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Installation et maintenance d'une BTS

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par AUDREY KEVIN DZALI NOUMBI
ESMT Dakar Sénegal -  2008
Dans la categorie: Informatique et Télécommunications
  

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DEDICACES

Je dédie ce mémoire à Monsieur Jean Pierre NOUMBI et sa femme Madame Denise NOUMBI née TEKEM mes parents adorés.

REMERCIEMENTS

La rédaction de ce mémoire est le fruit conjugué de plusieurs personnes en l'occurrence Le Dieu tout puissant pour son apport spirituel et moral, le représentant résident et son adjoint Madame le délégué de l'ESMT au CAMEROUN, le corps professoral de l'ESMT en particulier Monsieur AMBIEBELE, et Madame NOKAM Marlise pour la formation professionnelle qu'il m'ont apportés, mes camarades de promotion pour leur collaboration dans mes recherche;

Je remercie aussi Monsieur Zéphirin FOKO directeur général de SILICON Technologies pour m'avoir donner l'opportunité d'effectuer mes recherches dans sa société ; Monsieur Ruben NSONGAN directeur technique de Silicon Technologies, Monsieur Serge SIPEHOU directeur technique adjoint, Monsieur Pascal TCHUMCHOU et tout le staff technique de Silicon Technologies pour leur encadrement technique et intellectuel.

Ensuite, Je remercie ma grande famille en particulier mon oncle Monsieur Jean Louis TCHEASEM et sa femme Madame Joséphine WADJE pour leur soutien financier, moral et affectif durant ma formation. Mes frères et soeurs Michel Stéphane KENMOE, Myriam Anastasie, Francelline Florine, Ludivine Keshia, Mémoire Sagesse, Emilie Viviane, Emmanuel Jonathan et Brandon Béril pour leur soutien moral et fraternel. Ma tante Docteur Delphine FOTSO et son époux pour leur aide et leur attention ; Ingénieur Paul MAGOUA pour son apport financier et morale sans oublier Albert DZEDJOM, et mes autres oncles pour leur soutien morale et intellectuel durant ma formation professionnelle.

SOMMAIRE

Dédicaces.........................................................................1

Remerciements ..................................................................2

Glossaire...........................................................................6

Avant propos......................................................................8

Abstract............................................................................9

INTRODUCTION GENERALE...............................................10

PARTIE I COMMUNICATION SANS FIL A MOBILITE METROPOLITAINE.........................................................13

I.1 Présentation générale.....................................................14

a) GSM..............................................................................14

b) GPRS............................................................................16

c) EDGE...........................................................................16

d) UMTS............................................................................17

I.2 Architecture et fonctionement ............................................19

I.2.1 Notion de couverture cellulaire............................................19

I.2.2 Architecture.................................................................23

a) GSM..............................................................................23

b) GPRS.............................................................................28

c) EDGE............................................................................32

d) UMTS..........................................................................33

PARTIE II : ETUDE DE PROJET : INSTALLATION ET MAINTENANCE D'UNE BTS GSM........................................36

(introduction).....................................................................37

II.1 Installation et fonctionnement.............................................37

Introduction.......................................................................37

a) Installation et mise en oeuvre...............................................38

b) Réalisation.....................................................................40

II.1.1 Différents types de BTS......................................................41

II.1.2 Composition et rôle d'une BTS.............................................44

a) Antennes...............................................................................44

b) Câble coaxial..........................................................................56

c) Station de base........................................................................58

d) Mini Link...............................................................................60

II.1.3 Configuration d'une BTS....................................................61

a) Configuration de la RBS...........................................................61

b) Configuration du Mini Link........................................................68

II.3 Maintenance d'une BTS...................................................71

PARTIE III :ETUDE COMPARATIVE D'UNE BTS GSM AVEC LES AUTRES....................................................................72

III.1 BTS GSM et GPRS......................................................73

III.2 BTS GSM et UMTS ou CDMA.......................................75

CONCLUSION GENERALE........................................................79

Bibliographie............................................................82

GLOSSAIRE

ACCU: AC Connection Unit

DB: décibel

DCCU: DC Connection Unit

DRU: Double Radio Unit

DXU: Distribution Switch Unit

EDGE: Enhanced Data rates for Global Evolution

EMC: Electromagnetic Compatibility

GMSK: Gaussian Minimum Shift Keying

GPRS: General Packet Radio Services

GSM: Global System for Mobile Communications

IDM: Internal Distribution Module

Kg: kilogram

KW: kilowatt

Mm: millimetre

MO Managed Object

OMT Operation and Maintenance Terminal

PBC Power and Battery Cabinet

PCM Pulse Code Modulation

PCM DP Pulse Code Modulation Digital Path

PRU Passive RU

PSA Power Supply Adapter

PSK: Phase Shift Keying

PSU Power Supply Unit

RBS: Radio Base Station

RF: Radio Frequency

RU: Replaceable Unit

RX: Receiver

RXU: Receiver Unit

SCC: Site Cell Configuration

SO: Service Object

SRU: Sub RU

SSQIU: Subjective Speech Quality Improvements Uplink

TMA: Tower Mounted Amplifier

VAC: Volts, Alternating Current

VDC: Volts, Direct Current

W: Watt

AVANT-PROPOS

Dans ce document nous essayerons de vous parlez des types de communication à mobilité métropolitaine, et particulièrement, le GSM cette technologie utilisée au Cameroun.

Différentes normes en matière de communications à mobilité métropolitaine sont utilisées aujourd'hui et après une longue série de faux départs, les communications à mobilité métropolitaine correspondent à toute forme de communication électronique permettant le transfert d'information entre deux ou plusieurs points pouvant être en mouvement sur une distance de l'ordre d'une ville, sans l'utilisation d'un support physique quelconque. Des ondes radioélectriques ou une lumière infrarouge sont utilisées pour transmettre un signal permettant d'établir la connexion entre les dispositifs communicants de communication.

Parmi les technologies appartenant à cette catégorie, le GSM est celle qui est la plus utilisé au Cameroun. Cette dernière nécessite une couverture cellulaire et pour cela, les différents opérateurs installent des antennes relais ou station de base qui est une partie essentielle dans le système car elles établissent la liaison entre les abonnés et la BSC, laquelle permet d'atteindre le switch central (MSC). Toutes ces liaisons s'effectuent via les ondes radio.

Nous ferons aussi une étude comparative entre les stations de bases GSM et celles des technologies radio mobiles existantes.

Various standards in matter of communications to metropolitan mobility are used today and after a long series of false starts.

The communications with metropolitan mobility correspond to any form of electronic communication allowing the transfer of information between two or several points without the use of a physical support unspecified Of the radio waves or an infra-red light are used to transmit a signal making it possible to establish connection between the devices of communication. This technology is used in Cameroon under the name of GSM and to allow a cellular cover, the various operators install antennas relay which is the topic of our memory and an essence part in the system because they establish the connection between the subscribers and the BSC and those are to connect like one says it to the central switch (MSC) via the radio wave.

In this document we will try to present the types of communication at metropolitan mobility, and particularly, the GSM to you this technology used in Cameroon; and thus, for a good cellular cover of the territory and a good walk of the system, it would be necessary to install and ensure the maintenance of their different station radio which make it possible to establish the connection between the subscribers and the BSC, this one with the central switch (MSC) via the radio waves; and to make a certain comparison enters the various BTS of existing technologies with that from the GSM.

INTRODUCTION

GENERALE

INTRODUCTION GENERALE

L'avènement des nouvelles technologies de l'information et de la communication a permit des évolutions fulgurantes ces dernières années dans les réseaux de télécommunication. En 1950, personne ne parlait de communication de données, de téléphonie sans fil, de téléfax ou de vidéo-conférence. Les seuls services de télécommunications disponibles étaient la téléphonie, le télégramme et le télex. Les communications étaient encore partiellement établies manuellement et leur qualité était parfois très médiocre. En observant les récents développements sur le marché des télécommunications, on constate que le nombre de raccordements au réseau téléphonique fixe est en léger recul. Depuis peu de temps, le réseau téléphonique sert de support à la technique ADSL, qui permet l'accès à Internet à haut débit. Dans le domaine de la téléphonie mobile, et les besoins des utilisateurs se développent au-delà de la téléphonie, comme par exemple la transmission de messages courts (SMS et MMS) et l'accès à Internet. Dans ce domaine justement, le nombre d'accès à Internet à haut débit (ADSL et CATV) a quasiment doublé en une année. Parmi les évolutions qui se dessinent dans un avenir relativement proche, nous retiendrons les éléments suivants : La convergence des réseaux.

En effet, les développements actuels montrent une évolution vers un réseau (backbone) de type Multi-services encore appelé multimédia, où prennent place les portails d'accès et les serveurs renfermant les contenus. On assiste donc à une congervence vers une nouvelle plate forme de communication qui fait appel à un protocole unique (Internet Protocole) et qui est désormais accessible par des liaisons sans fil (Wireless Access) ou filaire (Wireline Access) ou encore par câble (câble Access) et ceci aussi bien pour la téléphonie, l'accès à Internet. En téléphonie, le standard DECT est largement utilisé dans les appareils téléphoniques sans fil. A l'échelon suivant, celui du réseau métropolitain (Métropolitan Area Network), on entre dans le domaine qui est réservé à la boucle local sans fil (Wireless Local Loop), une technologie qui a subit un échec retentissant en raison de l'impossibilité d'obtenir une couverture des besoins à grande échelle. De nouvelles perspectives devraient toutefois se concrétiser ces prochaines années dans ce secteur. Enfin à l'échelon supérieur, celui qui permet une mobilité au niveau national, voire international, est occupé par des technologies plus connues comme GSM, GPRS, EDGE et dans le futur proche UMTS, cela a développé la mobilité : L'avènement de ces moyens de communication sans fil a fortement stimulé les possibilités de mobilité des utilisateurs. La téléphonie mobile et l'envoi de SMS existent depuis plusieurs années. Toutefois, la possibilité d'envoyer et de recevoir des e-mails via Internet n'existe que depuis peu, et la réception de programmes TV sur son téléphone portable le sera prochainement. Ce qui nous conduit vers un avenir sans fil : Le boom des télécommunications des années 90 est entré dans l'histoire.

La technologie à mobilité métropolitaine et principalement la communication WMAN qui est le thème de mémoire, a révolutionné le monde avec ses différentes modes, ses techniques, ses supports de transmission et bien d'autres. Notre objectif est de vous montrer l'installation et la maintenance d'une BTS, nous allons d'abord vous parler des différents types de communications à mobilité métropolitaine utilisés de part le monde, afin de mieux vous situez dans le thème, ensuite nous vous présenterons alors le GSM qui vous permettra d'être dans le thème, par la suite on ira dans le sous système radio vous présenter l'installation et la maintenance d'une BTS qui est le travail effectué en entreprise et enfin nous concluons.

Ière partie

COMMUNICATION

A MOBILITE

METROPOLITAINE

Offrant une couverture mondiale et permettant d'établir une communication à travers le monde par le biais de cellule, la communication radio à mobilité étendue  est une communication via les ondes électromagnétiques permettant à l'émetteur de rester en communication avec le récepteur tout en étant ce déplacement sur des grandes distances. Il doit répondre aux contraintes imposées par la mobilité d'un abonné dans le réseau, par l'étendue du réseau et enfin par les ondes radios qui lui sont allouées.

I.1 Présentation générale

Si la téléphonie mobile se banalise aujourd'hui, on le doit à la conjonction de l'avènement du numérique, à l'accroissement des performances des semi-conducteurs et à différentes avancées technologiques. C'est ainsi que les technologies tel que le GSM, GPRS, EDGE et UMTS ont vues le jour :

I.1.1 GSM

L'histoire de la téléphonie mobile (numérique) débute réellement en 1982. En effet, à cette date, le Groupe Spécial Mobile, appelé GSM2, est créé par la Conférence Européenne des administrations des Postes et Télécommunications (CEPT) afin d'élaborer les normes de communications mobiles pour l'Europe dans la bande de fréquences de 890 à 915 [MHz] pour l'émission à partir des stations mobiles3 et 935 à 960 [MHZ] pour l'émission à partir de stations fixes. Il y eut bien des systèmes de mobilophonie analogique (MOB1 et MOB2, arrêté en 1999), mais le succès de ce réseau ne fut pas au rendez-vous.

Les années 80 voient le développement du numérique tant au niveau de la transmission qu'au niveau du traitement des signaux, avec pour dérivés des techniques de transmission fiables, grâce à un encodage particulier des signaux préalablement à l'envoi dans un canal, et l'obtention de débits de transmission raisonnables pour les signaux (par exemple 9; 6 kilobits par seconde, noté [kbps], pour un signal de parole).

Ainsi, en 1987, le groupe GSM fixe les choix technologiques relatifs à l'usage des télécommunications mobiles : transmission numérique, multiplexage temporel des canaux radio, chiffrement des informations ainsi qu'un nouveau codage de la parole. Il faut attendre 1991 pour que la première communication expérimentale par GSM ait lieu. Au passage, le sigle GSM change de signification et devient Global System for Mobile communications et les spécifications sont adaptées pour des systèmes fonctionnant dans la bande des 1800 [MHz].

En Belgique, c'est en 1994 que le premier réseau GSM (proximus) est déployé ; Mobistar et Orange (rebaptisé Base) viendront plus tard. Aujourd'hui, le nombre de numéros attribués pour des communications GSM dépasse largement le nombre de numéros dédiés à des lignes fixes et cette tendance se poursuit.

Tel quel, le réseau GSM est adéquat pour les communications téléphoniques de parole. En effet, il s'agit principalement d'un réseau commuté, à l'instar des lignes «fixes » et constituées de circuits, c'est-à-dire de ressources allouées pour la totalité de la durée de la conversation. Rien ne fut mis en place pour les services de transmission de données. Or, parallèlement au déploiement du GSM en Belgique, en 1994, la société Netscape allait donner un tour spectaculaire à un réseau de transmission de données, appelé Internet, en diffusant le premier logiciel de navigation grand public, articulé sur le protocole http et communément appelé web. Comme le réseau GSM ne convenait guère pour la transmission de données, les évolutions récentes ont visé à accroître la capacité des réseaux en termes de débit mais à élargir les fonctionnalités en permettant par exemple l'établissement de communications ne nécessitant pas l'établissement préalable d'un circuit. Pour dépasser la borne des 14; 4 [kb=s], débit nominal d'un canal téléphonique basculé en mode de transmission de données, l'ETSI a défini un nouveau service de données en mode paquet : le General Packet Radio Service (GPRS) qui permet l'envoi de données à un débit de 115 [kb=s] par mise en commun de plusieurs canaux

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