaul

HLR

Serviceplatforms

BTS/Node B

BSC/RNC

MSC/SGSN

HLR

Serviceplatforms

MSC/SGSN

Second stage of active RAN sharing where spectrum is also shared

Backhaul

HLR

Serviceplatforms

BTS/Node B

BSC/RNC

MSC/SGSN

HLR

Serviceplatforms

Third stage of active RAN sharing where CS and PS core elements

are also shared

Backhaul

HLR

Serviceplatforms

MORAN MOCN MORAN

MOCN

Légende

■ Opérateur A

■ Opérateur B

■ Élément partagé

HLR = enregistreur de localisation nominal

MSC = centre de commutation mobile

SGSN = nœud de support GPRS de service

GPRS = service général de

radiocommunication en mode paquets

BSC = contrôleur de station de base

RNC = contrôleur de réseau radio

BTS = station de base

Efficacité du déploiementSommets de tour préassemblésLes unités radio distantes (RRU) ont permis aux opérateurs d’éliminer les pertes RF dues à de longs câbles et de réduire le besoin en TMA. Ces avantages ont toutefois un prix. Déployer des solutions de sommet de tour nécessite un personnel spécialisé (par exemple, des techniciens de terrain et des installateurs d’antenne) qui doit consacrer un temps considérable à connecter, tester et sécuriser les RRU et les antennes, et ce, à des centaines de mètres du sol.

Afin de minimiser les risques physiques, CommScope a mis au point SiteRise™, qui regroupe tous les principaux composants de sommet de tour dans une unité assemblée et testée en usine pouvant être rapidement hissée et rattachée à la tour. La gamme SiteRise propose différentes configurations, comme illustré à la figure 2.14. Chaque ensemble fait l’objet de tests rigoureux, dont les tests PIM, avant d’être expédié sur le site. Il s’installe rapidement sur les tours, les antennes unipolaires et les toits, ce qui permet aux équipes de réduire de moitié le temps d’installation.

Câbles HFFUne autre difficulté rencontrée lors du déploiement de RRU est leurs câbles à fibres optiques et d’alimentation compliqués. La figure 2.15 montre la complexité de certaines installations. Cela augmente sans doute les taux d’échec et rend la résolution des problèmes plus difficile. Le câble d’alimentation à fibres hybrides (HFF) de CommScope est conçu pour résoudre ces problèmes.

Il combine des câbles d’alimentation en cuivre et des fibres optiques au sein d’un câble blindé unique. La configuration peut être personnalisée et le blindage garantit sa fiabilité, notamment pour les infrastructures partagées ou louées.



Figure 2.15 : Câbles optiques et d’alimentation au sommet de la tour, avant (gauche) et après (droite) installation des câbles

d’alimentation à fibres hybrides de CommScope.

Figure 2.16 : Composants essentiels HFF

Initialement introduite en 2013, CommScope a continué d’étendre sa gamme de solutions HFF. Le dernier produit de cette gamme (voir la figure 2.16) illustre une fois de plus la solution hybride suspendue la plus récente, pour une connectivité directe de la fibre RRU et d’alimentation à partir de prises standard.

En 2018, une société d’ingénierie indépendante a mesuré le temps nécessaire à l’installation d’une solution HFF pour évaluer l’efficacité de cette installation. Avec la solution HFF, il n’a fallu qu’une heure et 49 minutes aux installateurs pour déployer entièrement une configuration à six RRU sur une tour de 30 mètres. L’installation des mêmes composants en utilisant des câbles distincts traditionnels a nécessité quatre heures et 46 minutes.

· Le partage de réseau implique des pratiques de partage passif et actif, d’itinérance nationale et de partage d’antenne.

· La co-implantation offre de meilleures performances dans un espace plus réduit.

· La stratégie de co-implantation est déterminée par les limites en termes de quantité, de poids et de coût des équipements de base et des équipements montés sur antenne.

· La combinaison multibande tire parti de l’aptitude du câble d’alimentation à accepter plusieurs fréquences, avec des bandes de garde.

· La combinaison à bande semblable inclut la combinaison hybride (peu coûteuse, mais sujette à des pertes) et les combineurs à faible perte (efficaces, mais offrant des fréquences limitées).

· Le contrôle de RET indépendant rend le partage d’antenne plus pratique.

Avec CommScope, réalisez davantage votre potentiel à chaque opportunité La conception d’un système de communications cellulaires reflète un grand nombre de choix et de compromis. Aucun déploiement n’est donc exactement identique et chaque décision repose sur un équilibre unique entre avantages et coûts.

Le partage d’infrastructures est un avantage pour un grand nombre et une nécessité pour certains. Alors que la demande mondiale s’accentue et que les espaces disponibles disparaissent, il va continuer de se répandre à travers le monde. Avec la stratégie et les solutions appropriées, l’opportunité peut l’emporter sur les coûts, assurant un meilleur service pour les utilisateurs et une meilleure efficacité pour les opérateurs.

CommScope s’assure que vous disposiez de la stratégie et des solutions RF appropriées pour exploiter pleinement chaque site et chaque opportunité. Notre expérience de plus de 40 ans en tant que leader mondial dans la conception d’infrastructures filaires et sans-fil vous offre une perspective sur le long terme unique et un avantage concurrentiel de taille. Ensemble, nous pouvons construire un monde plus intelligent et mieux connecté.

i Coleago Consulting, février 2015

Antennes

Câbles RF compatibles radio

RRU

Queues de câbles de fibres/d’alimentation ou hybrides

Boîtier de raccordement

Câble source de fibres/d’alimentation ou hybrideBande de

base

Synthèse du chapitre 2

Câble HFF Suspension Boîtier de raccordement

C H A P I T R E 3

32 Solutions de site pour les techniciens | Chapitre 3 : Défis et solutions opérationnels

· Contrôler l’interférence avec des filtres IMF A

· Comprendre et limiter le PIM

· Alimentation de sommet de tour B

· Déséquilibre de liaisons

Défis et solutions opérationnels

B

POINTS CLÉSA

A

Solutions de site pour les techniciens | Chapitre 3 : Défis et solutions opérationnels 33

Tout comme dans n’importe quel projet d’ingénierie à grande échelle, lorsqu’il s’agit de concevoir et de déployer une solution de site sans-fil, ce sont toujours les détails qui posent problème. Les facteurs propres au site à considérer, les besoins en performances ou encore les solutions techniques exactes requises dans le chemin RF peuvent vous rendre perplexes. Chacun de ces aspects est important, et certains le sont plus que d’autres.

Plusieurs aspects jouent un rôle croissant dans l’ingénierie d’une solution de tour à la fois efficiente et efficace dès sa conception et au-delà :

1. Reconnaître les causes des interférences, y compris les fuites FR et l’intermodulation passive (PIM), et comprendre les outils et les stratégies disponibles pour limiter ces interférences.

2. Alimenter le nombre croissant d’unités radio distantes déployées au sommet de la tour tout en garantissant une alimentation proportionnée de manière précise et en minimisant la charge sur la tour.

3. Identifier et améliorer les déséquilibres de liaisons limitant les performances qui se produisent souvent après le démarrage.

Filtres IMFLe problème des fuites Bien que les solutions améliorant les capacités, telles que la redéfinition des fréquences existantes et la diffusion d’un nouveau spectre, permettent de répondre à la demande croissante en données, elles s’accompagnent également de difficultés nouvelles. Pour utiliser la bande passante disponible de manière optimale, l’espace existant entre les blocs de fréquence se réduit. Si votre organisme de régulation local ne prend pas de précautions dans la planification de l’affectation du spectre, vos canaux de liaison montante (UL) peuvent se retrouver adjacents à une autre source de transmission de liaison descendante (DL) haute puissance. Il en résulte une interférence dans la bande qui doit être contrôlée.

La figure 3.1 montre ce qui se produit lorsqu’un canal CDMA DL est adjacent à un canal WCDMA UL victime. En raison des restrictions de coût et de taille, les filtres situés dans les émetteurs et les récepteurs de la station de base ne sont pas assez performants pour éliminer l’interférence. La zone de superposition présentée à la figure 1 indique la quantité d’interférence dans le même canal transmise au récepteur, saturant ainsi sa réception.

Le rapport d’interférence pour le canal adjacent (ACIR) qui en résulte est une mesure de l’alimentation totale transmise depuis une source par rapport à l’alimentation d’interférence totale affectant un récepteur victime. Le rapport ACIR est le résultat des imperfections

La solution IMFDans la plupart des cas, le contrevenant ne se préoccupe pas des conséquences, laissant la victime (vous, par exemple) rechercher des solutions. L’une des solutions les plus efficaces est l’IMF. Les solutions IMF comprennent à la fois des conceptions entièrement personnalisées et une gamme complète de solutions existantes pouvant être adaptées selon des besoins spécifiques. La technologie IMF peut être incorporée à une variété de types et de modèles de filtres, y compris les filtres céramiques, à cavité, stripline, d’ondes acoustiques de surface (SAW), tubulaires et ajustables. Ces solutions peuvent être déployées en tant que filtres autonomes ou intégrées à des amplificateurs montés sur tour (TMA) et à des coupleurs.

Comparer la figure 3.1 à la figure 3.2 permet de voir le degré de réduction de l’interférence de chevauchement grâce au filtre IMF (ligne bleue).d.

Figure 3.2 : Effet du filtre IMF

0

-0.3

-0.6

-0.9

-1.2

-1.5

-1.8

-2.1

-2.4

-2.7

-3

5MH

1958 1961.5 1965 198.5 1972

5MH

IMF

Zone superposée restante

Figure 3.1 : Interférence pour le canal adjacent

5MH

1960 MHz 1965 MHz 1970 MHz

5MH

Bande CDMA DL d’interférence

(interférence CDMA bande descendante)

observées dans l’émetteur et le récepteur. En tant que tel, il est le produit de deux facteurs déterminants principaux :

· l’émission hors bande de l’émetteur (OOBE), ou le rapport fuite de puissance dans le canal adjacent (ACLR) ;

· la sélectivité du récepteur ou du canal adjacent (ACS).

Le rapport ACIR peut être exprimé par l’équation suivante : ACIR=1/(1/ACLR + 1/ACS)



Figure 3.3 : Filtre IMF de CommScope

Intermodulation passive - PIMLinéarité et non-linéaritéLes systèmes linéaires présentent des relations linéaires entre leurs signaux d’entrée et de sortie. Lorsqu’il s’agit d’appareils actifs tels que les amplificateurs, la non-linéarité est attendue et mesurée dans le cadre des courbes de réponse de fréquence. D’autre part, les appareils passifs tels que les connecteurs et les câbles sont supposés se comporter de manière linéaire, affichant une réponse uniforme sur toutes les bandes prises en charge. Les composants RF passifs peuvent cependant également produire une distorsion non linéaire inattendue, essentiellement pour les raisons suivantesi :

· Raccordement incorrect du connecteur

· Mauvais serrage des connexions avec une pression de contact incorrecte

· Contamination ou corrosion des surfaces conductrices

· Plaquage inadéquat des composants ferromagnétiques sujets à la rouille

· Connexions médiocres en raison de points de soudure froids

Distorsion d’intermodulation (IMD) et distorsion harmonique totale (THD)La distorsion non linéaire du PIM peut s’exprimer en termes de série de Fourier. Elle montre comment les signaux dans le domaine temporel peuvent être décomposés en combinaisons d’ondes sinusoïdales et cosinusoïdales pures dans le domaine de fréquences. La figure 4 présente une onde sinusoïdale pure se déformant après avoir traversé un système non linéaire. La déformation se traduit par l’ajout d’« harmoniques » supplémentaires au signal de sortie (multiplications d’entiers de la porteuse d’entrée). On appelle l’effet de ces harmoniques « distorsion harmonique totale » (THD).

Le passage de deux porteuses ou plus se traduit par une distorsion d’intermodulation (IMD). Il s’agit du résultat de l’ajout et de la soustraction de porteuses d’entrée de différentes masses. L’ordre IMD est la somme de module de ces masses.

Figure 3.4 : Distorsion harmoniqueii

Appareil en cours de test

Espace de ligne équivalent

Fréquence

Signal d’entrée sinusoïdal Signal de sortie déformé

Ampl

itude

Fréquence

Distorsion d’harmonique paire ou impaire

Composant d’origine (ou Origine des composants)

Ampl

itude

Diffusion des ’interférences dans le nord de l’Irak Télécharger >

Une approche proactive des interférences potentielles en Europe Télécharger >

Maintenir la réussite en Asie Télécharger >

Développer une solution coordonnée contre les interférences au Paraguay Télécharger >

Créer une solution unique contre les interférences en Jamaïque Télécharger >

Études de cas

Découvrez comment CommScope aide les opérateurs de réseau à travers le monde à améliorer leur couverture et leur capacité en minimisant les interférences.

https://share.vidyard.com/watch/ho8aFSPVvASaGtzR2LnDcE

https://www.commscope.com/Docs/CaseStudy/IMF_SS_Asia_CU-108644.pdf

https://www.commscope.com/Docs/RF_Path_eBook_EB-112900-EN.pdf


Prenons l’exemple de trois porteuses d’entrée : F1, F2 et F3. L’IMD de troisième ordre peut consister en n’importe quelle combinaison des porteuses suivantes et des masses multipliées au total de 3.

1F1 - 2F2, ou 2F1 - 1F2, ou 1F1 + 1F2 - 1F3, ou 1F1 + 1F2 + 1F3, etc.

L’IMD de cinquième et de septième ordre peut être calculé de manière similaire.

Le terme « intermodulation passive » (PIM) désigne donc une instance dans laquelle le passage de deux porteuses ou plus le long d’un chemin RF non linéaire passif entraîne une intermodulation (IMD).

Le risque PIMAlors pourquoi se préoccuper autant du PIM ? Parce que les combinaisons résultantes des fréquences IMD de liaison descendante peuvent tomber dans l’une des bandes de liaison montante opérationnelles. Cela aura pour effet d’accroître le bruit de fond de la liaison montante et peut même saturer le récepteur, entraînant des pertes significatives de débit et de performance de la liaison montante. De plus, il a été démontré que plus l’ordre IMD est élevé, plus l’amplitude est basse et plus l’effet sur la bande passante est vaste. Pour cette raison, nous nous préoccupons surtout de la distorsion d’intermodulation de troisième ordre (IMD3).

Il faut également signaler que, avec la LTE opérant sur des sous-porteuses de blocs de ressources (bandes passantes de 180 kHz), plus la prise en charge de diverses bandes spectrales par la LTE, la possibilité de correspondances PIM augmente plus que jamais.

Figure 3.5 : Ordre IMD et PIMiii

7e7e

5e 5e

F1

2F 1-F 2

2F 2-F 1

3F 2-2F 1

3F 1-2F 2

4F 1-3F 2

4F 2-3F 1

F2

3e 3eValeur dBc

Normes et mesures PIML’IEC 62037 est la norme internationale de mesure du PIM sur les appareils RF et micro-ondes passifs. La norme spécifie l’injection de deux signaux de test à onde continue dans le dispositif testé (DUT). Alors que le PIM est générée par le DUT, l’IMD qui en résulte se propage et peut être mesurée dans les directions arrière et avant, comme illustré à la figure 3.6. Le diagramme de gauche présente un scénario de test inversé pour une antenne d‘un site radio, qui est le type le plus courant dans les mesures sur le terrain.

Figure 3.6 : Mesure du PIM arrière et avant IEC 62037iv

Amplifiers

Transmit Filters

Diplexer

Test Chamber

AUT

Receive Filter

Receiver Low Noise Amplifier

Amplifiersf1

f2

Transmit Filters

Transmit Filters

Diplexer

Load

Test Chamber

AUT Receive Antenna

Receive Filter

Receiver Low Noise Amplifier

Précautions de test PIM Étant donné que les niveaux PIM sont extrêmement sensibles à l’équipement de test et à l’environnement avoisinant, l’antenne (DUT) doit de préférence être placée dans une chambre de test à l’écart de tout objet ou signal externe affectant le test. Toutefois, cela n’étant pas possible sur le terrain, il faut prendre des précautions spéciales afin d’améliorer la précision du test. Les tests sur le terrain doivent être réalisés par temps dégagé, à l’écart d’autres équipements. Les chariots élévateurs, les personnes utilisant un téléphone cellulaire, les objets métalliques, les clôtures, les équipements du site, et même la météorologie, peuvent avoir un impact sur les résultats des tests.v

L’innovation à l’œuvrePour obtenir un guide complet sur la mesure du PIM, téléchargez la calculatrice de PIM de fréquence discrète de CommScope. Il vous permettra de vérifier le PIM de troisième, cinquième et/ou septième ordre pour un maximum de 12 fréquences de transmission et de réception discrètes. Télécharger la calculatrice >

https://www.commscope.com/calculators/qimdcalculator.aspx





Figure 3.7 : Effet PIM interne IEC 62037

Unités de mesure et limites acceptablesLe PIM s’exprime en décibels par rapport à la porteuse, ou dBc. Il s’agit du niveau de PIM mesuré par rapport à la puissance de signal injectée, comme illustré à la figure 3.7. La norme industrielle est <-150 dBc avec des signaux de test d’entrée de 20 W, mais cette valeur diffère légèrement en fonction de l’opérateur.

Les dBm mesurés peuvent être facilement convertis en dBc, et vice versa, à l’aide de la formule suivante :

Par exemple, un niveau de PIM mesuré à -120 dBm à partir de deux signaux de test de 20 W (43 dBm) équivaut à -163 dBc.

Puissance du signal de testBien que la norme IEC recommande 20 W pour les signaux de test d’entrée, un débat sévit dans l’industrie quant à la nécessité d’augmenter cette puissance afin de refléter la puissance plus élevée des radios d’aujourd’hui. Toutefois, pour augmenter la puissance du signal de test, un équipement plus important et plus encombrant avec une durée de vie de batterie plus courte est nécessaire. Étant donné que l’équipement de test est utilisé sur le terrain, la préférence est qu’il soit moins encombrant et plus léger avec des batteries à durée de vie plus longues. Comme pour tous les autres aspects, il s’agit d’un compromis.

En théorie, le produit PIM de troisième ordre devrait augmenter de 3 dB à chaque changement de 1 dB de la puissance de test. En se basant sur la linéarité, il est possible d’extrapoler des valeurs pour les puissances radio plus élevées. Des signaux de test 20 W ou inférieurs devraient convenir à condition que l’atténuation de câble n’enfreigne pas les niveaux de sensibilité du récepteur.

D’autre part, chaque appareil de test possède sa propre PIM interne qui s’ajoute ou se soustrait aux relevés DUT (courbes bleues et rouges, respectivement, de la figure 3.7). Les normes IEC spécifient que cette « PIM automatique » doit être au moins 10 dB inférieure aux relevés DUT mesurés. En examinant la figure 3.7, on constate que, alors que cette différence augmente à 20 dB (axe X), la marge d’erreur diminue jusqu’à ±1 dB (axe Y).

6

5

4

3

2

1

0

-1

-2

-3

-4

-5

-6

-7

-8

-9

-10

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

Erre

ur (d

B)

(PIM réelle)-(PIM système) (dB)

Erreur de mesure (dB) avec ajout de PIM Erreur de mesure (dB) avec soustraction de PIM Ligne d’erreur zéro

Erreur <2 dB

Erreur <3 dB

PIM (dBm) - Signal de test (dBm) = PIM (dBc)


Signaux de test fixes ou à balayageLa norme IEC spécifie deux signaux de test à onde continue de puissance égale. Mais ces signaux test doivent-ils balayer toute la bande de fréquences testée ou rester fixes? En fait, il existe des avantages et des inconvénients pour chaque approche.

L’une des difficultés présentées par les porteuses de test fixes est que, lorsqu’elles sont testées sur le terrain, les bandes UL ne sont jamais abritées des transmissions des appareils UE avoisinants. Cela peut avoir un impact sur les relevés PIM du DUT. Si l’on fixe les fréquences de porteuse de test F1 et F2, on peut sélectionner F1 et F2 de sorte que leur IMD de troisième ordre (2F1-F2, 2F2-F1) tombe dans la bande de garde ou la bande d’écart duplex, exempte de toute transmission d’appareil UE.

Les porteuses de test fixes présentent également des limites. Les signaux PIM hors phase pouvant s’annuler mutuellement, les problèmes de PIM ne sont pas détectés. Le balayage de l’une des fréquences du signal de test permettra d’éviter ce problème et d’améliorer la précision du test.

Conseils pratiques pour améliorer le PIM Le PIM est clairement un problème sérieux, qu’il faut éviter. N’oubliez pas que le PIM est générée lorsque deux signaux RF ou plus partagent un chemin RF non linéaire. Il faut donc examiner de plus près deux composants : les combinaisons de signal RF et la linéarité du chemin RF.

Signaux RF et calculatrices PIMCertaines combinaisons de bandes RF sont connues pour engendrer des signaux PIM risqués ; un exemple connu implique les bandes de dividende numérique 20 et 28 en Europe. Par conséquent, avant de décider d’utiliser des coupleurs ou des chemins RF séparés, assurez-vous de vérifier les risques PIM connus potentiels liés aux bandes utilisées. CommScope a mis au point des calculatrices PIM pour faciliter le processus d’évaluation. La figure 3.8 présente l’interface utilisateur graphique simple d’utilisation du programme. L’ingénieur RF clique simplement sur les combinaisons de bandes qu’il souhaite combiner et l’outil effectue tous les calculs. Comme indiqué auparavant, les calculatrices PIM peuvent être téléchargées gratuitement sur le site Web de CommScope.

Linéarité de la ligne RFPour améliorer les performances PIM du chemin RF, il est conseillé de sélectionner des composants RF PIM supérieurs. Voici quelques exemples de la gamme de CommScope.

Figure 3.8 : Calculatrice PIN

Les connecteurs 4.3-10Cette chronologie présente l’évolution des connecteurs RF haute puissance. Jusqu’à récemment, le connecteur DIN 7-16 était le connecteur RF haute puissance le plus déployé dans l’infrastructure de réseau cellulaire. Le nom 7-16 fait référence aux diamètres internes et externes du connecteur femelle en millimètres, respectivement.

Alors que les réseaux gagnent en complexité, exigeant des bandes de fréquences plus élevées et des tolérances PIM plus strictes, une nouvelle génération de connecteurs a vu le jour. Les connecteurs 4.3-10 se caractérisent par une taille plus petite (4,3 et 10 mm) et de meilleures performances PIM. L’amélioration des performances PIM résulte du fait que le connecteur est plus facile à installer. Voici pourquoi.

Comme l’illustre la figure 3.9, les contacts électriques du connecteur 7-16 DIN sont situés au niveau de la butée mécanique. Il faut bien les visser mécaniquement afin de garantir une connexion électrique solide. Pour cette raison, les fabricants de ces connecteurs recommandent d’utiliser une clé dynamométrique, généralement réglée sur 30 Nm.

Type N

Années 1940

BNC

Années 1950

SMA

Années 1960

7-16 DIN

Années 1990

4,1-9,5 DIN 4.3-10

AUJOURD’HUI



Contact électrique

Section transversale du connecteur 7-16

Section transversale du connecteur 4,3-10

Butée mécanique

Figure 3.9 : Sections transversales des connecteurs 7-16 (gauche) et 4.3-10 (droite)1

Aujourd’hui , la plupart des installations de réseau RF s’effectuent sans clé dynamométrique. Il en résulte un contact électrique médiocre ou incomplet et une PIM plus élevée. Comme l’indique la figure 27, le connecteur 4.3-10 sépare le mécanisme de verrouillage mécanique du contact électrique, réduisant le couple requis à environ 5 Nm. Un vissage mécanique minimum augmente les chances d’avoir une bonne connexion électrique et réduit les risques de PIM. Le connecteur 4.3-10 est fourni dans trois versions différentes : vissage traditionnel, vissage manuel et pression-traction (verrouillage rapide).

Jumpers de classe DLa vibration de la tour, les différentes techniques d’installation de composant et la météorologie changeante peuvent toutes provoquer une PIM dans les composants RF de votre site, même si ceux-ci ont déjà passé les tests PIM statiques avec succès. La Commission électrotechnique internationale (CEI) a développé une série de cinq tests pour mesurer le PIM provoquée par les facteurs dynamiques. Ces tests impliquent de placer les composants RF sous une contrainte physique (flexion, appui, traction) pour reproduire les effets adverses de la météorologie et autres conditions environnementales au sommet de la tour.

Tests de martèlement des coupleurs multibandes et TMALes coupleurs et les TMA sont conçus pour répondre aux normes d’excellence PIM imposées par le marché. À cette fin, les fabricants procèdent à des tests PIM dynamiques à l’aide d’une table de martèlement. Cela permet de garantir que les composants répondent aux niveaux de performances PIM plus stricts dans les conditions de fonctionnement statiques et dynamiques.

L’innovation à l’œuvreLes câbles SureFlexTM de CLASSE D de CommScope sont testés individuellement dans des conditions difficiles semblables spécifiées par les tests PIM de la CEI pour les facteurs dynamiques. Les résultats des tests sont accessibles en ligne sur ll’application de smartphone CommScope WebTrak® et C-Trak®.

Technicien réalisant des tests PIM dynamiques à l’aide d’une table de martèlement

Lire la vidéo Télécharger la calculatrice PIM



http://www.commscope.com/Docs/SuccessStory/IMF_SS_Iraq_CU-108534.pdf

https://share.vidyard.com/watch/ho8aFSPVvASaGtzR2LnDcE


Solutions d’alimentation de sommet de tourAlors que l’industrie se dirige vers la LTE avancée, avec davantage de bandes et des schémas MIMO supérieurs, il est désormais courant d’ajouter des unités radio distantes (RRU) supplémentaires sur les sites d’exploitation. Cela n’est pas sans créer de difficultés supplémentaires, y compris la nécessité d’amener l’alimentation de la base de la tour aux RRU supplémentaires situées au sommet. Dans ces cas, les câbles d’alimentation DC ne sont souvent pas assez épais pour recevoir la charge de courant supplémentaire. Jusqu’à récemment, la seule possibilité réelle consistait à tirer des câbles d’alimentation supplémentaires vers le sommet de la tour ou aux endroits stratégiques pour un système à l’intérieur d’un bâtiment.

Une autre possibilité consiste à réduire le courant afin de pouvoir utiliser un câble d’alimentation de plus petit diamètre. Pour reprendre les notions de base de l’ingénierie électrique :

Puissance (W) = Tension (V) x Courant (I).

Cette équation indique que, si la tension augmente, le courant doit diminuer pour pouvoir conserver la même puissance de sortie. Cette théorie simple est l’une des clés de l’alimentation de RRU supplémentaires dans un réseau. Pourquoi ? Parce qu’un courant plus faible permet d’utiliser un câble d’alimentation de plus petit diamètre. Mettant à profit cette relation fondamentale qui existe entre le courant, la tension et la puissance, CommScope a développé une solution innovante pour alimenter davantage de RRU sans avoir à tirer un nombre excessif de câbles surdimensionnés.

Le principe de fonctionnement de la solution PowerShift® consiste à maintenir la tension optimale au niveau de la RRU en compensant la chute de tension qui se produit dans les lignes électriques en cuivre. cette solution est composée d’une unité de base et de câbles capacitifs installés sur les bornes d’alimentation des RRU cibles. L’unité de base est utilisée conjointement avec la centrale électrique DC du site d’installation.

Principe de fonctionnement

Le concept sous-jacent au fonctionnement de la solution PowerShift est simple et brillant. Il tire parti du fait que le courant CC ne peut pas traverser les condensateurs. Un faible courant CA initial est injecté dans la ligne d’alimentation et revient via le câble capacitif. En mesurant la chute de tension survenant dans le câble, la solution PowerShift ajuste dynamiquement la puissance de sortie afin de compenser cette chute, tout en utilisant l’alimentation Dpour alimenter la RRU.

Une seule unité de base 1RU de 19 pouces comporte jusqu’à quatre modules plug-and-play. Chaque module fournit une alimentation CC d’entrée et de sortie suffisante pour prendre en charge trois RRU, avec un maximum de 1 200 W de puissance.

RRU

Jumper capacitif (bretelle de capacité)

AC current

Figure 3.11 : Diagramme PowerShift

Figure 3.10 : L’unité de base PowerShift est déployée en bas de la tour, conjointement avec la centrale électrique CC existante.

Avantages principaux

Le système PowerShift permet aux opérateurs de réseau de réutiliser les lignes d’alimentation en cuivre existantes et d’alimenter de manière fiable des radios de plus grande puissance sans avoir à installer des conducteurs en cuivre plus grands ou supplémentaires. En éliminant la chute de tension CC survenant dans le câble d’alimentation électrique, ce système maintient également la charge totale de la batterie de secours.



Figure 3.12 : Déséquilibre des liaisons et zone de couverture différente sans et avec TMA

Élimination du déséquilibre des liaisons

Les appareils portatifs offrent généralement une puissance d’émission bien inférieure (habituellement < 1 W) à celle des stations de base. Alors que les tours sont de plus en plus surchargées, les opérateurs placent les RRU plus bas sur les tours. Cela accroît la longueur des câbles d’alimentation reliant l’armoire BTS aux antennes, ce qui atténue davantage le signal UE. Souvent, la puissance du signal tombe en dessous de la sensibilité du récepteur et est ignorée. Il se peut que les abonnés à la limite de cellule aient des barres de couverture suffisantes sur leur téléphone, mais ne puissent pas effectuer ni recevoir des appels. Le problème est généralement décrit comme un déséquilibre entre les signaux de liaison montante et de liaison descendante. Un amplificateur monté sur tour (TMA) est conçu pour résoudre ces problèmes en diminuant le facteur de bruit global et en améliorant le gain.

Perte de câble (dB)

Facteur de bruit du récepteur : Sans TMA (dB)

Facteur de bruit du récepteur : Avec TMA (dB)

Différence

0 4,5 1,84 2,66

1 5,5 1,97 3,53

2 6,6 2,13 4,37

3 7,5 2,32 5,18

4 8,5 2,54 5,96

5 9,5 2,81 6,69

6 10,5 3,13 7,37

Tableau 3.1 : TMA et facteurs de bruit

Facteur de bruit

Le facteur de bruit d’un récepteur (le bruit ajouté par le récepteur lui-même) constitue le rapport entre son rapport signal/bruit d’entrée et de sortie. Dans le chemin de liaison montante, un amplificateur TMA suivi d’un amplificateur BTS crée un facteur de bruit de récepteur en cascade. Cela peut alors s’exprimer par la formule de Friis simplifiée suivante, où F est le facteur de bruit et G le gain de l’amplificateur :

FRécepteur = FTMA + F BTS / GTMA

Le facteur de bruit du premier étage d’amplification FTMA est le plus important. Plus le gain du TMA est élevé, moins l’effet du bruit BTS est important. Par conséquent, ajouter un TMA présentant un facteur de bruit faible et un gain plus élevé a pour effet d’améliorer les facteurs de bruit d’ensemble.

Le tableau 3.1 montre l’amélioration du facteur de bruit (NF) global du récepteur grâce à un TMA. Notez que le facteur de bruit est exprimé en décibels. Ce que le tableau ne montre pas est que plus le câble est long, plus l’impact positif du TMA est élevé.

Impact des TMA sur le débit de liaison montanteAlors que le trafic mobile poursuit son essor, les opérateurs de réseau tentent de répondre aux besoins en capacité grâce à des stratégies telles que la superposition du spectre, la division des secteurs et les antennes de formation de faisceau actives. Bien qu’il soit préférable de placer les équipements supplémentaires en haut de la tour, les contraintes en termes d’espace et de poids nécessitent souvent de placer certaines radios au sol. Le raccordement de ces radios à l’aide de câbles d’alimentation entraîne une perte de signal et une dégradation des liaisons montantes (UL).

Déséquilibre des liaisons montante/descendante

https://www.commscope.com/Docs/Multiband_Tower_Mounted_Amplifiers_BR-111906-EN.pdf

https://www.commscope.com/Docs/Multiband_Tower_Mounted_Amplifiers_BR-111906-EN.pdf


Le recours à des TMA parallèlement à des RRU installées au sol permet aux opérateurs de compenser totalement la dégradation UL et d’améliorer les performances UL par rapport à l’utilisation de RRU montées sur tour uniquement. Les TMA peuvent également améliorer le débit UL dans une grande partie de la zone desservie par une cellule et permettent d’améliorer les performances UL à l’intérieur des bâtiments.

L’innovation à l’œuvre

Examinons de plus près comment les TMA améliorent les performances de la liaison montanteCommScope est leader dans le développement et l’utilisation d’amplificateurs montés sur tour pour améliorer la couverture des cellules. Pour une étude plus approfondie de l’utilisation des TMA afin de résoudre le problème de déséquilibre des signaux, reportez-vous à notre whitepaper sur les amplificateurs montés sur tour (Impact des TMA sur le débit de la liaison montante).

Gamme de TMAL’industrie observe depuis peu une plus grande diversité des TMA disponibles, y compris ceux destinés aux applications de duplexage fréquentiel (FDD) et temporel (TDD). La suite de TMA multibande de CommScope a évolué avec la mise à disposition de davantage de bandes de fréquences et de l’utilisation plus répandue de la technologie MIMO 4x2 et 4x4. Cela a permis aux opérateurs de réseau de réduire le nombre de boîtiers sur les tours, ainsi que la charge totale sur ces dernières. En règle générale, les TMA peuvent être classés comme des systèmes à bande unique, à deux bandes, à trois bandes, à quatre bandes ou à cinq bandes.

TMA à bande unique : Il s’agit des TMA les plus courants et les plus utilisés. Ils prennent en charge différentes bandes 3GPP standard ou sous-bandes personnalisées, y compris le contournement RF. CommScope propose des TMA à bande unique à utiliser avec les bandes suivantes : 700 MHz, 800 MHz, 850 MHz, 900 MHz, 1 800 MHz, 2 100 MHz, 2 300 MHz (TDD) et 2 600 MHz.

TMA à deux bandes : Les TMA à deux bandes couvrent toutes les bandes 3GPP commerciales : 700/850 MHz, 700/900 MHz, 850/900 MHz, 800/900 MHz, 1 800/2 100 MHz, 1 800/2 600 MHz et 2 100/2 600 MHz, entre autres. Différentes versions sont disponibles avec les connecteurs 7/16 ou 4.3-10. Il existe, par exemple, un TMA à deux bandes doubles (1 800/2 100 MHz) conçu pour réduire les trajets d’alimentation. Il est doté de deux ports pour la BTS et de quatre ports pour l’antenne avec un Diplexeur 1800/2100 intégré. En général, un Diplexeur externe est utilisé au bas de la tour pour permettre à l’opérateur de combiner des signaux de 1 800 MHz et de 2 100 Mhz en un seul module d’alimentation. Le TMA sépare ensuite ces signaux vers leurs ports d’antenne respectifs.

Tableau 3.2 : Débit (UL) avec et sans TMA

Débit (UL) de bande passante affecté

kbit/s

% d

e zo

ne

foca

le

RRU au sommet sans TMA RRU au sol sans TMA RRU au sol avec TMA

Figure 3.13 : CommScope TMA1800 E14R00P02, TMA2100 E14R00P07, TMA2300 TDD E15S07P13

https://www.commscope.com/Docs/TMA_Impact_on_Uplink_Throughput_WP-113171-EN.pdf





i Livre électronique CommScope, Understanding the RF path (Comprendre le chemin RF) ; https://www.commscope.com/Docs/RF_Path_eBook_EB-112900-EN.pdf

ii Francis Rumsey ; Tim McCormick. Sound and Recording: An Introduction (6th ed.). Focal Press

iii Passive Intermodulation (PIM); Anritsu; https://www.anritsu.com/en-IN/test-measurement/technologies/pim

iv IEC 62037, Passive RF and Microwave Devices, Intermodulation Level Measurement.

v Ray Butler, PIM Testing, livre blanc CommScope, PIM Testing ; http://www.commscope.com/Docs/PIM_Testing_WP-107482.pdf

TMA à quatre et cinq bandes : Les premiers TMA à quatre et cinq bandes au monde permettent d’intégrer quatre ou cinq TMA en un seul appareil (par exemple, 850/900/1 800/2 100, 1 800/2 100/2 300TDD/2 600 ou 700/850/900/1 800/2 100), dans le but de réduire davantage la charge de vent et l’espace occupé sur la tour. Différentes versions sont disponibles avec les connecteurs 7/16 et 4.3-10, ainsi que diverses configurations de ports d’antenne, y compris deux ports d’entrée/deux ports de sortie ou deux ports d’entrée/quatre ports de sortie avec contournement bande basses fréquences.

TMA à trois bandes : CommScope est un pionnier dans le développement de TMA à trois bandes, en particulier pour les bandes hautes fréquences. Un seul appareil peut couvrir les bandes 1 800/2 100/2 600 MHz ou 1 800/2 100/2 300 MHz pour les applications TDD, comme FDD. La charge sur les tours, la charge de vent et les coûts de location s’en trouvent ainsi réduits. Différentes versions sont disponibles avec les connecteurs 7/16 et 4.3-10, ainsi que différentes configurations de ports d’antenne.

Un TMA à trois bandes peut être doté de deux ports d’entrée via la BTS et de deux ports de sortie via l’antenne pour prendre en charge les trois bandes (1 800, 2 100 et 2 600 MHz).

Récemment, CommScope a également commercialisé de nouveaux TMA à trois bandes qui permettent à l’opérateur d’adapter beaucoup plus facilement les configurations de son chemin RF en fonction de ses besoins spécifiques. Les TMA, présentés à la figure 3.15, comportent deux ports d’entrée/quatre ports de sortie, deux ports d’entrée/six ports de sortie et deux ports d’entrée/huit ports de sortie, y compris le contournement bande basses fréquences.

Figure 3.16 : CommScope quatre bandes TMA 850/900/1800/2100 E15Z01P37, TMA1800/2100/2300TDD/2600 2in:2out E16Z01P74, TMA1800/2100/2300TDD/2600 2in:4out LB bypass E16Z01P82 et cinq bandes TMA 700/850/900/1800/2100 2in:4out E16Z01P68 et

TMA 700/850/900/1800/2100 2in:6out E16Z01P63

Figure 3.14 : CommScope TMA1800/2100 7/16 E15S02P59 et 4.3-10 E16S02P59

Figure 3.15 : CommScope trois bandes TMA1800/2100/2300 TDD E16Z01P71, TMA1800/2100/2600 E14R00P29, TMA1800/2100/2600 2in:4out E16Z01P86, TMA 1800/2100/2600 2in:6out E16Z01P88 et

TMA1800/2100/2600 2in:8out E16Z01P90

Résoudre les problèmes opérationnels pour réaliser un plus grand potentielQue ce soit avec ses méthodes d’alimentation plus intelligentes de l’équipement au sommet de la tour ou ses solutions innovantes contre les déséquilibres de liaison, CommScope aide les opérateurs de réseau à créer plus d’opportunités et à mieux exploiter leur réseau. Au fil de l’évolution des technologies et des difficultés, vous pouvez compter sur nous pour vous tenir informé et vous préparer à affronter l’avenir. Anticiper les nouvelles tendances n’est pas seulement l’un de nos points forts, c’est notre mission.

https://www.commscope.com/Docs/RF_Path_eBook_EB-112900-EN.pdf

https://www.anritsu.com/en-IN/test-measurement/technologies/pim

https://www.anritsu.com/en-IN/test-measurement/technologies/pim

http://www.commscope.com/Docs/PIM_Testing_WP-107482.pdf

http://www.commscope.com/Docs/PIM_Testing_WP-107482.pdf

C H A P I T R E 4

44 Solutions de site pour les techniciens | Chapitre 4 : Solutions Small Cell

· Small Cells pour les problèmes de capacité

· Small Cells pour les problèmes de couverture

· Small Cells pour l’amélioration de la latence

· Small Cells pour le délestage du spectre

· Solutions de camouflage et d’installation

Solutions Small Cell

POINTS CLÉS

A

A

A

Solutions de site pour les techniciens | Chapitre 4 : Solutions Small Cell 45

Répondre efficacement aux besoins en trafic des abonnés est un problème majeur sans fin pour les opérateurs cellulaires. La congestion du réseau fait non seulement baisser les revenus, mais elle entraîne également un sentiment de frustration chez les clients qui se traduit par des désabonnements coûteux. Pour répondre à la demande croissante en données, de nombreux réseaux ont recours à la densification des sites et augmentent le nombre de cellules par kilomètre carré. Cependant, à mesure que la distance entre les macro sites diminue, les problèmes de superposition et d’interférence des signaux augmentent.

Les small cells sont une solution très attrayante. Elles permettent aux opérateurs de résoudre les problèmes (par exemple, la capacité, la couverture, la latence et la disponibilité du spectre) à l’endroit exact où ils surviennent. Comme l’indique leur nom, les small cells sont

des unités compactes à bas profil présentant une puissance isotrope rayonnée équivalente (EIRP) plus faible. Les opérateurs peuvent donc réutiliser un spectre précieux avec une plus grande efficacité et un minimum d’interférence. En d’autres termes, les small cells sont parfaites pour aider les opérateurs à résoudre une grande partie de leurs problèmes de densification. De récentes prévisions du marché ont révélé que les opérateurs étaient en train de repenser leur stratégie en termes de small cells à ces fins.

Selon le rapport Small Cell Market Status Update de 2018, en 2015, 43 % des small cells dans le monde étaient utilisées dans des environnements non denses pour combler les écarts en termes de couverture ou de capacité et seulement 23 % étaient déployées pour créer des environnements denses ou hyper denses. On s’attend cependant à ce que 78 % des small cells soient utilisées pour la densification d’ici 2025. Le marché total des small cells connaît un essor tout aussi radical.

D’ici 2025, le rapport prévoit une inversion de la tendance, avec 78 % des nouveaux déploiements dans des environnements denses ou hyper denses et seulement 4 % dans des environnements non denses, avec une base installée globale atteignant 70,2 millions de cellules.

Déploiement et base installée de small cells 5G

Dép

loie

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t an

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de

cellu

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Base

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Figure 4.1 : Small Cell Forum, décembre 2018

Small cells déployées par environnement

Mill

iers

de

cellu

les

Figure 4.2 : Small Cell Forum, décembre 2018



Matériel de Small cellsLes small cells sont difficiles à définir. À quel point une small cell

est-elle petite ? Le matériel est généralement classé selon sa capacité

de traitement de bande de base, sa puissance de transmission et son

type d’antenne. Le tableau 4.1 présente d’autres classifications et

terminologies courantes dans l’industrie.

Cas d’utilisation de small cellsLes Small cells peuvent répondre localement aux besoins en capacité des points d’accès extérieurs et intérieurs. Les types Metro ou micro sont généralement utilisés à l’extérieur, tandis que les types Femto et Pico s’utilisent surtout en intérieur.

Dans certains environnements intérieurs très fréquentés (par exemple, les grands centres commerciaux), les opérateurs déploient une seconde couche de small cells sur un système d’antennes distribué (DAS) passif existant. Cela leur permet de prendre en charge des schémas MIMO supérieurs sans accroître la quantité d’infrastructure DAS requise.

Dans les environnements extérieurs, les small cells jouent un rôle essentiel au fil de l’évolution du réseau vers une vision plus complète de la 5G. La norme Gigabit LTE est une étape importante dans ce processus. Comme l’indique son nom, le Gigabit LTE autorise des vitesses de débit de pointe

Classe Capacité (utilisateurs)

Puissance de transmission Antennes

Femto <32 20-24 dBm Interne

Pico 32-128 24-30 dBm Surtout interne

Micro/Metro 128-256 30-37 dBm Interne ou petite externe

Tableau 4:1 : Classes de small cells

Figure 4.3 : Exemples de small cells s Ericsson et Huawei

Figure 4.4 : Architecture de réseau OneCell

DMS (Device Management System) (système de gestions des appareils)

Central

Ethernet LAN

Points radio Points radio

Réseau centré sur l’utilisateur : PCI unique, pas de frontières ni de transferts

Fronthaul Ethernet

Contrôleur de bande de base

Intelligence de périphérie pour la virtualisation cellulaire, détection d’emplacement.

L’innovation à l’œuvre

OneCell®

La solution OneCell® de CommScope montre comment les small cells évoluent pour aider les opérateurs à mieux prendre en charge les utilisateurs sans-fil à l’intérieur des bâtiments. À l’aide d’une architecture C-RAN unique, OneCell connecte plusieurs points radio distribués à un contrôleur de bande de base centralisé grâce à un câblage Ethernet standard. La planification LTE se fait au niveau du contrôleur de bande de base, créant un ID de cellule physique unique sur tous les points radio. Cela élimine l’interférence transfrontalière et la nécessité de transferts au sein de la zone de couverture. OneCell utilise également une coordination sophistiquée entre les points radio pour permettre une réutilisation simultanée des blocs de ressources physiques (PRB) en différents endroits du bâtiment. Cela a pour effet d’améliorer l’efficacité spectrale et la capacité du système.

de plus de 1 Gbit/s. Sa prise en charge nécessite la technologie MIMO 4x4, une agrégation de porteuse à trois composants et les performances de la technologie 256 QAM. Les small cells déployées pour la capacité doivent donc prendre en charge le multibande, des schémas MIMO supérieurs et, dans certains cas, le partage des ressources. La gamme d’antennes de small cells de CommScope permet aux opérateurs de remplir ces trois critères.


Amélioration de la couvertureOutre le rôle qu’elles jouent en termes de capacité, les small cells sont également utiles pour améliorer la couverture. Par exemple, dans les régions éloignées à faible trafic ou les zones nulles situées entre les macro secteurs, les cellules Metro d’extérieur se déploient rapidement et fournissent d’excellents résultats. Déployées dans des zones urbaines à plus fort trafic, ces mêmes solutions aident également à optimiser la couverture en intérieur, notamment lorsqu’elles sont équipées d’antennes omni.

En raison de leur taille et de leur poids réduits, les cellules Metro sont également utilisées dans des applications plus spécialisées. Par exemple, lorsqu’elles sont installées sur des véhicules de taille moyenne et relayées à l’aide d’antennes satellites de suivi automatiques, les cellules Metro peuvent être utilisées dans les applications militaires.

Les cellules Femto ont aussi été largement utilisées par de nombreux opérateurs dans le monde pour résoudre les problèmes de couverture en intérieur. Une cellule Femto standard passe généralement par la connexion Internet de l’utilisateur et ressemble à un point d’accès Wi-Fi. Cela en fait également une solution très économique sur certains marchés.

Une autre stratégie concrète de résolution des problèmes de couverture et de capacité en extérieur implique un DAS extérieur, tel que le DAS extérieur de CommScope, présenté à la figure 4.5. Les radios distantes sont distribuées via un réseau de fibre et connectées à une station de base centralisée. Chaque radio distante prend en charge le multibande, ainsi que plusieurs technologies et opérateurs. De par sa taille compacte et son déploiement simplifié, cette solution est particulièrement adaptée pour les installations dans du mobilier urbain ou autres structures offrant un espace restreint.

Unité principale RAN centralisée

Couverture 600-800 m

Antenne de camou�age (ou antenne camou�ée)

Réseau à �bre optique

Rayon atteignant 40 kilomètres à partir de l’emplacement de la BTS

Remote unit

Figure 4.5 : Architecture DAS extérieur



Latence amélioréeTout le monde sait que les applications à faible latence et

d’informatique de périphérie (Edge computing) gagnent en

importance. L’UIT a défini un objectif strict de 1 ms de latence pour

ses exigences 5G IMT2020.

Les deux approches les plus couramment adoptées dans

l’amélioration de la latence sont les suivantes :

1) étendre la fibre jusqu’à la périphérie ou 2) rapprocher les radios

le plus près possible de l’utilisateur. L’une des difficultés majeures

pour rapprocher les radios le plus près possible de l’utilisateur

consiste à garantir la fiabilité des connexions physiques, tout en

accélérant la vitesse et la facilité de l’installation. Largement induits

par CommScope, les récents développements dans la connectivité

multifibre renforcée permettent de réduire la latence du réseau plus

facilement et à moindres coûts.

Par exemple, CommScope a conçu des câbles de dérivation

multifibres préconnectorisés renforcés du point de démarcation du

réseau de fibre à la cellule Metro. Comme l’indique la figure 4.6,

le réseau dorsal en fibre se termine dans le puits de raccordement

(point de démarcation) en un terminal de service flexible (FST) ou

un terminal à connecteur optique multifibres renforcé (HMFOC)

multiport (MHT). Les connecteurs multifibres renforcés situés dans

les terminaux éliminent l’épissure et permettent une

connectivité plug-and-play.

Les câbles de dérivation équipés de connecteurs compatibles

HFMOC ou Optitap™ peuvent être rapidement connectés entre le

FST ou le MHT et le point de terminaison de la fibre sur la cellule

Metro. L’exemple de câble (grisé) de la figure 4.6 est un câble de

dérivation duplex HMFOC vers LC, disponible en version blindée.

Figure 4.6 : Solutions de connectivité de fibre CommScope

Fiber OpticNetwork

Handhole

Coffrets d’équipement

FST : Poteau ou enterré

MHT : Aérien ou enterré

Options de terminal HMFOC (CCS)

Câble de dérivation duplex HMFOC vers LC


Délestage du spectreComme indiqué précédemment, l’un des avantages principaux que présentent les small cells est une plus grande fréquence de réutilisation et l’amélioration de capacité qui en résulte. Les bandes supérieures à 1 GHz sont de meilleurs candidats pour ces déploiements car elles s’estompent plus rapidement, offrent un schéma de couverture plus contrôlé et génèrent moins d’interférences pour les cellules voisines. Cette aptitude à générer de la capacité permet aux opérateurs de délester le trafic des endroits plus congestionnés du réseau et d’améliorer la qualité de service et l’efficacité spectrale. La question est alors de savoir quels réseaux utiliser pour transporter le trafic délesté. Deux bonnes alternatives ont fait surface.

Bandes sans licenceLe trafic de données ne cesse de croître tandis que le revenu par Mo continue de diminuer. L’utilisation de bandes sans licence pour les small cells offre une solution attrayante et rentable pour délester le trafic. Les normes évoluant autour de cette application comprennent les normes d’accès assisté sous licence LAA (Licensed Assisted Access), LWA (LTE-WLAN Aggregation) et muLTEfire.

Bandes 5GAlors que l’industrie s’oriente vers la 5G, les opérateurs ont besoin de canaux de largeurs de bande supérieures ou égales à 100 MHz. Les bandes de spectre traditionnelles ne peuvent pas prendre en charge ces affectations sans agrégation de porteuses. Une alternative consiste à passer aux bandes supérieures, les bandes C (3,5 GHz) et mmWave étant les candidates les plus probables. Cependant, l’atténuation pour ces bandes est bien supérieure. Dans les macro réseaux existants, les distances entre les sites entraîneront des interruptions de couverture intercellulaire. Pour résoudre ce problème, les opérateurs envisagent d’utiliser la technologie MIMO de masse dans les macro sites et/ou de déployer dessmall cells à proximité.

La gamme CommScope d’antennes de small cellss comprend une variété de modèles, permettant aux opérateurs d’utiliser la bande C 5G pour le délestage. La figure 4.7 présente le profil et l’agencement des ports de l’antenne CommScope V4SSPP-360S-F. Cette antenne de petite cellule à 16 ports couvre les bandes 4G existantes, les nouvelles bandes 5G, ainsi que les bandes sans licence. Elle est dotée de huit ports prenant en charge la bande 1 695-2 690 Mhz, quatre ports pour la bande 3 400-3 800 MHz et quatre ports pour la bande 5 150-5 925 MHz.

Figure 4.7 : Antenne de petite cellule à 16 ports CommScope V4SSPP-360S-F



Défis du déploiement de small cellsMalgré les avantages qu’elles offrent, les small cells

s’accompagnent de difficultés significatives pour les

opérateurs de réseau en termes de déploiement. Dans

une étude de 2018 réalisée par le Small Cells Forum,

78 opérateurs de réseau mobile ont été invités à

nommer leurs trois obstacles principaux aux small cells.

Les résultats, résumés à la figure 4.8, montrent que les

obstacles majeurs sont l’incertitude à propos du CTP

(19 %), les problèmes d’acquisition de site (16 %) et une

interférence potentielle avec la macro couche (13 %).

Cependant, dans les pays en voie de développement, où

les services publics d’électricité stables et la portée de la

fibre pour les liaisons terrestres restent inadéquats, les

obstacles au déploiement de small cells sont

bien plus importants.

Automatisation/virtualisation inadéquate 6 %

Interopérabilité des réseaux hétérogènes 7 %

Approbation des équipements 7 %

Approbation de sites 8 %

Coût et disponibilité des liaisons terrestres 9 %

Aptitude à monétiser via de nouveau services 12 %

Interopérabilité Wi-Fi (3 %)

Incertitude quant au CTP (19 %)

Coût et disponibilité de sites 16%

Interopérabilité macro 13 %

Figure 4.8 : Étude SCF de 2018 sur les obstacles au déploiement

Les inquiétudes des MNO relatives aux small cells incluent le coût total de possession, les problèmes d’acquisition de sites et les interférences potentielles avec les macro couches.


Figure 4.9 : Solutions pour le haut, le milieu ou le bas d’un poteau

Solutions de dissimulation de cellule MetroL’étude du Small Cells Forum indique clairement que l’acquisition

et l’équipement de sites de small cells sont des préoccupations

principales des MNO. Ces préoccupations ne sont pas infondées.

En 2017, le président de la FCC, Ajit Pai, déclarait : « Nous

devrions éviter d’appliquer des règles contraignantes conçues

pour des tours de 30 m à des small cells de la taille d’une boîte à

pizza. » Changer les règlementations de zonage pour accélérer le

déploiement prendra cependant du temps.

En attendant, CommScope a mis au point diverses solutions

de dissimulation de cellule Metro pour aider les opérateurs à

accélérer l’acquisition de sites et le processus de déploiement.

Trois de ces solutions de contournement pratiques, présentées à

la figure 4.9, sont conçues pour intégrer les radios et les antennes

de small cells dans la section du haut, du milieu et du bas de

mobilier urbain, tel qu’un réverbère. Ces solutions facilitent non

seulement le processus d’acquisition et d’approbation, mais elles

protègent également le matériel de communication contre le

vandalisme et le vol.

Les solutions de dissimulation de cellule Metro bien conçues peuvent accélérer le déploiement de réseau sans perturber l’environnement.



Contrôle des interférencesIl est important de contrôler les interférences pour maximiser l’efficacité opérationnelle des cellules Metro d’extérieur. Il s’agit également d’une condition importante pour prendre en charge la fonctionnalité 256 QAM nécessaire à l’obtention de vitesses Gigabit LTE. Suite à deux améliorations de conception clés, les antennes quasi omni de CommScope permettent désormais aux opérateurs de minimiser les interférences et d’améliorer les performances des small cells .

La première amélioration implique le placement de trois antennes directives à polarisation croisée avec une séparation azimutale de 120° sous un radôme. Toutes les antennes directives sont alimentées via les mêmes ports d’entrée RF, créant des schémas quasi omnidirectionnels (présentés à la figure 4.10). Avec les antennes directives, les opérateurs peuvent utiliser l’inclinaison électrique avec une antenne omnidirectionnelle afin de mieux contrôler la couverture et les interférences.

cacahuètes orthogonaux (figure 4.11) permettent aux opérateurs d’utiliser la technologie MIMO 4x4 dans les zones qui se superposent, ce qui en fait une antenne particulièrement bien adaptée aux applications de partage d’antennes, MIMO 4x4 et Gigabit LTE.

Activation du partage de la ligne RFTout comme avec les macro cellules, le nombre d’opérateurs partageant des emplacements de small cells s’accroît avec le nombre de bandes de spectre et de technologies d’interface radio. Le volume de câbles nécessaires pour prendre en charge les divers éléments RF dans les poteaux de dissimulation devient de plus en plus préoccupant. Les opérateurs cherchant à économiser l’espace à l’intérieur des poteaux ont de plus en plus recours à des modules d’alimentation partagés qui leur permettent de combiner des radios sur des câbles plus fins et plus légers.

Figure 4.10 : Antenne quasi omnidirectionnelle et son schéma horizontal avec diverses inclinaisons électriques

Figure 4.11 : Antenne de small cells MIMO 4x4 (présentant les schémas H de port 1

et de port 3 à 2 100 MHz)

Ports d’antenne

Direction du panneau

La seconde amélioration maximise le nombre de ports d’entrée pour prendre en charge les bandes avec et sans licence, tout en minimisant le diamètre global de l’antenne. Comme on l’observe sur l’antenne V4SSPP-360S-F, les deux schémas en forme de


Jumpers LSF4 3/8 poucesLes nouveaux jumpers coaxiaux LSF4 plus fins et plus légers de

CommScope permettent aux opérateurs d’économiser l’espace,

tout en maintenant les performances de perte d’insertion du jumper

1/2 pouce aux normes industrielles. Avec son diamètre de 3/8 pouce,

il est également 40 % plus léger que le jumper FSJ4 de 1/2 pouce, ce

qui en fait un composant idéal pour les solutions de dissimulation de

petite cellule.

Combineurs multibandes ultra compactsParallèlement, les opérateurs doivent également chercher à réduire le

nombre total de câbles d’alimentation. Les combineurs multibandes

(MBC) offrent une bonne approche. Un MBC permet de combiner les

sorties des radios multibandes sur un seul câble d’alimentation et de

séparer les multiples signaux juste avant l’antenne. CommScope

propose une vaste gamme de Diplexeurs, triplexeurs et

quadriplexeurs présentant des pertes d’insertion

extrêmement faibles.

Parmi les récentes avancées figure une nouvelle gamme de

combineurs multibandes ultra compacts. Extrêmement légères

et offrant une empreinte réduite, ces solutions MBC sont idéales

pour les applications de dissimulation de petite cellule. Elles

peuvent également s’utiliser lorsque l’espace et la charge sur

la tour sont une priorité. Comme l’indique la figure 4.13, ces

nouveaux MBC ultra compacts permettent aux opérateurs de

réduire d’environ 50 % le poids et la taille dans le boîtier de la

petite cellule. Extrêmement économiques, ils peuvent également

être utilisés dans des configurations sans TMA et offrent des délais

plus courts pour un retour sur investissement plus rapide.

Figure 4.13 : Diplexeur ultra compact et Diplexeur standard pour les bandes 700-800 MHz et 900 MHz.

Ultra compact E14F05P89

E11F02P72 Standard

Figure 4.12 : Jumpers LSF4 de 3/8” et FSJ4 RF de 1/2”

380-960/1 800-2 600 MHz 1 800-2 100/2 600 MHz 1 800-2 100/2 600 MHz 700-800/900 MHz 700-800/900 MHz

1 800/2 100 MHz

E14F55P08 E14F55P16 E14F55P19 E14F06P05 E14F05P89

E14F05P95

E14F06P03

E14F05P99

1 800/2 100 MHz

1 800/2 100 MHz

Diplexeur ultra compact



698-960/1 800/2 100/ 2 100-2 700 MHz

1 800-2 600/3 400-3 800/ 5 100-5 900 MHz

698-960/1 800/2 100/ 2 100-2 700 MHz

1 800-2 600/3 400-3 800/ 5 100-5 900 MHz

1 800/2 100/2 300-2 700 MHz

700-2600/3400-5900 MHz

1 800/2 100/2 300-2 700 MHz

1 400-1 800/2 100/2 300-2 600/ 3 400-3 800 MHz

698-960/1 800/ 2 100/2 300-2 700 MHz

1 400-1 800/2 100/2 300-2 600/ 3 400-3 800 MHz

E14F10P59

E14F60P01

E14F10P47

E14F60P02

E14F10P54

E14F55P89

E14F10P46

E14F15P24

E14F15P19

E14F15P23

E14F15P17

E14F20P05

E14F20P06

698-960/1 800/ 2 100/2 300-2 700 MHz

700-900/1 400-1 800/2 100/ 2 300-2 600/3 400-3 800 MHz

700-900/1 400-1 800/2 100/ 2 300-2 600/3 400-3 800 MHz

ConclusionLes small cells ont évolué au fil des différentes générations cellulaires. Bien qu’elles offrent des approches efficaces pour améliorer la capacité, la couverture et la latence, des obstacles spécifiques à chaque marché ont tendance à freiner la généralisation des small cells s. Pourtant, l’innovation se poursuit sans relâche.

Stimulée par les efforts de leaders tels que CommScope, l’industrie développe de nouvelles solutions pour aider les opérateurs à réaliser un plus grand potentiel dans leurs déploiements de small cellslules en intérieur et en extérieur. Des antennes offrant de meilleures performances dans le rejet et les schémas d’interférences aux combineurs et aux solutions de câblage et de dissimulation accélérant les déploiements, CommScope repousse les limites des nouvelles possibilités pour un futur mieux connecté.

i Rapport Small Cell Market Status ; Small Cell Forum ; 3 décembre 2018

Pour plus d’informations sur la gamme complète de

combineurs ultra compacts de CommScope, y compris

les combineurs présentés ci-dessus, consultez les détails

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Triplexeur et quadriplexeur ultra compacts

Combineurs ultra compacts pour l’introduction de la 5G

Pourquoi des combineurs ultra compacts ?

· Beaucoup plus compacts que la version standard

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CommScope est fier de dédier ce guide à ses clients, des opérateurs réseau à travers le monde qui œuvrent pour que leurs clients et le monde restent connectés.

En partenariat avec nos clients, nos fournisseurs et les acteurs de l’industrie, nous repoussons constamment les limites de la conception de sites cellulaires en vue d’améliorer les performances, la valeur et l’expérience utilisateur. Forts de plus de 40 ans d’expérience et d’engagement auprès des organismes de normes mondiaux, nous bénéficions d’un point de vue unique sur lequel repose notre vision du futur. Lorsque nous percevons une opportunité, notre défi est d’être les premiers à développer la technologie que vous méritez, en repensant les solutions afin de maximiser les résultats.

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commscope.comPour plus d’informations, rendez-vous sur notre site Web ou adressez-vous à votre représentant local CommScope.

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CO-113629-FR (08/20)

Biographie des auteurs

Dr. Mohamed Nadder Hamdy

Le Docteur Mohamed Nadder Hamdy est Director of Mobility Network

Engineering de CommScope pour le Moyen-Orient, l’Afrique et la

Nouvelle-Zélande. Grâce à son une expertise technique, il aide les

opérateurs et OEM à optimiser les stratégies de réseau cellulaire

en termes de coûts et de performances. Il a auparavant occupé

des postes à responsabilité à Etisalat (Emirates Telecommunications

Corporation), dont celui de directeur technique (Etisalat Nigeria), de

responsable de la planification de la capacité des réseaux mobiles

et de la stratégie de la technologie mobile (Etisalat UAE) et de

responsable régional de la planification radio (Etisalat Egypt). Il est

détenteur d’un doctorat, d’une maîtrise en sciences et d’une licence

en sciences de l’ingénierie des communications électriques délivrés

par l’Université d’Alexandrie (Égypte).

Paolo di Carne

Paolo di Carne est Applications Engineering Manager pour la région

Moyen-Orient et Afrique (MEA) chez CommScope. Il a pour tâche de

renforcer la position de leadership technique régional de l’entreprise

dans les produits de filtre et d’amplificateur monté sur tour et est

également responsable des antennes de station de base et des

produits Heliax® dans les pays africains francophones. Il possède une

expérience de près de 20 ans dans le secteur des télécommunications,

ayant occupé le poste d’ingénieur RF et autres postes chez

AdvaComm, Ericsson, Devoteam, Nokia Siemens Networks et Telecom

Italia. Il est détenteur d’un diplôme d’ingénierie électronique délivré

par le Politecnico di Milano.

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