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Cet document traite de la planification et de l'optimisation des réseaux de téléphonie mobile en explorant les sauts de fréquences et la capacité de trafic. Il décrit les différents types de sauts de fréquences (lents, rapides et synthétisés), leur impact sur la qualité de communication et la gestion des conflits co-canaux et canaux adjacents. En outre, il présente les lois d'Erlang et leur utilisation pour calculer la charge de trafic et le taux de blocage.
Typology: Cheat Sheet
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Date Extra Resources to Use Drive Plannification, Recordings Done Progress 10
PIRE : Puissance Isotrope Rayonnée Equivalente d’une antenne est la puissance nécessaire à une antenne isotrope permettant d’obtenir le même champ à distance égale, donnée par :
La différence entre le UL et le DL étant ≤ 5dB : l’équilibre de la liaison radio est considéré comme satisfaisant.
Saut de frequance
En situation de saut de fréquences , le canal physique change de canal de fréquences à intervalles de temps réguliers suivant une séquence de saut connue sur un ensemble prédéfini de fréquences.
De cette manière, en chaque point du réseau, les communications sont réparties plus largement sur l'ensemble des canaux fréquentiels. L'interférence se fait donc également de manière plus étalée sur les communications.
Le saut de fréquence lent (Slow frequency hopping) :
les sauts entre fréquences se font à intervalle d’au moins un message ou burst ⇒de l’ordre de la ms
Le saut de fréquence rapide (fast frequency hopping) :
les intervalles de saut se font à chaque symbole, plusieurs fois pendant l’émission d’un message ou burst ⇒de l’ordre de la microseconde ; utilisée dans la méthode CDMA « à étalement de spectre »
Un canal fréquentiel est associé en permanence à chaque TRX du secteur. Le saut de fréquences est obtenu par un changement de TRX à chaque intervalle de temps du canal physique. Chaque burst
parcourues cycliquement. Les HSN ≠ 0 correspondent à différentes lois de saut pseudo aléatoires, c’est-à-dire que les fréquences de la MAL sont parcourues aléatoirement. MAI (Mobile Allocation Index) : Soit N le nombre de canaux de fréquences de la MAL d'un secteur. Les MAI sont les indices des fréquences dans l’ensemble ordonné des canaux de la MAL. Le MAIO (Mobile Allocation Index Offset) : Index qui permet un décalage sur la position du canal d’émission dans la MALIST.
La notion de motif implique la réutilisation de manière régulière de MAL prédéfinies sur l'ensemble du réseau. Les motifs de réutilisation de fréquences s'écrivent de manière générique avec deux paramètres : " motif AxB ". Le paramètre A correspond à la taille du motif en termes de sites. Le paramètre B correspond à la taille du motif en termes de secteurs.
Avec un motif 1x1 : Attribution de la même liste de saut pour toutes les cellules du réseau.
📌 La solution de Saut Synthétisé en motif 1x1 est devenue populaire lors de l'apparition du saut de fréquences car elle conserve une bonne qualité de communication tout en facilitant la problématique d'allocation de fréquences et donc la maintenance du réseau
avec ce motif , on aura plus d’interfrenace et de conflits co-canaux et canaux adjacents car les secteur utilisent la même MALIST
Pour éviter les conflits co-canaux et canaux adjacents, on planifie les MAIO de la manière suivante : (plus de separation entre les TRX et les secteurs )
Avec un motif 1x3 : Attribution de listes de saut différentes pour les trois secteurs d’un site. Ces trois listes sont répétées à l’identique sur l’ensemble des sites (chaque secteur de même orientation à la même liste de saut).
📌 Le motif 1 * 3 est recommandé sur les régions qui respectent assez bien une grille théorique alors que le motif 1 * 1 l’est dans le cas contraire.
Pour éviter les collisions en adjacence sur les différents secteurs, la planification des MAIO se fait de la manière suivante :
Matrice d’interferance
La durée moyenne de l’appelle ( la quatité d’information transferé) Taux d’occupation des ressources Taux d’arrivées des appelles : Le taux d’arrivée des appels pour une zone particulière = (taux d’arrivée d’appels par abonné) x (taux de pénétration ) x (la densité de population) Taux de pénétration Pour les reseaux des nouvelles generation qui offrent plusieurs service on ajout : la symetrie du service Le facteur de codage le debit de transfer
Données Utilisées :
La démographie et le pouvoir d’achat des habitants ( qui permettent d’estimer le taux de pénétration du service ) L’évolution pendant la journée, la semaine ou l’année de l’activité économique l’emplacement des quartiers d’affaires Le trafic routier (heures et emplacements des embouteillages) Les pourcentages des terminaux portables et fixes Les cartes géographiques et les bases de données territoriales ( identifier les principales routes, les densités des habitants et les zones d’affaires) La mobilité de la population (déplacements quotidiens, taux de fréquentation des transports communs, des lieux publiques...)
📌 Les paramètres les plus importants : les taux d’appels des usagers : nbr d’appels/heure et durées correspondantes
le trafic lié à la mobilité : mise à jour de localisation et handovers
Lois d’Erlang : QoS
📌 Erlang^ : la charge d’un système est définie comme^ le nombre d’unités d’information( messages, durée d’occupation ou bits) à écouler par unité de temps.
Deux paramètres caractérisent la charge d’un système :
le taux moyen d’arrivée la durée moyenne de transmission
L’unité de trafic est l’Erlang (Erl/Er) défini comme le taux d’occupation d’un canal :
n = nombre d’appelle par heure T = La durée moyenne d’appelle
taux de blocage (avec pertes et attente)
: nombre de ressources : canaux : nombre d’Erlangs ou trafic offert; ⇒
📌 0.5 Erlang^ correspond à l’occupation de^ 1 ressource pendant 50%^ du temps
2 ressources pendant 25%
: la charge moyenne de trafic du groupe i : l’écart type de la charge de trafic de ce même groupe : la charge moyenne de trafic d’un usager appartenant au groupe i : son écart type : le nombre d’usager de ce groupe
⇒ On peut approximer et
📌 k^ varie en fonction du système et de la durée de moyennage des mesures de trafic (k~1. typiquement)
Est déterminée grâce à la loi d’Erlang B qui se base sur la théorie des files d’attente.
En posant: le nombre de serveurs
i
N!
i=
N
i=
N i 2
c
1 IT GSM peut transporter: 1 canal TCH (Traffic Channel) plein débit 2 canaux TCH demi-débit 8 canaux SDCCH (Standalone Dedicated Control Channel ) 1 CCCH ( Common Control Channel) en mode non combiné : 1FCCH (Frequency Correction Channel) 1 SCH (Synchronisation Channel) 1BCCH (Broadcast Control Channel) PCH/AGCH (Paging Channel/Access Grant Channel) 1 CCCH en mode combiné : 1 FCCH 1 SCH 1 BCCH PCH/AGCH 4 SDCCH-SACCH
le trafic à écouler dans une zone après une période de croissance :
💡 Avec : le trafic offert (mesuré ou estimé) est le facteur de croissance du trafic est une marge de sécurité
Dimensionnement des canaux TCH
Le dimenesionnement des canaux TCH se fait par application des fromule d’Ernalg :
T aux de trafic par abonné X densité d’abonnés dans la zone = Densité de Trafic dans la zone
+ application des formules de calcul Erlang B ( Taux de Blockage )
⇒ nombre de canaux TCH
Dimensionnement des canaux de signalisation SDCCH Standalone Dedicated Control Channel : transporte les messages d’établissement d’appels, les mise à jour de localisation et les SMS: durée d’occupation du canal : Par usager :
Par cellule :
💡 Avec : : taux : durée moyenne : appels entrants et sortants : mise à jour de localisation :SMS entrants et sortants : nombre moyen d’usagers/cellule
AGCH Access Grant Channel : transporte les messages « Immediate Assignment » pour l’allocation de canal SDCCH
le nombre de bloc AGCH :
💡 Avec : : Taux : nombre de blocs AGCH utilisés par allocation de canal
PCH : Paging Channel :
nombre de bloc PCH :
💡 Avec : : taux d’appels entrants /usager : taux de SMS entrants /usager : nombre de cellules dans la zone de localisation : nombre de messages de paging émis par appel entrant (2 à 4)
La capacité d’un VLR est déterminée par :
Max_Sub : nombre maximum d’abonnés inscrits (storage) Max_Tra : nombre maximum de transactions/sec exécutables sur la base de données
La capacité d’un HLR est déterminée par :
Nombre d’abonnés inscrits Demandes d’authentification LU : Location Update Subscriber provisionning (add/delete/update) SMS(SRI-SM, set message Waiting, etc)
